第6卷第6期 中国药剂学杂志Vol. 6 No.6 2008年11月 Chinese Journal of Pharmaceutics Nov. 2008 p.377 文章编号：(2008)06-0377-09
紫杉醇亚微乳注射液在大鼠体内药动学及组织分布研究
张洪瑶，刘 妍，唐 星
(沈阳药科大学药学院，辽宁沈阳 110016)
摘要：目的研究自制紫杉醇亚微乳注射液(PSME) 在大鼠体内的药动学及组织分布情况。方法
以市售紫杉醇注射液(安效TM)为参比，研究紫杉醇亚微乳注射液在大鼠体内的药动学及组织分
布情况；以 3p87 软件计算药动学模型；以统计矩法计算药动学和组织分布动力学参数；以相
对摄取率(r e)来评价紫杉醇在大鼠体内的组织分布及靶向性。结果PSME 的平均粒径为
(135.5±47.7) nm，Zeta 电位为－39.10 mV；两种紫杉醇制剂在大鼠体内的药动学过程均符合双
隔室模型，药动学参数均无显著性差异(n=6, P＞0.05)。在大鼠肝、脾、肺、肾中，PSME 组相
对于市售紫杉醇注射液组的r e值分别为 1.25、 1.28、1.24、1.33。结论制备的紫杉醇亚微乳
注射液与市售紫杉醇注射液具有相似的大鼠体内药动学过程，在肝、脾、肺、肾仅有轻微蓄积，
没有显著改变药物在大鼠体内的组织分布。
关键词：药剂学；紫杉醇；亚微乳；药动学；组织分布
中图分类号：R94 文献标志码：A
紫杉醇(paclitaxel, PTX) 在临床上广泛用于治疗非小细胞肺癌、乳腺癌、卵巢癌，以及难治性淋巴瘤、头颈部肿瘤等[1-2]。目前，临床上使用的紫杉醇注射液是由聚氧乙烯蓖麻油(cremophor EL) -无水乙醇(体积比 50:50)制成的浓溶液，用生理盐水稀释后静脉滴注，稀释后的制剂容易降解，容易析出紫杉醇晶体，存在严重的安全隐患[3]。本研究制备了一种稳定的不含聚氧乙烯蓖麻油的紫杉醇亚微乳注射液(PSME)，并以市售紫杉醇注射液(安效TM)为参比，考察紫杉醇在大鼠体内的药动学和组织分布情况。
1 仪器与材料
DF-101S 集热式恒温加热磁力搅拌器(巩义市英峪予华仪器厂)；IKA T18 型高速分散均质机(德国IKA公司)；NS10012k 高压均质机(意大利 Niro Soavi S.p.A.公司)；Nicomp TM 380 动态光散射粒度/ζ电位测定仪(美国Particle Sizing Systems 公司)；Jasco 高效液相色谱仪(日本 Jasco 株式会社)；FJ-200 型高速组织捣碎机(上海标本模型厂)；YKH-Ⅱ型涡旋混合器(江西医疗器械厂)；LG10-2.4 A 型高速离心机(北京医用离心机厂)。
紫杉醇原料药(上海三维制药有限公司)；紫杉醇亚微乳注射液(自制)；紫杉醇注射液(安效TM，湘北威尔曼制药有限公司)；中链脂肪酸甘油三酯( MCT，德国 Lipoid 公司)；大豆磷脂 Epikuron 170 (PC 72%，德国 Degussa 公司)；聚山梨酯 80 (吐温 80，上海申宇医药化工有限公司)；泊洛沙姆188 (F68，德国巴斯夫公司)；油酸(德国 Lipoid 公司)；注射用甘油(浙江遂昌惠康药业有限公司)；dl-α-生育酚(瑞士 Fluka 公司)；依地酸二钠( EDTA，杭州利人药业有限公司)，其他试剂均为色谱纯。
Wister种大白鼠，体质量为 180 ~220 g，雌雄各半。合格证号：SCXK(辽)2003－008，由沈阳药科大学实验动物中心提供。
收稿日期：2008-04-16
作者简介：张洪瑶(1982-)，女(汉族)，江苏徐州人，硕士研究生；唐星(1964-)，男(汉族)，陕西商县人，教授，博士生导师，主要从事药物新剂型新技术的研究与开发，Tel. 024-********，E-mail tangpharm@https://www.doczj.com/doc/0a6774677.html,。
378 中国药剂学杂志第6卷
2 方法
2.1 大鼠体内药动学
2.1.1 给药方案
取 Wister 种大鼠12 只，雌雄各半，随机分成 2 组，每组 6 只。实验前禁食一夜，给药剂量为6 mg·kg-1。甲组为对照组，于股静脉注射市售紫杉醇注射液(临用前用生理盐水稀释至0.6 mg·mL-1)；乙组为受试组，于股静脉注射本实验室自制的紫杉醇亚微乳注射液(0.6 mg·mL-1)，分别在 0 时(给药前)、5、15、30、60、90 min 以及 2 、4 、6 、8 、12 h 于眼眶处取血 0.5 mL，放入经肝素处理过的 1.5 mL 尖底离心试管中，以 4 000 r·min-1 转速离心 15 min，精密吸取上层血浆 200 μL，置于另一干净的尖底离心试管中，放于冰箱中冷冻保存备用。
2.1.2 血浆样品的处理及测定
处理方法：取血浆样品200 μL，加入10 μL内标溶液(15.6 μg·mL-1的地西泮)，涡旋3 min，混匀，然后加入叔丁基甲醚2.5 mL，涡旋3 min，以4 000 r·min-1转速离心10 min，取上层液(有机层) 2 mL，放入尖底塑料离心试管中，于40 ℃用氮气吹干有机层。残余物加100 μL流动相，涡旋溶解，取溶解液20 μL进行高效液相色谱分析。
色谱条件：迪马C18色谱柱(4.6 mm ×250 mm, 5 μm)为固定相；乙腈-水(体积比50:50)为流动相(经0.45 μm微孔滤膜过滤)；流速为1 mL·min-1；检测波长为227 nm；进样量为20 μL。
2.2 大鼠体内组织分布
2.2.1 给药方案
Wister种大鼠36只，雌雄各半，随机分成2组，每组18只。实验前禁食一夜，给药剂量为6 mg·kg-1。甲组为对照组，于股静脉注射经生理盐水稀释后的市售紫杉醇注射液(0.6 mg·mL-1)；乙组为受试组，于股静脉注射本实验室自制的紫杉醇亚微乳注射液(0.6 mg·mL-1)。分别于给药后0.5、2、4、8、12、24 h (每个时间点6只大鼠，甲、乙组各3只)断头处死大鼠，放尽血液后，取出心脏、肝、脾、肺、肾、脑组织，用水冲洗干净，用滤纸吸干水分，置冰箱中冷冻保存备用。
2.2.2 组织样品处理及测定
处理方法：取0.5 g大鼠组织剪碎，加1 mL生理盐水进行匀浆。取400 μL匀浆液放入10 mL 塑料离心管中，加入10 μL内标溶液(15.6 μg·mL-1的地西泮)，涡旋3 min。加入叔丁基甲醚2.5 mL，涡旋3 min，以4 000 r·min-1转速离心10 min，取上层液(有机层) 2 mL加入到尖底塑料离心试管中，于40 ℃用氮气吹干有机层。残余物加100 μL流动相，涡旋溶解，取溶解液20 μL进行高效液相色谱分析。
色谱条件：迪马C18色谱柱(4.6 mm ×250 mm, 5 μm)为固定相；乙腈-水(体积比48:52)为流动相(经0.45 μm微孔滤膜过滤)；流速为1 mL·min-1；检测波长为227 nm；进样量为20 μL。
2.2.3 数据处理
紫杉醇在大鼠体内的药动学参数及组织分布动力学参数由统计矩法计算而得，参数间t检验用统计分析软件SPSS 13.0来完成。以相对摄取率( relative tissue exposure, r e)评价PSME的靶向性，其计算公式为：r e = ( AUC i)m/( AUC i)s。式中AUC是由经时曲线求得的第i个器官或组织的曲线下面积，m和s分别表示PSME组及PTX注射液组。r e值大于1表示PSME在该器官或组织具有靶向性，r e值越大，说明PSME相对于PTX注射液的靶向效果越好[4]。分别计算PSME组和PTX注射液组大鼠体内不同时刻各组织中紫杉醇的浓度，以PSME组与PTX注射液组大鼠体内在相应时刻、相应组织血浆中紫杉醇浓度的比值(记作C R)来考察不同时刻PSME在组织中的蓄积情况。
3 结果
第6期 张洪瑶等：紫杉醇亚微乳注射液在大鼠体内药动学及组织分布研究379
3.1 紫杉醇亚微乳注射液的性质
自制的紫杉醇亚微乳注射液为白色均一乳状液体，平均粒径为(135.5±47.7) nm，25% 粒径累积值小于100.4 nm，90% 粒径累积值小于199.8 nm；Zeta电位为－39.10 mV。
3.2 大鼠体内药动学结果
经方法的专属性考察，血浆中的杂质对测定结果无干扰，紫杉醇与内标物的保留时间分别为20.03 、14.19 min，两者峰形良好，分离度符合要求(见图1)。紫杉醇质量浓度在0.03225 ~ 9.675 μg·mL-1具有良好的线性关系(r=0.995 6)。低、中、高3个质量浓度(分别为 0.0645、1.29、9.675 μg·mL-1)的血浆样品经处理后测定的相对回收率分别为 90.56%、98.86%、89.39%；日内精密度和日间精密度的 RSD 值分别为3.25%、2.98%、2.50% 和 6.62%、4.63%、4.22%。最低检测限为 0.2 ng。
A B C
A: rat plasma blank; B: rat plasma with PTX and internal standard added; C: after i.v. PSME Fig.1 Chromatograms of paclitaxel in rat plasma determined by HPLC method (I : internal standard; II: PTX) 大鼠静脉给药后，两种制剂的血药浓度对时间曲线图见图2所示，两条曲线几乎重合，各时间点的血药浓度经t检验，除了5 min和12 h这两个时间点的PSME组和PTX注射液组存在显著性差异(P＜0.05)外，其他时间点两种制剂的血药浓度均无显著性差异(P＞0.05)，PSME组没有明显的缓释特征。
— PSME ；— PTX injection
Fig. 2 Mean plasma concentration-time profiles after i.v. administration of PSME and
commercial PTX injection to rats (n = 6) at a dose of 6 mg·kg-1
380 中国药剂学杂志第6卷
用3p87软件统计的结果表明，测定的两种紫杉醇制剂在大鼠体内的药动学过程符合双隔室模型
(权重1/C)。用统计矩法估算两种制剂的药物动力学参数，结果见表1。结果表明，PSME与PTX注
射液的药动学参数均无显著性差异(n=6, P＞0.05)。
Table 1 Pharmacokinetic parameters after i.v. administration of PSME and commercial PTX injection to rats
injection Parameters Unit PSME PTX K e h-1 0.327±0.103 0.412±0.088 T1/2 h 2.365±0.972
1.748±0.385
AUC0-tμg·mL-1·h 7.771±1.384 7.052±2.023 AUC0-∞μg·mL-1·h 7.871±1.358 7.075±2.016 AUMC0-tμg·mL-1·h2 11.848±3.941 9.773±3.344 AUMC0-∞μg·mL-1·h2 13.489±4.304 10.115±3.243
MRT h 1.711±0.433 1.431±0.239 CL L·h-1 0.157±0.031 0.180±0.047 V ss L 0.267±0.075
0.257±0.068 3.3 大鼠体内组织分布结果
3.3.1 方法学验证
通过对方法的专属性考察，结果显示各组织中的杂质对测定结果无干扰，紫杉醇与内标物的保
留时间分别为25.87、16.48 min，两者峰形良好，分离度符合要求(肝脏典型色谱图见图3)。紫杉醇
在心脏、肝、脾、肺、肾、脑各组织中的标准曲线及线性范围列于表2中。在所测定的质量浓度范
围内具有良好的线性关系。各组织低、中、高3个质量浓度的回收率(96.4% ~103.4%)、日内精密度
(RSD, 2.36%~ 3.87%)、日间精密度(RSD, 4.39% ~5.93%)考察均符合要求。本系统条件下，组织样本
的最低检测限为0.2 ng。
Table 2 Standard curves, correlation coefficient and linear range of paclitaxel in rat tissues Tissue Linear equation Linear ranges/(μg·g-1) r
heart A=0.153 7C + 0.028 67 0.129-9.675 0.999
liver A=0.168 4C－0.004 0 0.064 5-9.675 0.998
spleen A=0.0972 7C + 0.042 75 0.129-9.675 0.995
lung A=0.119 8C + 0.018 16 0.064 5-6.45 0.997
kidney A=0.137 0C + 0.0089 8 0.064 5-9.675 0.996
brain A=0.229 8C－0.001 97 0.032 25-9.675 0.998
第6期 张洪瑶等：紫杉醇亚微乳注射液在大鼠体内药动学及组织分布研究381
A B C
A: rat liver blank; B: rat liver with PTX and internal standard added; C: after i.v. PSME Fig. 3 Chromatograms of paclitaxel in rat liver determined by HPLC method (I: internal standard; II: PTX) 3.3.2 组织分布及评价
紫杉醇亚微乳注射液(PSME)和市售紫杉醇注射液给药后的大鼠体内组织分布经时变化曲线如图 4 所示，在肝、脾、肾 3 个脏器中两种制剂药物的质量浓度对时间曲线非常类似，各时间点对应的药物质量浓度接近，说明 PSME 与市售紫杉醇注射液在肝、脾、肾中的分布和代谢情况基本相同。而在心脏、肺和脑组织中，两种制剂药物的质量浓度对时间曲线有差别，具体分布情况如下：在 0.5 h 时，静脉给予 PSME 的大鼠，其心脏中的药物质量浓度明显低于静脉给予紫杉醇注射液的大鼠心脏的药物质量浓度(P＜0.05)，PSME 在心脏中质量浓度下降的速度也比紫杉醇注射液组略慢；肺部的药物质量浓度在 2 h 之前 PSME 组显著高于紫杉醇注射液组(P＜0.05)，但在 4 h 以后两者质量浓度以及下降速度比较接近；在大鼠脑组织中，PSME 组药物的质量浓度低于紫杉醇注射液组，但在 8 h 时间点时例外，原因是存在动物的个体差异。
382 中国药剂学杂志第6卷
— PSME；—PTX injection
Fig. 4 Mean tissue concentration-time profiles in rats after i.v. administration of PSME and
commercial PTX injection at a dose of 6 mg·kg-1 (n=3)
PSME 相对于市售紫杉醇注射液组的相对摄取率r e值(见表3)，除在脑组织外，在其他组织中都
大于1，但提高的幅度不大，在肝、脾、肺、肾的 AUC0~24 h 分别提高了25%、28%、24% 和 33%，
说明紫杉醇亚微乳注射液与溶液型注射液相比在这些组织中仅有轻微蓄积。
Table 3 Relative tissue exposure (r e) following the administration of PSME and
commercial PTX injection to rats (6 mg·kg-1)
AUC0-24 h /(μg·g-1·h)
Tissue
r e
PSME PTX
injection
heart 16.91 15.07 1.12
liver 62.75 50.01 1.25
spleen 59.30 46.47 1.28
lung 15.89 12.81 1.24
kidney 50.75 38.18 1.33
brain 1.24 1.87 0.66
第6期 张洪瑶等：紫杉醇亚微乳注射液在大鼠体内药动学及组织分布研究383
紫杉醇亚微乳注射液和市售紫杉醇注射液给药后的大鼠体内组织分布动力学参数AUC0~24h 值在各组织脏器间比较的结果是：肝中AUC0~24h值最高，其次是脾和肾，心脏和肺接近都较低，脑组织的AUC0~24h 值最低。这在亚微乳剂型和溶液型注射剂中是一致的。
分别计算了PSME 组和 PTX 注射液组大鼠在不同时刻各组织中紫杉醇的浓度与相应时刻、相应剂型血浆中紫杉醇浓度的比值(C R)，结果见表4。从表 4 的数据可以看出，在 0.5 h 时，PSME 组中肝、脾、肺、肾的C R值均大于PTX 注射液组；在 2 h 时，PSME 组中只有肺部的C R值仍大于PTX注射液组，肝、脾、肾的C R 值均小于PTX 注射液组；以后的时间里 PSME 组中肝、脾、肺、肾的C R 值均小于 PTX 注射液组。这说明在较短的时间内紫杉醇亚微乳剂相对于溶液剂来说，会在肝、脾等网状内皮丰富的组织中蓄积，在较长的时间里就不再有这种蓄积。
Table 4 The paclitaxel concentration ratios (C R) of tissues to plasma in PSME and
commercial PTX injection groups at different time points
Tissues
t/h Formulation
heart liver spleen lung kidney brain
0.5
PSME 1.20 3.85 2.08 1.26 2.62 0.05
PTX injection 1.33 3.27 1.76 0.80 2.26 0.08 2
PSME 3.50 7.37 7.42 4.63 6.13 0.09
PTX injection 2.57 9.15 9.07 3.57 7.12 0.14 4
PSME 3.60 9.52 7.20 2.16 7.28 0.35
PTX injection 1.88 10.73 8.06 3.79 8.55 0.27
PSME 4.26 21.81 30.59 2.13 27.20 0.28 8
PTX injection 21.63 38.19 57.19 2.75 33.55 0.62
4 讨论
a. 已有文献报道了平均粒径在100 nm以下的紫杉醇纳米乳剂在大鼠体内的药动学研究[5-6]，测定了给药后12 h或14 h内的血药浓度变化。本研究自制的PSME 平均粒径为135.5 nm，设计的药动学及组织分布试验均要测定给药后24 h内的药物浓度变化，但血液中24 h时紫杉醇的浓度已经低于最低定量下限，故测定了12 h内的血药浓度变化。由于所测定的体内药物浓度变化范围较大(超出标准曲线范围的生物样品经稀释后测定)，故相应的标准曲线范围也较宽，但采用加权最小二乘法进行回归，线性关系良好，具有可行性。
b. 大鼠静脉给药后在5 min和12 h的血药浓度经t检验，结果显示，在PSME组与PTX注射液组之间存在显著性差异(n=6, P＜0.05)，其他时间点的血药浓度在两剂型间均无显著性差异(n=6, P＞0.05)。
5 min时，PSME组的血药浓度高于PTX注射液组，原因是PSME中的紫杉醇被包裹于乳滴中，渗透性减小，比PTX注射液进入组织中的速度慢，因而最初会在血浆中保持较高的浓度，但是文献报道载药亚微乳剂一般不能控制或延缓药物的释放[7-9]。PSME在之后的时间里也与PTX注射液的药-
384 中国药剂学杂志第6卷
时变化情况相同；12 h时PSME组的血药浓度又显著高于PTX注射液组，可能是因为PSME中存在小型单层囊泡(SUVs)的缘故，SUVs是由体系中过量的磷脂形成的，PSME粒度测定结果中25% 粒径累积值小于100.4 nm，推测是由于SUVs的存在。文献[10-11]报道，SUVs的存在对乳剂的稳定性无明显影响且能包裹一部分药物，而SUVs粒径在50 nm左右，不易被网状内皮系统摄取，因而会在血液中存留较长时间。
c. PSME 平均粒径在 100~200 nm 之间容易被网状内皮系统丰富的肝脏和脾脏摄取，在 0.5 h 时，PSME 组中肝、脾、肺、肾的C R 值均大于 PTX 注射液组；但 2 h 以后其肝、脾、肾的C R 值均小于 PTX 注射液组，这是因为在较短的时间里，PSME 被单核巨噬细胞所吞噬，并在肝、脾等部位蓄积，但当药物从 PSME 的乳滴中释放出来以后，就不会再向肝、脾等部位蓄积了[12]。利用相对摄取率，计算 PSME 在组织中的分布情况，结果显示，PSME 相对于市售紫杉醇注射液的相对摄取率，除脑组织外，在其他组织中都大于1，PSME 在肝、脾、肺、肾的AUC0~24 h 分别提高了25%，28%，24% 和 33%，说明紫杉醇亚微乳注射液与溶液型注射液相比在这些组织中仅有轻微蓄积，没有明显改变紫杉醇在大鼠体内的组织分布。
d. PSME、PTX 注射液给药后的大鼠体内组织分布动力学参数 AUC0~24 h 值在各组织脏器间的分布情况由大到小依次是：肝中分布最多，其次是脾和肾，心脏和肺比较接近都较少，脑中分布最少。但 PSME 组在心脏中 0.5 h 时的浓度比 PTX 注射液组低，有利于减轻心脏毒性。推测 PSME 具有减轻紫杉醇对心脏毒性的可能性。
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Pharmacokinetics and tissue distribution of paclitaxel submicro-emulsion injection in rats
ZHANG Hong-yao, LIU Yan, TANG Xing
(School of Pharmacy，Shenyang Pharmaceutical University，Shenyang 110016，China)
Abstract: Objective To study the pharmacokinetics and tissue distribution of paclitaxel submicro-emulsion injection (PSME) in rats. Methods High pressure homogenization method was used to prepare PSME. The commercial paclitaxel injection was used as a reference to evaluate the pharmacokinetics and tissue distribution of PSME. The 3p87 computer program was used to analyze the pharmacokinetic model, and the pharmacokinetic parameters were calculated using the statistical moment method. The relative tissue exposure values (r e) were used to evaluate the tissue targeting of PSME. Results The mean particle size and Zeta potential of PSME were (135.5±47.7) nm and -39.10 mV , respectively. The pharmacokinetic data obtained with both preparations fitted a two-compartment model, and the main pharmacokinetic parameters exhibit no statistically significant difference (n=6, P >0.05). Compared to the commercial paclitaxel group, the r e values of liver, spleen, lung, kidney in PSME group were 1.25, 1.28, 1.24 and 1.33 , respectively. Conclusions The PSME had a similar pharmacokinetic characteristics as the commercial paclitaxel injection. There is only a little accumulation of PSME in liver, spleen, lung and kidney without remarkable influence on the tissue distribution of paclitaxel in rats.
Key words: pharmaceutics; paclitaxel; submicro-emulsion; pharmacokinetics; tissue distribution
（责任编辑秦昕）