中草药  2017, Vol. 48 Issue (2): 266-271
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鸢尾苷元胃内漂浮缓释片兔体内药动学及其体内外相关性研究
王金凤, 王芳, 杨翠燕, 王国玉, 魏颖, 赵楠, 赵庆兰     
中国人民解放军第二○八医院, 吉林 长春 130062
摘要: 目的 评价鸢尾苷元胃内漂浮缓释片(TFSRT)的体外释药特性、兔体内药动学及其体内外相关性。 方法 以人工胃液为介质,HPLC法考察TFSRT的体外释放特性。以6只日本大耳白兔自身交叉对照,单剂量ig给予TFSRT和鸢尾苷元悬浮液各200 mg,HPLC法测定血浆鸢尾苷元质量浓度,并用PKsolver 2.0药动学软件进行数据处理。 结果 TFSRT体外10 h累积释放度大于70%。兔体内药动学表明TFSRT和鸢尾苷元悬浮液均符合单室模型特征,药动学参数: tmax分别为(2.809±0.371)、(0.442±0.138)h, Cmax分别为(6.317±1.337)、(9.662±2.759)μg/mL,AUC0~ t分别为(74.156±10.420)、(57.059±13.309)μg·h/mL,两者比较均有显著性差异( P<0.05、0.01)。TFSRT相对鸢尾苷元悬浮液的生物利用度为(134.63±27.94)%。 结论 TFSRT达到了缓慢释药、显著提高生物利用度的设计目的;其体内吸收与体外释药具有良好的相关性( r=0.9879),表明可以采用体外释放度来控制其制剂质量。
关键词: 鸢尾苷元     胃内漂浮缓释片     释放度     药动学     体内外相关性     体外释药特性     HPLC     单室模型     生物利用度    
In vivo pharmacokinetics of tectorigenin floating sustained-release tablets in rabbits and evaluation of in vitro- in vivo correlation
WANG Jin-feng, WANG Fang, YANG Cui-yan, WANG Guo-yu, WEI Ying, ZHAO Nan, ZHAO Qing-lan     
208 th Hospital of People's Liberation Army, Changchun 130062, China
Abstract: Objective To evaluate the release characteristics in vitro, pharmacokinetics in rabbits and in vivo- in vitro correlation of tectorigenin floating sustained-release tablets(TFSRT). Methods The release characteristics of TFSRT in vitro was detected with HPLC in the artificial gastric fluid. Six Japanese Giant Ear Rabbits as self crossover control, which were given TFSRT and suspension liquid(200 mg). The concentration of tectorigenin in plasma was determined with HPLC and the data were processed with PKsolver 2.0 software. Results The cumulative release rate of TFSRT in vitro was over 70% in 10 h. The pharmacokinetics in rabbits showed that TFSRT and tectorigenin suspension liquid conformed to the single compartment model and the pharmacokinetic parameters were obtained: tmax:(2.809±0.371) and(0.442±0.138) h, Cmax:(6.317±1.337) and(9.662±2.759) μg/mL, AUC0- t:(74.156±10.420) and(57.059±13.309) μg·h/mL. The relative bioavailability of TFSRT was(134.63±27.94)%, so there was significant difference between them. Conclusion TFSRT can release slowly, so it increase the relative bioavailability significantly. The correlation between the absorption in vivo and release in vitro is fine( r=0.987 9), so the release rate in vitro can control the quality of TFSRT.
Key words: tectorigenin     floating sustained-release tablets     release rate     pharmacokinetics     in vivo- in vitro correlation     in vitro release characteristics     HPLC     single compartment model     bioavailability    

葛花Puerariae Flos为豆科葛属植物野葛Pueraria lobata (Willd.) Ohwi或甘葛藤Pueraria thomsonii Benth. 的花,主要用于伤酒发热烦渴、解酒醒脾,是传统的解酒保肝中药[1-3]。鸢尾苷元为葛花的主要生物活性成分,为三羟基异黄酮。因其多酚羟基结构,而具有强抗氧化活性,4′,7-羟基结构与乙烯雌酚相似,拥有雌激素样活性。现代药学研究发现,鸢尾苷元具有抗氧化损伤、降血糖、调血脂、抗炎、抗过敏、抗动脉粥样硬化、抗肿瘤、心肌保护作用和防治糖尿病并发症等多种生物活性,有重要的保健和药用价值[4-11]

黄酮类化合物因水溶性差,生物利用度低[12-13],限制了其临床应用。胃内滞留漂浮缓释制剂被称为“生物有效性制剂”,是依据流体动力学平衡原理设计制备,口服后可漂浮在胃液之上,延长胃内滞留时间,逐渐溶蚀,缓慢释药,继而增加吸收,提高生物利用度[14-16]

笔者利用鸢尾苷元呈弱酸性,主要在胃内吸收的特性,制备鸢尾苷元胃内漂浮缓释片(tectorigenin floating sustained-release tablets,TFSRT),延长药物在胃内的滞留时间,以提高其生物利用度。本实验以鸢尾苷元悬浮液作为参比制剂,并以鸢尾苷元为检测指标,采用HPLC法测定体外累积释放度和兔体内血药浓度,从而评价该制剂体外释放与体内吸收的相关性,为利用体外释放度控制该制剂质量提供依据。

1 仪器与材料

LC-10AVT高效液相色谱仪、SPD-10AV检测器,日本岛津公司;N-2000色谱数据工作站,浙江大学智能信息工程有限公司;CPA2P-F百万分之一电子分析天平,德国赛多利斯股份有限公司;ZRS-4G智能溶出试验仪,天津大学无线电厂;TDP型单冲压片机,上海轻工机械公司;78-X型片剂四用测定仪,上海黄海药检仪器厂。ZK-82B型真空干燥箱,上海市实验仪器厂。

鸢尾苷元对照品,自制,经质谱、氢谱和碳谱进行结构鉴定,质量分数>99.0%,批号20130906;鸢尾苷元,自制,批号20131017,质量分数>96.75%;β-葡萄糖醛酸酶,Sigma公司;醋酸泼尼松龙注射液,浙江仙琚制药股份有限公司,批号150307,规格:125 mg/5 mL;羟丙甲基纤维素(HPMCK15M),上海卡乐康包衣技术有限公司惠赠;预胶化淀粉、十八醇、交联聚乙烯吡咯烷酮(PVPP),上海化学试剂公司;碳酸氢钠,北京化工厂;水为重蒸水;甲醇、乙腈为色谱纯,Tedia公司;其他试剂均为分析纯,北京化工厂。

日本大耳白兔,体质量2.0~2.5 kg,雌雄各半,吉林大学实验动物中心提供,合格证号:SCXK-(吉)2011-007。

2 方法与结果 2.1 TFSRT 的制备[15]

取鸢尾苷元干粉和十八醇过80目筛,按处方量称取主药及辅料,过60目筛,混合均匀。加润湿剂制软材,过18目筛制粒,60 ℃干燥20 min,14目筛整粒,加入1%硬脂酸镁混匀,用直径10 mm的冲头压片,压力控制在4.0~5.0 kg,所得成品为外观光洁的浅黄色片剂,300 mg/片,含主药100 mg。

2.2 体外释放度实验 2.2.1 色谱条件[17]

色谱柱为Agilent C18柱(250 mm×4.6 mm,5 μm);流动相为甲醇-乙腈-水(2∶1∶2);体积流量1.0 mL/min;检测波长264 nm;柱温25 ℃;进样量20 μL。

2.2.2 系统适用性试验

取TFSRT持续漂浮6 h的人工胃液,0.45 μm滤膜滤过,取续滤液作为供试品溶液,按“2.2.1”项下色谱条件进样20 μL,见图 1。理论塔板数不低于3 000,分离度大于1.5,拖尾因子在0.95~1.05,保留时间为7.565 min。

图 1 TFSRT 体外释放 HPLC 图 Fig.1 HPLC of TFSRT in vitro

2.2.3 线性关系考察

精密称取干燥至恒定质量的鸢尾苷元对照品12 mg置100 mL量瓶中,加人工胃液适量,超声助溶10 min,用人工胃液定容至刻度,摇匀,即得质量浓度为120 μg/mL的鸢尾苷元对照品溶液。精密吸取对照品溶液0.1、0.2、0.5、1.0、2.0、4.0、6.0、8.0 mL,以人工胃液定容于10 mL量瓶中,摇匀,取20 μL,HPLC法测定峰面积。以对照品质量浓度为横坐标(X),峰面积为纵坐标(Y)进行线性回归,得回归方程为Y=63 725 X- 33 233,r=0.999 8,表明鸢尾苷元在1.2~120.0 μg/mL线性关系良好。

2.2.4 精密度试验

取12.0 μg/mL的鸢尾苷元对照品溶液连续进样6次,测得其峰面积的RSD为1.09%,结果表明仪器精密度良好。

2.2.5 重复性试验

精密吸取同一供试品溶液,重复进样6次,测得峰面积的RSD为1.48%,结果表明本方法重复性良好。

2.2.6 稳定性试验

精密吸取同一供试品溶液,室温放置0、1、2、4、6、12 h后取样测定,RSD为1.29%,结果表明供试品溶液在12 h内稳定。

2.2.7 加样回收率试验

精密称取缓释片细粉3份(8.00、10.00、12.00 mg)分别置100 mL量瓶中,精密加入质量浓度为120 μg/mL的鸢尾苷元对照品溶液20、25、30 mL,加释放介质溶解,超声处理10 min,并定容至刻度。经0.45 μm微孔滤膜滤过,取续滤液,按“2.2.1”项下色谱条件,分别进样20 μL,测定峰面积,计算加样回收率。平均回收率分别为99.34%、97.58%、98.06%,其RSD分别为3.23%、1.56%、1.75%。

2.2.8 体外释放度的测定

取本品照《中国药典》2015年版二部释放度测定法,采用浆法,以人工胃液[18-19](十二烷基硫酸钠5 g,用适量水分散,加热溶解,放冷,加入16.4 mL稀盐酸,加水稀释成1 000 mL,模拟胃肠道的pH值变化,配制成满足漏槽条件的人工胃液)900 mL为释放介质,转速100 r/min,温度(37.0±0.5)℃,依法测定。分别于2、4、6、8、10、12 h取样2 mL,并即时补加等量等温介质。经0.45 μm微孔滤膜滤过,取续滤液20 μL进样,按“2.2.1”项下色谱条件测定峰面积,代入回归方程,计算药物累积释放度,见表 1。结果表明,TFSRT在人工胃液中10 s内起漂,体外持续漂浮时间>12 h;10 h累积释放度在70%以上;具有良好的漂浮性能和释药特征。

表 1 3 批样品累积释放度 (x±s,n = 6) Table 1 Cumulative release percentage of three batches of samples (x±s,n = 6)

2.3 兔体内药动学研究 2.3.1 给药方法

采用交叉试验设计,自身对照进行实验。将6只日本大耳白兔,分为2组,分别ig给予TFSRT 2片和鸢尾苷元混悬液200 mg[20-21]。实验前禁食12 h,自由饮水。ig后给水约100 mL。实验共分2个周期,洗净期7 d。

2.3.2 血样采集

给药前用桡动脉穿刺套针行耳中央动脉穿刺,穿刺成功后,拔出针芯,充分固定针套,用肝素帽封针并取血。给药后5 min及0.25、0.5、1、2、3、4、6、10、12 h于耳中央动脉取血,置肝素化离心管中,3 000 r/min离心10 min,分离血浆,−20 ℃保存待测。

2.3.3 血浆预处理

家兔禁食12 h,自由饮水。耳中央动脉取血20 mL,置肝素化离心管中,3 000 r/min离心10 min,分离血浆,备用。

2.3.4 线性关系考察

精密称取干燥至恒定质量的鸢尾苷元对照品8 mg,加无水乙醇溶解并定容于100 mL量瓶中,充分混匀。等比稀释得到0、0.625、1.25、2.5、5.0、10.0、20.0、40.0、80.0 μg/mL不同质量浓度的对照品溶液。各取200 μL,每管加入空白兔血浆0.8 mL和含有内标(醋酸泼尼松龙12.5 μg/mL)的无水甲醇溶液200 μL,混匀。加入醋酸乙酯1.2 mL,涡旋震荡3 min,10 000 r/min离心5 min,分离上层有机相1.0 mL转入另一试管中。再加入醋酸乙酯1.0 mL,涡旋震荡,离心取上层有机相1.2 mL。合并有机相,于通风橱中水浴挥干,残渣加100 μL流动相溶解,取20 μL进样HPLC分析,色谱条件同“2.2.1”项。测定鸢尾苷元与内标峰面积之比。以对照品质量浓度为横坐标(X),对照品与内标峰面积之比为纵坐标(Y)进行回归,得回归方程为Y=0.417 2 X+0.424 1,r=0.999 6,结果表明鸢尾苷元在0.16~20.00 μg/mL线性关系良好。

2.3.5 精密度试验

取0.8 mL空白血浆,分别加入2.5、5.0、10.0 μg/mL鸢尾苷元对照品溶液200 μL,制成低、中、高3个质量浓度,加入12.5 μg/mL醋酸泼尼松龙甲醇溶液200 μL,涡旋混匀,按标准曲线方法处理并测定,重复进样6次,分别记录鸢尾苷元与内标峰面积比,计算精密度,结果低、中、高3个质量浓度的RSD分别为2.66%、1.62%、1.22%,表明所用分析方法符合要求。

2.3.6 稳定性试验

取0.8 mL血浆样品,加入6.25 μg/mL醋酸泼尼松龙甲醇溶液400 μL,涡旋混匀。按标准曲线方法处理。室温放置,分别在0、2、4、6、8 h取样,按上述色谱条件检测。结果RSD为2.30%,表明室温放置8 h稳定性良好。

2.3.7 提取回收率试验

取0.8 mL空白血浆共9份,分别加入质量浓度为2.5、5.0、10.0 μg/mL鸢尾苷元对照品溶液200 μL,制成低、中、高3个质量浓度的血浆样品,加12.5 μg/mL醋酸泼尼松龙甲醇溶液200 μL,涡旋混匀。按标准曲线方法处理并测定,记录样品与内标的峰面积之比,代入标准曲线,计算提取回收率。结果表明低、中、高3个质量浓度的平均提取回收率均在96.44%~103.36%,RSD为0.85%~1.95%,说明该方法准确可靠。

2.3.8 专属性试验

按“2.2.1”项色谱条件下测得空白血浆、空白血浆加鸢尾苷元对照品和内标及血浆样品的HPLC图谱。可见多次进样,含药血浆及内标的峰形及保留时间重现性好,保留时间分别为7.865、11.932 min,空白血浆中内源性物质不干扰测定。结果见图 2

图 2 兔空白血浆 (A)、空白血浆加鸢尾苷元对照品和内标 (B) 和0.5 h 血浆样品加内标 (C) 的 HPLC图 Fig.2 HPLCof rabbits blank plasma (A),blank plasma added with tectorigenin reference and internal standard (B),and 0.5 h plasma sample added with internal standard (C)

2.3.9 血药浓度测定

取血浆样品0.8 mL,加200 μL β-葡萄糖醛酸酶(4 000 U/mL),充分混匀后,37 ℃水浴24 h。加入6.25 μg/mL醋酸泼尼松龙甲醇溶液400 μL混匀,按血浆中标准曲线法处理并测定,记录鸢尾苷元与内标峰面积比,计算血浆中不同时间点的药物质量浓度,结果药物质量浓度-时间曲线见图 3

图 3 鸢尾苷元在家兔体血浆中的平均血药浓度-时间曲线 (x±s,n = 6) Fig.3 Average concentration-time curve of tectorigenin in rabbits (x±s,n = 6)

2.3.10 药动学参数

所得兔血药浓度数据采用PK solver2.0药动学程序软件进行拟合分析,主要药动学参数见表 2。结果TFSRT的达峰时间(tmax)滞后于悬浮液2 h以上,峰浓度仅为悬浮液的65.38%。TFSRT的吸收速率常数(Ka)显著小于悬浮液(P<0.01),体内平均滞留时间(MRT)显著延长(P<0.01),具有明显的缓释特征。以鸢尾苷元悬浮液为参比制剂,TFSRT的相对生物利用度为(134.63±27.94)%,相对于鸢尾苷元悬浮液具有较大程度的提高(P<0.05)。

表 2 鸢尾苷元悬浮液及 TFSRT 在兔体内的主要药动学参数 (x±s,n = 6) Table 2 Main pharmacokinetic parameters of tectorigenin suspension liquid and sustained-releasetabletsin rabbits (x±s,n = 6)

2.4 TFSRT 体内外相关性研究

采用Wagner-Nelson法[22]计算TFSRT体内吸收分数(吸收百分数),同批号的TFSRT的体外累积释放百分率(Y)对体内吸收分数(X)回归,回归方程为Y=1.062 2 X+8.791 9,r=0.987 9。

3 讨论

胃内滞留漂浮制剂可延长药物胃内滞留时间,减少给药次数,增加患者依从性[23]。鸢尾苷元为葛花异黄酮有效成分,呈弱酸性,主要在胃内吸收,吸收速度快,半衰期短,适宜制备胃内滞留漂浮缓释制剂。

本实验建立了兔体内TFSRT血药浓度的分析方法,并进行了兔体内药动学的初步评价。采用甲醇沉淀蛋白,醋酸乙酯萃取法提取药物,可减少内源性物质对药物测定的干扰,该法操作简便,能明显提高回收率。鸢尾苷元吸收后主要以葡萄糖醛酸结合形式存在[24],通过β-葡萄糖醛酸酶酶解将结合型鸢尾苷元转化为游离型,增加血浆中总鸢尾苷元血药浓度,提高检测的敏感性和准确性。HPLC法测定兔体内鸢尾苷元血药浓度,操作简便,分析方法的准确度和精密度较高,方便快捷。

经兔口服TFSRT和鸢尾苷元悬浮液后,检测不同时间点的血浆中鸢尾苷元质量浓度,计算药动学参数如下:TFSRT的tmaxCmax和AUC分别为 (2.809±0.371)h、(6.317±1.337)μg/mL和 (74.156±10.420)μg∙h/mL。鸢尾苷元悬浮液的tmaxCmax和AUC分别为(0.442±0.138)h、(9.662±2.759)μg/mL和(57.059±13.309)μg∙h/mL。t检验结果表明,2种制剂的tmaxCmax和AUC均有显著差异(P<0.05)。TFSRT的tmax滞后于悬浮液2 h以上,峰浓度仅为悬浮液的65.38%。TFSRT的吸收Ka 显著小于悬浮液(P<0.01),体内MRT显著延长(P<0.01),具有明显的缓释特征。

tmaxCmax和AUC数据经对数转换后进行双单侧t检验,以鸢尾苷元悬浮液为参比制剂,TFSRT的相对生物利用度为(134.63±27.94)%,相对于鸢尾苷元悬浮液具有较大程度的提高(P<0.05)。分析其原因可能是由于鸢尾苷元主要在胃内吸收,悬浮液胃内停留时间短,部分药物未被吸收即排入肠道,肠道吸收能力差,而以原型随粪便排出体外有关。TFSRT达到了延长药物胃内滞留时间、提高生物利用度的剂型设计要求。其体内吸收与体外释放具有良好的相关性(r=0.987 9),提示可用体外释放度来控制其制剂质量。

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