滕希峰,李鐘,方壬德,李國全,黃詩瑩,何洋,何琳(廣東藥科大學(xué).國家中醫(yī)藥管理局嶺南藥材生產(chǎn)與開發(fā)重點研究室,廣東廣州50006;.醫(yī)藥化工學(xué)院,廣東中山58458;.廣州市醫(yī)療救助服務(wù)中心,廣東廣州5060)
吲哚美辛口服自微乳化給藥系統(tǒng)的大鼠體內(nèi)藥動學(xué)研究
滕希峰1,李鐘1,方壬德1,李國全3,黃詩瑩1,何洋2,何琳2
(廣東藥科大學(xué)1.國家中醫(yī)藥管理局嶺南藥材生產(chǎn)與開發(fā)重點研究室,廣東廣州510006;2.醫(yī)藥化工學(xué)院,廣東中山528458;3.廣州市醫(yī)療救助服務(wù)中心,廣東廣州510630)
目的研究吲哚美辛口服自微乳化給藥系統(tǒng)(IDM-SMEDDS)在大鼠體內(nèi)的藥動學(xué)特征。方法大鼠灌胃給予IDM-SMEDDS(給藥劑量按IDM計為8.0 mg/kg),采用HPLC法測定IDM在大鼠血漿中的藥物濃度,以IDM原料藥制備混懸液作為參比,繪制兩者血藥濃度-時間曲線,DAS Ver2.0藥動學(xué)軟件計算藥動學(xué)參數(shù)。結(jié)果IDM-SMEDDS的藥動學(xué)過程符合二室模型,權(quán)重因子為1/C2,IDM混懸液的藥動學(xué)過程符合一室模型,權(quán)重因子為1/C2;大鼠口服IDM-SMEDDS的Cmax為42.56 μg/mL、Tmax為1 h、AUC0-48 h為814.25(μg·h)/mL,口服IDM混懸液的Cmax為9.72 μg/mL、Tmax為6 h、AUC0-48 h為134.57 (μg·h)/mL。結(jié)論自微乳化給藥系統(tǒng)可以提高吲哚美辛的口服生物利用度。
吲哚美辛;自微乳化給藥系統(tǒng);藥動學(xué)參數(shù)
口服制劑具有給藥方便、患者依從性高的特點,是最方便的給藥方式。由高通量篩選獲得的候選藥物中,40%的化合物屬于難溶性藥物[1]。難溶性藥物在體內(nèi)消化道的溶出是吸收的限速步驟,因溶解度小、吸收不好、生物利用度低,因此很難獲得較好的治療效果。研究發(fā)現(xiàn),自微乳化給藥系統(tǒng)是一種能夠很好地改善口服藥物生物利用度的新劑型[2]。自微乳化給藥系統(tǒng) (self-microemulsifying drug delivery systems,SMEDDS)是由藥物、油相、一種(或多種)乳化劑和一種(或多種)助乳化劑組成均相混合物,可以在水溶液中自發(fā)形成透明或輕微淺藍(lán)色乳光的O/W型乳滴,具有熱力學(xué)及動力學(xué)穩(wěn)定性的性質(zhì),粒徑范圍為10~300 nm。只需要輕微攪拌,或經(jīng)口服后在胃腸道內(nèi)蠕動,即可自發(fā)形成微乳。由于形成的微乳具有大的表面積、滲透性好及避免藥物代謝酶及糖蛋白p-GP的破壞等優(yōu)勢,可為提高水難溶性藥物的口服吸收提供一種新的劑型。吲哚美辛在水中溶解度為0.004 g/L[3],pH為7.4時的油水分配系數(shù)為1.49[4]。在生物藥劑分類系統(tǒng)(biopharmaceutical classification system,BCS)中屬第Ⅱ類,滲透性高但溶解度低[5-6]。本課題組前期已制備了IDM-SMEDDS[7],本文主要考察IDM-SMEDDS在大鼠體內(nèi)的藥動學(xué)行為,以自制IDM混懸液為參比,為SMEDDS的體內(nèi)研究提供依據(jù)。
1.1儀器
BP211D型十萬分之一電子分析天平(德國賽多利斯);JB-2型恒溫磁力攪拌器(上海智光儀器儀表有限公司);IKI磁力攪拌器(無錫市宇壽醫(yī)療器械有限公司);ZH-2型自動漩渦混合器(天津藥典標(biāo)準(zhǔn)儀器廠);HH-2型數(shù)顯恒溫水浴鍋(金壇市富華儀器有限公司);KQ-100DE型數(shù)控超聲波清洗儀(昆山市超聲儀器有限公司);800型電動離心機(廣州富城儀器廠);TGL-16B型高速臺式離心機(上海安亭科學(xué)儀器廠);激光粒度散射儀(英國馬爾文);依利特230高效液相色譜儀(大連依利特分析儀器有限公司);UV230+紫外-可見檢測器(大連依利特分析儀器有限公司);EC2000色譜工作站(大連依利特分析儀器有限公司)。
1.2試劑
吲哚美辛對照品(供含量測定用,批號:100258-200403,中國藥品生物制品檢定所);吲哚美辛原料藥[阿拉丁試劑(上海)有限公司,質(zhì)量分?jǐn)?shù)>99%,批號:060619];自制 IDM-SMEDDS(規(guī)格:30 mg/ 0.45 g,批號:20140519);萘普生鈉對照品(批號: 100330-200101,中國藥品生物制品檢定所);油酸乙酯(上海飛祥化工廠)、吐溫-80(批號:10200319,上海申宇醫(yī)藥化工有限公司)、聚乙二醇400(進(jìn)口分裝,批號:20090419,廣東光華化學(xué)廠有限公司)、無水乙醚(廣州化學(xué)試劑廠)、冰醋酸均為市售分析純;制劑所用水為純化水(pH=6.0);甲醇(色譜純,天津四友精細(xì)化學(xué)品有限公司);高效液相色譜分析所用水為雙蒸水(阻值>16)。
1.3動物
SD大鼠12只,雌雄各半,體質(zhì)量200~250 g,SPF級,購自南方醫(yī)科大學(xué)實驗動物中心,許可證號為 SCXK(粵)2011-0015。飼養(yǎng)條件:溫度18~29℃,日溫差≤3℃,相對濕度40%~70%。水為純化水,飼料購于南方醫(yī)科大學(xué)實驗動物中心。
2.1對照品溶液的配制
2.1.1吲哚美辛對照品溶液的配制 精密稱取吲哚美辛對照品10.08 mg,置于100 mL容量瓶中,甲醇適量振搖溶解并稀釋至刻度,即得質(zhì)量濃度為100.8 μg/mL的吲哚美辛甲醇儲備液。另取該溶液1.0 mL至10 mL容量瓶中,用甲醇稀釋至刻度,制得質(zhì)量濃度為10.08 μg/mL的吲哚美辛對照品溶液。
2.1.2內(nèi)標(biāo)溶液配制 精密稱取內(nèi)標(biāo)物萘普生鈉對照品10.50 mg,置于100 mL容量瓶中,甲醇溶解,搖勻稀釋至刻度,制得質(zhì)量濃度為105.0 μg/mL的萘普生鈉對照品溶液。另取該溶液1.0 mL至10 mL容量瓶中,用甲醇稀釋至刻度,制得質(zhì)量濃度為10.50 μg/mL的內(nèi)標(biāo)溶液。
2.2血漿樣品處理
精密移取血漿150 μL于5 mL帶塞EP管中,依次加內(nèi)標(biāo)物萘普生鈉對照品溶液50 μL及10%乙酸溶液 100 μL,渦旋振蕩 2 min,加入無水乙醚3 mL,渦旋振蕩5 min,10 000 r/min離心10 min,吸取上層無水乙醚提取液,向管內(nèi)下層液再加入無水乙醚3 mL重復(fù)萃取1次。合并2次的無水乙醚提取液,置40℃水浴蒸干,蒸干后,用無水乙醚1 mL潤洗管壁,再次蒸干,將管內(nèi)殘留物用甲醇-水-冰醋酸(體積比58∶22∶0.05)150 μL溶解,10 000 r/min離心10 min,取上清液20 μL,HPLC測定。
2.3IDM-SMEDDS生物樣品分析方法的建立
2.3.1色譜條件 色譜柱為島津VP-ODS C18色譜柱(4.6 mm×150 mm,5 μm);柱溫:25℃;流動相為甲醇-水-冰醋酸(體積比 58∶22∶0.05);流速: 1.0 mL/min;檢測波長:254 nm;進(jìn)樣量:20 μL。
2.3.2專屬性試驗 分別取空白血漿、血漿+吲哚美辛對照品(質(zhì)量濃度為10.08 μg/mL)+內(nèi)標(biāo)物(質(zhì)量濃度為10.50 μg/mL)、IDM-SMEDDS給藥1 h血漿樣品,按“2.3.1”項下色譜條件進(jìn)樣檢測,記錄色譜圖,見圖1。結(jié)果表明,各峰分離度符合要求,理論塔板數(shù)按吲哚美辛計算不低于5 000,吲哚美辛的保留時間在13 min左右,內(nèi)標(biāo)物萘普生鈉的保留時間在6 min左右,與雜質(zhì)峰可實現(xiàn)基線分離,內(nèi)源性物質(zhì)對樣品測定無干擾,方法專屬性好。
圖1 大鼠血漿中IDM-SMEDDS的HPLC圖譜Figure 1 HPLC chromatograms of IDM-SMEDDS in rats plasma
2.3.3標(biāo)準(zhǔn)曲線與定量下限 精密稱取吲哚美辛對照品40.16 mg,置100 mL容量瓶中,甲醇適量振搖溶解并稀釋至刻度,即得質(zhì)量濃度為 401.6 μg/mL的吲哚美辛甲醇儲備液,分別移取 0.10、0.50、1.00、1.50、6.00、8.00、10.00 mL,用甲醇分別配制成質(zhì)量濃度為4.016、20.08、40.16、60.24、241.0、321.3、401.6μg/mL的系列吲哚美辛溶液。精密移取空白大鼠血漿150 μL,分別加入上述系列質(zhì)量濃度的吲哚美辛溶液50 μL,再加入“2.1.2”項下內(nèi)標(biāo)物萘普生鈉對照品溶液 50 μL,渦旋混合2 min,得1.004、5.020、10.04、15.06、60.25、80.32、100.4 μg/mL的血漿吲哚美辛質(zhì)量濃度樣品。標(biāo)準(zhǔn)曲線方程以藥物峰面積(Ai)與內(nèi)標(biāo)物峰面積(As)的比值(A)對質(zhì)量濃度(ρ)進(jìn)行線性回歸,得線性回歸方程A=0.129 ρ-0.280,r=0.999 4。結(jié)果表明血漿吲哚美辛質(zhì)量濃度在1.004~100.4 μg/mL范圍內(nèi)與峰面積比值線性關(guān)系良好。血漿樣品最低定量限為1.004 μg/mL。
2.3.4精密度試驗 取大鼠空白血漿150 μL,加入質(zhì)量濃度分別為4.016、241.0、401.6 μg/mL的吲哚美辛溶液各50 μL,再加入內(nèi)標(biāo)物萘普生鈉對照品溶液50 μL,制備成低、中、高3個質(zhì)量濃度的血樣各6份,按“2.2”項下操作,于同1天重復(fù)測定,記錄峰面積,根據(jù)隨行標(biāo)準(zhǔn)曲線方程計算各樣品中吲哚美辛的質(zhì)量濃度,計算日內(nèi)精密度,RSD結(jié)果分別為1.1%、1.8%、1.9%。同法操作,連續(xù)測定3天,計算日間精密度,RSD結(jié)果分別為3.3%、2.6%、1.3%,符合生物分析方法指導(dǎo)原則要求[8]。
2.3.5樣品穩(wěn)定性試驗 配制低、中、高3種質(zhì)量濃度(1.004、60.25、100.4 μg/mL)的吲哚美辛血漿標(biāo)準(zhǔn)溶液,每種濃度3份,經(jīng)歷3次冰凍-解凍循環(huán)后,按“2.2”項下操作處理血漿樣品,考察其穩(wěn)定性。結(jié)果低、中、高3個質(zhì)量濃度RSD分別為3.8%、4.2%、2.9%,表明凍融條件對血漿樣品的檢測結(jié)果沒有明顯的影響。
2.3.6絕對回收率試驗 配制質(zhì)量濃度分別為1.004、60.25、100.4 μg/mL的吲哚美辛溶液,直接進(jìn)樣20 μL,其峰面積作為對照組的峰面積,另取大鼠空白血漿150 μL,分別加不同濃度的吲哚美辛溶液,使成質(zhì)量濃度為1.004、60.25、100.4 μg/mL的樣品溶液,按“2.2”項下操作處理血漿樣品,分別記錄對照組的峰面積及樣品的峰面積,絕對回收率分別為(78.42±2.1)%、(71.41±1.6)%、(78.53±3.1)%。
2.4IDM-SMEDDS和IDM混懸液大鼠體內(nèi)血藥濃度的測定
2.4.1給藥與血樣采集 取健康SD大鼠12只,體質(zhì)量200~250 g,隨機分成2組,每組6只,給藥前禁食12 h,自由飲水。分別灌胃給予IDM-SMEDDS與自制IDM混懸液,給藥劑量按IDM計均為8.0 mg/kg。分別于給藥前取空白血漿,給藥后0.5、1、2、3、4、6、8、10、24、36、48 h大鼠眼眶靜脈叢取血0.5 mL,置于肝素化離心管中,3 000 r/min離心15 min,分離并吸取上層血漿(約0.2 mL),備用。
2.4.2血藥濃度的測定 將待測樣品不同時間點的峰面積與內(nèi)標(biāo)物峰面積的比值代入標(biāo)準(zhǔn)曲線分別計算灌胃給藥后IDM-SMEDDS與IDM混懸液在大鼠體內(nèi)的血藥濃度,繪制血藥濃度-時間曲線(n= 6),結(jié)果見圖2。從圖中可見IDM-SMEDDS的血藥濃度明顯高于IDM混懸液。
圖2 血漿中IDM-SMEDDS和IDM混懸液的血藥濃度-時間曲線Figure 2 The plasma concentration-time curves of IDMSMEDDS and IDM suspension in rats after oral administration(s,n=6)
2.5藥動學(xué)參數(shù)計算
用DAS 2.0軟件處理IDM-SMEDDS和IDM混懸液的血藥濃度數(shù)據(jù),對IDM-SMEDDS和IDM混懸液的平均血藥濃度-時間曲線分別進(jìn)行房室模型擬合,根據(jù)AIC(Akaike′s information criterion)值和R2(擬合值與實測值之間的相關(guān)系數(shù))進(jìn)行綜合比較,AIC值越小,R2值越大,則擬合效果越好。根據(jù)AIC最小原則判斷IDM-SMEDDS和IDM混懸液的隔室模型,結(jié)果表明,IDM-SMEDDS的藥動學(xué)符合二室模型,IDM混懸液的藥動學(xué)符合一室模型。權(quán)重因子均為1/C2。用統(tǒng)計矩法估算二者的藥動學(xué)參數(shù),并用t檢驗對藥動學(xué)參數(shù)間進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)分析,結(jié)果見表1。
可見,灌胃給予IDM-SMEDDS后,大鼠血漿中的Cmax為42.56 μg/mL,自制IDM混懸液的Cmax為9.72 μg/mL,前者是后者的4.38倍;灌胃給予IDMSMEDDS后,大鼠血漿中的Tmax為1 h,自制IDM混懸液的Tmax為6 h,前者比后者達(dá)峰時間減少;灌胃給予IDM-SMEDDS后,大鼠血漿中的 AUC0-48 h為814.25(μg·h)/mL,而 IDM 混懸液 AUC0-48 h為134.57(μg·h)/mL,前者是后者的6.05倍。
表1 IDM-SMEDDS和IDM混懸液的大鼠血漿中部分藥動學(xué)參數(shù)Table 1 The pharmacokinetic parameters of IDM-PMC and IDM suspension in rats plasma after oral administration,n=6)
表1 IDM-SMEDDS和IDM混懸液的大鼠血漿中部分藥動學(xué)參數(shù)Table 1 The pharmacokinetic parameters of IDM-PMC and IDM suspension in rats plasma after oral administration,n=6)
與IDM混懸液比較:*P<0.05;**P<0.005。
藥動學(xué)參數(shù) IDM-SMEDDS IDM混懸液Tmax/h 1.0 6.0 Cmax/(μg·mL-1) 42.56±2.82** 9.72±1.58 AUC0-48 h/(μg·h·mL-1) 814.25±234.69* 134.57±62.24 AUC0-∞/(μg·h·mL-1) 936.50±122.04** 135.72±62.27 AUM0-48 h/(μg·h·mL-1) 14 177.26±3 918.04*1 976.28±1 061.73 MRT0-48 h/h 17.45±0.21* 14.26±1.44
本文采用HPLC法測定大鼠體內(nèi)IDM的血藥濃度,預(yù)試驗時分別以甲醇、三氯甲烷、正己烷、無水乙醚、丙酮等為萃取試劑萃取血液中的吲哚美辛,結(jié)果顯示甲醇沉淀蛋白質(zhì)的能力佳,但是甲醇揮發(fā)后有大量蛋白析出,影響血藥濃度的測定,比較上述試劑以無水乙醚萃取的效果最好,故本法選取無水乙醚為萃取溶劑。方法學(xué)考察結(jié)果顯示,內(nèi)源性雜質(zhì)與吲哚美辛能得到較好分離,空白血漿吲哚美辛的回收率大于70%,且結(jié)果準(zhǔn)確、重復(fù)性良好,符合生物樣品分析的要求。
吲哚美辛在水中溶解度為0.004 g/L,幾乎不溶,制成IDM-SMEDDS后溶解度增加。因吲哚美辛為非甾體抗炎藥,市售口服片劑、膠囊規(guī)格為25 mg/片,本文未考察其最大載藥量,直接制成30 mg 的IDM-SMEDDS。從大鼠灌胃給予IDM混懸液和IDM-SMEDDS來看,IDM的Cmax為9.72 μg/mL,制成IDM-SMEDDS后Cmax為42.56 μg/mL,而且達(dá)峰時間提前,提示將難溶性藥物制成自微乳化給藥系統(tǒng)可以提高生物利用度及起效快。藥動學(xué)結(jié)果表明,IDM-SMEDDS符合二室模型,IDM混懸液符合一室模型,原因可能是IDM-SMEDDS吸收很快或者存在獨特的吸收機理,抑或是選擇采樣的時間點的問題,在體內(nèi)的藥-時過程為二室模型,更準(zhǔn)確深入研究需要增加吸收相的時間點。
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(責(zé)任編輯:陳翔)
Study on the pharmacokinetics of indomethacin oral self-microemulifying drug delivery system(SMEDDS)in rats
TENG Xifeng1,LI Zhong1,F(xiàn)ANG Rende1,LI Guoquan3,HUANG Shiying1,HE Yang2,HE Lin2
(1.Key Laboratory of State Administration of Traditional Chinese Medicine for Production&Development of Cantonese Medicinal Materials,Guangdong Pharmaceutical University,Guangzhou 510006,China;2.School of Chemistry and Chemical Engineering,Guangdong Pharmaceutical University,Zhongshan 528458,China;3.Guangzhou Medical Assistance Service Center,Guangzhou 510630,China)
Objective To study the pharmacokinetics of indomethacin oral self-microemulsifying drug delivery system(IDM-SMEDDS)in rats.Methods IDM-SMEDDS was given to rats by oral administration (8.0 mg/kg).HPLC method was used to determine the plasma concentration of IDM.The plasma concentration-time profiles were obtained in contrast with indomethacin suspension.The pharmacokinetic parameters were calculated by using DAS ver2.0 as pharmacokinetic software.Results Pharmacokinetics of IDM-SMEDDS was accord with two-compartment model with the weight factor of 1/C2.IDM suspension was accord with one-compartment model with the weight factor of 1/C2.After given IDM-SMEDDS,the Cmaxwas 42.56 μg/mL,Tmaxwas 1 h,and AUC0-48 hwas 814.25(μg·h)/mL.After given self-made IDM suspension,the Cmaxwas 9.72 μg/mL,Tmaxwas 6 h,and AUC0-48 hwas 134.57(μg·h)/mL.Conclusion The self-microemulsifying drug delivery system can increase the oral bioavailability of indomethacin.
indomethacin;self-microemulsifying drug delivery system;pharmacokinetics
天然藥物化學(xué)
R965.5
A
1006-8783(2016)04-0406-04
10.16809/j.cnki.1006-8783.2016062708
2016-06-27
廣東藥學(xué)院“創(chuàng)新強校工程”醫(yī)藥化工省級實驗教學(xué)示范中心資助項目;廣東省醫(yī)學(xué)科學(xué)技術(shù)研究基金項目(A2015345);廣東省科技計劃項目(2016A020226018)
滕希峰(1977—),男,講師,主要從事中藥資源與新藥研發(fā),電話:020-39352176,Email:xfteng78@163.com;通信作者:何洋,女,高級實驗師,主要從事新藥研究與開發(fā)工作,電話:0760-88207977,Email:heyang626@163.com;何琳,女,高級實驗師,主要從事藥劑新劑型與新技術(shù),電話:0760-88207977,Email:helin721@163.com。
網(wǎng)絡(luò)出版時間:2016-07-011 10:09 網(wǎng)絡(luò)出版地址:http://www.cnki.net/kcms/detail/44.1413.R.20160711.1009.001.html