Caco-2细胞模型及肠灌流模型在药物吸收研究中的应用

Coca-2细胞模型及肠灌流模型在药物吸收研究中的应用,姓 名：莫灿龙，张睿，苏浩教 师：关朔时 间：2014年9月17日,大纲,Coca-2细胞模型隐丹参酮在Caco_2细胞模型中的吸收机制肠灌流模型大鼠在体肠灌注模型研究复方羊藿三七片主成分肠吸收动力学,Coca-2细胞模型,Caco-2细胞模型是一种药物离体口服特性筛选模型，已广泛用于药物在小肠吸收的评价和各种转运机制研究中。特别是在药剂学研究注重在分子水平和细胞水平上发展的今天，Caco2细胞模型可应用于多类药物研究，帮助了解药物的吸收机制，预测体内吸收和药物相互作用，研究药物的小肠代谢情况，从而促进新药研发。,什么是Coca-2细胞,Coca-2细胞来源于人的直肠癌，结构和功能类似于人小肠上皮细胞，并含有与小肠刷状缘上皮相关的酶系。在细胞培养条件下，生长在多孔的可渗透聚碳酸酯膜上的细胞可融合并分化为肠上皮细胞，形成连续的单层，这与正常的成熟小肠上皮细胞在体外培育过程中出现反分化的情况不同。细胞亚显微结构研究表明，Caco-2细胞与人小肠上皮细胞在形态学上相似，具有相同的细胞极性和紧密连接。胞饮功能的检测也表明，Caco-2细胞与人小肠上皮细胞类似，这些性质可以恒定维持约20天。由于Caco-2细胞性质类似小肠上皮细胞，因此可以在这段时间进行药物的跨膜转运实验。,Coca-2细胞模型的发展,1、Fogh等人在1977年首次分离出了Coca-2细胞。2、1989年Borchardt等人将其应用于小肠吸收并作了大量研究。,Coca-2细胞模型的建立,Coca-2细胞适宜在37、含5%的CO2环境中培养，采用DMEM 培养基且在培养基中应含有10%胎牛血清、1%非必需氨基酸、1%谷氨酰胺和青霉素-链霉素双抗液。在T57培养瓶中培养，至4-5天后达融合，再用胰酶-EDTA液消化，按1:3比例传代或接种到试验所需器皿上。,Coca-2细胞模型的验证,1、电镜观察细胞形态2、测定单细胞的跨膜电阻（TEER)，一般为200-500欧姆/平方厘米3、测定碱性磷酸酶的活性，碱性磷酸酶是小肠刷状缘细胞标志酶4、荧光黄跨膜通量检测,Coca-2细胞模型的药物转运机理,药物跨过肠上皮细胞的途径：、被动细胞转运 、胞旁转运、载体介导转运 、胞饮作用,Coca-2细胞模型的药物转运,Coca-2细胞模型的主要应用,1、用于药物结构转运关系的研究2、预测药物在体内的吸收3、用于吸收过程药物相互作用的预测4、研究辅料以及剂型对吸收影响的作用5、用于评价肠腔内PH值对药物吸收的影响6、评价药物的黏膜毒性,Coca-2细胞模型的优缺点,优点：1、跟动物实验相比，更经济，更省时；2、可测定药物的细胞吸收及跨膜转运；3、内有代谢酶，可在有代谢状况下测定药物的跨膜转运；4、易于培养且生命力强，来源于人结肠癌细胞，同源性好。缺点1、细胞培养时间过长，为21天2、为纯细胞系模型，缺乏在小肠上皮细胞中的粘液层3、缺少细胞培养标准以及试验操作标准，使结果有时缺乏可比性,应用举例隐丹参酮在Caco-2细胞模型中的吸收机制,1、体内法 2、在体法 3、体外法,肠灌流模型,评价药物在肠道吸收的方法,其中在体法主要是应用于完整动物实验，具有完整的血液供应和神经支配，保证肠道神经完好无损，直接反映药物的吸收情况，常用于研究药物的渗透和吸收动力学。主要有在体肠灌流法、肠襻法、肠道的血管插管法和测氮法等。,在体肠灌流模型有在体肠回流法和单向灌流技术以及循环灌流三种。,肠灌流模型的原理,在体肠灌流模型不切断血管及神经，保证了肠道神经以及内分泌输入的完好无损，同时也保证了血液及淋巴液的供应，提高了生物活性，并且避免了胃内容物及消化道固有运动的生理影响，能较真实地反映药物的小肠吸收情况。,肠灌流模型对药物吸收研究,1、研究肠吸收机理及吸收动力学,2、确定药物在胃肠吸收的最适pH值和最佳吸收部位,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。,肠灌流模型在药物吸收研究应用的优点,该法