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尖吻蝮蛇凝血酶在大鼠體內的藥代動力學*

2018-04-02 09:39鄧沁劉宏蘇薇薇彭維吳忠王永剛姚宏亮
關鍵詞:蝮蛇藥代凝血酶

鄧沁,劉宏,蘇薇薇,彭維,吳忠,王永剛,姚宏亮

(中山大學生命科學學院∥廣東省中藥上市后質量與藥效再評價工程技術研究中心,廣東 廣州 510275)

尖吻蝮蛇凝血酶(Haemocoagulase Acutus,簡寫為Halase)是本團隊從尖吻蝮蛇蛇毒中分離純化的一種類凝血酶,研究表明其具有較強的止血作用,且無毒[1-6]。本文采用125Ⅰ標記的放射性同位素法(RA)、三氯醋酸沉淀結合放射性檢測法(TCA-RA)研究尖吻蝮蛇凝血酶在大鼠體內的藥代動力學,為臨床應用提供參考,現報道如下。

1 材 料

1.1 試劑與儀器

尖吻蝮蛇凝血酶,實驗室自制,純度大于95%。三氯醋酸,上?;瘜W試劑采購供應站。生理鹽水,中國大冢制藥有限公司。超純水,用日本密理博公司的純水器制備。微機多探頭γ-計數器:北京核儀器廠,型號:FJ630G/12。

1.2 實驗動物

Wistar大鼠,雌雄兼用,體質量200 g左右,由軍事醫學科學院四所動物實驗中心提供,動物生產合格證醫動字第005號。

2 方法與結果

2.1 125Ⅰ-Halase的制備

標記:采用氯胺T法進行尖吻蝮蛇凝血酶的125Ⅰ標記。

純化:使用Sephadex G50凝膠柱分離純化125Ⅰ標記物,收集125Ⅰ-Halase 測定放射比活性為52.3 mCi/mg (1 935 MBq/mg),質量濃度為0.84 mCi/mL(31.1 MBq/mL),放化純度>95%。制備125Ⅰ-Halase色譜圖見圖1。

生物活性:測定125Ⅰ標記后的尖吻蝮蛇凝血酶在標準血漿中的凝血時間,以檢驗標記后的Halase生物活性。結果表明標記后不影響樣品的生物活性。HPLC分析也證明標記前后色譜行為未改變,見圖2。

圖1 125Ⅰ-Halase色譜圖Fig.1 125Ⅰ-Halase chromatogram

圖2 Halase標記前后色譜比較Fig.2 Comparison between labeled Halase and unlabeled HalaseA: 標記前的Halase色譜圖; B:標記后的Halase色譜圖

2.2 測定方法的建立和驗證

2.2.1標準曲線的制備以質量濃度為0.24 μg/mL的尖吻蝮蛇凝血酶(含放射性6.28 μCi/mL)配置標準液,以生理鹽水為溶劑,配成質量濃度為0.03、0.06、0.12、0.30、0.60、1.20、3.00和6.00 ng/mL的標準液,各取200 μL標準液置于測定管中,在γ-計數器上測定1 min,將質量濃度與計數值(cpm)繪成標準曲線,標準曲線方程為:Y=25.8+5 660.8X(n=8,r=0.999 9)。

2.2.2校正曲線的制備

(1)RA法制備校正曲線:按標準曲線的尖吻蝮蛇凝血酶質量濃度和相應的125Ⅰ-Halase制備測定血清中尖吻蝮蛇凝血酶的校正曲線,結果顯示質量濃度與cpm呈直線相關,校正曲線為:Y=56.3+5 479.8X(n=8,r=0.999 9)。質量濃度為0.12、0.60、6.00 ng/mL時,從血清中用RA法直接測定尖吻蝮蛇凝血酶的回收率,結果見表1 ;其日內、日間測定精密度結果見表2;本法最低能檢測到0.03 ng /mL。

表1 血清中125Ⅰ-Halase的回收率(Mean±SD, n=5)Table 1 Percent recovery of 125Ⅰ-Halase in serum (Mean±SD, n=5)

表2 血清中125Ⅰ-Halase的測定精密度(Mean±SD, n=5)Table 2 Precision of 125Ⅰ-Halase in serum (Mean±SD, n=5)

同法制備測定心、腦、肝、腎、肌肉組織中125Ⅰ-Halase的校正曲線,以及尿、糞、膽汁的校正曲線,結果分別為:心:Y= 12.5+5 526.0X(n=8,r=0.999 9);肝:Y= 98.3+5 225.3X(n=8,r=0.999 5);腎:Y=61.4+5 350.1X(n=8,r=0.999 7);腦:Y= 13.3+5 542.5X(n=8,r=0.999 7);肌肉:Y= 68.5+5 338.8X(n=8,r=0.999 9);尿:Y=219.8+4 915.1X(n=8,r=0.999 5);糞:Y=138.0+4 882.7X(n=8,r=0.999 9);膽汁:Y= 17.6+5 653.4X(n=8,r=0.999 9)。

(2)TCA-RA法制備血清校正曲線:按上述血清RA法校正曲線的制作方法,然后每管各加入φ=20%三氯醋酸(TCA)0.2 mL,振蕩,離心(3 000 r/min, 10 min),棄去上清液,測定沉淀物中尖吻蝮蛇凝血酶的含量,結果表明濃度與cpm呈直線相關,校正曲線為:A=24.7+4 197.7C(n=8,r=0.999 8)。

同法制備測定心、腦、肝、腎、肌肉三氯醋酸沉淀物中125Ⅰ-Halase的校正曲線,結果分別為:心:A= 43.5+3 892.3C(n=8,r=0.999 8);肝:A= 97.2+3 758.2C(n=8,r=0.999 3);腎:A= 70.8+3 811.1C(n=8,r=0.999 5); 腦:A= 45.4+3 994.0 C (n=8,r=0.999 3);肌肉:A= 86.1+3 969.4C(n=8,r=0.999 4)。

2.3 大鼠靜脈給藥三劑量的藥代動力學研究

2.3.1 RA法

(1)總放射性濃度:本試驗根據藥效試驗所用劑量,在安全、有效的劑量范圍內,設計了大鼠靜脈給藥尖吻蝮蛇凝血酶 0.6、1.2和2.4 μg/kg3個劑量組,每100 g體質量給藥體積為0.5 mL,每100 g體質量含125Ⅰ-Halase 3.142 μCi。給藥后2、5、15、30 min,1、2、3、4、6、8、12、24、36和48 h 采血,分離出血清,2~30 min各取100 μL血清置于測定管中,1~48 h各取 200 μL血清置于測定管中,測定1 min的放射性。每一時間點6只大鼠,3 雌 3 雄。三劑量血藥質量濃度-時間變化趨勢比較見圖3。

圖3 用RA法測得的三劑量的血藥質量濃度-時間曲線比較(Mean±SD, n=6)Fig.3 Comparison of plasma concentration-time curves of three doses using RA method(Mean±SD, n=6)

(2)藥代參數:將實驗數據用中國藥理學會數學藥理專業委員會的3P97實用藥代動力學計算程序自動擬合c-t曲線,計算所得藥代動力學參數結果見表3。用RA法所測得的iv血清中總放射性的消除半衰期t1/2β8~10 h,AUC與劑量呈正相關,r為0.999 8。

表3  由總放射性測定求得的尖吻蝮蛇凝血酶的藥代參數

2.3.2TCA-RA法

(1)血清中尖吻蝮蛇凝血酶質量濃度:本試驗設計方案與總放射性測定方案相同,給藥劑量與采血時間均同上,采血后取血清200 μL,加等量的φ=20%三氯醋酸,振蕩,3 000 r/min,離心10 min,移走上清液,測定1 min沉淀物中的放射性。計算出尖吻蝮蛇凝血酶的質量濃度,每一時間點測定6只大鼠, 3雌3雄。三劑量血藥濃度-時間變化趨勢比較見圖4。結果可見各時間點的尖吻蝮蛇凝血酶質量濃度與劑量相關,質量濃度比總放射性低,消除也比總放射性快。

圖4 用TCA-RA法測得的三劑量的血藥質量濃度-時間曲線比較(Mean±SD, n=6)Fig.4 Comparison of plasma concentration-time curves of three doses using TCA-RA method(Mean±SD, n=6)

(2)藥代參數:將實驗數據用中國藥理學會數學藥理專業委員會的3P97實用藥代動力學計算程序自動擬合c-t曲線,計算所得藥代動力學參數結果見表4。用TCA-RA法所測得的iv血清沉淀物放射性的消除半衰期t1/2β5~6 h,AUC與劑量呈正相關,r為0.999 0。

表4 由血清沉淀物含量求得的尖吻蝮蛇凝血酶的藥代參數Table 4 Pharmacokinetic parameters of Halase calculated by serum sediments

2.4 組織分布試驗

2.4.1RA法測定的總放射性的分布大鼠靜脈注射尖吻蝮蛇凝血酶1.2 μg/kg ( 每100 g體質量給藥體積為0.5 mL,每100 g體質量含125Ⅰ-Halase 3.142 μCi),給藥后5 min、30 min、2 h 、8 h和24 h 處死動物,取全血、腦、心、肺、肝、脾、腎、胃、小腸、肌肉、脂肪、卵巢、子宮和睪丸,每一組織臟器用水按1∶5的比例制成勻漿,取0.4 mL 進行總放射性測定,再根據校正曲線計算出各組織的放射活性含量;每一時間點取樣6只動物,雌雄各半。結果見圖5,從結果來看: 肝、脾和心在給藥后5 min藥物含量最高,其他絕大部分組織在給藥后 30 min藥物含量最高,以后逐漸降低;在各時間點,放射活性以肝組織含藥量顯著高于其他組織,脾、肺、腎、胃、心等組織含藥量較高,腦、脂肪組織含量最低,除肝臟外各組織含藥量都小于同期的血藥含量。

2.4.2TCA-RA法測定的尖吻蝮蛇凝血酶分布在上述試驗的基礎上,對組織臟器進行了尖吻蝮蛇凝血酶原型藥物的測定。取上述實驗所得組織勻漿400 μL,加TCA 400 μL,振蕩,3 000 r/min離心10 min,移走上清液,沉淀物進行放射性測定。求得組織中尖吻蝮蛇凝血酶含量。試驗結果見圖6所列,從結果來看: 肝、脾和心在給藥后5 min藥物含量最高,其他絕大部分組織在給藥后 30 min藥物含量最高,以后逐漸降低;在各時間點,放射活性以肝組織含藥量顯著高于其他組織,脾、肺、腎、胃、心等組織含藥量較高,腦、脂肪組織含量最低。此法與RA法所得結果一致。

圖5 大鼠靜脈注射1.2 μg/kg尖吻蝮蛇凝血酶后用RA法測得的組織分布Fig.5  Tissue distribution detected by RA method in rats injected with 1.2 μg/kg Halase (i.v.)

圖6 大鼠靜脈注射1.2 μg/kg尖吻蝮蛇凝血酶后用TCA-RA法測得的組織分布Fig.6  Tissue distribution detected by TCA-RA method in rats injected with 1.2 μg/kg Halase (i.v.)

2.5 排泄試驗

2.5.1尿排泄Wistar大鼠,雌雄各4只,靜脈給藥尖吻蝮蛇凝血酶1.2 μg/kg (每100 g體質量給藥體積為0.5 mL,每100 g體質量含125Ⅰ-Halase 3.142 μCi ) 后放入代謝籠內,收集給藥后0~2、2~4、4~6、6~8、8~12、12~24、24~36、36~48、48~72、72~96 h 的尿樣和糞樣,尿樣稀釋并計量,糞樣用水制成勻漿后計量。取一定量的尿樣置于測定管內,用γ-計數器測定1 min放射活性,見圖7。從尿累計排泄量來看,給藥后96 h內由尿排出的放射量約占給藥劑量的73.52%,表明該藥主要是由尿排泄。

2.5.2糞排泄在尿排泄試驗收集到的糞樣,制成勻漿后,取一定量的糞樣置于測定管內, 用γ-計數器測定1 min放射活性,結果見圖8,在 96 h 內糞累計排泄量占所給藥劑量的 12.13%。

2.5.3膽汁排泄Wistar大鼠6只,雌雄兼用,體質量200 g左右。烏拉坦(1.2 g/kg,ip)麻醉后,膽管插管,iv 給藥Halase 1.2 μg/kg ,收集給藥后0~2、 2~4、 4~6、6~8、8~12 和12~24 h的膽汁,稀釋后計量。取0.2 mL膽汁置于測定管內,用γ-計數器測定1 min放射活性,結果見圖9。給藥后24 h內由膽汁排出的藥量占給藥劑量的4.16%。

圖7 大鼠靜脈注射1.2 μg/kg尖吻蝮蛇血酶后尿排泄曲線Fig.7 Urinary excretion cure of rats injected with 1.2 μg/kg Halase (i.v.)

圖8 大鼠靜脈注射1.2 μg/kg尖吻蝮凝血酶后糞排泄曲線Fig.8 Fecal excretion cure of rats injected with 1.2 μg/kg Halase (i.v.)

圖9 大鼠靜脈注射1.2 μg/kg尖吻蝮蛇凝血酶后膽汁排泄曲線Fig.9 Bile excretion cure of rats injected with 1.2 μg/kg Halase (i.v.)

3 討 論

應用放射性同位素法進行藥代動力學研究時,測定原型藥物是放射性同位素法測定中要解決的關鍵問題,因為藥物進入體內后會被降解,總放射性測定不能代表原型藥物,為此采用TCA沉淀蛋白法,使尖吻蝮蛇凝血酶沉淀下來而分解產物及游離125Ⅰ留在上清液中被除去,以使測定結果盡可能接近原型尖吻蝮蛇凝血酶的濃度。

從RA法和TCA-RA法研究的尖吻蝮蛇凝血酶組織分布表明,肝、脾和心在給藥后5 min藥物含量最高,其他絕大部分組織在給藥后 30 min藥物含量最高,以后逐漸降低,總放射性與原型藥物在各組織分布的大小順序基本一致。其中在大多數時間肝、脾、腎、肺含藥量較高,腦、脂肪含藥量較低。

靜脈注射給藥后96 h內,有給藥總量的73.52%由尿中回收,12.13%由糞中回收,這部分可能與分布到胃腸及膽汁排泄有關,24 h內膽汁累積排泄量為4.16%。尿、糞 96 h 的總回收率達到 85.65%,說明尖吻蝮蛇凝血酶的排泄消除去向已較清楚。因此認為尖吻蝮蛇凝血酶排泄較完全,并主要由尿排泄。

尖吻蝮蛇凝血酶是一種糖蛋白,與血漿蛋白無特異性結合,國外文獻和新藥申報均未見有關蛋白結合報告,而且由于其藥效作用(與血漿蛋白的作用)問題,會影響藥物與蛋白的分離,不便進行游離藥物的測定,因此本研究未測定相關結果。

參考文獻:

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