吳國麗,李飛飛,劉銳玲,曲婷麗,李 夏,趙正保#(.山西醫(yī)科大學(xué)藥學(xué)院藥化教研室,太原 03000;.山西職工醫(yī)學(xué)院病生教研室,太原 03069)
4-氨基水楊酸(4-aminosalicylic acid,4-ASA)在20世紀(jì)80年代作為抗結(jié)核藥物運(yùn)用于臨床,后期又發(fā)現(xiàn)其可治療潰瘍性結(jié)腸炎(Ulcerative colitis,UC),且安全穩(wěn)定、耐受性良好、廉價(jià)易得,療效與傳統(tǒng)抗UC 藥物5-氨基水楊酸(5-aminosalicylic acid,5-ASA)相比更強(qiáng)[1],不會(huì)產(chǎn)生5-ASA引起的急性胰腺炎[2]。此外,糖類分子現(xiàn)在被廣泛用于口服劑型的開發(fā),用于將藥物靶向釋放到結(jié)腸部位發(fā)揮治療作用[3]。糖類分子能夠靶向釋藥的理論基礎(chǔ)是:糖結(jié)合型藥物對于大量存在于結(jié)腸中菌群產(chǎn)生的糖苷酶非常敏感,糖苷酶可以使前體藥物的糖苷鍵斷裂并釋放母體藥物[4]。
為了避免和減少4-ASA口服后在胃腸道上部吸收并代謝失活,提高其在結(jié)腸的藥物濃度并減少用藥劑量,本課題制備了4-ASA 麥芽糖苷(4-aminosalicylic acid-maltoside,4-ASAMal)酶依賴型結(jié)腸靶向口服前藥。本文為了驗(yàn)證4-ASA-Mal的結(jié)腸靶向性,對其進(jìn)行了體外釋放度的研究。
1200 型高效液相色譜(HPLC)儀(美國Agilent 公司);TU-1901 型雙光束紫外-可見分光光度計(jì)(北京普析通用儀器有限責(zé)任公司);TGL-16G 型高速離心機(jī)(上海飛鴿儀器公司);HH-2型電子恒溫水浴鍋(蘇州威爾實(shí)驗(yàn)用品有限公司);AL104 型電子天平(梅特勒-托利多儀器有限公司);PHS-3C型pH 計(jì)(上海雷磁儀器廠)
4-ASA-Mal(山西醫(yī)科大學(xué)藥化教研室自制,批號(hào):20130501、20130502、20130503,純度:≥98%);4-ASA 對照品(美國Sigma公司,批號(hào):20130904,純度:≥98%);甲醇為色譜純;試驗(yàn)用水為去離子雙蒸餾水;其余試劑均為分析純。
色譜柱:Innoval C18(250 mm×4.6 mm,4.6μm);流動(dòng)相:甲醇-磷酸鹽緩沖液(PBS,pH 2.7)(10∶90,V/V),流速:1.0 ml/min;檢測波長:263 nm;柱溫:30 ℃;進(jìn)樣量:20 μl。
取大鼠,實(shí)驗(yàn)前禁食不禁水12 h,用乙醚麻醉,剪開腹腔,分離胃、小腸、盲腸和結(jié)腸,剪開,收集各段內(nèi)容物于具塞塑料離心管,按1 ∶4(m/V)分別加入0.1 mol/L HCl、pH 6.8 PBS、pH 7.4 PBS、pH 7.4 PBS,勻漿[5],-20 ℃冷凍備用(盲結(jié)腸內(nèi)容物的處理及離心管和緩沖液預(yù)先用氮?dú)馓幚砗茫?/p>
分別精密吸取4-ASA 對照品溶液,正常大鼠胃、小腸、盲腸、結(jié)腸的空白內(nèi)容物液和內(nèi)容物樣品液,進(jìn)樣測定,記錄色譜。結(jié)果顯示,4-ASA 的保留時(shí)間約為10 min,空白內(nèi)容物不干擾其測定。色譜圖見圖1。
分別精密量取“2.2”項(xiàng)下空白內(nèi)容物液0.2 ml,置于1.5 ml離心管中,加入0.8 ml不同質(zhì)量濃度的4-ASA 對照品溶液,制成含4-ASA終質(zhì)量濃度為2.0、8.0、32.0、64.0、160.0、200.0μg/ml的樣品溶液,混勻,渦旋,以3 000×g離心10 min,吸取上清液,用0.45 μm 濾膜過濾,取20 μl 進(jìn)樣測定,記錄峰面積。以4-ASA 峰面積(A)對4-ASA 質(zhì)量濃度(c)進(jìn)行回歸分析,得各段內(nèi)容物的標(biāo)準(zhǔn)曲線方程和相關(guān)系數(shù)見表1。
結(jié)果表明,上述各段胃腸道內(nèi)容物液中的4-ASA 質(zhì)量濃度在2.0~200.0μg/ml范圍內(nèi)線性關(guān)系良好。
取大鼠不同部位空白胃腸道內(nèi)容物液,按“2.4”項(xiàng)下方法制備高、中、低質(zhì)量濃度(160、64、8μg/ml)的4-ASA質(zhì)控樣品,進(jìn)樣測定,記錄峰面積,計(jì)算回收率。同日測定5次,考察計(jì)算日內(nèi)精密度;每日測定1 次,連續(xù)測定5 d,考察日間精密度。結(jié)果,本法的回收率為(89.54±0.60)%~(97.02±0.20)%;日內(nèi)RSD均小于4.58%,日間RSD均小于5.48%(n=5)。
制備大鼠不同部位空白胃腸道內(nèi)容物液中含4-ASA終質(zhì)量濃度為64μg/ml的質(zhì)控樣品,在37 ℃、自然光條件下放置,分別于0、2、4、6、8、12 h依法測定,記錄峰面積。結(jié)果顯示,峰面積的RSD均小于2.17%,表明大鼠胃、小腸、盲腸、結(jié)腸內(nèi)容物質(zhì)控樣品中4-ASA在12 h內(nèi)穩(wěn)定。
2.7.1 不同pH 緩沖液 取7 只離心管加入0.1 mol/L HCl 0.2 ml、4-ASA-Mal 溶液0.8 ml(相當(dāng)于4-ASA 250 μg/ml)[6],渦旋混勻。于37 ℃水浴孵育0.5、1、2、4、6、8、12 h 后,用混勻器振蕩20 s,以3 000×g離心10 min,吸取上清液,用0.45μm濾膜過濾,取20μl 進(jìn)樣測定,計(jì)算4-ASA 的累積釋放率。同法測定4-ASA-Mal 在pH 6.8 和pH 7.4 PBS 中4-ASA的累積釋放率。4-ASA-Mal在不同pH緩沖液中的釋放曲線見圖2。
由圖2 可知,4-ASA-Mal 在不同pH 緩沖液中孵育后幾乎未檢測到4-ASA。結(jié)果表明,4-ASA-Mal 在不同pH 條件下幾乎不釋放4-ASA。
圖1 高效液相色譜圖A.4-ASA對照品;B.胃空白內(nèi)容物;C.小腸空白內(nèi)容物;D.盲腸空白內(nèi)容物;E.結(jié)腸空白內(nèi)容物;F.胃內(nèi)容物樣品;G.小腸內(nèi)容物樣品;H.盲腸內(nèi)容物樣品;I.結(jié)腸內(nèi)容物樣品;1.4-ASAFig 1 HPLC chromatogramA.4-ASA control;B.blank stomach content;C.blank small intestinal content;D.blank cecum content;E.blank colon content;F.sample of stomach content;G.sample of small intestinal content;H.sample of cecum content;I.sample of colon content;1.4-ASA
表1 回歸方程及其相關(guān)系數(shù)Tab 1 Regression equations and the correlation coefficients
2.7.2 正常大鼠內(nèi)容物液 分別取“2.2”項(xiàng)下胃、小腸、盲腸、結(jié)腸內(nèi)容物液0.2 ml,置于塑料離心試管中,加入4-ASA-Mal藥物溶液0.8 ml(相當(dāng)于4-ASA 250 μg/ml),混勻。然后按“2.7.1”項(xiàng)下操作計(jì)算累積釋放率。4-ASA-Mal 在正常大鼠不同內(nèi)容物液中的釋放曲線見圖3。
由圖3可知,4-ASA-Mal在正常大鼠胃和小腸內(nèi)容物液中孵育12 h,4-ASA 累積釋放率小于8%;在正常盲腸和結(jié)腸內(nèi)容物液中孵育12 h,累積釋放率分別約為55%和81%。
圖2 4-ASA-Mal在不同pH緩沖液中的釋放曲線(n=3)Fig 2 Release curves of 4-ASA-Mal in the buffer solutions of different pHs(n=3)
圖3 4-ASA-Mal 在正常大鼠不同內(nèi)容物液中的釋放曲線(n=3)Fig 3 Release curves of 4-ASA-Mal in different aqueous contents in normal rats(n=3)
以上結(jié)果表明,4-ASA-Mal 在不同pH 條件下不釋放4-ASA,只在特定酶的作用下釋放4-ASA,從而在盲結(jié)腸形成高濃度藥物濃度,達(dá)到靶向釋藥目的,發(fā)揮其抗?jié)冃越Y(jié)腸炎的治療作用。
2.7.3 潰瘍性結(jié)腸炎模型大鼠胃腸道內(nèi)容物液 取大鼠,實(shí)驗(yàn)前禁食不禁水12 h,用2,4,6-三硝基苯磺酸(TNBS)灌腸復(fù)制潰瘍性結(jié)腸炎模型[7]。復(fù)制模型成功后第3天,用乙醚麻醉,從腹中線切開分別取出胃、小腸、盲腸、結(jié)腸的模型大鼠內(nèi)容物,后續(xù)處理同“2.7.2”項(xiàng),計(jì)算累積釋放率。4-ASA-Mal 在模型大鼠不同內(nèi)容物液中的釋放曲線見圖4。
圖4 4-ASA-Mal 在模型大鼠不同內(nèi)容物液中的釋放曲線(n=3)Fig 4 Release curves of 4-ASA-Mal in different aqueous contents in model rats(n=3)
由圖4可知,4-ASA-Mal在模型大鼠胃和小腸內(nèi)容物液中孵育12 h,4-ASA 累積釋放率小于8%;在模型大鼠盲腸和結(jié)腸內(nèi)容物液中孵育12 h,累積釋放率分別為55%和74%。上述結(jié)果表明,4-ASA-Mal在模型大鼠胃腸道內(nèi)容物液中的體外孵化中,可大量釋放母藥4-ASA。
對于結(jié)腸定位制劑的體外測定,《中國藥典》的方法也不能完全模擬胃腸的環(huán)境(腸道pH、細(xì)菌數(shù)量、酶的活性、流體容量和內(nèi)容物的混合強(qiáng)度);即使相關(guān)研究[8]同時(shí)考察了胃腸道的特異性酶系對藥物釋放的影響,也只單純地加入了幾種純化酶,進(jìn)行體內(nèi)生理環(huán)境的簡單模擬,不能充分反映藥物在正常和潰瘍性結(jié)腸炎體內(nèi)的真實(shí)環(huán)境,其方法有一定的局限性。本實(shí)驗(yàn)綜合考慮藥物在正常大鼠和潰瘍性結(jié)腸炎模型大鼠胃腸道轉(zhuǎn)運(yùn)過程中的各種生理環(huán)境和體內(nèi)影響因素,在不同pH 緩沖液的基礎(chǔ)上加入了正?;驖冃越Y(jié)腸炎模型大鼠胃腸道相應(yīng)部位的內(nèi)容物,更真切地模擬了體內(nèi)胃腸道的菌和酶的生存環(huán)境;同時(shí)充入氮?dú)饽M了盲腸和結(jié)腸的無氧環(huán)境,能更真實(shí)地反映藥物的結(jié)腸靶向釋放程度。
在體外孵化產(chǎn)物中未能檢測出有乙?;?-ASA,說明在體外大鼠胃腸道內(nèi)容物內(nèi)缺乏乙?;?,不能生成乙酰化4-ASA。
4-ASA-Mal在0.1 mol/L HCl和pH 6.8、pH 7.4 PBS中幾乎不釋藥,而在與人體盲結(jié)腸部位酶環(huán)境非常類似的大鼠盲結(jié)腸內(nèi)容物中檢測到大量4-ASA,初步證明基于糖苷鍵合成的4-ASA-Mal 并無pH 依賴性,其分解與內(nèi)容物中酶的作用有關(guān)。后續(xù)將進(jìn)一步對4-ASA-Mal進(jìn)行大鼠體內(nèi)代謝研究。
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