本部分拟从整体水平,进一步考察头花蓼提取物中主要成分的口服吸收特征。本部分以吸收量相对较大的没食子酸、原儿茶酸、槲皮苷为指标性成分,研究大鼠灌胃头花蓼提取物后3个指标成分的体内动力学特征,揭示其经时动态变化规律和消除特征,为临床合理用药的安全性和有效性提供实验依据。
Waters BEH C 18 色谱柱(2.1mm×100mm,1.7µm);Waters Van Guard BEH C 18 保护柱(2.1mm×5mm,1.7µm);柱温45℃;流动相0.1%甲酸乙腈(A)-0.1%甲酸水(B);流速0.35mL/min;进样体积为2µL。梯度洗脱条件:0~1.5min,5%~30%(A);1.5~3.0min,30%~90%(A);3.0~4.0min,90%~5%(A)。
采用电喷雾电离源(ESI),毛细管电离电压3kV,离子源温度120℃;喷雾气与反吹气为氮气,去溶剂气流速650L/h,去溶剂气温度350℃,反吹气流速为650L/h;碰撞气为氩气,碰撞气流速0.16mL/min;扫描方式为多反应监测(MRM)。没食子酸等三种成分及内标用于定量分析的监测离子见表2-14。
表2-14 没食子酸等三种成分及内标的质谱条件
取大鼠血浆100µL,置于1.5mL塑料离心管中,补加50µL甲醇,加入10µL 20µg/mL内标溶液,加入50µL 1%甲酸,加入400µL甲醇,涡混1min,超声5min,4℃ 15000rpm离心5min,取上清液置离心管中,48℃下氮气吹干,残留物用200µL初始流动相溶解,超声5min,4℃ 15000rpm离心5min,取上清液进样UPLC-MS/MS分析。
选取健康SD大鼠6只,雌雄各半,体重为230±20g,给药剂量为4.8g/kg,给药前12h禁食,自由饮水。灌胃头花蓼提取物溶液后5min、10min、20min、30min、1h、1.5h、2h、3h、5h、7h、9h、12h经尾静脉取血约0.2mL,置于涂有肝素的塑料离心管中,4500rpm离心3min,分离得到血浆于-20℃冰箱中保存,备用。
测定未知样品时应进行质量控制,每批生物样品均需测定随行标准曲线,按“标准曲线”项下制备低、中、高浓度的质控样品。在每批生物样品测定时,随行测定三个浓度的质控样品。质控样品的测定数不应少于样本总量的5%。
采用DAS 2.0数据处理软件进行药代动力学参数计算和数据拟合。选取最小AIC值拟合房室模型, AUC 0→t 、 C max 等参数选用统计矩方法计算,并对 AUC 0→t 、 C max 进行方差分析,确定其动力学模型。
取100µL大鼠空白血浆,除不加内标并补加50µL甲醇外,其余按“三、血浆样品处理方法”项下方法操作,获得空白样品色谱图2-32A。将一定浓度的标准混合溶液和内标溶液加入空白血浆,同法操作,获得相应色谱图2-32B。取大鼠给药后30min血浆,同法操作,获得相应色谱图2-32C。在其选定的色谱条件和质谱条件下没食子酸,原儿茶酸及槲皮苷三种物质及内标葛根素监测离子反应分别为 m/z 169.0→125.0、 m/z 152.9→109.0、 m/z 449.2→303.1、 m/z 417.0→267.0。空白血浆、空白血浆加没食子酸等三种物质和大鼠给药后血浆样品色谱见图2-32,没食子酸等三种物质及内标的保留时间分别为0.67、1.01、1.83、1.32min,各成分间分离良好,未见血浆中杂质干扰。
图2-32 血浆的UPLC-MS/MS典型分析色谱图
A.空白血浆;B.空白血浆加对照品溶液;C.实测样品。
1.没食子酸;2.原儿茶酸;3.葛根素;4.槲皮苷。
分别精密吸取没食子酸等三种对照品储备液适量,用甲醇按梯度稀释至所需浓度,得混合系列标准溶液,置冰箱(-20℃)保存,备用。
取100µL大鼠空白血浆,依次加入混合标准溶液50µL,配制成相当于大鼠血浆药物浓度(表2-15)的样品,按“三、血浆样品处理方法”项下操作,建立标准曲线。以待测物的峰面积与内标峰面积之比( A / A i )为纵坐标 y ,各物质浓度( C )为横坐标 x 进行直线回归,权重系数为1/ x ,所得的直线方程,即为标准曲线。没食子酸等三种成分最低检测限(LLOD)定为S/N≥3。实验结果表明,大鼠血浆中没食子酸等三种成分在其线性范围内线性关系良好,各成分标准曲线相关系数( r )均大于0.99。大鼠标准曲线、最低检测限(LLOD)、最低定量限(LLOQ)见表2-16。
表2-15 大鼠含药血浆中的药物浓度
按“(二)标准曲线的制备”项下分别配制三种成分大鼠血浆高、中、低三个浓度的质量控制样品(QC),各浓度连续测定5天,计算日间精密度;各浓度平行配制5份,计算日内精密度;并与标准曲线同时进行,根据当日标准曲线计算QC样品的浓度,并与配制浓度对照,将QC样品的结果进行方差分析,求得本方法的精密度(QC样品测定值的标准偏差)与准确度(QC样品测定均值与真实值的相对误差),测定结果见表2-17。结果表明,没食子酸等三种成分的日内和日间精密度均小于10%,准确度范围为88.91%~98.75%,提示该方法准确、可靠、重现性好。
表2-16 没食子酸等三种成分在血浆中的线性关系
取100µL大鼠空白血浆,按“(二)标准曲线的制备”项下分别配制低、中、高三个浓度的质控样品(QC),每个浓度平行5份,按“三、血浆样品处理方法”项下操作(A样品)。另取100µL空白血浆,除不加混合标准溶液与内标外,其余按“三、血浆样品处理方法”项下操作,向获得的上清液中加入相应低、中、高浓度的混合标准溶液和内标,吹干,残留物以200µL初始流动相溶解(B样品)。另取上述低、中、高浓度的混合标准溶液与内标,吹干,残留物以200µL初始流动相溶解(C样品)。内标以同样方法进行考察。提取回收率计算方法为A样品与B样品色谱峰面积之比。基质效应计算方法为B样品与C样品的色谱峰面积之比。
低、中、高三个浓度下三种检测成分的基质效应和提取回收率结果见表2-17,内标的基质效应和提取回收率分别为93.5%和96.6%。实验结果表明提取回收率良好,不存在明显的基质效应。
表2-17 大鼠血浆样品准确度、精密度、提取物回收率、基质效应( ± s , n =5)
按“(二)标准曲线的制备”项下分别配制没食子酸等三种成分的大鼠血浆低、中、高三个浓度的质量控制样品(QC),样品处理后至自动进样器中,在0h、8h分别进样,以每一浓度3样本分析。结果表明,没食子酸等三种成分的处理后血浆样品在自动进样器中0h、8h均稳定,具体结果见表2-18。
同法配制低、中、高三个浓度的血浆样品(QC),分别在室温(约20℃)下放置8h,4℃下冷藏8h,反复冻融3次,以每一浓度3样本分析。结果表明,三种成分血浆样品在室温下放置8h、4℃下冷藏8h和经3次冻融循环均稳定,具体结果见表2-18。
表2-18 大鼠血浆样品稳定性( ± s , n =3)
给大鼠灌胃头花蓼提取物后,检测到没食子酸等三种成分的血药浓度见表2-19,平均血药浓度-时间曲线见图2-33。采用DAS2.0软件计算药动学参数并对药物在大鼠体内的动力学过程进行拟合,结果表明没食子酸等三种成分在大鼠体内的代谢过程符合二室模型,其相关药动学参数见表2-20。
表2-19 没食子酸等三种成分的血药浓度测定结果( ± s , n =6)
图2-33 大鼠口服头花蓼提取物后三种成分的 C - t 药时曲线( n =6)
表2-20 没食子酸等三种成分在大鼠体内的主要药动学参数( ± s , n =6)
大鼠口服头花蓼提取物后,三种成分在体内均符合二室药动学模型。三种成分中没食子酸、原儿茶酸的达峰时间较短,分别为0.6、0.5h,均小于1h,而槲皮苷较长,说明大鼠口服头花蓼提取物后三种成分能够较为快速地进入体内,吸收和分布迅速,且没食子酸、原儿茶酸在体内吸收分布较槲皮苷块。三种成分在体内滞留时间较短, MRT 0→t 分别为2.88±0.53、2.29±0.33、4.52±1.3h,表明槲皮苷与没食子酸及原儿茶酸相比,其体内滞留时间较长,说明其在体内消除较慢;再比较槲皮苷的曲线下面积及达峰浓度,其值均较没食子酸、原儿茶酸小,说明其在体内的吸收较差。药动学参数结果表明,同一提取物中不同类别成分药动学参数存在一定差异,可能是因为口服给药后药物需要经胃肠道吸收后才能入血,而药物中不同成分在胃肠的吸收特征不同,其影响了药物在体内的暴露特征,从而对药物的动力学参数产生了影响。
由图2-33可看出,给药7h后槲皮苷的血药浓度-时间曲线出现“双峰”特征,推测槲皮苷在肠道的吸收可能存在肠肝循环现象,即药物被胃肠道吸收后,可能以原型或代谢物分泌进入胆汁,而后经胆总管进入肠道,经肠道细菌水解,其中一部分被肠重吸收,另一部分则被消除,重吸收的部分借进门静脉再次入肝,如此形成肝肠循环。此结果与文献中报道的黄酮类药物的药-时曲线多存在双峰现象较为一致。同时实验中利用质谱全扫描模式还发现了一些代谢产物,提示头花蓼在大鼠体内可能存在比较快速而广泛的生物转化,其代谢途径、代谢产物等信息还有待进一步研究证实。
没食子酸、原儿茶酸、杨梅苷、金丝桃苷和槲皮苷5种成分的3h百分吸收转化率( A )分别为44.9、59.4、32.0、47.8、36.1%;在提取物中的含量分别为8.58、0.28、0.31、0.42、2.96%。通过在体肠吸收实验结果表明,没食子酸等成分在小肠中均具有一定的吸收,原儿茶酸的吸收量较大,但在血浆中暴露量低,可能是其在提取物中含量较低所致,因此其绝对入血量少,血药浓度低。
槲皮素在头花蓼提取物中具有一定的量,但是经灌胃给予头花蓼提取物后的大鼠血浆中药物浓度极低,不易检测。经查阅文献,口服黄酮类化合物后在肠道及肝脏Ⅱ相代谢酶的作用下,可发生葡萄糖醛酸化和硫酸化反应,而槲皮素在血浆中主要以葡萄糖醛酸结合物的形式存在,因此在血浆中并未检测到原型。为进一步证实这一结论,了解其在体内的药动学过程,本实验对灌胃给予头花蓼提取物后大鼠的血浆样品进行酶水解,即利用β-葡萄糖醛酸酶预处理后再进行测定,使槲皮素的葡萄糖醛酸结合物水解为游离的单体,进而测定槲皮素的总浓度。结果发现,进行酶解后的血浆样品能产生大量槲皮素游离物,说明槲皮素的葡萄糖醛酸结合物是其在血浆中的主要形式,其在Ⅱ相代谢酶的作用下发生了代谢转化。