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传统制剂中所含有的赋形剂,因本身不具有生物活性与功能,进入人体后不会产生显著的药理或毒理作用。但是,现代纳米载体药物递释系统（nanocarrier drug delivery system,NDDS）却依赖其聚合物药用辅料来维持结构的相对完整,并藉此实现药物递送与控制释放的目的。不同于赋形剂那样被很快从体内清除,聚合物药用辅料的溶蚀抑或降解是一个缓慢的过程。因此,聚合物药用辅料及其降解产物在与机体的相互作用过程中可能产生潜在的毒性作用。阐释聚合物辅料及其降解产物的体内命运（血浆药动学、生物分布、代谢和排泄等过程）具有非常重要的毒理学意义。然而,由于聚合物分子量的多分散性以及生物样品基质的复杂性,体内精准定量分析聚合物药用辅料及降解产物十分困难。聚乙二醇1000维生素E琥珀酸酯（D-α-tocopheryl polyethylene glycol 1000succinate,TPGS）是一种FDA批准的应用于静脉注射、口服和皮肤等给药方式的聚合物药用辅料。TPGS作为乳化剂、助溶剂、渗透增强剂和聚乙二醇（polyethylene glycol,PEG）化修饰剂等被广泛应用于纳米载体的设计与开发。多种基于TPGS的NDDS正处于临床前或临床研究阶段。但迄今为止,有关TPGS的药代动力学研究尚无报道。因此,为了探究TPGS在体内的生物安全性隐患和潜在毒性的物质基础,本研究以TPGS为研究对象,基于源内裂解-多重反应监测（Multiple reaction monitoring,MRM）的分析策略,建立了在生物基质中同时精准定量TPGS及其降解产物PEG1000的液相色谱-串联质谱（Liquid chromatography tandem mass spectrometry,LC-MS/MS）分析方法,并应用于TPGS及其降解产物在大鼠体内的药代动力学研究。通过本课题的成功实施,将会丰富和发展高分子聚合物药代动力学研究的基本方法和基础理论,也将为开发具有更好生物安全性的基于TPGS的NDDS提供有力的药代动力学技术支持。（1）TPGS的分子量表征及质谱裂解规律解析本研究首先应用飞行时间高分辨质谱（Time-of-flight mass spectrometry,TOF MS）对TPGS进行分子量分布表征。通过调节解簇电压（Declustering potential,DP）和碰撞能量（Collision energy,CE）,保证TPGS的不同分子量组分以完整前体离子结构被检测,从而表征TPGS的分子量分布,并解析TPGS在电喷雾离子源作用下的带电荷状态及加合离子种类。结果发现,本研究所用TPGS的平均分子量约为1500 Da,不同分子量呈正态分布,与理论值基本一致。在电喷雾离子源中,TPGS主要以两电荷形式TPGS2+存在,并以[TPGS+2NH4]2+为主。之后通过设置不同的CE值解析TPGS在四级杆碰撞室中的裂解规律。结果发现,在CE作用下,TPGS会裂解产生m/z 513.3924碎片（维生素E琥珀酸酯结构）、m/z557.4185碎片（维生素E琥珀酸酯连接一个PEG单元结构）和一系列低聚合度的PEG碎片。之后利用三重四级杆质谱探究TPGS在DP作用下的源内裂解规律。结果发现,TPGS在DP作用下可以发生与四级杆碰撞室中一样的裂解行为,为源内裂解-MRM分析方法的建立奠定了基础。（2）TPGS及其降解产物PEG1000的大鼠血浆药代动力学研究本章基于源内裂解-MRM分析策略,首次建立了在大鼠血浆中同时定量TPGS及其降解产物PEG1000的LC-MS/MS分析方法,并完成了相关方法学验证。验证结果表明,该方法可以准确定量大鼠血浆中的TPGS及其降解产物PEG1000。之后,应用所建立的方法对TPGS及其降解产物在大鼠体内的血浆药代动力学进行了研究。结果表明:大鼠口服给予5 mg/kg TPGS后,在血浆中未检测到TPGS及其降解产物PEG1000,游离的TPGS不会被吸收进入体循环或TPGS口服生物利用度非常低,提示当其作为口服制剂辅料时,TPGS在生物体内产生毒性作用风险较小;大鼠静脉注射5 mg/kg TPGS后,TPGS在大鼠体内的表观分布容积（Vd）为3.1±1.17 L/kg,远远大于大鼠全身体液的总体积0.667 L/kg,提示TPGS在大鼠体内具有广泛的分布,并极有可能在某些组织器官具有特异性结合或蓄积;消除半衰期(T1/2)为11.9±1.39 h,清除率（CL）为0.178±0.047 L/h/kg,表明TPGS在大鼠体内清除较为缓慢;TPGS在雌性和雄性大鼠体内的主要药代动力学参数并无统计学差异（P>0.05）;TPGS的降解产物PEG1000在10 min左右峰浓度值(Cmax)4.56±0.845μg/mL,8 h系统暴露量(AUC0-t)为5.70±1.82μg/mL*h;相比于TPGS,其降解产物PEG1000具有较短的半衰期（1.77±0.529 h）,会在大鼠体内较快地被清除。（3）TPGS及其降解产物PEG1000的组织分布研究建立了在大鼠不同组织中定量TPGS及其降解产物PEG1000的LC-MS/MS分析方法,并进行标准曲线、批內、批间准确度和精密度验证。在此基础上,运用该方法进行了TPGS及其降解产物PEG1000的组织分布研究。结果表明:静脉注射TPGS后,TPGS在高血流灌注速率且网状内皮系统发达的组织如脾脏、肝脏和肺脏中分布浓度最高,在网状内皮系统分布较少的心脏和肾脏中浓度较低;低血流灌注组织中的分布浓度要显著低于高血流灌注速率组织,但在脂肪中的浓度要明显高于肌肉;TPGS几乎难以穿越血脑屏障进入脑组织;降解产物PEG1000的分布行为与TPGS基本一致,但PEG1000在肾脏中的分布浓度明显高于TPGS。给药10 h后,TPGS及降解产物PEG1000在脾脏中的浓度水平依旧较高,且在大肠和小肠中消除较为缓慢,提示多次给药后,TPGS及降解物PEG1000在脾脏、大肠和小肠中可能产生的蓄积情况,进而导致潜在的器官毒性。（4）TPGS的代谢及排泄研究建立了在大鼠排泄样品中鉴定TPGS和PEG1000的方法,并通过与对照品比对,对排泄物中TPGS和降解产物PEG1000的分子量分布进行了研究。结果表明:大鼠静脉注射TPGS后,TPGS在体内酯酶作用下水解产生PEG1000,降解产物PEG1000会以较慢的速率进一步降解产生更低聚合度PEG;PEG1000可以通过尿液和粪便排泄,而TPGS无法通过肾脏滤过排泄,只能通过粪便排泄;排泄物中的TPGS和PEG1000的分子量分布与对照品基本一致,表明二者各自中的不同分子量组分可以同时经过尿液或粪便排泄。累积排泄实验结果发现,静脉注射TPGS 120 h内,TPGS主要以降解产物PEG1000的形式通过尿液和粪便排泄,少量TPGS以原形经过粪便排泄,70%以上的TPGS可以排出体外。（5）TPGS对人细胞色素P450酶（Cytochrome P450,CYP450）的抑制作用研究本章内容利用混合探针底物法研究了TPGS对人CYP450酶活性的抑制作用。研究结果发现,在0.222-444μM浓度范围内,TPGS对CYP1A2和CYP2B6未出现明显抑制作用。根据半数抑制浓度判断,TPGS对CYP2C8、CYP2C9、CYP2C19和CYP2D6的抑制作用非常弱,对CYP3A4具有弱抑制作用。但是,TPGS作为药用辅料,在制剂中成分含量较高,当给予负载药物的临床给药剂量时,TPGS在体内的浓度可能会达到对CYP450酶的有效抑制浓度。因此,当临床使用基于TPGS的制剂时,应同时监测TPGS与药物的血药浓度,防止TPGS浓度过高导致CYP450酶活性的改变,从而改变药物的药效及毒性。综上,针对聚合物药用辅料TPGS体内命运研究的空白,本课题首次建立了在生物样品中同时精准定量分析TPGS及其降解产物PEG1000的LC-MS/MS方法,阐明了TPGS及其降解产物在体内的血浆药动学、生物分布、代谢、排泄等药动学过程以及对药物代谢酶的影响,发展了聚合物药用辅料体内定性与定量分析的新思路和新方法,这将为基于TPGS的NDDS的研发提供理论依据,指导NDDS的科学设计和提高其临床转化成功率。