皮下埋植超长效氨氯地平制剂对自发性高血压大鼠血压及血药浓度的影响
2021-03-24卢丽娟罗玉梅曾贵荣王文峰
卢丽娟,罗玉梅,曾贵荣,王文峰
(1.广东医科大学第一临床医学院,广东 湛江 524023;2.深圳市龙岗区人民医院科教科,广东 深圳 518172; 3.湖南省药物安全评价研究中心,湖南 长沙 410331)
根据《中国心血管病报告2018》[1],中国成人高血压患病率为27.9%,高血压患者2.45亿,每5个成年人中至少有1人患高血压。目前,高血压发病率仍呈上升趋势。高血压是心脑血管疾病发病的主要危险因素,超过半数的心脑血管病发病与高血压有关。控制血压达标是减少心血管疾病,降低死亡率的重要手段。我国目前高血压呈现三高三低的现状:即患病率高、事件率高、致死致残率高;而知晓率、治疗率、达标率分别低达51.6%、45.8%、16.8%。
高血压治疗率和达标率低的原因与目前高血压的治疗方法有关,因为患者需长期口服1种或多种(1次或多次/d)药物控制血压,给工作及生活带来不便,加上服药导致的消化系统及其他系统的毒副作用,造成患者主动或被动停药,严重影响高血压的治疗率及达标率。国内外均有学者在寻找治疗1次即可长效稳定降压,且毒副作用小的降压方法。本研究组前期实验应用硅胶管作为缓释剂载体,内置原药,两端封口制成缬沙坦缓释制剂,埋植于自发性高血压大鼠(spontaneously hypertensive rats,SHR)皮下,可达到与每天口服药物一样的目标血压长达2周,并维持稳定的血药浓度[2]。高分子有机材料聚己内酯(polycaprolactone)具有极好的组织相容性、力学强度及易成型性,埋植在体内可自行降解吸收,在美国已获FDA批准用于临床[3-4]。为了避免药物释放完后需再次手术取出药物载体,本研究参考文献[5-6]方法用聚己内酯制作缓释药剂载体,加入氨氯地平原药,制成氨氯地平缓释制剂,一次性埋植于SHR颈部背侧皮下,旨在探讨皮下埋植缓释药物制剂1次,疗效即可长达数月,且作用持续稳定的高血压治疗方法。
1 材料与方法
1.1 材料
实验动物:20周龄雄性SHR 32只,WKY大鼠8只,体重180~220 g,购于北京维通利华实验动物技术有限公司,实验动物生产许可证号:SCXK(京)2016-0006。动物实验在湖南省药物安全评价研究中心实施,大鼠饲养于屏障环境中,环境相同且适宜,实验动物使用许可证号:SYXK(湘)2015-0016。
干预药物制备:称取高分子有机材料聚己内酯(上海甄准生物科技有限公司,批号55207253)1.5 g,加入甘油0.5 g,1,5-戊二醇0.02 g放入反应釜内,边加热边搅拌,加热至150 ℃,待反应釜里的原料成胶黏状态时,加入氨氯地平原料药(上海瑞永生物科技有限公司,批号190705)0.5 g,搅拌5 min,充分混匀后注入10腔模具(每腔直径为1 mm,长度为20 mm)内;将模具放置于鼓风干燥箱内加热到100 ℃,加热50 h后关闭电源;待冷却后打开模具,取出呈圆柱形固态药剂(每支重量250 mg,含氨氯地平原料药50 mg),分别置入医疗灭菌袋包装,钴60灭菌待用。另称取10 mg氨氯地平原药加蒸馏水10 mL配成浓度1 mg/mL氨氯地平溶液,即配即用。
仪器:BP-100A型全自动大小鼠无创血压测量系统(成都泰盟软件有限公司);LABOSPECT003型自动生化分析仪(日本日立公司);TD4型低速离心机(南京普朗公司产品);ME2002E型电子天平(日本岛津公司);DM2000型生物显微镜(德国Leica公司);Nexera X2型液相色谱仪(日本岛津公司)。
1.2 方法
将SHR随机分成模型对照组、空白载体组、药物灌胃组、缓释降压组,每组8只;另取8只雄性WKY大鼠作为正常对照组。缓释降压组按20 mg/kg的药量截取降压制剂埋植于SHR颈部背侧皮下,空白载体组于相应部位埋植空白载体。药物灌胃组SHR于每天早上9:00-10:00 用氨氯地平溶液灌胃,按成人拟推荐剂量,5 mg/次,1次/d,按人与动物的体表面积换算动物等效剂量为5 mg×0.018/0.2 kg=0.45 mg/kg。正常对照组和模型对照组大鼠给予同体积蒸馏水,给药体积为10 mL/kg,1次/d,连续88 d。
1.3 大鼠体重测定
于药物干预之前和药物干预后每周末空腹称重1次。
1.4 大鼠尾动脉血压测量
分别于实验开始前测量各组大鼠尾动脉血压,实验开始后第3天、第5天、第7天测量各组大鼠尾动脉血压,第2周测量血压2次,第3-12周每周至少测量血压1次。测量前充分烤尾,采用 BP-100A型全自动大小鼠无创血压测量系统,按照说明书要求测量大鼠清醒状态下尾动脉收缩压及舒张压,3 min内测得 3 组数据,收缩压差值不超过5 mmHg 方为有效数据,取 3 组有效数据的平均值。每次测量血压均固定于相同时间段。
1.5 大鼠血药浓度检测
用药干预后第3、5、7、14、28、56、88天采集药物灌胃组和缓释降压组SHR眼内眦静脉血,对应采血时间依次为灌药后2、8、6、4、24、12、8 h。抗凝、离心,用Nexera X2型液相色谱仪测定血浆药物浓度。
1.6 统计学处理
2 结果
2.1 药物干预前和干预后各组大鼠体重比较
与正常对照组比较,模型对照组大鼠在干预前及干预第1-8周体重明显降低(P<0.05或P<0.01);干预1周时,缓释降压组大鼠体重较模型对照组明显降低(P<0.05),干预第2-12周时两组体重差异均无统计学意义;从干预后第9周开始,各组大鼠体重无统计学差异。见图1。
a:P<0.05,b:P<0.01,与正常对照组比较;
2.2 干预前各组大鼠血压比较
干预前,与正常对照组比较,模型对照组、空白载体组、药物灌胃组、缓释降压组SHR尾动脉收缩压、平均动脉压均明显升高(P均<0.01);5组舒张压无统计学差异(P均>0.05)。与模型对照组比较,药物灌胃组和缓释降压组SHR尾动脉收缩压、平均动脉压差别无统计学意义(P均>0.05)。与药物灌胃组比较,缓释降压组SHR收缩压、平均动脉压差异无统计学意义(P>0.05)。见表1。
表1 干预前各组大鼠血压比较
*:与正常对照组比较,P<0.01
2.3 干预后各组大鼠尾动脉血压比较
从干预后第5天开始至第88天,与模型对照组比较,缓释降压组SHR的收缩压、舒张压和平均动脉压均明显降低(P均<0.01);药物灌胃组、正常对照组与缓释降压组间收缩压、舒张压和平均动脉压差异均无统计学意义(P均>0.05)。见图2。
a:P<0.01,与模型对照组比较;b:P<0.01,与空白载体组比较
2.4 缓释降压制剂对大鼠血药浓度的影响
药物灌胃组大鼠血浆中氨氯地平浓度随灌药时间的推移而下降;灌药后2 h,药物灌胃组大鼠血浆中氨氯地平浓度可达到缓释降压组大鼠的4.5倍(t=5.71,P<0.01)。4 h及6 h后仍高于缓释降压组大鼠(4 h:t=2.86,P<0.05;6 h:t=5.43,P<0.01),8、12 h与缓释降压组差异无统计学意义(t分别为2.01、1.71,P均>0.05),至24 h血药浓度低于可测定水平的下限,明显低于缓释降压组(t=2.36,P<0.05)。缓释降压组SHR血浆中氨氯地平浓度从埋植药物后第3-88天,一直稳定在0.54~1.16 ng/mL。见图3。
a:P<0.01,b:P<0.05,与药物灌胃组比较
3 讨论
目前,国内外开发的缓控释降压剂型有不少,如片剂(包括渗透泵型、骨架型、脉冲片),胶囊,微丸微囊和脂质体等,这些药物可使高血压患者血压24 h内维持在一定水平。但是这些类型的药物不可掰断或碾碎后服用,对于进食困难或鼻饲的患者不适宜,且此类药物中有部分须空腹服用,否则会影响药物的释放,同时更容易出现明显胃肠道不良反应[7-12]。而皮下埋植缓释制剂已在避孕、肿瘤化疗、戒毒等领域广泛应用,其所表现出来的优势同样得到应用者的认可[13-18]。
本研究用聚己内酯制作缓释药剂载体,加入氨氯地平原药,制成氨氯地平缓释制剂,一次性埋植于SHR颈部背侧皮下。在干预前及干预后1~8周,各组SHR体重低于正常对照组WKY大鼠,而各组SHR体重无统计学差异,说明组间大鼠体重的差异来源于大鼠种类的差别;这种差别在干预后第9周开始消失,说明SHR的体重增长随月龄的增加可以达到与WKY大鼠同样的速度;尽管干预1周时缓释降压组大鼠体重曾低于模型对照组,但于第2周开始,即与其他各组SHR无明显差异;说明皮下埋植药物或者口服氨氯地平干预并不影响大鼠体重的增长。
本实验中,皮下埋植缓释氨氯地平制剂第5天起即能达到与口服药物同样的降压效果,血药浓度从用药后第3天起一直稳定在有效范围内,波动在0.54~1.16 ng/mL,而口服药物组大鼠血药浓度波动范围为0~5.2 ng/mL。由此可见,该缓释制剂植入后可以维持稳定的药效及药代动力学至少88天。皮下埋植缓释制剂可保持更为稳定的血药浓度,因而既避免了因药物峰值带来的不良反应,如肝肾功能的损害,同时也避免了药物低谷时导致的血压控制不良,可以有效避免部分高血压患者口服药物治疗过程中难以解决的晨峰血压之类的问题。
本研究中SHR用氨氯地平原料药配成溶液灌胃后2 h血药浓度达到最高水平,随后下降,于24 h后降至最低水平;呈现与人口服氨氯地平片后血药浓度变化不同的特征,与吴建明等[19]报道的结果类似。其原因可能为① 由于用原料药配制的溶液没有片剂中所含的赋形剂,省去了药片崩解所需的时间,进入胃肠道后即被吸收进入血循环;② 大鼠胃肠道吸收氨氯地平的速度较人类快,体内代谢该药物的速度也快于人类,导致达峰时间提前,血药浓度下降速率快于人类。另外,在应用氨氯地平5 d时,SHR血药浓度达到稳态后,尽管氨氯地平血浆浓度维持在低至0.1 ng/mL的水平,仍能起到良好的降压效果。其可能原因:尽管血药浓度随服药后的时间而变化,但由于药物的储积现象导致靶组织中氨氯地平的浓度并不会出现太大的变化,因此规律用药使组织中药物浓度保持在一定的范围,即可保持良好的降压效果。
综上所述,本实验中制备的超长效缓释氨氯地平制剂,只需皮下埋植1次即可持续平稳降压数月甚至更长时间,经皮下组织吸收入血,可缓解由口服药物带来的胃肠道不适。下一步的研究将延长观察时间,以了解该制剂是否可维持更长时间的药效及其药代动力学。