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本研究以具有抗肿瘤活性的药物PAC-1为研究对象,以阐明该药物的体内药代动力学行为为研究目标,建立了能够满足生物样品中PAC-1浓度测定的分析方法,并对其在大鼠体内吸收、分布、代谢和排泄的药代动力学全过程和蛋白结合特点进行了较为系统的研究。1.生物样品(血浆、组织、尿液、胆汁和粪便)中PAC-1浓度的分析方法建立。分别建立了HPLC-UV和UPLC-MS/MS方法,对不同剂量给药后,大鼠血浆中PAC-1的浓度进行测定,方法快速、准确、灵敏度高,定量下限分别为50.0 ng·mL-1和10.0 ng·mL-1。建立了测定大鼠组织匀浆(除胃、脂肪外)中PAC-1浓度的HPLC-UV方法,该方法快速、准确、灵敏度高,定量下限为50.0ng·mL-1。建立了测定大鼠胃匀浆、脂肪匀浆和排泄物中PAC-1浓度的HPLC.MS方法,该方法快速、准确、灵敏度高,定量下限为10.0 ng·mL-1。上述生物样品中药物浓度测定方法的成功建立为PAC-1在大鼠体内的药代动力学研究提供了有力的技术支持。2.PAC-1大鼠血浆吸收动力学研究。应用已建立的分析方法对单次灌胃给药、单次静脉注射给药和多次灌胃给药后,PAC-1在大鼠体内的吸收动力学行为进行考察,并评价了其在大鼠体内吸收动力学行为的性别差异。分别对雄雌大鼠单次灌胃给予15,35,60和100 mg·kg-1的PACH,考察不同剂量给药后,PAC-1的体内过程。药物在雄性大鼠体内的Cmax分别为788.8±158.8,1647±146,2050±675,3086±966 ng·mL-1；Tmax分别为0.51±0.13,0.43±0.20,0.79±0.19,0.75±0.22 h；AUC0-t分别为1284±226,2500±611,6131±3067,0.973×104±0.259×104μg·h·L-1；t1/2分别为1.24±0.42,1.27±0.78,1.46±0.38,1.83±0.44 h。药物在雌性大鼠体内的Cmax分别为916±376,1369±569,2487±894,4153±1476 ng·mL-1；Tmax分别为0.47±0.07,0.88±0.14,0.76±0.43,0.83±0.20 h；AUC0-t分别为1479±297,2873±1840,6350±2510,1.513×104±0.626×104μg·h·L-1；t1/2分别为1.39±0.47,1.13±0.45,1.48±0.53,1.76±0.30 h。以上数据经统计学分析后结果表明,在15～100 mg·kg-1剂量范围内,药物在动物体内的吸收动力学行为具有线性特征。尾静脉注射给予雄雌大鼠15 mg·kg-1的PACH,考察不同给药方式对PAC-1药物动力学特征的影响,并计算药物的生物利用度。药物在雄性大鼠体内的Cmax为1.028×104±0.108×10.ng·mL-1；AUC0-t为5386±709μg·h·L-1；t1/2为1.38±0.63 h。药物在雌性大鼠体内的Cmax为0.951×104±0.132×104ng·mL-1；AUC0-t为6562±1131μg·h·L-1；t1/2为0.91±0.50h。由15 mg·kg-1剂量下灌胃给药组和静脉注射给药组中的AUC0-t数据的比值计算得到药物的生物利用度。药物在雄鼠体内的绝对生物利用度为23.8%,在雌鼠体内的生物利用度为22.5%。绝对生物利用度较低,其原因可能为口服吸收不好或肝代谢量较大引起。对多次给药后,PAC-1的药动学特征进行考察。以60 mg·kg-1的PACH连续10次灌胃给予雄雌大鼠后,药物在雄性大鼠体内的Cmax为2762±577 ng·mL-1；Cav为741.4±367.5 ng·mL-1；AUCss为5931±2940μg·L-1·h；AUC0-t为6058±3174μg·L-1·h；Tmax为0.75±0.22 h；t1/2为1.01±0.39 h。药物在雌性大鼠体内的Cmax为3535±1499 ng·mL-1；Cav为1306±929 ng·mL-1；AUCss为1.045×104±0.743×104μg·h·L-1；AUC0-t为1.109×104±0.840×104μg·L-1·h；Tmax为0.63±0.14 h；t1/2为1.61±0.58 h。多次给药与单次给药后的主要药代动力学参数不存在差异,多次给药不改变PAC-1的药物动力学性质,说明药物在大鼠体内不易蓄积,且对药物代谢酶没有明显的诱导或抑制作用。PAC-1在大鼠体内的吸收动力学行为的性别差异的考察。大鼠单、多次灌胃或静脉注射给药后,各实验组雄雌大鼠间主要药动学参数中,静脉注射给药组的表观分布容积(Vz/F)存在差异(P<0.05),35 mg·kg-1组的达峰时间Tmax存在差异(P<0.01),其他药动学参数不存在差异。说明药物在大鼠体内的吸收动力学行为没有性别差异。3.PAC-1大鼠体内分布研究。以60 mg·kg-1PACH单次灌胃给予雄雌大鼠后,对药物在动物体内的组织分布情况进行了考察。结果表明,药物在动物体内的分布迅速且广泛,给药仅15 min后,各组织脏器中即可检测到较高水平的药物浓度。药物在大部分组织器官中的达峰时间为30 min,给药45 min后,药物的浓度逐渐下降,给药8 h后,药物基本消除,进一步说明其在体内不易蓄积。药物主要分布在肺、肝、胰、小肠、脾、肾、心脏等血流量较大的器官,肺中药物浓度最高。在动物脑中亦可检测到药物的存在,证明其可以透过血脑屏障。药物的组织分布行为存在性别差异(P<0.05),雌性动物体内各组织器官的药物浓度水平普遍高于雄性动物,分析其原因可能为其在动物体内的代谢差异造成。4.PAC-1大鼠体内排泄研究。以60 mg·kg-1PACH单剂量灌胃给予雄雌大鼠后,原型药物在动物体内的排泄情况的考察。在给药后的0～48 h,药物在雄雌动物尿液中的累积排泄量分别为43.91±6.71μg和17.70±3.78μg,分别相当于给药量的0.35%和0.14%,在给药后的0～72 h,药物在雄雌动物粪便中的累积排泄量分别为1285±1447μg和1141±150μg,分别相当于给药量的10%和9%,研究结果提示大部分药物已被代谢掉,以代谢产物的形式排出体外。药物在胆汁中的排泄与尿液的排泄量相当,给药后0～24 h,其在雄雌大鼠胆汁中的累积排泄量分别为77.32±22.66μg和65.03±10.43μg,分别相当于给药量的0.61%和0.52%,通过linked-rat模型证明药物在大鼠体内存在肝肠循环现象,但十分微弱。5.PAC-1大鼠在体肠吸收研究。为了寻找PACH口服相对生物利用度较低的原因,建立了HPLC-UV法,对其在大鼠体内的小肠吸收情况进行了考察。研究结果表明药物在大鼠肠道的渗透系数(Peff,rat×104)为空肠(0.62 cm·s-1±0.17 cm·s-1)>十二指肠(0.42cm·s-1±0.08 cm·s-1)>回肠(0.32 cm·s-1±0.04 cm·s-1),根据FDA的生物药剂学分类系统的定义,PACH为高渗透率药物,口服吸收良好,其主要吸收部位为空肠,且其在大鼠体内的小肠吸收没有性别差异。用含药物50μM,100μM和125μM的供试液对空肠段进行考察,其渗透系数随药物浓度增加而提高,但渗透系数与浓度间的线性关系不明显,说明其小肠吸收机制并不完全为被动转运。P-gP抑制剂维拉帕米的存在可显著提高药物的渗透系数(P<0.01),说明PACH为P-gP的底物,P-gP的存在可降低其小肠吸收量。6.PAC-1血浆蛋白结合率研究。采用超滤法对治疗浓度范围内的药物(2.0,6.0,10μg·mL-1)与人血浆、人血清白蛋白、α1-酸性糖蛋白的结合率进行了研究。结果表明,药物主要与白蛋白相结合。对PAC-1与人血清白蛋白(HSA)和α1-酸性糖蛋白(AAG)的结合特性进行了考察,并用Scatchard方程对其结合参数进行了拟合。Scatchard图显示,在所选剂量范围内,蛋白上只有一类位点与药物相结合,其与HSA结合时的K1=4.534×10-3μM-1,nK=0.01412,n=3.1；与AAG结合时的K1=0.911μM-1,nK=0.7187,n=0.79。药物与AAG结合的结合速率常数远远大于与HSA,说明药物与AAG的亲和性较强。药物与血浆蛋白的结合率总体较高,提示在联合用药时可能会由于高亲和率药物之间的置换而出现不良反应。