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喜树碱类生物碱是一大类重要的抗肿瘤活性药物,其内酯环结构是国内外已经公认的具有抗肿瘤活性的有效形式,而开环后的羧酸盐型活性仅为内酯型的十分之一。因此,目前喜树碱类药物制剂的设计原则是尽可能保护内酯型的稳定性,尽可能以100%内酯型形式给药。9-硝基喜树碱(9-NC)是一种新型的半合成喜树碱类衍生物,临床前药理研究表明其对常见肿瘤均有较好的抑制作用,是一种很有潜力的抗肿瘤新药。与其他喜树碱类药物一样,9-NC内酯环结构是其关键的药效结构,但在体内生理条件下,内酯型不稳定,易受到pH、血浆蛋白结合等因素的影响,使内酯环结构水解开换成羧酸盐型,严重影响了药效。目前,喜树碱类药物内酯型/羧酸盐型体内平衡研究尚未见系统报道。本文以9-硝基喜树碱为模型药物,系统比较不同内酯型比例对给药后药动学,组织分布以及药效、毒性的影响,在考察规律的同时力求确定最优比例。因此,本文首先通过控制pH,配制了不同内酯型比例的9-NC溶液,内酯型比例分别为100%,75%,50%,25%和0%。其次,本文建立了同时测定大鼠血浆中9-NC内酯型浓度和总浓度的HPLC分析方法。采用pH6.5的流动相条件。该方法简便快捷、准确度高,可以满足体内药物分析的需要。在此基础上,系统比较了不同内酯型比例的9-NC在离体大鼠血浆、全血、pH7.4的缓冲液中的转化,以及在大鼠体内的药动学变化过程,体外研究发现内酯型比例的不同对内酯型与羧酸盐型的相互转化的速度有一定的影响,然而对最终的平衡比例无明显影响。并且最终总结出9-NC内酯型与羧酸盐型平衡的影响按以下顺序:血细胞>血浆蛋白>pH。给大鼠静脉注射不同内酯型比例的9-NC溶液后,总量(内酯型+羧酸盐型)的药动学行为符合一室模型,给药的9-NC内酯型比例的不同对于总量的AUC无明显影响。然而100%和75%内酯型比例的9-NC的内酯型AUC0-t无差别,其余随着内酯型比例的降低,内酯型的AUC0-t也呈下降趋势。为了更全面地了解不同内酯型比例的9-NC在体内的变化过程,本文测定了9-NC内酯型与羧酸盐型的油水分配系数,建立了同时测定荷瘤小鼠的心、肝、脾、肺、肾、胃、小肠、血浆、肿瘤中9-NC内酯型浓度与总浓度的HPLC测定方法。给S180荷瘤小鼠静脉注射不同内酯型比例9-NC溶液并测定了给药后各个时间点血浆和组织中的内酯型浓度和总浓度。结果显示9-NC内酯型和羧酸盐型的油水分配系数分别为145.5±2.96和0.034±0.26(n=3)。给药的内酯型比例对其静脉注射后的组织分布有明显影响。在血浆中,测得的内酯型浓度随给药时内酯型比例变化而变化,而总浓度却与给药时内酯型比例关系不大。在肿瘤组织中,给药的内酯型比例为100%和75%时,测得的内酯型和总量的AUC结果相近,其他各组测得的内酯型和总量的浓度均随给药时内酯型比例(50%、25%和0%)降低而降低,肝、肾、小肠中的内酯型比例与浓度与给药的内酯型比例相关性不同于其他组织,可能与肝、肾是羧酸盐型的主要排泄途径以及肝肠循环有关。本文还考察了不同内酯型比例的9-NC在大鼠体内的胆汁与肾排泄情况,结果显示肾排泄是9-NC的主要排泄途径,而随着内酯型比例的减小,9-NC以原形药物排泄量越大,说明羧酸盐型由于极性较大,更易以原形药物的形式排出体外。为了评价内酯型比例对毒性的影响,本文首先对该五种比例的9-NC溶液及其溶剂在正常小鼠体内进行了长期安全性考察,结果显示整个过程中死亡现象少见,从体重,器官指数,血常规等数据上发现,内酯型比例越高对于小鼠的免疫性能造成的影响越大,红细胞数也越低,体重下降的越明显,提示9-NC内酯型对小鼠的毒性比羧酸盐型大。随后考察了不同内酯型比例的9-NC对S180荷瘤小鼠的抗肿瘤作用,结果显示,当给药的内酯型比例为100%和75%时,抑瘤率无明显差别,其余随给药内酯型比例的降低,抑瘤率也降低。通过免疫器官指数、肝功能指数以及肝肾病理切片可以发现,随着给药内酯型比例的降低,对荷瘤小鼠造成的毒性也有越轻,足以证明当给药的内酯型比例在75%～100%之间就可以达到既降低了毒性又能获得相同的抗肿瘤药效的目的。