夏素霞，楊瑞，唐思，張世良，董曉茜，靖博宇，李國信

生脈注射液中人參皂苷Rb1在心絞痛患者體內(nèi)的PK-PD結(jié)合模型研究＊

夏素霞，楊瑞＊＊，唐思，張世良，董曉茜，靖博宇，李國信＊＊

（遼寧省中醫(yī)藥研究院沈陽110034）

目的：建立生脈注射液中人參皂苷Rb1在心絞痛患者體內(nèi)的PK-PD結(jié)合模型。方法：10名穩(wěn)定性心絞痛受試者靜脈滴注生脈注射液，連續(xù)給藥14天，于給藥后不同時(shí)間點(diǎn)采集血漿樣品，采用質(zhì)譜法檢測人參皂苷Rb1的血藥濃度，繪制藥-時(shí)曲線，進(jìn)行非房室模型擬合并計(jì)算PK參數(shù)；以受試者的收縮壓和舒張壓作為藥效指標(biāo)，進(jìn)行PK-PD模型的擬合，計(jì)算PK-PD結(jié)合模型參數(shù)。結(jié)果：10名受試者靜脈滴注生脈注射液后，人參皂苷Rb1在心絞痛受試者體內(nèi)的藥動學(xué)過程符合一室模型，生脈注射液中人參皂苷Rb1的降壓效應(yīng)滯后于血藥濃度，效應(yīng)與效應(yīng)室濃度呈良好的相關(guān)性，符合Inhibitory Effect Imax模型。結(jié)論：該研究成功建立了生脈注射液中人參皂苷Rb1在心絞痛患者體內(nèi)的PK-PD結(jié)合模型，可有效地用于評價(jià)生脈注射液的藥效物質(zhì)基礎(chǔ)。

生脈注射液人參皂苷Rb1心絞痛液相色譜-質(zhì)譜法藥代動力學(xué)藥代動力學(xué)-藥效動力學(xué)

生脈注射液源于中藥方劑“生脈散”，為一種新型的中藥制劑，收載于部頒標(biāo)準(zhǔn)第十五冊，主治氣陰兩虛，脈虛欲脫的心悸、氣短、四肢厥冷、汗出、脈欲絕的心絞痛、心肌梗塞、休克等[1-4]。將散劑改劑型制備成注射液后可供靜脈注射和肌肉注射使用，起效迅速，療效顯著。藥理研究表明，生脈注射液可以增強(qiáng)缺氧心肌對缺氧的耐受性，有明顯的穩(wěn)壓作用；能興奮心肌β受體，促進(jìn)合成代謝；抑制ATP酶的活性，提高心肌細(xì)胞膜對某些陽離子的主動運(yùn)輸能力，對心臟的復(fù)蘇有一定促進(jìn)作用；對血壓有雙向調(diào)節(jié)作用，可擴(kuò)張冠狀動脈，降低心肌耗氧量，抑制血小板聚集，促進(jìn)纖溶，改善微循環(huán)，減少心肌缺血面積，減輕心肌缺血程度[5，6]。

人參皂苷Rb1[7]為原人參二醇型皂苷，具有中樞抑制、抗低溫、降低細(xì)胞內(nèi)鈣濃度、抗氧化、抗衰老的功能。研究表明，人參皂苷Rb1可對心肌缺血的動物模型心肌起到保護(hù)的作用，是生脈注射液中含量最高的標(biāo)志性成分。本研究擬通過對心絞痛患者體內(nèi)人參皂苷Rb1的藥代-藥效動力學(xué)研究，初步探討其體內(nèi)動力學(xué)特征，證明其為藥效物質(zhì)基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 儀器與試劑

1.1.1 主要儀器

Agilent 6410三重四級桿串聯(lián)質(zhì)譜儀，ESI離子源，Quantitative Analysis version B.01.04數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)（美國安捷倫公司）；XW-80A微型旋渦混合儀（上海滬西分析儀器廠）；XS105分析天平（梅特勒-托利多儀器有限公司）；SIGMA3-18 k低溫高速離心機(jī)（德國SIGMA公司）；Milli-Q Reference超純水系統(tǒng)（德國默克公司）；Haier超低溫保存箱（青島海爾公司）；MTN-2 800 W氮吹濃縮裝置（天津奧特賽恩斯儀器有限公司）。

1.1.2 藥品與試劑

生脈注射液（1 mL生脈注射液含紅參0.1 g、麥冬0.312 g、五味子0.156 g，規(guī)格：20 mL/支，四川省宜賓五糧液集團(tuán)宜賓制藥有限責(zé)任有限公司，批號：14090222）。葡萄糖注射液（規(guī)格：100 mL：5g，華仁藥業(yè)股份有限公司，批號：040000147300）。

人參皂苷Rb1（中國食品藥品檢定研究院，批號：110704-201223）；地西泮（內(nèi)標(biāo)，中國藥品生物制品檢定所，批號：171225-200302）；甲醇、乙腈（色譜級，德國默克公司）；超純水（自制，Milli-Q Reference超純水系統(tǒng)過濾）。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 受試者選擇

氣陰兩虛的證慢性、穩(wěn)定性、勞累性心絞痛患者，年齡45-70周歲，身高165±7 cm，體重68±9 kg，男女不限，試驗(yàn)前自愿簽署知情同意書。診斷標(biāo)準(zhǔn)參照國際心臟病學(xué)會及世界衛(wèi)生組織臨床命名標(biāo)準(zhǔn)化聯(lián)合專題組報(bào)告《缺血性心臟病的命名及診斷標(biāo)準(zhǔn)》，符合冠心病穩(wěn)定型勞累性心絞痛診斷的患者；根據(jù)中藥新藥臨床研究指導(dǎo)原則（2002版），符合中醫(yī)氣陰兩虛證辨證的患者；參照《慢性穩(wěn)定性心絞痛診斷與治療指南》加拿大心血管學(xué)會心絞痛嚴(yán)重度分級，心絞痛嚴(yán)重程度評級為Ⅰ級-Ⅱ級的患者；8分≤心絞痛癥狀積分≤18分；每周發(fā)作2次或以上的冠心病心絞痛患者，排除不穩(wěn)定型心絞痛患者及其他心肺疾病患者。

1.2.2 給藥方案及樣品采集

本試驗(yàn)采用隨機(jī)、開放試驗(yàn)的設(shè)計(jì)方法。招募的符合入選標(biāo)準(zhǔn)的10名氣陰兩虛的證慢性、穩(wěn)定性、勞累性心絞痛患者作為受試者。服藥前禁食10 h以上，試驗(yàn)日晨每位受試者空腹靜脈滴注生脈注射液60 mL（加入到5%葡萄糖注射液100 mL中），勻速靜脈滴注，滴注時(shí)間1.5 h，連續(xù)給藥14天，每天給藥1次。于第1、12、13天早上用藥前采集血樣谷濃度以確定達(dá)穩(wěn)態(tài)濃度的時(shí)間。于給藥后第14天滴注前0 h、滴注開始后0.5 h和1 h，滴注結(jié)束后0、0.083（5 min）、0.5、1、2、4、6、8、12、24、48、96、144 h由靜脈采血5.0 mL于肝素鈉試管中，3 500 rpm離心10 min，分離血漿，分離出的血漿樣本置于已標(biāo)記好的試管中，在-70°C的冰箱中保存待測。

試驗(yàn)期間監(jiān)測受試者生命體征，包括血壓（收縮壓、舒張壓、平均血壓）、心率、心電圖、血常規(guī)、尿常規(guī)和血生化指標(biāo)及受試者主訴。

1.2.3 血漿樣品處理方法

精密量取200 μL血漿于2 mL空白離心管中，加入地西泮內(nèi)標(biāo)溶液（12.5 mg·L-1）10 μL，渦旋混勻30 s，加入乙腈400 μL，旋渦混勻3 min；14 000 r·min-1離心10 min，提取上清液，N2氣吹干后，加100 μL流動相，渦旋混勻1 min，14 000 r·min-1離心5 min，取上清液10 μL進(jìn)樣分析。

1.2.4 血漿中人參皂苷Rb1分析方法

色譜柱：Agilent ZORBAX SB-C18Synergi POLARRP（3.5 μm，30 mm×2.16 mm）；流動相為水（A）∶乙腈（B）：0-5 min 15%-30%（B）；5-18 mim 30%（B）；18-19 min 30%-100%（B）；19-26 min 100%（B），流速0.3 mL·min-1；柱溫：40℃；進(jìn)樣量：10 μL。

ESI離子源；Gas Flow 9 L·mL-1，Gas Temp 350℃，Nebulizer 40 psi，Capillary 4 000 V；正離子方式檢測，掃描方式為選擇反應(yīng)監(jiān)測（SIM），用于定量的離子為人參皂苷Rb1，m/z 969.6，F(xiàn)ragmentor 320；內(nèi)標(biāo)地西泮，m/z 285.0，F(xiàn)ragmentor 165；掃描時(shí)間為200 ms。

1.2.5 PK模型的擬合

采用Pharsight Phoenix WinNonlin 6.3軟件繪制藥-時(shí)曲線，對受試者血漿中人參皂苷Rb1的血藥濃度-時(shí)間關(guān)系進(jìn)行藥動學(xué)隔室模型擬合，以Akaike's信息標(biāo)準(zhǔn)AIC值、殘差平方和（SSR）、擬合度（CORR）為指標(biāo)篩選最佳房室模型。以AIC值越小、殘差平方和值越小以及擬合度值越大為判斷標(biāo)準(zhǔn)，并且綜合考慮兼顧各個(gè)指標(biāo)以及模型的簡單性，確定人參皂苷Rb1的最佳房室模型。

1.2.6 PK-PD模型的擬合

以給藥后受試者血漿中的人參皂苷Rb1的血藥濃度為藥代指標(biāo)，分別以受試者的收縮壓及舒張壓為藥效指標(biāo)，在PK模型基礎(chǔ)上建立PK-PD結(jié)合模型。通過考察不同的藥效動力學(xué)模型，并輸入PK參數(shù)，擬合出最佳PK-PD結(jié)合模型，描述藥效動力學(xué)參數(shù)和藥物濃度與藥效之間的定量關(guān)系。

2 結(jié)果與分析

2.1 PK研究結(jié)果

受試者給予生脈注射液14天后，血漿中人參皂苷Rb1的血藥濃度-時(shí)間關(guān)系經(jīng)Pharsight Phoenix Win?Nonlin 6.3藥代動力學(xué)隔室模型擬合，綜合考慮AIC值、SSR、CORR，確定最佳房室模型為一室模型。人參皂苷Rb1的藥-時(shí)曲線見圖1，模型參數(shù)及藥代參數(shù)見表1、表2。

2.2 PK-PD模型的擬合

采用效應(yīng)室模型，通過效應(yīng)室將血藥濃度與效應(yīng)相關(guān)聯(lián)，分別以SBP和DBP為效應(yīng)指標(biāo)，以血藥濃度作為PK指標(biāo)進(jìn)行模型的擬合，以AIC值作為篩選指標(biāo)，對模型進(jìn)行篩選，表明人參皂苷Rb1符合Inhibitory Ef?fect Imax模型，表示為：

其中，C為效應(yīng)室人參皂苷Rb1濃度，Imax為給藥前最大效應(yīng)，反映藥物的內(nèi)在活性，其值越大，內(nèi)在活性也就越大；IC50為對應(yīng)于50%最大效應(yīng)時(shí)效應(yīng)室的人參皂苷Rb1濃度，反映藥物與受體的親和力大小，IC50越小，則藥物與受體的親和力越大；γ為陡度系數(shù)，其大小與效應(yīng)-濃度曲線的陡度有關(guān)。

由結(jié)果可知，人參皂苷Rb1的血藥濃度與收縮壓和舒張壓的關(guān)系符合Inhibitory Effect Imax模型，呈良好的負(fù)相關(guān)性，隨著血藥濃度的升高，受試者舒張壓和收縮壓下降，血藥濃度的達(dá)峰時(shí)間為給藥后2.5 h，藥物效應(yīng)的達(dá)峰時(shí)間為給藥后5.5 h，存在滯后現(xiàn)象，即效應(yīng)與血藥濃度不直接相關(guān)，表明人參皂苷Rb1與生脈注射液的降血壓作用相關(guān)，可能是生脈注射液降血壓作用的主要效應(yīng)成分。

3 討論

建立基于作用機(jī)制的PK-PD結(jié)合模型是PK-PD結(jié)合研究的發(fā)展趨勢[8]。選擇與作用機(jī)制相關(guān)，并且穩(wěn)定的、可連續(xù)定量和可重復(fù)性的替代效應(yīng)指標(biāo)，尋找其與藥物濃度的相關(guān)性是成功建立PK-PD結(jié)合模型的關(guān)鍵[9-12]。心絞痛的時(shí)候，因?yàn)榍榫w變化，疼痛刺激等，可以誘發(fā)腎上腺素分泌，導(dǎo)致血壓上升?，F(xiàn)代藥理研究表明[13,14]，人參皂苷Rb1具有能夠阻斷鈣通道的能力，其中包括降低心肌細(xì)胞鈣濃度，降低L-型全細(xì)胞鈣電流，并且還能降低延遲外向鉀電流，在心肌細(xì)胞內(nèi)鈣濃度下降的同時(shí)，可使心肌不應(yīng)期延長，有利于終止興奮的折反[15]，起到降壓的效果。研究中發(fā)現(xiàn)的藥效滯后于血藥濃度的現(xiàn)象，原因可能是生脈注射液靜脈滴注后，血液中的人參皂苷Rb1逐漸向組織中（血管平滑肌、心肌細(xì)胞等）分布，分布速率較慢，導(dǎo)致藥效的變化滯后于血藥濃度的變化。本研究以受試者的收縮壓和舒張壓為藥效評價(jià)指標(biāo)，成功建立了人參皂苷Rb1在心絞痛患者體內(nèi)的PK-PD結(jié)合模型，可有效的用于預(yù)測生脈注射液中人參皂苷Rb1的血藥濃度和效應(yīng)。

圖1 心絞痛受試者靜脈滴注生脈注射液后人參皂苷Rb1的藥時(shí)曲線（n=10）

表1 人參皂苷Rb1的藥動學(xué)隔室模型判斷指標(biāo)

表2 人參皂苷Rb1的房室模型PK參數(shù)

表3 生脈注射液中人參皂苷Rb1對舒張壓和收縮壓變化的PK-PD結(jié)合模型參數(shù)

1楊昌杰.心內(nèi)科臨床中生脈注射液的應(yīng)用研究.心血管病防治知識(學(xué)術(shù)版),2015,10:102-103.

2劉君,徐志宏.生脈注射液的藥理作用及臨床應(yīng)用.中國醫(yī)院用藥評價(jià)與分析,2013,13(11):1053-1054.

3張曉明,劉亞.生脈注射液的藥理作用機(jī)制及臨床應(yīng)用.醫(yī)學(xué)綜述, 2013,19(15):2813-2816.

4范化杰.生脈注射液的藥物作用機(jī)制及臨床效果觀察.北方藥學(xué),2016,13(6):137-137.

5袁碧文.生脈注射液的研究近況.中國藥業(yè),2000,9(11):62.

6王寶庭,李學(xué)軍,劉雪山,等.生脈注射液治療銀屑病的療效觀察.華西藥學(xué)雜志,2000,15(1):69.

7康安,錢靜,單進(jìn)軍,等.人參總皂苷主要成分大鼠體內(nèi)藥動學(xué)研究.中草藥,2015,46(20):3045-3050.

8Csajka C,Verotta D.Pharmacokinetic-pharmacodynamic modelling:history and perspectives.J Pharmacokinet Pharmacodyn,2006,33(3):227-279.

9Sheiner L B,Steimer J L.Pharmacokinetic/pharmacodynamic modeling in drug development.Annu Rev Pharmacol,2004,40(40):67-95.

10 Derendorf H,Lesko L J,Chaikin P,et al.Pharmacokinetic/pharmacodynamic modeling in drug research and development.J Clin Pharma?col,2000,40(12pt2):1399-1418.

11 Caruso A,Frances N,Meille C,et al.Translational PK/PD modeling for cardiovascular safety assessment of drug candidates:Methods and exam?ples in drug development.J Pharmacol Toxicol Methods,2014,70(1): 73-85.

12 Balaje R M,Sidhu P K,Kaur G,et al.Mutant prevention concentration and PK-PD relationships of enrofloxacin for Pasteurella multocida in buffalo calves.Res Vet Sci,2013,95(3):1114-1124.

13陳立波,佟力.人參總皂甙對心肌缺血再灌注損傷的保護(hù)作用實(shí)驗(yàn)研究.白求恩醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào),1994,10(4):353-354.

14鐘國贛,孫成文,李云義,等.人參二醇組皂甙Rb1、Rb2、Rb3、Rc和Rd的Ca2+通道阻制和抗自由基作用.中國藥理學(xué)報(bào),1995,16(3): 255-260.

15馬越.人參皂甙單體Rb1對心肌缺血的保護(hù)作用及其機(jī)制.長春:東北師范大學(xué)碩士學(xué)位論文,2000.

Study on PK-PD Evaluation of Ginsenoside Rb1in Subjects withAngina Pectoris Following IntravenousAdministration of Shengmai Injection

Xia Suxia,Yang Rui,Tang Si,Zhang Shiliang,Dong Xiaoqian,Jing Boyu,Li Guoxin
(Liaoning Provincial Academy of Traditional Chinese Medicine,Shenyang 110034,China)

This study was aimed to establish the pharmacokinetics-pharmacodynamics(PK-PD)model of ginsenoside Rb1following the intravenous administration of Shengmai injection in subjects with stable angina pectoris.A total of stable angina pectoris were selected and

Shengmai injection for 14 days.Plasma samples were collected at different time points.Plasma concentrations of ginsenoside Rb1were determined by liquid chromatography-mass spectrometry(LC/MS).The concentration-time curves(AUC)were drawn,and then the PK parameters were calculated. The systolic pressure and diastolic pressure were monitored,and the combined PK-PD model was established based on the theory of effect compartment.The results showed that PK of ginsenoside Rb1conformed to a mono-compartment model.The effect of Shengmai injection lagged behind the concentrations of ginsenoside Rb1in plasma.The effect exhibited good correlation with ginsenoside Rb1in effect compartment.The relationship between effect and plasma concentrations fits the Inhibitory Effect Imax model.It was concluded that the study successfully established the combined PK-PD model of ginsenoside Rb1in subjects with angina pectoris.The model can efficiently evaluate the effective substance of Shengmai injection.

Shengmai injection,ginsenoside Rb1,angina pectoris,chromatography-mass spectrometry,pharmacokinet?ics,pharmacokinetics-pharmacodynamics

10.11842/wst.2017.05.021

R285.5

A

（責(zé)任編輯：馬雅靜，責(zé)任譯審：王晶）

2017-05-15

修回日期：2017-05-20

＊科學(xué)技術(shù)部國家“十二五”重大新藥創(chuàng)制項(xiàng)目（2012ZX09303-017）：中藥新藥臨床評價(jià)研究技術(shù)平臺，負(fù)責(zé)人：李國信；國家中醫(yī)藥管理局國家臨床重點(diǎn)?？平ㄔO(shè)項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)資助（2013年），負(fù)責(zé)人：李國信；國家中醫(yī)藥管理局臨床中藥學(xué)重點(diǎn)學(xué)科（2009年），負(fù)責(zé)人：李國信；遼寧中醫(yī)藥大學(xué)杏林學(xué)者青藍(lán)工程（2013年），負(fù)責(zé)人：李國信。

＊＊通訊作者：楊瑞，副研究員，主要研究方向：藥代動力學(xué)及藥物新制劑；李國信，主任醫(yī)師，主要研究方向：臨床藥理。