阿霉素海藻酸钠微球药代动力学的动物实验研究

1、阿霉素海藻酸钠微球药代动力学的动物实验研究1邹强，邹英华，王健，杨敏，吕永兴，佟小强北京大学第一医院介入血管外科，北京（100034）E-mail ：摘 要：目的 研究阿霉素海藻酸钠微球在实验动物体内的药代动力学。材料与方法 中华小型猪10头，随机分为3组，动脉造影后超选择至肝动脉分支，实验组行阿霉素海藻酸钠微球肝动脉化疗栓塞，两个对照组分别行碘油阿霉素肝动脉化疗栓塞和单纯阿霉素肝动脉灌注；药物注射结束后定时（15分钟、30分钟、1小时、2小时、4小时、1天、2天、3天、1周、2周、4周、8周）取实验动物的外周静脉血，采用高效液相色谱法（HLPC ）测定其血药浓度并进行药代动力学方面的相关统计

2、处理。结果 阿霉素海藻酸钠微球与单纯多柔比星溶液灌注、碘油多柔比星栓塞相比，在血浆半衰期药时曲线下面积（AUC ）和平均滞留时间（MRT ）等方面均显著延长（P0.01或P0.05）。结论 阿霉素海藻酸钠微球在肝脏内具有明显缓释性，可以显著延长药物在体内的停留时间。关键词：阿霉素；海藻酸钠；微球；药代动力学；动物；实验1. 材料与方法1.1主要实验材料中华小型猪：体重2025kg ，月龄82月，雌雄不限，共10头，随机分为3组，分别为实验组（n=4）和对照组1（n=3）、对照组2（n=3），由中国实验猪场提供，北京大学第一医院动物室负责喂养。PHILIPS Intergris Allura 血

3、管造影机ESAOTE Caris Sun 彩色多普勒超声仪阿霉素海藻酸钠微球（干燥平均粒径：250m，生理盐水溶胀后平均粒径：500m，阿霉素平均载药量：30，北京大学药学院）盐酸氯胺酮注射液（0.1g/2ml，上海第一生化药业有限公司）硫酸阿托品注射液（1mg/1ml，天津氨基酸公司）戊巴比妥钠（5%，北京大学第一医院制剂室）肝素钠注射液（12500单位/2ml，江苏常州千红生化制药有限公司）硫酸庆大霉素注射液（8万单位/2ml，华北制药集团制剂有限公司）碘海醇注射液（300mgI/ml，安盛药业有限公司）超液化碘化油注射液（10ml/安瓿，法国）注射用盐酸阿霉素（10mg/瓶，深圳万乐药业

4、有限公司）1本课题由高等学校博士学科点专项科研基金（课题号：20040001115）的资助。1.2主要实验方法实验动物麻醉前12小时禁食，以盐酸氯胺酮注射液0.4g 硫酸阿托品注射液1mg 肌肉注射行前期麻醉，随后取前腔静脉血5或7ml ，分别用作血常规和肝功、肾功指标检测和血药浓度测定，然后在实验猪耳缘静脉埋置套管针，以5戊巴比妥钠静脉注射维持麻醉。称实验动物体重并记录。麻醉后的动物仰卧位固定于血管造影机检查床上，经套管针分别注入肝素钠注射液3000单位对动物行全身肝素化和硫酸庆大霉素注射液8万单位预防感染，双侧腹股沟区常规备皮消毒铺巾，在彩色多普勒超声导引下以18G 穿刺针穿刺股动脉（左、

5、右侧不拘）成功后，送入0.035inch 超滑导丝交换5F 导管鞘。用0.035inch 超滑导丝引入5F 的Cobra 或Yashiro 导管行肝总动脉造影，再超选择至12支肝动脉分支并造影显示证实（图6C 、6D 、12C 、12D 、18C 、18D ）。实验组（n 4）在透视下经导管缓慢间断注入阿霉素海藻酸钠微球与造影剂的混合液对肝动脉分支进行化疗栓塞，以透视监视下不产生返流为原则，直至血流明显减慢或接近停滞，注入阿霉素海藻酸钠微球剂量按其所含阿霉素1.5mg/kg（实验动物体重）计算，注射时间510分钟，栓塞后再次行肝总动脉造影显示栓塞效果。对照组1（n 3）在透视下经导管缓慢间断注

6、入超液化碘化油注射液与盐酸阿霉素溶液的混合乳液对肝动脉分支进行化疗栓塞，以透视监视下不产生返流为原则，直至血流明显减慢或接近停滞，注入碘化油的剂量为4ml ，盐酸阿霉素剂量按1.5mg/kg（实验动物体重）计算，注射时间510分钟，栓塞后再次行肝总动脉造影显示栓塞效果。对照组2（n 3）在透视下经导管缓慢间断注入盐酸阿霉素溶液与造影剂的混合液对肝动脉分支进行化疗灌注，以透视下不产生返流为原则，盐酸阿霉素剂量按1.5mg/kg（实验动物体重）计算，注射时间510分钟，灌注后再次行肝总动脉造影观察。术毕，拔出导管及导管鞘，并局部压迫止血。定时动态采集外周静脉血样2ml 用以测定血药浓度。采集时间：

7、肝脏动脉化疗栓塞或灌注前以及药物注射结束后的15分钟、30分钟、1小时、2小时、4小时、1天、2天、3天、1周、2周、4周、8周。采集方式：动物麻醉、穿刺股静脉方法同前，经引入股静脉的导管鞘取血作为外周静脉血样（肝脏动脉化疗栓塞或灌注后1、2、3天的静脉取血以经动物前腔静脉取血代替）。将静脉血样置于肝素化抗凝的试管中，以3000转/分钟的速度离心10分钟，取上层血浆置于干净离心管并放置于20冰箱冷冻保存，以后解冻，再利用高效液相色谱法（high performance liquid chromatography，HPLC ）检测血药浓度。1.3统计学分析将实验组与对照组1、2测得的外周血药浓度

8、原始数据输入中国药理学会主编的药代动力学3P87程序软件包进行统计处理，得到主要药代动力学参数；再应用SSPS11.5统计软件对各组之间的药代动力学参数进行分组t 检验，p 0.05时有统计学意义。2. 结果2.1血药浓度测定结果表1 活体DOX-AM 栓塞后或灌注DOX 后血清DOX 平均浓度Time/h C/ngmlDOX-Am DOX-Lipiodol DOX n=4 n=3 n=30.5 1036.4858.49 340.4725.79 2227.68102.961 807.1829.77 197.164.80 1408.0640.712 714.3830.30 98.382.04 1

9、134.0449.884 552.2317.36 89.231.74 1008.0030.6124 89.884.43 70.712.83 765.0922.4548 74.803.60 43.482.75 104.193.6172 65.353.43 60.574.24 70.162.69168 55.553.42 83.463.02 52.132.24336 37.682.37 69.351.32 40.241.07672 29.792.30 53.221.45 0.001344 10.652.24 12.140.41 0.002.2主要药代动力学参数实验组与对照组1、对照组2的血药浓度数

10、据用3P87实用药代动力学计算程序处理后，根据药动学房室模型的判断方法，确定该模型为二室模型，按二室模型处理的药动学参数见表2。表2 活体DOX-AM 和DOX-碘油栓塞后或灌注DOX 后DOX 血清浓度的药代动力学参数Parameter Unit DOX-AM DOX-lipiodoln=4 n=3DABk at 1/2t 1/2t 1/2kak 21k 10k 12AUCC max从三组的血浆药动参数比较结果看，实验组分别与对照组1、2比较，其t1/2，AUC 和MRT 均存在显著性差异（P0.01或P0.05）。3. 讨论原发性肝细胞癌（hepatocellular carcinoma，

11、HCC ）是世界上尤其是我国最常见的恶性肿瘤之一。就世界范围而言，无论高发地区或低发地区，尸检中肝癌的发病率均呈上升趋势。迄今为止，手术切除仍是HCC 的最佳治疗方法。虽然近年来利用超声和甲胎蛋白对高危人群进行普查，使小肝癌检出率有所提高，但总的手术切除率仍不超过301。大部分病人在明确诊断时，由于受肿瘤的大小、部位以及肝脏的基本病变、肝功能状况、肝脏储备功能和病人的合并症、身体状况的影响，不能耐受手术切除。此时，姑息性治疗方法就成为治疗HCC 的重要手段。在众多的姑息疗法中，介入治疗中的肝动脉化疗栓塞术（TACE ）是最有效的方法之一。肝脏是由门静脉及肝动脉双重供血，正常肝脏血供的25来自肝

12、动脉，其余75来自门静脉。1954年Breedis 等2发现肝癌的血供主要来源于肝动脉，1968年Gelin 等3证实肝动脉结扎后，肿瘤血供减少90，而正常肝脏供血只减少3040。由于原发性肝癌的血供主要来自肝动脉，门静脉供血很少，因此阻断供应肝癌的供血肝动脉会使肝癌组织缺血、坏死产生治疗作用，而正常肝组织的血流虽减少，但仅出现轻度损伤，短期内就可以修复，这是肝动脉栓塞治疗肝癌的理论依据。一般而言，HCC 的全身系统化疗效果差，总的反应率不超过10，而且副作用大4。药物的疗效除与其自身的药理作用和病变对其的敏感性有关外，病变区的药物浓度和药物在一定的浓度下与病变的接触时间等因素也对疗效产生重要

13、影响。TACE 中，化疗药物与栓塞剂经肝动脉注入，药物在治疗部位的浓度提高，并且缓慢释放，可以延长与病变的接触时间，同时由于首过效应的原因，药物与血浆蛋白的结合量明显减少，因此可提高疗效，减少副作用5。目前TACE 的常用化疗药物有5FU 、阿霉素、表阿霉素、丝裂霉素、羟基喜树碱、柔红霉素、顺铂等，一般采用联合用药，如以5FU 为基础加用其它一种或两种药物，或以阿霉素为基础加用另一种药物，可以获得大于30的反应率4。有关载药微球的相关研究一直是TACE 中栓塞剂研究方面的热点，制备微球的基质材料种类很多，微球携带的化疗药物也各有不同。本研究中的载药微球是由北京大学药学院制备，采用可生物降解的海

14、藻酸钠作为基质材料，无毒、无抗原性、生物相容性好，携带的化疗药物阿霉素是TACE 治疗原发性肝癌的常用药物之一，微球载药率比较高，可达30左右。我们对其进行了肝动脉化疗栓塞的药代动力学和栓塞效果的动物实验研究，以目前临床上最常用的碘油化疗栓塞和单纯化疗药物灌注作为对照。本研究实验结果显示，阿霉素海藻酸钠微球栓塞组的外周血药浓度时间曲线下面积（AUC ）和药物平均滞留时间（MRT ）分别大于碘油阿霉素栓塞组和单纯阿霉素灌注组（p 0.05），而后两组之间的差异也有统计学意义（p 0.05）。这表明阿霉素海藻酸钠微球组与碘油阿霉素组、单纯阿霉素组相比可以较长时间地维持相对较高的血药浓度，具有明显的

15、缓释性，可以显著延长药物在体内的停留时间；碘油阿霉素组与单纯阿霉素组之间也存在类似的差异。在医药工业中，海藻酸钠通常作为药用辅料应用，它可以作为助悬剂、增稠剂、乳化剂等用于多种剂型的制备，并具有缓释药物的作用。有关研究发现含有海藻酸钠的氨茶碱片、葡萄糖酸钙片有缓慢的溶解速度和S 形释放曲线，表明海藻酸钠对药物的释放可起到控制作用6。以盐酸普罗帕酮和硝酸异山梨酯等为模型药物，研究不同分子量的海藻酸钠骨架片剂中释药规律，结果表明海藻酸钠的分子量与释药速度间有良好的线性关系。我国是原发性肝癌的大国，由于肝癌起病隐匿，患者就诊时大多已属中晚期，手术切除率很低，因此绝大多数肝癌患者需要接受非手术治疗。而

16、在目前有肯定疗效的非手术治疗中，介入治疗有着重要的地位，它可以使一些不能手术的大肝癌变小而得以切除，而某些小肝癌的介入治疗也已经有可能和手术切除相媲美。介入治疗的进步将在很大程度上影响到整个肝癌人群的总体疗效和预后。因而对于介入治疗技术、方法等的研究具有非常重要的意义，希望通过不断的研究进一步提高包括肝癌在内的恶性实体肿瘤的治疗效果。参考文献1 Wu MC, Chen H. Hepatectomy for primary liver cancer in 1102 cases. Asia J Surg, 1994, 17(1: 14-21.2 Breedis C, Young Y. The bl

17、ood supply of neoplasms in the liver. Am J Pathol, 1954, 30(4: 969-977.3 Gelin LE, Lweis LH, Nilsson L. Liver blood flow in man during abdominal surgery. . Description of a method utilizing intrahepatic injections of radioactive xenon（Xe 133）. Normal values and effect of temporary occulsion. Acta He

18、patosplenol, 1968, 15(1: 13-20.4 Lin DY, Lin SM, Liaw YF. Non-surgical treatment of hepatocellular carcinoma. J Gastroenterol Hepatol, 1997, 12(2: 319-328.5 Ebied OM, Federle MP, Carr BI, et al. Evaluation of responses to chemoembolization in patients with unresectable hepatocellular carcinoma. Canc

19、er, 2003, 97(4: 1042-1050.6 Kaneko K, Kanada K, Miyagi M, et al. Formation of water-insoluble gel in dry-coated tablets for the controlled release of theophylline. Chem Pharm Bull（Tokyo ）, 1998, 46(3: 728-729.Study of pharmacokinetics about adriamycin alginatemicrospheresZou Qiang，Zou Yinghua，Wang J

20、ian，Yang Min，Lv Yongxing，Tong Xiaoqiang Department of Interventional Radiology and Vascular Surgery，Peking University 1st Hospital，Beijing (100034AbstractObjective To investigate the pharmacokinetics of adriamycin alginate microspheres in vivo. Materials and methods Ten miniature pigs were randomly divided into three groups. Transcatheter hepatic arterial chemoembolization with adriamycin alginate microspheres (group1, n=4, lipiodol and adriamycin (group2, n=3, infusion of adriamycin alone (group3, n=3 were performed after angiography and superselection of an intrahepati