在体肠段灌流模型在中药吸收研究中的应用

1、在体肠段灌流模型在中药吸收研究中的应用(1)    【关键词】  在体肠段灌流模型中药吸收综述口服药物的吸收主要在小肠部位,目前,研究药物肠吸收的体外模型有理化模型和生物模型。理化模型1-2有数学模型计算推导的方法、磷脂膜色谱法、平行人工膜法；生物模型有离体组织模型(刷状缘囊泡BBMV、外翻肠环法、扩散池法、外翻肠囊法)、在体动物模型(在体肠段灌流技术、肠肝血管灌流、细胞模型)。这些方法利用统计学拟合药物的多项参数(油/水分配系数logP、极性等)与小肠吸收的相关性,作为不同药物吸收评价的筛选模型。这些模型都有其自身的优缺点,具体应用需视药物性

2、质和实验目的而定。其中,在体肠段灌流技术通过测定药物经过肠段后从灌流液消失的量来估计药物渗透系数(Peff)3。具有以下优点：容易通过控制或改变实验条件来观察药物在肠中的整个消除过程和影响因素；不切断血管及神经,测得的吸收速率等指标与体内法相近,比离体法更接近机体内的真实吸收；可提高组织存活率和增加取样点；能避免胃内容物、消化道固有运动等的生理影响；既可用作药物吸收研究亦可用作稳定性研究；比重分析或在回流液中加入无吸收标记物分析小肠水分转运对药物浓度的影响；方法操作简便,准确性较高。笔者现就在体肠段灌流技术及其在中药口服吸收研究方面的应用作一综述。1  在体肠段灌流技术与药物体内吸收

3、的相关性    小肠吸收模型适用与否取决于由模型测得的参数(如通透性)是否与体内测得的参数(如吸收)之间有较好的相关性,如果存在相关性,则可以用通透性作筛选指标。Zhao YH等4通过对158种药物的研究表明,鼠小肠吸收模型与人类小肠吸收模型相似,用鼠小肠吸收模型所得的数据能够有效应用于人类小肠吸收的预测。   Lennernas H 等5-7列出了具不同吸收特点的化合物,对在体鼠肠段灌流模型(A)和人体内空肠局部灌流模型(B)测得的有效Peff进行了测定。被动扩散化合物的Peff值,B比A平均高3.6倍；而对于载体转运化合物,差异波动较大,如

4、D-glucose的转运,B比A要高10倍,但L-dopa的转运,B比A仅高2倍。这表明不同物种吸收载体转运化合物的机制可能有所不同。对于被动转运化合物,尽管A与B测得的结果间存在量的差异, 但具有一定的相关性,均能很好地反映化合物的吸收情况,故适用于这类化合物的吸收研究和评价。对于载体转运化合物,2个模型测得结果间差异波动较大,尽管如此,A和B模型测得的Peff值仍能很好地预测这类化合物在人体内的定量吸收情况。    Cao X等8也通过研究一些药物在人体肠吸收和鼠在体肠段灌流吸收的相关性得出结论,大鼠和人对被动扩散药物有着相似的肠吸收过程和转运表达模

5、式,鼠在体肠段灌流模型可以被用于预测口服药物在人体小肠的吸收。Salphati L等9在研究14种化合物时,发现在体肠段灌流模型比细胞模型所得的渗透系数更接近人体的吸收参数,可以更加精确地预测药物在人体中的吸收。2  在体肠段灌流技术应用概况    在体肠段灌流技术在中药肠吸收方面的研究热点目前主要集中在对黄酮类、苷类及生物碱吸收机制的研究,对挥发油、多糖及其它化合物的研究也有报道。研究中药单体成分的报道有：阿魏酸哌嗪、川芎嗪、槲皮素和芦丁、葛根素、连翘苷、隐丹参酮、丹参酚酸A、丹参酮A、灯盏花素、西红花苷-1、红花黄色素、石杉碱甲、芍药苷、三七皂苷R1

6、和人参皂苷Rg1、水飞蓟宾、小檗碱、盐酸青藤碱、氧化苦参碱、原儿茶醛、黄芩素和黄芩苷、莲心碱、绿原酸等。研究中药提取物的报道有：银杏总黄酮苷、厚朴提取物、地黄寡糖、西红花苷、莪术油、山楂酚等。研究中药制剂的报道有：苏子油乳剂、W/0/W型甘草酸单铵盐复乳、大蒜油及其包合物、丹参酮A固体脂质纳米粒、灯盏花素磷脂复合物、六味地黄多糖、桂枝茯苓胶囊、姜黄素自微乳化浓缩液、异甘草素脂质体等。3  在体肠段灌流技术在中药吸收研究中的应用3.1  用于研究中药药物的吸收动力学和吸收机制    Lafay S等10用在体大鼠肠灌流模型研究绿原酸在肠中是以原形

7、吸收,还是水解后被吸收。结果显示,绿原酸一部分以原形吸收,也有一部分水解后吸收,与大多数黄酮类化合物不同的是被吸收的酚酸很少在胆汁和肠内排泄,生物利用度主要由绿原酸被摄取进入黏膜时的形式所决定。    有文献报道,用此模型研究丹参有效成分的吸收,发现丹参的脂溶性成分丹参酮A、隐丹参酮在大鼠小肠的吸收存在饱和现象,并且加入P-糖蛋白抑制剂后,可降低对药物的外排作用,增加药物吸收,其转运机制类似于主动转运；而对丹参的水溶性成分丹参酚酸A吸收机制进行考察,发现丹参酚酸A在小肠中的吸收机制为被动扩散11-13。3.2  用于研究处方剂型因素对吸收的影响 

8、;   灯盏花素是一种天然黄酮类药物,有活血化瘀、通经活络的功效,临床上广泛用于心脑血管病的治疗,但由于水溶性和脂溶性不高,口服生物利用度较低。为了提高生物利用度,唐氏等14考察自制的灯盏花素磷脂复合物与普通粉剂在大鼠小肠在体吸收的特性,发现磷脂复合物剂型可明显改善灯盏花素的实验性肠吸收。    异甘草素是甘草黄酮中重要的黄酮化合物,具有较强的生理活性,有抗氧化、抗溃疡、解痉等作用,并且有抗癌活性,是潜在的预防和治疗肿瘤药物。王氏等15利用在体肠段灌流模型,发现将异甘草素制备成脂质体后,显著增加了异甘草素的在体小肠吸收,其相对生物利用度提高到1

9、29.3%±9.11%。3.3  用于吸收过程药物相互作用的预测    许多研究表明,中药配伍有减毒增效作用,至今为止,中药配伍的研究主要集中在研究配伍改善活性成分的溶出和药理效应上。廖氏等16从吸收的角度研究中药的配伍原理,通过研究桂枝茯苓胶囊中苦杏仁苷、芍药苷、丹皮酚等主要的3种成分在大鼠的肠吸收性质,了解中药组方对吸收的作用。结果显示,桂枝桃仁提取物中的苦杏仁苷,白芍、牡丹皮提取物中芍药苷的吸收参数显著少于桂枝茯苓胶囊内容物中的相应成分的吸收参数,提示中药配伍可能对某些活性成分的吸收有促进作用。    Zho

10、ng Zuoa等17利用大鼠在体肠段灌流模型、细胞模型和体内模型,研究了山楂中黄酮类提取物金丝桃苷(HP)、异槲皮苷(IQ)和表儿茶素(EC)的口服吸收机制,以及这几个成分在吸收过程中是否存在相互影响。实验结果表明,这3种成分在各个模型中的渗透性有限,其中EC和IQ在大鼠在体肠段灌流模型中有着较广泛的代谢途径,并且3种成分在吸收过程中没有明显的相互作用。3.4  用于筛选吸收促进剂    许多水溶性大分子药物,如蛋白质和肽类,由于其亲水性及大分子结构,不能穿过肠黏膜,吸收效果不佳。提高大分子药物肠吸收的有效方式之一就是与吸收促进剂同时给药。葛根素循环溶液

11、在不加吸收促进剂的情况下,在大鼠肠道内的吸收速率常数较小,吸收较慢(4 h吸收率仅为20%左右)。原因可能是其水溶性和脂溶性较小,不易透过生物膜所致。周氏等18发现,表面活性剂(吐温80,泊洛沙姆F68)的存在对葛根素在大鼠肠道的吸收有促进作用,其中1%泊洛沙姆对葛根素的肠道吸收促进作用尤为显著,使药物在大鼠肠道上段的吸收百分率增大了12.6%,在肠道下段的吸收百分率增大了8%。    Liang F等19用该模型研究了人参中主要成分三七皂苷R1和人参皂苷Rg1的吸收机制,结果指出,人参口服给药生物利用度相对较低,两种成分的最佳吸收部位在十二指肠；考察吸收促进剂的

12、选择发现,卡波姆和冰片能显著提高两种成分的渗透系数,并显示促进剂可以促进人参的吸收并提高它的生物利用度。本篇论文由网友投稿，读书人只给大家提供一个交流平台，请大家参考，如有版权问题请联系我们尽快处理。3.5  用于确定药物在肠腔吸收的最适pH值和最佳吸收部位    肠腔pH是影响药物吸收的重要因素之一,采用在体肠段灌流模型,用不同pH的转运介质进行药物吸收的研究,比较不同pH值下药物渗透系数的大小,可确定药物吸收的最佳pH值。    人体及动物的肠液pH值均为碱性,灯盏花素为黄酮类化合物,在酸性环境中溶解度较差。丁氏等20考

13、察在不同pH值条件下灯盏花素的肠吸收,发现pH值7.0以上环境,药物的吸收未见明显差异,pH值6.4环境中药物的吸收较低。宋氏等21对川芎嗪进行了考察,发现药物浓度对吸收速率无影响,在pH 7.85.4范围内,随药液pH值的增大,药物的吸收速率显著增加；药物在十二指肠、空肠和回肠的吸收较好,在结肠的吸收较差；川芎嗪在肠道的吸收呈一级动力学过程,吸收机制为被动扩散。3.6  为口服新制剂的开发研究提供生物药剂学基础    Hannan JM等22利用鼠在体肠段灌流模型研究车前草水提液,发现其能通过抑制葡萄糖在肠中的吸收从而降低糖尿病患者的血糖,从而为糖尿病

14、治疗提供了新的有用的有效部位。    很多药物自身的口服生物利用度不高,但其代谢产物的生物利用度可显著改善。黄芩苷及其苷元黄芩素是黄芩的主要活性成分,具有抗氧化、抗辐射、抗菌、抗病毒、抗肿瘤等广泛药理活性。研究表明,黄芩苷可被肠内菌群酶水解为黄芩素,黄芩素在体内可快速还原为黄芩苷,即黄芩苷为黄芩素的复原型前体药物。目前,市售黄芩口服制剂多以黄芩苷作为主要成分,且生物利用度均不理想,刘氏等23利用在体肠段灌流模型对黄芩苷和黄芩素肠吸收进行研究,发现黄芩素在肠各个部位的吸收均明显优于黄芩苷,提示黄芩素比黄芩苷更适于制成口服吸收制剂。黄芩素吸收较快,胃、肠吸收半衰期小于

15、1.41 h,若制成普通制剂,给药频率可能较高,鉴于它具有广泛的吸收窗,提示可将其制成口服缓释或控释制剂,以延长其小肠停留。4  结语    在体肠段灌流技术是研究中药吸收的一种简便、快捷、可行的模型,广泛应用于中药药物吸收机制、体内药代动力学特征、药物配伍机制等领域的研究,在中医药理论和方法学基础上,为一些口服新制剂的开发研究及其临床应用提供了生物药剂学的基础,为中药制剂物质基础成分的吸收过程研究探索了新的思路和新的途径。从中药方剂中抽取出一些基本单元,即已经肯定药效作用的中药成分或部位进行肠吸收的过程、性质和机制的研究,包括提取工艺、处方及制剂技术、

16、剂型等因素对这些成分的在吸收过程中的作用和影响,从肠吸收的角度阐明中药配伍的科学内涵和合理性,有预见性地针对吸收性质不良的中药成分或其制剂提出新的口服剂型方案,将对中药口服剂型的发展和走向世界起到重要作用。【参考文献】  1 Stenberg P, Bergstrom CA, Luthman K, et al. Theoretical predictions of drug absorption in drug discovery and developmentJ. Clin Pharmacokinet,2002,41(11)：877899.2 沙先谊,方晓玲.预测药物小肠吸收的数学

17、模型和细胞模型J.中国药学杂志,2003,38(12)：973976.3 Amidon G, Sinko P, Fleisher D. Estimating human oral fraction dose absorbed：a correlation using rat intestinal membrane permeability for passive and carrier-mediated compoundsJ. Pharm Res,1988,5(10)：651.4 Zhao YH, Abraham MH, Le J, et al. Evaluation of rat intest

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