米雅慧,郭思宇,劉明平,韋品清,程 歡,柯國(guó)韓
(廣州中醫(yī)藥大學(xué)中藥學(xué)院,廣東 廣州 510006)
偏頭痛是一種搏動(dòng)性中度或重度原發(fā)性頭痛,通常單側(cè)發(fā)生[1],影響至少15%的一般人群[2],中醫(yī)藥治療該疾病時(shí)表現(xiàn)出良好的療效。天麻丸收載于《御藥院方》,由川芎、天麻2 味藥材組成,主治首風(fēng)旋暈弦急、偏正頭疼、外合陽(yáng)氣、風(fēng)寒相搏、胃膈痰飲、身體拘倦[3],方中川芎及其主要化合物具有增加冠狀動(dòng)脈血流量、改善微循環(huán)、抗血小板聚集、鎮(zhèn)靜、神經(jīng)保護(hù)等作用[4-5],而天麻功效鎮(zhèn)痛、鎮(zhèn)靜、抗氧化等[6]。川芎嗪、阿魏酸是前者代表性活性成分,而天麻素、天麻苷元是后者主要有效成分,兩者配伍是治療偏頭痛的常用藥對(duì)[7]。課題組前期進(jìn)行了川芎-天麻不同配比對(duì)血瘀型偏頭痛大鼠的藥效學(xué)分析及體內(nèi)藥動(dòng)學(xué)研究,本實(shí)驗(yàn)在此基礎(chǔ)上,探討其對(duì)川芎中川芎嗪、阿魏酸在血瘀偏頭痛大鼠腦內(nèi)藥動(dòng)學(xué)影響,以期揭示古方配伍的科學(xué)內(nèi)涵。
微透析系統(tǒng),配置MD-1001 推進(jìn)器、MD-1000單注射泵控制器、MDN-0100 氣密性注射器(1 mL)、MF-5164 連接管、MD-1002 三注射器支架、MD-2310 脈管探針、MD-1510 接頭(美國(guó)BASI 公司);Surveyor 超高效液相色譜儀,配置Xcalibur 2.0 工作站、TSQ QUANTUM AC-CESS 三級(jí)四極桿質(zhì)譜儀(美國(guó)Thermo Fisher 公司);Kinetex C18色譜柱(100 mm×2.1 mm,2.6 μm);XR205SM-DR 型分析天平(瑞士Precisa 公司)。
鹽酸川芎嗪、阿魏酸(批號(hào)110817-201006、110773-201313)對(duì)照品購(gòu)自中國(guó)食品藥品檢定研究院;川芎嗪、阿魏酸(批號(hào)150615,質(zhì)量分?jǐn)?shù)88%、85%)及天麻苷元、天麻素(批號(hào)150515,質(zhì)量分?jǐn)?shù)86%、89%)對(duì)照品均購(gòu)自成都克洛瑪生物科技有限公司。乙腈、甲醇均為色譜純,分別購(gòu)自美國(guó)CNW 公司、德國(guó)Merck 公司;甲酸為分析純,購(gòu)自美國(guó)Sigma 公司。SPF 級(jí)雄性SD 大鼠18 只,體質(zhì)量(200±20)g,由廣州中醫(yī)藥大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供,動(dòng)物生產(chǎn)許可證號(hào)SCXK(粵)2013-0020。
2.1 對(duì)照品、內(nèi)標(biāo)溶液制備 精密稱(chēng)取對(duì)照品川芎嗪3 mg、阿魏酸2 mg,分別加入格林氏液、人工腦脊液,定容至100 mL,作為母液,再分別精密稱(chēng)取兩者3、2 mg,置于100 mL 量瓶中,超純水定容至刻度,得對(duì)照品溶液。精密吸取新諾明1 mL,加入林格氏液和人工腦脊液,定容至100 mL,得內(nèi)標(biāo)溶液。
2.2 川芎嗪、阿魏酸含有量測(cè)定
2.2.1 質(zhì)譜條件 噴霧電壓,正離子模式4 500 V,負(fù)離子模式-4 500 V;大氣壓電噴霧離子源,溫度450 ℃;正離子檢測(cè)電壓46 eV,負(fù)離子檢測(cè)電壓32 eV;川芎嗪正離子模式檢測(cè),m/z137.1~80.05;阿魏酸負(fù) 離子模 式檢測(cè),m/z193.1~134.2。質(zhì)譜圖見(jiàn)圖1。
圖1 各成分二級(jí)質(zhì)譜圖Fig.1 Secondary mass spectrograms of various constituents
2.2.2 色譜條件 Kinetex C18色譜柱(100 mm×2.1 mm,2.6 μm);流動(dòng)相乙腈(A)-0.005% 甲酸(B),梯度洗脫(0~5 min,20% A,80% B;5~10 min,20%~90% A,80%~10% B;5.1~10 min,20%A,80% B);體積流量0.3 mL/min;柱溫25 ℃;進(jìn)樣量2 μL;托盤(pán)溫度4 ℃。
2.2.3 專(zhuān)屬性考察 將空白透析液、對(duì)照品溶液、給藥后平衡0.5 h 透析液在“2.2.1”和“2.2.2”項(xiàng)條件下進(jìn)樣測(cè)定,結(jié)果見(jiàn)圖2。由此可知,空白透析液基線(xiàn)平穩(wěn),對(duì)照品溶液、透析液中阿魏酸峰形良好,與內(nèi)標(biāo)互不干擾;腦組織透析液中川芎嗪、阿魏酸保留時(shí)間分別為1.67、2.03 min,表明該方法專(zhuān)屬性良好。
圖2 各成分UPLC 色譜圖Fig.2 UPLC chromatograms of various constituents
2.2.4 線(xiàn)性關(guān)系考察 精密稱(chēng)取對(duì)照品鹽酸川芎嗪6.06 mg(相當(dāng)于川芎嗪5.08 mg)、阿魏酸4.11 mg,人工腦脊液定容于100 mL 量瓶中,將其倍比稀釋后得到阿魏酸質(zhì)量濃度分別為1 052.16、526.08、263.04、131.52、65.76、32.88、16.44、8.22、4.11、2.05 ng/mL,川芎嗪 質(zhì)量濃 度分別 為1 300.48、650.24、325.12、162.56、81.28、40.64、20.32、10.16、5.08、2.54 ng/mL,作為對(duì)照品溶液,在“2.2.1”和“2.2.2”項(xiàng)條件下進(jìn)樣測(cè)定。以峰面積為縱坐標(biāo)(Y),溶液質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)(X)進(jìn)行回歸,得方程分別為川芎嗪Y=0.005 957X+0.038 16(R2=0.998 9),線(xiàn)性范圍3.21~1 444.5 ng/mL;阿魏酸Y=0.004 25X+0.021 86(R2=0.999 5),線(xiàn)性范圍5.47~2 461.5 ng/mL。表明各成分在各自范圍內(nèi)線(xiàn)性關(guān)系良好。
2.2.5 精密度試驗(yàn) 配制低、中、高質(zhì)量濃度對(duì)照品溶液,在“2.2.1”和“2.2.2”項(xiàng)條件下進(jìn)樣測(cè)定6 次,測(cè)得川芎嗪日間精密度RSD 分別為1.93%、2.65%、2.94%,日內(nèi)精密度RSD 分別為3.67%、2.17%、3.06%;阿魏酸前者RSD 分別為2.94%、3.42%、1.73%,后者RSD 分別為3.69%、2.81%、3.14%,表明該方法精密度良好。
2.2.6 穩(wěn)定性試驗(yàn) 配置低、中、高質(zhì)量濃度對(duì)照品溶液,在“2.2.1”和“2.2.2”項(xiàng)條件下進(jìn)樣測(cè)定6 次,測(cè)得川芎嗪峰面積RSD 分別為4.32%、2.08%、2.75%,阿魏酸分別為2.78%、4.01%、3.62%。另外,樣品在25 ℃(室溫)、-80 ℃下保存30 d 及-80~25 ℃循環(huán)凍融條件下,川芎嗪峰面積RSD 分別為4.97%、2.54%、2.13%;3.06%、2.45%、2.67%;2.33%、2.21%、2.34%,而阿魏酸分別為2.12%、3.32%、2.64%;2.82%、3.49%、2.45%;2.55%、2.41%、1.98%,表明樣品穩(wěn)定性良好。
2.2.7 加樣回收率試驗(yàn) 分別取川芎嗪(5.08 ng/mL)、阿魏 酸(4.11 ng/mL)對(duì)照品溶液 100、40、10 μL,加到空白人工腦脊液中,使其總體積為200 μL,在“2.2.1”和“2.2.2”項(xiàng)條件下進(jìn)樣測(cè)定,測(cè)得川芎嗪平均加樣回收率分別為98.82%、101.64%、99.15%,RSD 分別為2.42%、3.12%、2.98%;阿魏酸平均加樣回收率分別為101.21%、99.32%、100.52%,RSD 分別為2.42%、2.56%、3.31%。
2.2.8 體積流量對(duì)相對(duì)損失率的影響 空白、含藥人工腦脊液及林格氏液在25 ℃下以不同體積流量灌流,探針置于其中,平衡后各收集6 份樣品,UPLC-MS/MS 法測(cè)定接收樣品質(zhì)量濃度C透析和含藥人工腦脊液中藥物質(zhì)量濃度C灌流,計(jì)算相對(duì)損失率,公式為相對(duì)損失率=[(C灌流-C透析)/C灌流]×100%。結(jié)果,人工腦脊液中川芎嗪、阿魏酸相對(duì)損失率 分別為 40.11%、36.50%、30.73%、28.99%、27.07%;39.58%、36.00%、33.19%、32.02%、29.52%,而林格氏液中兩者相對(duì)損失率分別為41.02%、37.37%、32.85%、28.44%、24.91%;40.02%、37.57%、33.93%、30.28%、28.41%。
2.2.9 質(zhì)量濃度對(duì)相對(duì)損失率的影響 將探針?lè)謩e置于川芎嗪/阿魏酸質(zhì)量濃度30/80、140/300、460/800、1 000/1 800 ng/mL 的含藥、空白人工腦脊液和林格氏液中,25 ℃下以1.5 μL/min 體積流量灌流探針,平衡后各收集6 份樣品,按“2.2.8”項(xiàng)下方法計(jì)算相對(duì)損失率。結(jié)果,人工腦脊液中川芎嗪和阿魏酸相對(duì)損失率分別為 36.54%、41.90%、37.92%、40.38% 和38.63%、36.73%、38.92%、34.50%,而林格氏液中兩者相對(duì)損失率分別 為37.74%、38.42%、40.86%、42.27% 和41.06%、39.42%、38.93%、32.19%。
2.2.10 溫度對(duì)相對(duì)損失率的影響 腦探針?lè)謩e置于25、30、35、40 ℃下,將140、460 ng/mL 川芎嗪、阿魏酸含藥、空白人工腦脊液和林格氏液以1.5 μL/min 體積流量灌流探針,平衡后各收集6份樣品,按“2.2.8”項(xiàng)下方法計(jì)算相對(duì)損失率。結(jié)果,在不同溫度下,人工腦脊液中川芎嗪和阿魏酸相對(duì)損失率分別為33.91%、33.46%、35.77%、39.28% 和32.31%、34.68%、36.85%、40.08%,而林格氏液中兩者相對(duì)損失率分別為31.30%、36.20%、37.76%、41.58% 和27.31%、34.68%、36.85%、40.08%。
2.3 藥動(dòng)學(xué)研究
2.3.1 模型制備 大鼠隨機(jī)分為川芎組、川芎-天麻(1∶0.25)組、川芎-天麻(1∶1)組,皮下注射0.8 mL/kg 鹽酸腎上腺素,2 h 后置于0 ℃冰水中冷刺激5 min,2 h 后再注射鹽酸腎上腺素,復(fù)制血瘀型偏頭痛大鼠模型,然后禁食不禁水;另取大鼠,皮下注射硝酸甘油以復(fù)制偏頭痛模型。
2.3.2 模型評(píng)估 大鼠從冰水中取出后,其表現(xiàn)為蜷縮少動(dòng),爪、尾部出現(xiàn)紫暗淤血,耳色暗紅,喜扎堆、靜處,呼吸減弱,被毛無(wú)光澤,畏寒喜暖等。激光多普勒血流儀檢測(cè)發(fā)現(xiàn)其灌注量較正常大鼠顯著降低,見(jiàn)圖3;大鼠注射硝酸甘油后30 min,出現(xiàn)前肢頻繁撓頭、焦躁不安、爬籠次數(shù)增多的癥狀,表明模型復(fù)制成功[8]。
圖3 激光多普勒血流儀檢測(cè)大鼠結(jié)果Fig.3 Results of laser Doppler flowmeter detection of rats
2.3.3 探針植入 大鼠腹腔注射 20%(0.8 mL/100 g)烏拉坦麻醉,俯臥位固定于腦立體定位儀中,剔除頭部被毛,分離大鼠頭皮和腦外膜,暴露頭骨,將腦探針固定于坐標(biāo)AP+0.2 mm、MR +3.5 mm(人字交叉點(diǎn)為坐標(biāo)中心)處,植入腦組織探針后,空白人工腦脊液以1.5 μL/min 體積流量灌流平衡[9-10]。
2.3.4 給藥 將“2.3.1”項(xiàng)下各組大鼠分別灌胃給予川芎嗪5.25 mg/kg、阿魏酸63.75 mg/kg;川芎嗪5.25 mg/kg、阿魏酸63.75 mg/kg、天麻素183 mg/kg+天麻苷元24 mg/kg;川芎嗪5.25 mg/kg、阿魏酸63.75 mg/kg、天麻素45.75 mg/kg +天麻苷 元6 mg/kg,2 min 后開(kāi)始接收樣品以排除空白人工腦脊液的干擾。在預(yù)定時(shí)間點(diǎn)(川芎嗪5、10、20、40、60、…、480 min,阿魏酸5、10、20、40、…、240 min)接受透析液,-70 ℃冰箱中保存,UPLC-MS/MS 法測(cè)定川芎嗪、阿魏酸含有量。
2.3.5 數(shù)據(jù)分析 按公式相對(duì)損失率=[(C灌注-C透析)/C灌注]×100% 校正體內(nèi)回收率,體內(nèi)有效成分實(shí)際質(zhì)量濃度(C實(shí)際)=測(cè)定值(C測(cè))/相對(duì)損失率。通過(guò)PKSolver 軟件[11]計(jì)算主要藥動(dòng)學(xué)參數(shù),SPSS 23.0 軟件[12]對(duì)其進(jìn)行LSD 檢驗(yàn)。
3.1 川芎嗪血藥濃度-時(shí)間曲線(xiàn)、藥動(dòng)學(xué)研究 圖4、表1 顯示,與單味藥組比較,配伍組T1/2、MRT0~∞、Cmax、AUC0~∞升 高(P<0.05,P<0.01);與川芎-天麻(1∶1)組比較,川芎-天麻(1∶0.25)組T1/2、MRT0~∞、AUC0~∞升高(P<0.05,P<0.01),Cmax降低(P<0.05)。
3.2 阿魏酸血藥濃度-時(shí)間曲線(xiàn)、藥動(dòng)學(xué)研究 圖4、表2 顯示,與單味藥組比較,配伍組T1/2[川芎-天麻(1∶1)組差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)]、MRT0~∞、Cmax、AUC0~∞升高(P<0.05,P<0.01);與川芎-天麻(1∶1)組比較,川芎-天麻(1∶0.25)組T1/2、MRT0~∞、AUC0~∞升高(P<0.01)。
川芎、天麻效應(yīng)成分川芎嗪、阿魏酸在腦組織中的藥動(dòng)擬合情況根據(jù)擬合優(yōu)度R2、AIC 等指標(biāo)確定最佳房室模型,發(fā)現(xiàn)兩者在血液、腦組織中均符合一室模型。根據(jù)擬合結(jié)果的藥動(dòng)學(xué)參數(shù)可知,配伍天麻后川芎嗪、阿魏酸Tmax延長(zhǎng),Cmax升高,MRT 減慢,AUC0~∞延長(zhǎng),吸收程度增加;與川芎-天麻(1∶1)組比較,川芎-天麻(1∶0.25)組MRT 進(jìn)一步減慢,AUC0~∞進(jìn)一步延長(zhǎng),表明天麻可促進(jìn)兩者透過(guò)血腦屏障、到達(dá)腦組織來(lái)發(fā)揮治療偏頭痛的作用,其原因可能為它可使血腦屏障通透性降低,增加兩者腦內(nèi)生物利用度和滯留時(shí)間,并延緩了腦內(nèi)消除速率。
圖4 大鼠血漿中各成分血藥濃度-時(shí)間曲線(xiàn)Fig.4 Blood concentration-time curves for various constituents in rat plasma
表1 大鼠血漿中川芎嗪主要藥動(dòng)學(xué)參數(shù)()Tab.1 Main pharmacokinetic parameters for tetramethylpyrazine in rat plasma()
表1 大鼠血漿中川芎嗪主要藥動(dòng)學(xué)參數(shù)()Tab.1 Main pharmacokinetic parameters for tetramethylpyrazine in rat plasma()
注:與川芎?jiǎn)挝端幈容^,?P<0.05,??P<0.01;與川芎-天麻(1∶1)比較,△P<0.05,△△P<0.01。
表2 大鼠血漿中阿魏酸主要藥動(dòng)學(xué)參數(shù)()Tab.2 Main pharmacokinetic parameters for ferulic acid in rat plasma()
表2 大鼠血漿中阿魏酸主要藥動(dòng)學(xué)參數(shù)()Tab.2 Main pharmacokinetic parameters for ferulic acid in rat plasma()
注:與川芎?jiǎn)挝端幈容^,?P<0.05,??P<0.01;與川芎-天麻(1∶1)比較,△△P<0.01。
同時(shí)還發(fā)現(xiàn),川芎-天麻比例1∶0.25 時(shí)生物利用度最大,而1∶1 時(shí)腦組織Cmax最高,這可能與天麻素可提高血流速度變化指數(shù)[13]、加快川芎效應(yīng)成分透過(guò)血腦屏障速度、增加腦組織中川芎嗪和阿魏酸蓄積量有關(guān)。