納米維生素D3藥物代謝動力學(xué)的研究

黨曉鵬，黃新活，毛跟年

（1.陜西金冠牧業(yè)有限公司，陜西西安710018；2.陜西科技大學(xué)生命科學(xué)與工程學(xué)院，陜西西安710021）

納米維生素D3藥物代謝動力學(xué)的研究

黨曉鵬1，黃新活1，毛跟年2

（1.陜西金冠牧業(yè)有限公司，陜西西安710018；2.陜西科技大學(xué)生命科學(xué)與工程學(xué)院，陜西西安710021）

根據(jù)納米維生素D3在本試驗(yàn)條件下血藥濃度測定結(jié)果，運(yùn)用DAS2.0軟件測算其藥代動力學(xué)參數(shù)。結(jié)果顯示納米維生素D3的達(dá)峰時(shí)間Tmax=8h，峰濃度Cmax=5.77μg/m l，半衰期T1/2=24h，藥時(shí)曲線與橫坐標(biāo)包圍所形成的面積AUC0-100=452.7μg/m l。計(jì)算出納米維生素D3與普通維生素D3的相對生物學(xué)效價(jià)為222.1%，表明納米維生素D3在動物體內(nèi)吸收速度更快、最大血藥濃度值大、生物學(xué)效價(jià)更高。

納米維生素D3；藥物代謝動力學(xué)

納米維生素D3是納米技術(shù)在動物維生素營養(yǎng)領(lǐng)域的應(yīng)用突破，是將納米技術(shù)和動物營養(yǎng)學(xué)有機(jī)融合起來的一項(xiàng)前沿創(chuàng)新成果。采用獨(dú)特的高壓均質(zhì)、超聲波介導(dǎo)納米化工藝技術(shù)，使脂溶性維生素D3與水溶性介質(zhì)形成均質(zhì)穩(wěn)定的納米級分散溶液，再通過界面聚合反應(yīng)進(jìn)行納米微囊包被，再經(jīng)低溫噴霧干燥形成納米維生素D3微粒。納米維生素D3具有超強(qiáng)的比表面活性，可與水任意比例混溶，腸道內(nèi)無競爭跨膜方式吸收，使維生素D3的生物學(xué)效價(jià)大幅提高。納米級微囊包被工藝，使其耐高溫高濕，抗氧化，穩(wěn)定性更強(qiáng)[1，2]。本試驗(yàn)旨在通過動物試驗(yàn)研究納米維生素D3的藥物代謝動力學(xué)特性，以便為畜牧養(yǎng)殖行業(yè)應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)。

試驗(yàn)將家兔分為兩組，分別灌服納米維生素D3和普通維生素D3，根據(jù)血液中維生素D3及其代謝產(chǎn)物可與濃硫酸-乙醇溶液產(chǎn)生熒光的原理，用熒光分光光度計(jì)測定在3～5個(gè)半衰期內(nèi)兩種藥物不同時(shí)間的血藥濃度，繪制藥時(shí)曲線，并以藥時(shí)曲線下的面積之比求算相對生物學(xué)效價(jià)[3]。關(guān)于相對生物學(xué)效價(jià)的研究方法有很多種，最常用的是線性模型和指數(shù)回歸模型，研究表明大部分情況下非線性模型的參數(shù)更有統(tǒng)計(jì)意義[4]。通過預(yù)試驗(yàn)摸索試驗(yàn)條件，確定采血時(shí)間點(diǎn)，建立維生素D3血藥濃度-熒光強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)曲線及回歸方程。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)動物新西蘭兔，雌雄各半，體重2～3kg，西安交通大學(xué)動物中心提供。

1.2 試驗(yàn)材料普通飼料級維生素D3產(chǎn)品，由廈門金達(dá)威股份有限公司提供，含量為500000IU/g，粒徑范圍300～600μm；納米維生素D3由金冠牧業(yè)有限公司提供，含量為500000IU/g，粒徑范圍10～70nm。

1.3 測定方法

1.3.1 給藥方法單劑量單次灌服給藥。

1.3.2 維生素D3血藥濃度測定熒光分析法。利用維生素D3及其代謝產(chǎn)物與濃硫酸-無水乙醇反應(yīng)有熒光產(chǎn)生的原理，用RF-540型熒光分光光度計(jì)進(jìn)行測定。

1.3.3 維生素D3濃度-熒光強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)曲線及回歸方程取血清0.5ml，乙腈0.5ml，分別加入一定量的維生素D3溶液，用優(yōu)級乙醇稀釋至總體積4ml，使含維生素D30.50、1.00、3.00、5.00、7.00、9.00、10.0μg/ml，混勻，離心（3600rpm/min，30min)。取上清液2ml，加20%濃硫酸-無水乙醇2ml，混勻，在75℃水浴加熱40min，取出冷卻至室溫，于λex=350nm、λem=365nm、狹縫寬度5nm測定熒光強(qiáng)度，并扣除空白值。測得的維生素D3濃度-熒光強(qiáng)度關(guān)系見表1。繪得標(biāo)準(zhǔn)曲線見圖1。

表1 維生素D3濃度-熒光強(qiáng)度關(guān)系

圖1 維生素D3標(biāo)準(zhǔn)曲線

由標(biāo)準(zhǔn)曲線可得回歸方程為y=1.0582x+ 0.1308。結(jié)合回收率、精密度、穩(wěn)定性等測定結(jié)果表明維生素D3血藥濃度在0～10μg/ml范圍內(nèi)有良好的線性關(guān)系。

1.3.4 血藥濃度及藥代動力學(xué)參數(shù)測定24只新西蘭家兔，隨機(jī)分為兩組，每組12只。給藥前禁食12h，自由飲水。給藥前耳緣靜脈采血2ml作為空白樣。兩組家兔分別灌服納米維生素D3和普通維生素D350mg。根據(jù)預(yù)試驗(yàn)的結(jié)果，分別在下述11個(gè)采血時(shí)間點(diǎn)對正式試驗(yàn)的兩組家兔進(jìn)行采血，測定血液中兩種藥物的動力學(xué)參數(shù)。其中吸收相設(shè)計(jì)3個(gè)采血點(diǎn)，即1h、3h、8h；Cmax附近設(shè)計(jì)4個(gè)采血點(diǎn)，即12h、24h、29h、34h；消除相設(shè)計(jì)4個(gè)采血點(diǎn)，即49h、58h、75h、100h。每一個(gè)采血時(shí)間點(diǎn)在家兔耳緣靜脈采血2ml，置于5ml離心管中，放置于4℃冰箱中使其自然凝血，分離出0.5ml血清備用。

樣品管：向血清中加入0.5ml乙腈，3ml無水乙醇，混合。離心（3600rpm/min)分離30min，取上清液2ml，加入20%濃硫酸-無水乙醇液2ml，混合均勻。放置水浴鍋內(nèi)75℃加熱40min，冷卻至室溫，測定熒光強(qiáng)度。

標(biāo)準(zhǔn)管：在5ml離心管中加入乙腈0.5ml，維生素D3標(biāo)準(zhǔn)工作液0.5ml，無水乙醇3ml，混合，離心（3600rpm/min)分離30min，取混合液2ml于5ml離心管中，加入20%濃硫酸-無水乙醇液2ml，混合均勻。放置水浴鍋內(nèi)75℃加熱40min，冷卻至室溫，測定熒光強(qiáng)度。

空白管：操作同樣品管。

依據(jù)血清熒光強(qiáng)度測定值由維生素D3濃度-熒光強(qiáng)度回歸方程計(jì)算出兩種維生素D3的血藥濃度，繪制藥時(shí)曲線，由DAS2.0軟件計(jì)算兩種維生素D3的Cmax、Tmax、T1/2、AUC等參數(shù)。

2 結(jié)果

2.1 兩種維生素D3的血藥濃度測定結(jié)果見表2。

表2 兩組家兔不同時(shí)間的維生素D3血藥濃度（μg/ml）

2.2藥代動力學(xué)參數(shù)由表2測定結(jié)果經(jīng)DAS2.0軟件擬合出兩種藥物的藥時(shí)曲線如圖2所示。

圖2 兩種維生素D3的藥時(shí)曲線

由DAS2.0計(jì)算出藥代動力學(xué)參數(shù)如表3所示。

表3 兩種維生素D3的藥代動力學(xué)參數(shù)

表3結(jié)果表明：納米維生素D3的Tmax=8h，Cmax=5.77μg/ml，T1/2=24h，AUC0-100h=452.7μg/納米維生素D3；普通維生素D3的Tmax=11h，Cmax=5.11μg/ ml，T1/2=18h，AUC0-100h=203.8μg/ml，經(jīng)計(jì)算納米維生素D3相對于普通維生素D3的生物利用率為222.1%。

3 討論

3.1 普通脂溶性維生素D3在畜禽小腸部位吸收(主要在十二指腸內(nèi))時(shí)，與其它脂類物質(zhì)一樣，其消化與吸收過程中膽汁的參與是必不可少的。畜禽腸道內(nèi)是水溶液環(huán)境，因此腸道內(nèi)若膽汁分泌不足或脂類成分缺乏等，均可造成脂溶性維生素D3吸收減少。而納米維生素D3是溶水性的，又處在穩(wěn)定的膠體分散狀態(tài)，擴(kuò)散力極強(qiáng)。更重要的是10～70nm粒徑的納米維生素D3，在畜禽腸道中可通過腸道上皮細(xì)胞間質(zhì)，跨膜吸收直接進(jìn)入血液循環(huán)，不需要淋巴系統(tǒng)的轉(zhuǎn)運(yùn)過程，改善了普通脂溶性維生素D3在畜禽體內(nèi)的藥物代謝動力學(xué)特性，其吸收速度與生物利用率明顯提高。

3.2 根據(jù)本試驗(yàn)條件下兩種維生素D3血藥濃度及藥物代謝動力學(xué)參數(shù)測定結(jié)果，證明口服納米維生素D3和普通維生素D3相比，前者在動物體內(nèi)吸收速度快、最大血藥濃度峰值大、生物學(xué)效價(jià)高。由此推定，在使用量相同的情況下，納米維生素D3在動物養(yǎng)殖生產(chǎn)中可表現(xiàn)出更佳的生產(chǎn)性能并提高畜禽產(chǎn)品品質(zhì)，這在本項(xiàng)目組已完成的納米維生素D3對蛋雞生產(chǎn)性能及蛋品品質(zhì)的影響實(shí)驗(yàn)中得到證實(shí)[5，6]。提示在滿足畜禽維生素D3有效血藥濃度的前提下，可適當(dāng)減少納米維生素D3在飼料或飲水中的用量，以降低養(yǎng)殖成本，提高畜牧生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)效益。

[1]趙成平，田野.納米級維生素的研究[J].飼料工業(yè)，2006，（6）：62-64.

[2]董玉剛，毛一鵬，裴麗娟，等.納米級液體復(fù)合維生素對蛋雞生產(chǎn)性能的影響[J].中國飼料添加劑，2011（11）：28-30.

[3]韓培，李敏媛，劉洪武，等.血清中維生素D3的熒光測定法[J].數(shù)理醫(yī)藥學(xué)雜志，1994（1）：55-56.

[4]Littell R C,Henry P R,Lewis A J,et al. Estimation of relative bioavailability of nutrients using SAS procedures[J].J Anim Sci.1997,75 (10):2672-2683.

[5]黨曉鵬，黃新活，楊濤，等.納米維生素D3對蛋雞生產(chǎn)性能的影響[J].家禽科學(xué)，2014（9）：41-43.

[6]楊濤，甘悅寧，宋志芳，等.不同來源和水平的維生素D3對蛋雞生產(chǎn)性能、蛋品質(zhì)和脛骨質(zhì)量的影響[J].動物營養(yǎng)學(xué)報(bào)，2014，26(3)：659-666.

R969.1

B

1673-1085（2016）01-0004-03

2015-12-24

黨曉鵬，男，一九八九年畢業(yè)于西北農(nóng)林科技大學(xué)，農(nóng)學(xué)碩士。高級獸醫(yī)師，主要從事畜禽復(fù)合維生素、復(fù)合預(yù)混料及動物保健產(chǎn)品的研發(fā)和技術(shù)服務(wù)工作。