癌光啉在兔體內(nèi)的藥代動力學(xué)及生物利用度

鄭立卿，陰慧娟，李迎新，陳洪麗

(1.中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院·北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院生物醫(yī)學(xué)工程研究所激光醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)室，天津 300192;2.河北北方學(xué)院藥理學(xué)教研室，河北 張 家口 075000)

光動力療法(photodynamic therapy，PDT)是20世紀(jì)70年代末問世而在近幾年來迅速發(fā)展起來的一種針對(血管)增生性病變組織的選擇性治療新技術(shù)，已成為世界腫瘤防治科學(xué)中最活躍的研究領(lǐng)域之一［1－3］。光動力療法是以光、光敏劑和氧的相互作用為基礎(chǔ)的一種新的疾病治療手段，光敏劑(光動力治療藥物)的研究是影響光動力治療前景的關(guān)鍵所在。癌光啉(代號:PSD-007)是我國獨(dú)立研制的一種新的卟啉類光敏劑。由血卟啉Ⅸ(HP)、3(8)-(1-甲氧乙基)-8(3)-(1-羥乙基)-次卟啉Ⅸ(MHD)、3(8)-0-乙?；?8(3)-(1-羥乙基)－次卟啉Ⅸ(AHD)、3(8)-(1-羥乙基)-8(3)-乙酰基－次卟啉Ⅸ(HVD)、3，8-二(1-甲氧乙基)－ 次卟啉 Ⅸ(DMD)、3，8-(1-甲氧乙基)-8(3)-乙?；芜策?MVD)和原卟啉Ⅸ(Pp)7種卟啉組成［4］。實(shí)驗(yàn)證明，PSD-007對人骨肉瘤MG-63細(xì)胞具有光動力殺傷效應(yīng)［5］，可誘導(dǎo)鼻炎癌細(xì)胞凋亡［6］，治療白血?。?］等。于1983年6月由總后勤部過渡臨床試驗(yàn)，臨床上癌光啉放射增敏治療食管癌［8］。本實(shí)驗(yàn)采用熒光法研究兔血漿中PSD-007，首次研究了ip、iv兩種給藥途徑的藥代動力學(xué)特點(diǎn)，闡明癌光啉在動物體內(nèi)的藥代動力學(xué)規(guī)律，為藥物進(jìn)一步研究提供依據(jù)。

1 材料

1.1 動物 新西蘭白兔，體質(zhì)量(1.7±0.2)kg，♂，中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院放射所動物中心提供，給藥前禁食12 h，自由飲水。

1.2 儀器 D-37520超速低溫離心機(jī)(德國Heraeus公司)，全波長多功能酶標(biāo)儀(Thermo)，XW-80型漩渦混合器。

1.3 藥品和試劑 癌光啉(PSD-007)注射液，上海紅綠光敏劑研究所有限公司提供;NaCl、NaOH分析純(BBI)，其他試劑均為分析純，實(shí)驗(yàn)用水全部為三重蒸餾水。

2 方法與結(jié)果

2.1 熒光檢測方法的建立 取癌光啉稀釋到10 mg·L－1，于200 ～400 nm 紫外掃描，在395 nm 處有最大吸收峰。以395 nm為激發(fā)波長，于400～700 nm作熒光掃描，623 nm處有最大吸收。因此選取檢測方法為激發(fā)波長395 nm，吸收波長623 nm。見Fig 1。

2.2 生物樣品中癌光啉測定方法的確認(rèn)

2.2.1 樣品處理 血液經(jīng)肝素抗凝，3 000 r·min－1離心15 min 后收集血漿，取 150 μl加入 2.4 ml 9%NaCl－1 mol·L－1HCl［9］充分混勻后震蕩提取 30 min，3 000 r·min－1離心 15 min 后取上清 100 μl置96空板中，平行4個復(fù)孔，用5%NaOH稀釋到線性范圍。

Fig 1 UV and fluorescence absorption spectrum of PSD-007

2.2.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線的制備 取癌光啉注射液用PBS稀釋到 100 mg·L－1，取 200 μl置 96 孔板，倍比稀釋得到 100、50、25、12.5、6.25、3.13、1.56、0.78、0.39、0.20、0.10、0.05 mg·L－112 個系列濃度，3 個復(fù)孔，測定熒光值，結(jié)果癌光啉在濃度小于1.56 mg·L－1時，濃度與熒光值為線形關(guān)系，大于1.56 mg·L－1時，濃度與熒光值沒有線形關(guān)系。同法稀釋得到濃度為1.0、0.5、0.3、0.2、0.1 mg·L－15 個系列濃度癌光啉樣品，按“3.2.1樣品處理”以熒光值平均值對濃度進(jìn)行回歸，得到回歸方程為Y=40.692X+2.4429(r=0.999 9，n=4;Y熒光值，X濃度 mg·L－1)，標(biāo)準(zhǔn)曲線見Fig 2。最低定量限為0.05 mg·L－1。

Fig 2Standard curve of PSD-007(±s，n=4)

2.3 藥代動力學(xué)研究

2.3.1 腹腔給藥 5只新西蘭白兔ip 10 mg·kg－1癌光啉，于給藥后的 10 min、30 min、1 h、2 h、4 h、8 h、24 h、48 h、72 h 耳緣靜脈采血 1 ml，按“2.2.1 樣品處理”制備血漿樣品并測定藥物含量，繪制藥－時曲線，見Fig 3。

Fig 3 Average plasma concentration-time curve of rabbits after a single ip administration of 10 mg·kg－1PSD-007(±s，n=5)

Fig 3表明:ip癌光啉10 mg·kg－1后，藥物吸收較快，吸收相短，消除相較長，消除較快，8 h前血漿藥物濃度下降較快，8 h后血漿藥物濃度下降較慢，48 h后仍可以檢測到藥物。在給藥后50 h時血藥濃度可降到0.2 mg·L－1以下。

用3P97軟件對癌光啉在兔體內(nèi)的血藥濃度曲線分別按一室、二室、三室進(jìn)行Marquard擬合，對3種模型利用F檢驗(yàn)進(jìn)行方差分析。當(dāng)權(quán)重為1/C/C，r2=0.947 668 4，AIC=－2.943 897，符合一室模型。結(jié)果表明，癌光啉ip在家兔體內(nèi)的動力學(xué)行為符合一級消除一室模型，藥代動力學(xué)參數(shù)見Tab 1(A:經(jīng)驗(yàn)常數(shù);Ka:分布速度常數(shù);Ke:消除速度常數(shù):分布半衰期:消除半衰期;Vc，中央室表觀分布容積;CL:清除率;AUC:血藥濃度－時間曲線下面積。)

Tab 1 Pharmacokinetic parameters

2.3.2 靜脈給藥 白兔5只，iv癌光啉10 mg·kg－1，于給藥后的 10 min、30 min、1 h、2 h、4 h、8 h、24 h、48 h、72 h 耳緣靜脈采血 1 ml，肝素抗凝。測定血漿藥物濃度，繪制藥－時曲線，見Fig 4。藥物體內(nèi)消除緩慢，8 h前血漿藥物濃度下降較快，8 h后血漿藥物濃度下降較慢，72 h后仍可以檢測到藥物。

Fig 4 Average plasma concentration-time curve of rabbits after a single iv administration of 10 mg·kg－1PSD-007(±s，n=5)

iv給藥后的平均血漿藥物濃度－時間數(shù)據(jù)，代入3P97，根據(jù)AIC最小的原則，評價房室模型。計(jì)算藥動學(xué)參數(shù)。按Marquardt計(jì)算方法，當(dāng)權(quán)重為1/C/C，r2=0.999 747 3，AIC=－26.093 21，符合三室模型。藥代動力學(xué)參數(shù)見Tab 2(P、A、B:經(jīng)驗(yàn)常數(shù);α:分布速度常數(shù);β:消除速度常數(shù):分布半衰期:消除半衰期;K12:中央室向淺外室的轉(zhuǎn)運(yùn)速度常數(shù);K21:淺外室向中央室的轉(zhuǎn)運(yùn)速度常數(shù);K13:中央室向深外室的轉(zhuǎn)運(yùn)速度常數(shù);K31:深外室向中央室的轉(zhuǎn)運(yùn)速度常數(shù);K10:中央室的消除速度常數(shù))。

2.4 生物利用度 腹腔注射生物利用度關(guān)系式［10］如下

［AUC］IP，［AUC］IV是腹腔、靜脈注射劑量曲線下的面積 ， DIP、DIV是腹腔、靜脈注射劑量。

由Tab 1，2計(jì)算腹腔注射血藥濃度與時間的關(guān)系式［11］如下:

Ka、K:吸收、消除速度常數(shù)生物利用度;X0:給藥劑量;C:濃度(mg·L－1);t:時間(h)。

靜脈注射血藥濃度與時間的關(guān)系式［12］如下:

3 討論

靈敏度高特異性好的分析方法是藥代動力學(xué)研究的基礎(chǔ)，熒光檢測方法靈敏度高，選擇性高。癌光啉是混合卟啉制劑，多種成分有效，各成分均具有卟啉母環(huán)，熒光特性相似，因此，本研究采用酶標(biāo)儀測定藥物總的熒光特性來定量，在一定程度上可以檢測癌光啉在體內(nèi)的動態(tài)變化過程，最低定量限為0.05 mg·L－1，比分光光度法高2～4個數(shù)量級。本實(shí)驗(yàn)用鹽酸鹽緩沖液裂解血漿蛋白提取樣品，可直接用于熒光檢測，相比有機(jī)溶劑如乙腈、甲醇沉淀蛋白，操作簡單并且可以避免有機(jī)溶劑的背景干擾。

本實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明腹腔給藥時，兔對癌光啉吸收較快，1.74 h達(dá)到峰濃度2.31 g·L－1，體內(nèi)維持時間較長，消除半衰期11.63 h，體內(nèi)藥代動力學(xué)特征符合一室模型。靜脈給藥時，癌光啉消除半衰期達(dá)40.6 h，藥動學(xué)特征符合三室模型，與文獻(xiàn)報道一致［9］，由第一分布相和第二分布相的藥代動力學(xué)參數(shù)來看，癌光啉靜脈注射后，在家兔體內(nèi)迅速由中央室向周邊室分布，同時淺外室向中央室的轉(zhuǎn)運(yùn)，且K12＞K21＞K13，該給藥方式體內(nèi)滯留時間長，應(yīng)用時可減少給藥次數(shù)或降低給藥劑量。給藥方式不同，體內(nèi)的藥動學(xué)特征符合不同模型與文獻(xiàn)報道相似［14］。在分布相時藥物實(shí)際上已開始消除，到達(dá)消除相時可能已有相當(dāng)分量的藥物已被消除。三室模型的前兩相在腹腔注射時被吸收相掩蓋。這些時相的劃分僅靠血藥濃度的測定。如果早期(此時血藥濃度變化較快)取樣間隔過疏，很難據(jù)此準(zhǔn)確劃分時相，此為房室模型法的局限。

Tab 2 Pharmacokinetic parameters(±s，n=5)

Tab 2 Pharmacokinetic parameters(±s，n=5)

Parameter Value P/mg·L－19.37 γ/h －1 4.03 A/mg·L －1 3.05 α/h－1 0.246 B/mg·L －1 0.860 β/h－1 0.017 Vc/L·kg－1 0.753 T 12α/h 2.82 T 12β/h 40.6 K12/h －1 2.28 K21/h －1 1.33 K13/h －1 0.417 K31/h －1 0.062 K10/h －1 0.204 AUC/mg·L －1·h 65.2 CL(s)L·kg－1·h－1 0.153 MRT/h 43.3

腹腔給藥后絕對生物利用度是66.2%，表明吸收尚可。兩種給藥途徑說明癌光啉吸收迅速，消除相較長，8 h前消除較快。ip給藥體內(nèi)清除速度相對iv較快，后者72 h仍可監(jiān)測到微量的藥物，建議給藥后至少3 d才能2次給藥，兩種給藥方式均不易積蓄，現(xiàn)開始用于治療鮮紅斑痣［13］、皮膚腫瘤、激光美容等領(lǐng)域，有望廣泛應(yīng)用于臨床?？紤]到藥物在體內(nèi)見光出現(xiàn)的光毒性現(xiàn)象，應(yīng)選擇消除方式更快的腹腔給藥方式，但此給藥方式需根據(jù)血藥濃度調(diào)節(jié)給藥劑量。腹腔注射經(jīng)腸系膜靜脈吸收，吸收迅速，肝代謝率低，因此進(jìn)一步研究PSD-007的口服和腸靶向制劑是一個新藥開發(fā)的新方向，也符合老藥新用的藥物開發(fā)新模式。

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