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        吡蚜酮在大鼠體內(nèi)的毒代動力學(xué)研究

        2014-10-15 10:15:08林立紅孫常松孟慶賀李曉磊段明郁
        化學(xué)與生物工程 2014年7期
        關(guān)鍵詞:吡蚜乙腈血漿

        于 巍,林立紅,王 剛,孫常松,孟慶賀,李曉磊,段明郁

        (1.沈陽化工研究院安全評價中心,遼寧 沈陽110021;2.沈陽科創(chuàng)化學(xué)品有限公司,遼寧 沈陽110144)

        吡蚜酮化學(xué)名4,5-二氫-6-甲基-4-(3-吡啶亞甲基氨基)-1,2,4-3(2 H)-酮,屬非殺傷性新型殺蟲劑,具有高效、低毒、高選擇性、對環(huán)境生態(tài)安全等特點,主要通過食物鏈途徑進入人體[1]。目前已報道的吡蚜酮檢測方法包括高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法[2-3]、氣相色譜-質(zhì)譜法等[4-5],多用來檢測煙草、煙堿、水果及蔬菜中的殘留量[6-7],但用于檢測動物體內(nèi)血漿藥物濃度尚未見報道。作者在此采用液質(zhì)聯(lián)用儀檢測不同染毒劑量下SD大鼠血漿中吡蚜酮的濃度,并研究其在大鼠體內(nèi)的毒代動力學(xué)過程,擬為進一步的深入研究提供依據(jù)。

        1 實驗

        1.1 試驗動物、試劑與儀器

        SPF級SD雄性大鼠(質(zhì)量合格證號:211002300000434)11只,體重250~300g,遼寧長生生物技術(shù)有限公司。實驗前禁食18h。

        吡蚜酮原藥(純度98.0%),沈陽科創(chuàng)化學(xué)品有限公司;吡蚜酮標準品(純度99.5%),沈陽化工研究院有限公司農(nóng)標室;乙腈(色譜純),F(xiàn)isher公司;50%甲酸(色譜純),F(xiàn)luka公司;CO2(麻醉用);玉米油(金龍魚牌非轉(zhuǎn)基因油)。

        LC-20A/AB API3200 型 液 質(zhì) 聯(lián) 用 儀 (LC-MS/MS),配備 Analyst1.5.1軟件,島津公司;T18型勻漿機,IKA公司;Sartorius BP211D型電子天平(十萬分之一);3K15型高速離心機,Sigma公司;移液器,Eppendorf公司。

        DAS Ver2.0軟件,上海中醫(yī)藥大學(xué)藥物臨床研究中心編制。

        1.2 方法

        1.2.1 測試條件

        色譜柱為 Phenomenex Luna C18(50mm×4.6 mm,5μm);流動相為水-乙腈(含0.1%甲酸),梯度洗脫程序:水-乙腈(95∶5,體積比,下同),0.5min;水-乙腈(5∶95),2.0min;水-乙腈(95∶5),3.1min;水-乙腈(95∶5),5.0min;流速0.6mL·min-1;柱溫為室溫;進樣量10μL;保留時間2.3min。

        離子源為ESI源;離子源溫度500℃;噴霧電壓5 000V;CAD值3.00;EP值4.00V;CEP值15.91;GAS1值50.00;GAS2值55.00;氣簾氣值25.00;檢測方式為 MRM;定量離子對為218.30/105.30;DP值100.00V;CE值30.00;CXP值10.00。

        1.2.2 溶液的配制

        標準曲線工作溶液:精確稱量吡蚜酮標準品,用乙腈配制成1.00g·L-1的吡蚜酮母液,并稀釋成濃度(mg·L-1)為 1.00、2.00、4.00、8.00、20.0、80.0、160、200的梯度溶液。

        質(zhì)控樣品工作溶液:用乙腈將1.00g·L-1的吡蚜酮母液稀釋成濃度(mg·L-1)為4.00、40.0、160的梯度溶液。

        1.2.3 血漿樣品處理

        向190μL空白大鼠血漿樣品(實驗前從空白大鼠采集)中加入10μL吡蚜酮溶液,渦旋1min;取150 μL,加入300μL乙腈,渦旋混勻,置于離心機中以15 000r·min-1離心10min;取上清液100μL,加入900μL超純水稀釋后,進樣分析。

        取給藥大鼠血漿樣品30μL,加入60μL乙腈,渦旋混勻,置于離心機中以15 000r·min-1離心10 min;取上清液50μL,加入450μL超純水稀釋后,進樣分析。

        1.2.4 毒代動力學(xué)研究

        實驗設(shè)高、低兩個劑量組,單次染毒。根據(jù)雄性大鼠急性經(jīng)口毒性LD50為5 820mg·kg-1,高劑量設(shè)定為限量劑量[8],即1 000mg·kg-1;低劑量設(shè)定為雄性大鼠高劑量的1/10,即100mg·kg-1。

        大鼠稱重,按100mg·kg-1和1 000mg·kg-1的劑量采取經(jīng)口灌胃方式,一次給足設(shè)計劑量,給藥后將大鼠放回代謝籠內(nèi),自由進食、飲水??瞻讓φ沼诮o藥前采集血樣,高劑量組于投藥后的10min、30min、1h、2h、4h、7h、24h、31h、48h、72h、96h,低劑量組于投藥后的10min、30min、1h、2h、4h、5.5h、7h、12h、24h,經(jīng)眼眶靜脈叢采血0.1mL至肝素處理的離心管中,混勻,以8 000r·min-1離心10min,取上層血漿,置于-70℃冰箱冷凍保存,待測。

        1.2.5 數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計分析

        用DAS Ver2.0軟件對數(shù)據(jù)進行擬合,計算毒代動力學(xué)參數(shù),包括達峰時間(tmax)、峰值濃度(cmax)、消除半衰期(t1/2β)、表觀分布容積(Vz)、體內(nèi)總清除率(CLz)、毒時曲線下面積[AUC(0~t)、AUC(0~∞)],并進行統(tǒng)計分析。采用梯形法計算AUC、cmax與tmax均為實測值。

        2 結(jié)果與討論

        2.1 分析方法的方法學(xué)考察

        2.1.1 特異性

        分別將空白大鼠血漿樣品、空白大鼠血漿加入吡蚜酮標準品、給藥1 000mg·kg-11.0h后的大鼠血漿樣品按1.2.3方法前處理,進行LC-MS/MS分析,結(jié)果見圖1。

        a.空白大鼠血漿 b.空白大鼠血漿添加吡蚜酮標準品c.給藥1 000mg·kg-11.0h后的大鼠血漿樣品

        圖1 不同樣品的LC-MS/MS圖譜

        Fig.1 LC-MS/MS Chromatograms of different samples

        由圖1可見,血漿中內(nèi)源性雜質(zhì)對吡蚜酮的分析沒有影響,方法的特異性良好。

        2.1.2 標準曲線

        用空白大鼠血漿稀釋標準曲線工作溶液,配制成濃度(mg·L-1)分別為0.050、0.100、0.200、0.400、1.00、4.00、8.00、10.0的標準曲線樣品。按1.2.3方法前處理,進行LC-MS/MS分析。以吡蚜酮的峰面積(Y)對濃度(X)繪制曲線,擬合得回歸方程為Y=aX2+bX+c,結(jié)果見表1 。

        由表1 可知,吡蚜酮在0.050~10.0mg·L-1范圍內(nèi)相關(guān)性良好。

        表1 吡蚜酮大鼠血漿標準曲線回歸方程參數(shù)Tab.1 Parameters of regression equation of pymetrozine in rat plasma

        2.1.3 準確度和精密度

        用空白大鼠血漿稀釋質(zhì)控樣品工作溶液,配制成考察準確度與精密度的質(zhì)控樣品(QC),吡蚜酮濃度(mg·L-1)分別為0.200、2.00和8.00,按1.2.3方法前處理,進行LC-MS/MS分析,每天配制一套標準曲線和QC樣品,平行進行3d,考察方法的準確度、批內(nèi)精密度與批間精密度,結(jié)果見表2 。

        表2 吡蚜酮在大鼠血漿中的準確度、精密度和穩(wěn)定性/%Tab.2 Recovery,precision and stability of pymetrozine in rat plasma/%

        由表2 可知,準確度和精密度結(jié)果符合方法學(xué)要求。

        2.1.4 穩(wěn)定性

        用空白大鼠血漿稀釋質(zhì)控樣品工作溶液,配制成吡蚜酮濃度(mg·L-1)分別為0.200、2.00和8.00的質(zhì)控樣品,各12份,其中6份室溫放置0h、4h、6h后按1.2.3方法前處理,進行LC-MS/MS分析,考察其室溫穩(wěn)定性;另外6份分別在-70℃冰箱保存1周、2周和4周后按1.2.3方法前處理,進行LC-MS/MS分析,考察其-70℃冰箱保存穩(wěn)定性;另外配制3種濃度的吡蚜酮血漿樣品保存于-70℃冰箱中,于24h、48h和72h取出反復(fù)凍融,按1.2.3方法前處理,進行LC-MS/MS分析,考察其凍融穩(wěn)定性,結(jié)果見表2 。

        由表2 可知,各條件下吡蚜酮樣品均穩(wěn)定。

        2.2 吡蚜酮在大鼠體內(nèi)的毒代動力學(xué)參數(shù)測定

        大鼠經(jīng)口灌胃給予吡蚜酮后,血漿藥物濃度-時間曲線如圖2所示,經(jīng)DAS Ver2.0軟件處理,采用統(tǒng)計矩模型計算,結(jié)果見表3 。

        圖2 吡蚜酮大鼠血漿藥物濃度-時間曲線Fig.2 Concentration-time curves of pymetrozine in rat plasma

        由圖2可知,SD大鼠經(jīng)口灌胃給予吡蚜酮后,血漿中10min即可檢出毒物,給藥后低、高劑量組分別在4h和2h藥物濃度達峰,而后隨時間延長逐漸下降,分別在24h、48h時血漿藥物濃度均低于cmax的5%。

        表3 吡蚜酮主要毒代動力學(xué)參數(shù)(n=5)Tab.3 Toxicokinetics parameters of pymetrozine(n=5)

        由表3 可知,低、高兩個劑量組:達峰時間(tmax)分別為4h和2h;峰值濃度(cmax)分別為36 180μg·L-1和69 388μg·L-1;消除半衰期(t1/2β)分別為18.972h和33.177h,高劑量較長,提示其消除較慢,可能在體內(nèi)蓄積,且1 000mg·kg-1劑量組已基本達吸收飽和;表觀分布容積(Vz)較小,分別為2.65L·kg-1和8.236L·kg-1,說明吡蚜酮對血漿外組織親和力較弱;體內(nèi)總清除率(CLz)分別為0.107L·h-1·kg-1和0.266L·h-1·kg-1;毒 時 曲 線 下 面 積 [AUC(0~t)]分 別 為652 604.71μg·h· L-1和1 674 767.1μg·h· L-1;AUC(0~∞)分 別 為 931 164.77 μg· h· L-1和1 876 484.6μg·h· L-1。

        2.3 討論

        吡蚜酮為低毒農(nóng)藥,臨床未見有急性中毒的報道。本研究表明,吡蚜酮能迅速吸收進入血液,隨后快速分布,緩慢消除。經(jīng)DAS Ver2.0軟件處理數(shù)據(jù),采用統(tǒng)計矩模型計算,得到低、高劑量組的 AUC(0~t)的比值為0.39、AUC(0~∞)的比值為0.50,提示其與給藥劑量不成比例(給藥劑量比為0.10),呈現(xiàn)出非線性代謝動力學(xué)特征。

        3 結(jié)論

        采用LC-MS/MS分析方法研究不同染毒劑量下吡蚜酮在SD大鼠體內(nèi)的毒代動力學(xué)特征。色譜柱為Phenomenex Luna C18(50mm×4.6mm,5μm),采用ESI離子源,定量離子對為218.30/105.30。結(jié)果表明,大鼠經(jīng)口灌胃給予吡蚜酮后,由統(tǒng)計矩參數(shù)表示的低、高兩個劑量組主要毒代動力學(xué)參數(shù)如下:達峰時間(tmax)分別為4h和2h;峰值濃度(cmax)分別為36 180 μg·L-1和69 388μg·L-1;消除半衰期(t1/2β)分別為18.972h和33.177h;表觀分布容積(Vz)分別為2.65 L·kg-1和8.236L·kg-1;體內(nèi)總清除率(CLz)分別為:0.107L·h-1·kg-1和0.266L·h-1·kg-1;毒時曲線下面積[AUC(0~t)]分別為652 604.71μg·h·L-1和1 674 767.1μg·h· L-1;AUC(0~∞)分別為931 164.77μg·h· L-1和1 876 484.6μg·h·L-1。在毒性劑量下,吡蚜酮在大鼠體內(nèi)的毒代動力學(xué)過程具有非線性動力學(xué)特征。值得注意的是,1 000 mg·kg-1劑量組消除半衰期較長,易發(fā)生蓄積。

        采用LC-MS/MS進行檢測,方法準確、靈敏,可為吡蚜酮毒代動力學(xué)的深入研究提供方法學(xué)依據(jù),進而為毒理學(xué)試驗設(shè)計奠定基礎(chǔ)。

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