在体小肠吸收实验
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在体小肠吸收实验
【实验目的】
1.掌握大鼠在体肠管泵循环法研究吸收的试验方法。
2.掌握药物肠管吸收的机理和计算吸收速度常数(ka)和吸收半衰期(t1/2(a))的方法。
【实验原理】
研究药物消化管吸收试验方法,大致可分为体外试验法、在体试验法和体内试验法等。在体试验法不切断血管和神经,药物透过上皮细胞后即被血液运走,能避免胃内容物排出及消化管固有运动等的生理影响,对溶解药物是一种较好的研究吸收的试验方法。但本法只限于溶解状态药物,并有可能将其它因素引起的药物浓度的变化误作为吸收。
消化管吸收药物主要方式是被动扩散。药物服用后,胃肠液中高浓度的药物向低浓度的细胞内透过,又以相似的方式扩散转运到血液中。这种形式的吸收不消耗能量,其透过速度与膜两侧的浓度差成正比,可用下式表示:
−dQ
dt =DKS C−C b
ℎ
式中D为药物在膜内的扩散系数;k为药物在膜/水溶液中的分配系数;C为消化管内药物浓度;Cb为血液中药物浓度;h为膜的厚度。
令Dk=P,P为透过常数
一般药物进入循环系统后立即转运全身,故药物在吸收部位循环液中的浓度相当低,与胃肠液中药物浓度相比,可忽略不计。若设PS/h=k’,式(1)可简化为:
−dQ
dt
=
PS
ℎ
C=kc
式(2)说明药物透过速度属于表观一级速度过程。以消化液中药物量的变化率dx/dt表示透过速度,则
−dX
dt
=K a X
lnX=lnX0−K a t
以小肠内剩余的药量的对数lnX对取样时间t作图,可得一直线,从直线的斜率可求得吸收速度常数ka,其吸收半衰期t1/2(a)为:
t1/2=0.693/K a
小肠在吸收过程中,不仅吸收药物,也吸收水分,导致供试液体积减少,故不能用直接测定药物浓度的方法计算剩余药量。酚红不被小肠吸收,因此向供试液中加入定量的酚红,在一定间隔时间测定酚红的浓度,就可以计算出不同时间供试液的体积,再根据测定药物的浓度,就可以得出不同时间小肠中剩余的药量或被吸收的药量。
【实验内容与操作】
1. 试剂的配制
(1)0.1%NaNO2溶液:称取NaNO2 0.1g置100ml容量瓶中,加蒸馏水定容,摇
匀。
(2)0.5%氨基磺酸铵(NH2SO3NH4)溶液:称取氨基磺酸铵0.5g置100ml容量瓶中,加蒸馏水定容,摇匀。
(3)0.1%二盐酸萘基乙二胺溶液:称取二盐酸萘基乙二胺0.1g于100ml容量瓶中,加乙醇适量溶解,并用乙醇定容,摇匀。(以上试剂配好后冰箱保存)(4)1mol/L盐酸:取浓盐酸9ml置100ml容量瓶中,加蒸馏水定容,摇匀。(5)0.2mol/L NaOH:称取NaOH0.8g,加蒸馏水适量溶解后,转移至100ml容量瓶内定容。
(6)生理盐水:称取NaCl 0.9g置100ml容量瓶中,加蒸馏水定容,摇匀。(7)Krebs-Ringer试剂(pH7.4):称取NaCl 7.8g,KCl 0.35g,CaCl2 0.37g,NaHCO3 1.37g,NaH2PO4 0.32g,MgCl2 0.02g,葡萄糖1.4g,加蒸馏水适量使成1000ml。(8)1%戊巴比妥钠液:称取戊巴比妥钠1g置100ml容量瓶中,加蒸馏水定容,摇匀(10mg/ml)。
2. 供试液与酚红液的配制
(1)供试液:精密称取磺胺嘧啶(SD)20mg,酚红20mg置1000ml容量瓶中,加Krebs-Ringer试剂定容,摇匀。
(2)酚红液:精密称取酚红20mg置1000ml容量瓶中,加Krebs-Ringer试剂定容,摇匀。
3. 循环实验的操作
(1)蠕动泵流速的调节:插上专用电源线,按下电源开关,选择所需工作的方向;按动快、慢档开关,调节流速为5ml/min和2.5ml/min。
(2)恒温水浴调节:将水浴温度调节为37±0.5℃。
(3)供试液的准备:取75~80ml供试液加入循环装置的烧瓶中,见图3-1-1,将烧杯置恒温水浴中预热至37±0.5℃。
(4)生理盐水的准备:取生理盐水适量,预热至37℃备用。
(5)大鼠麻醉:取实验前禁食一夜、体重约为200g的雄性大鼠一只,按40mg/kg 体重腹腔注射戊巴比妥钠麻醉,并固定于固定台上。
(6)小肠两端插管:沿大鼠腹部中线打开腹腔(约3cm),在十二指肠上部和回肠下部各切一小口,插入直径约0.3cm的玻璃管,并用线扎紧。
(7)肠管洗涤:用注射器将37℃的生理盐水缓缓注入肠管,洗去肠管内容物至净。
(8)作成回路:将肠管两端的玻璃管按图3-1-1所示与胶管连接,作成回路,开动蠕动泵,其流速为5ml/min。
(9)取样:以5ml/min流速循环10min后,将流速调节为2.5ml/min,立即自供试液烧瓶中取样两份(1ml和0.5ml各一份),分别作为SD和酚红零时间样品,另向烧瓶中补加酚红液2ml,其后每隔15min按同法取样及补加酚红液,共取样9次,停止循环。
4. 含量测定
(1)标准曲线的制作
1)SD的标准曲线:吸取供试液2、4、6、8、10ml分别置10ml容量瓶中,加蒸馏水定容,再各吸取上液1ml置10ml带塞试管中,加入1mol/L盐酸5ml,摇匀,加0.1%NaNO2溶液1ml,摇匀,放置3min,加0.5%氨基磺酸铵(NH2SO3NH4)溶液1 ml,摇匀,放置3min,再加0.1%二盐酸萘基乙二胺溶液2 ml,摇匀,放置20min。照分光光度法在550nm的波长处测定吸收度。以吸收度对浓度回归,
得到SD 标准曲线方程。 2)酚红的标准曲线:精密称取酚红约25mg 置250ml 容量瓶中,加蒸馏水定容,再吸取上液1、2、3、4、5、6ml 置10ml 容量瓶中,加蒸馏水定容,再分别吸取0.5ml 置10ml 带塞试管中,加0.2mol/L NaOH 5ml ,摇匀。照分光光度法在555nm 的波长处测定吸收度。以吸收度对浓度回归,得到酚红标准曲线方程。 (2)样品测定
1)SD 的测定:取样品1ml 置10ml 带塞试管中,加入1mol/L 盐酸5ml ,摇匀,以下步骤按SD 标准曲线项下操作,在550nm 的波长处测定吸收度。
2)酚红的测定:取样品0.5ml 置10ml 带塞试管中,加入0.2mol/L NaOH 5ml ,摇匀,在555nm 的波长处测定吸收度。 5. 操作注意
(1)在大鼠麻醉前应作好一切准备工作。如手术器械、水浴温度的调节,试药配制并放在近处,蠕动泵流速调节等。如果蠕动泵上并未标出流速,可用量筒接流出液(蒸馏水)的方式确定流速。
(2)由于小肠很细,小肠两端插上玻璃管后再洗涤非常容易堵塞,防止的方法是先将十二指肠端插上玻璃管,回肠端找好后先用线扎紧(为以后找切口位置),然后在扎线处切个小口。生理盐水(37℃)从十二指肠端插管处注入,洗涤内容物至净,再在回肠端切口处插上玻璃管。
(3)插玻璃管时应注意方向,在十二指肠端向下插,回肠端向上插,以构成回路。
(4)SD 的测定中,加入氨基磺酸铵后要充分振摇至无气泡发生。
(5)SD 比色测定空白液的制法:取酚红液1ml 置10ml 带塞试管中,加1mol/L HCl 5ml ,摇匀,以下操作按SD 标准曲线制作。 (6)酚红比色测定的空白液为0.2mol/L NaOH 。
【实验结果与讨论】
1. 分别写出SD 和酚红的标准曲线回归方程和相关系数。 SD 标准曲线:y=0.0210x-0.0332 (R^2=0.9981) 酚红标准曲线: y=0.0153x-0.0082 (R^2=0.9973)
2. SD 和酚红样品浓度的计算 根据SD 和酚红的标准曲线方程,分别计算出不同时间SD 和酚红样品的浓度,并填于下表。
3. 不同时间SD 剩余量的计算 按上表中公式计算出不同时间的剩余药量,并求得剩余药量的对数值。 如上图所示
4. ka 和t1/2(a )的计算 以剩余药量的对数对相应的时间作图,可得一条直线,由直线的斜率求出ka ,并计算得t1/2(a )。
取样时间/min SD吸光度浓度(ug/mL)
酚红吸光度浓度(ug/mL)
供试液体积/mL
剩余药量/mg
lnX 循环前/20.0/20.080.0 1.600.47000.37819.60.34522.072.7 1.420.353150.33717.60.33821.674.6 1.340.295300.31516.60.35022.372.3 1.250.227450.30015.90.34922.372.8 1.240.211600.28915.30.35622.771.6 1.200.18575
0.265
14.2
0.350
22.3
73.1
1.17
0.153
表1.SD大鼠在体肠吸收实验数据表