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卡培他滨致小鼠手足综合征模型的建立及评价

王鹏 陈顺 赵逸 高守红 王志鹏

陈方剑, 骆锦前, 王志君, 胡叶帅, 孙煜昕, 宋洪杰. HPLC-MS/MS同时测定感冒安颗粒中5种黄酮成分的含量[J]. 药学实践与服务, 2024, 42(9): 402-406. doi: 10.12206/j.issn.2097-2024.202403030
引用本文: 王鹏, 陈顺, 赵逸, 高守红, 王志鹏. 卡培他滨致小鼠手足综合征模型的建立及评价[J]. 药学实践与服务, 2024, 42(9): 385-388, 398. doi: 10.12206/j.issn.2097-2024.202308045
CHEN Fangjian, LUO Jinqian, WANG Zhijun, HU Yeshuai, SUN Yuxin, SONG Hongjie. Simultaneous determination of five flavonoids in Ganmao’an granules by HPLC-MS/MS[J]. Journal of Pharmaceutical Practice and Service, 2024, 42(9): 402-406. doi: 10.12206/j.issn.2097-2024.202403030
Citation: WANG Peng, CHEN Shun, ZHAO Yi, GAO Shouhong, WANG Zhipeng. Establishment of mouse model of hand-foot syndrome induced by capecitabine[J]. Journal of Pharmaceutical Practice and Service, 2024, 42(9): 385-388, 398. doi: 10.12206/j.issn.2097-2024.202308045

卡培他滨致小鼠手足综合征模型的建立及评价

doi: 10.12206/j.issn.2097-2024.202308045
基金项目: 国家自然科学基金项目(82204819);上海市卫生健康委员会青年项目(20214Y0319);上海长征医院"金字塔人才工程"优秀青年医师项目A类(YQ672)
详细信息
    作者简介:

    王 鹏,药师,Email:wphaao@163.com

    通讯作者: 高守红,硕士,副主任药师,研究方向:治疗药物监测、肿瘤生物标志物发现及应用,Tel:13818129949,Email:gaoshouhong@126.com王志鹏,博士,主管药师,研究方向:临床系统生物学、结直肠癌生物标志物的发现与应用,Tel:18801765176,Email:wangzhipeng@smmu.edu.cn

Establishment of mouse model of hand-foot syndrome induced by capecitabine

  • 摘要:   目的  手足综合征是卡培他滨的剂量限制性毒性反应。目前手足综合征模型的建立并没有统一的金标准,本实验给予ICR小鼠灌胃卡培他滨,诱导手足综合征发生,为手足综合征模型的建立提供借签。  方法  42只雄性ICR小鼠随机分为对照组(6只)和实验组(36只),实验组持续2周灌胃给予卡培他滨(275 mg/kg,2次/d),对照组给予溶剂0.5% CMC-Na(4 ml/kg,2次/d),取小鼠足部皮肤样本进行H&E染色,观察足跖部特征性外观以及形态改变,评估手足综合征的动物模型是否成功构建;实验结束后处死小鼠,收集血浆,定量其中卡培他滨及其代谢产物浓度改变。  结果  6只对照组小鼠均未出现手足综合征症状;实验组19只小鼠足部皮肤出现红斑、肿胀等症状,H&E染色可见部分足底皮肤角表皮层增厚,部分角质脱失破损,判断为发生手足综合征。发生与未发生手足综合征小鼠血浆中卡培他滨及其代谢产物浓度未见明显差异。  结论  卡培他滨致小鼠手足综合征的模型构建成功;卡培他滨及其代谢产物体内暴露水平差异可能不是手足综合征发生的原因。
  • 流感是一种严重的上呼吸道病毒感染,由于其高毒力和突变率,该病毒仍然是对公众健康的主要威胁。据美国疾病控制与预防中心和世界卫生组织估计,每年有多达65 万人死于季节性流感引起的呼吸道疾病[1]。传统中医药预防和治疗流感病毒导致的感染(如呼吸道肺炎和支气管炎)已成为中国临床上常规治疗策略,发挥了独特的医疗优势[2,3]

    感冒安颗粒是由金银花、连翘、板蓝根、拳参、桑叶、紫苏和荆芥等七味中药制成的复方制剂,临床应用30 多年,具有疏散风邪,解表退热功能,其预防和治疗呼吸道感染的作用已得到很好的临床验证,特别是在病毒感染初期的治疗效果尤其显著,但药效物质基础并不清楚。目前,建立了TLC法对方中的板蓝根和连翘两味药材进行特征鉴别;同时对方中各药味的共有成分绿原酸和齐墩果酸也建立了TLC鉴别方法。在含量限度方面,则建立了制剂中连翘酯苷A的HPLC法。尽管这些获批的标准已用于制剂常规质量控制,但尚需进一步进行质量评价,以期更客观、准确地反映感冒安颗粒的临床疗效。

    由于中药复方复杂的化学成分,它的药理作用是通过多靶点、多途径而实现的。流感病毒感染的病理生理过程主要是病毒的直接作用和宿主免疫反应损伤(如细胞因子风暴所致的炎性损伤和ROS导致的氧化应激损伤)的结果[2,4]。为了研究感冒安颗粒临床效果的药效物质基础,我们对组方各药味的化学成分进行了文献追踪,发现方中药味含有多种黄酮类成分,如异槲皮苷、芦丁、木樨草素及木樨草苷等[5-9]。而黄酮类成分对流感病毒的作用越来越受到关注[10,11]。异槲皮苷抑制流感病毒A和B的复制,与抗病毒药amantadine或者oseltamivir合用可抑制它们导致的耐药病毒出现[12]。槲皮素与流感病毒A H1N1(A/PR/8/34)的神经酰胺酶的结合与zanamivir相当,体内研究也证实了其抗流感病毒能力,可作为抗甲型H1N1流感的有效先导化合物[13]。Zima研究认为木犀草素及其同源物是强效流感核酸内切酶抑制剂,揭示黄酮类化合物的抗流感作用[14]。鉴于此,本研究在总黄酮含量测定的基础上[15],采用HPLC-MS/MS方法建立5 种黄酮类成分的定量方法,不仅为制剂质量评价提供方法学,也为进一步研究感冒安颗粒防治流感病毒引起的呼吸道感染机制奠定物质基础。

    Agilent Technologies 6410 Triple Quad LC/MS仪,配以Triple Quad B.02.01(B2043.12)数据处理软件(美国安捷伦公司);XS205DU电子天平(瑞士梅特勒-托利多仪器有限公司);DL-720A超声波清洗器(上海之信仪器有限公司)。

    感冒安颗粒(本院院内制剂,批号110418、110704、111025、111121、111130、111221、120131、120201、120207、120214);芦丁对照品(中国食品药品检定研究院,供UV法测定,含量以92.5 %计,批号:100080-200707);金丝桃苷对照品(中国食品药品检定研究院,供含量测定用,含量以93.9 %计,批号:111521-201004);木犀草素对照品(中国食品药品检定研究院,供含量测定用,批号:111520-200504);槲皮素对照品(中国食品药品检定研究院,供含量测定用,批号:100081-200406);异槲皮苷对照品(成都曼斯特生物制品有限公司,纯度>99.0 %,批号:MUST-10021901);甲醇为色谱纯;甲酸为分析纯;水为蒸馏水。

    2.1.1   对照品溶液制备

    分别取芦丁、金丝桃苷、异槲皮苷、槲皮素和木犀草素对照品各适量,用甲醇溶解,摇匀,各配制成500 μg/ml的对照品贮备液。分别精密量取5种对照品贮备液适量,稀释成浓度如下:分别含芦丁0.25、0.50、1.00、2.00、4.00、6.00、8.00 μg/ml,金丝桃苷0.002、0.008、0.020、0.032、0.044、0.056、0.080 μg/ml,异槲皮苷0.03、0.10、0.25、0.45、0.65、0.95、2.00 μg/ml,槲皮素0.02、0.10、0.20、0.30、0.40、0.60、0.70 μg/ml,木犀草素0.012、0.026、0.040、0.054、0.082、0.096、0.200 μg/ml的混合对照品溶液。

    2.1.2   供试品溶液制备

    按已优化的黄酮提取方法进行[15]。取样品约0.5 g,精密称定,置量瓶中,加70 %甲醇35 ml,超声提取30 min,放冷,过滤,滤液加70 %甲醇溶液定容至50 ml,摇匀,用微孔滤膜(0.45 μm)滤过,即得。

    色谱条件:采用Kromasil C 18(4.6 mm×150 mm,5 μm,100 Å)色谱柱;甲醇(A)- 0.1 %甲酸(B)作为流动相,按0~20 min,35 % A;20~40 min,45 % A梯度洗脱。

    质谱条件:电喷雾负离子化(ESI)源:毛细管电压 3.0 kV;气体温度 350 ℃,气体流速 10 L/min,雾化气压 35 psi。多反应模式(MRM)监测。5种黄酮检测的离子对:芦丁m/z 609.1→300.1、金丝桃苷和异槲皮苷m/z 463.0→300.1、槲皮素m/z 301.0→151.0、木犀草素m/z 285.0→132.9。

    2.3.1   检测限和定量限

    采用上述色谱条件,每个待测化合物对照品用70%甲醇溶液进行系列稀释,分别以信噪比(S/N)等于3和10确定各自的检测限和定量限。结果见表1

    表  1  5种黄酮成分的线性方程、相关系数、线性范围、检测限和定量限
    黄酮化合物 线性方程 相关系数
    r
    线性范围
    (ng/ml)
    检测限
    (ng/ml)
    定量限
    (ng/ml)
    芦丁 Y=24 527X–162.17 0.999 7 250~8 000 0.025 0.50
    金丝桃苷 Y=34 123X1.7381 0.999 1 2~80 0.005 0.01
    异槲皮苷 Y=29 935X+1 597.80 0.999 1 30 ~2 000 0.02 0.50
    槲皮素 Y=19 667X+370.71 0.999 2 20~700 0.02 0.10
    木犀草素 Y=33 076X–177.98 0.999 7 12~200 0.005 0.01
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    2.3.2   线性范围考察

    精密量取“2.1.1”项下配制的5 种黄酮成分的对照品混合溶液,照“2.2”项下进样测定,记录各待测组分的峰面积积分值。横坐标为黄酮成分质量浓度(X,ng/ml),纵坐标为峰面积(Y),进行线性回归,计算回归方程和相关系数。结果见表1,表明5 种黄酮成分在各自浓度范围内呈良好的线性关系。

    2.3.3   精密度试验

    精密吸取供试品溶液(批号120131),照“2.2”项下操作,进样,连续测定5 次和连续测定5 d,记录各待测组分的峰面积积分值,计算日内、日间RSD。结果显示,芦丁、金丝桃苷、异槲皮苷、槲皮素和木犀草素的日内精密度RSD分别为1.09 %、1.42 %、1.69 %、0.86 %、1.27 %(n=5),日间精密度RSD分别为1.85 %、1.76 %、1.43 %、2.01 %、1.90 %(n=5),表明仪器精密度良好。

    2.3.4   重复性试验

    取同一批号样品(批号120131)5 份,各0.5 g,精密称定,照“2.1.2”项下方法制备供试品溶液,照“2.2”项下操作,进样,测定峰面积积分值,并进行含量测定。结果显示,芦丁、金丝桃苷、异槲皮苷、槲皮素和木犀草素的含量分别为260.16、1.84、19.76、13.39、3.73 μg/g(n=5),RSD分别为1.51 %、1.73 %、0.90 %、1.44 %、1.68 %(n=5),表明方法的重复性良好。

    2.3.5   加样回收率试验

    取已知含量的样品(批号120131)9 份,每份约0.5 g,精密称定,各精密加入对照品贮备液适量,使已知样品中加入的相当对照品量分别含芦丁140.00 μg、金丝桃苷0.90 μg、异槲皮苷10.00 μg、槲皮素7.00 μg、木犀草素1.90 μg的各对照品贮备液,按“2.1.2”项下的方法制备供试品溶液,照“2.2”项下操作,进样,测定峰面积积分值,计算加样回收率。结果显示,芦丁、金丝桃苷、异槲皮苷、槲皮素和木犀草素的平均加样回收率分别为:102.06%、101.60%、100.63%、102.81%、101.80%(n=9),RSD分别为1.56%、1.93%、0.67%、2.07%、1.84%(n=9)。

    2.3.6   样品含量测定

    取10 个批号的感冒安颗粒,分别按“2.1.2”项下的方法制备供试品溶液,照“2.2”项下操作,进样,测定峰面积积分值,计算含量,结果见表2

    表  2  不同批号感冒安颗粒含量测定结果($\bar x $±s, n=3)
    批号芦丁金丝桃苷异槲皮苷槲皮素木犀草素
    含量(μg/g)RSD(%)含量(μg/g)RSD(%)含量(μg/g)RSD(%)含量(μg/g)RSD(%)含量(μg/g)RSD(%)
    110418479.83±1.990.410.855±0.0040.4920.54±0.251.2314.83±0.050.313.46±0.061.70
    110704198.98±3.011.520.596±0.0061.0511.79±0.201.6815.31±0.130.864.51±0.010.19
    11102532.23±0.260.830.993±0.0121.2613.31±0.000.026.53±0.040.555.15±0.081.58
    11112169.18±1.031.510.499±0.0061.2613.36±0.211.568.04±0.141.695.65±0.071.19
    11113067.53±0.270.400.533±0.0081.5713.36±0.211.547.48±0.121.625.42±0.061.15
    111221275.38±3.611.310.291±0.0020.7311.44±0.020.2115.74±0.020.146.51±0.020.24
    120131264.55±0.510.191.825±0.0120.6820.29±0.040.1713.66±0.021.523.78±0.010.26
    120201239.19±1.550.650.593±0.0101.7618.95±0.060.3318.41±0.211.163.86±0.030.81
    120207109.20±2.141.970.503±0.0040.8318.00±0.211.166.72±0.081.224.21±0.020.37
    120214108.93±0.590.540.461±0.0020.4517.67±0.100.016.32±0.081.194.73±0.010.11
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    为了获得良好的MS结果,优化了检测的离子模式、碎裂电压、碰撞能量等参数,以获得高灵敏度的分子离子和碎片离子。结果显示,ESI采用负离子模式可使待测的黄酮成分有更高的灵敏度。对照品混合液经产物离子扫描显示,芦丁的主要碎片为m/z:300.1、271.0;金丝桃苷和异槲皮苷的主要碎片为m/z:300.1、270.8;槲皮素的主要碎片为m/z:178.6、151.0、120.9、106.9;木犀草素的主要碎片为m/z:150.9、132.9、106.8。依据定量碎片离子选择原则,从远离母离子、裂解方式稳定、碎片离子有足够的丰度等方面进行考察,最终选择的碎裂电压、碰撞能量和定量离子如表3所示。由于金丝桃苷和异槲皮苷是结构异构体,它们有相同分子离子峰[M-H] m/z 463,MS/MS图谱中有相同的产物离子峰m/z 300,这两个化合物通过比较两者在HPLC中的保留时间进行定位。

    表  3  5种黄酮化合物的质谱检测参数
    黄酮化合物母离子产物离子碰撞电压
    U/ V)
    碰撞能量
    U/ eV)
    芦丁609.1300.119038
    金丝桃苷463.0300.117025
    异槲皮苷463.0300.117025
    槲皮素301.0151.013019
    木犀草素285.0132.915037
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    采用已优化的测定条件,感冒安颗粒中5 种黄酮类成分通过与各自标准对照品的保留时间和MS谱图的比较得以鉴别和确认,结果见图1。由于金丝桃苷、异槲皮苷和芦丁均是以槲皮素为苷元,结合不同的糖而形成,金丝桃苷与异槲皮苷还具有相同的分子量,它们的保留时间非常相近。采用HPLC-UV或二极管阵列检测的方法专属性不强,待测成分间相互干扰,很难保证测定结果的准确性。而本研究采用MS/MS-MRM模式测定,实现了准确定量的目的。

    图  1  感冒安颗粒提取液5 种黄酮成分的MRM色谱图
    A. 芦丁的MRM色谱图;B.金丝桃苷、异槲皮素的MRM色谱图;C.槲皮素的MRM色谱图;D.木犀草素的MRM色谱图;1.芦丁;2. 金丝桃苷;3.异槲皮苷;4.槲皮素;5.木犀草素

    本研究采用经优化的超声提取法提取感冒安颗粒中黄酮成分,用所建立的LC-MS/MS方法测定了10 个批号样品,结果显示,每批样品中均为芦丁含量最高,金丝桃苷含量最低;批间样品同种黄酮成分含量存在差异。为了保证感冒安颗粒质量的稳定性,临床疗效的一致性,对其中的主要黄酮成分可以考虑设定最低限度要求。感冒安颗粒是经传统水提醇沉工艺制得的稠膏制粒而成,我们以往的研究表明,制剂中含有大量的酸性成分[16],工艺提取过程中的高温、偏低的pH值可能导致金丝桃苷、异槲皮苷、芦丁等苷类黄酮化合物发生水解反应。本研究将3种黄酮苷对照品及生产工艺获得的稠膏经2 % HCl溶液在80 ℃水浴加热处理30 min,进行HPLC-MS/MS分析,处理后的稠膏样品中金丝桃苷和芦丁含量降低,异槲皮苷和槲皮素含量增加;在3种黄酮苷对照品水解液中,均有槲皮素产生;除此之外,芦丁对照品溶液水解还出现了异槲皮苷。由此可以推测,感冒安颗粒的制备工艺可能导致黄酮类成分的水解和转化。

    本研究采用HPLC-MS/MS同时测定了感冒安颗粒中5 种黄酮类成分的含量,所建立方法的专属性、灵敏度、精密度和准确性均已得到确证,达到了同时测定多种结构相似的黄酮类成分的目的,为其质量标准的建立提供了方法学依据。我们的研究已经证明感冒安颗粒中含有多种酚酸类成分[17],本研究又测定了其中的黄酮类成分。这些成分可能共同作用于流感病毒在宿主内复制的多环节,或者改善流感病毒对机体的炎性损伤,降低炎性细胞因子表达,改善氧化应激损伤,提高机体的免疫力等,充分发挥其多途径和多靶点作用优势,为其预防和治疗流感病毒所致呼吸道感染性疾病奠定物质基础。

  • 图  1  ICR小鼠体重变化折线图

    图  2  小鼠足底皮肤图像

    A.手足综合征阴性小鼠;B.手足综合征阳性小鼠

    图  3  足底皮肤组织H&E染色图(4×10倍)

    A.手足综合征阴性小鼠;B.手足综合征阴性小鼠

    图  4  卡培他滨及其代谢产物暴露浓度分析

    注:Cap:卡培他滨;5-DFCR:5'-脱氧-5-氟胞嘧啶核苷;5-DFUR:去氧氟尿苷;2-DFUR:5'-氟-2'-脱氧尿苷;5-FU:5-氟尿嘧啶;FUH2:5-氟二氢嘧啶-2,4-二酮。

    表  1  实验周期内小鼠体重变化情况(m/g,$ \bar{x}\pm s $

    组别n0 d
    7 d
    14 d
    对照组628.54±0.7132.56±0.8834.66±1.07
    实验组3329.07±0.7626.84±1.74***23.15±2.31***
    *** P<0.001,与对照组比较。
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出版历程
  • 收稿日期:  2023-08-21
  • 修回日期:  2024-01-24
  • 网络出版日期:  2024-09-20
  • 刊出日期:  2024-09-25

卡培他滨致小鼠手足综合征模型的建立及评价

doi: 10.12206/j.issn.2097-2024.202308045
    基金项目:  国家自然科学基金项目(82204819);上海市卫生健康委员会青年项目(20214Y0319);上海长征医院"金字塔人才工程"优秀青年医师项目A类(YQ672)
    作者简介:

    王 鹏,药师,Email:wphaao@163.com

    通讯作者: 高守红,硕士,副主任药师,研究方向:治疗药物监测、肿瘤生物标志物发现及应用,Tel:13818129949,Email:gaoshouhong@126.com王志鹏,博士,主管药师,研究方向:临床系统生物学、结直肠癌生物标志物的发现与应用,Tel:18801765176,Email:wangzhipeng@smmu.edu.cn

摘要:   目的  手足综合征是卡培他滨的剂量限制性毒性反应。目前手足综合征模型的建立并没有统一的金标准,本实验给予ICR小鼠灌胃卡培他滨,诱导手足综合征发生,为手足综合征模型的建立提供借签。  方法  42只雄性ICR小鼠随机分为对照组(6只)和实验组(36只),实验组持续2周灌胃给予卡培他滨(275 mg/kg,2次/d),对照组给予溶剂0.5% CMC-Na(4 ml/kg,2次/d),取小鼠足部皮肤样本进行H&E染色,观察足跖部特征性外观以及形态改变,评估手足综合征的动物模型是否成功构建;实验结束后处死小鼠,收集血浆,定量其中卡培他滨及其代谢产物浓度改变。  结果  6只对照组小鼠均未出现手足综合征症状;实验组19只小鼠足部皮肤出现红斑、肿胀等症状,H&E染色可见部分足底皮肤角表皮层增厚,部分角质脱失破损,判断为发生手足综合征。发生与未发生手足综合征小鼠血浆中卡培他滨及其代谢产物浓度未见明显差异。  结论  卡培他滨致小鼠手足综合征的模型构建成功;卡培他滨及其代谢产物体内暴露水平差异可能不是手足综合征发生的原因。

English Abstract

陈方剑, 骆锦前, 王志君, 胡叶帅, 孙煜昕, 宋洪杰. HPLC-MS/MS同时测定感冒安颗粒中5种黄酮成分的含量[J]. 药学实践与服务, 2024, 42(9): 402-406. doi: 10.12206/j.issn.2097-2024.202403030
引用本文: 王鹏, 陈顺, 赵逸, 高守红, 王志鹏. 卡培他滨致小鼠手足综合征模型的建立及评价[J]. 药学实践与服务, 2024, 42(9): 385-388, 398. doi: 10.12206/j.issn.2097-2024.202308045
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Citation: WANG Peng, CHEN Shun, ZHAO Yi, GAO Shouhong, WANG Zhipeng. Establishment of mouse model of hand-foot syndrome induced by capecitabine[J]. Journal of Pharmaceutical Practice and Service, 2024, 42(9): 385-388, 398. doi: 10.12206/j.issn.2097-2024.202308045
  • 卡培他滨是一种新型的氟尿嘧啶类口服药,它是5-氟尿嘧啶(5-FU)的前体药物。卡培他滨口服给药方便、依从性好、疗效确切,是治疗结直肠癌的基石药物,但在治疗过程中产生的不良反应(手足综合征等)极大地影响了患者的治疗。手足综合征(HFS)是卡培他滨引起的不良反应中较为特殊的反应,也是卡培他滨在治疗过程中的药物剂量限制性不良反应,主要表现为皮肤红肿、水泡、出血、疼痛。合并使用环氧合酶、尿素霜、维生素B6、奥美拉唑也不能完全阻断手足综合征的发生[1-3];合并使用中草药如白芍、桂枝、甘草等可降低手足综合征的发生率[4]。口服卡培他滨的患者手足综合征发生率高达60%[1],严重降低患者用药依从性,严重手足综合征(约17%)的患者只能减少药物摄入量乃至停止服用药物,影响化疗按期、足量进行[5-6]。明确手足综合征的发生机制和有效干预对卡培他滨安全有效的应用具有重要价值。目前手足综合征模型的建立还没有统一的金标准,本实验尝试用ICR小鼠灌胃卡培他滨后建立手足综合征模型,为卡培他滨致手足综合征模型的建立及机制研究提供参考。

    • 雄性ICR小鼠,SPF级,5周龄左右,共42只小鼠,小鼠由上海西普尔-必凯实验动物有限公司提供。经上海中医药大学动物伦理委员会批准,实验动物伦理审查号为PZSHUTCM210715004。将小鼠随机编号1~42号,对照组ICR小鼠6只,实验组ICR小鼠36只。卡培他滨(商品名希罗达,上海罗氏制药有限公司,规格:0.5 g/片,国药准字号H20073024);羧甲基纤维素钠(CMC-Na)(国药集团);离心管(Titan公司);动物解剖手术器材(瑞沃德公司);消毒酒精、棉花球、锡箔纸(国药集团)。

    • 造模前小鼠先饲养1周,保证充足的水源与饲料,42只ICR小鼠自由摄取食物,环境湿度保持区间50%~60%(±5%),控制温度在(23±1) ℃,调节光照为12 h(6: 30至18: 30光照),其余时间为光暗周期。定期观察小鼠培养环境,定期为小鼠更换垫料,清理排泄物。

    • 卡培他滨0.5 g/片,溶解于10 ml CMC-Na(0.5%)中,制得50 mg/ml悬浊液备用。实验组ICR小鼠(36只),灌胃给药,按275 mg/kg(即小鼠0.15 ml/30g)连续灌胃14 d,2次/d(按照卡培他滨临床给药方案1 250 mg/kg,2次/d的剂量换算)。对照组ICR小鼠(6只),灌胃给予CMC-Na(0.5%)溶液,按照4 ml/kg剂量连续的灌胃14 d,2次/d。

    • 取ICR小鼠的后足跖部皮肤组织,用生理盐水冲洗并擦干,以多聚甲醛(4%)对小鼠组织进行固定,石蜡包埋切片,使用苏木精-伊红对小鼠组织染色(H&E染色),使用普通光镜(比例尺5 μm)检测(注:染色呈现蓝色的为表皮层,该层位于淡粉色的角质层和淡蓝色的真皮层之间)。每天肉眼观察,若小鼠出现足跖部特征性改变,立即拍照并记录手足综合征发生时间,每3 d拍照记录小鼠足跖部皮肤变化情况。

    • 实验组与对照组自由饲养1周后称重,记录原始体重,灌胃给药后每3 d对所有实验小鼠称重一次并记录体重变化。

    • 标准参考美国国家癌症研究所(NCI)关于手足综合征的分级规定,建模实验中若实验小鼠足跖部的皮肤呈现了红色斑块、组织肿胀、角质层脱屑、溃疡、角质层厚度明显增加及其他明显体征者均可判定为手足综合征阳性。

    • 对于手足综合征阳性的小鼠,在出现手足综合征后,经眼眶采样,用1.5 ml离心管(肝素钠抗凝)取血约0.5 ml,12 000 r/min离心10 min,收集血浆约0.25 ml,置于−80 ℃冰箱冷冻保存。采集小鼠血样后按照实验动物伦理要求规范处死小鼠,用手术剪取小鼠手足部皮肤,生理盐水冲洗后用锡纸包裹住样本并标号。所有样本置于−80 ℃冰箱冷冻保存,所有操作在1 h内完成。

    • 小鼠经过14 d给药未出现手足综合征阳性反应,则认定该类小鼠为造模失败小鼠,在第15天对该类小鼠统一进行眼眶采血和足趾部皮肤组织样本收集,方法同“1.5.1”。对照组小鼠在第15天收集样本,方法同“1.5.1”。

    • 数据采用平均值±标准差(mean±SD)表示,组与组之间根据数据分布状态比较采用学生t检验或秩检验,P<0.05认为有统计学差异。制图采用Excel或Graphpad 8.0软件。

    • 通过对比对照组与实验组ICR小鼠体重变化,发现对照组ICR小鼠,灌胃14 d后,体重明显增加;而实验组ICR小鼠,灌胃14 d后,体重明显降低。表1图1 为14 d内ICR小鼠的体重变化,实验过程中实验组小鼠死亡3只。

      表 1  实验周期内小鼠体重变化情况(m/g,$ \bar{x}\pm s $

      组别n0 d
      7 d
      14 d
      对照组628.54±0.7132.56±0.8834.66±1.07
      实验组3329.07±0.7626.84±1.74***23.15±2.31***
      *** P<0.001,与对照组比较。

      图  1  ICR小鼠体重变化折线图

    • 与对照组ICR小鼠相比,19只实验组小鼠的足底皮肤明显出现红斑、肿涨并出现少许水泡(图2),认为该小鼠出现手足综合征,按照伦理要求将小鼠处死,收集足底皮肤组织样本和血浆样本。

      图  2  小鼠足底皮肤图像

    • 将ICR小鼠四肢皮肤用4%多聚甲醛固定后进行H&E染色(因苏木精呈碱性,细胞核内的染色质与胞质内的核酸显紫蓝色;伊红呈酸性,细胞质和细胞外基质中的成分显红色),如图3显示。与正常ICR小鼠相比,手足综合征阳性小鼠皮肤表皮层增厚,角质层呈现粉红色,真皮层呈现浅蓝色,表皮层处在二者之间呈现蓝色。发生HFS小鼠皮肤颗粒层变薄,基底层和棘层间细胞数量减少。正常小鼠角质层明显较薄。

      图  3  足底皮肤组织H&E染色图(4×10倍)

    • ICR小鼠共39只(对照组6只,实验组33只),19只实验组ICR小鼠出现手足综合征阳性症状,发生率为57.58%。实验组ICR小鼠灌胃给药1周,出现手足综合征阳性小鼠与未出现手足综合征小鼠相比:实验组小鼠足底皮肤颜色变深(深红色),少量小鼠四肢掌心有透明水泡样组织出现;在灌胃给药10 d后,实验组小鼠出现手足综合征阳性症状,四肢出现了红斑、脱屑、水泡(红斑出现最多,脱屑其次,水泡最少)等情况。

    • 将收集的血浆样本按照前期报道的方法进行卡培他滨及其5种代谢产物(5'-脱氧-5-氟胞嘧啶核苷、去氧氟尿苷、5'-氟-2'-脱氧尿苷、5-氟尿嘧啶、5-氟二氢嘧啶-2,4-二酮[7])定量(ng/ml,mean±SD)。结果发现,发生手足综合征小鼠与未发生手足综合征小鼠相比,卡培他滨浓度(ng/ml)分别为(58.08±44.54)和(39.23±26.98),5'-脱氧-5-氟胞嘧啶核苷浓度(ng/ml)分别为(6047.42±3331.94)和(4442.77±2140.44),去氧氟尿苷浓度(ng/ml)分别为(2899.28±1821.15)和(2018.81±1037.86),5'-氟-2'-脱氧尿苷浓度(ng/ml)分别为(112.89±36.85) 和(122.23±19.16),5-氟尿嘧啶浓度(ng/ml)分别为(46.86±23.08)和(38.33±20.62),5-氟二氢嘧啶-2,4-二酮浓度(ng/ml)分别为(24.45±14.79)和(27.34±17.84)。卡培他滨及其代谢产物在发生和未发生手足综合征小鼠体内暴露水平均无明显差异(P>0.05,图4)。

      图  4  卡培他滨及其代谢产物暴露浓度分析

    • 体内药物暴露水平同药物疗效和不良反应密切相关。目前药物暴露水平常用的参数有曲线下面积(AUC)、稳态浓度(css)、峰浓度(cmax)、谷浓度(cmin)等。有研究发现[8],根据5-FU的AUC调整给药剂量后,患者血液系统出现3~4级不良反应发生率从之前的17.5%下降为 7.6%(P<0.05),黏膜炎的发生率也从5%降低为0%(P<0.01),总生存时间显著增加,从原来的16个月延长到22个月(P<0.01)。因此,5-FU在体内浓度可能成为预测疗效及不良反应的潜在预警生物标志物之一[9-10]。本研究中未发现卡培他滨及其代谢产物同手足综合征具有相关性,但Daher Abdi在20名75岁以上老年患者中发现,卡培他滨及其代谢产物在发生手足综合征患者体内暴露水平明显较高[11],但体外研究表明,5-FU同手足综合征无明显关联[12]。另有研究表明,手足皮肤局部较高表达的胸苷磷酸化酶可产生局部较高浓度的5-FU,同卡培他滨引发的手足综合征密切相关[13]。总之,卡培他滨引发手足综合征的机制仍需进一步研究。

      在卡培他滨致手足综合征模型的建立方面,黎鹏等灌胃给予SD大鼠200~400 mg/d,2次/d,用药1~2周(1周后停药3 d),建立了卡培他滨致手足综合征模型,并认为200 mg/kg的剂量,灌胃2周可较好地建立手足综合征模型(造模成功率77.5%)[14]。但有研究显示,卡培他滨在大鼠体内的代谢过程与人体不同,因大鼠体内胞苷脱胺酶活性较低,5-DFCR通过糖基化生成其他产物,产生的5-FU较少,而卡培他滨在小鼠体内的代谢过程与人体基本相同,可能是最好的动物模型[15-16];Hiromoto [3]等利用ICR小鼠,灌胃给予200 mg/kg,1次/d,5次/周的方法建立手足综合征模型,3周建立手足综合征模型,但成功率未报道。He和Chen等给予ICR小鼠灌胃200 mg/kg,1次/d,连续灌胃30 d后,6只小鼠中仅有1只未发生手足综合征[17]。前期预实验中,采用灌胃200 mg/kg,2次/d的方法在ICR小鼠上建立手足综合征模型,灌胃1周后,6只小鼠仅有1只发生手足综合征。因此,根据临床卡培他滨用药剂量(1 250 mg/kg,2次/d)换算小鼠剂量为275 mg/kg,2次/d,既缩短了给药时间,又提高了建模成功率(57.6%),且较少有小鼠死亡(3只)。

    • 本实验成功建立了卡培他滨致手足综合征的ICR小鼠模型,在给药时长、造模成功率方面均有一定优势。卡培他滨及其代谢产物在小鼠体内暴露浓度同手足综合征发生可能无关。手足综合征的发生机制仍需进一步研究。

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