李瑞芳,劉 帥,楊碩曄,蘇蘭利
(河南工業(yè)大學 生物工程學院,河南 鄭州 450001)
真菌種類繁多、分布廣泛.雖然致病性真菌僅占少數,但危害巨大[1-3].目前深部真菌感染在臨床上已經上升為第三大感染性疾病[4].近年來,由于廣譜抗生素、免疫抑制劑、腎上腺皮質激素的廣泛使用和侵襲性操作的開展,以及HIV/AIDS、移植手術、癌癥等,對真菌抵抗能力減弱的免疫缺陷患者增多[5],深部真菌感染的發(fā)病率呈上升趨勢,病死率高.唑類藥物是治療深部真菌感染的首選藥物,氟康唑是目前最常用的藥物,但其在應用過程中不斷出現耐藥,尤其是光滑念珠菌與克柔念珠菌,對氟康唑有天然耐藥性[6].伊曲康唑(Itraconazole)很少耐藥[7],但由于水溶性和生物利用度低,臨床應用受到限制.伊曲康唑在pH 7 環(huán)境下水溶性低(大約1 ng/mL)[8-9],酸性基質利于其溶解(pH 1 環(huán)境下為4 μg/mL),因此伊曲康唑常見用藥方式為口服.但口服給藥不適用于有惡心、嘔吐、胃腸道疾病患者和化療患者,因此注射針劑研究對擴大伊曲康唑用藥途徑具有重要意義.
藥物的納米劑型是一種新劑型,通常以兩親性高分子化合物為載體,與藥物以一定方式結合在一起,形成粒徑在500 nm 以內的納米粒(nanoparticles,NP),納米球(nano-spheres,NS),納米囊(nano-capsules,NC)等,也可以直接將原料藥物加工制成納米粒[10-11].與傳統(tǒng)分子藥物相比,納米藥物粒徑小,既能溶于水,又能克服生物屏障進入細胞,實現高療效[12];比表面積大、鏈接或載帶的功能基團或活性中心多,可以實現治療與療效跟蹤同步化;具有多孔、中空、多層等結構特性,易于實現藥物緩釋控制等.因此,在保證藥效的前提下,由于藥物用量減少,可以減輕藥物的毒副作用,較易實現低毒性[13-14].本研究旨在研究伊曲康唑納米粒在小鼠體內代謝動力學變化,為伊曲康唑注射針劑的研發(fā)奠定理論基礎.
伊曲康唑、DMSO:美國sigma 公司;聚合物5kPEGCA8:加利福尼亞大學戴維斯分校生化與分子醫(yī)學系Dr.Lam 實驗室;氯仿:分析純,蘇州津純化工有限公司;乙腈:HPLC 純,VBS 公司;昆明小鼠:18~22 g,雌雄各半,河南省實驗動物中心.
Waters 2695 高效液相色譜:美國沃特世公司;配置2475 熒光檢測器,Symmetry C18 色譜柱(5 μm,4.6 mm×250 mm).
1.3.1 熒光-HPLC 色譜條件
流動相為乙腈-水(9∶1),流速1 mL/min,柱溫40 ℃,激發(fā)波長259 nm,發(fā)射波長365 nm,進樣量10 μL.
1.3.2 血藥的提取方法
小鼠眼眶取血0.8 mL,4 500 r/min 離心15 min,取上清血漿200 μL 于1.5 mL EP 管中,加入DMSO 50 μL,渦旋振蕩0.5 min;加入乙腈350 μL,渦旋3 min.將渦旋后的樣品12 000 r/min 離心10 min,上清液即為含有伊曲康唑的溶液.
1.3.3 血藥標準曲線的繪制
稱取伊曲康唑原藥1.44 mg,用DMSO 定容至100 mL,配制成初始濃度為14.4 μg/mL 的伊曲康唑標準品溶液.取適量加入血漿內,使終濃度分別 為36 ng/mL、144 ng/mL、576 ng/mL、2 304 ng/mL 和9 216 ng/mL,再將伊曲康唑從血漿中重新提取出來,進行熒光-HPLC 分析,以伊曲康唑濃度y(mg/mL)為縱坐標,出峰面積x 為橫坐標,按加權最小二乘法進行回歸,得到的回歸方程即為血藥濃度標準曲線.
1.3.4 血藥提取回收率、方法回收率和精密度試驗[15]
血藥提取回收率:空白小鼠血漿中分別加入適量伊曲康唑標準品溶液,配成伊曲康唑濃度分別為36 ng/mL、288 ng/mL、2 304 ng/mL 的低、中、高3 個濃度質控(QC)血樣各5 份,重新提取血漿中的伊曲康唑,取10 μL 進行熒光-HPLC,得伊曲康唑峰面積A1.另用DMSO 配制相應濃度的伊曲康唑標準液,不經處理,直接取10 μL,進行熒光-HPLC,得伊曲康唑峰面積A2.
伊曲康唑的血藥回收率=A1/A2×100%.
方法回收率:將血藥提取回收率試驗中得到的伊曲康唑峰面積A1代入回歸方程,求出伊曲康唑濃度.
方法回收率=(測得量/加入量)×100%.
血藥精密度試驗:取上述低、中、高3 個濃度質控血樣,于試驗的第1 天,將質控血樣中血藥含量分別測定5 次,得日內相對標準偏差(RSD);然后將質控血樣中血藥含量連續(xù)測定5 d,得日間RSD.
RSD=(標準偏差/濃度平均值)×100%.
1.3.5 伊曲康唑納米粒制備
采用薄膜擴散法[16]制備伊曲康唑納米粒:稱取伊曲康唑原藥2 mg,多聚物5kPEGCA8 20 mg,用1 mL 氯仿溶解,置于10 mL 單頸圓底燒瓶中,旋轉蒸發(fā)儀中旋轉蒸發(fā)約15 min,轉速為240 r/min,真空壓下降到1.3 MPa 后,維持20 min,抽干殘余氯仿.用pH 7.0 的0.02 mol/L 1 mL PBS 緩沖液溶解圓底燒瓶瓶壁上的膜狀物,所得混懸液用0.22 μm濾膜過濾,濾液即為伊曲康唑納米?;鞈乙?
1.3.6 納米伊曲康唑血藥和組織樣品收集與藥物提取
取36 只小鼠,按30 mg/kg 尾靜脈單劑量注射納米粒型伊曲康唑,于給藥后0 min、20 min、40 min、1 h、2 h、4 h、6 h、8 h、12 h、24 h、36 h、48 h各取3 只,眼球采血,脫頸法處死,取組織.
血液藥物提取:按1.3.2 中方法提取.
組織藥物提?。喝〗M織(肝、腎、脾)以蒸餾水沖洗表面,擦干,稱質量,加入研缽中研磨成勻漿,加入200 μL 0.02 mol/L PBS 緩沖液(pH 7.0),混勻,加入DMSO 50 μL,渦旋振蕩0.5 min;加入乙腈350 μL,渦旋3 min.將渦旋后的樣品12 000 r/min,離心10 min.上清液即為組織伊曲康唑樣品.
1.3.7 納米伊曲康唑藥物代謝動力學曲線及參數測定
將制備的血藥樣品和組織藥物樣品各10 μL進行熒光-HPLC 色譜分析,結果代入血藥標準曲線回歸方程,測出不同時間點的藥物濃度;將各時間點藥物濃度的平均值代入藥代動力學軟件WinNonlin 進行處理,計算主要藥代動力學參數如曲線下面積(AUC0-∞)、半衰期(t1/2z)、達峰時間(Tmax)、最大血藥濃度(Cmax)等.
伊曲康唑標準品(3.2 μg/mL)、空白血漿、含藥血漿(小鼠靜脈注射伊曲康唑納米粒20 min 后的血漿樣品)進樣后的色譜見圖1.
由圖1 可知,小鼠血漿內源性物質不干擾伊曲康唑的測定,伊曲康唑的保留時間為3.415 min.
以伊曲康唑濃度y(mg/mL)為縱坐標,出峰面積x 為橫坐標,按加權最小二乘法進行回歸,得到標準曲線:y=0.005x+29.52,R2=0.999,線性范圍36~9 216 ng/mL.
為判斷血漿中伊曲康唑提取前后濃度偏差程度,測定血藥提取回收率;為判斷血藥標準曲線的正確性,測定方法回收率;為判斷日內和日間樣品濃度重復性,測定日內精密度和日間精密度,結果如表1 所示.由表1 可知,RSD 均小于15%,方法符合樣品分析要求,穩(wěn)定可靠[15].
圖1 伊曲康唑血漿樣品熒光-HPLC 色譜Fig.1 The analysis of itraconazole in plasma by fluorescence-HPLC
表1 回收率和精密度測試結果(x±s,n=5)Table 1 Results of recovery rate and precision tests(x±s,n=5)
將樣品進行熒光-HPLC,測出不同時間血液和組織藥物濃度.血液藥物濃度-時間曲線見圖2,組織藥物濃度-時間曲線見圖3.由圖2 和圖3 可知,納米粒型伊曲康唑給藥后,伊曲康唑迅速分布到各個臟器組織,前15 h 在各組織藥物分布較為均勻,具有相似的代謝動力學變化.有趣的是,伊曲康唑在血液和各組織中的含量于給藥24 h 后,又有輕微回升,大致趨勢為脾臟藥物含量>腎臟藥物含量>心臟藥物含量.出現此結果,是否與納米劑型有關,需要進一步研究.三唑類藥物為時間依賴性抗菌藥物,作用效果主要取決于血藥濃度高于MIC 的時間,其峰濃度并不很重要[17].伊曲康唑對白色念珠菌的MIC90 為0.5 μg/mL[18-20],本研究中,伊曲康唑在體內的含量超過白色念珠菌MIC的時長分別為:血液,12 h;腎,31 h;脾,46 h;心,23 h,說明伊曲康唑納米粒進入體內能長時間發(fā)揮抗菌作用.
圖2 血漿中伊曲康唑的濃度-時間曲線Fig.2 The concentration-time curve of itraconaloze in plasma
將不同時間點藥物濃度的平均值輸入Win-Nonlin 軟件進行分析,計算主要藥代動力學參數,所得數據見表2.
圖3 各臟器中伊曲康唑的濃度-時間曲線Fig.3 The concentration-time curves of itraconazole in visceral organs
表2 伊曲康唑納米粒在血漿中的藥代動力學參數Table 2 The pharmacokinetic parameters of itraconazole in plasma
時曄等[21]制備的納米伊曲康唑AUC(0-∞)為8 710(μg·h)·L-1、Cmax為2 040 μg·L-1、t1/2為25.08 h;繆海軍等[22]制備的納米伊曲康唑AUC(0-∞)為(1 414.0±815.2)(μg·h)·L-1、Cmax為(81.4±60)μg·L-1、t1/2為(29.3±5.62)h;丁艷等[23]制備的納米伊曲康唑AUC(0-∞)為9 800(μg·h)·L-1、Cmax為1 322 μg·L-1、t1/2為69.315 h;王偉[24]制備的納米伊曲康唑AUC(0-∞)為(21 129.13±1 745.025)(μg·h)·L-1、Cmax為(632.92±46.84)μg·L-1、t1/2為(18.246±1.017)h.與文獻相比,文中制作的伊曲康唑納米粒的AUC(0-∞)、Cmax更高,Tmax小,說明小鼠對納米粒的吸收程度大,藥效強,但代謝快,原因可能是以5kPEGCA8 為載體的納米伊曲康唑溶解度增加,代謝加快.
本研究以多聚物5kPEGCA8 作為包裹物,用薄膜擴散法制備伊曲康唑納米粒,采用熒光-HPLC法測定納米粒的藥代動力學特性,成功制備了伊曲康唑靜脈注射劑型,為伊曲康唑注射針劑的開發(fā)提供了參考.
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