李旭,郝迪,王梓,李楠 (天津市醫(yī)藥科學(xué)研究所,天津 300020)
心腎綜合征(cardiorenal syndrome,CRS)指心臟和腎臟中一個(gè)器官對(duì)另一個(gè)器官的功能損害不能進(jìn)行代償時(shí),形成惡性循環(huán),最終導(dǎo)致心臟和腎臟功能的共同損害;其發(fā)病機(jī)制復(fù)雜,心腎纖維化是其終末期的主要病理改變,目前尚無(wú)特效藥物進(jìn)行治療[1―3]。姜黃素(curcumin,Cur)可減輕血管緊張素Ⅱ誘導(dǎo)的心肌纖維化和腎間質(zhì)纖維化[4―5]。本課題組前期研究發(fā)現(xiàn),Cur還可改善CRS模型大鼠的心肌肥大、腎功能以及肺組織損傷[6]。Cur的生物利用度極低(<1%)且難溶于水(溶解度為0.6 μg/mL),在生理pH下的吸收和穩(wěn)定性較差,且代謝快、易消除[7―8],從而限制了其體內(nèi)研究和臨床應(yīng)用。
固體脂質(zhì)納米粒(solid lipid nanoparticles,SLN)以脂質(zhì)作為載體材料將藥物包裹在其中,可避免藥物與外界環(huán)境接觸,增加藥物的穩(wěn)定性,延長(zhǎng)藥物的半衰期,從而提高藥物的生物利用度[9―11]。本課題組前期采用微乳法制備了Cur-SLN[12],現(xiàn)采用尾靜脈注射Cur-SLN的方法,觀察Cur在大鼠心、腎、肺和肝組織的分布情況,以期為Cur-SLN治療CRS的臨床應(yīng)用提供參考。
本研究所用主要儀器有LC-2010型高效液相色譜(HPLC)儀(日本Shimadzu公司),XW-80A型渦旋混合儀(上海醫(yī)科大學(xué)儀器廠),HWS-24型電熱恒溫水浴鍋(上海一恒科學(xué)儀器有限公司),XW-80A型定時(shí)恒溫磁力攪拌器(上海瀘西分析儀器廠),PHS-3C型精密pH計(jì)(上海精密科學(xué)儀器有限公司),SZ-100型納米粒度儀(日本Horiba公司),AB135型十萬(wàn)分之一電子天平、AL204型萬(wàn)分之一電子分析天平、PL203型精密電子天平[梅特勒-托利多儀器(上海)有限公司]等。
Cur對(duì)照品、大黃素對(duì)照品(內(nèi)標(biāo))均購(gòu)自中國(guó)食品藥品檢定研究院(批號(hào)分別為110823-201004、110756-200110,純度均大于98%);Cur原料藥(批號(hào)TZSW200317-1,純度99.0%)購(gòu)自西安通澤生物科技有限公司;其余試劑均為實(shí)驗(yàn)室常用規(guī)格,水為娃哈哈純凈水。
本研究所用實(shí)驗(yàn)動(dòng)物為SPF級(jí)SD大鼠,共90只,雄性,體質(zhì)量220~240 g,由北京維通利華實(shí)驗(yàn)動(dòng)物技術(shù)有限公司提供,動(dòng)物生產(chǎn)許可證號(hào)為SCXK(京)2019-0006。所用動(dòng)物均活動(dòng)正常且毛發(fā)柔順,攝食、飲水均正常。本研究獲得天津市醫(yī)藥科學(xué)研究所倫理委員會(huì)批準(zhǔn),倫理審批號(hào)為IMPS-EAEP-Z-18JCQNJC13500-01。
參考本課題組前期方法制備Cur-SLN混懸液[12]:稱(chēng)取處方量的Cur和硬脂酸,于65 ℃熔化,加入2 mL相同溫度的聚山梨酯80-乙醇溶液(質(zhì)量比1∶4)和8 mL水,渦旋1 min,即得水包油型微乳。在電磁攪拌(1 020 r/min)下,將上述熱微乳以每5 s 1滴的速度滴入2 ℃的分散介質(zhì)水中,當(dāng)微乳全部加入后繼續(xù)以2 ℃保溫?cái)嚢?5 min,即得Cur-SLN混懸液(每毫升Cur-SLN中含Cur原料藥約0.77 mg,載藥量為7.72%,包封率為87.73%)。本研究所制Cur-SLN的理化性質(zhì)良好,平均粒徑為(168.9±1.0) nm,Zeta電位為-(19.60±0.35) mV,多分散系數(shù)為0.212±0.020。
采用HPLC法檢測(cè)大鼠各組織樣品中Cur的含量。
2.2.1 色譜條件 以DIKMA Diamonsil C18(250 mm×4.6 μm,5 mm)為色譜柱,以乙腈-0.50%磷酸溶液(58∶42,V/V)為流動(dòng)相;檢測(cè)器為紫外檢測(cè)器,檢測(cè)波長(zhǎng)為426 nm,流速為1.0 mL/min,柱溫為35 ℃,進(jìn)樣量為20 μL。
2.2.2 溶液的制備 (1)Cur對(duì)照品貯備液:精密稱(chēng)取Cur對(duì)照品13.21 mg于10 mL棕色容量瓶中,加甲醇溶解并稀釋至刻度,搖勻,即得質(zhì)量濃度為1.321 mg/mL的Cur對(duì)照品貯備液,于4 ℃冰箱中保存。臨用前用甲醇稀釋制成相應(yīng)質(zhì)量濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液。(2)大黃素對(duì)照品溶液:精密稱(chēng)取內(nèi)標(biāo)大黃素對(duì)照品20 mg于100 mL棕色容量瓶中,加甲醇溶解并稀釋至刻度,搖勻,即得質(zhì)量濃度為200 μg/mL的內(nèi)標(biāo)溶液,于4 ℃避光保存。
2.2.3 組織樣品的處理 將大鼠的心、肺、腎和肝剪碎后,按照稱(chēng)定質(zhì)量的2倍加入生理鹽水勻漿,轉(zhuǎn)移至離心管中,以4 000 r/min離心10 min,吸取上清液180 μL,精密加入大黃素對(duì)照品溶液20 μL、乙酸乙酯-甲醇混合溶劑(體積比為9∶1)1 mL,渦旋3 min后,以12 000 r/min離心10 min;小心吸取上層有機(jī)溶劑900 μL轉(zhuǎn)移至另一離心管中,以氮?dú)獯蹈?,殘?jiān)蛹状?00 μL復(fù)溶,渦旋2 min,以12 000 r/min離心10 min,取上清液進(jìn)樣測(cè)定。
2.2.4 專(zhuān)屬性考察 取空白心、肺、腎和肝組織樣品,各空白組織+Cur(0.647 5 μg/mL)樣品以及大鼠給藥后0.5 h的組織樣品各適量,按“2.2.3”項(xiàng)下方法處理(空白組織樣品不需要添加內(nèi)標(biāo))后,再按“2.2.1”項(xiàng)下色譜條件進(jìn)樣測(cè)定,記錄色譜圖。結(jié)果顯示,Cur和大黃素的保留時(shí)間分別約為10.1、15.0 min,2個(gè)色譜峰互不干擾且峰形良好,理論板數(shù)以Cur和大黃素計(jì)均不低于2 000,且各樣品中的內(nèi)源性物質(zhì)不干擾Cur的測(cè)定,表明該色譜條件下專(zhuān)屬性良好。結(jié)果見(jiàn)圖1~圖3。
圖1 空白組織樣品的HPLC圖
圖2 空白組織+Cur+內(nèi)標(biāo)的HPLC圖
圖3 給藥后0.5 h各組織樣品+內(nèi)標(biāo)的HPLC圖
2.2.5 線(xiàn)性關(guān)系、定量下限、檢測(cè)限的考察 取質(zhì)量濃度為1.321 mg/mL的Cur對(duì)照品貯備液,用甲醇逐級(jí)稀釋成質(zhì)量濃度分別為1 295.00、647.50、323.75、129.50、64.75、12.95、6.475、1.295、0.647 5 μg/mL的系列標(biāo)準(zhǔn)溶液。分別精密吸取心、腎和肝組織的空白勻漿液180 μL,加入上述系列標(biāo)準(zhǔn)溶液20 μL,然后按“2.2.3”項(xiàng)下方法處理,即得Cur質(zhì)量濃度分別為129.5、64.75、32.375、12.95、6.475、1.295、0.647 5、0.129 5、0.064 75 μg/mL的系列標(biāo)準(zhǔn)心、腎、肝組織樣品溶液。同法精密吸取肺組織空白勻漿液,加入647.50、323.75、129.50、64.75、12.95、6.475、1.295、0.647 5 μg/mL的系列標(biāo)準(zhǔn)溶液,同前處理,得Cur質(zhì)量濃度分別為64.75、32.375、12.95、6.475、1.295、0.647 5、0.129 5、0.064 75 μg/mL的系列標(biāo)準(zhǔn)肺組織樣品溶液。將上述組織樣品溶液按“2.2.1”項(xiàng)下色譜條件進(jìn)樣分析,記錄色譜圖。以組織樣品中Cur的質(zhì)量濃度(X)為橫坐標(biāo)、Cur與內(nèi)標(biāo)的峰面積比值(Y)為縱坐標(biāo)進(jìn)行線(xiàn)性回歸,以線(xiàn)性范圍最低值為定量下限,以信噪比3∶1計(jì)算檢測(cè)限。結(jié)果見(jiàn)表1。
表1 不同組織中Cur的線(xiàn)性關(guān)系、定量下限、檢測(cè)限的考察結(jié)果
2.2.6 精密度與準(zhǔn)確度試驗(yàn) 取Cur對(duì)照品適量,加入空白組織樣品溶液,按“2.2.3”項(xiàng)下方法制備含Cur定量下限質(zhì)量濃度的組織樣品溶液以及含Cur低、中、高質(zhì)量濃度(0.129 5、1.295、32.375 μg/mL)的組織樣品溶液,每個(gè)質(zhì)量濃度平行制備6份。按“2.2.1”項(xiàng)下色譜條件進(jìn)樣分析,以實(shí)測(cè)質(zhì)量濃度與理論質(zhì)量濃度進(jìn)行比較,考察各樣品中Cur質(zhì)量濃度的日內(nèi)精密度和準(zhǔn)確度;連續(xù)3 d進(jìn)樣,考察批間精密度和準(zhǔn)確度。結(jié)果顯示,各樣品日內(nèi)、日間RSD均小于15%(n=6),準(zhǔn)確度均值在標(biāo)示值的±15%之內(nèi),符合生物樣品定量分析的要求[13]。
2.2.7 提取回收率 按“2.2.3”項(xiàng)下方法配制含Cur低、中、高質(zhì)量濃度(0.129 5、1.295、32.375 μg/mL)的組織樣品溶液,各6份,按“2.2.1”項(xiàng)下色譜條件進(jìn)樣測(cè)定,記錄Cur峰面積(As)和大黃素(內(nèi)標(biāo))峰面積(Ai)。另取空白組織樣品,同法預(yù)處理至氮?dú)獯蹈?,在殘?jiān)屑尤氲?、中、高質(zhì)量濃度(0.129 5、1.295、32.375 μg/mL)的Cur對(duì)照品貯備液20 μL,大黃素對(duì)照品溶液20 μL、甲醇60 μL,渦旋2 min;以12 000 r/min離心10 min,各質(zhì)量濃度平行6份,按“2.2.1”項(xiàng)下色譜條件進(jìn)樣測(cè)定,記錄未經(jīng)提取的Cur峰面積(As’)和大黃素峰面積(Ai’)。分別計(jì)算Cur和大黃素的提取回收率:Cur提取回收率(%)=As/As’×100%;大黃素提取回收率(%)=Ai/Ai’×100%。結(jié)果顯示,低、中、高質(zhì)量濃度的Cur在心臟組織中的提取回 收 率 分 別 為(89.72±2.13)% 、(92.68±0.74)% 、(97.31±1.45)%,在肺組織中分別為(91.77±1.86)%、(96.27±1.07)%、(98.11±0.37)%,在腎組織中分別為(90.56±2.64)%、(95.19±0.93)%、(97.81±0.11)%,在肝組織中分別為(93.80±3.62)%、(97.77±1.07)%、(95.46±3.47)%,RSD均小于5%(n=6);大黃素在心、肺、腎、肝組織中的提取回收率分別為95.21%、94.38%、96.12%、95.72%,RSD均小于4%(n=6),符合生物樣品定量分析的要求[13]。
2.2.8 穩(wěn)定性試驗(yàn) 按“2.2.3”項(xiàng)下方法制備含Cur低、中、高質(zhì)量濃度(0.129 5、1.295、32.375 μg/mL)的組織樣品溶液,各3份,考察其于25 ℃放置24 h、-40 ℃放置24 h、反復(fù)凍融(-40 ℃~室溫)3次的穩(wěn)定性。結(jié)果顯示,各樣品測(cè)得質(zhì)量濃度與理論質(zhì)量濃度的相對(duì)誤差(RE)均在±15%范圍內(nèi),提示樣品在上述條件下穩(wěn)定性良好[13]。
2.3.1 分組、給藥與樣品采集 將大鼠隨機(jī)分為Cur原料藥組和Cur-SLN組,每組45只。于給藥前12 h開(kāi)始禁食不禁水,參考文獻(xiàn)[14―15]給藥方法,兩組大鼠分別尾靜脈注射Cur原料藥混懸液(以含0.5%聚山梨酯80的生理鹽水溶液溶解,臨用現(xiàn)配)和Cur-SLN混懸液,以Cur計(jì)注射劑量為25 mg/kg。分別于給藥后0.25、0.5、1、2、4、6、8、12、24 h時(shí),各組分別取5只大鼠用乙醚麻醉,然后處死,解剖分離大鼠的心、肺、腎和肝組織,用生理鹽水將組織表面的殘血洗凈,定性濾紙吸干后精確稱(chēng)質(zhì)量,然后置于離心管內(nèi),保存?zhèn)溆谩?/p>
2.3.2 Cur-SLN給藥后的組織分布 取給藥后不同時(shí)間點(diǎn)各組織樣品適量,按“2.2.3”項(xiàng)下方法處理后,再按“2.2.1”項(xiàng)下色譜條件進(jìn)樣測(cè)定,記錄峰面積并代入標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)計(jì)算不同時(shí)間點(diǎn)各組織樣品中Cur的含量。采用SPSS 17.0軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,數(shù)據(jù)均以±s表示,組間比較采用t檢驗(yàn)。檢驗(yàn)水準(zhǔn)α=0.05。結(jié)果顯示,與Cur原料藥相應(yīng)組織樣品組比較,Cur-SLN組大鼠心、腎、肺(0.25~24 h各時(shí)間點(diǎn))和肝(0.25~1 h、12~24 h各時(shí)間點(diǎn))組織樣品中Cur的含量均顯著升高(P<0.05或P<0.01);而肝(2~8 h各時(shí)間點(diǎn))組織樣品中Cur的含量則顯著降低(P<0.01)。結(jié)果見(jiàn)表2。
表2 各組大鼠給藥不同時(shí)間點(diǎn)后各組織樣品中Cur含量的測(cè)定結(jié)果(±s,n=5,μg/mL)
表2 各組大鼠給藥不同時(shí)間點(diǎn)后各組織樣品中Cur含量的測(cè)定結(jié)果(±s,n=5,μg/mL)
a:與Cur原料藥組同時(shí)間點(diǎn)同組織樣品比較,P<0.05;b:與Cur原料藥組同時(shí)間點(diǎn)同組織樣品比較,P<0.01
樣品Cur原料藥組心臟組織Cur原料藥組肺組織Cur原料藥組腎組織Cur原料藥組肝組織Cur-SLN組心臟組織Cur-SLN組肺組織Cur-SLN組腎組織Cur-SLN組肝組織24 h 0.41±0.21 0.23±0.12 1.63±0.35 0.62±0.10 12.57±0.43b 11.24±0.81b 10.92±1.01b 7.82±0.59b 0.25 h 2.67±1.25 0.95±1.34 7.21±2.99 1.82±0.35 7.19±1.18a 13.35±1.13b 18.95±0.31b 25.07±1.17b 0.5 h 6.46±1.87 2.98±1.78 13.32±1.62 8.77±0.40 16.42±1.97b 27.12±1.79b 32.97±1.43b 32.63±0.86b 1 h 13.24±2.51 4.35±1.01 18.09±7.27 42.17±1.17 36.79±0.41b 31.63±0.33b 42.51±2.12b 47.17±1.35b 2 h 16.34±4.11 8.21±0.92 21.75±1.24 75.40±2.21 43.84±0.55b 44.97±0.21b 57.35±3.61b 67.77±1.40b 4 h 12.72±1.44 4.86±1.02 13.35±0.46 120.43±1.92 50.12±3.99b 49.21±0.27b 63.38±1.41b 75.43±0.76b 6 h 7.31±1.23 3.77±0.56 10.13±0.31 63.73±1.40 68.91±0.46 b 56.42±2.30b 80.64±2.49b 52.14±1.57b 8 h 3.92±1.31 2.18±1.59 6.46±1.25 28.87±1.25 21.32±0.68b 22.62±0.39b 25.31±2.23b 23.47±0.93b 12 h 1.09±0.12 0.59±1.20 5.42±1.98 3.48±0.30 16.41±2.11b 17.21±0.61b 16.51±3.17a 10.01±0.73b
納米技術(shù)的迅速發(fā)展為人類(lèi)很多重大疾病的治療提供了新機(jī)會(huì)。納米藥物能夠提高難溶性藥物的有效性和安全性,在藥物遞送系統(tǒng)中起著非常重要的作用[16]。Cur具有多種藥理活性,且毒性低、藥源充足,但其生物利用度低,限制了其在臨床中的應(yīng)用[17]。SLN是一種針對(duì)低生物利用度活性成分的理想遞藥系統(tǒng)[18],能在一定程度上提高藥物的生物利用度。
本課題組前期采用微乳法制備了Cur-SLN,并對(duì)其進(jìn)行了質(zhì)量評(píng)價(jià)和體外釋藥研究,其包封率為87.73%、載藥量為7.72%、平均粒徑為(168.9±1.0) nm、多分散系數(shù)為0.212±0.02[12],表明本課題組所制的Cur-SLN粒度均勻,理化性質(zhì)良好。本研究以Cur原料藥為參照,采用大鼠尾靜脈給藥后,考察Cur-SLN在大鼠心、腎、肺和肝組織中的分布情況。結(jié)果發(fā)現(xiàn),與Cur原料藥組比較,Cur-SLN組大鼠心、腎、肺(0.25~24 h各時(shí)間點(diǎn))和肝(0.25~1 h、12~24 h各時(shí)間點(diǎn))組織樣品中Cur的含量均顯著升高(P<0.05或P<0.01);而肝(2~8 h各時(shí)間點(diǎn))組織樣品中Cur的含量則顯著降低(P<0.01)。由此可知,采用SLN負(fù)載Cur后,增加了Cur在心、腎、肺組織中的分布,延長(zhǎng)了其在心、腎、肺組織中的相對(duì)滯留時(shí)間,有利于提高Cur在體內(nèi)的生物利用度。靜脈給藥1 h后,Cur在肝組織中的分布先明顯減少,12 h后又顯著增加,這可能是由于各個(gè)組織中的藥物濃度和藥量分布是一個(gè)變化的過(guò)程,帶負(fù)電荷的SLN易在肝組織中蓄積,從而出現(xiàn)肝組織藥物分布的雙峰現(xiàn)象。
綜上所述,本研究將Cur制成SLN后,增加了其在心、腎、肺組織的分布。