雷替曲塞持续动脉灌注化疗的药代动力学研究

张　鑫,朱林忠,朱　旭,杨仁杰

(北京大学肿瘤医院暨北京市肿瘤防治研究所介入科、恶性肿瘤发病机制及转化研究教育部重点实验室,北京100029)



雷替曲塞持续动脉灌注化疗的药代动力学研究

张鑫,朱林忠,朱旭*,杨仁杰*

(北京大学肿瘤医院暨北京市肿瘤防治研究所介入科、恶性肿瘤发病机制及转化研究教育部重点实验室,北京100029)

摘要：目的于动物模型中测定雷替曲塞动脉持续灌注化疗期间给药动脉/回流静脉及外周静脉的血药浓度，分析雷替曲塞在动物体内的药代动力学特征，为临床应用奠定基础。方法8头小型猪，随机分为低浓度组和高浓度组，经髂内动脉近端给药，于髂内动脉远端及髂内静脉、外周静脉分别采集血液标本，采用固相萃取法提取血浆样品中的雷替曲塞，高效液相色谱仪分析血药浓度。结果随着动脉持续给药时间的延长，两组髂内动脉内的血药浓度都迅速达到最高值，并且峰值变化波动范围不大，最高峰值分别为161.5 μg/L，631.5 μg/L，药时曲线下面积(area under curve AUC)分别为285.6 μg/L·h，1 078.3 μg/L·h。随着动脉持续给药时间的延长，两组髂内静脉内的血药浓度都逐渐缓慢上升，给药结束时达到最高值，动脉给药结束后血药浓度迅速下降。外周静脉血的血药浓度未检出。结论动脉持续灌注化疗可以在足够的时间内保持局部组织内较高血药浓度，且外周血中浓度极低，更有利于提高局部肿瘤药物浓度直接杀死肿瘤细胞，降低全身不良反应。

(ChinJLabDiagn,2016,20:0008)

雷替曲塞(N-[5-[N-甲基-N-(2-甲基-4-氧代-3,4-二氢喹唑啉-6-基甲基)氨基]-2-噻吩甲酰基]-L-谷氨酸)是一种喹啉类叶酸盐类似物，为新型水溶性胸苷合成酶(TS)特异性抑制剂。其作用机制为：通过叶酸盐转运载体(RKC)转运至细胞内，被多聚谷氨酰合酶(FPGS)代谢为多聚谷氨酰化合物，选择性抑制TS，从而产生抗肿瘤作用[1,2]。主要用于治疗晚期结直肠癌[3]。雷替曲塞全身给药半衰期极短，T1/2α约10 min，该药被肿瘤组织及正常组织组织快速摄取，在取得理想疗效的同时，全身毒性也需要引起注意。

目前雷替曲塞已经成为介入治疗中常用的化疗药物之一，为了进一步掌握动脉持续灌注状态下不同时间点局部组织内及外周静脉内的药物浓度，我们在猪中开展了药代动力学研究，并以高效液相色谱检测血浆中血药浓度[4-6]。

1材料与方法

1.1实验动物及给药剂量本实验选择体重45-55 kg的猪作为实验对象，4公4母，月龄在14-18个月之间。随机分为低浓度组和高浓度组；低浓度组给药方案为1 mg，动脉持续给药2 h；高浓度组给药方案为4 mg，动脉持续给药2 h。

1.2插管技术术前猪禁食水12 h，采用力月西10 ml和速眠新II 10 ml以20 ml注射器抽吸后混合后麻醉，麻醉成功后采用Seldinger技术依次穿刺双侧股动脉及双侧股静脉，置入导管鞘。

1.3动脉灌注和采血透视下将5F Cobra导管经血管鞘置于髂内动脉作为引导导管，然后送入2.8Fr微导管作为给药导管。经对侧股动脉送入Cobra导管至髂内动脉远端作为采血导管；股静脉导管鞘置入成功后，将5F Cobra导管送入髂内静脉造影确定位置。将雷替曲塞溶解于250 ml生理盐水中，经2.8Fr动脉导管给予持续化疗灌注，输液泵控制速度125 ml/h；髂内动脉、髂内静脉、外周血采血时间点均为5 min，15 min，25 min，40 min，60 min，80 min，100 min，120 min，140 min，160 min，180 min。整个实验过程采用静脉注射3%戊巴比妥维持麻醉。

1.4血浆的分离将收集的血液3 500转/min离心10 min后分离血浆，置于EP管内冻存。

1.5标准品与试剂雷替曲塞标准品(批号：140912，南京正大天晴制药有限公司，纯度99.6%)，雷替曲塞样品(批号：140912，规格2 mg，南京正大天晴制药有限公司)。猪的空白血浆，甲醇、乙睛为色谱纯，冰醋酸、磷酸二氢钠、磷酸氢二钠、乙酸胺为分析纯，水为蒸馏水。

1.6色谱条件高效液相色谱仪为Agilent-1260。采用DIKMA-C18(250 mmX4.6 mm，5 μm)。色谱柱；流动相：甲醇-乙腈-磷酸盐缓冲液(8:12:80，PH7.2)：柱温：30℃；流速:1.0 ml/min；检测波长:349 nm。

1.7配制雷替曲塞标准品溶液精密称取1 mg雷替曲塞标准品放入20 ml棕色瓶中，用去离子水定容，摇匀得50 μg/ml标准母液，测定时再用去离子水配制所需浓度的雷替曲塞标准品溶液。

1.8标准曲线的制备精密吸取50 μg/ml标准溶液，分别以空白血浆配置出5 000 ng/ml、1 000 ng/ml、500 ng/ml、200 ng/ml、100 ng/ml浓度。取C18固相萃取柱，用甲醇4 ml活化两遍，再用PH3.5磷酸盐缓冲液4 ml活化，精密吸取1 ml含药血浆过C18固相萃取柱，用PH3.5磷酸盐缓冲液2 ml洗去杂质，用乙腈-乙酸3 ml萃取，萃取液用试管浓缩仪(50℃水浴)浓缩，用甲醇100 μl溶解，离心10 min，取上清液80 μl，分别进样50 μl。标准品浓度范围在100-5000 μg/L线性关系良好，根据标准曲线的线性范围，本法的检测限为9 ng。以血浆样品浓度为横坐标，雷替曲塞的峰面积为纵坐标，峰面积(Y)值对血药浓度(X)做回归计算。回归方程：Y=0.0716X-6.7696，r2=0.998 5，n=3。回收率为92.6%-99.3%。

1.9血浆样品处理同标准溶液方法处置。

2结果

2.1色谱峰如图1所示，雷替曲塞的保留时间约为10 min，洗脱液(乙腈-乙酸)和空白血浆中内源性物质不干扰雷替曲塞的测定。

图1　雷替曲塞的HPLC图谱　A：雷替曲塞　　　　　　　图2　雷替曲塞标准曲线

2.2两组不同浓度给药动脉下游和回流静脉的血药浓度见图3。本实验中外周静脉血未能检测到雷替曲塞。

2.3用DAS2.0软件计算雷替曲塞在血浆中的药代动力学参数表1。

图3　雷替曲塞低浓度/高浓度给药组髂内动脉及髂内静脉内血药浓度

药动学参数单位髂内静脉低浓度组高浓度组髂内动脉低浓度组高浓度组AUCμg/L*min8478.9729658.3517136.7564698.5Cmaxμg/L142.81446.01161.50631.50AUC：药时曲线下面积，Cmax：峰浓度。

3讨论

雷替曲塞为治疗结肠癌和直肠癌的一线药物[7]，主要经肾脏排泄[8,9]。静脉滴注雷替曲塞后常见副作用为血液毒性及消化道反应，一般患者耐受性良好[10]。雷替曲塞被组织摄取之后转化为多谷氨酸类化合物，从血液内快速清除，造成肿瘤组织摄取不足及全身毒性；为了改变这种状况，我们利用介入治疗的技术进行动脉灌注化疗，通过导管到达肿瘤供血动脉，使药物直接到达肿瘤区域，使尽可能多的药物直接为肿瘤组织摄取。

本实验采用接近人体的猪作为实验对象，按照人体给药方案3 mg/m2设定为高浓度组，1/4量设定为低浓度组；从实验结果可以看出，给药动脉内的血药浓度在给药期间大致保持稳定，给药结束后迅速降低，而回流静脉内血药浓度呈缓慢升高，在动脉给药结束后，降低幅度明显低于动脉，显示出局部组织对雷替曲塞高摄取及低排泄的特点。

雷替曲塞的IC50长期给药为1.3-3.9 nmol/L(0.6-1.79 μg/L)，短期给药为80 nmol/L(36.64 μg/L)，我们实验的结果为：低浓度组124.6-161.5 μg/L，高浓度组514.7-631.5 μg/L，且整个给药期间均维持在这一水平，即使是低浓度组也足以保证临床用药要求。本实验中低浓度组动脉内血药的AUC为285.6 μg/L·h，高浓度组的AUC为1 078.3 μg/L·h；低浓度组静脉内血药的AUC为141.3 μg/L·h，高浓度组的AUC为494.3 μg/L·h，回流静脉内血药的AUC均不足动脉内血药AUC的一半，显示一半的药物为局部组织摄取并滞留于局部。

采用浓缩法，以及用更低的浓度绘制标准曲线，可以检测到95 μg/L的浓度，仍旧没有检测到外周血内的血药，考虑这与生物体对雷替曲塞的高摄取有关，由于本实验给药时间长，持续2 h，远远长于静脉给药的15 min，且一半以上的药物为组织摄取，进入下游的药物经过肝脏及肺脏摄取及全身血液稀释后浓度极低。

总之，经动脉给予雷替曲塞可以达到满意的局部血药浓度以及极低的外周血药浓度，这保证了雷替曲塞发挥其抗肿瘤作用的同时可以明显减轻全身不良反应。

本实验单纯于动物模型中检测了雷替曲塞动脉持续灌注化疗的药代动力学，仅仅检测了2 h给药方案，没有进一步的时间分组；此外，该种给药方式下局部组织的高浓度对局部组织的损伤、高浓度化疗药对肿瘤组织的杀伤作用需要进一步的研究。

参考文献：

[1]Barni S,Ghidini A,Coinu A,et al.A systematic review of raltitrexed-based first-line chemotherapy in advanced colorectal cancer[J].Anticancer Drugs,2014,25(10):1122.

[2]Jarmula A.Antifolate inhibitors of thymidylate synthase as anticancer drugs[J].Mini Rev Med Chem,2010,10(13):1211.

[3]覃金莲，陆永奎，刘莎，等.雷替曲塞对比5-氟尿嘧啶一线治疗晚期结直肠癌疗效和不良反应的Meta分析[J].中国现代医学杂志,2013,(14):84.

[4]李如标，张为民，高英.注射用雷替曲塞在晚期实体瘤患者体内的药动学[J].中国新药与临床杂志,2011,(09):709.

[5]陈平.雷替曲塞在大鼠血浆和脑组织中的分布研究[J].安徽医学,2013,(02):174.

[6]陈妍，赵翠云，张大同.注射用雷替曲塞的HPLC法测定[J].齐鲁药事,2004,(01):32.

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[8]Judson I,Maughan T,Beale P,et al.Effects of impaired renal function on the pharmacokinetics of raltitrexed (Tomudex ZD1694)[J].Br J Cancer,1998,78(9):1188.

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[10]刘文稚，陈祥明.雷替曲塞临床应用研究进展[J].中华临床医师杂志(电子版),2012,(08):2136.

关键词：雷替曲塞；动脉灌注化疗；药代动力学

Pharmacokinetic study of Raltitrexed under continuing transarterial infusionZHANGXin,ZHULin-zhong,ZHUXu,etal.(KeylaboratoryofCarcinogenesisandTranslationalResearch(MinistryofEducation/Beijing),Interventionaltherapydepartment,PekingUniversityCancerHospital&Institute,Beijing100029,China)

Abstract:ObjectiveTo determine the pharmacokinetics of raltitrexedunder transarterial infusion in administrating artery/veins and peripheral venous,to lay the foundation for clinical application.Methods8 miniature swines were randomly divided into groups of low concentration and a high concentration group,the agent was administrated from proximal of internal iliac artery,and blood samples were draw from distal of internal iliac artery and internal iliac vein,peripheral venous.Blood samples were extracted by solid phase,raltitrexed was analysised by HPLC.ResultsWith the extension of transarterial continuous administration,the plasma concentrations of internal iliac arteries are quickly reached the highest value,and continued with the extension of arterial administration,the peak changed within little range,AUC were 285.6 μg/L*h and 1 078.3 μg/L*h.The peak values was 161.5 μg/L and 631.5 μg/L.With the extension of administrating time,concentration in internal iliac blood were gradually arise,reached the highest value at the end of the administration,the blood concentration decreased rapidly after the intraarterial administration.Peripheral Blood Blood concentration was not detected.ConclusionTransarterial infusion can retain enough high concentration within the local tissue blood and very low peripheral blood concentration,which help to improve local tumor drug concentration while reduce systemic adverse reactions.

Key words:Raltitrexed;arterial infusion;pharmacokinetics

(收稿日期：2015-09-16)

文献标识码：A

中图分类号：R969.1

文章编号：1007-4287(2016)01-0008-04

*通讯作者

基金项目：首都卫生发展科研专项基金(自主创新项目)(2014-2-2154)