黃海蘭, 王 浩, 劉奕明,2, 林愛華
(1.廣州中醫(yī)藥大學(xué)第二附屬醫(yī)院I期臨床研究室,廣東 廣州 510120;2.廣州中醫(yī)藥大學(xué)第二附屬醫(yī)院,廣東省中醫(yī)證候臨床研究重點實驗室,廣東 廣州 510120;3.廣州中醫(yī)藥大學(xué)第二附屬醫(yī)院珠海醫(yī)院,廣東 珠海 519000)
葛根為豆科植物野葛或甘葛藤的干燥根,被用于治療糖尿病及其并發(fā)癥[1],葛根素為其主要有效成分,可通過抑制胰島細胞凋亡、上調(diào)胰島素分泌[2]來降低血糖,同時具有保護心腦血管、抗炎等藥理活性[3],但它為P-糖蛋白(P-gp)底物[4],水溶性、脂溶性均較低,大部分以原型從糞便排泄,絕對口服生物利用度僅約為7%[5],限制了口服給藥的臨床應(yīng)用,而注射液又易導(dǎo)致溶血和過敏反應(yīng)[6]。因此,有必要探索更方便有效的方法來增加葛根素口服吸收。
葛根-知母為經(jīng)典的治療糖尿病藥對,兩藥配伍兼具清熱生津、滋陰潤燥之功效[7]。知母皂苷為知母主要藥理活性物質(zhì),可通過抑制TNF-α釋放、上調(diào)細胞中IRS-1蛋白表達來改善高血糖[8],對芒果苷在大鼠體內(nèi)的吸收有明顯促進作用[9],但對葛根素是否有類似影響目前尚不明確。因此,本實驗考察知母皂苷對葛根素在正常、糖尿病大鼠體內(nèi)藥動學(xué)的影響,評價該成分促吸收作用,以期為葛根-知母藥對臨床應(yīng)用提供依據(jù)。
1.1 儀器 TRIPLE QUADTM5500 型液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀(LC-MS/MS),配置Turbo Ionspray離子源(ESI)、LC-30AD高效液相色譜儀(日本島津公司)、Analyst 1.7數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)(美國AB公司);5418R高速冷凍離心機(德國Eppendorf公司);VX-Ⅱ多管渦旋振蕩器(北京踏錦科技有限公司);MS105DU電子天平[十萬分一,梅特勒-托利多儀器(上海)有限公司)];N-EVAP24進口氮吹儀(美國Organomation公司)。
1.2 試劑與藥物 葛根素對照品(批號MUST-21010610,純度>98%),購自成都曼思特生物科技有限公司;蘆丁對照品(批號O0714AS,純度>98%),購自大連美侖生物技術(shù)有限公司;知母皂苷凍干粉,實驗室自制。肝素鈉,購自上海如吉生物科技有限公司;鏈脲佐菌素(批號111607-200301,純度≥98%),購自美國Sigma公司。AB-8大孔吸附樹脂,購自廣州松洲國熙有限公司。知母(批號170408241,產(chǎn)地河北),購自廣東康美藥業(yè)股份有限公司,經(jīng)專家鑒定為正品。高糖高脂飼料(基礎(chǔ)飼料52.2%,蔗糖20%,豬油15%,酪蛋白10%,膽固醇1.2%,磷酸氫鈣0.6%,石粉0.4%,預(yù)混料0.4%)。甲醇、乙腈均為色譜純,購自美國默克公司;甲酸為分析純,購自上海麥克林生化科技有限公司;水為超純水,經(jīng)Milli-Q系統(tǒng)設(shè)備制備。
1.3 動物 SPF級SD大鼠,雄性,購自南方醫(yī)科大學(xué),體質(zhì)量180~220 g,合格證號44002100028394,動物生產(chǎn)許可證號SCXK(粵)2016-0041。
2.1 對照品、內(nèi)標溶液制備
2.1.1 對照品溶液 精密稱取葛根素對照品2.00 mg,甲醇溶解并定容,制成0.2 mg/mL貯備液,在-30 ℃下保存,用時甲醇依次稀釋至0.05、0.1、0.5、1、5、10、20、50 μg/mL,分別精密吸取10 μL,90 μL空白血漿制成質(zhì)量濃度為5、10、50、100、500、1 000、2 000、5 000 ng/mL的溶液,即得。
2.1.2 內(nèi)標溶液 精密稱取蘆丁對照品2.20 mg,甲醇溶解并定容,制成0.22 mg/mL貯備液,在-30 ℃下保存,用甲醇稀釋至2.2 μg/mL,即得。
2.2 藥液制備
2.2.1 知母皂苷 參考文獻[9-10],取適量知母根莖粉碎,過60目篩,75%乙醇分別按料液比1∶8、1∶6各提取1次,每次1 h,趁熱過濾,濾液濃縮至無醇味,離心后將上清液用AB-8大孔吸附樹脂進行純化,洗脫體積流量為3 mL/min,分別以3倍柱體積純水、6倍柱體積NaOH洗脫后,純水洗脫至中性,20%、80%乙醇繼續(xù)洗脫,收集80%乙醇洗脫液,濃縮至無醇味后凍干成粉末,醋酐-濃硫酸反應(yīng)呈藍綠色,表明所純化有效部位為甾體皂苷,外標法[11]測得知母皂苷B2含量為87.7%,0.5%CMC-Na稀釋至所需質(zhì)量濃度,即得。
2.2.2 葛根素 精密稱取葛根素對照品適量,0.5%CMC-Na稀釋至10 mg/mL,即得。
2.3 糖尿病大鼠模型建立 12只正常大鼠適應(yīng)性喂養(yǎng)普通飼料3 d后,再采用高糖高脂飼料喂養(yǎng)28 d。于第28天禁食不禁水12 h后,大鼠腹腔注射30 mg/kg鏈脲佐菌素,于給藥后第3、7天檢測空腹血糖(FBG),以FBG≥16.7 mmol/L為合格。
2.4 分組、給藥與采血 24只正常大鼠隨機分為4組,每組6只,給藥前禁食不禁水12 h,分別灌胃給予葛根素(100 mg/kg)及葛根素-低、中、高劑量知母皂苷(50、100、200 mg/kg)混合藥液;12只糖尿病大鼠隨機分為2組,每組6只,分別灌胃給予葛根素及葛根素-知母皂苷(100 mg/kg)混合藥液,于給藥前和給藥后0.083、0.167、0.33、0.5、1、2、3、4、6、8、10、12、24 h眼眶采血各500 μL,置于含肝素鈉的EP管中,4 ℃、3 000 r/min離心15 min,取上層血漿,置于-80 ℃冰箱中保存待測。
2.5 LC-MS/MS條件
2.5.1 色譜 Inertsil ODS-3色譜柱(2.1 mm×100 mm,3 μm);流動相0.1%甲酸(A)-乙腈(B),梯度洗脫(0~1 min,5%B;1~2 min,5%~30%B;2~4 min,30%~70%B;4~5 min,70%~5%B;5~7 min,5%B);體積流量0.3 mL/min;柱溫40 ℃;進樣量5 μL。
2.5.2 質(zhì)譜 電噴霧離子源(ESI);霧化溫度450 ℃;噴霧電壓(IS)-4 500 V;氣簾氣(CUR)20;碰撞氣(CAD)7;氮氣1(GS1)40;氮氣2(GS2)50;負離子多反應(yīng)檢測模式(MRM);定量離子對葛根素m/z415.1~295.1,蘆丁m/z609.3~271.0。
2.6 血漿處理 血漿在室溫下融化后取100 μL至EP管中,加入20 μL內(nèi)標溶液,振蕩10 s,再加入400 μL乙腈沉淀蛋白,振蕩3 min,4 ℃、13 000 r/min離心15 min,取360 μL上清液,氮氣吹干,吹干物用200 μL乙腈-水(30∶70)復(fù)溶,振蕩3 min,微孔濾膜過濾,測定時進樣5 μL作LC-MS/MS分析。
(3)樁孔必須挖一節(jié)、澆筑一節(jié)護壁,護壁高度一般為1m,嚴禁不及時澆筑護壁的冒險作業(yè)。對軟弱地層、涌水涌沙地層,護壁節(jié)段高度可減少 0.3~0.5m。
2.7 數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計學(xué)分析 采用DAS 2.0軟件中的非房室模型計算AUC、Cmax、Tmax、t1/2等主要藥動學(xué)參數(shù),其中Cmax,Tmax為實測值,AUC以梯形法測定。再通過SPSS 25.0軟件進行統(tǒng)計學(xué)處理,多組間比較采用單因素方差分析,2組間比較采用t檢驗。P<0.05表示差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。
3.1 方法學(xué)考察
3.1.1 專屬性試驗 取空白血漿、空白血漿+對照品(5 ng/mL)+內(nèi)標、給藥24 h后血漿適量,按“2.6”項下方法處理,在“2.5”項條件下進樣測定,結(jié)果見圖1。由此可知,葛根素測定不受內(nèi)源性物質(zhì)影響,表明該方法專屬性良好。
3.1.2 線性關(guān)系考察 取含藥血漿適量,按“2.6”項下方法處理,在“2.5”項條件下進樣測定。以對照品、內(nèi)標峰面積比值(Y)對血藥濃度(X)進行回歸,得方程為Y=0.011 5X+0.011 4(r=0.997 4),在5~5 000 ng/mL范圍內(nèi)線性關(guān)系良好,定量下限為5 ng/mL。
3.1.3 精密度、準確度試驗 分別配制含定量下限及低、中、高(10、200、4 000 ng/mL)質(zhì)量濃度葛根素的質(zhì)控血漿,按“2.6”項下方法處理,同一天內(nèi)在“2.5”項條件下進樣測定6次,考察日內(nèi)精密度;同法每天測定1次,連續(xù)3 d,考察日間精密度,測得兩者RSD分別不大于6.98%、7.47%。再以實測、真實質(zhì)量濃度比值考察準確度,測得其數(shù)值在96.97%~103.21%范圍內(nèi),均符合生物樣品分析要求。
3.1.4 提取回收率、基質(zhì)效應(yīng)試驗 配制含“3.1.3”項下3個質(zhì)量濃度葛根素的質(zhì)控血漿各6份,按“2.6”項下方法處理,在“2.5”項條件下進樣測定,計算峰面積A1;取空白血漿適量,按“2.6”項下方法處理,其殘留物用含5、100、2 000 ng/mL葛根素的乙腈-水(30∶70)復(fù)溶,在“2.5”項條件下進樣測定,計算峰面積A2;將5、100、2 000 ng/mL對照品溶液溶于乙腈-水(30∶70)中,在“2.5”項條件下進樣測定,計算峰面積A3,以A1/A2為提取回收率,A2/A3為基質(zhì)效應(yīng),測得兩者分別在88.94%~91.85%、96.32%~109.13%范圍內(nèi),均符合生物樣品分析要求。
3.1.5 穩(wěn)定性試驗 配制含“3.1.3”項下3個質(zhì)量濃度葛根素的質(zhì)控血漿,室溫放置4 h,考察其室溫穩(wěn)定性;在-80 ℃下反復(fù)凍融3次,考察其凍融穩(wěn)定性;在4 ℃進樣器中放置24 h,考察其待測液穩(wěn)定性;在-80 ℃冰箱中放置30 d,考察其長期穩(wěn)定性,以當天標準曲線衡量的質(zhì)量濃度并計算其準確度,測得其數(shù)值均在89.27%~110.00%范圍內(nèi),表明葛根素在不同條件下穩(wěn)定性良好。
3.2.1 正常大鼠 圖2、表1顯示,葛根素單一給藥后Tmax較短,各時間點血藥濃度較低;合用各劑量知母皂苷后葛根素Cmax、AUC0-∞升高(P<0.05),CLZ/F下降(P<0.05),提示知母皂苷可增加葛根素在正常大鼠體內(nèi)的暴露水平,并降低后者消除速率。
表1 正常大鼠中葛根素主要藥動學(xué)參數(shù)
3.2.2 糖尿病大鼠 圖3、表2顯示,與表1比較,葛根素Cmax、AUC0~t、AUC0~∞降低(P<0.05),與文獻[12]報道一致;合用知母皂苷后,葛根素Cmax、AUC0~t、AUC0~∞升高(P<0.01),Tmax延長(P<0.05),CLZ/F、VZ/F降低(P<0.01),提示知母皂苷可增加葛根素體內(nèi)暴露水平,并延遲后者吸收,降低后者消除速率。
表2 糖尿病大鼠中葛根素主要藥動學(xué)參數(shù)
在樣品前處理過程中發(fā)現(xiàn),乙酸乙酯萃取時提取回收率低,固相萃取時價格昂貴,而乙腈萃取時蛋白信號強。因此,選擇乙腈作為提取溶劑。
研究表明,胡椒堿[13]、維拉帕米[14]可抑制CYP450酶、P-gp活性,減少葛根素代謝和外排,增加其體內(nèi)血藥濃度;知母皂苷BⅡ抑制藥物代謝酶的作用較弱[15],對P-gp活性的影響尚不明確。本實驗發(fā)現(xiàn),葛根素在糖尿病大鼠中的血藥濃度降低,可能與糖尿病狀態(tài)下Ⅱ相代謝酶UGT1a1、UGT1a7活性上升[12,16],與葛根素代謝加快有關(guān);知母皂苷對葛根素的吸收促進作用更強,可能與該成分在正常、病理狀態(tài)下對葛根素吸收、代謝等過程的影響程度不同有關(guān)。
本實驗中葛根素給藥劑量參考文獻[17],并根據(jù)玉液湯[18]、芪參玉液膠囊[19]中知母與葛根1∶1的比例,探討在該比例下知母皂苷對葛根素藥動學(xué)的影響,并對兩者以0.5∶1、2∶1比例配伍時進行相關(guān)考察,發(fā)現(xiàn)各劑量組無顯著差異。前期報道,葛根素能延緩糖尿病并發(fā)癥的發(fā)展[20],提示知母皂苷增加該成分體內(nèi)暴露量時,有利于它發(fā)揮上述作用,并且其劑量過高時的吸收存在自身濃度抑制現(xiàn)象[21],故通過配伍等方式增加其吸收尤為重要。
綜上所述,本實驗研究知母皂苷對葛根素在大鼠體內(nèi)藥動學(xué)的影響,可為葛根-知母藥對臨床應(yīng)用提供依據(jù)。另外,知母皂苷B2能促進芒果苷吸收[22],而本實驗所用的知母皂苷也主要為該類型,同樣可促進葛根素吸收,提示它有望成為促吸收中藥的成分,其機制有待進一步研究。