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脱水穿心莲内酯琥珀酸半酯(DehydroandrographolideSuccinate,DAS),化学名称为14-脱羟-11,12-二脱氢穿心莲内酯-3,19-二琥珀酸半酯,是从爵床科植物穿心莲(Andrographispaniculata(Burm.f.)Nees)提取的穿心莲内酯与琥珀酸酐经酯化、脱水、成盐而制成的化学结构明确的单体成分性质的中药西制产品。以DAS为有效成分的上市品种主要有炎琥宁和穿琥宁注射剂,临床上主要用于治疗急性支气管炎、病毒性肺炎、病毒性上呼吸道感染等疾病。
为了更好地理解DAS的药理作用机理和体内过程,本论文建立了高灵敏度的LC/MS/MS生物分析方法,用于DAS的药物动力学及代谢研究。同时利用LC/MS/MS技术建立了临床生物标记物的检测方法,开展了相关的临床应用研究。
一、DAS定量分析方法的建立与验证
首次建立并验证了人血浆中DAS的LC/MS/MS定量分析方法,用于炎琥宁注射剂的临床药物动力学及代谢研究。同时建立了动物血浆、胆汁、组织、粪尿等生物样品中DAS的LC/MS/MS定量分析方法,用于炎琥宁注射剂的实验动物药物动力学研究。
二、DAS在实验动物体内的药物代谢动力学研究
药物动力学研究SD大鼠静脉注射给予注射用炎琥宁3.5、7、14、和28mg/kg后,进行药物动力学研究。采用LC/MS/MS方法测定了DAS的血药浓度并研究了药物动力学特点。
大鼠静脉注射给药后呈现非线性动力学特征,3.5、7、14、和28mg/kg剂量组的时间浓度曲线下面积(AUC)分别为808、1567、4301、11945μg.h/L,显示出较高的分布容积、较大的清除速率和较短的消除半衰期,给药6h后血浆中即无法检测出DAS浓度。灌胃给药52.5mg/kg剂量的AUC为410±160μg.h/L,经剂量转换后,口服DAS的绝对生物利用度仅为1.9％。
组织分布研究昆明小鼠静注给予注射用炎琥宁14mg/kg后,对DAS在心、肝、肺、肾、脾、脑、肌肉的组织分布进行研究,采用LC/MS/MS方法测定DAS在各组织中的浓度。
静注给药后DAS在组织中的分布规律按浓度高低排列为肝>肾>肺>心>脾>肌肉>脑,在组织中均呈快速清除的趋势。
排泄研究SD大鼠静注给予注射用炎琥宁7mg/kg后采用胆管插管手术连续收集胆汁。大鼠静注给药后在代谢笼内分段收集尿样及粪样,采用LC/MS/MS方法测定DAS浓度,计算DAS的排泄率。
静脉注射给药后DAS主要以原形药物快速从胆汁排出,总胆汁排泄率为94.3±2.9％,1h胆汁排泄率为81.3±11.4％。给药后第1天为DAS的粪排泄高峰,与粪中总排泄量比较,第1天的排泄百分比占95.4±3.7％,仅有少量原形药物通过粪便排泄,累积排泄率为5.7±1.8％,部分经胆汁排泄的原形药物可能在肠道中发生转化。尿中DAS排泄率为9.6±3.2％。
三、DAS的临床药物代谢动力学研究
采用LC/MS/MS法,进行DAS的临床药物代谢动力学研究,为设计合理给药方案和临床安全有效用药提供理论依据。1.以80、160和320mg三个剂量静脉滴注给药注射用炎琥宁呈现非线性药物动力学特征,当剂量成倍增加时,AUC和Cmax的增加幅度高于剂量增加的幅度；随剂量的增加,MRT延长,清除率下降。提示临床用药时需要合理控制剂量,尽量避免超剂量使用。静脉滴注过程中血药浓度维持较高水平,滴注后消除较快,三剂量组的尿原药排泄率分别为12.3±3.4％、15.5±2.4％和10.1±2.7％。2.考察三个剂量下静脉滴注给药后在不同性别的药物动力学,比较后发现该药基本无性别基础上的动力学差异。3.试验期间,未发生严重不良反应/事件,其中一名受试者发生轻微不良反应,判断可能与用药无关。
四、DAS的代谢产物分析
应用LC/MS/MS技术从人尿中发现了DAS的三种代谢物,DAS的体内代谢产物分析为首次报道。通过与DAS原形药物对比,分析代谢产物的二级质谱特征碎片和裂解规律,推测了代谢产物的结构。DAS在人体内主要经历氧化、加氢还原、硫酸酯化3种代谢途径。
五、LC/MS/MS的临床应用研究
利用LC/MS/MS技术,建立了人血中地高辛、同型半胱氨酸、1,5-脱水葡萄糖醇的定量检测方法,开展了心衰患者地高辛的治疗药物监测、同型半胱氨酸作为独立风险因子在心血管疾病的应用、1,5-脱水葡萄糖醇在糖尿病血糖管理的临床应用研究,为心衰、心血管疾病、糖尿病等疾病的临床诊断与评价提供了高质量的应用研究方法。
本文首次建立了生物样品中DAS的LC/MS/MS定量分析方法,研究静脉注射给予炎琥宁注射剂在实验动物体内的药物动力学、组织分布和排泄特征,开展静脉滴注给药后的临床药物代谢动力学研究,分析了体内代谢产物,为设计合理给药方案和临床安全有效用药提供了理论依据。同时利用LC/MS/MS技术开展地高辛、同型半胱氨酸、1,5-脱水葡萄糖醇的定量检测分别在心衰、心血管疾病、糖尿病的临床应用研究。