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目的:本文研制了一种新颖的剂型PVP包衣去甲斑蝥素-壳聚糖纳米粒(polyvinylpyrrolidone-coatednorcantharidinchitosannanoparticles,PVP-NCTD-NPs),以提高去甲斑蝥素(NCTD)的生物利用度以及降低其肾毒性;同时建立高效液相色谱(HPLC)法和高效液相色谱-串联质谱(LC-MS/MS)方法测定生物样品中NCTD浓度,旨在研究PVP-NCTD-NPs在体内的吸收、分布、代谢和排泄过程,为其进一步研究与开发提供科学依据。
方法:(1)等温吸附法考察载体壳聚糖(CS)浓度、NCTD浓度以及pH等因素对包衣纳米粒载药特性的影响,推断其吸附规律;原子力显微镜(AFM)验证纳米粒形态学特征。(2)正交设计优化PVP-NCTD-NPs的制备;动态激光散射法测定平均粒径与粒度分布;红外光谱(FT-IR)、X-射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)对其进行表征;并考察纳米粒在体外不同pH介质中的释药性质。(3)大鼠血液中NCTD含量LC-MS/MS测定方法的建立及药代动力学研究:以高氯酸和甲醇双重沉淀生物样品中蛋白质,多重反应离子(MRM)模式测定大鼠尾静脉注射和口服PVP-NCTD-NPs与原药NCTD后血药浓度,3P97软件计算药动学参数。(4)小鼠血液及各组织中NCTD含量LC-MS/MS测定方法的建立及组织分布研究:以NCTD为参比制剂,考察小鼠口服给予PVP-NCTD-NPs后药物在各组织脏器中的分布,以靶向效率(Te)、相对靶向效率(RTe)和靶向指数(TI)为评价参数,分析其对各组织的靶向性。(5)大鼠粪便及尿液中NCTD含量LC-MS/MS测定方法的建立及体内代谢研究:大鼠口服给予PVP-NCTD-NPs后,于不同时间段以MRM模式检测尿样及粪样中NCTD含量,计算药物累积排泄率;并根据代谢产物的相对分子质量及质谱行为,推断其结构。(6)大鼠肝微粒体中NCTD含量LC-MS/MS测定方法的建立及体外酶促动力学研究:钙离子沉淀法制备大鼠肝微粒体,Lowry法测定肝微粒体蛋白浓度;考察孵育时间、酶浓度和底物浓度对药物代谢速率的影响,并根据Lineweave-Brurk双倒数曲线,计算酶促动力学参数。
结果:(1)PVP-NCTD-NPs的吸附更加符合Freundlich经验公式,y=0.698x+4.012,相关系数r=0.998,证实药物主要以包裹的形式存在于纳米粒骨架中;AFM二维图显示:2.5%PVP组的纳米粒形态均一,包裹现象明显,而过量的PVP会降低药物的包封率。(2)采用最佳处方制备的PVP-NCTD-NPs平均粒径为(140.03±6.23)nm,包封率为(56.33±1.41)%,载药量为(8.38±0.56)%;由SEM图和AFM三维图可见纳米粒呈球形,颗粒饱满。相比于原料药组,PVP-NCTD-NPs在0.1mol·L-1HC1和PBS(pH=5.7)两种介质中释放更加缓慢,累积释放率达85%。(3)大鼠血液中NCTD含量LC-MS/MS测定方法的回收率均大于95%,日内、日间精密度均小于10%,证实该方法符合生物样品分析的要求。经3P97软件拟合,两种制剂的药代动力学过程均符合二室模型。与NCTD相比,PVP-NCTD-NPs的AUC显著增大(P<0.05),CL显著降低(P<0.05),静脉注射组的相对生物利用度为325.5%,口服组的相对生物利用度为173.3%。(4)小鼠组织分布研究结果表明,PVP-NCTD-NPs在体内药物浓度分布趋势为胆囊>肾脏>肝脏>其他脏器,而NCTD为肺脏>心脏>肾脏>其他脏器;纳米粒组药物以原药自尿中排出的量是原料药组的1.37倍,自胆汁和(或)粪便排出的是32.21倍.(5)大鼠排泄研究表明,口服PVP-NCTD-NPs24h后,在尿液及粪便中NCTD累积排泄率分别为17.80±3.32%和4.51±0.89%,大鼠尿样中共检测到八种代谢产物,而粪便中只有两种。(6)大鼠肝微粒体中代谢酶动力学显示,原料药组的肝内清除率(CLint)要大于PVP-NCTD-NPs组(P<0.05),而两者最大反应速率(Vmax)无明显差异。
结论:本LC-MS/MS方法灵敏、准确、选择性高,适用于生物样品中NCTD浓度检测及药代动力学研究。PVP-NCTD-NPs可促进药物的吸收,延缓消除速率,显著提高NCTD的生物利用度,并且具有良好的肝靶向性。肾脏和肝胆系统为主要排泄途径,并且包衣纳米粒明显增加药物自胆汁排出的量。研究结果显示,这种新型包衣纳米药物输送系统具有良好的开发应用前景。