作者:赵宁 张英起 王增禄 高连用 顾以保 李全胜 蔡永明 曾勇 陈拯民 刘昌孝
【关键词】 肿瘤坏死因子α
关键词: 肿瘤坏死因子α;药代动力学;放射测量术;小鼠
摘 要:目的 研究新型重组人肿瘤坏死因子(nrhTNFα)在小鼠体内的药代动力学. 方法 采用125 I标记的nrhTNFα同位素法,观察im和iv后的体内过程. 结果 按10,20和40μg・kg-1 3个剂量给小鼠im nrhTNFα后在1~2h达到峰浓度,总放射性在体内消除较快,t1/2 为4.7~6.5h,所得结果均证明Cmax 和AUC与剂量呈显著相关(r=0.95),与iv给药(10μg・kg-1 )的血药浓度进行绝对生物利用度试验,其im给药生物利用度为0.803.nrhTNFα在体内的分布以肾含量最高,脑浓度最低,但都低于同时间的血药浓度.按10μg・kg-1 im给药后,用RA法测定尿和粪24h放射性总量,尿中放射性回收率为86.8%,粪中回收率为9.5%,总排泄量达给药剂量的96.3%. 结论 nrhTNFα在小鼠的体内代动力学符合二室模型.
Keywords:tumor necrosis factor;pharmacokinetics;radiom-etry;mice
Abstract:AIM To study the pharmacokinetics of new re-combinant human tumor necrosis factor alpha(nrhTNFα)in mice.METHODS 125 I isotope labelled nrhTNFαmethods were used.RESULTS nrhTNFαcan rapidly enter into blood circulation after the mice are given nrhTNFαim in10μg・kg-1 ,20μg・kg-1 and40μg・kg-1 in then it reached the peak concentration in1~2h,t
1/2 was4.7~6.5h.The re-sults from the three doses demonstrate that Cmax and AUC are related to doses significantly.The absolute bioavailability of nrhTNFαgiven imwas0.803,compared with blood concen-trations obtained by iv in10μg・kg-1 .The levels of nrhTNFαin blood ranked first,kidney second,and brain last.After the mice are injected im in10μg・kg-1 ,86.8%radioactivity is recovered from urine,9.5%from feces,total discharge amount is up to96.3%of the amount given.CON┐CLUSION The pharmacokinetic of nrhTNFαin mice could be applied to two compartment model.
0 引言
TNF已经得以广泛研究和应用[1-9] .用基因工程技术生产的重组人TNF-α显示出与天然TNF相同的体内外抗肿瘤活性[10] .但因其毒性太大[11] ,未被FDA批准上市,因此各国都在研制TNF衍生物,以降低毒副反应.本中心研制了一种新型重组人肿瘤坏死因子(nrhTNFα).我们在药效学研究的基础上,参考nrhTNFα在小鼠药代动力学的研究文献[12-15],采用125 I标记nrhTNFα的放射性同位素法(RA)进行了nrhTNFα的小鼠药代动力学研究.
1 材料和方法
1.1 材料 nrhTNFα为本中心制备,经HPLC-GFC分析,纯度为97.5%.FT-630型γ计数仪购自北京核仪器厂.昆明种小鼠,雌雄兼用,体质量18~22g,由天津药物研究院动物室生产并提供.125 I-nrhTNFα的制备采用Iodogen法进行nrhTNFα的125 I标记.使用sephacyl S-200凝胶色谱柱分离纯化125 I-nrhTNFα,测定放射浓度为1.48×109 Bq・L-1 ,放射比活性为1.59×109 Bq・mg-1 ,放射化学纯度在95%以上.
1.2 方法 放射活性测定法(RA法)按文献[15]进行.
2 结果
2.1 总放射性浓度 3组小鼠按10,20和40μg・kg-1 125 I-nrhTNFα剂量给药,im,另一组小鼠按10μg・kg-1 125 I-nrhTNFα剂量给药,iv,分别于0.083,0.25,0.5,1,2,3,4,6,8,16,24h,由眼眶采血,分离血清,取血清20μL置于测定管中,进行放射性测定.每时间点取6只小鼠,3雌3雄(Fig1).可见肌注给药组吸收迅速,各时间点的总放射活性与给药剂量相关.将相同剂量(10μg・kg-1 )、不同给药途径(im和iv)、不同时间的总放射活性进行比较,可见,给药2h后,两种途径给药的总放射性变化趋势基本一致.
图1 略
2.2 药代参数 将Fig1的实验数据用3P87药代计算程序进行数据处理,不论静脉还是肌肉给药,均以二室模型拟合药物浓度“-”时间曲线为适宜,自动计算出药代参数,肌肉给药的t1/2α 在0.19~0.33h范围,t1/2β 在5h左右,Tpeak在1h左右,Cmax 和AUC均随剂量的增加而增大,呈现明显的剂量相关(r=0.95,Tab1).由肌肉和静脉给药的浓度数值经统计矩计算得到的AUC来计算出nrhTNF的绝对生物利用度为0.803.
2.3 组织分布 按10μg・kg-1 剂量给小鼠用药,im,0.1mL/只(含125 I-nrhTNFα1.85×104 Bq/只),给药前20min给NaI0.2mL(含NaI20mg,ip).
给药后0.5,1,2,4,8h处死动物,取脑、心、肺、肝、 脾、肾、胃、小肠、肌肉、脂肪、卵巢、子宫、睾丸和血液,每一脏器取样100mg(不足100mg者,记录实际质量),分离血清,取20μL置于测定管中,进行总放射活性计数,再根据校正曲线计算出每克组织放射活性,每时间点取样6只动物,3雌3雄.在给药后0.5h,放射活性从高到低的顺序为血液、肾、肺、肝、小肠、肌肉、胃、心、脂肪、脾、卵巢、睾丸、子宫和脑;给药后8h仍能测到放射活性,其分布顺序为血液、肾、肺、肝、胃、肌肉、脾、心、小肠、脂肪、睾丸、子宫、卵巢和脑(Fig2).
表1 总放射性测定的nrhTNFα药代参数 略
图2 略
2.4 排泄实验 小鼠4只,2雌2雄,按前法用NaI处理,给予nrhTNF10μg・kg-1 (含125 I-nrhTNFα1.85×104 Bq/只,im)放入代谢笼内,收集0-2,2-4,4-8,8-12,12-24h的尿样和粪样.取尿样置于测定管内,用γ-计数器测定放射活性,结果从累计放射量来看,给药后2h由尿排泄约为给药剂量50%的放射量,给药24h排泄86%的放射量,表明125 I-nrhTNF主要是由尿排泄(Fig3).将收集到的粪样制成匀浆后测定不同时间段的放射活性(Fig3),24h累计粪排泄量为所给剂量的9.5%,而且主要是给药后8h内排泄的.
3 讨论
Ferraiolo等[12] 给小鼠肌注rhuTNFα320μg・kg-1 后1h血清浓度最高,可达112μg・L-1 ,给药后4h,肌注与静脉给药的血清rhu TNFα浓度变化趋势基本一致,在静脉给药后t1/2α 为19min,t1/2β 为2.7h,nrhTNFα的t1/2α 为0.26h,t1/2β 为3.13h,均较rhuTNFα时间略长.RA法测定125 I-rhuTNFαim的血药浓度所得t1/2β 显著大于ELISA测定的结果,t1/2β 长达8~11h.我们应用RA法测得的nrhTNF t1/2β 也较长,达5h以上.从组织分布试验结果可见,放射性活性主要分布在血液、肾、肝、肺和小肠中,而且随着时间变化排列顺序有所变化,肺中浓度由0.5h的第3位降到1.0h到4.0h的第4位,到8.0h时又上升到第3位.说明nrhTNFα在肺内代谢相对肝中较慢,这可能也是对nrhTNFα治疗实验性肺癌效果较好的一个佐证.
多肽和蛋白质类药物的失活和消除机制十分复杂,许多组织都是潜在的分解代谢和消除部位.本实验结果表明,肾脏是nrhTNFα最重要的消除器官,nrhTNFα主要经肾由尿排泄,im给药后24h内,从尿中回收到给药总量的86.8%,从粪中回收到给药总量的9.5%.从粪中回收到的这部分可能与分布到胃肠的药物有关,尿粪24h的总回收率达到96.3%,说明本品的排泄消除去向已较清楚.而且排泄快而完全. 致 谢 第四军医大学基础部免疫学教研室金伯泉教授,刘雪松,李琦和杨琨的帮助.
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