邱妍川,鐘玲,何靜
(1.重慶醫(yī)藥高等??茖W(xué)校藥學(xué)院,重慶401331;2.重慶藥友制藥有限責(zé)任公司研發(fā)中心,重慶 401121)
左氧氟沙星(Levofloxacin)作為第三代喹諾酮類抗菌藥物,被中華醫(yī)學(xué)會消化病學(xué)分會確認(rèn)為幽門螺桿菌感染初次及補(bǔ)救治療方案首選藥物,療效肯定,是目前臨床上用于治療消化性潰瘍的主要藥物之一[1-2]。該藥市售口服劑型以片劑、膠囊劑為主,但上述劑型在胃、小腸上部無菌部位的停留時間有限,即便將其制備為普通緩釋制劑,也難以確保其在胃腸道有充足的釋藥時間,故其治療效果受到明顯影響[3-4]。
胃漂浮緩釋微丸可在胃內(nèi)持續(xù)漂浮,延長藥物的胃內(nèi)滯留時間,促使其在作用部位充分釋放,有助于提高藥物的口服生物利用度,同時克服了胃漂浮片等單元系統(tǒng)可能出現(xiàn)的突釋現(xiàn)象,備受研究人員的廣泛關(guān)注[5-7]。將左氧氟沙星制成胃漂浮緩釋微丸可使藥物與幽門螺桿菌充分接觸,在發(fā)揮殺菌作用的同時,可有效促進(jìn)藥物在小腸上部的吸收,有助于穩(wěn)定其血藥濃度、減少患者服藥次數(shù)、提高臨床療效[8-9]。本課題組在前期制備左氧氟沙星胃漂浮緩釋微丸的基礎(chǔ)上,建立了檢測大鼠血漿中左氧氟沙星濃度的超高效液相色譜法(UPLC),并比較了左氧氟沙星胃漂浮緩釋微丸與普遍片劑在大鼠體內(nèi)的藥動學(xué)差異,旨在為左氧氟沙星新型口服制劑的設(shè)計與制備提供參考。
1290型UPLC儀,配有含60 mm高靈敏度最大光強(qiáng)卡套式流通池的二極管陣列檢測器(美國Agilent公司);XS205型十萬分之一電子天平(瑞士Mettler-Toledo公司);Vortex Genius 3型渦漩混合儀(德國IKA公司);移液器(德國Eppendorf公司);Allegra X-22R Centrifuge型多功能臺式高速低溫離心機(jī)(美國Beckman公司);KQ-500E型超聲儀(昆山市超聲儀器有限公司);E-50型擠出滾圓機(jī)、WBF型流化床包衣機(jī)(重慶英格造粒包衣技術(shù)有限公司)。
左氧氟沙星原料藥(浙江國邦藥業(yè)有限公司,批號:160809,純度:>99%);左氧氟沙星對照品(中國食品藥品檢定研究院,批號:130455-201607,純度:供含量測定用);左氧氟沙星片[參比制劑,第一三共制藥(北京)有限公司,批號:1704G16,規(guī)格:0.5 g];微晶纖維素(MCC,杭州高成生物營養(yǎng)技術(shù)公司,批號:20170101);羥丙基甲基纖維素[HPMC,陶氏化學(xué)(中國)有限公司,批號:3A290124L1];Eudragit?RL-30D 丙烯酸樹脂(德 國ROHM公司,批號:G140916556);碳酸氫鈉(重慶川江化學(xué)試劑廠,批號:20161102);檸檬酸三乙酯(濰坊迪蒙化工有限公司,批號:161126);聚乙二醇400(PEG400,湖南爾康制藥股份有限公司,批號:20160601);甲醇、乙腈、甲酸為色譜純,其余試劑均為分析純,水為自制去離子水。
清潔級SD大鼠,雌雄各半,6周齡,體質(zhì)量(162±25)g,由重慶醫(yī)科大學(xué)實驗動物中心提供[動物使用許可證號:SYXK(渝)2017-0023]。
將左氧氟沙星原料藥、十六醇、MCC按質(zhì)量比7∶26∶6混合后,過100目篩,加60%乙醇適量制備軟材,用擠出滾圓機(jī)于0.7 mm篩孔擠出滾圓制粒,于40℃干燥,得丸芯;將起泡劑碳?xì)渌徕c、黏合劑HPMC、水溶性增塑劑PEG400按質(zhì)量比6∶2∶1(g/g/g)配制產(chǎn)氣包衣液,將Eudragit?RL-30D丙烯酸樹脂、檸檬酸三乙酯按質(zhì)量比6∶1(g/g)配制阻滯包衣液,采用流化床包衣機(jī)將丸芯與包衣液混合,制得左氧氟沙星胃漂浮緩釋微丸,平均載藥量12.3%(質(zhì)量比)。
將大鼠按隨機(jī)數(shù)字法分成兩組,即左氧氟沙星片組和左氧氟沙星胃漂浮緩釋微丸組,每組6只。所有大鼠均禁食、不禁水12 h,于次日晨起分別空腹灌胃左氧氟沙星片和“2.1”項下左氧氟沙星胃漂浮緩釋微丸40 mg/kg[均按左氧氟沙星質(zhì)量計,以生理鹽水為溶劑;劑量按成人與大鼠換算系數(shù)(0.018)計算而得]。
分別于給藥前及給藥后0.25、0.5、1、2、4、8、12、24 h自眼眶取血0.3 mL,置于肝素化的塑料離心管中,以5 000 r/min離心10 min,分離血漿,置于-20℃冰箱中保存,備用。
色譜柱:Waters Acquity UPLC BEH C18(50 mm×2.1 mm,1.7 μm),保護(hù)柱:BEH C18(5 mm×2.1 mm,1.7 μm);流動相:0.1%甲酸溶液-乙腈(78∶22,V/V);流速:0.3 mL/min;檢測波長:294 nm;柱溫:40 ℃;進(jìn)樣量:2 μL。
精密稱取左氧氟沙星對照品20.12 mg,置于100 mL量瓶中,加入適量甲醇,超聲(功率:500 w,頻率:40 kHz)1 min使溶解,再用甲醇稀釋至刻度,搖勻,即得質(zhì)量濃度為0.201 mg/mL的對照品貯備液。
精密量取大鼠血漿樣品100 μL,置于0.5 mL EP管中,加入甲醇300 μL,渦旋混勻1 min,于10℃下以12 000 r/min離心5 min,取上清液適量,進(jìn)樣分析。
2.7.1 專屬性考察 分別取空白血漿、空白血漿+左氧氟沙星對照品及大鼠灌胃后12 h時的血漿樣品(左氧氟沙星胃漂浮緩釋微丸組)各適量,按“2.6”項下方法處理后,再按“2.4”項下色譜條件進(jìn)樣分析,記錄色譜圖(見圖1)。結(jié)果,左氧氟沙星的保留時間約為3.5 min,峰形較好,內(nèi)源性物質(zhì)不干擾左氧氟沙星的定量分析。
圖1 超高效液相色譜圖Fig 1 UPLC chromatograms
2.7.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制與定量下限(LLOQ)、最低檢測限的考察 精密量取“2.5”項下對照品貯備液各適量,用空白大鼠血漿稀釋,制成質(zhì)量濃度分別為0.20、0.50、1.01、5.03、10.06、20.12 μg/mL的含藥血漿樣品,按“2.6”項下方法處理后,再按“2.4”項下色譜條件進(jìn)樣分析,記錄峰面積。以左氧氟沙星質(zhì)量濃度(c,μg/mL)為橫坐標(biāo)、左氧氟沙星峰面積(y)為縱坐標(biāo)進(jìn)行線性回歸,得回歸方程為y=11.496 6c+2.106 1(r=0.998 2)。結(jié)果,左氧氟沙星檢測血藥濃度的線性范圍為0.20~20.12 μg/mL。分別以信噪比10∶1、3∶1考察LLOQ和最低檢測限。結(jié)果,左氧氟沙星的LLOQ為0.20 μg/mL,最低檢測限為0.04 μg/mL。
2.7.3 精密度與方法回收率試驗 按“2.7.2”項下方法配制左氧氟沙星LLOQ(0.20 μg/mL)血漿樣品和低、中、高質(zhì)量濃度(0.50、5.03、15.09 μg/mL)質(zhì)控樣品各5份,按“2.6”項下方法處理后,再按“2.4”項下色譜條件進(jìn)樣分析,考察日內(nèi)精密度;連續(xù)測定3 d,考察日間精密度;以實測質(zhì)量濃度與理論質(zhì)量濃度進(jìn)行比較,考察方法回收率。結(jié)果,左氧氟沙星LLOQ血漿樣品及低、中、高質(zhì)量濃度質(zhì)控樣品的日內(nèi)RSD分別為5.79%、2.53%、3.47%、4.40%(n=5),日間RSD分別為7.21%、5.69%、6.43%、6.25%(n=15);方法回收率分別為(96.27±6.21)%、(97.85±4.76)%、(97.26±5.23)%、(98.55±4.32)%,RSD分別為6.45%、4.86%、5.38%、4.38%(n=5)。
2.7.4 提取回收率 按“2.7.2”項下方法配制左氧氟沙星LLOQ(0.20 μg/mL)血漿樣品和低、中、高質(zhì)量濃度(0.50、5.03、15.09 μg/mL)質(zhì)控樣品各5份,按“2.6”項下方法處理后,再按“2.4”項下色譜條件進(jìn)樣測定,記錄峰面積(A1)。取“2.5”項下對照品貯備液適量,用甲醇稀釋至上述相應(yīng)質(zhì)量濃度,再按“2.4”項下色譜條件進(jìn)樣測定,記錄峰面積(A2),提取回收率=A1/A2×100%。結(jié)果,左氧氟沙星LLOQ血漿樣品及低、中、高質(zhì)量濃度質(zhì)控樣品的提取回收率分別為(84.24±3.73)%、(84.31±3.02)%、(85.65±2.51)%、(86.34±2.76)%,RSD 分別為4.43%、3.58%、2.93%、3.20%(n=5)。
2.7.5 穩(wěn)定性考察 按“2.7.2”項下方法配制左氧氟沙星低、高質(zhì)量濃度(0.50、15.09 μg/mL)質(zhì)控樣品,分別于室溫放置12 h、-20℃放置12 d、凍融(-20℃~室溫)3次后,按“2.6”項下方法處理后,再按“2.4”項下色譜條件進(jìn)樣測定,考察各樣品在上述條件下的穩(wěn)定性,每質(zhì)量濃度平行操作3次。結(jié)果,各樣品實測質(zhì)量濃度與理論質(zhì)量濃度的偏差在±15%之內(nèi),表明其在上述條件下穩(wěn)定性良好。
圖2 大鼠單劑量灌胃左氧氟沙星片和左氧氟沙星胃漂浮緩釋微丸的平均藥-時曲線Fig 2 Average drug concentration-time curves after single dose of Levofloxacin tablets and gastric floating sustained-release pellets in rats with intragastric administration
12只SD大鼠按“2.2”項下方法分組、給藥后,按“2.3”“2.6”項下方法采血并處理,再按“2.4”項下色譜條件進(jìn)樣分析,根據(jù)隨行標(biāo)準(zhǔn)曲線計算左氧氟沙星的質(zhì)量濃度,并采用Excel 2007軟件繪制平均藥-時曲線,詳見圖2。
采用DAS 3.0軟件處理上述平均藥-時曲線數(shù)據(jù),計算兩種制劑的主要藥動學(xué)參數(shù),并計算相對生物利用度[F=(AUC0-t)微丸組/(AUC0-t)片劑組×100%],結(jié)果見表1。采用SPSS 16.0軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析。數(shù)據(jù)以x±s表示,組間比較采用F檢驗。P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
由圖2、表1可見,大鼠單劑量灌胃左氧氟沙星片和左氧氟沙星胃漂浮緩釋微丸后的平均藥-時曲線均符合二室模型。與左氧氟沙星片比較,其胃漂浮微丸的達(dá)峰濃度(cmax)顯著降低,達(dá)峰時間(tmax)、消除半衰期(t1/2β)、藥-時曲線下面積(AUC)、平均駐留時間(MRT)均顯著延長或升高,差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05);而兩組表觀分布容積(V/F)比較,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。左氧氟沙星胃漂浮緩釋微丸的相對生物利用度為294%。
表1 大鼠單劑量灌胃左氧氟沙星片和左氧氟沙星胃漂浮緩釋微丸的主要藥動學(xué)參數(shù)(x±s,n=6)Tab 1 Main pharmacokinetic parameters after single dose of Levofloxacin tablets and gastric floating sustained-release pellets in rats with intragastric administration(x±s,n=6)
左氧氟沙星為抗菌力強(qiáng)、抗菌譜廣的喹諾酮類代表藥物。有研究人員對左氧氟沙星三聯(lián)療法治療幽門螺桿菌感染的效果進(jìn)行評價,結(jié)果發(fā)現(xiàn)患者胃內(nèi)較高濃度的左氧氟沙星能更容易地殺滅幽門螺桿菌[10]。由于其普通口服制劑在胃內(nèi)滯留時間較短,導(dǎo)致藥物釋放不完全,或在胃腸道吸收區(qū)暴露不足,使得藥效受到影響[3-4,11],因此延長藥物在胃內(nèi)的滯留時間是提高左氧氟沙星治療消化性潰瘍、慢性胃炎等疾病效果的方法之一。目前,雖有將其制備成為胃漂浮片的報道,但該劑型屬于單元系統(tǒng),可能存在突釋現(xiàn)象使藥物濃度局部過高,或漂浮性能欠佳,導(dǎo)致胃排空快、釋藥不完全等現(xiàn)象的發(fā)生,從而影響治療效果[12]。而將左氧氟沙星制成胃漂浮緩釋微丸可避免單元系統(tǒng)可能出現(xiàn)的突釋現(xiàn)象;加之該種劑型的丸芯密度小,其產(chǎn)氣層的存在使制劑進(jìn)入胃內(nèi)后能產(chǎn)生二氧化碳,促使微丸在胃中停留更長時間,保證藥物釋放更為完全,以提升其治療胃部疾病的效果[5-7]。
現(xiàn)有文獻(xiàn)報道多采用高效液相色譜法(HPLC)、液質(zhì)聯(lián)用法(LC-MS)測定生物樣品中左氧氟沙星的濃度,但檢測中多運用其他藥物(如谷氨酸洛美沙星、環(huán)丙沙星)作為內(nèi)標(biāo),且耗時相對較長;雖有研究人員采用超快速液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法(UFLC-MS/MS)進(jìn)行含量測定,檢測時間有所縮短,但成本較高且操作煩瑣,不適用于大樣本的批量檢測[13-15]。UPLC法較普通HPLC法的成本略高,但其在檢測時間、靈敏度和試劑使用成本等方面均具有較大優(yōu)勢。為此,本研究建立了檢測大鼠血漿中左氧氟沙星濃度的UPLC法。在前期預(yù)試驗中,本課題組評價了中性流動相(水-乙腈)的分離效果,發(fā)現(xiàn)左氧氟沙星的色譜峰峰形較差;而在水中加入0.1%甲酸后,左氧氟沙星的色譜峰峰形得到明顯改善。在篩選色譜柱時,本課題組選擇了UPLC BEH C18色譜柱,該色譜柱的酸堿耐受性較好,所得左氧氟沙星的色譜峰峰形對稱、峰寬較窄,且分離效率較高。在樣品的前處理方法優(yōu)化過程中,本課題組同時比較了甲醇、乙腈、6%高氯酸溶液的沉淀效果。結(jié)果顯示,以甲醇作為沉淀劑可避免雜質(zhì)峰對待測物的干擾,且操作簡便、快速。為提高檢測效率,本研究采用了外標(biāo)法,經(jīng)方法學(xué)驗證,本法精密度與回收率均符合2015年版《中國藥典》(四部)生物樣品定量分析的相關(guān)要求[16],且操作、計算更為簡便;本法左氧氟沙星檢測血藥濃度的線性范圍為0.20~20.12 μg/mL,LLOQ 為 0.20 μg/mL,最低檢測限為 0.04 μg/mL,靈敏度較高,適用于大鼠血漿中左氧氟沙星的定量分析。
藥動學(xué)研究結(jié)果表明,制成胃漂浮緩釋微丸后,左氧氟沙星的tmax、t1/2β、AUC、MRT均較普通片劑顯著延長或升高,相對生物利用度是普通片劑的近3倍。左氧氟沙星普通片劑給藥12 h后,難以檢出血中藥物殘留;而胃漂浮緩釋微丸在給藥24 h后,仍能檢出藥物殘留,提示將左氧氟沙星制成胃漂浮緩釋微丸可明顯延長藥物在體內(nèi)停留的時間,提高其生物利用度。這可能是由于劑型的改善使得藥物在胃內(nèi)停留的時間明顯延長,使其釋放更完全;同時,該劑型又能使部分藥物通過幽門進(jìn)入小腸,大大提高了藥物的吸收程度[5]。后續(xù)可通過檢測胃及腸道組織中的藥物濃度來進(jìn)一步驗證。
綜上所述,本研究建立了生物樣品中左氧氟沙星濃度的檢測方法,獲得了左氧氟沙星胃漂浮微丸在大鼠體內(nèi)的相關(guān)藥動學(xué)參數(shù),并比較了其與普通片劑的藥動學(xué)差異,可為該劑型的深入研發(fā)奠定基礎(chǔ)。但由于體內(nèi)藥動學(xué)的復(fù)雜性與樣本量有限等問題,仍需對其藥動學(xué)參數(shù)與藥效學(xué)的相關(guān)性作進(jìn)一步探討。