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小檗碱(BBR)为异喹啉生物碱,是黄连所含活性成分中最主要的生物碱之一,长期被传统中医药用于治疗由细菌感染所引起的胃肠道疾病。近年来,大量研究表明,BBR还具有抗高血压、降糖、调脂、抗心律异常、抗肿瘤、抗焦虑、抗细菌和病毒以及抗氧化等生理作用。8-十六烷基小檗碱(8-BBR-C16)是BBR的长链烷基衍生物,它的合成旨在通过对BBR原型的亲脂性改造,增强药理活性,扩大治疗和应用范围。本课题以8-BBR-C16为研究目标,BBR和8-辛基小檗碱(8-BBR-C8)为比较对象,对烷基化后的8-BBR-C16进行了药代动力学比较研究,并分析了其在大鼠尿中的代谢产物和代谢途径。具体内容包括:1.8-BBR-C16的合成及结构鉴定本论文所采用的合成方法是格氏试剂法。合成时以一条16个碳的直链为取代基,对BBR C8位进行亲脂性取代。并运用红外光谱、核磁共振、液质联用(LC/MS/MS)等方法对所得的8-BBR-C16进行了结构确证。2.生物样品中BBR、8-BBR-C8和8-BBR-C16的高效液相色谱(HPLC)定量分析方法和固相萃取(SPE)前处理方法的建立HPLC的检测条件为:以乙腈-20 mmo1·L-1磷酸二氢钾溶液为流动相,色谱柱Phenomenex Luna C8 (5μm,250 mm×4.6 mm)进行分离。分离时柱温:30℃,流速:1mL·min-1,检测波长(紫外检测器):345 nm;进样量:100μL。用该方法对血浆样品进行检测,经验证,标准曲线、最低定量限(LLOQ)、回收率、精密度和稳定性均符合生物样品定量分析的要求。检测组织样品时,建立了稳定、通量较高的固相萃取(SPE)前处理方法,从组织样本中提取BBR,8-BBR-C8和8-BBR-C16。所用的条件为:以二氯甲烷为提取液,匀浆提取后过SPE小柱(美国watwers公司,Silica Catridges硅胶固相萃取柱)净化,再用前述HPLC检测含量。此方法经验证也符合生物样品定量分析的要求。3.8-BBR-C16在大鼠血浆中的药代动力学比较研究单次口服给药大鼠80 mg·kg-1的BBR、8-BBR-C8和18-BBR-C16,于给药后0.5h、1h、1.5h、2h、3h、4h、6h、8h、12h、24h、36h、48h和72 h,每个时间点采血进行药代动力学研究(n=5)。采用HPLC进行定量测定,用非房室模型进行药动力学参数计算。药动学结果表明,与BBR8-BBR-C8相比,8-BBR-C16表现出如下特征:(1)Cmax明显变大,由原型BBR的45.92 gg·L-1提高为129.41 μg,L-1。(2)生物利用度显著提高。与8-BBR-C16相比,BBR和8-BBR-C8相对生物利用度仅分别为7.7%和13.6%。(3)药物的消除变慢,在体内的滞留和循环时间延长,半衰期更长,BBR和8-BBR-C8的ti//2分别为3.61h、5.10 h,而8-BBR-C16为11.90 h。(4)8-BBR-C16的平均血药浓度-时间曲线存在明显的双峰。分析认为,造成8-BBR-C16药动学规律发生显著变化和生物利用度提高的原因是,长链烷基提高了先导药物的脂溶性,使药物更容易通过生物膜的脂质双分子层。4.8-BBR-C16在大鼠组织中的分布比较研究取前面第3节中,单次口服给药80 mg·kg-1药物的大鼠,处死采集1h,3h,8h和12h的心、肝、脾、肺、肾、脑、子宫、睾丸、胃和小肠(n=5),测定药物在大鼠组织中的分布浓度。采用SPE进行组织样品前处理,HPLC进行定量测定。组织分布结果表明,与BBR和8-BBR-C8相比,8-BBR-C16的组织分布具有如下特征:(1)所有组织中,8-BBR-C16的药物浓度大幅提高。(2) 8-BBR-C16在体内各组织的分布比例发生了改变,更趋向于肺和脾。特别是肺中的浓度最高,大于其他组织中浓度的总和(不包括小肠和胃时),具有明显的肺靶向性。这与肺组织具有较好的亲脂性有关。(3) 8-BBR-C16在组织中的分布也更为广泛。例如,在大脑和睾丸中的分布发生了从无到有的转变。分析认为,造成这些显著变化的原因在于组织的毛细血管内膜和组织内膜为多孔性的脂质膜,烷基化后的药物具有较高的脂溶性可以使其容易地通过内膜到达组织内部。5.8-BBR-C16的大鼠尿、粪排泄比较研究单次口服给药大鼠80 mg·kg-1的8-BBR-C16、8-BBR-C8和BBR后,置代谢笼中,分别收集0-6h,6-12 h,12-18 h,18-24 h,24-30 h,30-36 h,36-42 h,42-48 h,48-60 h,60-72 h和72-96 h各时间段的尿样及粪样(n=5),测定药物在大鼠尿和粪中的排泄量。采用SPE进行样品前处理,HPLC进行含量测定。尿、粪排泄实验结果表明,与BBR和8-BBR-C8相比,8-BBR-C16的排泄规律发生了显著变化:(1) BBR,8-BBR-C8和8-BBR-C16在96 h的尿累积排泄百分率分别为0.0291%、0.0148%和0.0014%。其中,8-BBR-C16自尿的排泄与前两者相比,下降了一个数量级,8-BBR-C16的排泄量仅占BBR的4.8%。(2) BBR、8-BBR-C8和8-BBR-C16在96 h的粪累积排泄百分率分别为76.9%、51.7%和20.5%。口服后,经尿排泄不是小檗碱及其烷基化衍生物的主要排泄途径,这类化合物的主要排泄途径是粪。分析认为,造成8-BBR-C16尿、粪排泄量显著减少的原因为:药物代谢途径广泛、吸收效率增加和组织浓度较高。6.8-BBR-C16在大鼠尿液中的主要代谢产物和代谢途径研究单次口服给药大鼠40mg·kg-1的8-BBR-C16,每三天一次,置代谢笼中收集尿液。将所收集的尿液过大孔树脂脱盐后,用薄层色谱和HPLC对代谢产物进行初步分析,再将上述净化后尿液用LC/MS/MS法鉴定尿液中的主要代谢产物。结果表明:(1) 8-BBR-C16在大鼠尿液内代谢产生脱甲基、葡萄糖醛酸化和硫酸化3种主要的代谢产物。(2) 8-BBR-C16在大鼠体内的代谢途径广泛。包括C9或C10位直接脱甲基而发生相代谢,C2, C3-OCH2O脱亚甲基后进一步硫酸化发生Ⅱ相代谢, C10位脱甲基后进一步葡萄糖醛酸化发生Ⅱ相代谢。