皮下埋植纈沙坦緩釋制劑對自發性高血壓大鼠血壓及血藥濃度的影響

羅玉梅， 姜德謙， 白楊， 李春萍， 鐘艷霞， 郭洪波， 羅玉嬋， 羅玉君

(1. 深圳市龍崗區人民醫院心內科， 廣東 深圳 518172； 2. 中南大學湘雅二醫院心內科， 湖南 長沙 410011； 3. 廣東醫科大學研究生院， 廣東 湛江 524023)

中國國家心血管病中心發布的《中國心血管病報告2017》[1]顯示，我國18歲以上居民高血壓患病率達25.2%，估算全國高血壓患者為2.7億。而高血壓是心腦血管疾病的主要危險因素，超過半數的心腦血管病發病與高血壓有關。心腦血管病居死因首位，占總死亡原因的43.8%，因此控制血壓達標是降低心腦血管疾病及死亡率的重要手段。但目前國內高血壓治療率低至41.1%，達標率僅13.8%。治療率及達標率低的原因主要有以下兩類：一是高血壓患者需要長期每天口服一種或數種藥物來控制血壓，給工作、生活帶來不便；其二，由于口服藥物需經胃腸道吸收、肝臟的首過效應等過程，其最終起作用的分量僅為口服劑量的百分之幾至幾十，因此口服藥物的劑量是其體內有效成分的數倍甚至數百倍，加上口服制劑的賦形劑等成分的作用，更容易產生消化道刺激等多種毒副反應，導致患者主動或被動停藥。為此，本研究擬探索一種埋植一次能穩定降壓長達數周甚至更長時間，同時可減少藥物毒副反應的治療高血壓的新方法。

1 材料與方法

1.1 材料

15只14周齡SPF級雄性自發性高血壓大鼠(SHR)，體重(295±13)g，5只14周齡SPF級雄性Wistar大鼠，體重(507±24)g，均購自北京維通利華實驗動物技術有限公司，實驗動物許可證號：SCXK(京)2012- 0001。上述大鼠均飼養于湖南省斯萊克景達實驗動物有限公司SPM級動物房；溫度20～26 ℃；相對濕度40%～70%；換氣次數10～20 次/h；照明時間：每日12 h/12 h，黑暗/光照交替；照明度15～20 Lx；自由飲水及標準實驗室飲食；實驗動物使用許可證號：SYXK(湘)2014-0012。

纈沙坦皮下埋植管的制作：截取硅膠管10 cm，稱取纈沙坦(上海瑞永生物科技公司)100 mg藥粉，用粗針頭導入上述硅膠管，導入完畢后用醫用膠水將硅膠管兩端封閉5 mm，用75%乙醇浸泡30 min，再用生理鹽水浸泡1 h，用紗布包裹晾干過夜備用(避光)。灌胃用的纈沙坦溶液的配制：稱取10 mg纈沙坦藥粉加蒸餾水10 mL配成濃度1 mg/mL纈沙坦溶液，即用即配。

主要實驗儀器：大小鼠無創血壓儀(型號Bp-98A，北京軟隆生物科技有限公司)；Legend MACH1.6R型臺式高速冷凍離心機(美國Thermo公司)；液相色譜串聯質譜聯用系統(型號Triple Quad/LC-30AD)和Triple Quad 5500質譜儀(美國AB儀器公司)；色譜柱：Shim-pack XR-ODSⅢ(150 mm×2.0 mm)；保護柱：phenomenex C18(4.0 mm×3.0 mm，5 μm)。

1.2 大鼠分組及埋植手術

將SHR隨機分為空白對照組、纈沙坦埋植組、纈沙坦灌胃組，每組5只；空白組、埋植組大鼠分別于皮下植入空白硅膠管、纈沙坦緩釋制劑(100 mg/s)，灌胃組于每天早上9:00～10:00用纈沙坦溶液灌胃(16 mg/kg)。另以5只Wistar大鼠作為正常對照組行假手術。各組大鼠均干預15 d。

手術方法：將大鼠以8%水合氯醛溶液(0.5 mL/100 g體重)麻醉后，在頸背部消毒后橫向切1 cm小口，用止血鉗探入真皮下鈍性分離皮下組織，分別皮下植入空白硅膠管或纈沙坦緩釋硅膠管；正常對照組大鼠僅切開皮膚，不植入硅膠管即縫合。

1.3 尾動脈血壓測量

各組大鼠于干預前測量尾動脈血壓1次，空白組、埋植組和正常對照組大鼠術后3 d開始測量血壓，灌胃組在給藥后第2天開始測血壓，每天8:00～14:00間測量1次，連續測量3 d，之后隔日測量，周期15 d。測量前充分烤尾，采用無創動物智能血壓計(BP-98A，日本軟隆生物技術有限公司)，按照說明書要求測量大鼠清醒狀態下尾動脈收縮壓及舒張壓，3 min內測得3組數據，收縮壓差值不超過5 mmHg方為有效數據，取3組有效數據的平均值。

1.4 大鼠血藥濃度測定

埋植組大鼠于皮下埋植纈沙坦緩釋藥前及埋藥后1、2、4、8、12、24、48(第2天)、72(第3天)、144(第6天)、192(第8天)、360(第15天) h分別從眼眶內眥靜脈叢采血，灌胃組大鼠于初次給藥后的1、2、4、8、12 h及第2、3、6、8、15天給藥前分別從眼眶內眥靜脈叢采血，抗凝，取血漿，采用超高相液相色譜串聯質譜(UPLC-MS/MS)法檢測各采血時間點大鼠血漿樣品中纈沙坦的血藥濃度。檢測方式：正離子多重反應監測模式；TEM：550 ℃；GAS1：55 Psi (1 psi≈6.9 kPa)；GAS2：55 Psi；Curtain GAS：35 Psi；CAD：8 Psi；IS：5 500 V。分析物及內標質譜條件見表1。

表1 分析物及內標質譜條件

1.5 統計學方法

2 結果

2.1 干預前各組大鼠尾動脈血壓比較

干預前空白組、埋植組、灌胃組SHR尾動脈血壓之間差異無統計學意義，但上述3組尾動脈收縮壓及舒張壓均明顯高于正常對照組Wistar大鼠(P均<0.01)。見表2。

2.2 干預后各組大鼠尾動脈血壓比較

干預3 d后，埋植組和灌胃組SHR尾動脈收縮壓較前下降，但與空白組SHR相比并未顯示出統計學意義(P均>0.05)，仍顯著高于正常對照組(P均<0.01)。干預7 d后，埋植組及灌胃組SHR收縮壓均明顯低于空白組(P均<0.01)，與正常對照組收縮壓間的差異無統計學意義(P均>0.05)；這種趨勢一直持續至干預后第15天。

分組干預前干預后收縮壓舒張壓收縮壓3 d7 d15 d空白組159±8a201±7a188±9192±10198±8埋植組155±10a202±6a169±6148±8b145±5b灌胃組171±7a217±11a181±10161±7b155±10b正常對照組119±6152±10c,e144±9b,d,e146±9b137±6bF值6.848.913.905.2110.73P值<0.01<0.01<0.05=0.01<0.01

a:P<0.01，與正常對照組比較；b：P<0.01，與空白組比較；c：P<0.01，d：P<0.05，與埋植組比較；e：P<0.01，與灌胃組比較

2.3 纈沙坦緩釋劑對大鼠血藥濃度的影響

埋植組及灌胃組SHR在給藥前血清中纈沙坦藥物濃度均為零。埋植組SHR在皮下埋植了纈沙坦緩釋劑2 h后，血漿纈沙坦濃度達到2.21 μg/mL，此后一直維持在2.43～3.39 μg/mL之間。灌胃組在纈沙坦初次灌胃后1 h，血藥濃度升至6.28 μg/mL，明顯高于埋植組SHR(P<0.01)，2 h達峰值13.6 μg/mL，此后開始下降，于第12小時降至2.41 μg/mL，與埋植組SHR間差異無統計學意義，至第24小時(次日服藥前)降至1.16 μg/mL，顯著低于埋植組(P<0.05)，此后灌胃組大鼠每日同樣藥量灌胃1次，于第72小時開始，埋植、灌胃兩組SHR測定的血藥濃度間的差異均無統計學意義(P均>0.05)，直至第15天(360 h)干預結束。兩組藥動學參數見圖1 。

a：P<0.01，與埋植組比較

3 討論

皮下埋植緩釋藥物用于治療需長期用藥的疾病由來已久。自20世紀70年代采用具有緩釋作用的硅橡膠與低劑量的具有避孕作用的孕激素組合埋植皮下研究長效甾體避孕藥以來，以高分子化合物為載體的皮下埋植緩釋避孕劑在臨床上得到廣泛應用。其機制就是藥物以恒定、緩慢、穩定的速度和濃度釋放，直接通過皮下組織吸收進入血液循環，避免了傳統經胃腸吸收的口服藥物需經肝臟代謝產生的首過效應，通過對藥物劑量的有效控制，降低藥物初期在體內產生的藥物濃度高峰而帶來的相應毒副反應，并且減少了服藥次數，最終提高了藥效的穩定性和利用率[2]。參考相關文獻[3-8]，本研究采用緩釋硅膠管作為載體，制作成纈沙坦皮下埋植緩釋降壓制劑；為減少埋植管植入大鼠出現排異反應及局部纖維組織增生，本研究參考王霞萍等[9]的方法，用醫用膠水封閉膠管，減少埋植局部的炎癥反應。因纈沙坦為長效降壓藥，每日僅需服用1次。為了解口服藥物及皮下埋植緩釋制劑一天內的藥物代謝參數變化，本研究在干預24 h內選擇了經典的血藥濃度監測時間點取血測定血藥濃度；為了解兩種給藥途徑對SHR長時程血藥濃度的影響，選擇了第2天、第3天、第6天、第8天、第15天灌胃組SHR服藥前時間點取血，比較每日最低的血藥濃度與皮下埋植緩釋制劑的差別。

本實驗結果顯示，纈沙坦緩釋劑埋植組及纈沙坦溶液灌胃組SHR血壓在給藥后均逐漸降低；于用藥后第7天，兩組SHR收縮壓降至正常水平，且兩組血壓間的差異無統計學意義。由此可知，皮下埋植緩釋藥物只需用藥1次，即可達到與每天口服藥物一樣的降壓的效果，與呂鵬威等[10]的研究結果一致。由于不需每天用藥，可減少長期服藥給患者帶來的麻煩及消化道不良反應，皮下埋植緩釋制劑治療高血壓的方式可能達到改善患者依從性，從而提高高血壓治療率及達標率的效果。

皮下埋植緩釋纈沙坦制劑2 h后，SHR血漿中的纈沙坦藥物濃度達到穩定水平，一直持續到2周后。這一現象表明，承載有纈沙坦原藥的硅膠緩釋劑可以一定的速率將藥物穩定地釋放入機體內環境，并在用藥后2 h即達到穩定的血藥濃度。結合SHR血壓變化趨勢，說明纈沙坦血漿濃度達到2.43～3.39 μg/mL，即可使SHR的收縮壓降至目標范圍。每日1次口服藥物，SHR血藥濃度波動明顯較皮下埋植緩釋劑大，血藥濃度峰值可達到皮下埋植緩釋劑的4.8倍，而最低水平又低于皮下埋植緩釋劑組。血藥濃度大幅度波動給患者帶來更多更明顯的藥物毒副反應，且影響血壓的平穩度。而毒副反應是導致患者停藥的重要原因，最終影響高血壓患者的治療率及達標率。綜上所述，本研究發現，與口服藥物相比，皮下埋植纈沙坦緩釋制劑，僅用藥1次，即可達到與每天口服藥物一樣穩定的目標血壓，療效可長達2周；并維持更為穩定的血藥濃度。因此，應用皮下埋植的緩釋降壓制劑可能減少口服藥物所帶來的麻煩以及毒副反應，從而提高高血壓病的治療率及達標率。

與傳統理念不同的是，本研究結果還發現，盡管用藥后，無論是皮下埋植緩釋制劑還是每天口服藥物，血藥濃度在數小時內即可達到產生療效的水平，但SHR的血壓卻在1周后才達到平穩的目標血壓。這說明藥物在血液中達在一定濃度后，要分布到降壓的組織并產生穩定的效應，需要約1周時間。因本研究僅觀察了纈沙坦一種藥物，其他藥物的緩釋劑是否也存在同樣的作用及特點，還需要更多的研究證實。但從理論上來說，因分子量、溶解特性等參數不同，達到穩定的血藥濃度時間及起效時間應該也會各自不同。本課題組正與材料學專家合作，研制新型的高分子材料載體，制作更為先進的可皮下埋植的超長效緩釋制劑，并擴大藥物的研究范圍，期待能研制出一系列超長效的新型抗高血壓制劑，改變目前需每天服藥的高血壓治療模式。

綜上，皮下埋植纈沙坦緩釋制劑用藥1次，可達到長效平穩降壓的效果；且維持的血藥濃度比口服用藥更為穩定。

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