微透析技術(shù)在藥動(dòng)學(xué)與藥效學(xué)研究中的多方面應(yīng)用

微透析是一種活體取樣技術(shù)，克服了傳統(tǒng)取樣存在的動(dòng)物數(shù)量較多、前處理過(guò)程復(fù)雜。不能準(zhǔn)確反映成分在機(jī)體內(nèi)實(shí)時(shí)變化，不能準(zhǔn)確測(cè)定游離藥物濃度等缺點(diǎn)，具有活體、實(shí)時(shí)、靶向、連續(xù)取樣等特點(diǎn)，能更真實(shí)地反映藥物在機(jī)體吸收、分布、代謝、排泄的過(guò)程，在藥動(dòng)學(xué)及藥動(dòng)學(xué)-藥效學(xué)(PK-PD)結(jié)合模型的研究中被廣泛應(yīng)用。

 

一、微透析在藥動(dòng)學(xué)研究中的應(yīng)用

 

01.基于腦部的微透析研究

腦部微透析取樣技術(shù)是將腦作為靶部位，將探針植人海馬區(qū)、紋狀體、大腦皮層等部位收集透析液,并可實(shí)現(xiàn)清醒狀態(tài)下(更接近于正常生理狀態(tài)) ,實(shí)時(shí)、連續(xù)取樣,客觀評(píng)價(jià)藥物在腦內(nèi)的分布和消除狀況，彌補(bǔ)了以往組織勻漿方法存在的不足，是一種能夠定量游離藥物的高靈敏度技術(shù)。

宋宇塵等基于腦部微透析技術(shù)，將探針植于大鼠前額葉皮質(zhì)內(nèi)，在清醒狀態(tài)下收集透析液，研究安神定志靈對(duì)自發(fā)性高血壓大鼠多動(dòng)、沖動(dòng)行為及前額葉皮質(zhì)單胺類(lèi)神經(jīng)遞質(zhì)及其代謝產(chǎn)物的影響。王圣鑫等利用腦部微透析取樣結(jié)合液質(zhì)聯(lián)用技術(shù)，測(cè)定補(bǔ)陽(yáng)還五湯中有效成分在中腦動(dòng)脈阻塞大鼠腦脊液的藥物濃度，并比較藥動(dòng)學(xué)特征。Zheng等也利用微透析技術(shù)研究了腦缺血狀態(tài)下芍藥苷的藥動(dòng)學(xué)行為。Jan-son等采用微透析技術(shù)對(duì)清醒、自由活動(dòng)的雄性SD大鼠腦間質(zhì)液進(jìn)行取樣,并結(jié)合頸靜脈取血方式獲得血清及腦脊液吸取采樣,通過(guò)非房室分析和群體建模方法研究靜脈注射后化學(xué)修飾的重組磺酰胺酶和重組磺酰胺酶藥動(dòng)學(xué)。此外，國(guó)內(nèi)外有多位研究人員均建立微透析腦部取樣方法。

因此,采用微透析技術(shù)進(jìn)行腦部的藥物監(jiān)測(cè)研究對(duì)腦部治療藥物、靶向給藥等新型給藥系統(tǒng)而言具有重要意義。

02.基于皮膚的微透析研究

經(jīng)皮微透析直接對(duì)靶部位皮膚組織液進(jìn)行采樣分析，得到的藥動(dòng)學(xué)參數(shù)可更真實(shí)地反映藥物透皮性能及其在皮膚的代謝情況，是直接評(píng)估皮膚中藥物水平的首選技術(shù)。

賴(lài)建輝等應(yīng)用經(jīng)皮微透析技術(shù)研究雙丹脂質(zhì)體凝膠和雙丹凝膠的皮膚藥動(dòng)學(xué)過(guò)程,考察其在體經(jīng)皮滲透性能。周開(kāi)等建立蛇床子素在體皮膚微透析采樣方法,研究蛇床子軟膏在SD大鼠體內(nèi)的局部藥動(dòng)學(xué)。黎曉麗等以小鼠為實(shí)驗(yàn)對(duì)象,利用皮膚微透析技術(shù)，采用HPLC-MS/MS測(cè)定制川烏中6種生物堿的含量,研究制川烏-白芍配伍對(duì)制川烏中6種生物堿透皮吸收的影響。李懷國(guó)等采用HPLC-MS/MS技術(shù)建立SD大鼠皮膚微透析液中烏頭堿含量的測(cè)定方法,考察玉龍散中烏頭堿的透皮吸收過(guò)程。吳麗穎等建立了大鼠在體皮膚微透析技術(shù)，并應(yīng)用于創(chuàng)傷涂膜劑經(jīng)皮給藥的藥動(dòng)學(xué)研究。張紫萍等采用微透析法研究雷公藤甲素在正常和糖尿病大鼠皮膚中的藥動(dòng)學(xué)差異，為其臨床合理應(yīng)用提供參考。

以上研究表明微透析技術(shù)在經(jīng)皮給藥研究中起著重要作用，將會(huì)大大推動(dòng)經(jīng)皮給藥制劑的藥物檢測(cè)及新劑型的開(kāi)發(fā)。

03.基于關(guān)節(jié)的微透析研究

微透析技術(shù)取樣量少,不會(huì)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)動(dòng)物體液流失過(guò)多而使實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確,該技術(shù)只需在關(guān)節(jié)部位完成一個(gè)微創(chuàng)手術(shù),可以完成在體實(shí)時(shí)連續(xù)的取樣,與傳統(tǒng)技術(shù)相比更有說(shuō)服力。

Wang等建立微透析UHPLC-MS/ MS測(cè)定佐劑性關(guān)節(jié)炎大鼠關(guān)節(jié)腔透析液中梔子苷的含量。通過(guò)關(guān)節(jié)兩側(cè)凹陷處將探針植人左腿髕骨與髕韌帶連接處取樣，之后采用UHPLC-ESI-MS/ MS技術(shù)對(duì)微透析樣品進(jìn)行分析檢測(cè),可以應(yīng)用于關(guān)節(jié)腔內(nèi)藥物的藥動(dòng)學(xué)研究。另外,占翔等建立了UHPLC-MS/MS測(cè)定梔子苷和3種牛膝皂苷成分在大鼠關(guān)節(jié)、血液透析液中藥物濃度的分析方法,并應(yīng)用該法研究牛膝總皂苷-梔子苷配伍前后在佐劑性關(guān)節(jié)炎大鼠體內(nèi)的藥動(dòng)學(xué)過(guò)程。

上述研究均利用微透析技術(shù)結(jié)合分離能力好、靈敏度高的UHPLC-MS/MS技術(shù),為關(guān)節(jié)腔內(nèi)藥物分析提供一種更加簡(jiǎn)便、動(dòng)態(tài)的分析方法,推動(dòng)關(guān)節(jié)靶部位藥物的研究。

04.基于血液及其他部位的雙位點(diǎn)、多位點(diǎn)微透析研究

傳統(tǒng)的血液采集方法都會(huì)對(duì)動(dòng)物造成不同程度的損害,且體液損失嚴(yán)重,生理狀態(tài)與正常機(jī)體存在一定差異。且血液成分復(fù)雜,內(nèi)源性物質(zhì)干擾大,前處理過(guò)程繁瑣，很大程度影響了藥物研究的準(zhǔn)確性及效率。而微透析技術(shù)基于半透膜的原理,避免了大分子物質(zhì)的干擾，且大大降低了體液的損失,保證了動(dòng)物的機(jī)體狀態(tài)。

Zhou等成功地建立了一種基于微透析和UHPLC-MS/MS聯(lián)用的新方法,并將其應(yīng)用于正常和心肌梗死大鼠口服四逆湯后苯甲酰新烏頭堿、苯甲酰烏頭堿和苯甲酰次烏頭堿的藥動(dòng)學(xué)比較研究。另有諸明娜等結(jié)合微透析技術(shù)建立HPLC法測(cè)定大鼠血漿中五味子甲素，探討其在大鼠體內(nèi)的代謝過(guò)程。Mi等以血瘀型偏頭痛患者為研究對(duì)象，采用血腦雙位點(diǎn)微透析技術(shù)，收集透析液，結(jié)合UHPLC-MS法研究了不同濃度天麻素和天麻苷元對(duì)川芎嗪和阿魏酸藥動(dòng)學(xué)行為的影響。此外, Yan等研究了阿魏酸經(jīng)皮或灌胃后在大鼠血漿和皮膚微透析液中的藥動(dòng)學(xué)行為。Xu等同時(shí)利用微透析取樣技術(shù)、穩(wěn)定同位素標(biāo)記法及超高效液相色譜-高分辨率質(zhì)譜( UHPLC-HRMS)建立了測(cè)定大鼠腦和血液中尼古丁及其代謝物的新方法。杜清等建立了雷公藤甲素和芍藥苷皮膚和血液微透析方法，并通過(guò)微透析技術(shù)聯(lián)合LC- MS/MS定量分析技術(shù)對(duì)雷公藤白芍微乳凝膠的在體皮膚和血液的藥動(dòng)學(xué)進(jìn)行了研究。楊盟等也采用皮膚、血液雙位點(diǎn)同步微透析技術(shù)研究雷公藤甲素普通凝膠、納米乳、納米乳凝膠在大鼠皮膚和血液中的藥動(dòng)學(xué)過(guò)程。上述研究均基于皮膚及血液雙位點(diǎn)微透析技術(shù)研究藥物的藥動(dòng)學(xué)行為，為經(jīng)皮給藥制劑進(jìn)一步研究提供參考。歐詠以三妙丸為研究對(duì)象，探討微透析探針回收率的影響因素，并利用多位點(diǎn)微透析技術(shù)與UPLC-MS/MS聯(lián)用技術(shù)，測(cè)定三妙丸中的小檗堿在大鼠血、肝臟、膝關(guān)節(jié)透析液中的濃度。

由此可見(jiàn)，基于多位點(diǎn)微透析技術(shù)的藥代動(dòng)力學(xué)研究方法是可行的，是腦內(nèi)單位點(diǎn)微透析技術(shù)的發(fā)展，將在闡明藥物吸收、分布、代謝、排泄等體內(nèi)過(guò)程，靶向性等方面發(fā)揮重要作用，與傳統(tǒng)研究方法相比，擁有眾多不可比擬的優(yōu)勢(shì)。

 

二、微透析在PK-PD研究中的應(yīng)用

微透析取樣技術(shù)在PK-PD研究領(lǐng)域的應(yīng)用，可實(shí)現(xiàn)幾乎所有組織的取樣，且可以同步測(cè)定透析液中藥物濃度及藥效指標(biāo)含量，更加真實(shí)有效地反應(yīng)藥物濃度與效應(yīng)的關(guān)系，為靶部位PK-PD的研究增添了一道曙光。

Wang等從PK-PD角度對(duì)刺五加的藥效物質(zhì)基礎(chǔ)和療效進(jìn)行深入研究，建立微透析-超高效液相色譜-三重四級(jí)桿質(zhì)譜聯(lián)用( MD-UPLC-QQQ-MS)同時(shí)、連續(xù)采集和定量測(cè)定清醒缺血性卒中大鼠血漿和海馬中與療效相關(guān)的活性成分和內(nèi)源性神經(jīng)活性物質(zhì)的方法。Zhan等建立了一個(gè)簡(jiǎn)單的自由活動(dòng)大鼠血液微透析取樣系統(tǒng)，同時(shí)研究生脈注射液對(duì)異丙腎上腺素誘導(dǎo)心肌缺血大鼠實(shí)時(shí)釋放一氧化氮的影響。Wang等將新西蘭兔隨機(jī)分為空白對(duì)照組和4個(gè)實(shí)驗(yàn)組，各組在膝關(guān)節(jié)處進(jìn)行微透析以獲得樣本，采用UPLC-MS/MS測(cè)定藥動(dòng)學(xué)和藥效學(xué)參數(shù),并根據(jù)所得參數(shù)建立PK-PD模型。另有,Zhang等首次將微透析應(yīng)用于評(píng)價(jià)頭孢喹肟對(duì)抗胸膜肺炎放線(xiàn)桿菌的PK/PD整合,為微透析研究PK/PD整合模型以及使用頭孢喹肟治療胸膜肺炎放線(xiàn)桿菌引起的動(dòng)物疾病提供了有價(jià)值的參考。

上述研究分別在腦、血液、關(guān)節(jié)腔、大腿利用微透析技術(shù)取樣,結(jié)合液質(zhì)聯(lián)用技術(shù)，建立靶部位的PK-PD模型,為藥物靶部位PK-PD研究提供參考,推動(dòng)藥效物質(zhì)基礎(chǔ)及作用機(jī)制深入研究。

 

 

綜上所述,微透析結(jié)合UPLC-MS/MS技術(shù)是目前藥動(dòng)學(xué)研究中應(yīng)用最為廣泛的方法之一。將微透析技術(shù)在體、實(shí)時(shí)、連續(xù)取樣的特點(diǎn)，與UPLC-MS/MS技術(shù)速度快,特異性強(qiáng),靈敏度、準(zhǔn)確度、穩(wěn)定性高等特點(diǎn)相結(jié)合,使藥動(dòng)學(xué)、藥效學(xué)及PK-PD研究有了新的突破,從而推動(dòng)新藥開(kāi)發(fā)及臨床合理用藥。

 

文章來(lái)源：

胡賀佳,陳艷,王愛(ài)民,王永林,鞏仔鵬.微透析技術(shù)在藥動(dòng)學(xué)及藥動(dòng)學(xué)藥效學(xué)模型研究中的應(yīng)用進(jìn)展[J].江蘇大學(xué)學(xué)報(bào)（醫(yī)學(xué)版）,2021,31(1):44-50

 

 

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