張玲非,李向軍,王玉峰,劉敏彥,王鑫國,牛麗穎*
1河北醫(yī)科大學(xué)中醫(yī)學(xué)院河北省實驗動物重點實驗室,石家莊050091;2石家莊以嶺藥業(yè)股份有限公司,石家莊050035
白芍為毛茛科植物芍藥水煮后去外皮的干燥根,性微寒,味苦酸,歸肝脾經(jīng),具有養(yǎng)血柔肝、緩急止痛、斂陰收汗之功效。白芍總苷(Total glucosides of paeony,TGP)是白芍根中提取的有效部位,具有抗炎、止痛、保肝的作用,還能抑制自身免疫反應(yīng),對類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎有良好療效[1]。研究表明,TGP主要含有芍藥苷(Paeoniflorin,Pae)、芍藥內(nèi)酯苷(Albiflorin,Alb)、羥基芍藥苷、苯甲酰芍藥苷等單萜類成分,Pae和Alb含量最高[2]。近年來對TGP藥動學(xué)參數(shù)研究取得了一定進展[2,3],可是其組織分布特點研究較少。本研究以Pae和Alb為指標,研究了單劑量灌胃TGP后正常大鼠體內(nèi)的組織分布情況。
1.1 試藥與試劑
芍藥苷對照品(由四川省維克奇生物科技有限公司提供,純度≥98%);芍藥內(nèi)酯苷對照品(由四川省維克奇生物科技有限公司提供,純度≥96. 5%);白芍總苷(實驗室自制,其中芍藥內(nèi)酯苷含量15.2%,芍藥苷含量42.6%);乙腈(色譜純,美國Fisher試劑公司);水為蒸餾水;其他試劑均為分析純。
1.2 儀器
高效液相色譜儀(Waters 1525 Binary HPLC Pump),配有紫外檢測器(Waters 2487 Dual λ Absorbance Detector),自動進樣器(Waters 717 plus Autosampler);冷凍干燥機(ALPHA1-4);AG135型分析天平(瑞士METTLER-TOLEDO公司);GT16-3高速離心機(北京時代北利離心機有限公司);MTN-2800D型氮吹儀裝置(天津奧特賽恩斯儀器有限公司);ZH-2 BLENDER型旋渦儀(天津藥典標準儀器廠制造)。
1.3 動物
健康Wistar大鼠15只,♂,體重為180±20 g,由河北醫(yī)科大學(xué)實驗動物中心提供,合格證號: 1008155。在恒溫(24±2℃)、光照周期12 h∶12 h環(huán)境中飼養(yǎng)1周后實驗。
1.4 色譜條件
色譜柱為 phenomenex C18柱(250 mm×4.6 mm,5 μm);流動相為乙腈-0.05%甲酸,肝組織流動相比例為15∶85,腎組織比例為14∶86,心、肺、脾、胃、小腸、大腸比例為12∶88;流速1 mL/min;檢測波長230 nm;柱溫25℃。結(jié)果顯示在上述條件下,各組織樣品中的Pae、Alb和內(nèi)標(IS)峰形良好,理論塔板數(shù)均大于5000(見圖1-8)。
圖1 大鼠心臟凍干粉色譜圖Fig.1 Chromatograms of paeoniflorin and albiflorin in rat heart freeze-dry powder
1.5 組織樣品的預(yù)處理
取各組織樣品(心、肝、脾、肺、腎0.5 g,胃、小腸、大腸0.3 g),精密稱定,按1∶4(重量/體積比)加入4℃生理鹽水,冰浴勻漿3 min,將勻漿液置5 mL離心管中,于-40℃保存24 h以上,冷凍干燥,稱定各組織凍干粉的重量,計算各組織每克凍干粉相當于組織的重量。
取心臟組織凍干粉0.05 g,加入10 μL龍膽苦苷溶液(IS)(256 μg/mL),加入600 μL甲醇,渦旋混勻,離心(12000 r/min,10 min),取上清液,N2下吹干,150 μL甲醇復(fù)溶,10 μL進樣分析。
取肝、腎、肺、脾組織凍干粉0.05 g,加入10 μL IS溶液(512 μg/mL),取胃,小腸,大腸組織凍干粉0.01 g,加入20 μL IS溶液(512 μg/mL),加入600 μL甲醇,渦旋混勻,離心(12000 rpm,10 min),取上清液,10 μL進樣分析。
1.6 標準曲線
取空白心凍干粉,加入適量 Pae和Alb標準溶液,制成含Pae 7.42、14.84、29.68、59.36、118.72、237.44 μg/g,Alb 4.9、9.8、19.6、39.2、78.4、156.8 μg/g的系列樣品,加入IS溶液,補充甲醇至600 μL,其余按“1.5”項下操作。
取空白肝、腎、肺、脾凍干粉,加入適量Pae和Alb標準溶液,制成含 Pae 14.84、29.68、59.36、118.72、296.8、593.6、1187.2 μg/g,Alb 9.8、19.6、39.2、78.4、196、392、784 μg/g的系列樣品,加入IS溶液,補充甲醇至600 μL,其余按“1.5”項下操作。
取空白胃、小腸、大腸凍干粉,加入適量 Pae和Alb標準溶液,制成含Pae 728.75、1457.5、2915、7287.5、14575 μg/g,Alb 222、444、888、2220、4440 μg/g的系列樣品,加入IS溶液,補充甲醇至600 μL,其余按“1.5”項下操作;建立Pae和Alb的標準曲線。
測得各組織中Pae和Alb的標準曲線(見表1),最低定量濃度分別為標準曲線最低點(S/N>10)。
表1 各組織凍干粉中Pae和Alb的回歸方程與線性范圍Table 1 Regression equation and linear rang in tissue freeze-dry powder
1.7 日內(nèi)精密度與準確度
根據(jù)“1.6”項下方法,以空白組織凍干粉配制低、中、高(心 Pae 14.84、59.36、237.44 μg/g,Alb 9.8、39.2、156.8 μg/g;肝、腎、肺、脾 Pae 29.68、118.72、593.6 μg/g,Alb 19.6、78.4、392 μg/g;胃、小腸、大腸 Pae 728.75、2915、14575 μg/g,Alb 222、 888、4440 μg/g)3個不同濃度的組織樣品,記錄峰面積比值,根據(jù)隨行標準曲線求得日內(nèi)精密度與準確度。結(jié)果顯示低、中、高3個濃度各組織Pae和Alb的日內(nèi)精密度RSD%均在10%以內(nèi),準確度均在(100±10)%以內(nèi),符合生物樣品分析方法的要求。
1.8 日間精密度
以空白組織凍干粉配制低、中、高3個不同濃度的組織樣品,每一濃度1個樣本,連續(xù)3天,記錄峰面積比值,根據(jù)隨行標準曲線求得日間精密度。結(jié)果顯示低、中、高3個濃度各組織Pae和Alb的日間精密度RSD%均在10%以內(nèi)。
1.9 提取回收率
以空白組織凍干粉配制低、中、高3個不同濃度的組織樣品,每一濃度進行5樣本分析,計算待測峰與內(nèi)標峰面積之比,記為a;取空白組織凍干粉按“1.5”項下方法操作,提取上清液,取低、中、高3個不同濃度的Pae、Alb標準溶液,N2下吹干,加入提取的上清液,渦旋混勻,進樣,計算待測峰與內(nèi)標峰面積之比,記為b,a/b即為提取回收率。內(nèi)標溶液經(jīng)同法處理。結(jié)果低、中、高3個濃度各組織的回收率分別為 Pae 68.75%-76.30%(n=5),Alb 69.82%~76.62%(n=5),IS經(jīng)同法提取處理,其回收率為71.98%~80.23%(n=5),RSD%均在10%以內(nèi)。
1.10 穩(wěn)定性
考察了組織樣品預(yù)處理后室溫放置4、8、12、24 h后的穩(wěn)定性,結(jié)果顯示樣品預(yù)處理后室溫放置測得的RSD%均在10%以內(nèi),表明Pae和Alb在預(yù)處理后的溶液中穩(wěn)定。
1.11 樣品的采集
按體重將大鼠隨機分為3組,每組5只,實驗前禁食12 h,自由飲水,按2.82 g/kg體重灌胃給予TGP水溶液(10 mL/kg),分別于1 h、3 h、6 h以10%水合氯醛麻醉大鼠,立即取出心、肝、脾、肺、腎、胃、小腸、大腸等組織(其中小腸自胃下取10 cm左右,大腸自盲腸下取10 cm左右),用生理鹽水沖凈組織表面血跡及內(nèi)容物,拭干,裝入自封袋中,-20℃保存,備用。
2.1 結(jié)果
各組織重量與凍干粉重量比值:心 5.61、肝3.37、脾 4.37、肺 5.68、腎 3.81、胃 4.56、小腸4.09、大腸5.21。
測得各組織凍干粉中Pae和Alb濃度,根據(jù)各組織凍干粉中Pae和Alb濃度及組織重量與凍干粉重量比值計算各組織中兩者濃度,結(jié)果見表2、圖9,各時間點各組織中兩者濃度大小如下:
1 h Pae濃度順序為:小腸>胃>大腸>腎>肝>肺>脾>心
Alb:小腸>胃>大腸>肝>腎>肺>脾>心
3 h Pae濃度順序為:小腸>胃>大腸>腎>脾>肝>肺>心
Alb:小腸>胃>大腸>腎>脾>肝>肺>心
6 h Pae濃度順序為:小腸>大腸>胃>腎>肝>脾>肺>心
Alb:小腸>大腸>胃>腎>肝>肺>脾>心
表2 大鼠灌胃給予2.82 g/kg TGP后各組織中Pae和Alb的分布(±s,n=5)Table 2 Distribution of albiflorin and paeoniflorin in tissues after an oral administration of 2.82g/kg TGP in rats(±s,n=5)
表2 大鼠灌胃給予2.82 g/kg TGP后各組織中Pae和Alb的分布(±s,n=5)Table 2 Distribution of albiflorin and paeoniflorin in tissues after an oral administration of 2.82g/kg TGP in rats(±s,n=5)
濃度Concentration(μg/g)芍藥內(nèi)酯苷Albiflorin 芍藥苷Paeoniflorin 1±0.83 17.39±5.43 1.52±0.08肝Liver 36.02±11.08 38.13±7.50 6.83±1.75 57.86±11.51 100.06±28.44 10.18±2.65脾Spleen 6.27±1.76 46.60±11.08 3.33±0.70 13.55±4.68 124.78±33.66 9.82±3.52肺Lung 25.40±4.83 28.18±8.97 4.40±1.68 54.31±12.23 90.71±21.26 4.90±0.87腎Kidney 35.14±10.49 57.28±10.56 10.97±4.18 88.24±23.21 134.76±26.13 29.80±7.62胃Stomach 574.77±140.97 400.12±130.17 57.23±8.90 1332.97±259.72 977.22±271.46 166.66±6.43小腸Small intestine645.70±118.55 414.41±81.38 359.15±101.16 1651.99±290.93 1096.84±392.33 922.98±273.53大腸Large intestine169.48±21.23 342.34±75.30 252.94±75.92 436.39±155.54 902.08±145.31 6 1 h 3 h 6 h 1 h 3 h 6 h心Heart 1.14±0.30 6.95±2.71 1.09±0.18 3.1 14.09±202.18
圖9 大鼠灌胃給予2.82 g/kg TGP后各組織中Pae和Alb的分布(n=5)Fig.9 Distribution of paeoniflorin and albiflorin in tissues after an oral administration of 2.82 g/kg TGP in rats(n=5)
2.2 討論
藥物進入血液后,隨血液分布到機體各組織中,了解藥物的組織分布特點,有助于了解藥物作用的靶器官,預(yù)測藥物的藥理作用,對擴大藥物的臨床用途有著重要意義;組織分布研究還提供了藥物的蓄積部位和程度,對于預(yù)測藥物不良反應(yīng)和毒副作用有重要的指導(dǎo)意義;研究中藥的組織分布還可以給中藥歸經(jīng)理論提供一定的現(xiàn)代理論支持,白芍歸肝脾經(jīng),可是對其現(xiàn)代研究較少,研究TGP的組織分布特點有助于進一步闡明白芍歸經(jīng)的實質(zhì)[4,5]。
組織中藥物含量常常因為太低,較難測出,本實驗在本課題TGP藥動學(xué)參數(shù)研究的基礎(chǔ)上,并經(jīng)過預(yù)實驗,以高效液相色譜法為研究手段,選擇230 nm作為檢測波長,乙腈-0.05%甲酸作為流動相,龍膽苦苷為內(nèi)標,調(diào)節(jié)流動相比例,來滿足各組織凍干粉中樣品的測定。樣品預(yù)處理方面本實驗采用生理鹽水將組織勻漿后,嘗試了以高氯酸沉蛋白及乙酸乙酯萃取等法進行提取,結(jié)果由于含量太低,不易測出;后嘗試將定量的組織勻漿液冷凍干燥處理,稱取一定量的凍干粉作為預(yù)處理樣品,將凍干粉進行乙酸乙酯提取、甲醇提取、高氯酸沉蛋白等法,結(jié)果發(fā)現(xiàn)以甲醇提取率最高,此法相當于濃縮過程,克服了含量太低難測出的缺陷。
本實驗研究了灌胃TGP后1、3、6 h三個時間點的組織分布情況,分別代表組織分布的吸收分布相、平衡相、消除相。1 h各組織中均能檢測到Pae和Alb,說明TGP分布較迅速而且廣泛,這與本課題研究TGP血漿結(jié)合蛋白率低相吻合,正是由于其血漿蛋白結(jié)合率低,所以游離型藥物濃度較高而能迅速轉(zhuǎn)移到組織;小腸壁、胃壁、大腸壁中Pae和Alb濃度最高,可能是因為小腸為主要吸收器官,其次是腎肝及肺等組織,可能是因為這些組織血流量較大,心脾中濃度較小,可能由于兩者與心脾親和力較小。3 h除胃和小腸外,其他各組織中兩者含量都達到高峰;胃壁及腸壁濃度最高,為文獻報道TGP對三硝基苯磺酸誘導(dǎo)的大鼠結(jié)腸炎具有保護作用[6]及白芍具有瀉下作用[7]提供了藥動學(xué)上的支持,其次是腎、脾、肝,為文獻報道TGP對糖尿病大鼠早期腎損害[8,9]及肝損傷[10,11]大鼠具有保護作用提供了依據(jù),說明TGP組織分布情況與其藥效密切相關(guān);胃、肝、脾中濃度較高可能與傳統(tǒng)中醫(yī)理論中白芍養(yǎng)血柔肝、緩急止痛,治療胸脅脘腹疼痛的作用有關(guān),為進一步研究白芍的藥理作用及作用機理提供了指導(dǎo);白芍歸肝脾經(jīng),TGP主要分布于胃腸及腎脾肝,與其歸經(jīng)部位有些差異,但也為白芍的歸經(jīng)理論及相關(guān)研究提供了一定的現(xiàn)代科學(xué)依據(jù);6 h小腸壁、大腸壁及胃壁中濃度較高,說明口服TGP后容易在胃腸道蓄積,印證了TGP治療類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎和強直性脊柱炎時有輕微的胃腸不良反應(yīng),如腹瀉、便稀等[1,12],其次是腎中濃度較高,推斷腎可能是原型TGP的主要排泄器官,其他各組織中兩者濃度都較小,說明TGP口服后在肝、脾、肺、心等組織中蓄積較少,通過比較發(fā)現(xiàn)各組織中Pae比Alb濃度下降稍快,可能組織中Pae比Alb代謝稍快,具體機制還需進步研究。
本研究考察了TGP在正常大鼠體內(nèi)的組織分布情況,發(fā)現(xiàn)灌胃TGP后組織分布迅速且廣泛,胃、小腸、大腸及腎、脾、肝是主要分布器官,TGP容易在胃腸蓄積,其他組織中蓄積較少,其組織分布特點與其現(xiàn)代藥理作用、不良反應(yīng)及歸經(jīng)理論有一定的關(guān)聯(lián),為進一步研究白芍總苷的藥理作用及作用機理提供了指導(dǎo),同時也為白芍的歸經(jīng)理論提供了一定的科學(xué)依據(jù)。
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