三七总皂苷微乳在家兔眼部的药动学研究
2020-02-18闫宏丽梁春霞谢佳蓉刘志东
邢 月,卢 鹏,闫宏丽,梁春霞,谢佳蓉,刘志东
(天津中医药大学,现代中药发现与制剂技术教育部工程中心,天津市现代中药重点实验室-省部共建国家重点实验室培育基地,天津 301617)
三七是我国传统名贵中药,具有散瘀止血、消肿定痛的作用[1],其主要成分三七总皂苷在扩张血管、改善微循环障碍、抑制血小板凝集、缓解视网膜缺血缺氧状态等方面疗效显著[2-4]。目前,以该成分为单一主药上市的制剂大多为注射给药制剂与口服制剂,可治疗视网膜中央静脉阻塞症、角膜病、内眼病、眼前方出血、糖尿病性视网膜病变等眼部疾病[5-6]。
微乳作为一种新型药物制剂,是由水相、油相、表面活性剂、助表面活性剂,按一定比例自发形成的一种粒径≤200 nm 的分散体系[7-8],具有黏度低、热力学稳定、制备简单、生物相容性好、注射时可减少患者疼痛感等优点[9-10]。
课题组前期制备了三七总皂苷微乳,并进行了药动学研究[11]。本实验在此基础上通过家兔耳缘静脉注射给药,研究其药动学,对相关制剂开发与改进具有一定参考意义。
1 材料
1.1 仪器 高压均质机(ATS 工业系统有限公司);FA25 高剪切分散乳化机(德国Fluko 公司);Nano ZS 激光粒径测定仪(英国Malvern 公司);KQ-400DE 高功率数控超声波清洗器(昆山市超声仪器有限公司);Milli-Q 超纯水系统(美国Millipore 公司);液质联用仪(美国Agilent 公司,配置Agilent 1290 高效液相色谱仪、Agilent 6460 三重四级杆质谱仪、MassHunter 工作站);FA124 电子天平(万分之一,上海舜宇恒平科学仪器有限公司);AX205 电子天平(瑞士Mettler-Toledo 公司);SZCL-4B 智能磁力加热搅拌器(巩义市予华仪器有限责任公司);CMA402 微透析泵、CMA30线型微透析探针(瑞士CMA 公司)。
1.2 试剂与药物 三七总皂苷原料药(云南玉溪万方天然药物有限公司,批号021108,人参皂苷Rg1质量分数44.470%,三七皂苷R1质量分数14.056%);大豆磷脂(上海艾韦特医药科技有限公司,批号SY-SI-170103);油酸聚乙二醇甘油酯(Labrafil M 1944CS,法国佳法赛公司)。人参皂苷Rg1(批号110703-201832,质量分数92.4%)、三七皂苷 R1(批号 110745-201820,质量分数93.1%)对照品(中国食品药品检定研究院)。注射用血栓通(冻干)(广西梧州制药集团有限公司,批号17010216,人参皂苷Rg1质量分数48.117%,三七皂苷R1质量分数10.370%)。去离子水(由Milli-Q 纯水机制备);其他试剂均为色谱纯。
1.3 动物 新西兰白兔,雌雄各半,体质量2.0~2.5 kg,由天津中医药大学实验动物中心提供,动物生产许可证号SCXK(津)2014-0001,动物伦理号TCM-LAEC2018031。
2 方法与结果
2.1 三七总皂苷微乳制备及初步评价 微乳制备采用课题组前期报道的方法[11],处方为58%Labrafil M 1944CS、25%磷脂/乙醇(Km=1)、17%三七总皂苷溶液(400 mg/mL)。按处方量称定油相、乳化剂、三七总皂苷溶液于烧杯中,50 ℃水浴搅拌均匀,分散3 min 后80 MPa 下均质5 次,即得。激光粒度测定仪测定其粒径,结果见图1,可知微乳(人参皂苷Rg1、三七皂苷R1质量分数分别为1.983%、0.606%)平均粒径为(170.23±0.91)nm,PDI 为0.29±0.01。
图1 微乳粒径分布Fig.1 Particle size distribution of microemulsions
2.2 含有量测定
2.2.1 色谱条件 Waters ACQUITY UPLC BEH C18色谱柱(2.1 mm×50 mm,1.7 μm);流动相水(A)-乙腈(B),梯度洗脱(0~7 min,18% B;7~13 min,18%~40%B;13~14 min,40%~18%B;14~15 min,18% B);体积流量0.3 mL/min;柱温40 ℃;进样量10 μL。
2.2.2 质谱条件 电喷雾离子(ESI)源,正离子模式,多反应离子监测(MRM);人参皂苷Rg1m/z823.48~643.3,三七皂苷R1m/z955.52~775.3;碰撞电压,人参皂苷Rg1280 V,三七皂苷R1300 V;碰撞能量,人参皂苷Rg142 eV,三七皂苷R150 eV;电喷雾电压4 kV;雾化气体N2;喷雾气40 psi(1 psi=6.895 kPa);干燥气温度350 ℃。
2.3 方法学考察
2.3.1 专属性试验 取空白、对照品、供试品微透析液,在“2.2”项条件下进样测定,结果见图2,可知对照品、供试品微透析液中人参皂苷Rg1、三七皂苷R1保留时间一致,空白微透析液无干扰,表明该方法专属性良好。
图2 方法专属性色谱图Fig.2 Chromatograms of method specificity
2.3.2 线性关系考察 精密称取人参皂苷Rg1、三七皂苷R1对照品适量于10 mL 量瓶中,甲醇稀释成每1 mL 分别含两者1.022、0.98 mg 的溶液,精密量取适量,0.9% NaCl 溶液稀释成系列质量浓度,在“2.2”项条件下进样测定。以溶液质量浓度为横坐标(X),峰面积为纵坐标(Y)进行回归,得方程分别为Y=33.562X-5.304(R2=0.999 4)、Y=46.037X-7.760(R2=0.999 6),分别在0.511~511、0.490 5~490.5 ng/mL 范围内线性关系良好。
2.3.3 精密度试验 取低、中、高质量浓度对照品溶液,平行6 份,于日内、日间在“2.2”项条件下进样测定,结果见表1,可知该方法精密度良好。
表1 各成分精密度试验结果(n=6)Tab.1 Results of precision tests for various constituents(n=6)
2.3.4 稳定性试验 取低、中、高质量浓度对照品溶液,平行6 份,在“2.2”项条件下进样测定,考察人参皂苷Rg1、三七皂苷R1分别在室温下放置15 h、4 ℃下放置12 h 的稳定性。结果见表2,可知溶液在相应条件下稳定性良好。
2.4 探针体内回收率测定 实验前,向家兔右眼周围皮下注射盐酸利多卡因(0.75 mL/kg)充分麻醉[12],在兔眼对外部刺激无反应时撑开眼睑,沿角膜结膜缘前将10 mL 针头倾斜刺入眼前房室内,沿针头一端将微透析探针的透析窗嵌入眼内,抽出针头,调整透析窗,使其完全置于房水中,针两端分别在鼻翼侧和外眼角固定[13]。然后,将微透析探针植入家兔眼内,使用微透析泵,以5、25、100、500、1 000 ng/mL NaCl 溶液为灌注液,体积流量1.5 μL/min,每种质量浓度平衡30 min,每30 min 收集1 份样品,平行3 次,测定探针体内回收率,回收率=[(Cd-Cp)/Cp]×100%,其中Cd为透析液中含药量,Cp为灌注液中含药量[14]。结果,人参皂苷Rg1、三七皂苷R1探针体内回收率分别为(28.07±1.42)%、(22.74±0.71)%。
表2 各成分稳定性试验结果(n=6)Tab.2 Results of stability tests for various constituents(n=6)
2.5 药动学研究 12 只家兔随机分成2 组,每组6只,分别给予微乳和注射用血栓通(冻干)溶液(精密称取血栓通冻干粉355.4 mg 于50 mL量瓶中,0.9% NaCl 溶液稀释至刻度,配制成7.108 mg/mL溶液)。按“2.4.1”项下方法操作,以1.5 μL/min体积流量向探针内灌注生理盐水,平衡1 h 后耳缘静脉注射6.74 mg/kg 微乳和注射用血栓通(冻干)溶液(以人参皂苷Rg1计,0.34 mL 前者相当于1.97 mL 后者),开始收集透析液,0~6 h 每30 min收集1 份,6~8 h 每1 h 收集1 份。然后,通过LC-MS/MS 法测定微渗析液中人参皂苷Rg1、三七皂苷R1含有量,WinNonlin6.0 版药动学软件、SPSS 22.0 统计学软件进行数据处理与分析,组间比较采用t检验。
血药浓度-时间曲线见图3,主要药动学参数见表3。由此可知,微乳组人参皂苷Rg1、三七皂苷R1Cmax、AUC0~8h、Vz/F、CL/F高于注射用血栓通(冻干)组(P<0.05,P<0.01)。
图3 样品血药浓度-时间曲线Fig.3 Plasma concentration-time curves for samples
表3 样品主要药动学参数(±s,n=6)Tab.3 Main pharmacokinetic parameters for samples(±s,n=6)
表3 样品主要药动学参数(±s,n=6)Tab.3 Main pharmacokinetic parameters for samples(±s,n=6)
注:与注射用血栓通(冻干)组比较,*P<0.05,**P<0.01。
3 讨论与结论
三七总皂苷为水溶性成分,分子结构大,不易透过血眼屏障,故可利用其微乳给药系统提高其渗透性,改善其在眼部的生物利用度。本实验基于微透析技术,通过兔耳缘静脉注射三七总皂苷微乳及注射用血栓通(冻干)进行眼部药动学研究,发现相较于注射用血栓通(冻干)组,三七总皂苷微乳组人参皂苷Rg1、三七皂苷R1的Cmax、AUC0~8h显著升高,Vz/F、CL/F显著降低,生物利用度分别为(290.62±63.64)%、(587.78±148.07)%,表明三七总皂苷微乳在家兔眼内消除速度慢,可显著增加药物在眼部的浓度,从而更好地透过血眼屏障,提高生物利用度。其原因一方面是由于三七总皂苷微乳中的油相可增强其亲脂性,进而提高药物血眼屏障渗透性[15];另一方面,微乳粒径较小,可增大药物与眼部的接触面积,更易透过血眼屏障,从而促进药物吸收[16]。
本实验采用的LC-MS/MS 法准确度高,专属性好。另外,三七总皂苷微乳组人参皂苷Rg1、三七皂苷R1在家兔眼部中的药物浓度到达Cmax后迅速下降,其原因有待进一步研究。本实验通过兔耳缘静脉注射三七总皂苷微乳,利用其高渗透、小粒径特性提高了三七总皂苷在眼部的生物利用度,为其治疗眼部疾病及相关制剂开发奠定了基础。