《Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis》：Pharmacokinetic-pharmacodynamic Modeling of
Laportea bulbifera Extract in Adjuvant-induced Arthritis Rats via Joint Cavity Microdialysis
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微透析技术研究佐剂诱导关节炎大鼠关节腔中Laportea bulbifera提取物药代动力学-药效动力学模型，发现AA大鼠成分吸收加快、暴露增加且滞留延长，构建的PK-PD模型显示kaempferol-3-O-rutinoside对TNF-α、IL-6等炎症因子抑制活性最强，RF与多成分呈线性关系，为苗药治疗类风湿关节炎提供理论依据。
陈思颖|卢丹|杨康|黄启章|梁英|肖迪|张世超|金阳|李月婷|郑琳|黄勇|王森|徐海宇|龚志鹏
中国贵州医科大学药学院，教育部民族医药与中药工程研究中心，传统中药功能成分发现与利用国家重点实验室，黔江区561113
摘要
本研究利用微透析技术，建立了Laportea bulbifera提取物（LBE）在辅助剂诱导的关节炎（AA）大鼠关节腔中的局部药代动力学-药效学（PK–PD）模型。构建了一个稳定的关节内微透析采样系统，并通过超高效液相色谱-串联质谱分析比较了LBE在正常大鼠和AA大鼠关节腔中的药代行为。结果表明，AA大鼠中成分的达峰时间和吸收半衰期缩短，而浓度-时间曲线下面积增加。同时观察到表观分布容积增大和清除率降低，表明吸收加速、暴露增加和滞留时间延长。通过将这些数据与酶联免疫吸附测定法获得的肿瘤坏死因子-α、白细胞介素-6、白细胞介素-1β和类风湿因子（RF）的药效学数据相结合，构建了一个综合PK–PD模型。根据半最大抑制浓度，这五种成分对四种生物标志物的抑制效力排序如下：山柰酚-3-O-芸香苷 > 新绿原酸 > 芸香苷 > 绿原酸 > 密绿原酸。效应室模型显示RF与多种成分之间存在线性关系，强调了RF作为关节腔关键治疗靶点的潜在作用。本研究首次系统地阐明了LBE的局部PK–PD特性，为开发这种苗族药用植物及其在类风湿关节炎中的临床应用提供了科学依据。
引言
综合药代动力学-药效学（PK–PD）模型是阐明传统中药（TCM）体内过程与其药理效应之间关系的重要工具[1]，[2]。该模型通过将药物成分的动态代谢谱与药效学指标的定量变化联系起来，有效整合了浓度-时间-效应关系，从而描绘了从药物暴露到药理反应的转化过程[2]，[3]。药代动力学的核心目标是阐明体内药物效应的这些动态变化。因此，建立TCM的PK–PD模型对于系统解释其疗效的物质基础和作用机制至关重要。然而，TCM的多组分、多靶点和多途径特性给该领域的PK–PD研究带来了挑战。首先，现有研究主要集中在正常生理条件下的药代动力学，而对疾病状态下建立此类模型的生理和病理意义关注有限。其次，现有模型大多建立在整体动物水平上，往往未能结合局部PK理论，导致对药物在靶点处的行为和效应理解不完整[4]，[5]，[6]。
微透析是一种体内、实时、微创的采样技术，能够直接监测特定组织中内源性或外源性化合物的动态变化[7]，[9]。微透析与色谱-质谱联用技术在复杂TCM系统的PK–PD研究中显示出显著的应用价值[10]，[11]。将实时、靶点微透析与超高效液相色谱-串联质谱（UPLC-MS/MS）的高效分离和灵敏检测能力相结合，为靶点处药物浓度的动态和精确监测提供了可靠方法。因此，本研究采用了微透析和UPLC-MS/MS联用方法来研究关节腔中药物的PK–PD特性。
Laportea bulbifera（Sieb. et Zucc.）Wedd. 是中国贵州省苗族社区广泛使用的一种传统药用植物，以其祛风除湿、活血化瘀的功效而闻名。因此，它被广泛用于治疗慢性炎症性疾病，如类风湿关节炎和风湿性关节痛。现代药理学研究证实，Laportea bulbifera具有显著的抗炎、镇痛和免疫调节作用，以及延缓关节变形和骨侵蚀进展的能力[12]，[13]。
先前的研究已确定Laportea bulbifera 70%乙醇提取物（LBE）的正丁醇组分是主要的抗炎组分[14]，[15]。该组分中的关键活性成分，包括绿原酸、新绿原酸、密绿原酸、芸香苷和山柰酚-3-O-芸香苷，已被证实具有抗炎、镇痛和免疫调节作用。使用HPLC-QTRAP-MS/MS技术在对照组和AA模型大鼠中的比较研究表明，这五种成分的PK参数存在显著差异。随后的系统PK–PD建模初步阐明了这些进入血液的成分的动态浓度变化与其抗关节炎效应之间的相关性，表明其机制可能涉及调节炎症细胞因子，如肿瘤坏死因子（TNF）-α和白细胞介素（IL）-6[16]，[17]，[18]。
鉴于类风湿关节炎（RA）是一种以局部关节病理为主要表现的全身性自身免疫疾病[19]，[20]，关节腔是病理变化的关键部位，也是药物的直接作用靶点。在先前系统PK–PD分析的基础上，本研究将研究范围从全身扩展到局部关节药代动力学。通过使用微透析技术并建立局部PK–PD模型，我们旨在进一步阐明LBE活性成分在关节水平的动态行为和作用机制。
本研究采用微透析、UPLC-MS/MS和PK–PD建模相结合的综合方法，研究了Laportea bulbifera的局部药代动力学和药效学。同时测定了LBE中五种活性成分——绿原酸、密绿原酸、新绿原酸、芸香苷和山柰酚-3-O-芸香苷在对照组和AA模型大鼠中的药代谱。此外，还在AA模型大鼠的关节腔中建立了详细的局部PK–PD模型。研究结果阐明了LBE在AA大鼠关节腔中的药代行为与其抗关节炎效应之间的相关性，为理解其作用机制提供了理论基础，并支持创新药物的开发以治疗RA。
仪器
CMA4004四通道微量输液泵、MAB85低温双通道微量收集器、CMA130体外固定架和CMA20探针（分子量切割值20 KDa）购自CMA/MICRODIALYSISAB（瑞典斯德哥尔摩）。SCIEX API 5500 Q-TRAP?高效液相色谱-三重四极杆线性离子阱质谱仪和Analyst软件工作站购自Applied Biosystem SCIEX Ltd（美国加利福尼亚州福斯特城）。微孔板读取器亦由该公司提供
特异性
通过比较空白Ringer溶液、加入混合参考标准的空白Ringer溶液以及在给予SMI后60分钟收集的大鼠微透析液的MRM色谱图，评估了UPLC-MS/MS方法的特异性。新绿原酸、绿原酸、密绿原酸、芸香苷、山柰酚-3-O-芸香苷和内标物的保留时间分别为2.96分钟、3.34分钟、3.35分钟、4.20分钟、4.10分钟和3.42分钟。未发现内源性物质对检测结果的显著干扰
结论
总之，建立了一个微透析采样系统，以便方便地监测大鼠关节腔内的分子动态，从而能够同时研究LBE在AA模型大鼠中的药代动力学和药效学。通过同时测定透析液中的药物浓度和效应生物标志物水平，成功运用PK–PD建模来描述LBE重复口服给药与炎症因子释放之间的关系
CRediT作者贡献声明
李月婷：数据可视化、资源整理。梁英：验证、数据分析。肖迪：验证、方法学设计。杨康：初稿撰写、数据分析、数据管理。黄启章：验证、数据分析。王森：监督、资源协调。徐海宇：撰写、审稿与编辑、项目管理、资金争取。卢丹：初稿撰写、方法学设计、数据管理。郑琳：数据可视化、软件应用。陈思颖：初稿撰写、数据可视化
利益冲突声明
作者声明没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文的研究工作。
致谢
本研究得到了国家自然科学基金（82360815, 82574682, U25A20167）、教育部基础药理学重点实验室开放基金、贵州省教育厅（Qian Jiao Ji [2022]450）、贵州省现代中药创新重点实验室（Qian Ke He Platform ZSYS [2025] 019）、贵州省自然科学基金（Qian Ke He Ji Chu-ZK[2024] Zhong Dian 049等项目的支持
