利用PET技术评价罗匹尼罗对大鼠多巴胺受体的占有率及其药动-药效研究

摘要

目的：
　　采用以18F-Fallypride为显像剂的正电子发射型计算机断层成像扫描（PET）技术，研究抗帕金森病药物罗匹尼罗对纹状体多巴胺D2受体的受体占有率；并考察罗匹尼罗在大鼠血浆和纹状体的药动学特性；通过药动-药效研究，探讨罗匹尼罗的血药浓度和受体占有率之间的相关性。
　　方法：
　　选用雄性SD大鼠，尾静脉注射不同剂量的罗匹尼罗溶液，给药剂量分别为5、15、30和60 mgkg-1。
　　（1）18F-Fallypride多巴胺D2受体PET显像研究：每剂量组每扫描时间点4只大鼠，每批扫描同时随行4只大鼠进行基线扫描，于尾静脉注射18F-Fallypride后接受10 min PET静态扫描，勾画纹状体和小脑为感兴趣区，计算感兴趣区的标准摄取值，采用简单参考组织模型（SRTM）计算结合位能（BP）与受体占有率；
　　（2）罗匹尼罗在大鼠体内的药动学研究：每剂量组6只大鼠进行血浆药代动力学实验，给药前后各时间点采集血样；每剂量组每取样时间点4只大鼠进行纹状体药代动力学实验，给药后设定时间点同时采集血样和纹状体。使用超高效液相色谱串联质谱联用法（UPLC-MS/MS）测定血浆和纹状体匀浆中罗匹尼罗的浓度，WinNonlin软件的非房室模型分析血浆和纹状体药动学参数；评价血浆和纹状体中罗匹尼罗浓度的相关性；
　　（3）罗匹尼罗的血药浓度和受体占有率的药动-药效研究：使用WinNonlin软件对罗匹尼罗在大鼠的血浆药动学和受体占有率数据分析，拟合最佳药动-药效（PK-PD）模型，预测罗匹尼罗对纹状体多巴胺D2受体的受体占有率随血药浓度变化的规律。应用自举法和蒙特卡洛模拟对模型的稳定性和可信度进行验证。
　　结果：
　　（1）罗匹尼罗与纹状体多巴胺D2受体的结合情况：对基线扫描的18F-Fallypride BP值进行单因素方差分析，各次扫描结果间无显著性差异（p>0.05），证明扫描方法稳定可靠，重复性好。15 mgkg-1剂量组的扫描结果显示时间依赖性变化，随给药后时间的延长，罗匹尼罗的受体占有率由56.23±6.39％下降至15.19±13.60%（p<0.05）；给药后0.17 h的扫描结果显示剂量依赖性变化，随着给药剂量的升高，罗匹尼罗的受体占有率由6.09±15.32%上升至92.89±2.83%（p<0.05）；
　　（2）血浆和纹状体匀浆中罗匹尼罗浓度测定的方法学确证：使用UPLC-MS/MS方法测定大鼠血浆和纹状体匀浆液中罗匹尼罗的浓度，线性范围为1~5000 ngmL-1，线性良好（r2>0.99）。方法的批内、批间精密度，回收率，基质效应，稳定性等均符合生物样本检测要求；
　　（3）罗匹尼罗在大鼠血浆的药动学特征：罗匹尼罗给药后在血浆中迅速消除。经非房室模型分析，四个剂量水平的消除半衰期（t1/2）分别为0.84±0.12、0.75±0.25、0.98±0.17和1.17±0.13 h，表观分布容积（Vz）分别为8593.79±1363.21、3964.02±1345.75、6897.94±974.83和5284.12±543.23 mLkg-1，清除率（Cl）分别为7044.32±316.91、3685.73±488.32、4912.63±520.31和3135.86±96.61 mLh-1kg-1；
　　（4）罗匹尼罗在大鼠纹状体的药动学特征：罗匹尼罗在纹状体中的浓度变化和受体占有率的变化趋势一致，并和血药浓度存在良好的线性相关性（r2=0.9424，p<0.05）。经非房室模型分析，15 mgkg-1剂量组的纹状体罗匹尼罗的半衰期为1.31±0.25 h；
　　（5）罗匹尼罗在大鼠的药动-药效模型的建立：以一级消除的二房室模型为药动学基础模型，以最大效应模型为药效学基础模型，拟合药动-药效模型参数得：中央室表观清除率（Cl）为3309.09±565.13 mLh-1kg-1，中央室表观分布容积（V1）为523.54±96.03 mLkg-1，室间清除率（Q）为7511.72±1114.50 mLh-1kg-1，外周室表观分布容积（V2）为1526.57±251.00 mLkg-1，半数占有血药浓度（EC50）为1390.70±96.49 ng?mL-1，平衡解离常数（ke0）为1.09±0.08 h-1。自举法证明模型稳定有效，蒙特卡洛模拟得到不同剂量和给药后时间的血药浓度和受体占有率的相关性。
　　结论：
　　罗匹尼罗与纹状体多巴胺D2受体的结合具有剂量依赖性和时间依赖性；罗匹尼罗在大鼠的血浆和纹状体具有相似的药动学特征；罗匹尼罗的药动-药效模型可动态、定量的描述大鼠罗匹尼罗的血药浓度和受体占有之间的相关性，本研究可为客观、直接评价临床抗帕金森病药物治疗效果指标提供思路和技术平台。

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前言

第一部分 大鼠 18F-Fallypride多巴胺D2受体PET显像研究

引言

第一节 材料与方法

第二节 结果

第三节 讨论与结论

第二部分 罗匹尼罗在大鼠体内的药动学研究

引言

第一节 大鼠血浆和纹状体匀浆中罗匹尼罗药物浓度测定的UPLC-MS/MS方法学建立

第二节 罗匹尼罗在大鼠血浆和纹状体的药动学研究

第三节 讨论与结论

第三部分 罗匹尼罗在大鼠体内的药动-药效研究

引言

第一节 数据与方法

第二节 结果

第三节 讨论与结论

全文总结

参考文献

综述: 帕金森病的多巴胺D2受体的放射性显像技术研究进展

英文缩略词

攻读硕士学位期间学术成果

致谢