脑中风,又名脑卒中,是一组以脑部缺血及出血性损伤症状为主要临床表现的疾病,存在着发病率高、致残率高、死亡率高三大特点,严重危害人类健康和生命安全。其中缺血性脑中风的发病率最高,临床常导致昏迷、偏瘫口、外伤头痛、神志昏迷、头痛呕恶、昏迷抽搐等症状,给患者带来极大的痛苦。醒脑静(XNJ)是基于中医古方安宫牛黄处方精简而来,由麝香、艾片、栀子、郁金配伍而成,有清热解毒、凉血活血、开窍醒脑的功效。醒脑静注射剂用于脑中风的治疗,取得了良好的临床疗效。但因中药注射剂安全性、方便性及价格高等方面的局限,醒脑静已被改造制得固体口服制剂。本课题就在前期药学研究的基础上,对醒脑静口服制剂的药代动力学(PK)及药效动力学(PD)特征做进一步的研究。现有的对醒脑静药代动力学的研究多集中在正常动物体内的研究,而在实际情况下,脑中风的发作会导致一系列生理状态的改变,从而影响药物的吸收代谢过程；因此,本课题以假手术(SO)组作为对照,对艾片、栀子苷及醒脑静不同组方口服给药后,龙脑(Bor)与栀子苷(Gen)在脑中风(SA)大鼠体内血药动力学进行了系统研究,同时对病理及药物因素对药物PK的影响作出推断；因脑中风的病灶部位在脑,它的发作会导致血脑屏障的结构损伤及通透性增加,我们进一步对SA及SO状态下药物的入脑过程展开研究,对比醒脑静口服给药后的血药及脑药动力学特征；此外,由于药物浓度不能直接表现药理效应,本实验选取抗氧化活性和抗炎活性指标,对相应的醒脑静相关成分PD进行研究,并对PK-PD的相关性做出探讨。具体的研究要点如下：1醒脑静中主要成分在大鼠血浆、脑组织中测定方法的建立为了PK研究中含量测定的需求,本实验首先对方法学进行研究：建立了经液-液萃取法处理,测定大鼠血浆、脑匀浆中龙脑含量的GC方法。色谱条件为TM-1701高效毛细管色谱柱(30m×0.32mm,0.25μm); FID检测器；检测器温度300℃；进样口温度：250℃；载气为氮气；进样1μ1；程序升温：105℃保持8 min,以50℃·min-1升至1850C并保持6 min,然后升至250℃ (50℃·min-1)保持4 min。血中龙脑浓度回归方程Y=0.1386X+0.0195,r=0.9983,线性关系在0.1128-18.04 μg·mL-1内良好；脑匀浆中回归方程Y= 0.1286X+0.0704, r=0.9997,在0.1128-18.04μg·mL-1内线性关系良好。建立了经蛋白沉淀-复溶法处理,测定血浆中栀子苷含量的HPLC方法。色谱条件为色谱柱：C18色谱柱(merck,250 ×4.6 mm,5μm);流动相：乙腈-水(13：87)；检测波长：238 nm；流速：1.0mL·min-1;柱温：30℃；进样量：20μL。大鼠血浆中的栀子苷浓度在0.1074～10.74 μg/mL内线性关系良好,回归方程为Y= 57.711X+1.1508, r=0.9998.建立了两次沉淀蛋白处理,用UPLC-MS测定大鼠脑中环烯醚萜类成分的方法。Waters Triple Quad LC/MS,离子源为ESI,色谱柱为Waters C18柱(15mm×2.1 mm,柱温400C,流速为0.2mL·min-1,流动相为0.1%甲酸-水与乙腈,梯度洗脱,进样5μL；液质采用负离子模式多通道监测,喷雾气为N2(流速：800 L.h-1)；去溶剂气温度：400。c；碰撞气为Ar。其中,栀子苷Y=4.429X+10.12387, r=0.9991;京尼平龙胆二糖苷Y=0.738X+10.2578,r=0.9979；栀子苷酸Y=0.645X-0.42643,r=0.9987；线性关系分别在1.02～255.0,0.302～75.4,0.325～81.28 ng·mL-1范围内良好。以上方法经方法学验证均符合要求。2醒脑静口服给药后主要成分在SA及SO大鼠的血药动力学研究在参照Zea Longa线栓造模方法的基础上,改良中动脉栓塞(MCAO)过程,制备SA大鼠,并设立SO进行对比。以下PK研究中都于缺血2h后拔线,再灌注22h后对模型鼠进行评分并给与相应药物,眼眶取血(或取脑组织)并测定含量,经Kinetica药动学软件非房室模型计算药动学参数。2.1 SA及SO大鼠灌胃龙脑及醒脑静后Bor血药动力学研究首先对龙脑的PK展开研究,SA及SO大鼠同时灌胃给予醒脑静和艾片混悬液液(以艾片计162.0 mg·kg-1),取血、测定并进行数据处理后,结果显示,龙脑可以迅速的被吸收和代谢,呈现单峰,在SA组和SO组之间存在着显著的差异：口服艾片后,SA大鼠的Cmax、AUC0-360分别是5.41±1.43μg·mL-1,428.18±109.05 (μg·min·mL-1),而SO大鼠的Cmax、AUCo-360明显减小(P<0.05),达峰时间延后,口服醒脑静后,两组的差异不显著；在相同的生理状态下,仅灌胃艾片组有更高的Cmax、AUCo-360。以上表明,中风状态可以促进龙脑的吸收入血,而醒脑静中的成分会对此过程产生干扰。2.2在SA及SO大鼠灌胃栀子苷及醒脑静不同组方后Gen血药动力学研究对栀子苷PK的研究分为两部分,通过对SA及SO大鼠同时灌胃醒脑静、栀子苷(栀子苷176.0mg·mL-1L)后的PK分析来研究中风对其代谢的影响；另外我们在SA大鼠中设置栀子苷-艾片、栀子提取物组,研究醒脑静中其他成分对栀子苷PK的影响。眼眶取血并测定,数据处理后结果显示,SA灌胃醒脑静后的Cmax与AUC0-360分别是5.97+3.82μg·mL-1,570.06±274.32μg·mL-1,显著地高于SO组及单独给予栀子苷的大鼠；中风状态下,栀子苷-艾片灌胃液组的Cmax和AUC0-360分别是4.89±1.88 μg·mL-1, 573.13±244.73μg·min/mL,而栀子提取物组的参数值较小,与栀子组差别不大。以上提示我们,在中风可以促进醒脑静中栀子苷的口服吸收入血过程,艾片的配伍是醒脑静促进栀子苷吸收的主要原因。3醒脑静口服给药后主要成分在SA及SO大鼠体内血药及脑药动力学研究3.1醒脑静中龙脑在SA及SO大鼠血药及脑药动力学研究龙脑作为一种小分子的脂溶性成分,易透过血脑屏障,中风病理状态对其入脑过程是否产生影响?设计SA及SO大鼠灌胃给予醒脑静(龙脑计162.0 mg·kg-1,栀子苷176.0mg/kg),同时取血取脑,分别测定,用Kinetica药动学软件非房室模型进行数据处理,Te=AUCbrain/AUCblood×100%.结果显示,SA大鼠的脑、血中的Cmax和AUC0-360分别为1.82±0.825,1.35±0.43μg·mL-1和123.39±55.82,87.91±39.81μg·min·mL-1, Te达到71.3±3.24%；而在SO组,脑组织中的Cmax和Te值显著减小,为0.89±0.59 μg·mL-1和60.71+9.34%,血浆中的t1/2和MRT则显著变大。这表明脑中风的发生会促使更多龙脑/迅速进入脑部,并加快了龙脑在血中的代谢消除过程。3.2醒脑静中栀子苷在SA及SO大鼠体内血药及脑药动力学研究作为水溶性的栀子苷本不易透过BBB,脑中风的发生又会对此过程产生怎样的影响呢?取3.1中的血浆、脑组织,经处理后分别用HPLC、UPLC-MS测定栀子苷含量,用Kinetica药动学软件非房室模型进行数据处理。结果表明,栀子苷在两组血中的药时曲线都呈单峰,SA组Cmax、AUC0-360 (3828.041924.16 ng·mL-1,409761.2±148359.8 ng·min·mL-1)明显高于SO组；在脑中的药动学特征表现出较大差异,SA组吸收为双峰,在30 min达Cmax (142.40145.75 ng·mL-1),且在60 min出现第二个峰值,AUC0-360为17907.36+6736.61 ng-min.mL-1；而在假手术组,只在39 min出现一个最高峰,Cmax、AUCo-360显著降低,Te值也小于SA组(4.37+0.25%)。以上提示,中风状态下可促进栀子苷透过BBB向脑部分布。此外,其他环烯醚萜苷类一京尼平龙胆双糖苷、京尼平苷酸在醒脑静中的含量较低,它们可否透过血脑屏障呢?PK特征如何?我们对UPLC-MS的测定结果分析得知,醒脑静中三种环烯醚萜苷类在SA大鼠脑中的t1/2和MRT相似,但栀子苷与京尼平龙胆双糖苷有双峰现象,均在30 min左右达峰,于90 min出现第二个吸收峰；栀子苷酸极性较大,向脑部的分布较为缓慢,只在120min左右出现单峰。4醒脑静口服给药后PD研究及PK-PD相关性分析在醒脑静PD的研究过程中,我们选取抗氧化能力指标—SOD、MDA,抗炎作用指标—IL-6, TNF-α,设置中风给药组、中风模型组与假手术组三组,给药后取血测定(记为S)来观察药效指标的变化,并定义药效指数E%=(S模型组-S给药组)/(S模型组-S假手术组)对药效进行评价；并结合醒脑静PK研究结果进行PK-PD的相关性分析及模型拟合。结果显示,醒脑静在中风大鼠体内表现明显的抗氧化及抗炎能力,但各药效的变化趋势有所差异：醒脑静的抗氧化能力随时间呈现多峰,但与药物浓度的变化趋势大体一致,它们之间符合E=Emax·C/(EC50+C)模型；而抗炎药效指数则在所测的360 min内一直上升,与药物浓度的单峰趋势差异较大,表现为明显的滞后现象。5脑中风及醒脑静对胃及十二指肠粘膜影响的研究药动学研究结果表明,中风病理状态与醒脑静复方都会促进药物的吸收,即更容易透过胃肠道粘膜屏障。为了进一步揭示这两种因素对胃肠道的影响,我们对给药6h后的大鼠胃与十二指肠进行HE染色,并对比观察。结果表明,中风后的大鼠胃和十二指肠粘膜较于假手术组,粘膜表面被破坏,排列松散,且有炎性细胞浸润和出血现象发生；在给予醒脑静后粘膜损伤情况更为严重。这提示我们,中风所诱发的一系列损伤涉及到胃肠道粘膜屏障的破环,这或许是促进药物吸收的病理基础。