PHARMACOKINETICS oF OXIRACETAM IN RATS AND MICE
Liu Changxiao(Liu CX), Gu yibao(Gu YB) and Li Quansheng(Li QS)
(Tianjin Institute of pharmaceutical Research, The State Pharmaceutical Administration of China, tianjin 300193)
ABSTRACTAIM: to study the pharmacokinetics, absorption, distribution and excretion of oxiracetam(ORC) in rats and mice.METHODS: The drug concentration was determined by using an HPLC system with pre-treatment column for biological samples.RESULTS: The concentration-time curves in rat serum showed an open one-compartment model after ig doses of 100, 200 and400 mg·kg-1. The half-life of absorption phase(T1/2ka) and peak time (Tpeak)were found to be 0.11~0.36 h and 0.79~1.41 h, respectively. The elimination half-life(T1/2ke) and mean residence time(MRT) were 3.18~4.05 h and 3.38~4.18 h, respectively. The mouse test with ig dose of 100 mg.kg-1 showed that 80% of the administered dosage was eliminated from the gastro-intestinal tract 3 h after administration. One hour after dosing, ORC was widely distributed to various tissues and the tissue drug levels from high to low were heart, liver, kindey, brain, muscle, spleenm, intestine, stomach, testis, fat, lungs and ovary. ORC was excreted by about 80% of the administered dosage from urine within a 36 h period. Plasma protein binding ratio of ORC was found to be10.5% at the concentration range of 50~200μg.ml-1.CONCLUSION: ORC is well absorbed when given orally and rapidly eliminated via the urine. The protein binding was found to be low.
KEY WORDSoxiracetam; pharmacokinetics; plasma protein binding ratio
奥拉西坦(oxiracetam, ORC)是一新的环GABA类促智药,化学名为4-羟基-2-酮-1-吡咯酰胺(4-hydroxy-2-oxo-1-pyrrolidine acetamide)。 研究表明,它能提高学习速度,促进和增强记忆,对脑功能障碍有一定的改善作用[1,2],它促进脑代谢,对磷酯酰胆碱和磷酯酰乙醇胺的合成的促进作用强于吡拉西坦(piracetam)[3]。 oRC在动物的药代动力学研究报告至今未见公开发表, 仅在Nicolaus所写的一篇综述中提到一内部报告用14C-标记的奥拉西坦进行动物吸收、分布和排泄的结果,认为它口服吸收良好,能分布于所有脏器组织,主要由尿以原型药物排泄[1]。为了认识本品的动物药代动力学特点,我们用HPLC方法在大鼠和小鼠进行了本项目研究。
材料和方法
药品和试剂奥拉西坦由本院合成一室合成并提供,其化学结构式为:
内标物戊巴比妥, Serva公司生产。甲醇分析纯,天津化学试剂二厂产品。高氯酸:分析纯,天津化学试剂二厂产品;超纯水:用Millipore超纯水器制备;生物样品预处理柱:C18 Bond Elut小柱,美国分析化学国际公司出品;代谢笼:意大利Basile公司出品;蛋白结合透析器:参考美国产品设计。
动物Wistar大鼠,体重150~200g, ♀♂兼用,由本院动物室繁殖和供应,以禁食过夜的大鼠ig给药。
昆明种小鼠,体重18~22g,♀♂兼用,由本院动物室繁殖和供应,以禁食过夜的小鼠ig给药。
分析测试系统日本Shimadzu公司LC-6A型高效液相色谱仪,配以全自动SIL-6A进样器,CTO-6A柱保温装置,SDP-6A紫外检测器,CR3A色谱数据处理系统,各部分由SCL-6A系统控制器控制分析过程。色谱条件:色谱柱 ODS 250 mm×4.6 mm ID不锈钢柱; 柱温: 55℃; 流动相: 0.08 mol.L-1 hClO4—甲醇 30∶70; 流速: 0.5 ml.min-1; uV 220 nm检测; 灵敏度0.04 AUFS。
生物样品测定处理程序取血清或组织匀浆离心后的上清液或尿液0.5 ml, 加甲醇1.5 ml, 混合后2 000r.min-1离心5 min, 沉淀蛋白, 吸取上清液用C18预柱净化,收集净化样品, 取1.0 ml,加入内标物戊巴比妥甲醇溶液(含内标物50μg), 氮气挥干, 加流动相振荡溶解,离心沉淀后取上清液转移至微量样品中, 进行HPLC全自动分析。以样品与内标物峰面积比计算血清中奥拉西坦的浓度。
药代动力学实验实验设100,200和400 mg.kg-13个剂量组,药物配成水溶液 ,供大鼠ig给药(10 ml.kg-1),于给药后不同时间采血,收集于试管内,离心分离出血清,-18℃冰冻保存,每一时间点用5只大鼠, 分别测定各鼠的血清药物浓度。
吸收、分布、排泄实验
(1) 口服吸收小鼠ig给奥拉西坦水溶液, 剂量为100 mg.kg-1(一般动物实验治疗剂量),于给药后15, 30 min, 1,3,5,7 h处死动物, 每时间点5只小鼠,取出自食道至直肠全部消化道,用蒸馏水冲洗净消化道外血迹后, 转移到蒸馏水25 ml中,剪开全部消化道,在此蒸馏水中洗出内容物, 取部分洗出液, 离心分离出上清液,取上清液0.5 ml, 按拟定的分析测试程序, 用HPLC测定消化道内未吸收的药量,每一时间点测试5只小鼠。
(2) 分布小鼠ig奥拉西坦水溶液,剂量为100 mg.kg-1(一般动物实验治疗剂量),于给药后1 h处死动物,取出脑、心、肝、脾、肺、肾、胃、肠、肌肉、脂肪、睾丸或卵巢等组织脏器各100 mg, 分别加甲醇2.0 ml制成组织匀浆, 然后离心沉淀, 取上清液,按拟定的分析测试程序, 用HPLC测定各组织的药物浓度,同时以不给药的正常动物的相应组织脏器制成匀浆作空白对照。各组织脏器分别取自5只动物进行测定。按同法进行给药后3和7 h各组织的药物分布试验。
(3) 排泄小鼠ig奥拉西坦水溶液,剂量为100 mg.kg-1。小鼠于给药前放入有自动分离尿粪功能的代谢笼中,收集2 h正常空白尿和粪作对照, 给药后收集0~4,4~8,8~12,12~24,24~32,32~36 h的尿液, 每次收集时, 用少许蒸馏水滴洗收集漏斗, 至总量10 ml, 取0.5 ml, 加甲醇1.5 ml,振荡、离心,然后取离心上清液,依上述方法处理, 用HPLC法测定尿中奥拉西坦含量。将各时间段收集的粪制成匀浆,用上法制备测定液, 用HPLC法测定粪中奥拉西坦含量。
蛋白结合试验平衡透析池装上经pH 7.4磷酸盐缓冲液处理过的透析膜。透析池一侧注入奥拉西坦及1%人血浆蛋白溶液10 ml(用pH 7.4缓冲液配制),另一侧注入pH 7.4磷酸盐缓冲液10 ml, 然后将透析池于4℃冰箱放置48 h, 用HPLC法测定药物浓度。 试验用50,100和200 μg.ml-13种浓度, 每一浓度3个透析池。用加入到蛋白液中的药物总量[A(t)]和总游离药物量[A(f)]由下式计算蛋白结合率(plasma protein binding ratio, PPBR%)。
式中A(t)=Ct×V1, A(f)=Cf×(V1+V2), Ct为透析前蛋白液中的药物浓度(μg.ml-1),Cf为平衡时的游离药物浓度(μg.ml-1), v1为透析池蛋白液一侧的容积(10 ml), V2为透析池缓冲液一侧的容积(10 ml)。
数据分析所有试验数据的测定值均以均值和标准差表示(±s)。血药浓度数据用3P87实用药代动力学计算程序在计算机上处理,获得各项药代动力学参数。
结果
1生物样品中奥拉西坦测定方法的认证
色谱图在本文色谱条件下,奥拉西坦与内标能较好地分离(图1)。基线噪音小,符合实验要求,奥拉西坦保留时间RT=3.7 min,内标保留时间RT=5.3 min。
校正曲线血清药物浓度在1,5,25,50,10
