楊毛毛,羅花彩,徐 偉,林珠燦*,郭素華,沙 玫*
(1.福建中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院,福建 福州 350122;2.福建中醫(yī)藥大學(xué)附屬人民醫(yī)院,福建 福州 350004)
肝癌為常見(jiàn)的惡性腫瘤之一,近年來(lái)其發(fā)病率呈上升趨勢(shì),嚴(yán)重威脅人類(lèi)健康[1-2],但目前市場(chǎng)上的廣譜抗肝癌藥物往往會(huì)對(duì)人體免疫力、器官等造成不同程度的損害。前期報(bào)道,藤茶所含的黃酮在抗腫瘤方面效果明顯,并有潛力開(kāi)發(fā)為抗肝癌輔助藥物[3-6],但其主要成分二氫楊梅素(占總黃酮含有量的82%以上[7])的結(jié)構(gòu)中含3,5,7,3′,4′,5′-六酚羥基,易被氧化,而且體內(nèi)消除快,口服吸收差,生物利用度低[8-9],嚴(yán)重影響體內(nèi)藥效和臨床應(yīng)用,故需通過(guò)新型給藥系統(tǒng)來(lái)改善其穩(wěn)定性和生物利用度。
固體脂質(zhì)納米粒是一種具有比表面積大、無(wú)生物毒性、可控釋、靶向性良好、能降低不良反應(yīng)等諸多優(yōu)勢(shì)的載藥體系[10-11],課題組前期已對(duì)藤茶總黃酮固體脂質(zhì)納米粒制備工藝進(jìn)行優(yōu)化[12]。本實(shí)驗(yàn)在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步考察該制劑的抗肝癌活性,并對(duì)主要成分二氫楊梅素的藥動(dòng)學(xué)進(jìn)行研究,以期為藤茶總黃酮及其新制劑的后續(xù)開(kāi)發(fā)及臨床應(yīng)用提供依據(jù)。
電子天平[梅特勒-托利多儀器(上海)有限公司];Infinite200 PRO 多功能酶標(biāo)儀(瑞士Tecan公司);TS100 倒置顯微鏡(日本尼康公司);Galaxy 170R 型CO2培養(yǎng)箱(瑞軒電子科技上海有限公司);LCMS-8045 島津液質(zhì)聯(lián)用儀(日本島津公司)。
藤茶總黃酮提取物及固體脂質(zhì)納米粒均為課題組自制(二氫楊梅素質(zhì)量濃度為40.15 mg/mL)。環(huán)磷酰胺(批號(hào)113842,商品名安道生);順鉑(批號(hào)B1210L79601,鉑質(zhì)量分?jǐn)?shù)65%);二氫楊梅素對(duì)照品(批號(hào)160422,純度≥98.0%,上海源葉生物科技有限公司);二氫槲皮素對(duì)照品(批號(hào)BA09B006,純度>98.0%,成都普思生物科技股份有限公司);
鼠源性肝癌細(xì)胞(H22)、人肝癌細(xì)胞(HepG2)細(xì)胞株均由福建中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院陳莉課題組惠贈(zèng)。清潔級(jí)ICR 雄性小鼠,體質(zhì)量18~22 g;SD 雄性大鼠,體質(zhì)量(220±20)g,均購(gòu)自上海斯萊克實(shí)驗(yàn)動(dòng)物有限責(zé)任公司,動(dòng)物生產(chǎn)許可證號(hào)分別為SCXK(滬)2017-0005、SCXK(滬)2017-0002。
2.1 HepG2 細(xì)胞增殖抑制率測(cè)定 采用MTT法[6,13]。將對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的HepG2 細(xì)胞用0.25% 胰蛋白酶消化,完全培養(yǎng)液(DMEM 高糖+10%胎牛血清+1%雙抗)配成單細(xì)胞懸液(5×104/mL)后接種于96 孔培養(yǎng)板(100 μL/孔)上,置于CO2培養(yǎng)箱中,在37 ℃、5% CO2條件下進(jìn)行培養(yǎng)。待各孔中細(xì)胞完全貼壁后給藥,設(shè)置對(duì)照組、陽(yáng)性藥(順鉑)組(0.5、1.0、2.5、5.0、25.0、50.0 μg/mL)、藤茶總黃酮組、藤茶總黃酮固體脂質(zhì)納米粒組、空白納米粒組(5、10、25、50、100、200 μg/mL),每個(gè)質(zhì)量濃度設(shè)5 個(gè)復(fù)孔(150 μL/孔),繼續(xù)在37 ℃、5% CO2條件下培養(yǎng)24、48、72 h 后,每孔加入5 mg/mL MTT 溶液10 μL,置于CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng)4 h 后終止,DMSO(100 μL/孔)溶解紫色結(jié)晶。酶標(biāo)儀檢測(cè)每孔在490 nm 波長(zhǎng)處的光密度(OD490),重復(fù)3 次,取平均值,計(jì)算增殖抑制率,公式為抑制率=(1-給藥組OD490/對(duì)照組OD490)×100%。
2.2 體內(nèi)抗肝癌活性研究
2.2.1 模型建立 參考文獻(xiàn)[14]報(bào)道。H22細(xì)胞復(fù)蘇后在小鼠腹腔中培養(yǎng),傳2~3 代后在無(wú)菌條件下抽取腹水,生理鹽水洗滌后離心,重復(fù)3 次,PBS 緩沖液稀釋?zhuān)?.2% 臺(tái)盼藍(lán)染色后當(dāng)活細(xì)胞數(shù)大于95% 時(shí),調(diào)整細(xì)胞濃度為5×106/mL,吸取濃度均勻的細(xì)胞懸液,以0.2 mL/只劑量皮下注射于小鼠右腋下。
2.2.2 分組與給藥 稱(chēng)取藤茶總黃酮適量,加適量蒸餾水加熱溶解,分別制成低劑量(30 mg/mL)、高劑量(120 mg/mL)混懸液;藤茶總黃酮固體脂質(zhì)納米粒冷凍干燥后,加適量蒸餾水均勻分散,分別制成低劑量(30 mg/mL)、高劑量(120 mg/mL)混懸液。
70 只小鼠適應(yīng)性飼養(yǎng)5 d 后,隨機(jī)分為空白組,模型組,陽(yáng)性藥組,藤茶總黃酮固體脂質(zhì)納米粒高、低劑量組,藤茶總黃酮高、低劑量組,每組10 只,除空白組外各組小鼠均于右腋下接種H22細(xì)胞造模。根據(jù)預(yù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,陽(yáng)性藥組小鼠腹腔注射3 mg/kg 環(huán)磷酰胺(0.2 mL/10 g),空白組、模型組小鼠灌胃給予生理鹽水,藤茶總黃酮高、低劑量組,藤茶總黃酮固體脂質(zhì)納米粒高、低劑量組均分別按2.4、0.6 g/kg 劑量灌胃給予相應(yīng)含藥混懸液,各組小鼠每天給藥1 次,連續(xù)10 d。每天稱(chēng)定小鼠體質(zhì)量,觀(guān)察其活動(dòng)、毛發(fā)色澤、死亡等情況。最后1 次給藥結(jié)束,小鼠禁食不禁水24 h 后處死,完整剝離腋窩皮下實(shí)體瘤,稱(chēng)定質(zhì)量,計(jì)算抑瘤率,同時(shí)剖取胸腺、脾臟后稱(chēng)定質(zhì)量,計(jì)算臟器指數(shù),公式分別為抑瘤率=(1-給藥組腫瘤質(zhì)量/模型組腫瘤質(zhì)量)×100%、胸腺(或脾臟)指數(shù)=胸腺(或脾臟)質(zhì)量/小鼠體質(zhì)量。
2.3 藥動(dòng)學(xué)研究
2.3.1 LC-MS/MS 條 件參考文獻(xiàn)[15-16]報(bào)道。
2.3.1.1 色譜 Shim-pack XR-ODS Ⅲ色譜柱(75 mm×2.0 mm,1.6 μm);流動(dòng)相0.1%甲酸-乙腈(85∶15);體積流量0.3 mL/min;柱溫40 ℃;進(jìn)樣量1 μL。
2.3.1.2 質(zhì)譜 負(fù)離子多級(jí)反應(yīng)(MRM)模式;電噴霧離子源(ESI);定量離子對(duì),二氫楊梅素m/z319.15~193.20,二氫槲皮素m/z303.20~125.10;霧化氣體積流量3.0 L/min;干燥氣、加熱氣體積流量10.0 L/min;接口電壓3.0 kV;接口溫度 400 ℃;檢測(cè)器電壓 1.76 kV;CID 氣230 kPa。
2.3.2 分組及給藥 按“2.2.2”項(xiàng)下方法制備含藥混懸液,藤茶總黃酮質(zhì)量濃度為7.5 mg/mL。大鼠適應(yīng)性飼養(yǎng)5 d 后,隨機(jī)分為藤茶總黃酮組、藤茶總黃酮固體脂質(zhì)納米粒組,每組6 只,于實(shí)驗(yàn)前12 h 禁食,自由飲水,按150 mg/kg 劑量灌胃給藥,于0.167、0.33、0.5、0.667、1、2、3、4、6、8、12、24 h 眼眶靜脈叢釆血各0.5 mL,置于肝素鈉處理的EP 管中,靜置30 min,4 ℃下6 000 r/min離心15 min 分離血漿,-20 ℃下冷凍保存。
2.3.3 血漿樣品處理 精密吸取“2.3.2”項(xiàng)下血漿100 μL 于離心管中,加入內(nèi)標(biāo)(二氫槲皮素)溶液10 μL,渦旋30 s,加入1% 甲酸乙腈(蛋白沉淀劑)190 μL,渦旋5 min,4 ℃下17 000 r/min離心15 min,取上清液,0.22 μm 微孔濾膜過(guò)濾,在“2.3.1”項(xiàng)條件下進(jìn)樣測(cè)定。
2.3.4 方法學(xué)考察
2.3.4.1 對(duì)照品、內(nèi)標(biāo)溶液制備 精密稱(chēng)取二氫楊梅素對(duì)照品、內(nèi)標(biāo)(二氫槲皮素)適量,置于100 mL 量瓶中,乙腈溶解定容,即得(兩者質(zhì)量濃度分別為50、30 μg/mL)。
2.3.4.2 專(zhuān)屬性考察 取“2.3.4.1”項(xiàng)下對(duì)照品、內(nèi)標(biāo)溶液,以及按“2.3.3”項(xiàng)下方法處理的空白血漿、含藥血漿樣品溶液,在“2.3.1”項(xiàng)條件下進(jìn)樣測(cè)定,結(jié)果見(jiàn)圖1。
圖1 二氫楊梅素MRM 色譜圖Fig.1 MRM chromatograms of dihydromyricetin
2.3.4.3 線(xiàn)性關(guān)系考察 精密吸取空白血漿90 μL,加入10 μL 對(duì)照品溶液,制成含二氫楊梅素1、5、10、20、50、100、200、500 ng/mL 的血漿樣品溶液,按 “2.3.3”項(xiàng)下方法處理,在“2.3.1”項(xiàng)條件下進(jìn)樣測(cè)定。以溶液質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)(X),二氫楊梅素、內(nèi)標(biāo)峰面積比值為縱坐標(biāo)(Y)進(jìn)行回歸,得方程為Y=0.004 3X-0.022 6(r=0.999 6),在1~500 ng/mL 范圍內(nèi)線(xiàn)性關(guān)系良好,定量限(S/N=10)為1 ng/mL。
2.3.4.4 精密度、準(zhǔn)確度試驗(yàn) 制備含5、20、200 ng/mL 二氫楊梅素的血漿樣品溶液,各平行3份,按“2.3.3”項(xiàng)下方法處理,在“2.3.1”項(xiàng)條件下進(jìn)樣測(cè)定,連續(xù)3 d,測(cè)得二氫楊梅素日內(nèi)、日間精密度RSD 分別為0.25%~1.16%、0.67%~1.13%,準(zhǔn)確度為95%~106%,均符合2015 年版《中國(guó)藥典》規(guī)定的生物樣品分析要求。
2.3.4.5 提取回收率、基質(zhì)效應(yīng)試驗(yàn) 制備含5、20、200 ng/mL 二氫楊梅素的血漿樣品溶液,各平行3 份,按“2.3.3”項(xiàng)下方法處理,在“2.3.1”項(xiàng)條件下進(jìn)樣測(cè)定,記錄峰面積A1;按“2.3.3”項(xiàng)下方法處理空白血漿后離心,上清液中加入相應(yīng)質(zhì)量濃度的對(duì)照品、內(nèi)標(biāo)溶液,在“2.3.1”項(xiàng)條件下進(jìn)樣測(cè)定,記錄峰面積A2;用1%甲酸乙腈制成相同質(zhì)量濃度的對(duì)照品、內(nèi)標(biāo)溶液,在“2.3.1”項(xiàng)條件下進(jìn)樣測(cè)定,記錄峰面積A3,計(jì)算提取回收率、基質(zhì)效應(yīng),公式分別為提取回收率=A1/A2×100%、基質(zhì)效應(yīng)=A2/A3×100%,測(cè)得兩者分別為 81.86%~90.99%、86.63%~101.40%,均符合生物樣品質(zhì)量控制要求,表明二氫楊梅素受基質(zhì)的影響較小。
2.3.4.6 穩(wěn)定性試驗(yàn) 制備含5、20、200 ng/mL二氫楊梅素的血漿樣品溶液,各平行3 份,按“2.3.3”項(xiàng)下方法處理后,分別在-80 ℃下反復(fù)凍融3 次、-20 ℃下冷凍保存15 d、室溫(25 ℃)下放置12 h,在“2.3.1”項(xiàng)條件下進(jìn)樣測(cè)定。結(jié)果,二氫楊梅素峰面積RSD 為1.27%~6.49%,表明在上述保存條件下血漿樣品穩(wěn)定性均良好。
2.3.5 數(shù)據(jù)分析 繪制血藥濃度-時(shí)間曲線(xiàn),采用DAS 2.0 軟件中的二房室模型計(jì)算主要藥動(dòng)學(xué)參數(shù)。
3.1 對(duì)HepG2 細(xì)胞的抑制作用 圖2 顯示,藤茶總黃酮及其固體脂質(zhì)納米粒作用24、48、72 h 后,均對(duì)細(xì)胞增殖有較強(qiáng)的抑制作用,并呈濃度依賴(lài)性,其中 200 μg/mL 前者作用 72 h,50~200 μg/mL后者作用48、72 h 后的體外抑制率均達(dá)到80% 以上。另外,藤茶總黃酮IC50分別為163.63 μg/mL(24 h)、89.58 μg/mL(48 h)、49.44 μg/mL(72 h),而其固體脂質(zhì)納米粒分別為68.63 μg/mL(24 h)、39.99 μg/mL(48 h)、32.91 μg/mL(72 h),表明后者活性更顯著。
圖2 各樣品對(duì)HepG2 細(xì)胞抑制率的影響Fig.2 Effects of various samples on the inhibitory rate of HepG2 cells
3.2 抗肝癌活性研究 表1~3 顯示,與模型組比較,除藤茶總黃酮低劑量組外,各組對(duì)小鼠腫瘤的抑制作用比較,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01),而且納米?;钚詮?qiáng)于原料藥;與空白組比較,模型組、陽(yáng)性藥組小鼠體質(zhì)量均降低(P<0.01),而藤茶總黃酮組、藤茶總黃酮固體脂質(zhì)納米粒組無(wú)明顯變化(P>0.05);與空白組比較,陽(yáng)性藥組小鼠胸腺、脾臟指數(shù)降低(P<0.05,P<0.01),可能與環(huán)磷酰胺具有較強(qiáng)的免疫損失有關(guān),而其他組無(wú)明顯變化(P>0.05)。
表1 各樣品對(duì)小鼠腫瘤的影響(,n=10)Tab.1 Effects of various samples on tumors in mice(,n=10)
表1 各樣品對(duì)小鼠腫瘤的影響(,n=10)Tab.1 Effects of various samples on tumors in mice(,n=10)
表2 各樣品對(duì)小鼠體質(zhì)量的影響(,n=10)Tab.2 Effects of various samples on the body weight of mice(,n=10)
表2 各樣品對(duì)小鼠體質(zhì)量的影響(,n=10)Tab.2 Effects of various samples on the body weight of mice(,n=10)
表3 各樣品對(duì)小鼠免疫器官的影響(,n=10)Tab.3 Effects of various samples on immue organs in mice(,n=10)
表3 各樣品對(duì)小鼠免疫器官的影響(,n=10)Tab.3 Effects of various samples on immue organs in mice(,n=10)
3.3 藥動(dòng)學(xué)研究 血藥濃度-時(shí)間曲線(xiàn)見(jiàn)圖3,相關(guān)數(shù)據(jù)經(jīng)DAS 2.0 軟件進(jìn)行擬合后發(fā)現(xiàn),藤茶總黃酮及其固體脂質(zhì)納米粒的體內(nèi)藥動(dòng)學(xué)均符合二室模型。表4 顯示,藤茶總黃酮固體脂質(zhì)納米粒組Cmax、Tmax、t1/2、AUC0~24h、AUC0~∞高于藤茶總黃酮組(P<0.01),分別是后者的1.76、1.94、2.03、2.80、2.49 倍。
圖3 各樣品血藥濃度-時(shí)間曲線(xiàn)Fig.3 Plasma concentration-time curves for various samples
表4 各樣品主要藥動(dòng)學(xué)參數(shù)(,n=6)Tab.4 Main pharmacokinetic parameters for various samples(,n=6)
表4 各樣品主要藥動(dòng)學(xué)參數(shù)(,n=6)Tab.4 Main pharmacokinetic parameters for various samples(,n=6)
本實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,藤茶總黃酮制成固體脂質(zhì)納米粒后可明顯提高其抗肝癌作用,推測(cè)可能與該劑型可改善原料藥與腫瘤細(xì)胞的親和力[17]、具有良好的腫瘤靶向遞送能力等優(yōu)勢(shì)有關(guān)。采用LC-MS/MS 法檢測(cè)總黃酮主要成分二氫楊梅素的血藥濃度,發(fā)現(xiàn)藤茶總黃酮制成納米粒后該成分口服生物利用度顯著提高,可能是由于納米粒粒徑小,比表面積大,可增加其與胃腸道黏膜的接觸面積,從而促進(jìn)藥物有效吸收[18]。另外,該納米粒能有效減緩二氫楊梅素體內(nèi)消除,延長(zhǎng)其t1/2,可能是藥物被嵌入固體脂質(zhì)基質(zhì)骨架中而避免外界因素破壞,增加其穩(wěn)定性,并可使其在體內(nèi)緩慢釋放,延長(zhǎng)作用時(shí)間。
同時(shí),藤茶總黃酮及其納米粒口服給藥后二氫楊梅素血藥濃度很低,但其體內(nèi)抗肝癌活性較好,產(chǎn)生這種低生物利用度、高藥理活性現(xiàn)象的原因可能有(1)研究表明單次或長(zhǎng)期大劑量連續(xù)口服二氫楊梅素時(shí),其吸收量隨劑量及給藥時(shí)間增加而顯著升高[19],本實(shí)驗(yàn)給藥劑量大(600、2 400 mg/kg),周期長(zhǎng)(10 d),使其血藥濃度同時(shí)具有劑量、時(shí)間上的疊加作用,從而發(fā)揮持久抑瘤活性[20];(2)與健康大鼠比較,糖尿病模型大鼠中二氫楊梅素Cmax、AUC0~t、AUC0~∞等藥動(dòng)學(xué)參數(shù)均顯著升高[21],而本實(shí)驗(yàn)?zāi)壳爸豢疾炝丝傸S酮及其納米粒在正常大鼠體內(nèi)的藥動(dòng)學(xué),而二氫楊梅素在病理狀態(tài)下的生物利用度可能會(huì)明顯增加;(3)二氫楊梅素經(jīng)胃腸道代謝后產(chǎn)生8 種代謝產(chǎn)物,經(jīng)腸道吸收進(jìn)入血液循環(huán),或作用于腸道菌群,或直接刺激腸道免疫應(yīng)答系統(tǒng),從而發(fā)揮相應(yīng)藥效[22];(4)二氫楊梅素口服后其血藥濃度降低,可能在組織分布中較高[23],尤其是制成固體脂質(zhì)納米粒后,納米載體可使其具有明顯的肝臟靶向性[24]。另外,本實(shí)驗(yàn)只測(cè)定了血漿中二氫楊梅素含有量,但其在肝、脾、肺中的含有量可能會(huì)明顯升高,從而增強(qiáng)療效,具體將在今后作進(jìn)一步研究。