不同剂量卡马西平与丙戊酸配伍对大鼠抗电刺激皮层惊厥阈值及癫痫患者血清药物浓度的影响

温灿媚, 刘玉玺

(山西医科大学癫痫研究所, 太原 030001; *通讯作者,E-mail:liuyuxi2003@163.com)

对一些难治性癫痫患者,单药难以控制其癫痫发作时,临床上常将丙戊酸(VPA)与卡马西平(CBZ)合并使用,此两药合用可以发生有益的协同作用[1]。本研究通过测定部分临床患者及大鼠电刺激皮层惊厥阈值及血清药物浓度,对丙戊酸镁片和卡马西平片在药效、时效等方面进行了动态比较研究,探讨两者的不同配伍剂量在药效、时效等方面的差异,目的是为临床应用两药联合治疗癫痫时提供一些合理的线索与资料,现将资料总结如下。

1 材料与方法

1.1 试验动物 选用 Wistar大鼠,180-200 g,雌性,单笼喂养,自由摄食与饮水,由山西医科大学实验动物中心提供。

1.2 主要药品与试剂 卡马西平(carbamazepine,CBZ)每片 100 mg,批号:090624由上海复旦复华药业有限公司生产;丙戊酸镁(valproate magnesium,VPM),由湖南省湘中制药有限公司生产,每片 200 mg,批号 :080704。

1.3 主要仪器 JY-Ⅰ型惊厥阈值自动测定仪(太原理工大学与山西医科大学共同研制)。TDx全自动血清药物浓度免疫分析仪(美国雅培公司生产)。

1.4 电刺激大鼠皮层惊厥阈值测定模型 本研究通过伦理委员会审批。动物称重后用 10%水合氯醛 2-3 ml/kg腹腔给药麻醉,将其头部固定于立体定向仪上。按照 Voskuy等[2]的方法,切开颅顶部皮肤,暴露颅骨,在两侧额顶部皮层运动区上方的颅骨钻孔(分别位于前囟后方 1 mm,中线两侧 3 mm处),将两根直径1.2mm不锈钢电极从孔中植入皮层运动区,牙托水泥固定,整个过程应相对无菌操作,术后大鼠保温,待清醒后休息 1周。术后1周,用 JY-Ⅰ型惊厥阈值自动测定仪给予电刺激,刺激参数:强度 15 s内 0-2 000μA,波宽 2 ms,波形为单向斜坡梯形双极脉冲。连续刺激至大鼠出现部分性癫痫发作:即一侧眼睑眨动,伴一侧或双侧肢体阵挛状抽动、尖叫等动作时停止刺激并记录引起此发作的电流强度,连续刺激 2周,待惊厥阈值稳定后开始药物实验。

1.5 大鼠颈静脉置管模型的建立 用 15 cm的硬膜外导管,剪去尖头,将其与注射器相连,并充满肝素盐水(25 U/ml)。10%水合氯醛 2-3 ml/kg腹腔注射麻醉,将大鼠仰面固定,备皮消毒,于颈中线偏右侧做一纵切口,剪开皮下组织,显露并游离右颈外静脉,结扎远心端,于颈外静脉管壁剪一 V型切口,沿此切口将导管插入颈外静脉 2.5-3 cm,用 3-0丝线结扎固定。回抽有血时,注入生理盐水无阻力、无渗漏则表明导管位置合适,连续缝合切口。翻转大鼠,用硬膜外穿刺针由颈前切口穿过皮下从颈后皮肤穿出,将导管从硬膜外穿刺针中引出,缝合颈部切口,并将导管缝合固定于颈背部。术后单笼饲养,每天用肝素盐水 0.5-1 ml冲洗导管 1次。

1.6 实验动物分组及给药方法 将40只稳定电刺激皮层惊厥阈值模型的大鼠随机分为4组,每组 10只,即 :①CBZ 40 mg/kg+VPM 90 mg/kg;②CBZ 20 mg/kg+VPM 68 mg/kg;③CBZ 10 mg/kg+VPM 45 mg/kg;④对照组(实验时仅给予生理盐水)。三组的片剂均在研磨后加等量生理盐水配成浓度为10%的水溶液,然后灌胃给药,药物剂量参考了前期实验的研究结果[3]。

1.6.1 惊厥阈值测定 按上述剂量给药,早晚各 1次(8∶00 a.m.与 8∶00 p.m.),连续 10次,共 5 d,于末次给药前 0.5 h与给药后0.5,1,2,4,8,12 h按1.4所述刺激参数和方法测定惊厥阈值。

1.6.2 大鼠血清药物浓度检查 末次给药后4 h抽取静脉血,离心后用荧光偏振免疫分析法检测血药浓度(峰浓度)。

1.7 不同剂量 CBZ与 VPM配伍后患者的血清药物浓度检测 选难治性癫痫患者 32例,均为山西医科大学癫痫研究所住院的患者,男 15例,女 17例,年龄 9-52岁(平均 29.8岁),取得患者和家属的配合,并签知情同意书后,根据患者的发作类型分两组,每组各 16例,一组原服用卡马西平,在服用足量达稳态血药浓度时,尚不能控制其发作者,卡马西平剂量范围在 500-1 000 mg/d,平均 700 mg/d,血清药物谷浓度 6-11μg/ml,平均 7.2μg/ml(卡马西平的血清药物浓度正常范围为4-12μg/ml),然后添加小中剂量丙戊酸,剂量范围在 200-400 mg/d,第2周化验两药谷浓度,观察其相互影响作用。另一组为丙戊酸治疗的患者,其用药范围在 800-1 400 mg/d,平均 1 000 mg/d,血清药物谷浓度在60-110μg/ml,平均 76μg/ml(丙戊酸的血清药物浓度正常范围为50-120μg/ml),尚未完全控制其发作者,则添加小中剂量卡马西平治疗,剂量范围为100-200 mg/d,连续用药 1周后,测两药的血清谷浓度。

1.8 统计学分析 利用 SPSS16.0统计学软件进行统计处理,CBZ与 VPM的不同联合组给药后阈值变化比较用重复测量方差分析。动物各组间血药浓度的比较用方差分析。病人血清药物浓度分别用配对t检验。以 P＜0.05认为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 CBZ与 VPM不同剂量联合应用时的抗电刺激大鼠皮层惊厥效应比较 CBZ与 VPM不同剂量联合组的大鼠惊厥阈值比较见表1。给药组在给药后的各个时间点所测的惊厥阈值高于对照组,差异有统计学意义(P＜0.05)。末次给药前 30 min,高剂量组惊厥阈值高于中低剂量组,差异有统计学意义(P＜0.05)。给药后12 h内各时间点不同剂量联合组间惊厥阈值比较差异无统计学意义(P＞0.05),提示在电流刺激下,大鼠产生癫痫症状时所用抗癫痫药物三组间无明显差异。

2.2 CBZ与 VPM不同联合组的时效关系比较 各组用药后的时效关系见表1和图1,给药组大鼠在用药后30 min惊厥阈值开始逐渐升高,4 h达高峰,然后逐渐下降,至 12 h其惊厥阈值下降至给药前 30 min的水平(抗电刺激皮层惊厥作用持续 12 h),中剂量组升高所达到的惊厥阈值与低剂量组的基本一致。

表1 实验组与对照组药后不同时间点大鼠的惊厥阈值(±s,μA)Tab 1 The rats'convulsion threshold at different time points between experimental group and control group(±s,μA)

表1 实验组与对照组药后不同时间点大鼠的惊厥阈值(±s,μA)Tab 1 The rats'convulsion threshold at different time points between experimental group and control group(±s,μA)

与对照组相比,*P＜0.05;与低剂量组相比,#P＜0.05;与中剂量组相比,■P＜0.05

末次给药后2h 987.3±162.27* 942.60±82.69* 943.00±80.50* 736.00±87.05末次给药后4h 1 014.0±229.33* 980.07±88.53* 1 007.87±76.81* 736.27±81.55末次给药 949.5±173.55* 921.27±73.22* 922.20±169.80* 742.47±81.38末次给药后12 h 922.2±153.97* 862.73±54.05* 905.73±78.51* 727.90±73.59

图1 试验各组在给药后不同时间点的惊厥阈值趋势图Fig 1 The trend of convulsion threshold after administrating drugs for different time in each group

2.3 三组试验大鼠不同剂量 CBZ与 VPM的血清药物浓度比较 各组用药后的峰浓度比较见表2。高剂量组峰浓度高于中低剂量组,差异有统计学意义(P＜0.05),中剂量组峰浓度高于低剂量组,差异有统计学意义(P＜0.05)。随着给药剂量的增加,其血药浓度也增加,但低剂量组的血药浓度仍在有效浓度范围内。

2.4 不同剂量 CBZ与 VPM配伍后对患者血清药物浓度的相互影响 卡马西平与丙戊酸镁相互添加药物前后的血药浓度变化见表3。卡马西平的血药浓度在添加小剂量丙戊酸镁后无明显变化,差异无统计学意义(P＞0.05),丙戊酸镁的血药浓度在添加小剂量的卡马西平后无明显变化,差异无统计学意义(P＞0.05)。

表2 三组试验大鼠不同剂量CBZ与 VPM的血清药物浓度比较 (±s,μg/ml)Tab 2 The serum drug concentration in rats after administrated with different doses of CBZ and VPM (±s,μg/ml)

表2 三组试验大鼠不同剂量CBZ与 VPM的血清药物浓度比较 (±s,μg/ml)Tab 2 The serum drug concentration in rats after administrated with different doses of CBZ and VPM (±s,μg/ml)

与低剂量组比较,*P＜0.05;与中剂量组比较,#P＜0.05

VPM 93.11±13.65*#79.56±13.14* 51.74±11.10

表3 不同剂量 CBZ与VPM配伍后对患者血清药物浓度的影响 (±s,μg/ml)Tab 3 The influence of combination of CBZ and VPM in the different doses on the patients'serum drug concentration (±s,μg/ml)

表3 不同剂量 CBZ与VPM配伍后对患者血清药物浓度的影响 (±s,μg/ml)Tab 3 The influence of combination of CBZ and VPM in the different doses on the patients'serum drug concentration (±s,μg/ml)

单用VPM,CBZ的血药浓度与分别添加CBZ,VPM后的血药浓度比较,均 P＞0.05

CBZ 8.69±2.38 7.13±2.41

3 讨论

许多学者主张在癫痫治疗中慎用单一药物,而多采用两种或两种以上药物联合应用[4]。卡马西平和丙戊酸联合应用是常见的一对组合,以往虽然有不少学者对丙戊酸镁与卡马西平配伍进行过研究,但这些研究往往从纯药学或纯临床角度来探讨两种药物的药物代谢及药效学差异,或者其配伍剂量相差太大,在临床上难以应用。本实验采用抗电刺激大鼠皮层惊厥阈值模型,利用其与人类癫痫发作相似的特点,通过测定大鼠给药后惊厥阈值的变化及其血药浓度,量化地反映了不同剂量卡马西平与丙戊酸镁配伍的药效时效差异。

我们利用该模型进行给药后惊厥阈值测定发现,三个联合给药组用药后12 h内,高、中、低剂量组各时间点所测得的惊厥阈值的变化无明显差异,从动物给药后的血药浓度看,服用药物剂量越高,其峰浓度越高,但低剂量组的血药浓度仍在有效浓度范围内。本资料认为,出现这一试验现象说明,在药物达到治疗有效浓度范围时,其剂量大小与控制惊厥并不成正比关系,提示临床用药并非剂量愈大,效果愈好;而是将抗癫痫药用到有效的治疗范围内即可,这样可以避免盲目追求抗癫痫药的药物剂量与临床疗效比,避免造成不必要的毒副反应。另外,我们的资料还显示,尽管在连续给药 10次的情况下,高剂量组的惊厥阈值的确高于低剂量组(P＜0.05),但是在给药后各时间段各组间的药效比较并无显著性差异(P＞0.05)。说明在外源性电刺激的情况下,产生癫痫症状与否与药物剂量关系不大,这一现象提示我们,对一些难治性癫痫患者,在患者能耐受的情况下,临床用药时,应选择血药浓度在中上限好,对有明确病灶且为手术适应证的患者,最好应尽早切除病灶,因为在去掉发生癫痫的刺激源时药物才能发挥最佳效果。

从图1中的时效曲线中可见,三种不同剂量的组合均为给药后30 min开始起效,4 h达高峰,维持抗惊厥时间为12 h,且其抗惊厥作用逐渐达峰,又逐渐下降,期间波动不大。有研究[3]发现,CBZ与VPM 1∶20联合其起效时间(15 min)与高峰时间(30 min)均同 CBZ单剂量组,维持时间较单药组(CBZ)长1倍,达8 h,但其剂量比相差较大,实际应用时不方便,而上述的三组剂量配伍与其相比,能明显推迟达峰时间,且持续时间更长,达12 h。

相关研究[5,6]表明,CBZ可以降低 VPM血药浓度,VPM可以降低 CBZ的血药浓度,但可提高其代谢产物 CBZ-10,11-环氧化物(CBZ-E),而 CBZ-E具有抗癫痫作用。我们在单用 CBZ或VPM的情况下,分别添加小剂量的VPM或CBZ,分别测定添加前后的血药浓度,结果显示,其血药浓度没有明显变化。分析其可能的原因为:由于临床中患者的病情有所不同,我们遵循了小剂量逐渐加量给药法,添加了小剂量 CBZ或VPM治疗,以免患者出现毒副反应,而添加药后1周,即进行了药物浓度测定,这就可能有两种结果,一是添加药物剂量小,不足以使另一种药物被影响,另一种原因是给药时间尚短,两药的相互影响作用尚未呈现。因此本试验尚无法确切说明 CBZ与 VPM两药相互间没有影响。32例患者虽然选择了低剂量添加药物治疗,就近期药效看,添加 VPM组 4例患者,添加 CBZ组 3例患者临床观察到了不同疗效,但其远期疗效尚待观察。

基于以上结果,提示临床用药时将抗癫痫药用到有效的治疗范围内即可,应避免盲目追求抗癫痫药的药物剂量与临床疗效比,造成不必要的毒副反应。对一些难治性癫痫患者,在患者能耐受的情况下,临床用药时应选择血药浓度在中上限好。

[1] 杨藻宸.药理学和药物治疗学(上册)[M].北京:人民卫生出版社,2000:570.

[2] Voskuy RA,Dingemanse J,Danhof M.Determination of the threshold convulsions by direct contical stimulation[J].Epilepsy Res,1989,3:120-129.

[3] Sun Meizhen,Liu Yuxi,Wang Mingzheng,etal.Combination of carbamazepine and valproate in different dose proportionsin maximal electroshock seizure model in mice[J].Epilepsy Res,2002,51:5-11.

[4] 刘凤芝,吴其木格.小儿癫痫病临床用药的探讨(附 49例临床报告)[J].中华现代儿科学杂志,2006,3(6):555.

[5] 夏运岳,金鸿滨,赖世福.丙戊酸钠对卡马西平药代动力学的影响[J].江苏药学与临床研究,2002,10(2):7-8.

[6] John SD,Philip N.Effects of discontinuation of phenytoin,carbamazepine,and valproate on concomitant antiepileptic medication[J].Epilepsia,1991,32(1):101-105.