[發(fā)明專(zhuān)利]一種血腦屏障藥動(dòng)學(xué)持續(xù)給藥系統(tǒng)及檢測(cè)系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210072127.5
• 申請(qǐng)日: 2012-03-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102784012A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-11-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 顧懷宇;徐曄;鄧盛文;邱佳和;陳佛平;余照亮;邱帥
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中山大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): A61D7/00
• 分類(lèi)號(hào): A61D7/00;A61B10/00
• 代理公司: 廣州三環(huán)專(zhuān)利代理有限公司 44202
• 代理人: 溫旭

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于醫(yī)學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)領(lǐng)域，涉及一套實(shí)時(shí)檢測(cè)藥物透過(guò)血腦屏障的檢測(cè)系統(tǒng)，具體涉及一種血腦屏障藥動(dòng)學(xué)持續(xù)給藥系統(tǒng)及檢測(cè)系統(tǒng)，尤其涉及一套在大鼠清醒狀態(tài)下的持續(xù)給藥裝置和持續(xù)抽取腦脊液進(jìn)行HPLC分析以實(shí)時(shí)檢測(cè)血腦屏障的藥物動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)。?

背景技術(shù)

腦屏障是維持中樞神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)神經(jīng)元周?chē)h(huán)境穩(wěn)定性的結(jié)構(gòu)，從而保證神經(jīng)元正常功能活動(dòng)。根據(jù)形態(tài)的不同，腦屏障分三類(lèi)：血-腦屏障(BBB)、血-腦脊液屏障、腦脊液-腦屏障。其中，血腦屏障為三者中最重要的組成部分。血腦屏障起著限嚴(yán)格制外部物質(zhì)進(jìn)入腦組織神經(jīng)系統(tǒng)并維持中樞神經(jīng)系統(tǒng)微環(huán)境穩(wěn)定的作用。藥物能否透過(guò)血腦屏障對(duì)研究藥物的體內(nèi)分布、藥物量效關(guān)系具有十分重要的意義，其透過(guò)程度也是藥物是否作用于中樞神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)神經(jīng)元的一個(gè)重要指標(biāo)，因此，評(píng)價(jià)藥物是能否透過(guò)血腦屏障及透過(guò)程度成為藥物學(xué)研究中的一個(gè)重要課題，同時(shí)也是當(dāng)前藥物學(xué)家所面臨的一個(gè)難題。?

目前，檢測(cè)藥物能否通過(guò)血腦屏障的方法主要有四大類(lèi)：動(dòng)物活體法、離體腦組織法、建立體外血腦屏障模型、建立數(shù)學(xué)模型。具體實(shí)驗(yàn)中可根據(jù)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的不同選擇適當(dāng)?shù)臋z測(cè)方法。?

動(dòng)物活體檢測(cè)法評(píng)價(jià)藥物通過(guò)血腦屏障狀況的方法主要分為四類(lèi)：第一，監(jiān)測(cè)腦脊液(CSF)。腦脊液-腦屏障可使CSF與細(xì)胞外液互相交通，現(xiàn)認(rèn)為物質(zhì)一旦從血液進(jìn)入CSF，便可自由擴(kuò)散進(jìn)入腦組織，監(jiān)測(cè)CSF是篩查能通過(guò)血腦屏障的藥物的重要手段，故多年來(lái)一直以CSF的變化來(lái)反映腦內(nèi)神經(jīng)元生存環(huán)境。第二，腦內(nèi)微透析法是一種在動(dòng)物清醒狀態(tài)下連續(xù)灌注藥物并采集特定腦區(qū)灌流液的方法。由于此技術(shù)是經(jīng)半透膜收集標(biāo)本的，標(biāo)本基本上不含大分子蛋白質(zhì)等物質(zhì)，因此標(biāo)本可直接進(jìn)行HPLC分析。該檢測(cè)方法的不足是其提取物僅是經(jīng)探針半透膜透析而來(lái)的局部細(xì)胞間液的小分子物質(zhì)，無(wú)法反映整個(gè)大腦內(nèi)的狀況；第三，藥物放射性標(biāo)記法是一種利用放射影像學(xué)方法檢測(cè)藥物是否可通透血腦屏障的方法。如經(jīng)大鼠尾靜脈注射99Tc標(biāo)記的磁性納米粒子，并將大鼠頭部置于磁場(chǎng)，然后通過(guò)單光子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層顯像儀進(jìn)行觀察，檢測(cè)結(jié)果可以表明該載體系統(tǒng)能成功攜帶99Tc跨過(guò)正常大鼠血腦屏障到達(dá)腦部；第四，在活體動(dòng)物進(jìn)行藥代參數(shù)測(cè)定也可間接證明藥物透過(guò)血腦屏障的能力。活體動(dòng)物的觀察監(jiān)測(cè)可充分利用機(jī)體整體調(diào)節(jié)機(jī)制，等同于藥物實(shí)際使用時(shí)的生理狀?況。但該方法由于受限于時(shí)間、經(jīng)費(fèi)、技術(shù)條件等，難以進(jìn)行大規(guī)模藥物篩查，其對(duì)藥物過(guò)血腦屏障的生理、病理機(jī)制的觀察研究存在局限性。?

通過(guò)離體腦組織檢測(cè)評(píng)價(jià)藥物透過(guò)血腦屏障情況的方法有五種：第一，單次頸動(dòng)脈注射技術(shù)。動(dòng)物頸動(dòng)脈置管后，把溶有待檢藥物和已進(jìn)行放射性標(biāo)記的內(nèi)對(duì)照物的林格液快速推注入頸總動(dòng)脈，斷頭，取腦，進(jìn)行分析計(jì)算。此技術(shù)操作快，適于高通量篩查，但因?qū)嶒?yàn)中未實(shí)行外部動(dòng)脈結(jié)扎，目標(biāo)化合物可擴(kuò)散到全身，且由于時(shí)間限制，技術(shù)難度較大；第二，原位腦灌流技術(shù)。操作需結(jié)扎頸外動(dòng)脈分支枕動(dòng)脈、甲狀腺上動(dòng)脈以及結(jié)扎頸內(nèi)動(dòng)脈翼突腭動(dòng)脈。經(jīng)頸外動(dòng)脈輸藥，輸入時(shí)要夾閉頸總動(dòng)脈，輸藥完畢后繼續(xù)輸入生理鹽水以灌洗。本技術(shù)敏感性高，可以準(zhǔn)確研究pH值、離子、流速、蛋白質(zhì)量濃度等因素對(duì)物質(zhì)吸收入腦的影響。但此方法技術(shù)操作難度大，完成實(shí)驗(yàn)所需動(dòng)物數(shù)量多，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析工作量大。第三，靜脈注射技術(shù)。該技術(shù)被譽(yù)為評(píng)價(jià)BBB通透性的“金標(biāo)準(zhǔn)”。大鼠或小鼠經(jīng)股靜脈或尾靜脈置管注入目標(biāo)化合物及血漿體積標(biāo)記物，經(jīng)股動(dòng)脈置管于不同時(shí)間點(diǎn)取血。實(shí)驗(yàn)畢，殺死動(dòng)物，測(cè)腦內(nèi)化合物濃度。此操作被認(rèn)為是最接近藥物在人體內(nèi)真實(shí)狀況的檢測(cè)技術(shù)。第四，放射自顯影技術(shù)。該技術(shù)是將放射性同位素標(biāo)記化合物導(dǎo)入生物體內(nèi)，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，將標(biāo)本制成切片或涂片，一定時(shí)間的放射性曝光處理，然后經(jīng)過(guò)顯影、定影處理顯示還原的黑色銀顆粒，即可得知標(biāo)本中標(biāo)記物的準(zhǔn)確位置和濃度。但有該法存在一個(gè)缺陷，即無(wú)法分辨究竟是目標(biāo)化合物還是其代謝產(chǎn)物的顯影。第五，高效液相色譜分析，該技術(shù)具有分離效率高，選擇性好，分析速度快，靈敏度高等特點(diǎn)，在物質(zhì)檢測(cè)分析中被廣泛運(yùn)用。?

應(yīng)用體外血腦屏障模型(blood-brain?barrier?model，BBBM)檢測(cè)評(píng)價(jià)藥物通過(guò)BBB的方法：近來(lái)腦血管碎段BBBM在實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用廣泛，也能長(zhǎng)期保存且保留具有大量活體BBB特征(如緊密連接復(fù)合體、囊泡結(jié)構(gòu)、緊密連接轉(zhuǎn)運(yùn)子、ABC轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白、來(lái)普汀受體等)的被培養(yǎng)出來(lái)的離體BBBM。BBBM因其可在實(shí)驗(yàn)中取代活體動(dòng)物，省時(shí)省力，且避免了倫理學(xué)上的爭(zhēng)議，故在研究藥物通過(guò)BBB的動(dòng)力學(xué)方面得到廣泛應(yīng)用。但其也有局限性，如培養(yǎng)過(guò)程中BBB特異轉(zhuǎn)運(yùn)體表達(dá)逐漸減弱，缺乏機(jī)體整體的神經(jīng)-體液調(diào)節(jié)機(jī)制等。?