王 強(qiáng), 沈 嵐,*, 梁 爽, 馬詩瑜, 馮 怡, 阮克鋒
(1.上海中醫(yī)藥大學(xué)中藥學(xué)院,上?!?01203;2.上海中醫(yī)藥大學(xué)中藥現(xiàn)代制劑技術(shù)教育部工程中心,上?!?01203)
[制 劑]
川芎對(duì)天麻指標(biāo)成分在偏頭痛大鼠體內(nèi)藥動(dòng)學(xué)的影響
王 強(qiáng)1,沈 嵐1,2*,梁 爽2,馬詩瑜1,馮 怡2,阮克鋒2
(1.上海中醫(yī)藥大學(xué)中藥學(xué)院,上海201203;2.上海中醫(yī)藥大學(xué)中藥現(xiàn)代制劑技術(shù)教育部工程中心,上海201203)
目的 研究川芎對(duì)天麻中天麻素及天麻苷元在偏頭痛大鼠體內(nèi)藥動(dòng)學(xué)過程的影響。方法 156只大鼠被隨機(jī)分為天麻組(灌胃給予天麻提取物0.484 g/kg)和川芎-天麻組(灌胃給予川芎提取物0.652 g/kg及天麻提取物0.484 g/kg),先對(duì)每組大鼠皮下注射硝酸甘油注射液復(fù)制偏頭痛動(dòng)物模型,30 min后給予不同藥物,并于給藥后不同時(shí)間點(diǎn)取血及腦組織,采用HPLC測(cè)定天麻素及天麻苷元在血內(nèi)及腦內(nèi)的濃度,以DAS 2.0計(jì)算其藥動(dòng)學(xué)參數(shù)。結(jié)果 川芎-天麻組中天麻素和天麻苷元在血中的平均滯留時(shí)間是天麻組的1.37和1.36倍,半衰期是天麻組的1.62和1.76倍,其中天麻素的清除率為天麻組的88.14%,兩組相比均有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P<0.05或0.01);川芎-天麻組中天麻苷元在腦內(nèi)的藥物濃度曲線下面積是天麻組的1.26倍,平均滯留時(shí)間是天麻組的1.44倍,清除率為天麻組的77.76%,與天麻組相比有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(均P<0.01)。結(jié)論 川芎與天麻配伍后可顯著延長天麻素、天麻苷元在血中的滯留時(shí)間和半衰期,同時(shí)也增加天麻苷元在腦中的生物利用度及滯留時(shí)間,減緩消除速率,表明川芎與天麻配伍后可顯著影響天麻指標(biāo)成分的血腦藥動(dòng)學(xué)行為,發(fā)揮協(xié)同效應(yīng)。
川芎;天麻素;天麻苷元;偏頭痛;藥動(dòng)學(xué)
川芎-天麻是治療偏頭痛的經(jīng)典藥對(duì),方中川芎(Ligusticum chuanxiong,LC)行氣血、熄風(fēng)止痛,偏行于外以治標(biāo);天麻(Gastrodia elata,GE)性甘緩,偏行于里以滋陰,二者同用可增強(qiáng)療效[1]。川芎具引藥上行之功效。前期研究表明,方中川芎、天麻的醇提取物為該方主要有效部位,在此基礎(chǔ)上,課題組優(yōu)化了提取純化工藝,分別得到了川芎效應(yīng)組分和天麻效應(yīng)組分,并證實(shí)了其4∶3配伍得到的川芎-天麻藥對(duì)藥效最佳[2]。
研究表明,天麻的主要指標(biāo)成分為酚類化合物及其苷類,包括天麻素(gastrodin)及天麻苷元(p-hydroxybenzy1a1coho1)等,結(jié)構(gòu)見圖1。天麻素可以透過血腦屏障[3],但其透過量極少,易代謝轉(zhuǎn)化為天麻苷元,且其透過血腦屏障的速率遠(yuǎn)低于天麻苷元[4-5]。另有研究表明,天麻素不能直接作用于腦內(nèi)的苯二氮?類受體,而其代謝產(chǎn)物天麻苷元才可與之結(jié)合而發(fā)揮中樞神經(jīng)抑制作用[6]。因此,藥物發(fā)揮中樞治療的療效與藥物能否透過血腦屏障并與相應(yīng)的受體結(jié)合有關(guān),而藥物能否透過血腦屏障與藥物的理化性質(zhì)、血腦屏障的病理生理狀態(tài)及特定的轉(zhuǎn)運(yùn)體系統(tǒng)等有關(guān)。盡管有些藥物可透過血腦屏障,但易轉(zhuǎn)化為其他物質(zhì)或被血腦屏障的P-糖蛋白等外排泵轉(zhuǎn)運(yùn)出來,因此會(huì)造成腦內(nèi)有效藥物濃度低且存留時(shí)間短等情況。目前已對(duì)川芎-天麻藥對(duì)在硝酸甘油致實(shí)驗(yàn)性偏頭痛模型大鼠血內(nèi)、腦內(nèi)移行成分歸屬進(jìn)行研究,其中已確認(rèn)的天麻主要入血成分為天麻素、天麻苷元,入腦成分為天麻苷元[7]。在此基礎(chǔ)上,運(yùn)用藥動(dòng)學(xué)方法,比較天麻組以及川芎-天麻組中的天麻主要指標(biāo)成分分別經(jīng)灌胃給藥后不同時(shí)間的偏頭痛大鼠血漿、腦組織中含量的變化,并對(duì)藥動(dòng)學(xué)參數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,以闡明川芎對(duì)天麻的作用特點(diǎn)。
圖1 天麻素及天麻苷元的化學(xué)結(jié)構(gòu)Fig.1 Chem icaI structures of gastrodin and p-hydroxybenzyIaIcohoI
1.1儀器 Agi1ent 1200高效液相色譜儀(VWD檢測(cè)器,美國安捷倫公司);ZORBAX SB-C18柱(5μm,4.6 mm×250 mm,Agi1ent公司);保護(hù)柱(phenomenex C18,4 mm×3.0 mm);Mi11ipore-Q P1us超純水器(美國Mi11ipore公司)。
1.2藥物和試劑 川芎效應(yīng)組分(自制,其中阿魏酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6.20%,洋川芎內(nèi)酯I質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10.74%);天麻效應(yīng)組分(自制,其中天麻素質(zhì)量分?jǐn)?shù)為14.85%);天麻素(中國食品藥品檢定研究院,純度≥98%,批號(hào)110807-200205);天麻苷元(又稱對(duì)羥基苯甲醇)對(duì)照品(國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司,純度≥97%,批號(hào)20120315);肝素鈉注射液(上海第一生化藥業(yè)有限公司,批號(hào)111006);10%水合氯醛溶液(國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司,批號(hào)T20060331,臨用前配制);硝酸甘油注射液(北京益民藥業(yè)有限公司,批號(hào)20110608);乙腈(色譜純,Sigma公司),水為超純水。
1.3實(shí)驗(yàn)動(dòng)物 健康SD大鼠,雄性,體質(zhì)量(200±20)g,由上海中醫(yī)藥大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供,合格證號(hào)SCXK(滬)2008-0016。
2.1對(duì)照品溶液的制備 取天麻素對(duì)照品約15.0 mg,精密稱定質(zhì)量,置于50 mL量瓶中,加純水稀釋至刻度,配成質(zhì)量濃度為300.0μg/mL的天麻素對(duì)照品溶液。
取天麻苷元對(duì)照品約9.0 mg,精密稱定質(zhì)量,置于100 mL量瓶中,加純水稀釋至刻度,配成質(zhì)量濃度為90.0μg/mL的天麻苷元對(duì)照品溶液。
2.2供試品溶液的配制 稱取天麻效應(yīng)組分2.42 g,置于50 mL量瓶中,加生理鹽水稀釋至刻度,振搖溶解,配制后質(zhì)量濃度為48.40 mg/mL(其中天麻素質(zhì)量濃度為7.19 mg/mL),作為供天麻組大鼠灌胃用的藥物試液GE。
另稱取川芎效應(yīng)組分3.27 g,天麻效應(yīng)組分2.42 g,置于50 mL量瓶中,加生理鹽水稀釋至刻度,振搖使其均勻分散,配制后川芎質(zhì)量濃度為65.20mg/mL(其中阿魏酸質(zhì)量濃度為4.04mg/mL,洋川芎內(nèi)酯I質(zhì)量濃度為7.00 mg/mL),天麻質(zhì)量濃度為48.40 mg/mL(其中天麻素為7.19 mg/mL),作為供川芎-天麻組大鼠灌胃用的藥物試液LC-GE。
2.3 色譜條件 ZORBAX SB-C18(4.6 mm×250 mm,5μm);保護(hù)柱(phenomenex C18,4 mm×3.0 mm);體積流量0.8 mL/min;進(jìn)樣量20μL;檢測(cè)波長221 nm;血漿中天麻素、天麻苷元檢測(cè)采用乙腈-0.01%磷酸水(2∶98),柱溫35℃;腦組織中天麻苷元檢測(cè)采用乙腈-水(3∶97),柱溫30℃。
2.4血漿、腦組織樣品的采集和處理
2.4.1實(shí)驗(yàn)方法 SD大鼠156只,雄性,天麻組、川芎-天麻組各78只;實(shí)驗(yàn)前先適應(yīng)性喂養(yǎng)3~4 d,禁食不禁水12 h,參考Tassore11i C等[8]報(bào)道的方法,復(fù)制硝酸甘油型SD大鼠偏頭痛動(dòng)物模型,先給各組大鼠皮下注射硝酸甘油注射液(10 mg/kg),30 min后分別給予藥物試液天麻、川芎-天麻(10 mL/kg),分別設(shè)定2、5、10、15、30、45、60、75、90、120、150、180和360 min 13個(gè)時(shí)間點(diǎn),均n=6,給藥后于每個(gè)時(shí)間點(diǎn)斷頭取血約2 mL,移入加有肝素鈉的試管中,輕輕混勻,全血于4 000 r/min離心10 min后取上清得血漿;取血后隨即取腦組織,去除血絲后置10mL離心管中,血漿、腦組織于-80℃保存。
2.4.2樣品預(yù)處理 取血漿100μL,加入甲醇-乙腈(1∶4)500μL,渦旋30 s,4 000 r/min離心10 min,上清液于常溫下氮?dú)獯蹈?,殘?jiān)?00μL流動(dòng)相復(fù)溶,4 000 r/min離心10 min,吸取上清液20μL進(jìn)樣HPLC測(cè)定。
腦組織加入1倍量的冷生理鹽水,勻漿,取勻漿液1 mL,加入4倍量的乙腈,渦旋30 s,10 000 r/min離心10 min,上清液于常溫下氮?dú)獯蹈桑瑲堅(jiān)?50μL流動(dòng)相復(fù)溶,10 000 r/min離心10 min,吸取上清液20μL進(jìn)樣HPLC測(cè)定。
2.5方法學(xué)驗(yàn)證
2.5.1專屬性 將空白血漿,含有混合對(duì)照品(其中天麻素0.50μg/mL、天麻苷元0.20μg/mL)的空白血漿和灌胃川芎-天麻120 min的血漿樣品,按生物樣品預(yù)處理方法處理后,進(jìn)樣測(cè)定,得HPLC圖(圖2)。
圖2 大鼠血漿中天麻素及天麻苷元的專屬性圖譜Fig.2 Representative chromatograms for the determ ination of gastrodin and p-hydroxybenzy I aIcohoI in rat p Iasma
另將空白腦勻漿,含有對(duì)照品(其中天麻苷元0.20μg/mL)的空白腦勻漿和灌胃川芎-天麻120 min的腦勻漿樣品,按生物樣品預(yù)處理方法處理后,進(jìn)樣測(cè)定,得HPLC圖(圖3)。由圖2、圖3可知,血漿和腦勻漿中的內(nèi)源性物質(zhì)對(duì)相應(yīng)檢測(cè)物質(zhì)的測(cè)定均無干擾,相應(yīng)物質(zhì)色譜峰與相鄰色譜峰間的分離度均較好,達(dá)到HPLC分析要求。
圖3 大鼠腦組織中天麻苷元的專屬性圖譜Fig.3 Representative chromatograms for the determ ination of p-hydroxybenzyIaIcohoIin rat brain tissue
2.5.2 線性關(guān)系考察、檢測(cè)限及定量限 精密量取天麻素、天麻苷元對(duì)照品貯備液適量,分別用流動(dòng)相稀釋制備系列標(biāo)準(zhǔn)溶液,加入空白血漿,制成血漿中分別含天麻素0.15~12.00μg/mL、天麻苷元0.08~6.00μg/mL 8個(gè)質(zhì)量濃度的混合對(duì)照樣品。按生物樣品預(yù)處理方法處理后進(jìn)樣分析,記錄峰面積。以測(cè)得樣品的峰面積(A)對(duì)質(zhì)量濃度(C)作圖,得回歸方程,見表1。
另將制備的系列標(biāo)準(zhǔn)溶液加入到空白腦勻漿中,制成腦勻漿中含天麻苷元0.08~6.00μg/mL的對(duì)照樣品。按生物樣品預(yù)處理方法處理后進(jìn)樣分析,記錄峰面積。以測(cè)得樣品的峰面積(A)對(duì)質(zhì)量濃度(C)作圖,得回歸方程(表1)。檢測(cè)限以信噪比為3求得,定量限以信噪比為10求得。
表1 天麻素及天麻苷元的線性關(guān)系、檢測(cè)限及定量限(n=3)Tab.1 Regression equations,LOD and LOQ va Iues of gastrodin and p-hydroxybenzy IaIcohoI(n=3)
2.5.3精密度和準(zhǔn)確度 取空白血漿,精密加入對(duì)照品溶液適量,配制成血漿中含天麻素質(zhì)量濃度從低到高分別為0.20、1.00、10.00μg/mL、天麻苷元分別為0.08、1.00、5.00μg/mL的混合對(duì)照樣品,按生物樣品預(yù)處理方法處理后,同一日平行測(cè)定6次,連續(xù)測(cè)定3 d,計(jì)算日內(nèi)、日間精密度。準(zhǔn)確度為同一質(zhì)量濃度下6次測(cè)定結(jié)果的平均值與標(biāo)稱濃度的比值。
另取空白腦勻漿,精密加入天麻苷元對(duì)照品溶液適量,配成后腦勻漿中含0.08、1.00、5.00 μg/mL的天麻苷元對(duì)照品,按生物樣品預(yù)處理方法處理后,同一日平行測(cè)定6次,連續(xù)測(cè)定3 d,計(jì)算日內(nèi)、日間精密度。準(zhǔn)確度為同一質(zhì)量濃度下6次測(cè)定結(jié)果的平均值與標(biāo)稱濃度的比值。
2.5.4回收率 取空白血漿,精密加入各對(duì)照品溶液適量,配制成血漿中含天麻素質(zhì)量濃度從低到高分別為0.20、1.00、10.00μg/mL,天麻苷元分別為0.08、1.00、5.00μg/mL的混合對(duì)照樣品,按生物樣品預(yù)處理方法平行制備6份,另平行配制成如上相應(yīng)質(zhì)量濃度的混合對(duì)照樣品標(biāo)準(zhǔn)溶液3份,直接進(jìn)樣測(cè)定,測(cè)定峰面積,將前后測(cè)得的峰面積進(jìn)行比較,計(jì)算樣品的絕對(duì)回收率。另取相同體積空白血漿3份,按生物樣品預(yù)處理方法處理后,加入各對(duì)照品溶液后配制成血漿中含如上相應(yīng)質(zhì)量濃度的混合對(duì)照樣品,進(jìn)樣測(cè)定峰面積,與之前平行制備的6份樣品中測(cè)得的峰面積進(jìn)行比較,計(jì)算樣品的相對(duì)回收率。
取空白腦勻漿,精密加入各對(duì)照品溶液適量,配成后腦勻漿中含質(zhì)量濃度從低到高天麻苷元分別為0.08、1.00、5.00μg/mL的混合對(duì)照樣品,按生物樣品預(yù)處理方法平行制備6份,另平行配制成如上相應(yīng)質(zhì)量濃度的混合對(duì)照樣品標(biāo)準(zhǔn)溶液3份,直接進(jìn)樣測(cè)定,測(cè)定峰面積,將前后測(cè)得的峰面積進(jìn)行比較,計(jì)算樣品的絕對(duì)回收率。另取相同體積空白腦勻漿3份,按生物樣品預(yù)處理方法處理后,加入各對(duì)照品溶液后配制成血漿中含如上相應(yīng)質(zhì)量濃度的混合對(duì)照樣品,進(jìn)樣測(cè)定峰面積,與之前平行制備的6份樣品中測(cè)得的峰面積行比較,計(jì)算樣品的相對(duì)回收率。
2.5.5穩(wěn)定性 取空白血漿,精密加入對(duì)照樣品溶液適量,配制成血漿中含天麻素質(zhì)量濃度從低到高分別為0.20、1.00、10.00μg/mL、天麻苷元分別為0.08、1.00、5.00μg/mL的混合對(duì)照樣品,分別在室溫下放置12、24 h內(nèi)測(cè)定穩(wěn)定性,并考察樣品在48 h內(nèi)反復(fù)凍融3次的穩(wěn)定性。按生物樣品預(yù)處理方法處理后,將測(cè)得的結(jié)果與0 h測(cè)得結(jié)果進(jìn)行比較,計(jì)算RSD。
另取空白腦勻漿,精密加入天麻苷元對(duì)照品溶液適量,配成后腦勻漿中含0.08、1.00、5.00 μg/mL的天麻苷元對(duì)照品,分別在室溫下放置12、24 h內(nèi)測(cè)定穩(wěn)定性,并考察樣品在48 h內(nèi)反復(fù)凍融3次。按生物樣品預(yù)處理方法處理后,將測(cè)得的結(jié)果與0 h測(cè)得結(jié)果進(jìn)行比較,計(jì)算RSD。
3.1方法學(xué)結(jié)果
3.1.1精密度和準(zhǔn)確度 通過配制高、中、低3個(gè)已知質(zhì)量濃度的血漿及腦組織混合對(duì)照樣品,以評(píng)價(jià)精密度和準(zhǔn)確度,結(jié)果見表2。
表2 方法的精密度和準(zhǔn)確度分析結(jié)果Tab.2 Precisionandaccuracyofthemethod
由上表可知,血漿及腦組織內(nèi)各濃度天麻素和天麻苷元的準(zhǔn)確率范圍為87.59%~111.12%,精密度均為RSD<15%,均符合要求。
3.1.2回收率 各物質(zhì)回收率結(jié)果見表3。
表3 天麻素、天麻苷元在大鼠血漿及腦組織中的回收率分析結(jié)果(n=6)Tab.3 Recoveryofgastrodinandp-hydroxybenzyIaIcohoIinratpIasmaandbraintissue(n=6)
上表可知,血漿及腦組織內(nèi)各質(zhì)量濃度天麻素和天麻苷元的絕對(duì)回收率和相對(duì)回收率在89.38%~104.71%范圍內(nèi),RSD<15%,表明各物質(zhì)回收率符合要求。
3.1.3穩(wěn)定性 各物質(zhì)穩(wěn)定性結(jié)果見表4。
表4 天麻素、天麻苷元在大鼠血漿及腦組織中的穩(wěn)定性分析結(jié)果(n=6)Tab.4 StabiIityofgastrodinandp-hydroxybenzyIaIcohoIinratpIasmaandbraintissue(n=6)
由上表可知,血漿及腦組織內(nèi)各質(zhì)量濃度的天麻素和天麻苷元在室溫放置12、24h以及48h內(nèi)反復(fù)凍融2次后,樣品穩(wěn)定性RSD均小于15%,表明各物質(zhì)在室溫放置24h或經(jīng)過2次凍融實(shí)驗(yàn)是穩(wěn)定的。
3.2藥動(dòng)學(xué)結(jié)果
3.2.1血漿藥動(dòng)學(xué)結(jié)果 測(cè)定天麻組和川芎-天麻組中各大鼠血漿中天麻素質(zhì)量濃度后繪制的平均藥物質(zhì)量濃度-時(shí)間曲線,見圖4。主要藥動(dòng)學(xué)參數(shù)見表5。
圖4 天麻組與川芎-天麻組經(jīng)灌胃給藥后天麻素的C-t曲線(n=6,±s)Fig.4 PIasma concentration-time profiIes of gastrodin in rat p Iasma(n=6,±s)
表5 大鼠血漿內(nèi)天麻素的主要藥動(dòng)學(xué)參數(shù)(n=6,±s)Tab.5 Pharmacokinetic parameters of gastrodin from GE and LC-GE group in rat p Iasma after oraIadm inistration,respectiveIy(n=6,±s)
表5 大鼠血漿內(nèi)天麻素的主要藥動(dòng)學(xué)參數(shù)(n=6,±s)Tab.5 Pharmacokinetic parameters of gastrodin from GE and LC-GE group in rat p Iasma after oraIadm inistration,respectiveIy(n=6,±s)
注:經(jīng)兩獨(dú)立樣本的t檢驗(yàn),與天麻組比較,*P<0.05,**P<0.01
藥動(dòng)學(xué)參數(shù)單位天麻組川芎-天麻組AUC(0-t)mg·L-1·min 2 025.76±136.70 1 915.07±133.42 AUC(0-∞)mg·L-1·min 2 073.89±126.11 2 265.02±223.12 MRT(0-t)min 55.03±1.37 75.52±4.48**MRT(0-∞)min 59.05±2.29 105.51±20.20**t1/2min 28.65±6.51 46.32±12.81*VdL·kg-11.44±0.36 2.64±0.87*CL L·kg-1·min-10.035 4±0.000 5 0.031 2±0.003 1*Tmaxmin 32.50±6.12 33.00±6.71 Cmaxmg·L-130.79±2.21 22.18±2.96*
由表5可知,川芎-天麻組中天麻素的MRT(0-t)、MRT(0-∞)、t1/2、Vd均明顯高于天麻組(P<0.01或0.05);CL、Cmax明顯低于天麻組(P<0.05)。
測(cè)定天麻組和川芎-天麻組中各大鼠血漿中天麻苷元質(zhì)量濃度后繪制的平均藥物質(zhì)量濃度-時(shí)間曲線,見圖5。主要藥動(dòng)學(xué)參數(shù)見表6。
由表6可知,川芎-天麻組中天麻苷元的MRT(0-t)、MRT(0-∞)、t1/2、Tmax、Vd均明顯高于天麻組(P<0.01或0.05);同時(shí)Cmax明顯低于天麻組(P<0.01)。
3.2.2腦組織藥動(dòng)學(xué)結(jié)果 測(cè)定天麻組和川芎-天麻組中各大鼠腦組織中天麻苷元質(zhì)量濃度后繪制的平均藥物質(zhì)量濃度-時(shí)間曲線,見圖6。主要藥動(dòng)學(xué)參數(shù)見表7。
圖5 天麻組與川芎-天麻組經(jīng)灌胃給藥后天麻苷元的C-t曲線(n=6,±s)Fig.5 PIasma concentration-time profiIes of p-hydroxybenzyIaIcohoIin rat p Iasma(n=6,±s)
表6 大鼠血漿內(nèi)天麻苷元的主要藥動(dòng)學(xué)參數(shù)(n=6,±s)Tab.6 Pharmacokinetic parameters of p-hydroxybenzyIaIcohoI from GE and LC-GE group in rat p Iasma after oraIadm inistration,respectiveIy(n=6,±s)
表6 大鼠血漿內(nèi)天麻苷元的主要藥動(dòng)學(xué)參數(shù)(n=6,±s)Tab.6 Pharmacokinetic parameters of p-hydroxybenzyIaIcohoI from GE and LC-GE group in rat p Iasma after oraIadm inistration,respectiveIy(n=6,±s)
注:經(jīng)兩獨(dú)立樣本的t檢驗(yàn),與天麻組比較,*P<0.05,**P<0.01
藥動(dòng)學(xué)參數(shù)單位天麻組川芎-天麻組AUC(0-t)mg·L-1·min 40.24±5.57 36.84±9.10 AUC(0-∞)mg·L-1·min 40.64±5.55 38.31±9.06 MRT(0-t)min 21.07±1.48 28.65±1.70**MRT(0-∞)min 21.88±1.74 32.30±3.24**t1/2min 11.11±2.76 19.59±5.25*VdL·kg-13.98±0.95 7.83±3.06*CL L·kg-1·min-10.249 6±0.032 1 0.271 3±0.058 1 Tmaxmin 10.00±0.00 13.33±2.89*Cmaxmg·L-11.97±0.12 1.12±0.45**
圖6 大鼠腦組織內(nèi)天麻苷元的藥物質(zhì)量濃度-時(shí)間曲線(n=6,±s)Fig.6 Concentration-time profiIes of p-hydroxybenzyIaIcohoI in rat brain tissue(n=6,±s)
表7 天麻組和川芎-天麻組中腦組織內(nèi)天麻苷元的藥動(dòng)學(xué)參數(shù)(n=6,±s)Tab.7 Pharmacokinetic parameters of p-hydroxybenzyIaIcohoI from GE and LC-GE group in rat brain after oraI administration,respectiveIy(n=6,±s)
表7 天麻組和川芎-天麻組中腦組織內(nèi)天麻苷元的藥動(dòng)學(xué)參數(shù)(n=6,±s)Tab.7 Pharmacokinetic parameters of p-hydroxybenzyIaIcohoI from GE and LC-GE group in rat brain after oraI administration,respectiveIy(n=6,±s)
注:經(jīng)兩獨(dú)立樣本的t檢驗(yàn),與川芎組比較,*P<0.05,**P<0.01
藥動(dòng)學(xué)參數(shù)單位天麻組川芎-天麻組AUC(0-t)μg·L-1·min 77 753.56±7 836.19 98 136.84±5 407.80**AUC(0-∞)μg·L-1·min 79 226.85±7 336.31 98 909.16±6 007.42**MRT(0-t)min 57.01±5.23 99.08±8.33**MRT(0-∞)min 65.82±10.63 103.14±11.06**t1/2min 71.49±19.06 80.27±26.19 VdL·kg-124.73±7.95 28.52±9.33 CL L·kg-1·min-10.381 3±0.033 6 0.296 5±0.026 6**Tmax1min 13.57±2.44 15.00±0.00 Tmax2min 72.08±6.71 90.00±0.00 Cmax1μg·L-11 749.40±205.80 1 499.86±210.89*Cmax2μg·L-1558.32±161.53 659.49±183.45
由表7可知,川芎-天麻組中天麻苷元的AUC(0-t)、AUC(0-∞)、MRT(0-t)、MRT(0-∞)明顯高于天麻組(P<0.01),CL、Cmax1明顯低于天麻組(P<0.01或0.05)。
引藥上行,即是一種或幾種藥物作為藥引而引導(dǎo)其他的一種或幾種藥物進(jìn)入頭部,其具有兩層含義,第一,作為藥引的藥物,它們本身要直達(dá)頭面;第二,它們具有直接或間接的促進(jìn)其他藥物到達(dá)頭面[9]。本實(shí)驗(yàn)中同時(shí)測(cè)定了天麻及天麻與川芎配伍后其主要有效成分在血內(nèi)及腦內(nèi)的藥動(dòng)學(xué)變化規(guī)律,旨在說明川芎對(duì)天麻的影響規(guī)律。
在血漿藥動(dòng)學(xué)方面,川芎-天麻組中天麻素的MRT(0-t)是天麻組的1.37倍,t1/2是天麻組的1.62倍,CL為天麻組的88.14%,有研究表明,天麻素口服后吸收迅速,血漿蛋白結(jié)合率為4%,腎臟分布及代謝較高,主要從尿中排泄[10],而與川芎配伍后,天麻素可能與其主要成分如阿魏酸、洋川芎內(nèi)酯I等競(jìng)爭性或非競(jìng)爭性結(jié)合代謝酶而使天麻素的代謝減慢[11],或使其血漿蛋白結(jié)合率升高或結(jié)合時(shí)間延長,或使其腎排泄率降低,從而使天麻素在血中的滯留時(shí)間和半衰期顯著延長,消除速率顯著減慢,但川芎與天麻的這種相互作用的具體機(jī)制目前還不是很清楚。同時(shí),川芎-天麻中天麻苷元的MRT(0-t)是天麻組的1.36倍,t1/2是天麻組的1.76倍,其可能原因?yàn)樘炻樗卦隗w內(nèi)可經(jīng)代謝轉(zhuǎn)化為天麻苷元[12-13],天麻素在血中的滯留時(shí)間延長及消除速率減慢,使川芎與天麻配伍后天麻苷元在血中的藥動(dòng)學(xué)行為也發(fā)生相應(yīng)改變。本研究證實(shí),川芎與天麻配伍后對(duì)天麻素及天麻苷元在偏頭痛大鼠血漿內(nèi)的藥動(dòng)學(xué)行為影響較大,可使其在血中的滯留時(shí)間和半衰期顯著延長,消除速率顯著減慢,但其作用是通過抑制天麻指標(biāo)成分的代謝速率,或減慢其腎排泄率,還需要進(jìn)一步研究證實(shí)。
在腦藥動(dòng)學(xué)方面,鑒于天麻素透過血腦屏障的量極少,加上內(nèi)源性物質(zhì)對(duì)其干擾較大,因此對(duì)其不再研究。川芎與天麻經(jīng)口服后需透過腸道細(xì)胞進(jìn)入血內(nèi),進(jìn)而透過血腦屏障進(jìn)入靶器官腦內(nèi),才能發(fā)揮治療偏頭痛的療效。本實(shí)驗(yàn)中川芎-天麻組中天麻苷元在腦內(nèi)的AUC(0-t)是天麻組的1.26倍,MRT(0-t)是天麻組的1.74倍,CL為天麻組的77.76%,表明川芎與天麻配伍后顯著提高了天麻苷元在偏頭痛大鼠腦內(nèi)的生物利用度及分布,同時(shí)延長了其在腦內(nèi)的平均滯留時(shí)間,且減緩了其在腦內(nèi)的消除速率。有研究表明,藥物透過血腦屏障的能力,或在腦中滯留時(shí)間的長短,是影響其發(fā)揮中樞治療功效的重要因素,天麻素和天麻苷元的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)主要以被動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)為主,并且均不是P-糖蛋白(P-g1ycoprotein,P-gp)的底物和抑制劑[14-15],由此推斷天麻指標(biāo)成分進(jìn)入腦部可能受血腦屏障通透性的影響。已有研究表明偏頭痛發(fā)作時(shí)5-羥色胺、組胺、興奮性氨基酸以及基質(zhì)金屬蛋白酶-9等相關(guān)神經(jīng)遞質(zhì)含有量可發(fā)生改變,并造成腦損傷和血腦屏障通透性增加[16-20]。同時(shí)也有研究發(fā)現(xiàn)川芎、天麻的指標(biāo)成分可通過調(diào)節(jié)相關(guān)神經(jīng)遞質(zhì)的含有量而減少腦損傷和降低血腦屏障通透性的作用[21-24],由此而增加了天麻苷元在腦內(nèi)的生物利用度和滯留時(shí)間,并延緩了其在腦內(nèi)的消除速率。同時(shí),研究中發(fā)現(xiàn)天麻苷元出現(xiàn)濃度-時(shí)間雙峰現(xiàn)象,可能與天麻提取物中天麻素可代謝轉(zhuǎn)化為天麻苷元而導(dǎo)致其在大鼠某些器官的再分布有關(guān),大鼠腦中天麻苷元一部分由天麻素在肝臟或血代謝為天麻苷元后入腦,另一部分源自入腦后極少量的天麻素代謝降解[12-13]。此外,也有報(bào)道川芎與天麻配伍后可提高天麻苷元在正常大鼠腦內(nèi)的分布量,并延緩了其腦消除速率[25],表明川芎與天麻可能還存在其他的相互作用機(jī)制,如載體介導(dǎo)、受體介導(dǎo)等,但仍待后續(xù)進(jìn)一步研究驗(yàn)證。本實(shí)驗(yàn)在對(duì)天麻指標(biāo)成分血腦相關(guān)性分析時(shí)發(fā)現(xiàn)其顯示出相近的變化趨勢(shì),表明川芎與天麻配伍后可明顯增加天麻指標(biāo)成分在血中的滯留時(shí)間,由此而增加其在腦中的分布量及滯留時(shí)間,延緩消除速率。本研究證實(shí),川芎與天麻配伍后對(duì)天麻指標(biāo)成分的血腦藥動(dòng)學(xué)規(guī)律影響較大,但兩者相互作用的具體機(jī)制還有待進(jìn)一步研究。
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Effects of Ligusticum chuanxiong on p Iasma and brain pharmacokinetics of active ingredients from Gastrodia elata in m igraine rats
WANG Qiang1, SHEN Lan1,2*, LIANG Shuang2, MA Shi-yu1, FENG Yi2, RUAN Ke-feng2
(1.Collegeof Chinese Materia Medica,Shanghai University of Traditional ChineseMedicine,Shanghai201203,China;2.Engineering Research Center of Modern Preparation Technology of TraditionalChineseMedicineofMinistry of Education,ShanghaiUniversity of TraditionalChineseMedicine,Shanghai 201203,China)
AIM To investigate the inf1uence of Ligusticum chuanxiong(LC)on p1asma and brain pharmacokinetics of gastrodin and p-hydroxybenzy1a1coho1 from Gastrodia elata(GE)in experimenta1migrainemode1 rats. METHODS One hundred and fifty-six rats were random1y divided into GE group(with 0.484 g/kg GE extract for enema)and LC-GE group(with amixture of0.652 g/kg LC and 0.484 g/kg GE extract for enema).Migraine rats induced by subcutaneous injection of nitrog1ycerin for 30 min were administered the test agents,and their p1asma and brain tissues were co11ected after different time interva1s.The concentrations of gastrodin and p-hydroxybenzy1a1coho1were determined by HPLC.The DAS2.0 pharmacokinetic software(of Chinese Pharmaco1ogy Society)was used to ca1cu1ate the pharmacokinetic parameters.RESULTS The MRT(0-t)of gastrodin and p-hydroxybenzy1a1coho1 in p1asma of LC-GE group were 1.37 and 1.36 times than that of the GE group,respective1y.The t1/2were 1.62 and 1.76 times,and the gastrodin c1earance equa1ed to 88.14%that of GE group,in which a11showed significant difference(P<0.05 or0.01).Meanwhi1e,the AUC(0-t)and MRT(0-t)of p-hydroxybenzy1a1coho1 in the brain tissue of the LC-GE group was 1.26 and 1.44 times than that of the GE group,respective1y,and its c1earance was 77.76%of GE group,disp1aying a significant difference(P<0.01).CONCLUSION The findings demonstrate that LC can not on1y pro1ong the residence time of gastrodin and p-hydroxybenzy1 a1coho1 in p1asma to improve their bioavai1abi1ity,but a1so 1engthen the residence time and s1ow the e1imination speed of phydroxybenzy1a1coho1 in the brain tissue.Thus LC can remarkab1y inf1uence the pharmacokinetic characteristics of active ingredients from GE in experimenta1migraine rats.
Ligusticum chuanxiong;gastrodin;p-hydroxybenzy1a1coho1;migraine;pharmacokinetics
R969.1
A
1001-1528(2015)01-0062-08
10.3969/j.issn.1001-1528.2015.01.013
2014-02-12
上海市教育委員會(huì)科研創(chuàng)新項(xiàng)目(重點(diǎn))(12ZZ124);上海市科委科技創(chuàng)新行動(dòng)計(jì)劃(12401900402);國家教育部科學(xué)技術(shù)研究重點(diǎn)項(xiàng)目(211060);國家教育部高等學(xué)校博士學(xué)科點(diǎn)專項(xiàng)科研基金(20123107120009);上海市科委上海市自然科學(xué)基金項(xiàng)目(11ZR1434500)
王 強(qiáng)(1987—),男,碩士,研究方向:中藥復(fù)方配伍機(jī)制。E-mai1:wqiang201203@163.com
沈 嵐(1975—),女,教授,博士,碩士生導(dǎo)師,研究方向:中藥制劑關(guān)鍵技術(shù)與新劑型。Te1:(021)51322211,E-mai1:a1ansusu@sina.com