巯甲丙脯酸生物黏附型缓释胶囊大鼠体内药动学研究Δ
2010-05-22宋益民范鸣浩张丽张学成青岛科技大学制药工程系青岛市6604中国海洋大学生命学院青岛市66003
宋益民,范鸣浩,张丽,张学成(.青岛科技大学制药工程系,青岛市 6604;.中国海洋大学生命学院,青岛市 66003)
目前临床常用的治疗高血压和充血性心力衰竭的第1代血管紧张素Ⅰ转化酶抑制剂是水溶性的巯甲丙脯酸(Captopril,Cap)的糖衣片或普通片[1,2],由于Cap生物半衰期仅为1.9 h,需要日服3~4次,当其摄入总量达到37.5~75.0 mg时作用仅可维持6~8 h[3];若单剂量口服50 mg,峰浓度可达600 μg·L-1以上[4],而其治疗浓度为50 μg·L-1。由于存在如此显著的峰-谷差异,使得Cap普通制剂使用后易引起眩晕、头疼、胃肠道紊乱等不良反应。此外,该药在胃内偏酸的环境中稳定而在肠道内偏碱的环境中易分解,且胃及小肠上部为其主要吸收部位[5,6]。考虑到胃肠道生物黏附型制剂(Gastrointestinal bioadhesion drug delivery system,GBDDS)具有延长药物在消化道释放时间,在胃及小肠上部定位释放药物,从而改善药物吸收,提高药物的生物利用度的特性,笔者以壳聚糖、明胶为载体材料,羟乙基甲基纤维素为生物黏附材料,制备了Cap生物黏附型缓释胶囊(Captopril bioadhesion sustained release capsules,CBSRCs)。研究结果表明,CBSRCs与Cap普通片相比具有良好的胃肠道黏附特性和明显延缓Cap释放作用[7]。在本文中,笔者进行了CBSRCs与市售Cap普通片在大鼠体内的药动学行为的比较,以期为CBSRCs的临床应用提供实验依据和理论基础。
1 材料
1.1 试药
Cap生物黏附型缓释胶囊(青岛科技大学制药工程系制备,规格:每粒30 mg);Cap对照品(潍坊制药有限公司,纯度:99.5%);Cap普通片(Captopril ordinary tablet,COT,青岛国风集团黄海制药有限责任公司,批号:020318,规格:每片25 mg);对溴苯乙酰基溴(p-Bromophenacyl bromide,p-BPB,美国Sigma公司,纯度:99%);硫代水杨酸(Thiosalicyclic acid,TA,瑞士Fluka公司,纯度:98%);内标:对溴苯乙酸邻羧基苯硫酸酯(TA-p-BPB,青岛科技大学制药工程系制备,纯度98.5%);乙腈为色谱级;乙二胺四乙酸(Ethylene diamine tetraacetic acid,EDTA)等均为分析纯。
1.2 动物
Wistar大鼠30只,♀♂各半,体质量(250±20)g,由青岛市立医院实验动物中心提供(鲁动质字20040627)。
1.3 仪器
LC-10Avp高效液相色谱(HPLC)系统,包括LC-6Ad高效输液泵、SPD-10Avp紫外检测器、SILvp-10ADvp全自动进样器、CTO-10Avp柱温箱、DGU-14A脱气机、SCL-10Avp系统控制器、CLASS_VP5.01色谱工作站(日本岛津公司);WH-3型旋涡混合器(上海沪西分析仪器厂)。
2 方法与结果
2.1 色谱条件
色谱柱:Waters Symmetry C18(150 mm×4.4 mm,5 μm);流动相:乙腈-水-冰乙酸(45∶55∶0.2,V/V/V);流速:1 mL·min-1;柱温:20 ℃ ;检测波长:258 nm,灵敏度:[Auxiliary:2;Range:1;Response:4];进样量:10 μL。
2.2 内标的制备
按文献[8]方法并经改良,精密称取TA 0.44 g,p-BPB 0.95 g,加入60 mL甲醇溶解,1 mol·L-1NaOH调节pH 至7.0,于72℃水浴回流1 h,蒸发至10 mL,磷酸盐缓冲液(pH 7.0,60 mL)溶解,乙醚(60 mL)洗涤2次,水层加入1 mol·L-1HCl(8 mL),调节pH 至2.0,再用乙醚(60 mL)萃取2次,有机层合并,氮气吹干,得透明油状物即内标TA-p-BPB。
2.3 给药及血样采集
采用2组制剂单周期试验设计方法。30只Wistar大鼠随机分为2组,第1组先灌胃CBSRCs 0.1 g·kg-1(含Cap 5 mg·kg-1),第2组灌胃COT 0.02 g·kg-1(含Cap 5 mg·kg-1)。实验前禁食12 h,灌胃给予CBSRCs或COT 2 h后投食,不限饮水,分别于给药前和给药后0.25、0.50、1.0、1.50、2.0、3.0、4.0、6.0、8.0、12、16 h于眼眶后静脉丛各采血约0.5 mL,肝素抗凝(125 IU,pH 7.0),加入0.1 mol·L-1抗坏血酸和0.1 mol·L-1EDTA各10 μL,以3000 r·min-1离心10 min,分离血浆。
2.4 血浆样品的处理与测定
取血浆0.2 mL 加入 p-BPB(1 mg·mL-1)4 μL漩涡混合后,避光室温放置30 min后,加入内标TA-p-BPB(1.6 mg·mL-1)溶液20 μL,震荡30 s,室温放置30 min,置于-24 ℃冷冻保存,待测。
取衍生化反应完成后的血浆,分别加入1 mol·L-1HCl溶液40 μL及乙酸乙酯0.6 mL震荡2 min,离心10 min,分离出上层,加入0.1 mL稀碳酸钠水溶液(饱和碳酸钠与水的比例为1∶25,V/V),震荡2 min,离心10 min,弃去上层,加入1 mol·L-1HCl溶液0.4 mL,乙酸乙酯0.6 mL,再震荡2 min,离心10 min,分离出上层,于40℃水浴中氮气吹干,残留物用50 μL流动相溶解后进样。
2.5 稳定性考察
Cap在血浆中不稳定,4℃下处理后的血浆样品放置40 min后血浆中Cap含量即明显下降,因此采集的血样应立即离心分离出血浆,并加入衍生化试剂。解冻循环以及血浆样品-20℃冷冻放置试验显示,血浆中衍生物在-20℃条件下,放置2 d内稳定,所以采血后应保存在-20℃条件,并应在2 d内测定。
2.6 HPLC方法验证
2.6.1 血浆中Cap标准曲线的制备。取空白血浆0.2 mL,分别加入Cap 对照品,使其浓度分别为12.5、25、50、100、200、400、800 μg·L-1,然后加入4 μL p-BPB(1 mg·mL-1),按“2.4”项所述方法操作,每一浓度进行5样本分析,进样10 μL,记录色谱,以样品峰面积(As)与内标峰面积(Ai)的比值(Y)与Cap浓度(X)进行直线回归,求得方程 Y=0.0065X-0.0382(r=0.9987,n=5)。根据标准曲线,确定Cap血浆浓度测定的线性范围为12.5~800 μg·L-1,最低检测限为12.5 μg·L-1。
2.6.2 回收率和精密度试验。取空白血浆3份分别加入Cap对照品,制备Cap 血浆使之浓度分别为 25、400 、800 μg·L-1,按“2.6.1”项下操作进样测定,计算回收率结果见表1。
表1 回收率试验结果(,n=5)Tab 1 Results of recovery test(,n=5)
表1 回收率试验结果(,n=5)Tab 1 Results of recovery test(,n=5)
相对回收率/%101.68±2.5298.30±2.0498.21±2.01浓度/μg·L-1 25400800测定值/μg·L-1 25.42±0.63393.2±8.17785.68±16.08
结果,平均回收率为99.40%。
在同日内于不同时间按“2.6.1”项下操作进样测定各7次,计算日内RSD;连续7d在同一时间测定每份样品,计算日间RSD,结果见表2。
表2 精密度试验结果(,n=7)Tab 2 Results of precision test(,n=7)
表2 精密度试验结果(,n=7)Tab 2 Results of precision test(,n=7)
日间RSD/%8.603.462.46浓度/μg·L-1 25400800日内测定值/μg·L-1 25.80±1.79393.40±11.19797.62±16.99日内RSD/%6.942.852.13日间测定值/μg·L-1 25.20±2.17391.22±13.54795.54±19.63
2.6.3 干扰试验。取大鼠空白血浆、空白血浆+Cap+内标和给予CBSRCs后血浆样品+内标进样分析,色谱结果见图1。
由图1可见,在选定的色谱条件下,Cap衍生物和内标分离效果良好,表明血浆中的内源物质对药物测定无干扰。内标衍生物的保留时间为(5.88±0.43)min,Cap衍生物的保留时间为(3.67±0.05)min,且样品峰与杂质峰的分离度大于1.5。
2.7 数据处理
所获得实验数据用DAS2.0药动学软件进行房室模型拟合,比较各房室模型的AIC值,按AIC最小值标准选择最佳房室模型,计算出相应的药动学参数,Cmax、tmax采用实测值,以非室模型统计矩计算AUC0~t、AUC0~∞、MRT,用配对比较t检验比较2种制剂的药动学参数。
图1 高效液相色谱图A.空白血浆;B.空白血浆+Cap+内标;C.给予CBSRCs后血浆样品;1.Cap衍生物;2.内标衍生物Fig 1 HPLC chromatogramA.blank plasma;B.blank plasma+Cap+internal standard;C.plasma sample after rats given CBSRCs+internal standard;1.Cap derivate;2.internal standard derivate
2.8 药动学结果
大鼠单剂量口服2种制剂后的血药浓度-时间曲线详见图2;各数据经DAS2.0程序处理,符合二室模型,主要药动学参数详见表3。
图2 2种制剂给药后血药浓度-时间变化情况Fig 2 Plasma concentration-time curve of two preparations
表3 2种制剂给药后药动学参数结果(,n=15)Tab 3 The pharmacokinetic parameters of two preparations after medication(,n=15)
表3 2种制剂给药后药动学参数结果(,n=15)Tab 3 The pharmacokinetic parameters of two preparations after medication(,n=15)
由表3可见,CBSRCs与COT 相比,t1/2β、AUC0~t、AUC0~∞、CL、Vd、tmax、Cmax差异具有显著性(P<0.05或P<0.01)。
参数CBSRCsCOT t1/2α/h1.88±0.381.15±0.21 t1/2β/h3.76±0.752.87±0.59 tmax/h3.12±0.671.53±0.27 Cmax/μg·L-1722.97±133.681114.47±208.36 CL/L·h-12.87±0.513.43±0.67 Ka0.53±0.091.99±0.37 Vd/L10.98±1.9013.21±2.57 AUC0~t/μg·h·L-14856.03±835.464616.29±915.49 AUC0~∞/μg·h·L-15218.39±1037.584705.83±894.56 MRT0~t/h5.53±1.033.71±0.66 MRT0~∞/h6.63±1.214.02±0.76
3 讨论
本文建立了HPLC-紫外检测器法作为口服CBSRCs后检测大鼠血液中Cap浓度的方法。由于Cap的化学结构中缺乏对紫外和可见光具特征吸收的基团,其本身的紫外吸收很弱,因此不能用HPLC-紫外检测器直接检测。而采用柱前衍生化使Cap与p-BPB生成具有较强紫外吸收的Cap-p-BPB后,可以明显提高测定Cap的灵敏度。经验证,该法具有良好的灵敏度和准确性,完全符合药动学研究的要求,并与文献[9]报道相一致。
本文采用随机分组单剂量给药的方案,测定了大鼠口服自制的CBSRCs和市售COT后的血药浓度,并计算了t1/2α、t1/2β、tmax、Cmax、CL、Vd、AUC0~t、AUC0~∞、MRT0~t、MRT0~∞等主要药动学参数。结果表明,CBSRCs与市售COT在大鼠体内的药动学特征差异具有显著性,CBSRCs的t1/2β、AUC0~t、AUC0~∞值明显高于COT,CL、Vd均显著低于COT,这与CBSRCs缓慢释放药物的性质有关,因而口服CBSRCs后在体内可维持较长时间有效血药浓度。CBSRCs达峰时间滞后于COT近2 h,峰浓度仅为COT的64.79%;CBSRCs的Ka值显著小于COT,体内MRT0~t、MRT0~∞显著延长,说明CBSRCs明显延长了制剂在大鼠体内的存在过程,具有较好的滞留和缓释作用。
与市售COT相比,大鼠口服CBSRCs后,显著改善了Cap原药的药动学性质,具有缓释和长效的作用。
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