汉防己甲素肺靶向微球对大鼠低氧性肺动脉高压的急性效应
汉防己甲素肺靶向微球对大鼠低氧性肺动脉高压的急性效应
程德云 陈文彬 陆彬 莫晓能
摘 要 目的 了解汉防己甲素(Tet)肺靶向微球对低氧性肺动脉高压的治疗效应及其对肺循环的选择性作用。方法 采用喷雾干燥法制备Tet含量为32%的Tet肺靶向微球；雄性Wistar大鼠分为3组，每组10只，分对照组和Tet水溶剂治疗组、Tet肺靶向微球治疗组。经低氧处理3周，分别给予Tet水溶剂和Tet肺靶向微球，观察用药前后大鼠肺动脉平均压(mPAP)和体循环平均压(mSBP)的变化。结果 低氧性肺动脉高压大鼠应用Tet肺靶向微球组mPAP的降低较Tet水溶剂治疗组更为明显(P<0.05)，且mPAP在注药后60 min时仍明显低于注射前水平；大鼠mSBP无显著变化。结论 Tet肺靶向微球对肺循环具有较好的选择性，可明显增强Tet降低mPAP的效应。
, 百拇医药
关键词：高血压，肺性；汉防己甲素；肺靶向微球
汉防己甲素(tetrandrine, Tet)具有扩张血管、抑制胶原合成和多种介质释放的作用，临床上己应用于高血压和冠心病等多种疾病的治疗。文献报道，Tet对慢性阻塞性肺疾病(COPD)肺动脉高压亦具有较好的疗效[1]。为了使药物主要分布于肺内，达到提高疗效和降低副作用的目的，我们采用喷雾干燥法制备Tet肺靶向微球，观察其对大鼠低氧性肺动脉高压的急性治疗效果。
材料与方法
一、Tet肺靶向微球的制备
1.试剂和主要仪器：Tet(江西彭泽制药厂生产)；载体材料选择白蛋白。UV-250型分光光度仪(日本岛津)；S-450型电子扫描显微镜(日本，分辨率6 nm)；CDR-1型差热分析仪(上海天平仪器厂)。
, 百拇医药
2.制备工艺：采用喷雾干燥法。由于Tet不溶于水，采用改变溶剂法制成微晶，将微晶分散在液滴中喷雾干燥成球，然后加热变性(100℃)、离心和洗涤后制成白色粉末状Tet微球。
二、实验方法
1.动物和低氧处理：雄性Wistar大鼠共30只(华西医科大学实验动物中心提供)，体重200～220 g，分笼饲养，自由饮水和摄食。按体重配对分为正常对照组(Ⅰ组)、Tet水溶剂治疗组(Ⅱ组)和Tet肺靶向微球治疗组(Ⅲ组)，每组10只。TetⅡ组和TetⅢ组在注药前均接受常压低氧[吸入氧浓度(FiO2)=0.10±0.05]3周，建立肺动脉高压模型。正常对照组在注药前不接受低氧处理，置于同一房间内饲养。
表1 各组大鼠Tet肺靶向微球降低mPAP的效果(X±s)
组别
, 百拇医药
只数
注药前mPAP (mm Hg)
注药后mPAP(mm Hg)
1 min
5 min
10 min
20 min
30 min
60 min
Ⅰ组
10
16.6±1.1
, 百拇医药
16.4±1.4
16.2±1.2
16.5±1.4
16.4±0.9
16.7±1.5
16.5±0.9
Ⅱ组
10
29.9±1.2▲
26.4±1.1*
26.0±1.6*
, http://www.100md.com
26.5±1.4
29.0±1.9
29.6±0.9
29.8±1.0
Ⅲ组
10
30.0±1.8▲
25.5±1.4*
21.0±1.7*#
15.0±1.3*#
21.8±1.4*#
, 百拇医药
24.0±1.5*#
25.0±1.7*#
注：1 mm Hg=0.133 kPa，与Ⅰ组比较，▲P<0.01；与同组用药前比较，*P<0.05；与Ⅱ组比较，#P<0.05 表2 各组大鼠Tet肺靶向微球对mSBP的影响(X±s)
组别
只数
注药前mSBP (mm Hg)
注药后mPAP(mm Hg)
1 min
5 min
, 百拇医药
10 min
20 min
30 min
60 min
Ⅰ组
10
110±14
104± 9
98±12*
96± 9*
102±11
104±14
, 百拇医药
107±16
Ⅱ组
10
104± 9
99±12
96± 9*
95±14*
98±18
101±12
104±12
Ⅲ组
10
, http://www.100md.com
111±11
108±14
107±14
105±13
108±12
107±14
109±17
注：与用药前比较，*P<0.05 2.给药方法：Ⅱ和Ⅲ组大鼠低氧结束后，Ⅱ组大鼠经左侧颈外静脉缓慢注射Tet水溶剂4 mg/kg，Ⅲ组大鼠经左侧颈外静脉缓慢注射Tet肺靶向微球10 mg/kg(相当于Tet 3.2 mg/kg)。Ⅰ组大鼠经左侧颈外静脉缓慢注射Tet水溶剂4 mg/kg。
3.观察指标：大鼠经戊巴比妥钠(33 mg/kg)腹腔内注射麻醉。经右侧颈外静脉将微导管插入大鼠肺动脉检测其肺动脉平均压(mPAP)，经大鼠左侧股动脉插管检测其体循环平均压(mSBP)，以四道生理记录仪进行数据记录。待上述测定指标稳定时记录用药前基础值，然后分别给予Tet水溶剂和Tet肺靶向微球，记录用药后1、5、10、20、30、60 min时的上述指标变化。
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三、统计分析
采用两样本均数的t检验，数据用X±s表示。
结果
一、Tet肺靶向微球的特性
对微球特性分析，大多数微球呈大小均匀的球形微粒，其平均粒径为2 μm，见图1；药物含量分析显示微球中含Tet量为32%；经电泳试验证实微球带有正电荷。
二、Tet肺靶向微球的作用
1.Tet肺靶向微球对大鼠mPAP的作用：对正常对照组大鼠静脉注射Tet水溶剂后，大鼠mPAP无明显改变；低氧3周大鼠mPAP明显升高，形成了肺动脉高压，经静脉注射Tet水溶剂1 min后大鼠mPAP开始下降，于5 min左右达最低水平，30 min后回升至注射前水平；给低氧3周大鼠静脉注射Tet肺靶向微球后1 min mPAP开始下降，于10 min左右达最低水平，维持较长的时间，60 min仍未回升至注射前水平，见表1。
, 百拇医药
图1 Tet肺靶向微球扫描电镜图 ( ×15 000)
2.Tet肺靶向微球对大鼠mSBP的作用：对正常对照组及低氧3周大鼠静脉注射Tet后，mSBP出现下降趋势，于5～10 min左右达最低水平，然后逐渐回升，于30 min后恢复到注射前水平；给低氧3周大鼠静脉注射Tet肺靶向微球后，mSBP无明显变化，见表2。
讨论
正常大鼠静脉注射Tet水溶剂后，mPAP无明显变化，说明Tet对正常大鼠肺动脉压无影响。低氧性肺动脉高压大鼠接受Tet水溶剂静脉注射后，出现mPAP下降，其降低mPAP的作用在30 min左右消失；Tet肺靶向微球静脉注射后，大鼠mPAP降低程度更为显著，且mPAP在60 min时仍明显低于注射前水平，说明Tet肺靶向微球具有比Tet水溶剂更强和更持久的降低低氧性肺动脉高压效应。正常和低氧大鼠静脉注射Tet水溶剂后，均可出现轻微的mSBP降低，显示出Tet对体循环的降压效应，说明Tet同其它的扩血管药物一样，对肺循环不具有选择性，在降低mPAP的同时，可引起一定程度的mSBP下降。对低氧大鼠应用Tet肺靶向微球后，mSBP无显著变化，提示Tet肺靶向微球的作用主要发生于肺内，亦即具有一定的选择性。
, 百拇医药
Tet为中药汉防己中提取的生物碱，具有多种药理作用，包括扩张血管、减轻炎症过程和抑制胶原合成等作用[2]；对COPD肺动脉高压患者应用Tet后，可使其肺动脉压降低[1]。我们以前的研究亦发现，对低氧性肺动脉高压大鼠应用Tet水溶剂并同时继续低氧1周，其mPAP明显降低[3]，均提示Tet在低氧性肺动脉高压的治疗中具有较大的应用前景。然而，由于Tet水溶剂经注射后，迅速通过肺脏进入体循环，故Tet水溶剂在肺内停留时间不长，其降低mPAP的作用时间亦较短暂，且进入体循环的Tet降低mSBP，产生一定的不良反应。本研究将Tet制成白蛋白微球，经静脉注射后可被肺毛细血管床机械性滤取以及所带电荷的作用而具有肺靶向的特性。 Kanke等[4]报道，微粒的直径和电荷等特征可影响微球的靶向特性。微球的大小与其机械性截留有关，直径为7～15 μm的微球可被肺截留，从而达到延长药物在肺内停留时间的作用；微球所带电荷与其靶器官导向有关，带正电荷的微粒较易达到肺脏，而带负电荷的微球则较易进入肝脏[5]。本研究采用喷雾干燥法制备的Tet肺靶向微球直径为2 μm，带有正电荷，具备肺靶向的特性。该法制成的微球直径为2 μm较文献报道的微球直径为小，可避免微球直径过大导致肺毛细血管阻塞而发生肺血管栓塞的危险，但由于其电荷的作用，以及溶解后的微球可相互粘附，从而可延长微球在肺循环的停留时间。低氧性肺动脉高压大鼠静脉注射后，初步研究的结果提示Tet肺靶向微球较Tet水溶剂具有更好的治疗效果，而无明显的降低体循环血压的作用。说明Tet制成微球后在肺内停留时间显著延长，可明显提高Tet的治疗效果，减少不良反应的发生。
, 百拇医药
基金项目：国家“九五”科技攻关专题基金资助项目(96-906-02-17)；四川省中医管理局科研基金资助项目(96027)
作者单位：程德云(610041 成都，华西医科大学附属第一医院呼吸科)
陈文彬(610041 成都，华西医科大学附属第一医院呼吸科)
莫晓能(610041 成都，华西医科大学附属第一医院呼吸科)
陆彬(药学院)
参考文献
1，康健，于润江，王怀良，等.汉防己甲素降低慢性阻塞性肺病肺动脉高压的临床观察.中华结核和呼吸杂志，1993，16：93-94.
2，杨仪方，王联亿.汉防己甲素的药理作用研究近况.中国药理学通报，1986，2：43-45.
, 百拇医药
3，李为民，陈文彬，吴兆锋，等.汉防己甲素对缺氧性肺动脉高压大鼠肺组织钙调素活性的影响.中华结核和呼吸杂志，1996，19：75-77.
4，Kanke M, Simmons GH, Weiss DL, et al. Clearance of 141 Ce-labeled microspheres from blood and distribution in specific organs following intravenous and intraarterial administration in beagle dog. J Pharm Sci, 1980, 69:755-762.
5，王剑红，陆彬，胥佩菱，等.肺靶向米托蒽醌明胶微球的研究.药学学报，1995，30：549-555., http://www.100md.com
程德云 陈文彬 陆彬 莫晓能
摘 要 目的 了解汉防己甲素(Tet)肺靶向微球对低氧性肺动脉高压的治疗效应及其对肺循环的选择性作用。方法 采用喷雾干燥法制备Tet含量为32%的Tet肺靶向微球；雄性Wistar大鼠分为3组，每组10只，分对照组和Tet水溶剂治疗组、Tet肺靶向微球治疗组。经低氧处理3周，分别给予Tet水溶剂和Tet肺靶向微球，观察用药前后大鼠肺动脉平均压(mPAP)和体循环平均压(mSBP)的变化。结果 低氧性肺动脉高压大鼠应用Tet肺靶向微球组mPAP的降低较Tet水溶剂治疗组更为明显(P<0.05)，且mPAP在注药后60 min时仍明显低于注射前水平；大鼠mSBP无显著变化。结论 Tet肺靶向微球对肺循环具有较好的选择性，可明显增强Tet降低mPAP的效应。
, 百拇医药
关键词：高血压，肺性；汉防己甲素；肺靶向微球
汉防己甲素(tetrandrine, Tet)具有扩张血管、抑制胶原合成和多种介质释放的作用，临床上己应用于高血压和冠心病等多种疾病的治疗。文献报道，Tet对慢性阻塞性肺疾病(COPD)肺动脉高压亦具有较好的疗效[1]。为了使药物主要分布于肺内，达到提高疗效和降低副作用的目的，我们采用喷雾干燥法制备Tet肺靶向微球，观察其对大鼠低氧性肺动脉高压的急性治疗效果。
材料与方法
一、Tet肺靶向微球的制备
1.试剂和主要仪器：Tet(江西彭泽制药厂生产)；载体材料选择白蛋白。UV-250型分光光度仪(日本岛津)；S-450型电子扫描显微镜(日本，分辨率6 nm)；CDR-1型差热分析仪(上海天平仪器厂)。
, 百拇医药
2.制备工艺：采用喷雾干燥法。由于Tet不溶于水，采用改变溶剂法制成微晶，将微晶分散在液滴中喷雾干燥成球，然后加热变性(100℃)、离心和洗涤后制成白色粉末状Tet微球。
二、实验方法
1.动物和低氧处理：雄性Wistar大鼠共30只(华西医科大学实验动物中心提供)，体重200～220 g，分笼饲养，自由饮水和摄食。按体重配对分为正常对照组(Ⅰ组)、Tet水溶剂治疗组(Ⅱ组)和Tet肺靶向微球治疗组(Ⅲ组)，每组10只。TetⅡ组和TetⅢ组在注药前均接受常压低氧[吸入氧浓度(FiO2)=0.10±0.05]3周，建立肺动脉高压模型。正常对照组在注药前不接受低氧处理，置于同一房间内饲养。
表1 各组大鼠Tet肺靶向微球降低mPAP的效果(X±s)
组别
, 百拇医药
只数
注药前mPAP (mm Hg)
注药后mPAP(mm Hg)
1 min
5 min
10 min
20 min
30 min
60 min
Ⅰ组
10
16.6±1.1
, 百拇医药
16.4±1.4
16.2±1.2
16.5±1.4
16.4±0.9
16.7±1.5
16.5±0.9
Ⅱ组
10
29.9±1.2▲
26.4±1.1*
26.0±1.6*
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26.5±1.4
29.0±1.9
29.6±0.9
29.8±1.0
Ⅲ组
10
30.0±1.8▲
25.5±1.4*
21.0±1.7*#
15.0±1.3*#
21.8±1.4*#
, 百拇医药
24.0±1.5*#
25.0±1.7*#
注：1 mm Hg=0.133 kPa，与Ⅰ组比较，▲P<0.01；与同组用药前比较，*P<0.05；与Ⅱ组比较，#P<0.05 表2 各组大鼠Tet肺靶向微球对mSBP的影响(X±s)
组别
只数
注药前mSBP (mm Hg)
注药后mPAP(mm Hg)
1 min
5 min
, 百拇医药
10 min
20 min
30 min
60 min
Ⅰ组
10
110±14
104± 9
98±12*
96± 9*
102±11
104±14
, 百拇医药
107±16
Ⅱ组
10
104± 9
99±12
96± 9*
95±14*
98±18
101±12
104±12
Ⅲ组
10
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111±11
108±14
107±14
105±13
108±12
107±14
109±17
注：与用药前比较，*P<0.05 2.给药方法：Ⅱ和Ⅲ组大鼠低氧结束后，Ⅱ组大鼠经左侧颈外静脉缓慢注射Tet水溶剂4 mg/kg，Ⅲ组大鼠经左侧颈外静脉缓慢注射Tet肺靶向微球10 mg/kg(相当于Tet 3.2 mg/kg)。Ⅰ组大鼠经左侧颈外静脉缓慢注射Tet水溶剂4 mg/kg。
3.观察指标：大鼠经戊巴比妥钠(33 mg/kg)腹腔内注射麻醉。经右侧颈外静脉将微导管插入大鼠肺动脉检测其肺动脉平均压(mPAP)，经大鼠左侧股动脉插管检测其体循环平均压(mSBP)，以四道生理记录仪进行数据记录。待上述测定指标稳定时记录用药前基础值，然后分别给予Tet水溶剂和Tet肺靶向微球，记录用药后1、5、10、20、30、60 min时的上述指标变化。
, http://www.100md.com
三、统计分析
采用两样本均数的t检验，数据用X±s表示。
结果
一、Tet肺靶向微球的特性
对微球特性分析，大多数微球呈大小均匀的球形微粒，其平均粒径为2 μm，见图1；药物含量分析显示微球中含Tet量为32%；经电泳试验证实微球带有正电荷。
二、Tet肺靶向微球的作用
1.Tet肺靶向微球对大鼠mPAP的作用：对正常对照组大鼠静脉注射Tet水溶剂后，大鼠mPAP无明显改变；低氧3周大鼠mPAP明显升高，形成了肺动脉高压，经静脉注射Tet水溶剂1 min后大鼠mPAP开始下降，于5 min左右达最低水平，30 min后回升至注射前水平；给低氧3周大鼠静脉注射Tet肺靶向微球后1 min mPAP开始下降，于10 min左右达最低水平，维持较长的时间，60 min仍未回升至注射前水平，见表1。
, 百拇医药
图1 Tet肺靶向微球扫描电镜图 ( ×15 000)
2.Tet肺靶向微球对大鼠mSBP的作用：对正常对照组及低氧3周大鼠静脉注射Tet后，mSBP出现下降趋势，于5～10 min左右达最低水平，然后逐渐回升，于30 min后恢复到注射前水平；给低氧3周大鼠静脉注射Tet肺靶向微球后，mSBP无明显变化，见表2。
讨论
正常大鼠静脉注射Tet水溶剂后，mPAP无明显变化，说明Tet对正常大鼠肺动脉压无影响。低氧性肺动脉高压大鼠接受Tet水溶剂静脉注射后，出现mPAP下降，其降低mPAP的作用在30 min左右消失；Tet肺靶向微球静脉注射后，大鼠mPAP降低程度更为显著，且mPAP在60 min时仍明显低于注射前水平，说明Tet肺靶向微球具有比Tet水溶剂更强和更持久的降低低氧性肺动脉高压效应。正常和低氧大鼠静脉注射Tet水溶剂后，均可出现轻微的mSBP降低，显示出Tet对体循环的降压效应，说明Tet同其它的扩血管药物一样，对肺循环不具有选择性，在降低mPAP的同时，可引起一定程度的mSBP下降。对低氧大鼠应用Tet肺靶向微球后，mSBP无显著变化，提示Tet肺靶向微球的作用主要发生于肺内，亦即具有一定的选择性。
, 百拇医药
Tet为中药汉防己中提取的生物碱，具有多种药理作用，包括扩张血管、减轻炎症过程和抑制胶原合成等作用[2]；对COPD肺动脉高压患者应用Tet后，可使其肺动脉压降低[1]。我们以前的研究亦发现，对低氧性肺动脉高压大鼠应用Tet水溶剂并同时继续低氧1周，其mPAP明显降低[3]，均提示Tet在低氧性肺动脉高压的治疗中具有较大的应用前景。然而，由于Tet水溶剂经注射后，迅速通过肺脏进入体循环，故Tet水溶剂在肺内停留时间不长，其降低mPAP的作用时间亦较短暂，且进入体循环的Tet降低mSBP，产生一定的不良反应。本研究将Tet制成白蛋白微球，经静脉注射后可被肺毛细血管床机械性滤取以及所带电荷的作用而具有肺靶向的特性。 Kanke等[4]报道，微粒的直径和电荷等特征可影响微球的靶向特性。微球的大小与其机械性截留有关，直径为7～15 μm的微球可被肺截留，从而达到延长药物在肺内停留时间的作用；微球所带电荷与其靶器官导向有关，带正电荷的微粒较易达到肺脏，而带负电荷的微球则较易进入肝脏[5]。本研究采用喷雾干燥法制备的Tet肺靶向微球直径为2 μm，带有正电荷，具备肺靶向的特性。该法制成的微球直径为2 μm较文献报道的微球直径为小，可避免微球直径过大导致肺毛细血管阻塞而发生肺血管栓塞的危险，但由于其电荷的作用，以及溶解后的微球可相互粘附，从而可延长微球在肺循环的停留时间。低氧性肺动脉高压大鼠静脉注射后，初步研究的结果提示Tet肺靶向微球较Tet水溶剂具有更好的治疗效果，而无明显的降低体循环血压的作用。说明Tet制成微球后在肺内停留时间显著延长，可明显提高Tet的治疗效果，减少不良反应的发生。
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基金项目：国家“九五”科技攻关专题基金资助项目(96-906-02-17)；四川省中医管理局科研基金资助项目(96027)
作者单位：程德云(610041 成都，华西医科大学附属第一医院呼吸科)
陈文彬(610041 成都，华西医科大学附属第一医院呼吸科)
莫晓能(610041 成都，华西医科大学附属第一医院呼吸科)
陆彬(药学院)
参考文献
1，康健，于润江，王怀良，等.汉防己甲素降低慢性阻塞性肺病肺动脉高压的临床观察.中华结核和呼吸杂志，1993，16：93-94.
2，杨仪方，王联亿.汉防己甲素的药理作用研究近况.中国药理学通报，1986，2：43-45.
, 百拇医药
3，李为民，陈文彬，吴兆锋，等.汉防己甲素对缺氧性肺动脉高压大鼠肺组织钙调素活性的影响.中华结核和呼吸杂志，1996，19：75-77.
4，Kanke M, Simmons GH, Weiss DL, et al. Clearance of 141 Ce-labeled microspheres from blood and distribution in specific organs following intravenous and intraarterial administration in beagle dog. J Pharm Sci, 1980, 69:755-762.
5，王剑红，陆彬，胥佩菱，等.肺靶向米托蒽醌明胶微球的研究.药学学报，1995，30：549-555., http://www.100md.com