李海龍，尹航，文琪，譚銀豐，陳峰，張小坡，賴偉勇

(1.海南省藥用植物研究與開發(fā)重點實驗室，海南?？?71199；2.海南醫(yī)學院藥學院，海南?？?71199)

LC-MS/MS法測定大鼠血漿中芹黃春濃度及其在藥代動力學研究中的應用

李海龍1，2，尹航2，文琪2，譚銀豐1，2，陳峰1，2，張小坡1，2，賴偉勇1，2

(1.海南省藥用植物研究與開發(fā)重點實驗室，海南?？?71199；2.海南醫(yī)學院藥學院，海南?？?71199)

目的研究大鼠分別灌胃和靜脈給藥芹黃春（芹菜素-7-O-β-D吡喃葡萄糖苷）溶液后，血漿中的芹黃春藥物濃度及其藥代動力學性質(zhì)。方法6只雌性Sprague Dawley大鼠隨機分為兩組，每組3只，分別經(jīng)灌胃(10 mg/kg)和靜脈注射(2 mg/kg)給予芹黃春溶液后，按設計的時間點從大鼠眼內(nèi)眥靜脈叢采集血液樣品，置于肝素化的離心管中，低溫離心得血漿。采用甲醇沉淀法處理血漿生物樣品，利用LC-MS/MS方法對血漿生物樣品進行分析。藥代動力學參數(shù)由Kinetica 2000軟件進行計算。結(jié)果芹黃春濃度在1～2 000 ng/mL范圍內(nèi)線性關系良好(r=0.997 4)，定量下限為1 ng/mL，低(8 ng/mL)、中(100 ng/mL)、高(1 200 ng/mL)3個濃度的提取回收率均大于90%，日內(nèi)日間精密度和穩(wěn)定性的RSD均小于12.8%，日內(nèi)日間準確度在91.5%～107%，方法學考察均符合要求。大鼠經(jīng)靜脈注射和灌胃芹黃春后，Cmax分別為(2 363±96)ng/mL和(13.3±5.8)ng/mL，AUC0～∞分別為(796±201)h·ng/mL和(28.9±9.2)h·ng/mL，大鼠經(jīng)靜脈注射和后t1/2為(1.20±0.17)h，芹黃春的口服生物利用度約為0.6%。結(jié)論所建立的LC-MS/MS分析方法方便、快速，靈敏度高，準確度好，可用于大鼠血漿芹黃春濃度測定及其藥代動力學的研究。

大鼠；芹黃春；液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜聯(lián)用法；藥代動力學

芹黃春(Apigetrin)為芹菜素-7-O-β-D吡喃葡萄糖苷(Apigenin-7-O-β-D-glucopyranoside)，存在于從低等到高等的植物中。研究人員已經(jīng)從井欄邊草(Pteris multifida)[1]、刺柏(Juniperus oblonga Bieb)[2]、苦荬菜(Ιxeris sonchifolia Hance)[3]、旱柳(Salix matsudana Koidz)[4-6]、半枝蓮(Scutellaria barbata)[7]、杭白菊(Chry-santhemum morifolium Ramat)[8-9]、菊花(Flos Chrysanthemi)[10]、頂羽菊(Acroptilon repens)[11]、黃菊花(Chrysanthemum morifolium)[12]、鋸草(Achillea millefolium)[13]、夏堇(Torenia fournieri)[14]、構(gòu)樹(Broussonetia papyrifera)[15]、薰衣草(Lavandula augustifolia)[16]、絳車軸草(Trifolium incarnatum)[17]、絡石(Trachelospermum jasminoides)[18]、歐薄荷(Mentha longifolia)[19]、牛至屬(Origanum species)植物[20]和Marrubium deserti de Noé[21]等植物中均分離得到芹黃春。

同時，研究人員對芹黃春的藥理活性也進行了研究。Fuchs等[22]研究發(fā)現(xiàn)芹黃春具有抗皮膚炎癥的活性，并認為這種作用與其抗氧化活性有關。隨后，Merfort等[23]研究證實芹黃春不僅可以吸附在皮膚的表層，而且可以穿透進入深部皮膚組織。芹黃春濃度依賴性地抑制N-甲酰基-蛋氨酸-亮氨酸苯丙氨酸誘導的人中性粒細胞過氧化物的產(chǎn)生、抑制細胞中45 kDa蛋白的酪氨酸磷酸化[3]。芹黃春可以抑制大鼠血小板花生四烯酸的代謝，顯著降低代謝產(chǎn)物12-hydroxy-5,8,10, 14-eicosatetraenoic acid的含量。該物質(zhì)在過敏以及動脈粥樣硬化中發(fā)揮一定的作用[5-6]。Patil等[24]研究發(fā)現(xiàn)，多次給予芹黃春(腹腔注射，5～20 mg/kg)劑量依賴性地對抗衰老小鼠和脂多糖誘導小鼠的注意力缺陷表現(xiàn)，但對幼年小鼠無影響。同時，雖然不能改善幼年或衰老小鼠的活動能力，但可明顯改善旋轉(zhuǎn)桿測試(Rota-Rod test)中的表現(xiàn)。Patil等[24]認為這些活性可能與對環(huán)氧化物酶-2(COX-2)的抑制和對誘導型NO合成酶(iNOS)的誘導作用有關。Zheng等[25]研究發(fā)現(xiàn)芹黃素對四氯化碳(CCl4)引起的肝損傷具有保護作用，作用機理與清除自由基、抗氧化有關。Srivastava等[26]發(fā)現(xiàn)芹黃春可抑制多種腫瘤細胞的增殖；也有研究證實芹黃春可誘導白血病細胞K562的分化而發(fā)揮抗腫瘤作用[27]；也可誘導早幼粒細胞性白血病細胞HL-60的細胞分化，與之相關的10個蛋白通過蛋白質(zhì)組學的方法得到了確認[28]。另外，也有研究證實，芹黃春具有抗突變作用[19]。

關于芹黃春在生物樣本中的定量分析及藥代動力學也有部分文獻報道。Chen等[29]建立了高效液相色譜法(HPLC)測定靜脈給藥芹黃春后大鼠血漿中的藥物濃度，測定的最低定量下限為60 ng/mL。Chen等[30]進一步優(yōu)化條件，建立了同時分析芹黃春和木犀草素-7-O-葡萄糖苷的HPLC方法，并成功用于大鼠灌胃葎草(Humulus japonicus)提取物后血漿藥物濃度的測定。

通過文獻分析發(fā)現(xiàn)，關于芹黃春化學和藥理研究較多，對其體內(nèi)過程的研究相對較少。Hanske等[31]研究發(fā)現(xiàn)腸道菌群影響了芹黃春的生物利用度，但芹黃春在體內(nèi)的物質(zhì)形式和濃度變化沒有報道。因為芹黃春為黃酮糖苷，在體內(nèi)可發(fā)生脫糖及二相結(jié)合代謝等黃酮苷類物質(zhì)常見的生物轉(zhuǎn)化反應。因此，本文主要進行兩部分的研究，即大鼠灌胃(p.o.)和尾靜脈(i.v.)芹黃春溶液后，血漿中原形藥物及代謝產(chǎn)物的定性檢測為其一；其二是利用液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜聯(lián)用法(LC-MS/MS)定量分析血漿中原形藥物的濃度及濃度隨時間的變化情況以及生物利用度的初步評價。

1 材料與方法

1.1 試藥與試劑芹黃春標準品由本課題組自制，高良姜素(批號MUST-14031113)購自成都曼思特生物科技有限公司，作為內(nèi)標化合物使用。以上化合物的純度均在98%以上。其分子結(jié)構(gòu)見圖1。色譜純級甲醇購自美國Tedia公司；色譜級純水由去離子水通過Milipore純水系統(tǒng)制備。

圖1 芹黃春和高良姜素的結(jié)構(gòu)

1.2 儀器美國AB公司的AB-SCΙEX APΙ 4000 plus串聯(lián)四極桿質(zhì)譜儀，通過Turbo V離子源接口與島津公司Prominence UFLC液相色譜儀串聯(lián)。液相色譜儀配制LC-20AD雙泵系統(tǒng)，DGU-20A3R在線脫氣機，SΙL-20AHT自動進樣器和CTO-20A柱溫箱。AB-SCΙEX軟件控制數(shù)據(jù)采集和處理。KUBOTA 5299型高速冷凍離心機。

1.3 實驗動物雌性Sprague Dawley大鼠，體重190～215 g，購自湖南省長沙市開福區(qū)東創(chuàng)實驗動物科技服務部。大鼠自由進食和飲水，給藥前夜禁食不禁水。

1.4 供試樣品的制備精密稱取芹黃春，用生理鹽水溶解制成0.995 mg/mL的供試品溶液。

1.5 給藥和血漿樣品收集6只大鼠隨機分為兩組，每組3只，分別經(jīng)灌胃(10 mg/kg)和尾靜脈注射(2 mg/kg)給藥。給藥后5 min、15 min、30 min、1 h、2 h、4 h、6 h、8 h、10 h和24 h從大鼠眼內(nèi)眥靜脈叢采集血液樣品，置于肝素化離心管中，低溫離心，分離上層血漿樣品，分裝，樣品置于-70℃?zhèn)溆谩?/p>

1.6 血漿樣品的處理取各血漿樣品各50 μL，加入150 μL甲醇(含內(nèi)標物高良姜素，1 μg/mL)，漩渦振搖5 min，13 000 r/min下離心10 min，取上清液，利用LC-MS/MS定量分析血漿中的芹黃春，進樣量10 μL。

1.7 色譜條件Phenomenex?Kinetex 2.6 μ XB-C18 100A色譜柱(2.10 mm i.d×50 mm)進行樣品的分離分析，溫度控制在40oC，流動相為水(含0.1‰甲酸，A相)-甲醇(含0.1‰甲酸，B相)，梯度洗脫:0～1.00 min為5%B，1.01～4.00 min為100%B相，4.01～5.00 min維持在5%B，流速0.4 mL/min，進行血漿樣品中芹菜素-7-O-β-D吡喃葡萄糖苷的含量測定。

1.8 質(zhì)譜條件電噴霧離子源(-)離子模式，噴霧電壓-4 500 V，GS1為40 psi，GS2為60 psi，簾氣為25 psi，噴霧溫度為600℃。多反應檢測掃描(MRM)模式對芹黃春進行定量分析，離子對的掃描時間為40 ms。芹黃春和高良姜素檢測離子對分別為431.2→268.0和268.9→108.0。

1.9 藥代參數(shù)的計算根據(jù)血漿藥物濃度-時間曲線，利用Kinetica 2000軟件的非房室模型計算藥代參數(shù)。其中，最大濃度(Cmax)和達到最大濃度的時間(Tmax)直接血漿從藥物濃度-時間曲線獲得。血漿藥物濃度-時間曲線下面積(AUC)利用梯形面積法計算，包括AUC0～t和AUC0～∞。數(shù)據(jù)表述為均數(shù)±標準差(±s)。

2 結(jié)果

2.1 方法專屬性分別取空白血漿、空白血漿加芹黃春及高良姜素、給藥后大鼠血漿樣本，按“1.6”項下操作，得色譜圖，血漿雜質(zhì)不干擾其含量測定和代謝物篩查，見圖2。

2.2 線性范圍、檢測限及定量限取濃度為0.1 mg/mL芹黃春甲醇溶液適量，用空白血漿配制成2 000 ng/mL血漿樣品，而后再用空白血漿逐級稀釋成1 000 ng/mL、100 ng/mL、10 ng/mL、5 ng/mL、2 ng/mL、1 ng/mL、0.5 ng/mL、0.1 ng/mL濃度的血漿樣品，而后分別用濃度為1 000 ng/mL的高良姜素甲醇溶液按“1.6”項下操作，以芹黃春濃度為橫坐標，以芹黃春與內(nèi)標物峰面積比值為縱坐標，標準曲線用加權(quán)(w=1/c)最小二乘法進行回歸計算，求得回歸方程為y=0.003 24x+0.000 432(r=0.997 4)，線性范圍為1～2 000 ng/mL。定量限為1 ng/mL(S/N＞10)，檢測限為0.5 ng/mL(S/N＞3)。

2.3 精密度與準確度配制芹黃春濃度分別為8 ng/mL、100 ng/mL、1 200 ng/mL的低、中、高3種濃度的血漿樣品，按“1.6”項下操作，在連續(xù)3 d內(nèi)分別制備并分析，計算日內(nèi)和日間精密度的相對標準差(RSD)和準確度均小于15%，見表1。

圖2 代表性LC-MS/MS圖譜

2.4 基質(zhì)效應與提取率配制8ng/mL、100ng/mL、1 200 ng/mL的芹黃春甲醇溶液和1 000 ng/mL的高良姜素甲醇溶液作為Set1；取空白血漿500 μL，加1.5 mL甲醇，按“1.6”項下操作，取上清液，用100 μg/mL芹黃春甲醇溶液配制成8 ng/mL、100 ng/mL、1 200 ng·mL三種濃度和1 000 ng/mL的高良姜素溶液，作為Set2；100 μg/mL芹黃春甲醇溶液配制8 ng/mL、100 ng/mL、1 200 ng/mL三種濃度和1 000 ng/mL的高良姜素的血漿樣品，按“1.6”項操作處理血漿樣品，作為Set3；分別進行LC-MS/MS分析。計算芹黃春低、中、高3個濃度的基質(zhì)效應和提取率分別90.7%、92.7%、93.3%和104%、105%、95.4%，內(nèi)標物高良姜素的基質(zhì)效應和提取率分別為66%和100%，見表2。

2.5 穩(wěn)定性配制3種濃度分別為8 ng/mL、100 ng/mL、1 200 ng/mL的芹菜素-7-O-β-D吡喃葡萄糖苷血漿樣品，分別考察血漿樣品在室溫放置4 h、凍-融循環(huán)3次和血漿樣品處理后置自動進樣器中8 h等的穩(wěn)定性。按“1.6”項下操作，結(jié)果表明其RSD和準確度均小于15%，見表3。

表1 大鼠血漿中芹黃春的精密度和準確度(±s，n=5)

表1 大鼠血漿中芹黃春的精密度和準確度(±s，n=5)

芹黃春(ng/mL)日間精密度日內(nèi)精密度第1天第2天第3天8 100 1 200測定值(ng/mL) 7.84±0.61 92.6±1.76 1098±47.1 RSD (%) 7.78 1.90 4.29準確度(%) 97.9 92.6 91.5測定值(ng/mL) 8.38±0.39 107±2.59 1120±51.0 RSD (%) 4.65 2.42 4.55準確度(%) 105 107 93.4測定值(ng/mL) 8.44±0.20 105±3.56 1118±73.6 RSD (%) 2.37 3.39 6.58準確度(%) 105 105 93.2測定值(ng/mL) 8.22±0.49 102±7.15 1112±55.0 RSD (%) 5.96 7.01 4.95準確度(%) 103(5.93) 102(7.01) 92.7(4.94)

表2 大鼠血漿中芹黃春的基質(zhì)效應和提取率[±s(RSD)，Mean(RSD),n=5]

表2 大鼠血漿中芹黃春的基質(zhì)效應和提取率[±s(RSD)，Mean(RSD),n=5]

質(zhì)控樣品及內(nèi)標(ng/mL)峰面積(×104) Set 1Set 2Set 3基質(zhì)效應提取率芹黃春8 100 1 200高良姜素(ΙS) 1 000 1.90±0.08(4.21%) 22.9±2.45(10.7%) 255±19.3(7.57%) 1.72±0.14(8.14%) 21.0±1.09(5.19%) 236±17.2(7.29%) 1.79±0.08(4.47%) 22.2±0.38(1.71%) 224±13.0(5.80%) 90.7(9.32%) 92.7(9.22%) 93.3(12.00%) 104(5.27%) 105(5.51%) 95.4(10.50%) 79.4±1.69(2.13%)52.4±1.30(2.48%)52.3±2.99(5.72%)66(9.32%)100(6.0%)

表3 大鼠血漿樣品中芹黃春的穩(wěn)定性(±s，n=6)

表3 大鼠血漿樣品中芹黃春的穩(wěn)定性(±s，n=6)

芹黃春質(zhì)控樣品濃度(ng/mL) 8 100 1 200穩(wěn)定性(RSD) 8.04±0.69(8.58%) 100±7.84(7.84%) 1 137±24.2(2.13%)準確度(RSD) 100%(8.55%) 100%(7.84%) 94.7%(2.07%)穩(wěn)定性(RSD) 8.05±0.73(9.07%) 104±6.26(6.02%) 1 180±50.7(4.30%)準確度(RSD) 100%(9.07%) 104%(6.02%) 98.6%(4.44%)穩(wěn)定性(RSD) 8.11±0.38(4.69%) 92.0±11.8(12.8%) 1 108±40.9(3.69%)準確度(RSD) 101%(4.59%) 92.0%(12.8%) 92.2%(3.53%)

2.6 血漿分析方法在藥動學中的應用將上述分析方法用于SD大鼠灌胃和尾靜脈給藥后血漿樣品的分析，并計算相關的藥代參數(shù)(表4)。研究結(jié)果表明，尾靜脈注射給藥后，芹黃春在體內(nèi)的濃度快速下降，血漿藥物濃度在6 h后低于最低定量下限(1 ng/mL)。芹黃春半衰期平均為1.20 h，平均滯留時間(MRT)為0.43 h，血漿總清除率約為2.62 L/(h·kg)，分布容積約為1.11 L/kg，大于大鼠總體液體積(0.68 L/kg)，提示芹黃春在大鼠體內(nèi)分布較為廣泛或者在某一部位有較多分布。灌胃給藥后，芹黃春吸收較快，血漿中達到峰濃度的時間為5 min或30 min，峰濃度平均值為13.3 ng/mL，濃度處于較低的水平。血漿中藥物濃度在6 h基本上低于最低定量下限。在血漿藥物濃度-時間曲線上，可以看到濃度的波動情況(多峰現(xiàn)象)。此外，通過與靜脈給藥比較分析，芹黃春的生物利用度約為0.61%。

表4 芹黃春在大鼠體內(nèi)的主要藥代參數(shù)(±s，n=3)

表4 芹黃春在大鼠體內(nèi)的主要藥代參數(shù)(±s，n=3)

PK參數(shù)Cmax或者C5min(ng/mL) Tmax(h) AUC0～t(h·ng/mL) AUC0～∞(h·ng/mL) t1/2(h) MRT(h) CLtot,p(L/h·kg) Vss(L/kg) F(%)尾靜脈注射給藥(2 mg/kg) 2363±96 0.083 793±201 796±201 1.20±0.17 0.43±0.09 2.62±0.64 1.11±0.14 -灌胃給藥(10 mg/kg) 13.3±5.8 0.083,0.5 24.2±7.6 28.9±9.2 -3.24±1.92 --0.61±0.19

3 討論

芹黃春為常見的黃酮苷類物質(zhì)，在植物中分布廣泛。除了植物化學方面的研究工作之外，藥理活性研究是重要研究內(nèi)容。針對這部分研究報道，可以發(fā)現(xiàn)，在實驗設計時對劑量或濃度的選擇較少提及藥代動力學方面的依據(jù)，原因可能是有關藥代動力學的報道較少，或者低估了藥代動力學信息在藥效/毒性研究中的作用。因此，本文探討了大鼠經(jīng)不同給藥途徑后，芹黃春在大鼠血漿中的存在的物質(zhì)形式以及口服生物利用度等基本的藥代動力學信息。研究結(jié)果顯示，芹黃春的口服生物利用度較低(0.61%)，峰濃度也處于ng/mL級水平(13 ng/mL、10 mg/kg劑量給藥)。造成生物利用度如此低的原因可能是：吸收差，代謝穩(wěn)定性差或消除快。確切的機制有待于進一步研究。靜脈給藥后，芹黃春在大鼠血漿中短暫的處于較高濃度水平(約2.4 μg/mL、2 mg/kg劑量給藥)，但濃度迅速下降，t1/2僅為1.2 h，分布容積較大。濃度快速下降的原因可能與：(1)血漿向組織的快速分布；(2)代謝轉(zhuǎn)化；(3)排泄等有關。這些機制也有待于闡明。以上藥代動力學信息表明：芹黃春在大鼠體內(nèi)生物利用度低、消除快而且多以代謝物的形式存在。因此，真正的藥效物質(zhì)形式還有待于進一步確定。進行藥效研究時，關注發(fā)揮藥效作用時的物質(zhì)形式和濃度也非常有意義。

本文建立了全新的LC-MS/MS的分析方法用于分析大鼠血漿中的芹黃春的藥物濃度，方法中涉及的樣品處理過程簡單易行，分析方法靈敏度高，分析時間短。該定量分析方法成功用于大鼠不同給藥途徑給予芹黃春后血漿中藥物濃度的分析，得到了相關的藥代動力學信息，如較低的生物利用度，快速的半衰期和代謝轉(zhuǎn)化等。本文所建立的分析方法有利于芹黃春藥代動力學研究的進行。

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Determination of apigetrin in rat plasma by LC-MS/MS and its application in the pharmacokinetic study.

LI Hai-long1,2,YIN Hang2,WEN Qi2,TANG Yin-feng1,2,CHEN Feng1,2,ZHANG Xiao-po1,2,LAI Wei-yong1,2.1.Hainan Provincial Key Laboratory of R&D of Tropical Herbs,Haikou 571199,Hainan,CHINA;2.School of Pharmacy,Hainan Medical University,Haikou 571199,Hainan,CHINA

ObjectiveTo quantify apigetrin in rat plasma by LC-MS/MS,and investigate pharmacokinetic properties of apigetrin after oral or intravenous administration of apigetrin solution to rats.MethodsSix female Sprague Dawley rats were randomly divided into two groups,with three rats in each group,to receive a single intravenous dose(2 mg/kg)or an oral dose of apigetrin solution(10 mg/kg).Serial blood samples were collected from the orbital sinus under light ether anesthesia.Each plasma sample was precipitated with the ΙS-spiked methanol solution. The mixture was well followed by a vortex shake for 5 min and centrifuged at 13 000 r/min for 10 min.The resulting supernatant was directly applied for LC-MS/MS analysis.Pharmacokinetic parameters were determined with Kinetica 2000 software.ResultsGood linearity was found in the range of 1～2 000 ng/mL for apigetrin.The lower limit determination of apigetrin was 1 ng/mL.The relative extraction recoveries were higher than 90%at three concentrations (8 ng/mL,100 ng/mL,1 200 ng/mL).The RSD values for stability of intraday and interday precision were always less than 12.8%.Ιntraday and interday accuracy ranged from 91.5%to 107%.The accuracy,precision,stability,extraction recoveries and linearity were found to be within the acceptable criteria.This method was successfully applied to a pharmacokinetic study after oral or intravenous administration of apigetrin solution to rats.The Cmaxwas(2 363±96)ng/mL and (13.3±5.8)ng/mL respectively.The AUC0～∞was respectively(796±201)h·ng/mL and(28.9±9.2)h·ng/mL.The plasma t1/2after apigetrin through intravenous administration was(1.20±0.17)hour and its oral bioavailability was very low (0.6%).ConclusionThe LC-MS/MS method for measurement of apigetrin was developed and validated,which can be successfully applied in determination of apigetrin in rat plasma and pharmacokinetics study.

Rat;Apigetrin;LC-MS/MS;Pharmacokinetics

R-332

A

1003—6350（2016）13—2065—05

10.3969/j.issn.1003-6350.2016.13.001

2016-02-10)

海南省重大科技專項（編號：ZDZX2013008-3）；海南醫(yī)學院2014年度引進人才科研啟動經(jīng)費項目

賴偉勇。E-mail：13807660389@163.com