詹 瓊,周鑫莉,黃若凡,林 浩,葛蒙晰,梁曉華(復旦大學附屬華山醫(yī)院腫瘤科,上海 200040)
·臨床藥學與研究·
β-欖香烯血藥濃度測定方法的建立及其藥動學研究Δ
詹 瓊*,周鑫莉,黃若凡,林 浩,葛蒙晰,梁曉華#(復旦大學附屬華山醫(yī)院腫瘤科,上海 200040)
目的:建立測定人血漿中β-欖香烯濃度的方法,并用于藥動學研究。方法:血漿樣品經(jīng)液-液萃取后,以萘為內標,采用氣質聯(lián)用法測定。色譜柱為Rxi-5ms毛細管柱,柱溫為150℃,載氣為氦氣,流速為1.0 mL/min,分流比為0.5∶1,程序升溫,進樣量為1 μL;采用電子轟擊離子源,以單離子監(jiān)測方式進行正離子掃描,選擇監(jiān)測的離子為m/z 93(β-欖香烯)和m/z 128(內標)。選擇8例腫瘤患者,單次給予欖香烯注射液10 mg/kg后,采用該法測定給藥前后β-欖香烯的血藥濃度,采用WinNonlin 6.0軟件計算其藥動學參數(shù)。結果:β-欖香烯血藥濃度在0.163 8~40 μg/mL范圍內線性關系良好(r=0.999 8,n=5),定量下限為0.163 8 μg/mL;日內、日間RSD<10%;平均加樣回收率為92.82%~97.75%,平均提取回收率為91.30%~93.31%。8例惡性腫瘤患者單次靜脈滴注欖香烯注射液10 mg/kg后,其平均藥-時曲線符合權重系數(shù)為1/c2的二室模型,cmax為(1.47±0.59)μg/mL,tmax為(2.43±0.78)h,AUC0-12h為(3.52±0.69)μg·h/mL,分布相半衰期為(0.36±0.04)h,消除相半衰期為(1.43±0.80)h,消除速率常數(shù)為(0.39±0.06)L-1,轉運速率常數(shù)(k12、k21)分別為(3.21±0.72)和(1.43±0.21)L-1。結論:該方法樣品前處理簡單,且準確度高、專屬性強,適用于β-欖香烯血藥濃度的測定及人體藥動學的研究。β-欖香烯在人體內吸收快、消除快。
β-欖香烯;氣質聯(lián)用法;血藥濃度;藥動學
β-欖香烯(β-Elemene)屬于萜烯類化合物,可從姜科植物溫郁金(Curcuma wenyujin Y.H.Chen et C.Ling)中提取得到[1]。欖香烯注射液是由我國自主研發(fā)的抗癌新藥,以β-欖香烯為主要成分[2-5]。該藥為非細胞毒性抗腫瘤藥,可抑制腫瘤細胞核酸合成或誘導腫瘤細胞凋亡、分化,從而有效抑制多種腫瘤細胞的生長增殖[6-9]。但目前關于β-欖香烯人體藥動學的報道較少。為了解其在人體內的藥動學特征,為臨床合理用藥提供理論依據(jù),筆者采用氣質聯(lián)用(Gas chromatography-mass spectrometry,GC-MS)法測定人血漿中β-欖香烯的濃度,并用于藥動學研究,現(xiàn)報道如下。
1.1 儀器
GC-MS-QP2010型單四極桿氣質聯(lián)用儀,配有AOC-20i自動進樣器、電子轟擊離子源(Electron ionization,EI)和Compound Composer數(shù)據(jù)庫軟件(日本Shimadzu公司);AB135-S型十萬分之一天平(瑞士Mettler Toledo公司);XW-80A型渦旋混合器(上海滬西分析儀器廠);TGL16M型冷凍離心機(長沙英泰儀器有限公司)。
1.2 藥品與試劑
β-欖香烯對照品(中國食品藥品檢定研究院,批號:100268-201402,純度:99.4%);萘對照品(內標,國藥集團化學試劑有限公司,批號:40035562,純度:≥99.5%);欖香烯注射液(大連華立金港藥業(yè)有限公司,批準文號:國藥準字H10960114,批號:1210301,規(guī)格:20 mL∶0.1 g);氯化鈉注射液(江蘇通用藥業(yè)有限公司,批準文號:國藥準字H20043842,批號:10130916,規(guī)格:500 mL∶4.5 g);正乙烷為色譜純,其余試劑均為分析純。空白血漿由復旦大學附屬華山醫(yī)院健康志愿者提供。
2.1 色譜與MS條件
色譜柱:Rxi-5ms毛細管柱(30.0 m×0.25 mm,0.25 μm);進樣口溫度:200℃;接口溫度:150℃;柱溫:150℃;載氣:高純度氦氣(>99%);流速:1.0 mL/min;分流比:0.5∶1;程序升溫(初始150℃,保持3 min;以40℃/min的速度升溫至220℃,保持1 min);進樣量:1 μL。
采用EI,以單離子監(jiān)測(Single ion monitoring,SIM)模式掃描,正離子方式檢測。電子轟擊能量:70 eV;離子源溫度:200℃;四極桿溫度:100℃;檢測器電壓:調諧電壓;掃描范圍:m/z 50~300,選擇監(jiān)測的離子為m/z 93(β-欖香烯)和m/z 128(內標)。
2.2 溶液的制備
精密稱取β-欖香烯對照品20 mg,置于10 mL量瓶中,用甲醇溶解并定容,搖勻,得質量濃度為2.0 mg/mL的β-欖香烯對照品貯備液,置于-40℃冰箱中保存,備用。
精密稱取內標對照品20 mg,置于10 mL量瓶中,用正己烷溶解并定容,搖勻,得質量濃度為2.0 mg/mL的內標貯備液,置于-40℃冰箱中保存。臨用前用正己烷稀釋,得質量濃度為20 μg/mL的內標溶液,備用。
2.3 血漿樣品的處理
取空白血漿適量,加入內標溶液(20 μg/mL)50 μL,渦旋混勻30 s,常溫下加入飽和氯化鈉溶液(濃度為6 mol/L)2滴,靜置15 min,加入萃取劑(正己烷)500 μL,渦旋振蕩10 min,4℃下高速離心(4 000×g)10 min,取上清液200 μL至加有內襯管的進樣瓶中,待測。
2.4 方法學考察
2.4.1 專屬性考察 在“2.1”項色譜與質譜條件下,β-欖香烯和內標的保留時間分別約為4.4和2.6 min,兩者分離良好,內源性物質無干擾。典型色譜圖見圖1。
圖1 典型色譜圖Fig 1 Typical chromatograms
2.4.2 標準曲線的繪制和定量下限的考察 取β-欖香烯對照品貯備液適量,用正己烷稀釋,得質量濃度分別為200、80、32、12.8、5.12、2.048、0.819 2 μg/mL的系列標準工作液;分別精密吸取上述標準工作液各50 μL,置于2 mL聚乙烯管中,精密加入空白血漿200 μL,渦旋混勻30 s,得相當于β-欖香烯質量濃度分別為40、16、6.4、2.56、1.024、0.409 6、0.163 8 μg/mL的系列標準血漿樣品,按“2.3”項下方法處理后,進樣分析,記錄色譜圖。以待測物質量濃度(x)為橫坐標、待測物與內標的峰面積比值(y)為縱坐標進行線性回歸,得回歸方程為y=0.030 778x+0.000 432(r=0.999 8,n=5)。結果顯示,β-欖香烯血藥濃度在0.163 8~40 μg/mL范圍內線性關系良好,定量下限為0.163 8 μg/mL(RSD<20%)。
2.4.3 精密度試驗 分別配制β-欖香烯低、中、高質量濃度(0.409 6、2.56、32 μg/mL)的血漿樣品,按“2.3”項下方法處理后,進樣分析。各質量濃度血漿樣品平行測定5次,連續(xù)測定5 d,根據(jù)當日標準曲線計算各樣品中β-欖香烯的實測質量濃度,考察方法的精密度。結果顯示,日內、日間RSD<10%,表明該方法精密度良好。精密度試驗結果見表1。
表1 精密度試驗結果(,n=5)Tab 1 Results of precision test(,n=5)
表1 精密度試驗結果(,n=5)Tab 1 Results of precision test(,n=5)
理論質量濃度,μg/mL 0.409 6 2.56 32日內精密度實測質量濃度,μg/mL 0.405±0.005 2.532±0.064 31.802±1.725 RSD,% 1.29 2.54 5.42日間精密度實測質量濃度,μg/mL 0.413±0.016 2.447±0.081 30.409±1.374 RSD,% 3.87 3.31 4.52
2.4.4 加樣回收率試驗 分別配制β-欖香烯低、中、高質量濃度(0.409 6、2.56、32 μg/mL)的血漿樣品各3份,分別精密加入相應質量濃度的對照品溶液,搖勻,按“2.3”項下方法處理后,得血漿樣品9份,進樣分析,根據(jù)當日標準曲線計算加樣回收率及RSD值。結果顯示,平均回收率為92.82%~97.75%,RSD<5%。加樣回收率試驗結果見表2。
表2 加樣回收率試驗結果(n=3)Tab 2 Results of sample recovery tests(n=3)
2.4.5 提取回收率試驗 分別配制β-欖香烯低、中、高質量濃度(0.409 6、2.56、32 μg/mL)的血漿樣品,按“2.3”項下方法處理后,進樣分析,得β-欖香烯色譜峰面積(A1)和內標色譜峰面積(A2)。取對照品貯備液和內標溶液各適量,配制成與前者質量濃度相對應的β-欖香烯標準溶液,進樣分析,得β-欖香烯色譜峰面積(B1)和內標色譜峰面積(B2)。β-欖香烯的提取回收率=A1/B1×100%,內標的提取回收率=A2/B2×100%。結果顯示,各質量濃度血漿樣品β-欖香烯的平均提取回收率分別為93.31%、91.30%和92.65%,RSD分別為3.42%、2.85%和2.97%(n=5);內標的平均提取回收率分別為90.53%、91.26%和92.71%,RSD分別為2.66%、2.74%和3.81%(n=5),符合生物樣品定量分析方法指導原則的有關規(guī)定[10]。
2.4.6 穩(wěn)定性試驗 分別配制β-欖香烯低、中、高質量濃度(0.409 6、2.56、32 μg/mL)的血漿樣品,按“2.3”項下方法處理后,室溫放置,分別于配制后0、2、4、6、8、12 h精密吸取1 μL,進樣分析。結果顯示,各質量濃度血漿樣品在12 h內穩(wěn)定性良好,β-欖香烯的RSD分別為4.56%、3.95%和2.63%(n=6)。
2.5 藥動學研究
本研究為單中心、開放性的β-欖香烯藥動學臨床研究(臨床研究注冊號:NCT01679847),研究方案經(jīng)醫(yī)院醫(yī)學倫理委員會審查批準(審查號:2010-180),所有受試者均知情同意并簽署知情同意書。
2.5.1 納入與排除標準 納入標準:經(jīng)細胞學或組織病理檢查確診的腫瘤患者;預計生存期>3個月;試驗前1個月未使用過欖香烯注射液治療;血常規(guī)、肝腎功能、心電圖均正常。排除嚴重心功能不全、肝腎功能障礙、神志不清、患有精神疾病、不能完成研究、近3個月內參加過其他臨床試驗的患者。本研究共納入2015年2-8月我院腫瘤科惡性腫瘤患者8例,年齡43~60歲,平均年齡(51.6±7.3)歲。其中,男性6例、女性2例,卡氏(KPS)評分均>80分?;颊叩囊话闱闆r見表3。
表3 患者的一般情況Tab 3 General condition of subjects
2.5.2 試驗方案 所有患者于受試前1天清淡飲食后,禁食10 h,不禁水。予次日上午單次給予欖香烯注射液10 mg/kg(用氯化鈉注射液稀釋至500 mL),ivgtt,用輸液泵控制滴速,3 h內勻速滴注完畢。試驗期間避免劇烈運動,禁服茶、咖啡及其他含咖啡和醇類飲料。所有受試者均于前臂屈側埋置肝素化套管針,分別于給藥前及開始滴注后0.25、0.5、1、1.5、2、3、3.5、4、6、8、12 h靜脈采血3 mL,經(jīng)乙二胺四乙酸(EDTA)抗凝后,以400×g離心10 min。取上清液于-80℃下保存。血漿樣品按“2.3”項下方法處理后,進樣分析,測定β-欖香烯的血藥濃度,繪制平均藥-時曲線(見圖3)。采用WinNonlin 6.0藥動學軟件進行房室模型擬合處理。結果顯示,β-欖香烯的平均藥-時曲線符合權重系數(shù)為1/c2的二室模型,其主要藥動學參數(shù)見表4。
圖3 β-欖香烯的平均藥-時曲線(n=8)Fig 3 Average plasma concentration-time curve of β-elemene(n=8)
表4 主要藥動學參數(shù)(s,n=8)Tab 4 Main pharmacokinetic parameters(s,n=8)
表4 主要藥動學參數(shù)(s,n=8)Tab 4 Main pharmacokinetic parameters(s,n=8)
藥動學參數(shù)AUC0-12h,μg·h/mL AUC0-∞,μg·h/mL cmax,μg/mL tmax,h分布相速率常數(shù)(α),L/min消除相速率常數(shù)(β),L/min清除率(CL),mL/h結果3.52±0.69 4.74±1.34 1.47±0.59 2.43±0.78 1.62±0.34 0.47±0.03 2.29±0.77藥動學參數(shù)分布相半衰期(t1/2α),h消除相半衰期(t1/2β),h滴注速率(k0),L/h消除速率常數(shù)(k10),L-1轉運速率常數(shù)(k12),L-1轉運速率常數(shù)(k21),L-1表觀分布容積(Vd),L/kg結果0.36±0.04 1.43±0.80 0.89±0.17 0.39±0.06 3.21±0.72 1.43±0.21 7.71±2.80
惡性腫瘤通常稱為癌癥,是嚴重威脅人類健康的慢性疾病之一。目前,治療惡性腫瘤的方法主要有外科手術治療、藥物治療以及放射治療。藥物治療在腫瘤的綜合治療中具有極為重要的作用。隨著腫瘤醫(yī)學的不斷發(fā)展,臨床應用的抗腫瘤藥物也逐漸增多,特別是以天然抗癌活性成分為先導化合物的抗癌藥物的研發(fā)已有了較大的成果。欖香烯注射液由我國自主研發(fā),主要成分為β-欖香烯,是從植物溫郁金中提取的天然抗癌活性成分,已廣泛應用于胸腹腔積液、肺癌、胃癌、骨轉移癌、胰腺癌等多種實體瘤的綜合治療[11-13]。研究表明,β-欖香烯能增強腫瘤細胞的免疫原性,抑制腫瘤轉移,改善和提高荷瘤機體的細胞免疫功能,具有高效、安全、副作用小和不易耐受等優(yōu)點[11-12]。
欖香烯屬于半萜類化合物,只可溶于有機溶劑,而血漿中含有多種有機酸類等物質,可能對β-欖香烯的測定產(chǎn)生干擾。本研究采用液-液萃取法,考察了乙醚、異丙醇、正己烷、氯仿等有機溶劑對血漿樣品中β-欖香烯和內標的萃取效果。結果顯示,乙醚易揮發(fā),可致結果產(chǎn)生偏差;異丙醇處理后,內源性物質的干擾較大;氯仿則易產(chǎn)生乳化。故最終選擇正乙烷為提取和稀釋溶劑。試驗結果顯示,正己烷對β-欖香烯和內標的提取回收率較高,且萃取液中幾乎不含可影響測定的內源性干擾物。
GC-MS是分析化學中最成熟的一類聯(lián)用技術。該方法既具有GC法的高分離性能,又具有MS法準確鑒定化合物結構的特點,二者聯(lián)用,取長補短,可達到同時定性、定量檢測的目的。本研究所建立的GC-MS法樣品前處理簡單,日內、日間RSD<10%,β-欖香烯的平均加樣回收率和提取回收率均>90%,方法的準確度高、專屬性強,可適用于臨床血液樣品中β-欖香烯濃度的測定。
在藥動學研究中,為提高參數(shù)計算的準確性,取樣點的設計應兼顧到吸收、分布和消除相。經(jīng)過大量血漿樣品的分析試驗,將采血時間確定為給藥前及開始滴注后的0.25、0.5、1、1.5、2、3、3.5、4、6、8、12 h,不僅兼顧了吸收、分布和消除相,又在達峰時間附近設置了較為密集的采血點,得到了較為完整的試驗數(shù)據(jù)。本研究根據(jù)欖香烯注射液藥品說明書,將給藥劑量設定為10 mg/kg,采用前文建立的GC-MS法測定單次靜脈滴注欖香烯注射液后腫瘤患者體內β-欖香烯的血藥濃度,采用WinNonlin 6.0藥動學軟件處理數(shù)據(jù),考察其藥動學特征。結果顯示,β-欖香烯的平均藥-時曲線符合權重系數(shù)為1/c2的二室模型,cmax為(1.47±0.59)μg/mL,tmax為(2.43±0.78)h,t1/2α為(0.36±0.04)h,t1/2β為(1.43±0.80)h,提示補液結束后血藥濃度迅速下降,表明β-欖香烯在人體內吸收快、消除快。體外研究顯示,1 μg/mL為β-欖香烯的最低有效血藥濃度[14],故盡可能延長欖香烯注射液靜脈給藥時間或持續(xù)給藥,可能有助于延長β-欖香烯的作用時間,提高其臨床抗腫瘤療效。
本研究首次進行了欖香烯注射液的人體藥動學研究,由于僅檢測了單次、單劑量靜脈滴注欖香烯注射液后人體內β-欖香烯的血藥濃度,藥動學數(shù)據(jù)較為局限。為進一步驗證其結果的準確性,本研究將在后續(xù)試驗中進一步考察多次、多劑量給藥后β-欖香烯的體內藥動學特征,并加大樣本量,為臨床應用欖香烯注射液、提高抗腫瘤療效提供更準確的依據(jù)。
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Establishment of Determination Method for Plasma Concentration of β-Elemene and Its Pharmacokinetic Study in Human
ZHAN Qiong,ZHOU Xinli,HUANG Ruofan,LIN Hao,GE Mengxi,LIANG Xiaohua(Dept.of Oncology,Huashan Affiliated Hospital of Fudan University,Shanghai 200040,China)
OBJECTIVE:To establish a method for the concentration determination of β-elemene in human plasma,and to study its pharmacokinetics.METHODS:After liquid-liquid extraction,using naphtalin as internal standard,plasma sample was determined by GC-MS.The determination was performed on Rxi-5ms capillary column with column temperature of 150℃.The carrier gas was helium at flow rate of 1.0 mL/min with split ratio of 0.5∶1 by temperature programming,and sample size was 1 μL.EI and single ion monitoring pattern were used for positive ion scanning with m/z 93(β-elemene)and m/z 128(internal standard).8 tumor patients were selected,and were given Elemene injection 10 mg/kg.Plasma concentration of β-elemene were determined before and after medication.The pharmacokinetic parameters were calculated by WinNonlin 6.3 software.RESULTS:The linear range of β-elemene were 0.163 8-40 μg/mL(r=0.999 8,n=5)with quantification limit of 0.163 8 μg/mL;RSDs of intra-day and inter-day were lower than 10%;average sample recoveries ranged 92.82%-97.75%;average extraction recoveries ranged 91.30%-93.31%.After 8 malignant tumor patients were given single intravenous dripping of Elemene injection 10 mg/kg,mean plasma concentration-time curves were in line with two-compartment model with weight coefficient of 1/c2.Pharmacokinetic parameters were as follows:cmaxwas(1.47±0.59)μg/mL,tmaxwas(2.43±0.78)h,AUC0-12hwas(3.52±0.69)μg·h/mL,distribution phase half-life was(0.36±0.04)h,and clearance phase half-life was(1.43±0.80)h,elimination rate constant was(0.39±0.06)h-1,and transport rate constant(k12,k21)were(3.21±0.72)and(1.43±0.21)h-1.CONCLUSIONS:The sample preparation method is simple,and the determination method is accurate and specific,and is suitable for plasma concentration and pharmacokinetic study of β-elemene.β-elemene is absorbed and eliminated fast in human.
β-elemene;GC-MS;Plasma concentration;Pharmacokinetics
R969.1
A
1001-0408(2017)02-0173-05
2016-05-16
2016-11-16)
(編輯:張元媛)
國家自然科學基金資助項目(No.81302010、81101551);上海市科學技術委員會自然科學基金資助項目(No.13ZR1405000、16ZR1404300)
*主治醫(yī)師,碩士。研究方向:惡性腫瘤的綜合治療。電話:021-66895120。E-mail:mdf7534@163.com
#通信作者:主任醫(yī)師,博士。研究方向:惡性腫瘤的綜合治療。電話:021-66895120。E-mail:Xhliang66@sina.com
DOI10.6039/j.issn.1001-0408.2017.02.08