甘草酸18位差向異構(gòu)體及其水解產(chǎn)物對(duì)P-糖蛋白影響的研究.pdf

1、甘草酸(glycyrrhizic acid,GL)是甘草中最主要的活性成分,水解后產(chǎn)生二分子葡萄糖醛酸(glcuronic acid)和一分子甘草次酸(glycyrrhetinic acid,GA)。由于三萜皂苷母核18位手性碳原子(C-18)構(gòu)型的不同,甘草酸存在一對(duì)差向異構(gòu)體,即18α-甘草酸(α-GL)和18β-甘草酸(β-GL),兩者水解后可生成相應(yīng)的18α-甘草次酸(α-GA)和18β-甘草次酸(β-GA)。早期對(duì)甘草酸、甘草

2、次酸的研究大多沒有將兩個(gè)異構(gòu)體明確區(qū)分,但隨著具有我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的“手性肝藥”異甘草酸鎂在2006年上市,甘草酸18位差向異構(gòu)體的差異日益受到國(guó)內(nèi)外學(xué)者的關(guān)注。從藥物轉(zhuǎn)運(yùn)的角度,本文研究了甘草酸18位差向異構(gòu)體及其水解產(chǎn)物對(duì)P-糖蛋白的影響。
　　 目的：
　　 研究甘草酸18位差向異構(gòu)體及其水解產(chǎn)物對(duì)P-gp功能和表達(dá)的影響,探討其對(duì)P-gp的作用是否具有立體選擇性;通過研究甘草酸18位差向異構(gòu)體水解產(chǎn)物在Caco-

3、2細(xì)胞上對(duì)P-gp底物轉(zhuǎn)運(yùn)的影響,進(jìn)一步確證功能和表達(dá)實(shí)驗(yàn)結(jié)果;通過研究甘草酸制劑對(duì)他林洛爾藥動(dòng)學(xué)的影響,初步探討甘草酸制劑與P-gp底物在臨床上可能發(fā)生的相互作用。
　　 方法：
　　 1.RP-HPLC法分離并測(cè)定甘草酸制劑中的18α-、18β-甘草酸采用Phenyl-Hexyl(4.6 mm×250 mm,5μm)色譜柱,流動(dòng)相為10 mmol·L-1醋酸銨溶液(pH=7.75)-乙腈(83:17),流速1.0 m

4、L/min,柱溫38℃,檢測(cè)波長(zhǎng)250 nm。
　　 2.細(xì)胞培養(yǎng)及單層模型的建立
　　 采用MEM培養(yǎng)基常規(guī)培養(yǎng)Caco-2細(xì)胞、臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞(ECV304),用于研究甘草酸18位差向異構(gòu)體及其水解產(chǎn)物對(duì)P-gp功能和表達(dá)的影響。采用苯基溴化四氮唑藍(lán)法(MTT),判斷各試驗(yàn)藥物的體外最大非細(xì)胞毒性劑量,保證試驗(yàn)過程中細(xì)胞的活性,并為甘草酸18位差向異構(gòu)體及其水解產(chǎn)物對(duì)P-gp功能和表達(dá)以及P-gp底物轉(zhuǎn)運(yùn)影響的研究提

5、供與細(xì)胞作用的最大濃度。
　　 3.羅丹明123攝取實(shí)驗(yàn)研究藥物對(duì)P-go功能的影響
　　 以ECV304細(xì)胞作陰性對(duì)照細(xì)胞,維拉帕米作為抑制P-gp功能的陽性對(duì)照,使用流式細(xì)胞術(shù)測(cè)定羅丹明123(Rho-123)熒光值,分析甘草酸18位差向異構(gòu)體及其水解產(chǎn)物對(duì)P-gp底物—Rho-123被Caco-2細(xì)胞攝取的影響,以此反映P-gp功能的變化。
　　 4.實(shí)時(shí)熒光定量PCR檢測(cè)MDR1 mRNA表達(dá)
　　

6、 以環(huán)孢素A作為上調(diào)MDR1mRNA表達(dá)的陽性對(duì)照,不加藥處理的Caco-2細(xì)胞作為陰性對(duì)照,Real-time PCR檢測(cè)MDR1 mRNA,研究甘草酸18位差向異構(gòu)體及其水解產(chǎn)物對(duì)MDR1mRNA表達(dá)的影響。
　　 5.流式細(xì)胞術(shù)和Western blot檢測(cè)P-gp蛋白表達(dá)
　　 以環(huán)孢素A作為誘導(dǎo)P-gp蛋白表達(dá)的陽性對(duì)照,不加藥處理的Caco-2細(xì)胞作為陰性對(duì)照,采用流式細(xì)胞術(shù)(FCM)和Western bl

7、ot分別研究a-GL和β-GL、α-GA和β-GA對(duì)P-gp蛋白表達(dá)的影響。
　　 6.Caeo-2細(xì)胞單層模型上P-gp轉(zhuǎn)運(yùn)實(shí)驗(yàn)
　　 在TranswellTM12孔板上建立Caco-2細(xì)胞單層模型,使用酶標(biāo)儀測(cè)定轉(zhuǎn)運(yùn)液中Rho-123的濃度,分別考察藥物瞬時(shí)作用下對(duì)Rho-123雙向轉(zhuǎn)運(yùn)的影響以及藥物干預(yù)72 h后Rho-123雙向轉(zhuǎn)運(yùn)的變化。HPLC測(cè)定轉(zhuǎn)運(yùn)液中他林洛爾的濃度,進(jìn)一步在Caco-2細(xì)胞單層模型上考察

8、藥物干預(yù)72 h后他林洛爾外向轉(zhuǎn)運(yùn)的變化。
　　 7.甘草酸制劑對(duì)他林洛爾藥動(dòng)學(xué)的影響
　　 采用2×2雙交叉試驗(yàn)設(shè)計(jì)。14名受試者隨機(jī)等分為2組,一組先服用復(fù)方甘草酸苷片6天,每天三次,每次三片,第7天服用他林洛爾片1片,即試驗(yàn)組:另一組先服用安慰劑6天,每天三次,每次三片,第7天服用他林洛爾片1片,即對(duì)照組。受試者服藥前及服藥后0.25、0.5、0.75、1、1.5、2、2.5、3、4、6、8、12、16和24 h取

9、靜脈血5 mL,置肝素化離心管中,分離出血漿,置-70℃冰箱中保存待測(cè)。采用HPLC法測(cè)定血漿中他林洛爾的濃度。使用DAS2.1.1軟件計(jì)算藥動(dòng)學(xué)參數(shù),SPSS13.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。
　　 結(jié)果與結(jié)論：
　　 1.各制劑中α體和β體甘草酸的組成比各不相同,亟待制定甘草酸制劑中異構(gòu)體含量的相關(guān)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。
　　 2.α-GL、β-GL對(duì)P-gP的影響作用方向呈現(xiàn)相反的趨勢(shì)。中、高濃度(10μmol·L-1、60μ

10、mol·-1)α-GL對(duì)P-gP功能表現(xiàn)出抑制作用,但沒有呈現(xiàn)出劑量依賴性。Β-GL各濃度對(duì)P-gp功能表現(xiàn)出誘導(dǎo)作用,也沒有表現(xiàn)出劑量依賴性;中、高濃度(10μmol·L-1、60μmol·L-1)α-GL下調(diào)MDR1 mRNA表達(dá),β-GL只在高濃度(60μmol·L-1)上調(diào)了MDR1mRNA表達(dá);高濃度(60μmol·L-1)β-GL在蛋白水平對(duì)P-gP有誘導(dǎo)作用,α-GL各濃度沒有表現(xiàn)出對(duì)P-gP表達(dá)的影響。轉(zhuǎn)錄水平上α-GL

11、、β-GL對(duì)P-gP的影響與α-GL、β-GL對(duì)CYP3A的影響呈現(xiàn)一定的同向性,甘草酸18位差向異構(gòu)體對(duì)CYP3A與P-gP的影響有相似的立體選擇性,其機(jī)制是否與孕烷X受體(PXR)有關(guān),有待進(jìn)一步研究。
　　 3.α-GA、β-GA對(duì)P-gP的作用可能存在程度上的差別,而且18α-、18β-甘草次酸對(duì)P-gP的影響與其母體甘草酸的作用趨勢(shì)并不一致。中、高濃度(1μmol·L-1、10μmol·L-1)α-GA對(duì)P-gP功能表

12、現(xiàn)出誘導(dǎo)作用,并呈現(xiàn)出劑量依賴性。高濃度(10μmol·L-1)β-GA對(duì)P-gP功能表現(xiàn)出誘導(dǎo)作用;高濃度(10μmol·L-1)α-GA上調(diào)MDR1 mRNA表達(dá),實(shí)驗(yàn)濃度β-GA未影響MDR1 mRNA的表達(dá);高濃度(10μmol·L-1)α-GA在蛋白水平對(duì)P-gP有誘導(dǎo)作用,實(shí)驗(yàn)濃度β-GA沒有表現(xiàn)出對(duì)P-gp表達(dá)的改變。甘草酸苷水解后與其苷元甘草次酸對(duì)P-gP的影響存在區(qū)別,其機(jī)制有待進(jìn)一步研究。
　　 4.P-gP

13、底物轉(zhuǎn)運(yùn)試驗(yàn)中,高濃度(10μmol·L-1)α-GA瞬時(shí)作用于Caco-2細(xì)胞單層模型,或者干預(yù)單層模型72 h后,均能誘導(dǎo)P-gp底物Rho-123外向轉(zhuǎn)運(yùn);高濃度(10μmol·L-1)β-GA瞬時(shí)作用于Caco-2細(xì)胞單層模型沒有表現(xiàn)出誘導(dǎo)作用,但在干預(yù)Caco-2單層模型72 h后,表現(xiàn)出對(duì)Rho-123外排的誘導(dǎo);他林洛爾的外向轉(zhuǎn)運(yùn)受α-GA、β-GA干預(yù)72 h后的影響與Rho-123受α-GA、β-GA干預(yù)72 h的結(jié)果

14、相似。Α-GA誘導(dǎo)P-gP底物外排的能力比β-GA強(qiáng)。鑒于α-GA、β-GA對(duì)Caco-2細(xì)胞干預(yù)72 h后均能不同程度的促進(jìn)P-gP底物Rho-123和他林洛爾的外向轉(zhuǎn)運(yùn),甘草酸上調(diào)MDR1,誘導(dǎo)外源性物質(zhì)的外排,可能是甘草解毒的機(jī)制之一。
　　 5.他林洛爾藥動(dòng)學(xué)試驗(yàn)表明,復(fù)方甘草酸苷沒有增加他林洛爾的不良反應(yīng),總體上也沒有對(duì)其藥動(dòng)學(xué)產(chǎn)生影響。但有可能是因?yàn)闃颖緮?shù)量不夠多、群體的個(gè)體差異而使藥動(dòng)學(xué)參數(shù)改變沒有表現(xiàn)出統(tǒng)計(jì)學(xué)意義

15、。也有可能是試驗(yàn)設(shè)計(jì)服用復(fù)方甘草酸苷的時(shí)間不夠長(zhǎng),未能產(chǎn)生對(duì)腸道P-gp的誘導(dǎo)。雖然國(guó)內(nèi)外多數(shù)研究采用了他林洛爾作為P-gp相關(guān)人體試驗(yàn)的探針?biāo)幬?其是否能準(zhǔn)確反映P-gp的變化情況,有待進(jìn)一步確證。鑒于本研究體外實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)α-GA可能比β-GA有更強(qiáng)的誘導(dǎo)P-gp的能力,α體甘草酸制劑對(duì)P-gp底物藥動(dòng)學(xué)的影響有待進(jìn)一步研究,并且由于純?chǔ)馏w甘草酸制劑臨床應(yīng)用時(shí)間還不長(zhǎng),臨床上與其他藥物同時(shí)使用時(shí),應(yīng)注意觀察是否有藥物相互作用的發(fā)生。