微透析采樣技術(shù)在藥動(dòng)學(xué)研究中的應(yīng)用及意義

 

藥物在動(dòng)物體內(nèi)的吸收(Absorption，A)、分布(Distribution，D)、代謝(Metabolism，M)、排泄(Ex—eretion，E)屬于藥物臨床前藥效學(xué)研究的內(nèi)容之一，是新藥研究中非常重要的組成部分。試驗(yàn)結(jié)果的可靠性直接影響著對(duì)其藥效學(xué)的正確評(píng)價(jià)，而影響試驗(yàn)結(jié)果的因素除不可改變的客觀因素如物種之間的差異外，就是試驗(yàn)手段引入的誤差，因藥物在體內(nèi)的ADME過(guò)程是通過(guò)研究體液中藥物濃度與時(shí)間的變化進(jìn)行的，其中采樣環(huán)節(jié)是藥動(dòng)學(xué)研究中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。目前，常規(guī)的采樣方法是由動(dòng)物血管抽取全血處理后進(jìn)行樣品分析或處死動(dòng)物取組織勻漿后處理分析，而微透析(microdialysis，MD)則是新興的用于藥動(dòng)學(xué)研究的采樣技術(shù)，微透析技術(shù)是由早期神經(jīng)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室中的灌流技術(shù)發(fā)展而來(lái)的，是以透析原理為基礎(chǔ)的一種在體取樣技術(shù)，即將微透析探針植于所需的采樣部位，用于細(xì)胞問(wèn)液非常相近(包括電解質(zhì)組成、離子強(qiáng)度、滲透壓、pH值)的生理溶液(即灌流液)或加以改進(jìn)的含有不同添加劑的灌流液進(jìn)行灌注，由于膜內(nèi)外待分析物質(zhì)存在濃度梯度，分析物質(zhì)沿濃度梯度順向擴(kuò)散，組織中待測(cè)化合物被灌流液連續(xù)不斷地帶到體外(即透析液)，通過(guò)測(cè)定透析液中待測(cè)物的濃度來(lái)研究組織待測(cè)物水平，從而達(dá)到活體組織連續(xù)、動(dòng)態(tài)取樣的目的。本文就近年來(lái)微透析用于在藥動(dòng)學(xué)研究中的報(bào)道進(jìn)行綜述，為相關(guān)研究提供資料借鑒。

 

Hadwiger等¨研究了外消旋異丙腎上腺素(ISP)對(duì)映體在大鼠血液中的藥動(dòng)學(xué)，給藥后首個(gè)10min內(nèi)收集透析液的間隔為1min，后期間隔為2min，透析液用HPCE—ECD檢測(cè)分析，二羥基芐胺為內(nèi)標(biāo)，甲基一p一環(huán)糊精為手性調(diào)節(jié)劑，能使樣品達(dá)到很好的分離。結(jié)果是，(一)ISP和(+)ISP的消除半衰期分別是9．8±2．2min和8．8±2．0min，兩者沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)的差異。Gunaratna等采用腦探針微透析與收集頸靜脈血相結(jié)合的方法，研究灌胃給大鼠奧氮平后其藥效學(xué)與藥動(dòng)學(xué)情況，收集腦透析液，一半用HPLC／MS法測(cè)定奧氮平的濃度，一半用HPLC—EC測(cè)定腦神經(jīng)遞質(zhì)多巴胺、5一羥色胺等；利用大鼠頸靜脈埋管的方法定時(shí)采血進(jìn)行藥動(dòng)學(xué)評(píng)價(jià)，并同時(shí)檢測(cè)了大鼠的自主活動(dòng)，結(jié)果表明奧氮平能提高腦多巴胺的水平，同時(shí)說(shuō)明通過(guò)腦探針微透析與樣品自動(dòng)收集器聯(lián)合應(yīng)用能同時(shí)獲得藥動(dòng)學(xué)、藥效學(xué)及生理活動(dòng)等信息。Lin等研究了表兒茶素酸酯在大鼠體內(nèi)的藥動(dòng)學(xué)，透析液直接用HPLC—UVD分析，結(jié)果表明藥動(dòng)學(xué)過(guò)程符合二房室模型。Anand等研究了熒光素在兔眼玻璃體的藥動(dòng)學(xué)，實(shí)驗(yàn)兔根據(jù)在探針植入手術(shù)后是否有恢復(fù)期被分為兩組，血-視網(wǎng)膜的完整性通過(guò)測(cè)定vitreal蛋白的濃度和熒光素的滲透指數(shù)而定，結(jié)果表明vitreal蛋白的濃度在植入探針手術(shù)后48h恢復(fù)正常，因此設(shè)定恢復(fù)時(shí)間為72h，同時(shí)提示探針植入手術(shù)沒有危害血一視網(wǎng)膜的完整性，采用微透析采樣技術(shù)建立了眼睛后段藥動(dòng)學(xué)研究方法。Lv等為避免探針植入血管由于血流的變化，及血管壁對(duì)探針透析膜造成的不可修復(fù)的堵塞等因素對(duì)探針回收率帶來(lái)的影響，以兔為試驗(yàn)動(dòng)物在其耳緣靜脈埋針，用可調(diào)速的蠕動(dòng)泵將兔血以15txl／min的速度抽出后經(jīng)過(guò)一個(gè)裝有微透析探針的微線管，透析液用熒光分光光度計(jì)分析，結(jié)果表明馬來(lái)酸麥角新堿的藥動(dòng)學(xué)符合一房室模型。

Tsai等研究了川芎嗪在大鼠腦紋狀體及血液中的動(dòng)態(tài)變化，HPLC—UVD直接分析透析液，結(jié)果是川芎嗪在血液和腦紋狀體的藥動(dòng)學(xué)符合二房室模型，并且呈現(xiàn)分布、消除快的特點(diǎn)，并且川芎嗪在兩部位的AUC值說(shuō)明本藥物有比較高的血腦屏障滲透性，2h內(nèi)在腦組織的分布量是血液中的2倍多，與川芎嗪具改善中樞活動(dòng)的能力相吻合。Huf等同時(shí)檢測(cè)了血液和腦組織的苯哌啶醋酸甲酯及多巴胺的量，并同時(shí)觀察大鼠的活動(dòng)情況，收集腦透析液和血管透析液，HPLC—UVD直接測(cè)定多巴胺和苯哌啶醋酸甲酯的含量，結(jié)果是給藥后每一個(gè)20min苯哌啶醋酸甲酯在血液和腦組織達(dá)到峰濃度，同時(shí)多巴胺的水平也在這個(gè)時(shí)間點(diǎn)達(dá)到最高水平，并且3h后逐漸恢復(fù)到正常水平，最大活動(dòng)量達(dá)峰與苯哌啶醋酸甲酯和多巴胺的峰值呈很好的相關(guān)性，增高的活動(dòng)量維持約2．5h。Amal等叫同時(shí)測(cè)定了大鼠腦和血液中苯丁胺、氯苯丙胺及其代謝產(chǎn)物nor一氯苯丙胺的藥動(dòng)學(xué)，透析液直接衍生化后，用HPLC。FL分析測(cè)定，結(jié)果表明氯苯丙胺,n／或nor。氯苯丙胺顯著的改變了苯丁胺在血液和腦組織的藥動(dòng)學(xué)過(guò)程，但不影響后者的蛋白結(jié)合。然而，氯苯丙胺在血液及腦組織的藥動(dòng)學(xué)不受與苯丁胺聯(lián)合用藥的影響。Wang等比較了靜脈給藥苯妥英和磷苯妥英(苯妥英的前體藥物)后，苯妥英在外周血和腦脊液藥動(dòng)學(xué)的不同，結(jié)果表明兩者在大鼠內(nèi)的藥動(dòng)學(xué)沒有顯著差異，這與以往采用整個(gè)鼠腦勻漿法研究的結(jié)果，即靜注苯妥英比靜注磷苯妥英后，前者在腦組織的濃度高的報(bào)道¨不一致，提示用整腦勻漿法得到的研究數(shù)據(jù)能否說(shuō)明問(wèn)題的可靠性值得商酌。Ama研究了苯丙醇胺在大鼠血液和腦紋狀體中的藥動(dòng)學(xué)，麻黃堿作為內(nèi)標(biāo)加入透析液，柱前衍生化后直接用HPLC—FL進(jìn)行檢測(cè)分析，得出了苯丙醇胺在大鼠血液和腦組織液的藥動(dòng)學(xué)，并且通過(guò)比較其在腦和血液中的AUC值發(fā)現(xiàn)，兩者沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)差別(P>0．05)。

Tsai等同時(shí)研究了小檗堿在大鼠血液、肝臟、膽汁的藥動(dòng)學(xué)，透析液用HPLC—EVD分析，藥一時(shí)曲線表明小檗堿在靜脈給藥后20arin在肝臟和膽汁達(dá)到峰濃度，在膽汁的濃度明顯高于在血液和肝臟的濃度，結(jié)果提示小檗堿可能在膽汁中排泄。Tsai等研究了甲硝唑在大鼠血液、腦和膽汁的藥動(dòng)學(xué)，透析液直接用微內(nèi)徑高效液相色譜一UVD分析(微內(nèi)徑柱5 m，150×1mm，I．D．)，結(jié)果表明甲硝唑能通過(guò)血腦屏障，并經(jīng)受肝膽排泄，且甲硝唑的這些性質(zhì)可能與p一糖蛋白無(wú)關(guān)。Wu等引研究了吡嗪酰胺在大鼠血液、腦組織、膽汁的藥動(dòng)學(xué)過(guò)程，透析液用HPLC—uV法進(jìn)行分析，接著用HPLC—MS法驗(yàn)證了HPLC—uV法的測(cè)定結(jié)果，結(jié)果表明外周室和中央神經(jīng)系統(tǒng)吡嗪酰胺有很快的交換和平衡過(guò)程，結(jié)果還表明吡嗪酰胺能通過(guò)血腦屏障，并經(jīng)受肝膽排泄。Tsai研究了燃料木黃酮在麻醉大鼠血液、腦、膽汁的分布及藥動(dòng)學(xué)，透析液用HPLC．UVD分析，結(jié)果表明，很少一部分燃料木黃酮在靜脈注射給大鼠后，能通過(guò)血腦屏障并且經(jīng)受膽汁排泄，AUCbvain／AUCblood和AUCbile／AUCblood值分別分0．04±0．01和1．85±0．42，聯(lián)合用p一糖蛋白阻滯劑環(huán)孢菌素后，該藥在腦和膽汁的分布沒有明顯的改善，結(jié)果提示該藥血腦透析率及肝膽排泄不受p一糖蛋白的控制。Pia等叫進(jìn)行了多巴胺(DA)激動(dòng)劑在大鼠內(nèi)的藥動(dòng)學(xué)／藥效學(xué)(PK／PD)研究，以精神興奮藥可卡因、哌甲酯和兩個(gè)新的候選精神興奮藥NS—A和NS—B為模型展開研究，結(jié)果表明NSA成分進(jìn)入腦脊液的速度比哌甲酯慢，然而兩個(gè)成分在加速外周DA的濃度方面表現(xiàn)出相似的效果NS—B成分進(jìn)入腦脊液的速度表現(xiàn)出比較快的特點(diǎn)給藥后40rain在腦脊液的濃度即達(dá)到最大值，然而，DA值仍然沒有改變，結(jié)果表明NS—B藥增加D濃度比哌甲酯和NS—A藥慢兩倍，同時(shí)結(jié)果說(shuō)明三探針微透析用于研究精神興奮劑在大鼠體內(nèi)PKPD過(guò)程的可行性。

Tseng等研究了京尼平苷在大鼠血液、肝臟腦紋狀體、膽汁的藥動(dòng)學(xué)過(guò)程，透析液直接用HPLC UVD檢測(cè)分析，結(jié)果表明在腦紋狀體部位探針的透析液不能檢測(cè)到京尼平苷，說(shuō)明該藥可能不能通過(guò)血腦屏障，血液中藥動(dòng)學(xué)結(jié)果表明，該藥的藥動(dòng)學(xué)特征在10～100arg／kg劑量范圍內(nèi)與劑量呈正相關(guān)在10mg／kg劑量下該藥在膽汁的AUC值顯著大于血液AUC值，提示該藥有肝膽排泄，并且發(fā)現(xiàn)針灸太沖(LIV3)和陽(yáng)陵泉(GB34)兩個(gè)穴位，不影響該藥在大鼠血液、肝臟、膽汁的藥動(dòng)學(xué)過(guò)程。微透析采樣技術(shù)在藥動(dòng)學(xué)研究中的應(yīng)用，非常

有助于藥物體內(nèi)動(dòng)力學(xué)研究的開展。通過(guò)分析文獻(xiàn)認(rèn)識(shí)到，同一部位探針的體內(nèi)回收率不受濃度的影響，是該取樣技術(shù)用于體內(nèi)成分分析的前提條件除上述文獻(xiàn)報(bào)道中常植入探針的微透析部位外，還有進(jìn)行腎臟微透析、心臟微透析引、小腸微透析等的報(bào)道。當(dāng)然這種采樣技術(shù)也有其局限性即透析液中的藥物濃度代表的是采樣時(shí)間間隔內(nèi)藥物的平均濃度，在一定的灌流速度和采樣時(shí)間間隔內(nèi)，收集到的可供分析的透析液是有限的，這給分析手段提出了很高的要求，需要高靈敏度的定量分析方法；另外其微透析探針可重復(fù)使用性差，故其成本

高也限制了其應(yīng)用范圍。

（文章來(lái)源: 中藥材 第31卷第6期 作者 魏鳳環(huán)）