宋 雨,胡一晨,李 維,趙 鋼,鄒 亮1,,王戰(zhàn)國(1.成都大學(xué)醫(yī)學(xué)院,成都 610106;.成都大學(xué)國家雜糧加工技術(shù)研發(fā)分中心,成都 610106;.成都大學(xué)四川抗菌素工業(yè)研究所,成都 610106)
蘆丁與槲皮素不同配比對大鼠體內(nèi)蘆丁藥動學(xué)的影響Δ
宋 雨1,2*,胡一晨2,李 維3,趙 鋼2,鄒 亮1,2,王戰(zhàn)國1#(1.成都大學(xué)醫(yī)學(xué)院,成都 610106;2.成都大學(xué)國家雜糧加工技術(shù)研發(fā)分中心,成都 610106;3.成都大學(xué)四川抗菌素工業(yè)研究所,成都 610106)
目的:探討蘆丁與槲皮素不同配比對大鼠體內(nèi)蘆丁藥動學(xué)的影響。方法:將30只大鼠隨機(jī)分為蘆丁組(蘆丁-槲皮素物質(zhì)的量之比為4∶0,下同)、槲皮素組(蘆丁-槲皮素=0∶4)、BL1組(蘆丁-槲皮素=3∶1)、BL2組(蘆丁-槲皮素=2∶2)、BL3組(蘆丁-槲皮素=1∶3),每組6只,各組大鼠ig給藥10 mg/kg(以蘆丁和槲皮素中槲皮素母核計)。分別于給藥前及給藥后0.25、0.5、0.75、1、1.5、2、3、4、6、8、10、12、16、20、24 h后尾靜脈取血0.3 mL,處理后采用高效液相色譜法測定血漿中槲皮素(蘆丁代謝產(chǎn)物)的血藥濃度,采用DAS 2.0藥動學(xué)軟件計算藥動學(xué)參數(shù)。結(jié)果:蘆丁、槲皮素、BL1、BL2、BL3組大鼠AUC0-24h分別為(4.908±0.877)、(8.382±3.671)、(8.473±0.709)、(4.366±2.297)、(8.914±2.642)μg·h/L,MRT0-24h分別為(9.675±1.359)、(3.142±0.489)、(3.517±1.128)、(3.376±1.046)、(4.494±1.653)h,tmax分別為(5.726±5.645)、(1.375±0.703)、(1.125±1.438)、(1.417±2.300)、(1.292±0.954)h,cmax分別為(0.609±0.202)、(2.341±0.539)、(2.425±1.217)、(1.464±0.677)、(3.325±2.425)μg/L。與蘆丁組比較,槲皮素、BL1、BL3組大鼠AUC0-24h、cmax顯著升高(P<0.05),tmax、MRT0-24h顯著降低(P<0.05);BL2組大鼠cmax顯著升高(P<0.05),tmax、MRT0-24h顯著降低(P<0.05)。與槲皮素組比較,除BL2組大鼠AUC0-24h顯著降低外(P<0.05),BL1、BL2、BL3組大鼠AUC0-24h、MRT0-24h、tmax、cmax差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。結(jié)論:槲皮素可提高蘆丁在大鼠體內(nèi)的相關(guān)指標(biāo)。
蘆丁;槲皮素;配比;生物利用度;大鼠;藥動學(xué)
蘆丁和槲皮素互為苷和苷元[1],存在于許多天然產(chǎn)物中[2],具有降血糖、降血脂、清除自由基等多種藥理活性[1]。在代謝酶和腸道菌群的作用下,蘆丁會不同程度地生成槲皮素[3],槲皮素發(fā)生由鳥苷二磷酸葡萄糖醛酸轉(zhuǎn)移酶(UGT)介導(dǎo)的二相代謝反應(yīng)[4],以葡萄糖醛酸化和硫酸酯化的形式存在[5]。研究表明,槲皮素對UGT酶系有抑制作用[6],由UGT酶活性誘導(dǎo)或抑制引起的藥物相互作用常導(dǎo)致血藥濃度急劇升高或降低,從而產(chǎn)生毒性反應(yīng)、降低療效[7]。因此,在本研究中筆者探討蘆丁與不同比例槲皮素配伍對蘆丁藥動學(xué)的影響,為富含蘆丁和槲皮素的天然產(chǎn)物的臨床應(yīng)用提供參考;同時,鑒于兩者比例關(guān)系所表現(xiàn)出的不同藥動學(xué)特征,對富含蘆丁和槲皮素的天然產(chǎn)物開發(fā)提供思路。
1.1 儀器
LC-20AT高效液相色譜(HPLC)儀,包括LC-20AT二元泵、SPD-20A紫外檢測器、SIL-20A自動進(jìn)樣器(日本島津公司);WH-3渦旋混合儀(上海滬西分析儀器有限公司);TGL-16G低溫高速離心機(jī)(上海安亭科學(xué)儀器廠);KH-500DE超聲機(jī)(昆山禾創(chuàng)超聲設(shè)備儀器有限公司);CPA225D天平(德國賽多利斯公司)。
1.2 藥材與試劑
蘆丁對照品(批號:100080-201407,純度:90.5%)、槲皮素對照品(批號:100080-201507,純度:96.5%)、黃芩素對照品(批號:100080-201508,純度:98.5%)均購自中國食品藥品鑒定研究院;β-葡萄糖醛酸酶(批號:SLBG93V,效價:≥90 000 u/mL)、硫酸酯酶(批號:SLBM7635V,效價:≥10 000 u/g)均購自美國Sigma公司;聚山梨酯80(四川科龍化工試劑廠);甲醇、乙腈均為色譜純,其余試劑均為分析純。
1.3 實驗動物
SPF級Wistar大鼠30只,♂,體質(zhì)量(200±10)g,由成都達(dá)碩生物科技有限公司提供[許可證號:SCXK(川)2011-20]。
2.1 色譜條件
色譜柱:Global Chromatography C18(250 mm×4.6 mm,5 μm);流動相:0.2%乙酸(A)-乙腈(B),梯度洗脫(0~10 min,75%A;10~13 min,25%A;13~20 min,75%A);檢測波長:275 nm;流速:1 mL/min;柱溫:35℃;進(jìn)樣量:10 μL。
2.2 溶液的制備
2.2.1 槲皮素對照品溶液 精密稱定槲皮素對照品8.04 mg,加入適量甲醇,超聲溶解,定容至10 mL棕色量瓶中,得質(zhì)量濃度為804 μg/mL的貯備溶液。取0.4 mL貯備溶液,用甲醇依次稀釋為質(zhì)量濃度分別為32.16、16.08、8.04、1.61、0.80、0.40、0.20 μg/mL的系列槲皮素對照品溶液。
2.2.2 黃芩素(內(nèi)標(biāo))貯備溶液 精密稱定黃芩素對照品8.00 mg,加入適量甲醇,超聲溶解,定容至10 mL棕色量瓶中,即得質(zhì)量濃度為800 μg/mL的黃芩素(內(nèi)標(biāo))貯備溶液。
2.2.3 灌胃液的制備 按照文獻(xiàn)[7-8]以及大鼠與人劑量之間的換算關(guān)系確定灌胃劑量為10 mg/kg,1 mg/L(以蘆丁和槲皮素中槲皮素母核計)。本研究固定槲皮素母核物質(zhì)的量,作為不同配比蘆丁和槲皮素的定量依據(jù),蘆丁和槲皮素灌胃液配比組成見表1。操作時,精密稱取表1中蘆丁、槲皮素各配比對應(yīng)量的蘆丁、槲皮素對照品,置于100 mL棕色量瓶中,加入適量含5%聚山梨酯80的生理鹽水,超聲溶解,放冷、定容,即得不同組成比例的蘆丁和槲皮素灌胃液。
表1 蘆丁和槲皮素灌胃液配比組成Tab 1 The composition of the ratio of gavage fluid of rutin and quercetin
2.3 分組、給藥與取血
將30只Wistar大鼠按“2.2.3”項下方法分組,ig給藥,每只大鼠均于給藥前(空白)及給藥后0.25、0.5、0.75、1、1.5、2、3、4、6、8、10、12、16、20、24 h尾靜脈取血0.3 mL,置于肝素化離心管中,離心(離心半徑為5 cm,4 000 r/min)10 min,取上清液,按照“2.4”項下方法處理,按“2.1”項下色譜條件進(jìn)樣測定。
2.4 大鼠血漿樣品的處理
取大鼠血漿100 μL,加入0.5 mol/L乙酸溶液(含維生素C 2 g/L)20 μL,調(diào)節(jié)血漿pH約為5.0,加入β-葡萄糖醛酸酶和硫酸酯酶混合溶液100 μL(各100 U),以還原槲皮素的二相代謝產(chǎn)物,混勻,37℃水浴孵化30 min;混勻后加入乙酸乙酯1 mL,2 000 r/min渦旋2 min,離心(離心半徑為5 cm,5 000 r/min)5 min,吸取上清液,37℃氮氣吹干,殘渣以100 μL甲醇復(fù)溶,離心(離心半徑為5 cm,12 000 r/min)5 min,吸取上清液進(jìn)樣測定。
2.5 方法學(xué)考察
2.5.1 專屬性 分別取“2.3”項下大鼠的空白血漿和ig后血漿以及“2.2.1”“2.2.2”項下制備的槲皮素對照品溶液、黃芩素貯備液,制成空白血漿、空白血漿+槲皮素、空白血漿+黃芩素(內(nèi)標(biāo))、空白血漿+黃芩素(內(nèi)標(biāo))+槲皮素、ig 1.5 h后的大鼠血漿+黃芩素(內(nèi)標(biāo))供試品,經(jīng)“2.4”項下方法處理后,按“2.1”項下色譜條件進(jìn)樣測定。結(jié)果以槲皮素計理論板數(shù)不低于4 000,分離度>1.5,詳見圖1。
圖1 高效液相色譜圖Fig 1 HPLC chromatograms
2.5.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線與定量下限 取“2.3”項下大鼠空白血漿100 μL,各5份,分別加入“2.2.1”項下系列槲皮素對照品溶液20 μL、“2.2.2”項黃芩素(內(nèi)標(biāo))貯備溶液20 μL,按照“2.4”項下方法處理后,按“2.1”項下色譜條件進(jìn)樣測定。以槲皮素的血藥濃度(x,μg/mL)為橫坐標(biāo)、槲皮素和黃芩素峰面積之比(y)為縱坐標(biāo)進(jìn)行線性回歸,得線性方程y=0.013 3x+0.002 3(r=0.993 4),表明槲皮素在質(zhì)量濃度為0.04~6.43 μg/mL范圍內(nèi)線性關(guān)系良好,檢測限為0.01 μg/mL(信噪比為3),定量下限為0.04 μg/mL(信噪比為10)。
2.5.3 精密度 將低、中、高3個不同濃度的槲皮素對照品溶液加入到“2.3”項下空白血漿中,制成質(zhì)量濃度依次為0.32、1.61、3.22 μg/mL的質(zhì)控樣品,各5份,按“2.4”項下方法處理后,按“2.1”項下色譜條件進(jìn)樣測定。結(jié)果,日內(nèi)、日間RSD均不大于8.58%(n=5),表明本方法的精密度良好。
2.5.4 方法回收率 取“2.5.3”項下低、中、高質(zhì)量濃度質(zhì)控樣品,各5份,按“2.4”項下方法處理后,按“2.1”項下色譜條件進(jìn)樣測定。另取質(zhì)量濃度相同的槲皮素對照品溶液,按“2.1”項下色譜條件進(jìn)樣測定,以兩者峰面積的比值作為方法回收率。結(jié)果,方法回收率在97.26%~98.53%之間(RSD≤12.09%,n=5),表明本方法準(zhǔn)確度良好。
2.5.5 穩(wěn)定性 取“2.3”項下血漿樣品,分別于室溫下放置0、0.5、1、2、4 h,-20℃冰箱反復(fù)凍融3次,-20℃冷凍存放0、3、7 d后,按“2.4”項下方法處理,按“2.1”項下色譜條件進(jìn)樣測定。另取處理后的血漿樣品,分別于室溫放置0、2、4、8、12 h,4℃放置0、12、24 h,-20℃冷凍存放0、24、36、48 h后,按“2.1”項下色譜條件進(jìn)樣測定,考察穩(wěn)定性結(jié)果。結(jié)果,穩(wěn)定性試驗RSD≤10.71%(n=5),表明在上述條件下血漿樣品與樣品溶液穩(wěn)定性良好。
2.5.6 提取回收率 取“2.5.3”項下低、中、高質(zhì)量濃度質(zhì)控樣品,各5份,按照“2.4”項下方法處理后,按“2.1”項下色譜條件進(jìn)樣測定。另取同質(zhì)量濃度槲皮素對照品溶液和黃芩素(內(nèi)標(biāo))溶液,加入到按“2.5”項下方法處理后的大鼠空白血漿樣品中,按“2.1”項下色譜條件進(jìn)樣測定,以兩者峰面積的比值作為提取回收率。結(jié)果,提取回收率在88.44%~95.34%之間(RSD≤5.25%,n=5),表明本方法提取回收率良好。
2.6 藥動學(xué)實驗
各組大鼠與蘆丁組大鼠血藥濃度比較的藥-時曲線見圖2(以槲皮素計)。采用DAS 2.0藥動學(xué)軟件擬合房室模型并計算藥動學(xué)參數(shù),采用SPSS 17.0統(tǒng)計軟件對所得數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,采用方差分析,結(jié)果見表2。
由表2可知,蘆丁組表現(xiàn)為藥時曲線下面積(AUC)小、達(dá)峰時間長、達(dá)峰濃度低、體內(nèi)滯留時間長。與蘆丁組比較,槲皮素組大鼠的AUC0-24h、cmax顯著升高(P<0.05),tmax、MRT0-24h顯著降低(P<0.05);BL1、BL3組的AUC0-24h、cmax顯著升高(P<0.05),tmax、MRT0-24h顯著降低(P<0.05);BL2組大鼠的cmax顯著升高(P<0.05),tmax、MRT0-24h顯著降低(P<0.05)。與槲皮素組比較,除BL2組大鼠AUC0-24h顯著降低外(P<0.05),BL1、BL2、BL3組大鼠AUC0-24h、MRT0-24h、tmax、cmax差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。
圖2 各組大鼠與蘆丁組大鼠血藥濃度比較的藥-時曲線Fig 2 Concentration-time curves of plasma concentration comparison in other groups and rutin group
表2 藥動學(xué)參數(shù)計算結(jié)果(±s,n=6)Fig 2 Calculating results of pharmacokinetic parameters(±s,n=6)
表2 藥動學(xué)參數(shù)計算結(jié)果(±s,n=6)Fig 2 Calculating results of pharmacokinetic parameters(±s,n=6)
注:與蘆丁組比較,*P<0.05;與槲皮素組比較,#P<0.05Note:vs.rutin group,*P<0.05;vs.pharmacokinetics group,#P<0.05
參數(shù)AUC0-24h,μg·h/L AUC0-∞,μg·h/L MRT0-24h,h MRT0-∞,h t1/2z,h CL,L/(h·kg)Vz,L/kg tmax,h cmax,μg/L BL3組8.914±2.642*8.972±2.620*4.494±1.653*5.111±1.443*2.266±1.650*1.226±0.477 3.756±2.986*1.292±0.954*3.325±2.425*蘆丁組4.908±0.877 5.163±0.880 9.675±1.359 11.292±1.359 5.726±2.534 2.072±0.306 15.122±7.685 5.726±5.645 0.609±0.202槲皮素組8.382±3.671*8.574±3.767*3.142±0.489*3.691±0.873*4.315±3.010 1.481±0.918 7.315±3.339*1.375±0.703*2.341±0.539*BL1組8.473±0.709*9.244±1.895*3.517±1.128*9.490±14.457 13.151±24.909 1.114±0.191 16.447±27.495 1.125±1.438*2.425±1.217*BL2組4.366±2.297#4.539±2.231 3.376±1.046*3.348±1.196*2.337±0.636*2.701±1.316 8.552±3.455 1.417±2.300*1.464±0.677*
本研究以β-葡萄糖醛酸酶和硫酸酯酶還原槲皮素的二相代謝產(chǎn)物,測定槲皮素的含量來表征蘆丁在大鼠體內(nèi)的藥動學(xué)特征[8]。從藥動學(xué)實驗結(jié)果可以看出,大鼠ig蘆丁后,與槲皮素組比較,藥-時曲線下面積小、達(dá)峰時間延長、達(dá)峰濃度降低、滯留時間延長,其原因可能在于本實驗中蘆丁組大鼠主要以一相代謝、二相代謝為主[9],通過甲基化、葡萄糖醛酸化、硫酸化等反應(yīng)轉(zhuǎn)化成其他化合物,并未大量轉(zhuǎn)化為槲皮素。與蘆丁組比較,BL1、BL3組大鼠的AUC0-24h、cmax顯著升高,tmax、MRT0-24h顯著降低;與槲皮素組比較,BL1、BL3組大鼠AUC0-24h、MRT0-24h、tmax、cmax差異均無統(tǒng)計學(xué)意義,說明槲皮素能促進(jìn)蘆丁向槲皮素的轉(zhuǎn)變,其主要原因可能是槲皮素抑制了細(xì)胞色素(CYP)P450相關(guān)酶系的活性[10],限制了蘆丁一相代謝、二相代謝相關(guān)途徑的轉(zhuǎn)化,使得蘆丁在體內(nèi)主要轉(zhuǎn)化為槲皮素。BL2組大鼠AUC0-24h與蘆丁組比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義,其原因可能在于槲皮素對相關(guān)酶系的抑制作用呈一定的劑量依賴性,且不具有線性關(guān)系[10],因此BL2組中的蘆丁可能通過其他途徑代謝。
本研究結(jié)果表明,蘆丁配伍不同比例的槲皮素能提高蘆丁的生物利用度。鑒于蘆丁和槲皮素幾乎同時存在于天然產(chǎn)物中,而在天然產(chǎn)物開發(fā)過程中,其比例關(guān)系也會發(fā)生變化[11],因此,在后續(xù)天然產(chǎn)物開發(fā)和提純過程中,不能一味地追求產(chǎn)品的純度,應(yīng)該更加注重產(chǎn)品的生物利用度。但是,不同配比的蘆丁和槲皮素導(dǎo)致代謝差異的作用機(jī)制尚不明確,在研究中,筆者發(fā)現(xiàn)蘆丁和槲皮素的首關(guān)效應(yīng)和肝腸循環(huán)在不同配比情況下亦有顯著差異。肝作為藥物代謝的主要場所,其藥物代謝酶CYP和UGT所介導(dǎo)的藥物代謝反應(yīng)將會影響藥物在體內(nèi)發(fā)揮藥效的形態(tài)和發(fā)揮療效的時間,提示后續(xù)研究應(yīng)進(jìn)一步考察蘆丁和槲皮素在肝內(nèi)的代謝機(jī)制和過程,這將有助于新藥研究與開發(fā)及指導(dǎo)臨床合理用藥。
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Effects of Rutin Combined with Quercetin with Different Compatibility Ratios on the Pharmacokinetics of Rutin in Rats in vivo
SONG Yu1,2,HU Yichen2,LI Wei3,ZHAO Gang2,ZOU Liang1,2,WANG Zhanguo1(1.School of Medicine,Chengdu University,Chengdu 610106,China;2.Chinese National Coarse Cereals Processing Technology Researching Sub-center,Chengdu University,Chengdu 610106,China;3.Sichuan Industrial Institute of Antibiotics,Chengdu University,Chengdu 610106,China)
OBJECTIVE:To explore the effects of the different compatibility ratios of rutin with quercetin on the pharmacokinetics of rutin in rats in vivo.METHODS:30 rats were randomly divided into rutin group(rutin-quercetin molar ratio of 4∶0,the same below),quercetin group(rutin-quercetin ratio of 0∶4),BL1group(rutin-quercetin ratio of 3∶1),BL2group(rutin-quercetin ratio of 2∶2)and BL3group(rutin-quercetin ratio of 1∶3),6 rats in each group,all group was administrated 10 mg/kg(calculated by quercetin core of rutin and quercetin)intragastrically.The blood sample 0.3 mL was respectively taken from tail vein after0.25,0.5,0.75,1,1.5,2,3,4,6,8,10,12,16,20,24 h of administration,the plasma concentration of quercetin(rutin metabolite)was determined by HPLC.DAS 2.0 software was used to calculate the pharmacokinetic parameters.RESULTS:The AUC0-24hin rutin group,quercetin group,BL1group,BL2group and BL3group were(4.908±0.877),(8.382±3.671),(8.473±0.709),(4.366±2.297),(8.914±2.642)μg·h/L;MRT0-24hwere(9.675±1.359),(3.142±0.489),(3.517±1.128),(3.376±1.046),(4.494±1.653)h;tmaxwere(5.726±5.645),(1.375±0.703),(1.125±1.438),(1.417±2.300),(1.292± 0.954)h;and cmaxwere(0.609±0.202),(2.341±0.539),(2.425±1.217),(1.464±0.677),(3.325±2.425)μg/L.Compared with rutin group,AUC0-24hand cmaxin quercetin group,BL1group and BL3group were significantly increased(P<0.05),tmaxand MRT0-24hwere significantly decreased(P<0.05);cmaxin BL2group was significantly increased(P<0.05),tmaxand MRT0-24hwere significantly decreased(P<0.05).Compared with quercetin group,except AUC0-24hwas significantly decreased in BL2group(P<0.05),there were no significant differences in AUC0-24h,MRT0-24h,tmaxor cmaxin BL1group,BL2group and BL3group(P>0.05). CONCLUSIONS:Quercetin can inhance the related indexes of rutin in rats in vivo.
Rutin;Quercetin;Compatibility ratio;Bioavailability;Rats;Pharmacokinetic
R945
A
1001-0408(2017)07-0902-04
2016-08-17
2017-01-77)
(編輯:劉明偉)
四川省科技廳應(yīng)用基礎(chǔ)計劃項目(No.2015JY0259)
*碩士。研究方向:生物藥劑學(xué)。E-mail:mrsong87@163.com
#通信作者:副教授,博士。研究方向:基于代謝組學(xué)的重大慢性疾病診斷及藥物篩選。電話:028-84617082。E-mail:wangzhanguo@scu.edu.cn
DOI10.6039/j.issn.1001-0408.2017.07.11