微透析采样技术在药动学研究中的应用及意义

药物在动物体内的吸收(Absorption，A)、分布(Distribution，D)、代谢(Metabolism，M)、排泄(Ex—eretion，E)属于药物临床前药效学研究的内容之一，是新药研究中非常重要的组成部分。试验结果的可靠性直接影响着对其药效学的正确评价，而影响试验结果的因素除不可改变的客观因素如物种之间的差异外，就是试验手段引入的误差，因药物在体内的ADME过程是通过研究体液中药物浓度与时间的变化进行的，其中采样环节是药动学研究中的关键环节。目前，常规的采样方法是由动物血管抽取全血处理后进行样品分析或处死动物取组织匀浆后处理分析，而微透析(microdialysis，MD)则是新兴的用于药动学研究的采样技术，微透析技术是由早期神经化学实验室中的灌流技术发展而来的，是以透析原理为基础的一种在体取样技术，即将微透析探针植于所需的采样部位，用于细胞问液非常相近(包括电解质组成、离子强度、渗透压、pH值)的生理溶液(即灌流液)或加以改进的含有不同添加剂的灌流液进行灌注，由于膜内外待分析物质存在浓度梯度，分析物质沿浓度梯度顺向扩散，组织中待测化合物被灌流液连续不断地带到体外(即透析液)，通过测定透析液中待测物的浓度来研究组织待测物水平，从而达到活体组织连续、动态取样的目的。本文就近年来微透析用于在药动学研究中的报道进行综述，为相关研究提供资料借鉴。

1单部位微透析研究

Hadwiger等¨研究了外消旋异丙肾上腺素(ISP)对映体在大鼠血液中的药动学，给药后首个10min内收集透析液的间隔为1min，后期间隔为2min，透析液用HPCE—ECD检测分析，二羟基苄胺为内标，甲基一p一环糊精为手性调节剂，能使样品达到很好的分离。结果是，(一)ISP和(+)ISP的消除半衰期分别是9．8±2．2min和8．8±2．0min，两者没有统计学的差异。Gunaratna等采用脑探针微透析与收集颈静脉血相结合的方法，研究灌胃给大鼠奥氮平后其药效学与药动学情况，收集脑透析液，一半用HPLC／MS法测定奥氮平的浓度，一半用HPLC—EC测定脑神经递质多巴胺、5一羟色胺等；利用大鼠颈静脉埋管的方法定时采血进行药动学评价，并同时检测了大鼠的自主活动，结果表明奥氮平能提高脑多巴胺的水平，同时说明通过脑探针微透析与样品自动收集器联合应用能同时获得药动学、药效学及生理活动等信息。Lin等研究了表儿茶素酸酯在大鼠体内的药动学，透析液直接用HPLC—UVD分析，结果表明药动学过程符合二房室模型。Anand等研究了荧光素在兔眼玻璃体的药动学，实验兔根据在探针植入手术后是否有恢复期被分为两组，血-视网膜的完整性通过测定vitreal蛋白的浓度和荧光素的渗透指数而定，结果表明vitreal蛋白的浓度在植入探针手术后48h恢复正常，因此设定恢复时间为72h，同时提示探针植入手术没有危害血一视网膜的完整性，采用微透析采样技术建立了眼睛后段药动学研究方法。Lv等为避免探针植入血管由于血流的变化，及血管壁对探针透析膜造成的不可修复的堵塞等因素对探针回收率带来的影响，以兔为试验动物在其耳缘静脉埋针，用可调速的蠕动泵将兔血以15txl／min的速度抽出后经过一个装有微透析探针的微线管，透析液用荧光分光光度计分析，结果表明马来酸麦角新碱的药动学符合一房室模型。

2双部位微透析研究

Tsai等研究了川芎嗪在大鼠脑纹状体及血液中的动态变化，HPLC—UVD直接分析透析液，结果是川芎嗪在血液和脑纹状体的药动学符合二房室模型，并且呈现分布、消除快的特点，并且川芎嗪在两部位的AUC值说明本药物有比较高的血脑屏障渗透性，2h内在脑组织的分布量是血液中的2倍多，与川芎嗪具改善中枢活动的能力相吻合。Huf等同时检测了血液和脑组织的苯哌啶醋酸甲酯及多巴胺的量，并同时观察大鼠的活动情况，收集脑透析液和血管透析液，HPLC—UVD直接测定多巴胺和苯哌啶醋酸甲酯的含量，结果是给药后每一个20min苯哌啶醋酸甲酯在血液和脑组织达到峰浓度，同时多巴胺的水平也在这个时间点达到最高水平，并且3h后逐渐恢复到正常水平，最大活动量达峰与苯哌啶醋酸甲酯和多巴胺的峰值呈很好的相关性，增高的活动量维持约2．5h。Amal等叫同时测定了大鼠脑和血液中苯丁胺、氯苯丙胺及其代谢产物nor一氯苯丙胺的药动学，透析液直接衍生化后，用HPLC。FL分析测定，结果表明氯苯丙胺,n／或nor。氯苯丙胺显著的改变了苯丁胺在血液和脑组织的药动学过程，但不影响后者的蛋白结合。然而，氯苯丙胺在血液及脑组织的药动学不受与苯丁胺联合用药的影响。Wang等比较了静脉给药苯妥英和磷苯妥英(苯妥英的前体药物)后，苯妥英在外周血和脑脊液药动学的不同，结果表明两者在大鼠内的药动学没有显著差异，这与以往采用整个鼠脑匀浆法研究的结果，即静注苯妥英比静注磷苯妥英后，前者在脑组织的浓度高的报道¨不一致，提示用整脑匀浆法得到的研究数据能否说明问题的可靠性值得商酌。Ama研究了苯丙醇胺在大鼠血液和脑纹状体中的药动学，麻黄碱作为内标加入透析液，柱前衍生化后直接用HPLC—FL进行检测分析，得出了苯丙醇胺在大鼠血液和脑组织液的药动学，并且通过比较其在脑和血液中的AUC值发现，两者没有统计学差别(P>0．05)。

3三部位微透析研究

Tsai等同时研究了小檗碱在大鼠血液、肝脏、胆汁的药动学，透析液用HPLC—EVD分析，药一时曲线表明小檗碱在静脉给药后20arin在肝脏和胆汁达到峰浓度，在胆汁的浓度明显高于在血液和肝脏的浓度，结果提示小檗碱可能在胆汁中排泄。Tsai等研究了甲硝唑在大鼠血液、脑和胆汁的药动学，透析液直接用微内径高效液相色谱一UVD分析(微内径柱5 m，150×1mm，I．D．)，结果表明甲硝唑能通过血脑屏障，并经受肝胆排泄，且甲硝唑的这些性质可能与p一糖蛋白无关。Wu等引研究了吡嗪酰胺在大鼠血液、脑组织、胆汁的药动学过程，透析液用HPLC—uV法进行分析，接着用HPLC—MS法验证了HPLC—uV法的测定结果，结果表明外周室和中央神经系统吡嗪酰胺有很快的交换和平衡过程，结果还表明吡嗪酰胺能通过血脑屏障，并经受肝胆排泄。Tsai研究了燃料木黄酮在麻醉大鼠血液、脑、胆汁的分布及药动学，透析液用HPLC．UVD分析，结果表明，很少一部分燃料木黄酮在静脉注射给大鼠后，能通过血脑屏障并且经受胆汁排泄，AUCbvain／AUCblood和AUCbile／AUCblood值分别分0．04±0．01和1．85±0．42，联合用p一糖蛋白阻滞剂环孢菌素后，该药在脑和胆汁的分布没有明显的改善，结果提示该药血脑透析率及肝胆排泄不受p一糖蛋白的控制。Pia等叫进行了多巴胺(DA)激动剂在大鼠内的药动学／药效学(PK／PD)研究，以精神兴奋药可卡因、哌甲酯和两个新的候选精神兴奋药NS—A和NS—B为模型展开研究，结果表明NSA成分进入脑脊液的速度比哌甲酯慢，然而两个成分在加速外周DA的浓度方面表现出相似的效果NS—B成分进入脑脊液的速度表现出比较快的特点给药后40rain在脑脊液的浓度即达到最大值，然而，DA值仍然没有改变，结果表明NS—B药增加D浓度比哌甲酯和NS—A药慢两倍，同时结果说明三探针微透析用于研究精神兴奋剂在大鼠体内PKPD过程的可行性。

4四部位微透析研究

Tseng等研究了京尼平苷在大鼠血液、肝脏脑纹状体、胆汁的药动学过程，透析液直接用HPLC UVD检测分析，结果表明在脑纹状体部位探针的透析液不能检测到京尼平苷，说明该药可能不能通过血脑屏障，血液中药动学结果表明，该药的药动学特征在10～100arg／kg剂量范围内与剂量呈正相关在10mg／kg剂量下该药在胆汁的AUC值显著大于血液AUC值，提示该药有肝胆排泄，并且发现针灸太冲(LIV3)和阳陵泉(GB34)两个穴位，不影响该药在大鼠血液、肝脏、胆汁的药动学过程。微透析采样技术在药动学研究中的应用，非常有助于药物体内动力学研究的开展。通过分析文献认识到，同一部位探针的体内回收率不受浓度的影响，是该取样技术用于体内成分分析的前提条件除上述文献报道中常植入探针的微透析部位外，还有进行肾脏微透析、心脏微透析引、小肠微透析等的报道。当然这种采样技术也有其局限性即透析液中的药物浓度代表的是采样时间间隔内药物的平均浓度，在一定的灌流速度和采样时间间隔内，收集到的可供分析的透析液是有限的，这给分析手段提出了很高的要求，需要高灵敏度的定量分析方法；另外其微透析探针可重复使用性差，故其成本高也限制了其应用范围。