在體腸段灌流模型在中藥吸收研究中的應用

1、在體腸段灌流模型在中藥吸收研究中的應用            【關鍵詞】  在體腸段灌流模型中藥吸收綜述    口服藥物的吸收主要在小腸部位,目前,研究藥物腸吸收的體外模型有理化模型和生物模型。理化模型1-2有數(shù)學模型計算推導的方法、磷脂膜色譜法、平行人工膜法；生物模型有離體組織模型(刷狀緣囊泡BBMV、外翻腸環(huán)法、擴散池法、外翻腸囊法)、在體動物模型(在體腸段灌流技術、腸肝血管灌流、細胞模型)。這些方法利用統(tǒng)計學擬合藥物的多

2、項參數(shù)(油/水分配系數(shù)logP、極性等)與小腸吸收的相關性,作為不同藥物吸收評價的篩選模型。這些模型都有其自身的優(yōu)缺點,具體應用需視藥物性質(zhì)和實驗目的而定。其中,在體腸段灌流技術通過測定藥物經(jīng)過腸段后從灌流液消失的量來估計藥物滲透系數(shù)(Peff)3。具有以下優(yōu)點：容易通過控制或改變實驗條件來觀察藥物在腸中的整個消除過程和影響因素；不切斷血管及神經(jīng),測得的吸收速率等指標與體內(nèi)法相近,比離體法更接近機體內(nèi)的真實吸收；可提高組織存活率和增加取樣點；能避免胃內(nèi)容物、消化道固有運動等的生理影響；既可用作藥物吸收研究亦可用作穩(wěn)定性研究；比重分析或在回流液中加入無吸收標記物分析小腸水分轉運對藥物濃度的影響；

3、方法操作簡便,準確性較高。筆者現(xiàn)就在體腸段灌流技術及其在中藥口服吸收研究方面的應用作一綜述。1  在體腸段灌流技術與藥物體內(nèi)吸收的相關性    小腸吸收模型適用與否取決于由模型測得的參數(shù)(如通透性)是否與體內(nèi)測得的參數(shù)(如吸收)之間有較好的相關性,如果存在相關性,則可以用通透性作篩選指標。Zhao YH等4通過對158種藥物的研究表明,鼠小腸吸收模型與人類小腸吸收模型相似,用鼠小腸吸收模型所得的數(shù)據(jù)能夠有效應用于人類小腸吸收的預測。   Lennernas H 等5-7列出了具不同吸收特點的化合物,對在體鼠腸段灌流模型(A)和人體內(nèi)空

4、腸局部灌流模型(B)測得的有效Peff進行了測定。被動擴散化合物的Peff值,B比A平均高3.6倍；而對于載體轉運化合物,差異波動較大,如D-glucose的轉運,B比A要高10倍,但L-dopa的轉運,B比A僅高2倍。這表明不同物種吸收載體轉運化合物的機制可能有所不同。對于被動轉運化合物,盡管A與B測得的結果間存在量的差異, 但具有一定的相關性,均能很好地反映化合物的吸收情況,故適用于這類化合物的吸收研究和評價。對于載體轉運化合物,2個模型測得結果間差異波動較大,盡管如此,A和B模型測得的Peff值仍能很好地預測這類化合物在人體內(nèi)的定量吸收情況。   

5、 Cao X等8也通過研究一些藥物在人體腸吸收和鼠在體腸段灌流吸收的相關性得出結論,大鼠和人對被動擴散藥物有著相似的腸吸收過程和轉運表達模式,鼠在體腸段灌流模型可以被用于預測口服藥物在人體小腸的吸收。Salphati L等9在研究14種化合物時,發(fā)現(xiàn)在體腸段灌流模型比細胞模型所得的滲透系數(shù)更接近人體的吸收參數(shù),可以更加精確地預測藥物在人體中的吸收。2  在體腸段灌流技術應用概況    在體腸段灌流技術在中藥腸吸收方面的研究熱點目前主要集中在對黃酮類、苷類及生物堿吸收機制的研究,對揮發(fā)油、多糖及其它化合物的研究也有報道。研究中藥單體成分的報道有：阿魏酸哌嗪

6、、川芎嗪、槲皮素和蘆丁、葛根素、連翹苷、隱丹參酮、丹參酚酸A、丹參酮A、燈盞花素、西紅花苷-1、紅花黃色素、石杉堿甲、芍藥苷、三七皂苷R1和人參皂苷Rg1、水飛薊賓、小檗堿、鹽酸青藤堿、氧化苦參堿、原兒茶醛、黃芩素和黃芩苷、蓮心堿、綠原酸等。研究中藥提取物的報道有：銀杏總黃酮苷、厚樸提取物、地黃寡糖、西紅花苷、莪術油、山楂酚等。研究中藥制劑的報道有：蘇子油乳劑、W/0/W型甘草酸單銨鹽復乳、大蒜油及其包合物、丹參酮A固體脂質(zhì)納米粒、燈盞花素磷脂復合物、六味地黃多糖、桂枝茯苓膠囊、姜黃素自微乳化濃縮液、異甘草素脂質(zhì)體等。3  在體腸段灌流技術在中藥吸收研究中的應用3.1  用

7、于研究中藥藥物的吸收動力學和吸收機制    Lafay S等10用在體大鼠腸灌流模型研究綠原酸在腸中是以原形吸收,還是水解后被吸收。結果顯示,綠原酸一部分以原形吸收,也有一部分水解后吸收,與大多數(shù)黃酮類化合物不同的是被吸收的酚酸很少在膽汁和腸內(nèi)排泄,生物利用度主要由綠原酸被攝取進入黏膜時的形式所決定。    有文獻報道,用此模型研究丹參有效成分的吸收,發(fā)現(xiàn)丹參的脂溶性成分丹參酮A、隱丹參酮在大鼠小腸的吸收存在飽和現(xiàn)象,并且加入P-糖蛋白抑制劑后,可降低對藥物的外排作用,增加藥物吸收,其轉運機制類似于主動轉運；而對丹參的水溶性成分丹參酚

8、酸A吸收機制進行考察,發(fā)現(xiàn)丹參酚酸A在小腸中的吸收機制為被動擴散11-13。3.2  用于研究處方劑型因素對吸收的影響    燈盞花素是一種天然黃酮類藥物,有活血化瘀、通經(jīng)活絡的功效,臨床上廣泛用于心腦血管病的治療,但由于水溶性和脂溶性不高,口服生物利用度較低。為了提高生物利用度,唐氏等14考察自制的燈盞花素磷脂復合物與普通粉劑在大鼠小腸在體吸收的特性,發(fā)現(xiàn)磷脂復合物劑型可明顯改善燈盞花素的實驗性腸吸收。    異甘草素是甘草黃酮中重要的黃酮化合物,具有較強的生理活性,有抗氧化、抗?jié)?、解痙等作用,并且有抗癌活性,是潛在的預

9、防和治療腫瘤藥物。王氏等15利用在體腸段灌流模型,發(fā)現(xiàn)將異甘草素制備成脂質(zhì)體后,顯著增加了異甘草素的在體小腸吸收,其相對生物利用度提高到129.3%±9.11%。3.3  用于吸收過程藥物相互作用的預測    許多研究表明,中藥配伍有減毒增效作用,至今為止,中藥配伍的研究主要集中在研究配伍改善活性成分的溶出和藥理效應上。廖氏等16從吸收的角度研究中藥的配伍原理,通過研究桂枝茯苓膠囊中苦杏仁苷、芍藥苷、丹皮酚等主要的3種成分在大鼠的腸吸收性質(zhì),了解中藥組方對吸收的作用。結果顯示,桂枝桃仁提取物中的苦杏仁苷,白芍、牡丹皮提取物中芍藥苷的吸收參數(shù)顯著

10、少于桂枝茯苓膠囊內(nèi)容物中的相應成分的吸收參數(shù),提示中藥配伍可能對某些活性成分的吸收有促進作用。    Zhong Zuoa等17利用大鼠在體腸段灌流模型、細胞模型和體內(nèi)模型,研究了山楂中黃酮類提取物金絲桃苷(HP)、異槲皮苷(IQ)和表兒茶素(EC)的口服吸收機制,以及這幾個成分在吸收過程中是否存在相互影響。實驗結果表明,這3種成分在各個模型中的滲透性有限,其中EC和IQ在大鼠在體腸段灌流模型中有著較廣泛的代謝途徑,并且3種成分在吸收過程中沒有明顯的相互作用。3.4  用于篩選吸收促進劑    許多水溶性大分子藥物,如蛋白質(zhì)

11、和肽類,由于其親水性及大分子結構,不能穿過腸黏膜,吸收效果不佳。提高大分子藥物腸吸收的有效方式之一就是與吸收促進劑同時給藥。葛根素循環(huán)溶液在不加吸收促進劑的情況下,在大鼠腸道內(nèi)的吸收速率常數(shù)較小,吸收較慢(4 h吸收率僅為20%左右)。原因可能是其水溶性和脂溶性較小,不易透過生物膜所致。周氏等18發(fā)現(xiàn),表面活性劑(吐溫80,泊洛沙姆F68)的存在對葛根素在大鼠腸道的吸收有促進作用,其中1%泊洛沙姆對葛根素的腸道吸收促進作用尤為顯著,使藥物在大鼠腸道上段的吸收百分率增大了12.6%,在腸道下段的吸收百分率增大了8%。    Liang F等19用該模型研究了人參中主

12、要成分三七皂苷R1和人參皂苷Rg1的吸收機制,結果指出,人參口服給藥生物利用度相對較低,兩種成分的最佳吸收部位在十二指腸；考察吸收促進劑的選擇發(fā)現(xiàn),卡波姆和冰片能顯著提高兩種成分的滲透系數(shù),并顯示促進劑可以促進人參的吸收并提高它的生物利用度。3.5  用于確定藥物在腸腔吸收的最適pH值和最佳吸收部位    腸腔pH是影響藥物吸收的重要因素之一,采用在體腸段灌流模型,用不同pH的轉運介質(zhì)進行藥物吸收的研究,比較不同pH值下藥物滲透系數(shù)的大小,可確定藥物吸收的最佳pH值。    人體及動物的腸液pH值均為堿性,燈盞花素為黃酮類化

13、合物,在酸性環(huán)境中溶解度較差。丁氏等20考察在不同pH值條件下燈盞花素的腸吸收,發(fā)現(xiàn)pH值7.0以上環(huán)境,藥物的吸收未見明顯差異,pH值6.4環(huán)境中藥物的吸收較低。宋氏等21對川芎嗪進行了考察,發(fā)現(xiàn)藥物濃度對吸收速率無影響,在pH 7.85.4范圍內(nèi),隨藥液pH值的增大,藥物的吸收速率顯著增加；藥物在十二指腸、空腸和回腸的吸收較好,在結腸的吸收較差；川芎嗪在腸道的吸收呈一級動力學過程,吸收機制為被動擴散。3.6  為口服新制劑的開發(fā)研究提供生物藥劑學基礎    Hannan JM等22利用鼠在體腸段灌流模型研究車前草水提液,發(fā)現(xiàn)其能通過抑制葡萄糖在腸中的

14、吸收從而降低糖尿病患者的血糖,從而為糖尿病治療提供了新的有用的有效部位。    很多藥物自身的口服生物利用度不高,但其代謝產(chǎn)物的生物利用度可顯著改善。黃芩苷及其苷元黃芩素是黃芩的主要活性成分,具有抗氧化、抗輻射、抗菌、抗病毒、抗腫瘤等廣泛藥理活性。研究表明,黃芩苷可被腸內(nèi)菌群酶水解為黃芩素,黃芩素在體內(nèi)可快速還原為黃芩苷,即黃芩苷為黃芩素的復原型前體藥物。目前,市售黃芩口服制劑多以黃芩苷作為主要成分,且生物利用度均不理想,劉氏等23利用在體腸段灌流模型對黃芩苷和黃芩素腸吸收進行研究,發(fā)現(xiàn)黃芩素在腸各個部位的吸收均明顯優(yōu)于黃芩苷,提示黃芩素比黃芩苷更適于制成口服吸收

15、制劑。黃芩素吸收較快,胃、腸吸收半衰期小于1.41 h,若制成普通制劑,給藥頻率可能較高,鑒于它具有廣泛的吸收窗,提示可將其制成口服緩釋或控釋制劑,以延長其小腸停留。4  結語    在體腸段灌流技術是研究中藥吸收的一種簡便、快捷、可行的模型,廣泛應用于中藥藥物吸收機制、體內(nèi)藥代動力學特征、藥物配伍機制等領域的研究,在中醫(yī)藥理論和方法學基礎上,為一些口服新制劑的開發(fā)研究及其臨床應用提供了生物藥劑學的基礎,為中藥制劑物質(zhì)基礎成分的吸收過程研究探索了新的思路和新的途徑。從中藥方劑中抽取出一些基本單元,即已經(jīng)肯定藥效作用的中藥成分或部位進行腸吸收的過程、性質(zhì)和

16、機制的研究,包括提取工藝、處方及制劑技術、劑型等因素對這些成分的在吸收過程中的作用和影響,從腸吸收的角度闡明中藥配伍的科學內(nèi)涵和合理性,有預見性地針對吸收性質(zhì)不良的中藥成分或其制劑提出新的口服劑型方案,將對中藥口服劑型的發(fā)展和走向世界起到重要作用。    【參考文獻】  1 Stenberg P, Bergstrom CA, Luthman K, et al. Theoretical predictions of drug absorption in drug discovery and developmentJ. Clin Pharmacok

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