不同剂量人参茎叶总皂苷对阿司匹林大鼠体内药动学的影响*
2019-08-27莫雨佳薛宇涛喻刚艳董姊怡杜守颖
莫雨佳,薛宇涛,谭 丽,喻刚艳,董姊怡,张 琦,陆 洋,杜守颖
(北京中医药大学中药学院,北京 100029)
心脑血管疾病是中老年人发病率和病死率最高的疾病之一。近年来,随着口老龄化以及心脑血管疾病年轻化的发展趋势,社会越来越关注心脑血管疾病的防治。阿司匹林已被证明在心脑血管疾病的一级预防和二级预防中是有效的,长期服用低剂量的阿司匹林(75~150mg)可以有效的防治多种心脑血管疾病[1-2]。临床建议年龄在40~69岁的中老年人应该长期服用阿司匹林以预防和治疗心脑血管疾病[3-4]。中药人参具有大补元气,复脉固脱,补脾益肺,生津养血,安神益智的功效,被普遍应用在中老年人的日常养生保健中。人参茎叶总皂苷(TGSL)是人参干燥茎叶经加工制成的总皂苷,临床上多用于心阴亏虚、气虚血瘀所导致的失眠、神经衰弱、缺血性中风、冠心病等疾病的辅助治疗,常见制剂有益心宁神片、血栓心脉宁、参芍胶囊、麝香通心滴丸。人参与阿司匹林均为中老年人日常生活中保健预防的常用药,然而关于二者联用药物相互作用的研究较少,临床上通过人参茎叶总皂苷制剂与阿司匹林联用已达到改善阿司匹林抵抗或增强阿司匹林疗效的目的[5-6]。本实验室前期已证明三七总皂苷、红参水煎液等会提高阿司匹林在体内的生物利用度[7-8],证明两种药物联用会起到一定的药物相互作用,然而由于不同人参保健食品含量的差异以及人们用药量、用药次数的差异,导致二者联用的影响并不清楚。
由于阿司匹林在体内会快速水解代谢为水杨酸,不易检测,相关研究往往选择其代谢产物水杨酸为指标成分进行分析,本实验以人参茎叶总皂苷与阿司匹林的联用为研究对象,通过对比单次服用不同剂量以及多次服用人参茎叶总皂苷对阿司匹林代谢产物水杨酸在大鼠体内的药动学影响,研究人参与阿司匹林联用的剂量相关性,为中老年人日常用药提供参考。
1 仪器与材料
1.1 仪器 日本岛津高效液相色谱仪(LC-20AD泵,SIL-20A自动进样系统,SPD-M20A二极管阵列检测器,DGU-20A在线脱气系统,LC solution色谱工作站);赛多利斯BSA 224S电子分析天平(赛多利斯科学仪器(北京)有限公司);G20型医用离心机(北京白洋医疗器械有限公司)。
1.2 试剂 阿司匹林(批号:A201610786,购买于华阴市锦前程药业有限公司);人参茎叶总皂苷(批号:FY1531S0906,购买于南通飞宇生物科技有限公司);水杨酸对照品(批号:100106-201605,含量以99.3%计,购买于中国食品药品检定研究院);羧甲基纤维素钠(批号:20131022,购买于国药集团化学试剂有限公司);乙腈(色谱级);磷酸(色谱级);水(购买于杭州娃哈哈集团有限公司)。
1.3 实验动物 SD大鼠30只,SPF级,雄性,体质量(200±20)g,购买于北京维通利华实验动物技术有限公司,许可证号:SCXK(京)2016-0006。
2 方法与结果
2.1 色谱条件 KromasilC18色谱柱(4.6mm×150mm,5μm),以乙腈-0.1%磷酸水(40∶60)为流动相,柱温为30℃,流速为1.0mL/min,检测波长为303 nm,进样量10μL/20μL。
2.2 对照品溶液的制备 精密称取水杨酸对照品4.93mg于10mL容量瓶中,加乙腈溶解并定容至刻度线,配制成浓度为493.00μg/mL的水杨酸对照品溶液,分别用乙腈将其稀释为浓度为4.93、9.86、19.72、49.30、98.60、197.20 μg/mL 的水杨酸对照品溶液。
2.3 方法学考察
2.3.1 专属性考察 分别取空白血浆、给药后动物血浆100μL,加200μL乙腈涡旋混匀,6 000 r/min离心10min,取上清液进样,并与水杨酸对照品溶液对比进行专属性考察,实验结果如图1所示,大鼠血浆中水杨酸的保留时间为4.5min,且空白血浆中内源性物质及其他成分对其无干扰,色谱条件专属性强。
图1 大鼠血浆中水杨酸的色谱图专属性Fig.1 Chromatogram specificity of salicylic acid in rat plasma
2.3.2 线性关系考察 精密移取不同浓度的水杨酸对照品溶液10μL于0.5mL离心管中,加100μL空白血浆涡旋混匀,得到血药浓度为0.49、0.99、1.97、4.93、9,86、19.72、49.30 μg/mL 的血浆标准溶液,加190μL乙腈涡旋混匀,6000 r/min离心10min,取上清液进样;以水杨酸的峰面积(Y)为纵坐标,以水杨酸的血药浓度(X)为横坐标进行线性回归,结果表明,水杨酸血药浓度在0.49~98.60μg/mL内线性关系良好,其方程为Y=10.68X+2.58,r2=0.999 9,其最低定量限和最低检测限分别为0.49μg/mL和0.20μg/mL。
2.3.3 准确度考察 分别精密移取9.86(低)、49.30(中)、197.20(高)μg/mL 3种不同浓度的水杨酸对照品溶液各10μL于0.5mL离心管中,加100μL空白血浆涡旋混匀,加190μL乙腈涡旋混匀,6 000 r/min离心10min,取上清液进样,每组平行6份;根据标准曲线分别计算低、中、高3组不同浓度的水杨酸血浆质控样品的实测浓度,并与其理论浓度进行比较,计算出方法的准确度以及相对误差(RE),具体结果如表1所示,其相对误差均在±15%之内,表示方法的准确度良好。
2.3.4 精密度考察 按2.3.3项下方法制备低、中、高3种不同浓度的血浆质控样品,连续实验3 d,考察方法的日间精密度和日内精密度;根据标准曲线分别计算低、中、高3组不同浓度的水杨酸血浆质控样品的实测浓度,并计算其相对标准偏差(RSD),具体结果如表1所示,其日间精密度和日内精密度均在±15%之内,表示方法的精密度良好。
表1 水杨酸HPLC方法的准确度和精密度考察结果Tab.1 Accuracy and precision of salicylic acid HPLC method
2.3.5 提取回收率考察 按2.3.3项下方法制备低、中、高3种不同浓度的血浆质控样品,另外,分别精密移取低、中、高3种不同浓度的水杨酸对照品溶液各10μL于0.5mL离心管中,加入乙腈处理过后的血浆,制得相应浓度的对照样品,每组6份;以水杨酸血浆质控样品与对照样品的峰面积之比计算提取回收率,结果如表2所示,3种浓度的平均提取回收率均>70%,表示方法的提取回收率良好。
表2 水杨酸HPLC方法的提取回收率和稳定性考察结果Tab.2 Extraction recovery and stability of salicylic acid HPLCmethod
2.3.6 稳定性考擦 按2.3.3项下方法制备低、中、高3种不同浓度的血浆质控样品,每组平行6份,进样;将各组均分为2份,分别在4℃冰箱和样品池放置24 h,考察样品在不同温度下放置的稳定性;通过对比放置前后血浆质控样品的浓度变化,分别计算其RE与RSD值,结果如表2所示,样品放置在不同温度下的稳定性RE和RSD均在5%以内,表示样品的稳定性良好。
2.4 药代动力学研究方法 雄性SD大鼠随机均分为阿司匹林单用组(Aspirin)、低剂量联用组(LTGSL+Aspirin)、中剂量联用组(MTGSL+Aspirin)、高剂量联用组(HTGSL+Aspirin)以及长期用药联用组(Long-term Group),每组6只。实验前禁食不禁水12 h,Aspirin组灌胃给予阿司匹林(12.5mg/kg),LTGSL+Aspirin组灌胃给予阿司匹林(12.5mg/kg)和人参茎叶总皂苷(20mg/kg),MTGSL+Aspirin组灌胃给予阿司匹林(12.5mg/kg)和人参茎叶总皂苷(40mg/kg),HTGSL+Aspirin组灌胃给予阿司匹林(12.5mg/kg)和人参茎叶总皂苷(80 mg/kg),Longterm Group组连续7 d灌胃给予人参茎叶总皂苷(40mg/kg)后,第8天灌胃给予阿司匹林(12.5mg/kg)和人参茎叶总皂苷(40mg/kg)。所有实验组灌胃给药后,分别于给药后 0.083、0.25、0.5、1、2、4、6、8、10 h经眼眶取血0.5mL于0.5mL肝素钠离心管中,6 000 r/min离心 10min,取血浆 100μL,加200μL乙腈涡旋混匀,6 000 r/min离心10 min,取上清液进样。
图2 不同剂量人参茎叶总皂苷与阿司匹林联用的药-时曲线图(n=6)Fig.2 Drug-time curve of different dosesof ginseng stem and leaf totalsaponin combined w ith aspirin(n=6)
2.5 统计学处理 水杨酸的血药浓度数据运用DAS 3.0(Drug And Statistics of Windows 3.0)统计软件处理,采用非房室模型计算药动学参数。运用SAS 8.0软件对药动学参数进行统计分析,实验数据用均数±标准差表示,结果采用单因素方差分析,以P<0.05视为有统计学意义。
2.6 药代动力学结果 Aspirin、LTGSL+Aspirin、MTGSL+Aspirin、HTGSL+Aspirin四组的水杨酸药-时曲线如图 2 所示,Aspirin、MTGSL+Aspirin、Longterm Group 3组的水杨酸药-时曲线如图3所示;所有实验组的药动学参数如表3所示。从图表可知,与 Aspirin组相比,低剂量(20 mg/kg)和中剂量(40mg/kg)的人参茎叶总皂苷对阿司匹林在大鼠体内药动学无显著影响,但高剂量(80 mg/kg)的人参茎叶总皂苷与阿司匹林联用后,水杨酸在体内的 Cmax以及 AUC(0-t)显著增加,V与 CL显著降低(P<0.05);此外,虽然单次服用中剂量(40mg/kg)的人参茎叶总皂苷对阿司匹林的药动学无显著性影响,但通过长期给药1周后,中剂量(40mg/kg)的人参茎叶总皂苷与阿司匹林联用后,会使水杨酸在体内的 Cmax以及 AUC(0-t)显著增加(P<0.05);其余组间参数并无显著性影响。
3 讨论
图3 长期服用人参茎叶总皂苷后与阿司匹林联用的药-时曲线图(n=6)Fig.3 Drug-time curve for long-term useofginseng stem and leaf totalsaponin combined w ith aspirin(n=6)
表3 不同实验组的水杨酸药动学参数Tab.3 Pharmacokinetic parametersof salicylic acid in differentexperimentalgroups
表3 不同实验组的水杨酸药动学参数Tab.3 Pharmacokinetic parametersof salicylic acid in differentexperimentalgroups
注:与 Aspirin 组相比,*P<0.05;与 LTGSL+Aspirin 组相比,#P<0.05;与 MTGSL+Aspirin 组相比,△P<0.05。
参数 MRT(0-t)(h) t1/2(h) Tmax(h) V/F(L/kg) CL/F(L/h/kg) Cmax(μg/mL)Aspirin 4.14±0.41 3.88±0.90 1.17±0.62 0.29±0.06 0.06±0.03 29.16±5.84 LTGSL+Aspirin 4.13±0.35 3.68±0.81 1.46±1.26 0.25±0.05 0.05±0.01 32.33±6.16 MTGSL+Aspirin 4.28±0.23 4.58±0.84 1.75±0.43 0.29±0.05 0.05±0.02 31.54±6.61 HTGSL+Aspirin 4.25±0.24 5.15±0.96# 1.13±0.54 0.19±0.05*△ 0.03±0.01* 53.60±10.26*#△Long-term 4.35±0.20 5.02±0.60 1.38±0.65 0.22±0.02 0.03±0.00 40.23±5.60*AUC(0-t)(mg/L·h)199.11±49.61 217.05±49.76 225.24±64.14 368.17±84.52*289.66±18.38*动物数6 6 6 6 6
临床上,阿司匹林已经被广泛用于治疗缺血性中风、心肌梗死等多种心脑血管疾病,阿司匹林属于环氧化酶抑制剂类,其治疗心脑血管疾病的机制主要是基于对环氧化酶的不可逆性抑制,使血小板内花生四烯酸无法转化为环内过氧化物,最终抑制血小板的血栓素A2生成[9],在临床治疗期间,为了起到更好的治疗效果,阿司匹林也常与其他药物联合使用,如氯吡格雷等,近年来,研究人员也发现疏血通注射液、川芎嗪注射液[10]、三七总皂苷片[11]、复方丹参滴丸[12]等中成药类亦可以加强阿司匹林抗血栓的功效。
虽然阿司匹林与中药或者中成药类制剂的合用越来越多,但其合用的机制机理研究却相对较少,本实验在前期研究的基础上,进一步考察了不同剂量的人参总皂苷与阿司匹林在大鼠体内的相互作用。实验参考市售人参茎叶总皂苷片的含量以及日服用量,设计了低(150 mg)、中(300 mg)、高(600mg)3个不同剂量,通过剂量折算给药后,结果表明,相比于单用阿司匹林,低、中剂量的人参茎叶总皂苷对阿司匹林体内吸收、代谢等无显著影响,但高剂量的人参茎叶总皂苷可以增加阿司匹林代谢物水杨酸在大鼠体内的血药浓度,其AUC(0-t)、Cmax显著增加,V显著降低,CL显著增加,其相对生物利用度是单用阿司匹林组的1.85倍,这表明人参茎叶总皂苷在一定的剂量下,可以增加阿司匹林在体内的血药浓度,同时可以提高其在血浆中的分布,并降低机体对其的总消除速率,进而增加在其血药浓度;同时,实验结果也表明,虽然单次中剂量人参茎叶总皂苷对阿司匹林在大鼠体内的吸收代谢无显著影响,但是长期服用人参茎叶总皂苷,亦可以促进阿司匹林在机体内的吸收,使其血药浓度和相对生物利用度增加,这可能与人参茎叶总皂苷在体内的半衰期较长,长期服用人参茎叶总皂苷导致其在机体内血药浓度维持在一定水平有关,也可能与人参茎叶总皂苷健脾益气的功效有关。
实验结果证实,人参茎叶总皂苷在一定的剂量下或在长期服用下,可以增加阿司匹林体内的生物利用度,其作用的机制可能表现为:1)在吸收方面Jacob等[13]提出皂苷类成分具有细胞膜渗透性,具体表现为通过溶解细胞膜表面的胆固醇进而影响细胞的转运和渗透特性,实验室前期也发现三七总皂苷可以促进阿司匹林和水杨酸的跨膜转运,因此,在本实验中,人参茎叶总皂苷可能是通过作为药物的吸收增强剂,增加阿司匹林在体内的吸收。2)在代谢消除方面,有研究表明,细胞色素p450酶系(CYP2C9)应与阿司匹林的代谢有关[14],而人参皂苷可以抑制CYP2C9的活性[15],进而延缓水杨酸在机体内部代谢消除。此外,实验室前期通过体外酶促实验证明,三七总皂苷类成分可以抑制羧酸酯酶2的水解活性,而羧酸酯酶2是机体内参与阿司匹林水解代谢的I相药物代谢酶[16],本实验中,人参茎叶总皂苷亦可能通过抑制羧酸酯酶2的活性,进一步延缓阿司匹林的水解及水杨酸的代谢消除。
本实验通过考察不同剂量的人参茎叶总皂苷对阿司匹林在大鼠体内的药动学影响,发现人参茎叶总皂苷可以促进阿司匹林在机体内的生物利用度,且存在一定的剂量相关性,临床上阿司匹林的每日最佳服用剂量范围为75~150mg,在预防治疗心脑血管疾病的同时会带来一定的不良反应[17],研究表明,长期或者大剂量的服用阿司匹林会损伤人们的胃黏膜细胞,严重时可导致胃肠道出血等[18-20],结合本实验结果提示在中老年的日常生活用药中,需要注意人参等皂苷类药物与阿司匹林共同服用的相互作用,避免不必要的不良反应。