微透析技術在藥動學與藥效學研究中的多方面應用

瀏覽次數：765　發布日期：2024-8-12　來源：本站　僅供參考，謝絕轉載，否則責任自負

微透析是一種活體取樣技術，克服了傳統取樣存在的動物數量較多、前處理過程復雜。不能準確反映成分在機體內實時變化，不能準確測定游離藥物濃度等缺點，具有活體、實時、靶向、連續取樣等特點，能更真實地反映藥物在機體吸收、分布、代謝、排泄的過程，在藥動學及藥動學-藥效學(PK-PD)結合模型的研究中被廣泛應用。

一、微透析在藥動學研究中的應用

01.基于腦部的微透析研究

腦部微透析取樣技術是將腦作為靶部位，將探針植人海馬區、紋狀體、大腦皮層等部位收集透析液,并可實現清醒狀態下(更接近于正常生理狀態) ,實時、連續取樣,客觀評價藥物在腦內的分布和消除狀況，彌補了以往組織勻漿方法存在的不足，是一種能夠定量游離藥物的高靈敏度技術。

宋宇塵等基于腦部微透析技術，將探針植于大鼠前額葉皮質內，在清醒狀態下收集透析液，研究安神定志靈對自發性高血壓大鼠多動、沖動行為及前額葉皮質單胺類神經遞質及其代謝產物的影響。王圣鑫等利用腦部微透析取樣結合液質聯用技術，測定補陽還五湯中有效成分在中腦動脈阻塞大鼠腦脊液的藥物濃度，并比較藥動學特征。Zheng等也利用微透析技術研究了腦缺血狀態下芍藥苷的藥動學行為。Jan-son等采用微透析技術對清醒、自由活動的雄性SD大鼠腦間質液進行取樣,并結合頸靜脈取血方式獲得血清及腦脊液吸取采樣,通過非房室分析和群體建模方法研究靜脈注射后化學修飾的重組磺酰胺酶和重組磺酰胺酶藥動學。此外，國內外有多位研究人員均建立微透析腦部取樣方法。

因此,采用微透析技術進行腦部的藥物監測研究對腦部治療藥物、靶向給藥等新型給藥系統而言具有重要意義。

02.基于皮膚的微透析研究

經皮微透析直接對靶部位皮膚組織液進行采樣分析，得到的藥動學參數可更真實地反映藥物透皮性能及其在皮膚的代謝情況，是直接評估皮膚中藥物水平的首選技術。

賴建輝等應用經皮微透析技術研究雙丹脂質體凝膠和雙丹凝膠的皮膚藥動學過程,考察其在體經皮滲透性能。周開等建立蛇床子素在體皮膚微透析采樣方法,研究蛇床子軟膏在SD大鼠體內的局部藥動學。黎曉麗等以小鼠為實驗對象,利用皮膚微透析技術，采用HPLC-MS/MS測定制川烏中6種生物堿的含量,研究制川烏-白芍配伍對制川烏中6種生物堿透皮吸收的影響。李懷國等采用HPLC-MS/MS技術建立SD大鼠皮膚微透析液中烏頭堿含量的測定方法,考察玉龍散中烏頭堿的透皮吸收過程。吳麗穎等建立了大鼠在體皮膚微透析技術，并應用于創傷涂膜劑經皮給藥的藥動學研究。張紫萍等采用微透析法研究雷公藤甲素在正常和糖尿病大鼠皮膚中的藥動學差異，為其臨床合理應用提供參考。

以上研究表明微透析技術在經皮給藥研究中起著重要作用，將會大大推動經皮給藥制劑的藥物檢測及新劑型的開發。

03.基于關節的微透析研究

微透析技術取樣量少,不會導致實驗動物體液流失過多而使實驗數據不準確,該技術只需在關節部位完成一個微創手術,可以完成在體實時連續的取樣,與傳統技術相比更有說服力。

Wang等建立微透析UHPLC-MS/ MS測定佐劑性關節炎大鼠關節腔透析液中梔子苷的含量。通過關節兩側凹陷處將探針植人左腿髕骨與髕韌帶連接處取樣，之后采用UHPLC-ESI-MS/ MS技術對微透析樣品進行分析檢測,可以應用于關節腔內藥物的藥動學研究。另外,占翔等建立了UHPLC-MS/MS測定梔子苷和3種牛膝皂苷成分在大鼠關節、血液透析液中藥物濃度的分析方法,并應用該法研究牛膝總皂苷-梔子苷配伍前后在佐劑性關節炎大鼠體內的藥動學過程。

上述研究均利用微透析技術結合分離能力好、靈敏度高的UHPLC-MS/MS技術,為關節腔內藥物分析提供一種更加簡便、動態的分析方法,推動關節靶部位藥物的研究。

04.基于血液及其他部位的雙位點、多位點微透析研究

傳統的血液采集方法都會對動物造成不同程度的損害,且體液損失嚴重,生理狀態與正常機體存在一定差異。且血液成分復雜,內源性物質干擾大,前處理過程繁瑣，很大程度影響了藥物研究的準確性及效率。而微透析技術基于半透膜的原理,避免了大分子物質的干擾，且大大降低了體液的損失,保證了動物的機體狀態。

Zhou等成功地建立了一種基于微透析和UHPLC-MS/MS聯用的新方法,并將其應用于正常和心肌梗死大鼠口服四逆湯后苯甲酰新烏頭堿、苯甲酰烏頭堿和苯甲酰次烏頭堿的藥動學比較研究。另有諸明娜等結合微透析技術建立HPLC法測定大鼠血漿中五味子甲素，探討其在大鼠體內的代謝過程。Mi等以血瘀型偏頭痛患者為研究對象，采用血腦雙位點微透析技術，收集透析液，結合UHPLC-MS法研究了不同濃度天麻素和天麻苷元對川芎嗪和阿魏酸藥動學行為的影響。此外, Yan等研究了阿魏酸經皮或灌胃后在大鼠血漿和皮膚微透析液中的藥動學行為。Xu等同時利用微透析取樣技術、穩定同位素標記法及超高效液相色譜-高分辨率質譜( UHPLC-HRMS)建立了測定大鼠腦和血液中尼古丁及其代謝物的新方法。杜清等建立了雷公藤甲素和芍藥苷皮膚和血液微透析方法，并通過微透析技術聯合LC- MS/MS定量分析技術對雷公藤白芍微乳凝膠的在體皮膚和血液的藥動學進行了研究。楊盟等也采用皮膚、血液雙位點同步微透析技術研究雷公藤甲素普通凝膠、納米乳、納米乳凝膠在大鼠皮膚和血液中的藥動學過程。上述研究均基于皮膚及血液雙位點微透析技術研究藥物的藥動學行為，為經皮給藥制劑進一步研究提供參考。歐詠以三妙丸為研究對象，探討微透析探針回收率的影響因素，并利用多位點微透析技術與UPLC-MS/MS聯用技術，測定三妙丸中的小檗堿在大鼠血、肝臟、膝關節透析液中的濃度。

由此可見，基于多位點微透析技術的藥代動力學研究方法是可行的，是腦內單位點微透析技術的發展，將在闡明藥物吸收、分布、代謝、排泄等體內過程，靶向性等方面發揮重要作用，與傳統研究方法相比，擁有眾多不可比擬的優勢。

二、微透析在PK-PD研究中的應用

微透析取樣技術在PK-PD研究領域的應用，可實現幾乎所有組織的取樣，且可以同步測定透析液中藥物濃度及藥效指標含量，更加真實有效地反應藥物濃度與效應的關系，為靶部位PK-PD的研究增添了一道曙光。

Wang等從PK-PD角度對刺五加的藥效物質基礎和療效進行深入研究，建立微透析-超高效液相色譜-三重四級桿質譜聯用( MD-UPLC-QQQ-MS)同時、連續采集和定量測定清醒缺血性卒中大鼠血漿和海馬中與療效相關的活性成分和內源性神經活性物質的方法。Zhan等建立了一個簡單的自由活動大鼠血液微透析取樣系統，同時研究生脈注射液對異丙腎上腺素誘導心肌缺血大鼠實時釋放一氧化氮的影響。Wang等將新西蘭兔隨機分為空白對照組和4個實驗組，各組在膝關節處進行微透析以獲得樣本，采用UPLC-MS/MS測定藥動學和藥效學參數,并根據所得參數建立PK-PD模型。另有,Zhang等首次將微透析應用于評價頭孢喹肟對抗胸膜肺炎放線桿菌的PK/PD整合,為微透析研究PK/PD整合模型以及使用頭孢喹肟治療胸膜肺炎放線桿菌引起的動物疾病提供了有價值的參考。

上述研究分別在腦、血液、關節腔、大腿利用微透析技術取樣,結合液質聯用技術，建立靶部位的PK-PD模型,為藥物靶部位PK-PD研究提供參考,推動藥效物質基礎及作用機制深入研究。

綜上所述,微透析結合UPLC-MS/MS技術是目前藥動學研究中應用最為廣泛的方法之一。將微透析技術在體、實時、連續取樣的特點，與UPLC-MS/MS技術速度快,特異性強,靈敏度、準確度、穩定性高等特點相結合,使藥動學、藥效學及PK-PD研究有了新的突破,從而推動新藥開發及臨床合理用藥。

文章來源：

胡賀佳,陳艷,王愛民,王永林,鞏仔鵬.微透析技術在藥動學及藥動學藥效學模型研究中的應用進展[J].江蘇大學學報（醫學版）,2021,31(1):44-50