麝香保心丸中5种人参皂苷类化合物在心肌梗死大鼠血浆中的药代动力学研究

2017-03-06 21:40刘群吴然吕超张卫东柳润辉
中国中药杂志 2017年1期
关键词:药代动力学麝香保心丸心肌梗死

刘群++吴然+吕超+张卫东+柳润辉

[摘要]麝香保心丸(SBP)是治疗冠心病的经典复方,其中人参皂苷类化合物是其发挥药效的主要成分之一。该文采用液相色谱串联质谱(LCMS/MS)的方法,研究心梗大鼠多次灌胃麝香保心丸、人参提取物(GE)及5种人参皂苷类单体化合物后人参皂苷类化合物的药代动力学特性。研究发现人参皂苷类化合物总体吸收较差,各组Cmax均小于200 μg·L-1。比较各组分析物的Tmax发现人参提取物组和麝香保心丸组中人参皂苷类化合物均比各单一化合物组吸收快,提示人参提取物及复方中均存在促进人参皂苷成分吸收的成分。麝香保心丸组中的各人参皂苷成分的给药剂量在所有给药组中最小,但相应的AUC0t和AUCINF数值最大,表明配伍后麝香保心丸中人参皂苷类成分吸收最好,说明复方是中医药用的最佳形式。

[关键词]麝香保心丸; 人参提取物; 人参皂苷类; 心肌梗死; 药代动力学

麝香保心丸(SBP)源于南宋《太平惠民和剂局方》中收载的苏合香丸,由麝香、蟾酥、人参提取物、苏合香、牛黄、肉桂、冰片组成,具有芳香温通、益气强心之功效。近40年来,麝香保心丸广泛应用于临床治疗冠心病、心绞痛及心肌梗死等疾病[12],疗效显著。现代药理研究表明麝香保心丸具有舒张血管[3]、稳定易损斑块[4]、缩小心肌梗死面积[5]、抑制血管钙化[6]和促进血管新生[7]等作用。为了阐释麝香保心丸组方的科学内涵,自上市以来对其进行药效物质基础及作用机制方面的研究从未间断。本课題组前期采用现代分离分析手段结合血清药化的方法对麝香保心丸的药效物质基础进行了全面研究[89],进一步采用药理学及代谢组学方法对其作用机制进行了研究[1013]。

近年来,中药药代动力学研究在阐释中药复方药效物质基础及作用机制方面的应用越来越广泛。中药药代动力学是利用动力学原理与处理方法,定量地描述中药有效成分、有效部位、单味中药和复方中药通过各种途径进入机体后吸收、分布、代谢和排泄等过程的动态变化规律,在阐明中药作用机制及其科学内涵、设计及优选给药方案、促进新药研发和剂型改进等方面起着重大作用[14]。目前,课题组已对麝香保心丸中的主要药效成分人参皂苷类[1516]、蟾蜍甾体二烯类[17]以及挥发性成分(异龙脑、龙脑、麝香酮和肉桂醛)[18]在正常大鼠体内的药代动力学进行了研究。众所周知,药物最终用于病人治疗疾病,因此研究疾病状态下的中药药代动力学更有意义,且与临床更相关[19]。有文献报道,大鼠心肌梗死后胃肠功能[20]、内分泌水平[21]及血浆纤维蛋白含量[22]均会发生改变,这些由心功能受损引起血流动力学的变化和病理变化都可导致药物血浆药动学和组织分布的改变,影响药物的体内过程。因此本文对麝香保心丸中人参皂苷类成分在心肌梗死模型大鼠体内的药代动力学特征进行了研究。

本文在前期血清药化及药代动力学研究的基础上选取5种人参皂苷类化合物(Rg1,Re,Rb3,Rc,Rb1)作为目标分析物,比较分析心肌梗死大鼠分别多次灌胃5种人参皂苷类单体化合物、人参提取物(GE)和麝香保心丸后5种人参皂苷类化合物的药代动力学特性差异,探讨麝香保心丸中人参皂苷类成分在病理状态下的体内代谢过程,为阐释麝香保心丸的作用机制提供依据。

1材料

11仪器及试剂安捷伦1200系列高效液相色谱系统(Agilent Technologies,USA);G6410B三重四级杆质谱检测器,ESI离子源(Agilent Technologies,USA);MassHunter软件采集和处理数据(B0301版本,Agilent Technologies,USA)。人参皂苷Rg1,Re,Rb3,Rc,Rb1及地高辛(内标,IS)对照品均购自上海鼎瑞化工有限公司(中国上海),纯度>98%。待测化合物及内标的结构,见图1。人参提取物(批号150412)和麝香保心丸制剂(批号150603)由上海和黄药业(中国上海)提供。乙腈为质谱纯,购自Merck公司(Germany);甲醇和甲酸分别购自百灵威科技有限公司(中国北京);SigmaAldrich公司(USA),均为色谱级;其他试剂均为分析纯。实验中所用的超纯水是由Milli Q50 SP纯水系统制备。

解于10 mL量瓶,超声提取30 min,14 000 r·min-1离心10 min,取上清液。022 μm微孔滤膜过滤,得供试液。分别配制麝香保心丸和人参提取物样品3份,采用LCMS/MS系统进行分析,进样体积为10 μL。根据标准曲线分析,并取平均浓度。最后测得Rg1,Re,Rb3,Rb1,Rc在麝香保心丸中质量分数分别为247,251,423,671,268 mg·g-1;在人参提取物中质量分数分别为1001,1074,1719,2648,1218 mg·g-1。

24血浆样品制备采用液液萃取法,取100 μL血浆样品置于15 mL离心管中,加入1 mL正丁醇(含内标地高辛25 μg·L-1)。将此混合物涡旋10 min,14 000 r·min-1,4 ℃离心10 min,上清液转移至干净离心管中,45 ℃ N2流下挥干,50 μL甲醇复溶,涡旋10 min,14 000 r·min-14 ℃下离心10 min,取上清液,即得样品溶液。10 μL样品溶液进LCMS/MS系统分析。

25给药及采血实验前所有心梗大鼠禁食12 h,可自由饮水。给药后4 h即可饮水。分别称取麝香保心丸细粉,人参皂苷提取物细粉,Rg1,Re,Rb3,Rb1和Rc,用05%羧甲基纤维素钠(CMCNa)水溶液配制成混悬液。42只心梗大鼠随机分组后,分别灌胃7种药物,包括麝香保心丸组(180 mg kg-1·d-1,n=6),人参皂苷提取物组(80 mg·kg-1·d-1,n=6),Rg1组、Re组、Rb3组、Rc组、Rb1组给药剂量与样本数均相同(40 mg·kg-1·d-1,n=6)。所有大鼠称重,连续灌胃5 d。第5天灌胃后,分别在5,15,30,45 min,1,15,2,4,6,8,10,24 h眼眶静脉取血,每次采血量约250 μL,采集的样品收集在预先涂有肝素钠的15 mL 离心管中。所有样本立即在4 ℃,3 500 r·min-1下离心10 min,取上清液,血浆样品保存在-20 ℃冰箱中待分析。

3结果

31色谱行为及专一性地高辛(IS),Rg1,Re,Rb3,Rc,Rb1相应用于定量的transitions分别为m/z 7794/4752,8452/6371,9455/188,1 0775/1488,1 0777/1907,1 1073/1188。空白大鼠血浆、空白血浆添加各待测物及内标所得的最低定量限(LLOQ)处的血浆样品及大鼠灌胃麝香保心丸后实际的血浆样本,得到的典型MRM色谱图,见图2。IS,GRg1,GRe,GRb3,GRc,GRb1的保留时间分别为339,537,533,696,668,653 min。各待测物及内标无明显干扰,该方法选择性良好,见图3。

32血浆样品标准曲线通过分析标准血浆样品得到标准曲线,每一浓度平行5份。每条标准曲线是由6个非零浓度点组成。横坐标为待测物的血

4讨论

本文应用LCMS/MS分析了心肌梗死大鼠连续5 d灌胃麝香保心丸、人参提取物及单体化合物后各时间点的5种人参皂苷化合物的血药浓度,并计算其药代动力学参数和时间平均血药浓度曲线。

药动学参数Cmax反映了药物在血浆中的最大浓度,所有给药组中人参皂苷的Cmax均小于200 μg·L-1,说明人参皂苷类化合物灌胃给药吸收较差,可能是由于人参皂苷类化合物在吸收过程中被胃酸破坏、肠道菌降解、肠壁吸收差及肝首过作用所致[2425]。各人参皂苷化合物在麝香保心丸组和人参提取物组的Cmax均大于相应的单体化合物给药组,且麝香保心丸组Cmax高于人参提取物组。血浆蛋白结合率为药代动力学重要参数之一,对血浆蛋白结合率的协同作用可以影响到药物游离体的血浆浓度,文献报道,人参皂苷Rg1与Rb1合并应用氯吡格雷后二者血浆蛋白结合率均下降约10%,使得游离皂苷浓度增加[26]。中药复方及中药提取物中均含有多种成分,因此服用中药制剂相当于药物联合应用。麝香保心丸及人参皂苷提取物中可能含有一些成分,可与人参皂苷类成分竞争性结合血浆蛋白,导致其Cmax升高。心肌缺血后药物可以透过受损血管更多地分布于缺血区,同时,由于缺血区血流减少,使得透过药物在缺血区的滞留时间延长。这种因缺血导致的心肌区药物分布变化称为透过增强与滞留效应,是目前普遍认同的心肌缺血区被动靶向的主要机制[27]。正常大鼠灌胃相近剂量的5种人参皂苷单体化合物后Cmax为1996 ~7014 μg·L-1 [2831],大于模型动物灌胃相应的单体人参皂苷化合物的Cmax,提示在心肌缺血模型大鼠体内,人参皂苷类化合物可能存在心肌缺血区被动靶向的现象,使得心肌缺血区药物分布多,而血药浓度较低。

心梗大鼠灌胃全方、提取物和人参皂苷类单体化合物后,各组Rb1和Re药时曲线均有双峰现象,这与正常大鼠的相关报道一致[2829]。药物的双峰现象通常由肝肠循环、成分间转化或药物再分布导致。文献报道人參皂苷Rd在大鼠体内经代谢可生成Rb1[32];同时,人参皂苷Rb1在空肠的吸收量、吸收速率及累积吸收率,较回肠和十二指肠显著提高[33],提示人参皂苷Rb1的双峰现象可能由人参皂苷Rd转化及其自身在不同肠断吸收不同导致。

Tmax反映了药物达到最大血药浓度所需要的时间。比较各组相应分析物的Tmax发现,麝香保心丸组及人参皂苷提取物组中5种人参皂苷与相应的单体化合物组相比较小,且麝香保心丸组中人参皂苷的Tmax小于人参提取物组,说明提取物组和麝香保心丸组中人参皂苷均比各单一化合物吸收快,提示不仅各人参皂苷类化合物可以互相促进吸收速率,而且复方中的其他成分对人参皂苷的吸收速率具有促进作用。

所有给药组的T1/2和MRT均较长,可能由于人参皂苷类化合物的胆汁及肾脏的排泄率低、肠道排泄慢、血浆蛋白结合率高导致[24,34]。比较各组相应分析物的T1/2和MRT发现,麝香保心丸组中各分析物的T1/2最大,说明复方配伍后5种人参皂苷在体内起效时间可能会延长。正常大鼠灌胃麝香保心丸后5种人参皂苷成分的T1/2在2053~3634 h[16],大于其灌胃于心梗大鼠后各分析物相应的T1/2,可能由于心梗大鼠较正常大鼠小肠推进率增加导致[35]。

药代动力学参数AUC和AUCINF是评价药物吸收程度的重要指标,反映药物在体内的暴露特性。正常大鼠灌胃相近给药浓度的5种人参皂苷单体化合物后AUC和AUCINF分别为13 3637~63 5000,14 9909 ~ 66 8000 μg·L-1·h[2831],远大于心梗大鼠灌胃各单体化合物的AUC和AUCINF,提示正常大鼠对于这5种人参皂苷类化合物吸收优于心梗大鼠。该现象可能由于大鼠心梗后胃排空减慢[20]、血浆中纤维蛋白含量增加[22]及小肠推进率增加[35]导致。在各给药组中,麝香保心丸组中的各人参皂苷成分的给药剂量均最小,但其对应的AUC0t和AUCINF的数值最大,人参提取物组中各人参皂苷的AUC0t和AUCINF其次,结果说明人参皂苷提取物中存在促进人参皂苷单体吸收的成分,同时全方中其他配伍组分也能促进人参皂苷成分的吸收,与之前的研究结果一致[36]。通过药代动力学参数比较可以发现,中药有效成分在配伍后的复方中发挥药效的能力最强,体现了中药复方配伍的科学性,由此说明复方是中医用药的最佳形式。

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[责任编辑曹阳阳]

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