葛根素固体脂质纳米粒的药动学及其代谢产物研究

【摘要】：目的:了解大鼠灌胃葛根素固体脂质纳米粒后葛根素的药动学参数以及葛根素的组织分布、排泄与代谢情况,并与灌胃葛根素混悬液以及静脉注射葛根素注射液进行比较。 方法:大鼠灌胃葛根素固体脂质纳米粒或灌胃葛根素混悬液或静脉注射葛根素注射液后,使用快速高分离度液相色谱串联质谱仪(rapid resolution liquid chromatography tandem mass spectrometry,RRLC-MS/MS)检测生物样品中的葛根素以及代谢产物。 结果: 1.灌胃葛根素固体脂质纳米粒后葛根素在大鼠体内的药动学参数:AUC0→t:2.48±0.30 mg?h /L,AUC0→∞:2.64±0.39 mg?h /L,Cmax:0.33±0.05μg/ml,Tmax:40 min;t1/2 5.60±1.00 h,MRT:9.34±1.40 h,Cl:1.49±0.24 L/h,Vz:11.83±1.02 L,Vss:13.71±1.29 L。葛根素固体脂质纳米粒对葛根素混悬液的相对生物利用度为310%,其绝对生物利用度为5.8%,葛根素固体脂质纳米粒与葛根素混悬液生物不等效;与灌胃葛根素混悬液比较,灌胃葛根素固体脂质纳米粒后葛根素达峰时间明显提前(40min vs 1.5～2 h),消除半衰期明显延长(5.6 h vs 3.27 h)。 2.大鼠灌胃葛根素混悬液后,葛根素在所取组织中的浓度于2.5 h最高,葛根素在各组织中的分布顺序为肾肝肺脾心脑(肝与肺、心与脑AUC接近);大鼠静脉注射葛根素注射液后,葛根素在各组织中的分布顺序为肝肾肺心脾脑(肺与心AUC接近);大鼠灌胃葛根素固体脂质纳米粒后,葛根素在各组织中浓度均较灌胃葛根素混悬液为高,在肝、肾、肺、脾中葛根素浓度于给药后1 h最高,心、脑中最高的葛根素浓度有所延迟,分别出现在2.5 h和6 h,葛根素在各组织中的分布为肝肾脾肺脑心(肺与脾、脑与心AUC接近);葛根素在心、脑组织中的浓度都不高,葛根素包裹在固体脂质纳米粒中增加了葛根素在脑组织和心脏组织中的分布,特别是脑组织。 3.给大鼠灌胃葛根素固体脂质纳米粒后,葛根素由粪便中排泄的累积排泄率为34.17%,其中的74.76%是在灌胃给药后的4～8h期间排泄的;24 h内由尿中排泄的葛根素占给药量的1.79%,0～4 h、4～8 h期间的排泄量分别占由尿排泄总量的30.11%和59.79%;24 h内经粪便中排泄的葛根素约占排泄总量的95.11%;给大鼠灌胃葛根素混悬液后,葛根素由粪便中排泄的累积排泄率为41.56%,其中的75.26%是在灌胃给药后的4～8 h期间排泄的,23.99%是在给药后8～12 h期间排出的;12 h内由尿中排泄的葛根素占给药量的0.64%,0～4 h、4～8 h期间的排泄量分别占由尿排泄总量的27.91%和66.28%;24 h内经粪便中排泄的葛根素约占排泄总量的98.40%;对大鼠灌胃葛根素固体脂质纳米粒或葛根素混悬液后葛根素经尿和粪排泄进行比较,发现大鼠灌胃葛根素固体脂质纳米粒后葛根素经尿排泄率是灌胃相同剂量葛根素混悬液后的2.8倍(1.79% vs 0.64%),主要是0～8 h间葛根素的排泄率增加,8～12h的排泄率虽然仍较高,但无统计学意义(P=0.052);而灌胃葛根素固体脂质纳米粒后,葛根素经粪排泄率虽然低于灌胃葛根素混悬液者,但无统计学意义(P=0.058),12～24h经粪的排泄率较高(P=0.002);大鼠经尾静脉注射葛根素注射液24h内,葛根素由尿中排泄的累积排泄率为36.15%,其中的97.43%是在前4 h内排泄的;由粪便中排泄的葛根素占给药量的9.18%,其中的99.19%是在给药后的8～12 h之间排出的;24 h内经尿中排泄的葛根素占排泄总量的79.64%。 4.在静脉注射葛根素注射液后,对大鼠血浆样品进行AutoMS扫描,给药后血浆样品的总离子色谱图较空白血浆样品多出两个色谱峰M1、M2,正离子模式下,二者的准分子离子均为m/z 593,在负离子模式方式下,其准分子离子峰均为m/z 591。代谢产物可被β-葡萄糖醛酸水解酶水解,而β-葡萄糖醛酸水解酶抑制剂D-葡萄糖二酸1,4-内酯可抑制这一作用。说明葛根素在大鼠血浆中的代谢产物M1、M2是葡萄糖醛酸结合产物,核磁共振确定M2为葛根素-7-O-葡萄糖醛酸苷,推测M1为葛根素-4′-O-葡萄糖醛酸苷;大鼠静脉注射葛根素注射液后,对大鼠尿样进行AutoMS扫描,并与空白尿样比较,结果在给药后的尿样总离子色谱图新增3个色谱峰,经过MSn分析,前两个峰与血浆中两个代谢产物相同,即为葛根素-4′-O-葡萄糖醛酸苷、葛根素-7-O-葡萄糖醛酸苷。在正离子模式下,第3个色谱峰(M3)的准分子离子峰为m/z 433,对m/z 433进行轰击,其裂解碎片415、397、379、367、351、337、313、283,推测M3可能是葛根素的羟化产物——羟基葛根素;大鼠灌胃葛根素固体脂质纳米粒或灌胃葛根素混悬液后,血浆和尿中亦有代谢产物葛根素-4′-O-葡萄糖醛酸苷、葛根素-7-O-葡萄糖醛酸苷,但灌胃给药后血浆、尿中葛根素代谢产物水平明显低于静脉注射相同剂量的葛根素后血浆、尿中的代谢产物水平;大鼠的粪样中均未发现有葛根素的代谢产物; 5.大鼠静脉注射葛根素注射液5 min后,血浆中即可检测到代谢产物M1、M2,血浆中M1于10～15 min达到峰值,血浆中M2于15～30 min达到峰值,此后,虽然血浆中M1、M2时有波动,但总体呈缓慢下降趋势;大鼠灌胃葛根素固体脂质纳米粒10 min后即可检测到代谢产物M2,血浆中M2的动力学曲线多呈双峰,给药后2 h出现第1个峰,4 h后再次升高,于给药后6 h出现第2个峰,此后,血浆中M2水平逐渐下降; 6.在健康大鼠原位肝、肠灌注模型中,葛根素的代谢产物相似。 结论: 1.葛根素包裹在固体脂质纳米粒中提高了葛根素的生物利用度,可能与改善了葛根素的吸收有关。 2.葛根素包裹在固体脂质纳米粒中后增加并改变了葛根素在大鼠体内的组织分布,各组织中葛根素浓度均增加,葛根素在肝、脾中的分布增加最多,可能与葛根素固体脂质纳米粒为单核-巨噬细胞系统吞噬有关;脑组织中葛根素分布增加可能与固体脂质纳米粒能够更容易通过血脑屏障有关。 3.葛根素混悬液灌胃后主要经消化道排泄,静脉注射葛根素后主要经肾脏排泄,而葛根素固体脂质纳米粒灌胃后,除了由于吸收增加而经肾脏排泄增加外,葛根素的排泄过程无太大的变化。 4.在大鼠血浆、尿样中发现葛根素共有3个代谢产物,其中最多的代谢产物为葛根素-7-O-葡萄糖醛酸苷(M2),其他两个代谢产物可能分别为葛根素-4’-O-葡萄糖醛酸苷(M1)、羟基葛根素(M3),量可能均很少;在健康大鼠原位肝、肠灌注模型中,葛根素的代谢无空间位置选择性。