不同劑型普羅布考對大鼠腸系膜淋巴轉運及藥代動力學的影響

張笑瑞, 曹 靜, 吳倩倩, 劉季俊, 陳國元, 吳寶金

(1. 中國科學院分子細胞科學卓越創新中心動物實驗技術平臺,上海 200031; 2. 上海中醫藥大學實驗動物中心,上海 200031)

普羅布考是一種人工合成的脂溶性抗氧化劑［1］，具有降血脂［2］、抗動脈粥樣硬化［3］、治療糖尿病［4］等廣闊的臨床應用前景［5］。脂溶性藥物因水溶性較差［6］，不利于在胃腸道擴散吸收，導致它們的生物利用度降低［7］，因此這類藥物的口服吸收問題一直是制劑研發領域需要解決的難點。近年來，經腸系膜淋巴轉運介導的口服吸收途徑得到廣泛關注［8-9］。研究發現，脂溶性藥物能否特異性地被吸收到腸淋巴液中與乳糜微粒有關，藥物在乳糜微粒中的含量越大，藥物經腸系膜淋巴吸收的比例就越高，兩者呈明顯的線性相關［8-10］。體外實驗表明，普羅布考在乳糜微粒中的含量最高可達38%［11-12］。因此，改變普羅布考的劑型在理論上會影響其經腸系膜淋巴系統轉運吸收的比例，進而影響該藥的藥代動力學參數，但目前尚未檢索到相關的研究報告。

大鼠腸系膜淋巴管插管是開展藥物經腸系膜淋巴系統轉運研究廣泛使用的動物模型。然而制備該模型的手術難度高、成功率低，且動物處于麻醉或受限制的狀態，無法模擬動物正常生理狀態下的淋巴轉運效果［9］。本實驗室建立了一種新型大鼠腸系膜淋巴管-頸靜脈輔助回流模型，避免了手術應激、全身麻醉或動物受限對腸系膜淋巴吸收的影響，實現大鼠在清醒、自由飲食狀態下，實時并長期收集生理狀態下腸系膜淋巴液的功能［13］。本研究即采用自主創建的大鼠腸系膜淋巴管-頸靜脈輔助回流模型，研究普羅布考在橄欖油制劑及混懸液制劑狀態下經腸淋巴吸收的比例，以及其藥代動力學差異，以期為脂溶性藥物的相關工作提供科學的研究模式和可靠的數據參考。

1 材料與方法

1.1 實驗動物

SPF 級雄性SD 大鼠12 只，9 周齡，體質量為（280±9）g，購自浙江維通利華實驗動物技術有限公司［SCXK（浙）2019-0001］，質量合格證為20211221Aazz0 619000169。大鼠飼養于中國科學院分子細胞科學卓越創新中心實驗動物屏障設施［SYXK（滬）2018-0007］，自由飲水和飲食，溫度20～25 ℃，相對濕度40%～70%，噪聲≤60 dB，生活照明20 lx（12/12 h 明暗循環）。所有大鼠3 只/籠飼養，適應性飼養7 d 后開始實驗。本研究中動物實驗方案經中國科學院分子細胞科學卓越創新中心實驗動物使用與管理委員會審核批準（IACUC No.SIBCB-S118340-2112-045）。

1.2 藥品試劑與主要儀器

普羅布考（C31H48O2S2）原粉和柳胺酚（C13H11NO3）由凱惠藥業（上海） 有限公司提供，批號為051M14375V 和23288-49-5；普羅布考片劑由齊魯制藥（山東）集團有限公司提供，批號為H10980054；色譜級乙腈（CH3CN）為美國Sigma-Aldrich公司生產，批號為S93271；醋酸銨（NH4OAc）為美國TEDIA 公司生產的色譜純試劑，批號為601058；橄欖油（A0285378）為美國Acros 公司產品；舒泰50（Zoletil 50）為法國Virbac 公司產品；水為超純水；其他化學試劑均為分析純。液相色譜質譜聯用儀（API-4000）為美國Sciex 公司產品；電子天平（Mettler-Toledo XP26）為瑞士Mettler Toledo 公司產品；高速大容量低溫離心機（5810R）為德國Eppendorf 公司產品；小型搖床（Vibrax VXR）和振蕩器（Vortex 3）為德國Ika公司產品；超聲波清洗器（KQ5200DA）為昆山市舒美超聲儀器有限公司；大鼠2 通道VAB 系繩（VABR2T/25）、大鼠2通道血管通路按鈕（VABR2B/25R22）、大鼠2 通道VAB 回路連接器（VABR2L）、PinPort 進樣器（PNP3M）、2 通道轉子（375/D/25LT）、多軸平衡臂（MCLA/MED）、大鼠采樣籠器具（MTANK/WF）和聚氨酯（polyurethane，PU）導管（BTPU-027、BTPU-040）均購自美國Instech公司。

1.3 制劑配制

普羅布考橄欖油制劑：精密稱取42.48 mg 普羅布考原粉，緩慢加入橄欖油定容至21.24 mL，渦旋1～2 min，超聲10～15 min直至化合物完全溶解，得到質量濃度為2 mg/mL 的黃色澄清溶液。4 ℃低溫保存備用，有效期為1周，使用前放至室溫。

普羅布考混懸液制劑：精密稱取93.89 mg 普羅布考片劑粉末（純度為62.55%），緩慢加入10 mmol/L 磷酸鹽生理鹽水緩沖液（pH 7.4）定容至29.36 mL，渦旋2～3 min，超聲30～40 min，得到質量濃度為2 mg/mL的白色混懸液。4 ℃低溫保存備用，有效期為1周，使用前放至室溫。

1.4 動物模型構建

動物麻醉：使用舒泰50 以50 mg/kg 的劑量對大鼠進行肌內注射，待觀察到呼吸頻率降低、肌肉舒張和無疼痛反射后，將大鼠固定于手術臺上進行手術。

腸系膜淋巴管插管：術前對大鼠腹部剃除毛發并用75%乙醇溶液消毒，沿腹中線上腹部2/3處做正中切口，打開腹膜腔并暴露出左腎靜脈和下腔靜脈區域，此時可觀察到與腸系膜動脈并行的腸系膜淋巴管。在體視顯微鏡下分離腸系膜淋巴管，在淋巴管上方45°角做切口，插入淋巴導管并深入1 cm，分別固定導管和淋巴管腸端。將導管另一端引導并接入頸部VAB的淋巴管端口。

頸靜脈插管：在頸腹部左側鎖骨區域做切口，暴露頸外靜脈，在血管上方45°角做切口，插入靜脈導管并深入3.5 cm 到達左鎖骨下靜脈處，分別固定導管和頸靜脈近心端。將導管另一端引導并接入VAB的頸靜脈端口。完成插管后，將VAB 和VAB 回路連接器相連，縫合創口。

清醒活動裝置連接：將VAB、2 通道VAB 系繩、轉子、多軸平衡臂、采樣籠盒連接，將收集導管放置在淋巴插管的高度［13］。

1.5 動物分組與用藥實驗

將12只大鼠隨機分為4組：混懸液制劑-頸靜脈單插管組（H-JD組），混懸液制劑-頸靜脈和腸淋巴管雙插管組（H-JCS 組），橄欖油制劑-頸靜脈單插管組（G-JD 組），橄欖油制劑-頸靜脈和腸淋巴管雙插管組（G-JCS 組）。H-JD 組和G-JD 組大鼠行頸靜脈單插管手術，建立頸靜脈插管模型。H-JCS 組和G-JCS 組大鼠行頸靜脈插管和腸系膜淋巴管雙插管手術，建立腸淋巴管-頸靜脈輔助回流模型，并結合清醒活動裝置組成腸系膜淋巴液收集系統。

各組大鼠行插管手術后恢復7 d，H-JD 組與HJCS組大鼠口服灌胃普羅布考混懸液制劑20 mg/kg，GJD組與G-JCS組大鼠口服灌胃普羅布考橄欖油制劑20 mg/kg。各組大鼠在清醒狀態下，分別于給藥后0、0.25、0.5、1、2、4、8、24、48、72 h 通過頸靜脈插管采集血液50 μL，其中H-JCS組和G-JCS組大鼠分別于給藥后0～4、4～8 和8～24 h 時間段內連續采集淋巴液。

1.6 液相色譜和串聯質譜聯用（LC-MS/MS）法測定

測定條件：采用API-4000型液相色譜質譜聯用儀進行測定。色譜柱為Ultimate XB-C8（2.1 μm×50 μm，5 μm，LD），流動相中乙腈和醋酸銨的比例為3∶17，流速為0.45 mL/min，進樣量為5 μL，色譜柱溫度為40 ℃。質譜檢測方式為多反應監測（multiple reaction monitoring，MRM）模式進行二級質譜分析，負離子模式下掃描，電噴霧離子源。普羅布考與內標柳胺酚的檢測離子對分別為m/z515.3/277.2 和m/z444.3/319.2，霧化氣50 Psi，輔助霧化氣50 Psi，離子去簇電壓－45 V，碰撞活化電壓－34 V，加熱溫度500 ℃。

樣品處理：收集的全血樣品用去離子水按1∶3比例稀釋，淋巴液樣品用肝素抗凝處理。在30 μL 全血和淋巴液樣品中各加入150 μL 乙腈（含有100 ng/mL的內標柳胺酚），渦旋5 min，離心5 min（14 000 r/min），取上清液進行LC-MS/MS分析。

標準曲線制備：用空白全血和淋巴液分別配成不同濃度的普羅布考標準品系列，使其藥物質量濃度分別為3 000、1 000、300、100、30、10、3 和1 ng/mL，按全血和淋巴液處理方法處理后，進行LC-MS/MS 分析。以普羅布考與內標柳胺酚的峰面積比（A）為縱坐標，普羅布考濃度（C）為橫坐標，繪制標準曲線，并建立回歸方程，求出其相關系數（R2）。

1.7 數據分析及統計

根據藥物平均濃度-時間數據，采用WinNonlin 6.2軟件按非房室模型計算普羅布考的藥代動力學參數，包括到達峰值濃度（Cmax）、到達峰值時間（Tmax）、消除半衰期（T1/2）、藥-時曲線下面積（AUC）、藥物經腸系膜淋巴轉運比例、相對生物利用度（Frel）和淋巴液劑量百分比。低于80%定量下限的數據不參與藥代動力學參數的計算。數據分析使用GraphPad Prism 8.0軟件，多組之間比較采用方差分析，組內兩兩比較采用LSD-t檢驗，以評價兩種制劑的生物等效性。

2 結果

2.1 普羅布考在全血和淋巴液中的標準曲線

普羅布考的色譜峰峰形尖銳且對稱，樣品與雜質分離良好，無明顯干擾峰（圖1）。全血中普羅布考的線性回歸方程為y=517.3x+9 654（R2=0.999 2），表明全血普羅布考在1～3 000 ng/mL 質量濃度范圍內線性關系良好，標準曲線見圖2A。淋巴液中普羅布考的線性回歸方程為y=230.62x+10 425（R2=0.999 2），表明淋巴液普羅布考在1～10 000 ng/mL 質量濃度范圍內線性關系良好，標準曲線見圖2B。以上方程式中，x代表藥物濃度，y代表對應的峰面積。

圖1 普羅布考色譜圖Figure 1 Chromatogram of blood and lymph with and without probucol

圖2 普羅布考的標準曲線圖Figure 2 Standard curves of probucol in blood and lymph

2.2 全血藥代動力學參數

各組大鼠口服普羅布考橄欖油制劑和普羅布考混懸液制劑后的血藥濃度-時間數據見表1，藥-時曲線如圖3A。藥-時數據經藥代動力學程序軟件WinNonlin 6.2 處理，藥代動力學參數見表2。普羅布考在大鼠體內的藥代動力學過程呈非房室模型。H-JD、HJCS、G-JD 和G-JCS 各組大鼠體內普羅布考的半衰期（T1/2） 分別為（12±1） h、（17±3） h、（13±3）h 和（19±11）h，說明普羅布考在大鼠體內消除較慢。經統計學分析，與H-JD 組和H-JCS 組相比，G-JD 組和G-JCS 組大鼠全血的Cmax、Tmax、AUClast、Frel和淋巴液的劑量百分比均顯著升高（P＜0.05）；其中G-JD 組全血的AUClast顯著高于G-JCS 組，差異有統計學意義（P＜0.05），其平均AUClast之差為4 280 h·ng·mL-1，而H-JD組和H-JCS組之間差異無統計學意義（P＞0.05）。通過計算得出普羅布考橄欖油制劑經腸系膜淋巴轉運比例高于普羅布考混懸液制劑（35%vs0%）。

表1 各組大鼠的血藥濃度Table 1 Drug concentrations in the blood of rats in each group（ ±s，n=3）

表1 各組大鼠的血藥濃度Table 1 Drug concentrations in the blood of rats in each group（ ±s，n=3）

注：H-JD組指混懸液制劑-頸靜脈單插管組；H-JCS組指混懸液制劑-頸靜脈和腸淋巴管雙插管組；G-JD組指橄欖油制劑-頸靜脈單插管組；GJCS組指橄欖油制劑-頸靜脈和腸淋巴管雙插管組。Note: H-JD, suspension preparation-jugular vein single cannulation group; H-JCS, suspension preparation-jugular vein and intestinal lymphatic double cannulation group; G-JD, olive oil preparation-jugular vein single cannulation group; G-JCS, olive oil preparation-jugular vein and intestinal lymphatic double cannulation group.

采血時間Blood collection time/h 0 0.25 0.5 12482 4 48 72普羅布考Probucol ρ/(ng·mL-1)H-JD組H-JD group- - 5 34±7 62±48 126±91 104±87 67±30 12±5 5±1 H-JCS組H-JCS group- - -28±32 38±32 188±167 100±36 69±49 22±15 11±10 G-JD組G-JD group- - -13±5 76±30 143±26 379±138 289±296 85±23 15±5 G-JCS組G-JCS group- - - -19±23 82±119 128±184 252±189 48±13 18±1

表2 各組大鼠的全血藥動學參數Table 2 Pharmacokinetic parameters of the whole blood of rats in each group（ ±s，n=3）

表2 各組大鼠的全血藥動學參數Table 2 Pharmacokinetic parameters of the whole blood of rats in each group（ ±s，n=3）

注：H-JD組指混懸液制劑-頸靜脈單插管組；H-JCS組指混懸液制劑-頸靜脈和腸淋巴管雙插管組；G-JD組指橄欖油制劑-頸靜脈單插管組；GJCS組指橄欖油制劑-頸靜脈和腸淋巴管雙插管組。AUClast指從給藥時間開始到最后一個點這段時間的曲線下面積，AUCINF指從給藥開始到理論外推無窮遠這段時間的曲線下面積。Note: H-JD, suspension preparation-jugular vein single cannulation group; H-JCS, suspension preparation-jugular vein and intestinal lymphatic double cannulation group; G-JD, olive oil preparation-jugular vein single cannulation group; G-JCS, olive oil preparation-jugular vein and intestinal lymphatic double cannulation group. AUClast, the area under the curve from time zero to time of last measurable concentration;AUCINF,the area under the curve from time zero to infinity.

參數Parameters峰值時間Tmax/h峰值濃度Cmax/(ng·mL-1)半衰期T1/2/h藥-時曲線下面積AUClast/(h·ng·mL-1)藥-時曲線下面積AUCINF/(h·ng·mL-1)H-JD組H-JD group 11±12 148±60 12±1 3 210±885 3 293±899 H-JCS組H-JCS group 5±2 207±137 17±3 3 677±2 014 3 970±2 295 G-JD組G-JD group 13±9 453±204 13±3 12 360±6 629 12 623±6 650 G-JCS組G-JCS group 19±9 309±177 19±11 8 080±3 064 8 947±2 218

2.3 相對生物利用度

通過橄欖油制劑（實驗制劑）的AUC 與混懸液制劑（對照制劑）的AUC相比，計算出Frel，結果見表3。以H-JD組為參比，G-JD組中普羅布考的Frel為（409±269）%。以H-JCS 組為參比，G-JCS 組中普羅布考的Frel為（309±256）%。結果提示，與H-JD 組和H-JCS組相比，G-JD組和G-JCS組的生物利用度明顯提高。

表3 各組大鼠的相對生物利用度（Fre）lTable 3 Relative bioavailability(Frel)of rats in each group（n=3）

2.4 腸淋巴液藥動學參數

腸淋巴管-頸靜脈輔助回流模型大鼠口服普羅布考橄欖油制劑和普羅布考混懸液制劑后的淋巴液劑量百分比參數見表4，劑量百分比曲線如圖3B。經統計學分析，與H-JCS 組相比，G-JCS 組大鼠淋巴液的劑量百分比顯著升高（P＜0.05）。

表4 各組大鼠的淋巴液劑量百分比參數Table 4 Dose percentage parameters of lymphatic fluid of rats in each group（ ±s，n=3）

表4 各組大鼠的淋巴液劑量百分比參數Table 4 Dose percentage parameters of lymphatic fluid of rats in each group（ ±s，n=3）

注：H-JCS組指混懸液制劑-頸靜脈和腸淋巴管雙插管組；G-JCS組指橄欖油制劑-頸靜脈和腸淋巴管雙插管組。Note：H-JCS，suspension preparation-jugular vein and intestinal lymphatic double cannulation group；G-JCS，olive oil preparation-jugular vein and intestinal lymphatic double cannulation group.

參數Parameters質量濃度ρ/（ng·mL-1）體積V/mL劑量百分比Dose percentage/%采液時間/h Liquid collection time/h 0～4 4～8 8～24 0～4 4～8 8～24 0～4 0～8 0～24 H-JCS組H-JCS group 2 880±2 120 5 682±4 935 417±189 6.8±0.5 7.2±0.6 20.8±2.4 0.37±0.26 1.13±0.87 1.29±0.50 G-JCS組G-JCS group 2 862±968 4 019±4 019 1 345±1 695 11.0±2.0 19.2±1.4 30.4±3.0 0.60±0.25 1.85±0.88 2.59±0.43

圖3 各組大鼠的藥物濃度-時間曲線（A）和淋巴液劑量百分比曲線（B）Figure 3 Drug concentration-time curve(A)and dose percentage curve of lymphatic fluid(B)in all groups of rats

3 討論

與傳統門靜脈系統吸收途徑相比，脂溶性藥物經腸系膜淋巴轉運具有明顯的優勢，不僅吸收比例高，還可以避開肝臟的首過消除效應［7，14］。某些脂類大分子物質因溶解度和溶出速率低，只能依賴腸系膜淋巴管的轉運吸收［15-16］。大鼠腸系膜淋巴管插管模型是研究藥物經淋巴系統轉運最廣泛的技術手段，但傳統的腸系膜淋巴液直接引流的方式存在明顯的缺陷：在淋巴液采集過程中，動物長時間處于禁食禁水、麻醉或被限制的狀態，這些因素會導致其腸淋巴液流速和淋巴轉運能力下降，不能模擬生理狀態下的淋巴轉運過程［17］。本研究利用一種新型的大鼠腸系膜淋巴管-頸靜脈輔助回流模型，結合清醒活動裝置，實現了大鼠在清醒自由、正常采食飲水的狀態下實時收集淋巴液并用于分析，實驗數據真實地反映了普羅布考經大鼠腸系膜淋巴系統轉運的藥代動力學特征。

普羅布考作為脂溶性藥物，在胃腸道中難溶且吸收不規則，導致其口服生物利用度較低（＜10%）［18］，限制了該藥的藥效發揮和臨床應用。因此，對該藥進行劑型改造、吸收模式及藥代動力學的深入研究受到了研究者的普遍關注。近年來，自微乳、微囊、聚合物膠束和納米粒等新型制劑技術的應用可以改善普羅布考在體內的組織分布和生物利用度［19］，并提高其在體內的持效時間［20］。然而這類制劑往往成本高昂，部分因含有大量的表面活性劑，不能長期給藥，限制了相關技術的應用［19］。Sch?nfeld等［21］研究發現，脂質制劑可以提高脂溶性藥物經腸系膜淋巴系統的轉運能力。被脂質包裝后的藥物在口服后，一部分藥物經傳統肝門靜脈途徑進入全身血液循環，另一部分藥物經小腸黏膜上皮細胞吸收后，與不飽和脂肪酸、三酰甘油等共同組裝成為乳糜微粒，并經小腸毛細淋巴管-腸淋巴管-胸導管途徑入血［22］。橄欖油中富含大量的長鏈脂肪酸和單不飽和脂肪酸［23］，理論上可以促進普羅布考溶解并進入小腸黏膜上皮細胞與乳糜微粒結合［11］，進而提高其口服吸收水平。本研究工作證實了上述過程，同時也發現橄欖油對普羅布考的藥代動力學參數有較大的影響。

本研究表明，各組普羅布考的藥-時曲線均符合非房室模型，其在大鼠體內分布較快，消除較為緩慢，且消除半衰期大于分布半衰期，說明普羅布考在體內的藥代動力學過程為慢消除過程。與普羅布考混懸液制劑組相比，普羅布考橄欖油制劑組全血的Cmax、Tmax、AUClast、生物利用度和淋巴液劑量百分比顯著升高（P＜0.05），表明普羅布考的混懸液制劑和橄欖油制劑不具有生物等效性，經橄欖油溶解的普羅布考在大鼠體內的生物利用度和腸淋巴系統代謝能力得到提升，體內持效時間進一步增加。在橄欖油制劑狀態下，頸靜脈單插管大鼠全血的AUClast顯著高于頸靜脈-腸淋巴管雙插管大鼠（P＜0.05），而混懸液制劑組間無顯著差異（P＞0.05），這可能是由于大鼠的腸系膜淋巴液被收集后，經腸淋巴系統途徑運輸的部分藥物未進入體內血液循環，這說明普羅布考溶于橄欖油制劑后被特異性地吸收到腸淋巴液中。總之，普羅布考橄欖油制劑在大鼠體內的腸淋巴轉運比例及生物利用度都得到顯著提升。

綜上所述，本研究采用新型的大鼠腸系膜淋巴管-頸靜脈輔助回流模型開展了普羅布考的藥代動力學研究，發現橄欖油制劑可以顯著促進普羅布考經腸系膜淋巴系統的轉運吸收，提高了普羅布考在大鼠體內的生物利用度。本研究為脂溶性藥物的腸淋巴轉運研究、普羅布考的劑型改造及其藥代藥效研究提供了新的技術手段及可靠數據。

［醫學倫理聲明Medical Ethics Statement］

本研究涉及的所有動物實驗通過中國科學院分子細胞科學卓越創新中心實驗動物使用與管理委員會的審核批準（IACUC No.SIBCB-S118340-2112-045）。所有實驗操作均遵照中國科學院分子細胞科學卓越創新中心動物實驗技術平臺發布的《動物實驗技術平臺標準操作規程》的條例進行。

All animal experiments involved in this study have been reviewed and approved by the Laboratory Animal Use and Management Committee of the Center for Excellence in Molecular Cell Science, Chinese Academy of Sciences(IACUC No. SIBCB-S118340-2112-045). All experimental procedures were carried out in accordance with the regulations ofStandard Operating Procedures for Animal Experiment Technology Platformsestablished by the Animal Core Facility, Shanghai Institute of Biochemistry and Cell Biology, Center for Excellence in Molecular Cell Science,Chinese Academy of Sciences.

[作者貢獻Author Contribution]

張笑瑞、曹靜和吳倩倩負責收集資料、實驗設計、實驗操作、數據及論文撰寫；劉季俊和陳國元負責開展普羅布考藥物分析并參與論文撰寫；吳寶金提供研究經費，負責研究方案與論文的審核及修改。

[利益聲明Declaration of Interest]

所有作者均聲明本文不存在利益沖突。