色谱技术在中药药动学研究中的应用进展

【摘要】 中药药动学研究中药体内的动态变化和量效关系,对提高中药研究水平,实现中医药现代化有重要的意义。药物浓度法通过测定药物及其活性代谢物在体内血浆、其他组织液或尿液中的浓度,分析药物的代谢变化。色谱分析检测技术因其各方面的优势,在药物浓度检测分析上有着广泛的应用。文章简要介绍了近年来国内利用色谱分析技术开展中药药动学研究的情况。

【关键词】 色谱; 中药药动学; 应用进展。

Abstract:The studies on the dynamic changes and dose—effect relationship of TCM in the body by the pharmacokinetics of TCM in takes important significance to promote the research of TCM and realize the modernization of TCM. By measuring the concentration of the drug and its active metabolites in body’s plasma, other tissues’ liquid, or urine, the drug concentration method analyzes drug’s metabolism. For its advantages in all aspects, the chromatography detection techniques take a wide range of applications in drug concentration analysis. This article briefly introduced the domestic applications of chromatography analytical techniques in the pharmacokinetics researches of TCM in recent years.

Key words:Chromatography; Pharmacokinetics of TCM; Application progress。

中药药动学[1](Pharmacokinetics of TCM)是以中医药理论为指导,借助于药动学原理,研究中药活性成分、组分、有效单体及复方在体内吸收、分布、代谢和排泄的动态变化规律及其体内时间—浓度关系,并用数学函数加以定量描述的一门边缘学科。目前,中药药动学研究的方法主要为体内药物浓度法和生物效应法[2]。体内药物浓度法是中药药动学研究的经典方法,也是最主要的方法,主要用于研究有效成分较为明确的中药及其复方。

色谱[3](chromatography)技术自1906年问世后得到长足发展 ,现代色谱技术因其具有高效、准确、灵敏度高、重复性好、操作方便、使用范围广等优点,已在生物医药行业中得到非常广泛的应用。药物体内浓度检测,要求分析仪器能快速、准确、微量、专一性强地进行分析。气相色谱(GC)、液相色谱(LC)以及二者与质谱技术的联用(GC—MS和LC—MS)等技术能较好的满足这些要求,已在众多的中药药动学研究中得到应用。本文即对这些方面的情况进行综述。

色谱技术对样品的检测结果与色谱仪器密切相关,同时,也与样品的制备密不可分。药动学[4]研究中的生物样品有外源性和内源性杂质干扰、检测浓度低(常在ng/μl以下)、体内药物浓度差别大(可至100倍)、代谢物与药物结构相近,易干扰检测等特点。而中药药动学检测中,生物样品的处理更加复杂。相比化学药物,其体内浓度更低,进入体内的成分复杂,受到的干扰更大,其样品制备更难。需要除去其中易干扰的内源性和外源性杂质(组织蛋白、氧化酶以及其他化学成分等),富集低浓度检测物,保持待测成分的稳定等。在具体研究中,常采用有机溶剂或固相提取、常温高速离心、浓缩及有机溶剂复溶等操作,以达到前述要求。

1 气相色谱法在中药药动学研究中的应用。

气相色谱[5]以气体为流动相,以液体或固体为固定相,适用于分析气体、易挥发性液体以及可转化为易挥发性物质的液体和固体。对中药而言,其中的挥发油类、苯丙素类、萜类以及小部分生物碱等易挥发性成分可用气相色谱检测。对其他非挥发性的药效成分,可用衍生化使其适用于气相色谱检测,以测定其在体内药物浓度

1.1 GC法用于中药药效成分的药动学检测针对研究对象的不同,气相色谱采用不同的检测器,常用的有热导池检测器(TCD)、氢火焰离子化检测器(FID)、电子捕获检测器(ECD)等。朱耀伟等[6]建立了麝香酮血药浓度的气相色谱测定方法,以高纯氮为载气,过OV—1交联甲基硅烷毛细管柱,FID检测,正十九烷为内标,定量测定。研究发现麝香酮口服吸收在大鼠体内的药时过程为线性动力学过程,符合一级吸收一级消除的开放二室模型,t1/2Ka为22.0 min,tmax为74.4 min,Cmax为1.44 mg/L,T1/2(β)为196.1 min,说明麝香酮在大鼠体内口服吸收快,消除也快。魏立平等[7]采用热导池检测器,用气相色谱法测定了β—2细辛醚及石菖蒲挥发油中β—2细辛醚的在兔体内的血药浓度研究发现β—2细辛醚灌胃ig后,在兔体内符合一级吸收二室模型,T1/2 (α) 为7.5 min,T1/2 (β) 为 69. 6 min 。家兔灌胃石菖蒲挥发油后,β—2细辛醚在体内的药时过程为线性动力学过程,同样符合一级吸收二室模型。

1.2 GC—MS用于中药药动学研究相比其他GC方法使用的检测器,GC—MS联用技术中的MS可以看做是其检测器,其检测限更低、灵敏度更高、特异性更强。李秀琴[8]用GC—MS法研究正己醛联合柴胡给药前后在大鼠血浆中的药物变化。表明股动脉给予大鼠正己醛后,血浆中正己醛的最大血药浓度为6.98 μg·ml—1,生物半衰期为29.32 min,AUC0~∞为96.62 μg·min·L—1。股静脉给予大鼠柴胡挥发油后,血浆中正己醛的最大血药浓度为12.02 μg·ml—1,半衰期为42.06 min,AUC0~∞为137.84 μg·min·L—1,这表明股静脉给予大鼠柴胡挥发油后,同给予正己醛单体相比,正己醛在大鼠血浆中的浓度明显升高,消除半衰期显著延长,AUC值显著增大,两组药动学参数间有显著性差异(P0.05)。沈群[9]建立了小鼠服用麻黄汤复方后麻黄碱和伪麻黄碱的GC—MS分离检测方法。研究表明:麻黄汤中麻黄碱和伪麻黄碱的药动学参数符合二室模型,属一级动力学消除过程,两者皆吸收快,分布快,消除慢。研究发现,麻黄碱和伪麻黄碱在小鼠体内的药时曲线多有双峰现象,提示两者的体内吸收可能存在重吸收过程。

2 液相色谱法在中药药动学研究中的应用。

相比气相色谱在应用上对被检测成分形态的要求,液相色谱的限制较少,其适用范围更广,应用更多样,液相色谱也是研究使用最多的血药浓度检测方法。

2.1 液相色谱法用于中药药动学研究依据色谱柱的极性大小,液相色谱一般可分为正相色谱(NP)和反相色谱(RP),其检测器[10]主要有紫外检测器(UV) 及二极管阵列检测器(DAD)、荧光检测器(FD)、电化学检测器(ECD)和蒸发光散色检测器(ELSD),当前研究以紫外检测器最为常见。

高效液相色谱不仅用于中药药效化合物的药动学研究,同时也用于中药复方指标性成分的药动学研究。王兴[11]研究了大川芎丸提取物灌胃给药家兔和SD大鼠后,阿魏酸在家兔体内的处置过程符合二室开放模型,其吸收快而消除慢,且从中央室向周边室分布较慢,而另一 药效成分天麻素在大鼠体内也符合二室开放模型,其吸收快而消除慢,从中央室向周边室分布较快。贺福元等[12]采用反相高效液相色谱研究大鼠补阳还五汤及总生物碱灌胃后,体内川芎嗪的血药浓度变化。研究发现补阳还五汤及总生物碱中川芎嗪药代动力学为二室模型,代谢参数无明显差别,但与川芎嗪单独给药差别较大,提示中药复方成分组合对药代动力学参数有一定影响。蒋永培等[13]研究了磷酸川芎嗪在健康和血瘀犬体内药动学特征,研究发现川芎嗪在健康犬和血瘀犬体内药动学参数有明显差异,这与症治药动学假说相符。上述研究均采用紫外—可见光检测器。二极管阵列检测器研究中也得到广泛使用,其能记录不同时间流出的组分在不同波长下的检测值,最大程度的记录色谱信息。任平等[14]利用DAD检测器测定了甘草甜素在脾虚大鼠药动学特征。杨燕[15]使用Agilent 1100高效液相色谱仪(DAD检测器)等研究了兔灌胃给药蒲黄后,其体内槲皮素、山柰素和异鼠李素的药动学特征。

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