黃芩苷和黃芩素的吸收機(jī)理研究.pdf

1、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、抗腫瘤等廣泛的藥理活性。研究表明，黃芩苷可被腸內(nèi)菌群酶──β-葡萄糖醛酸酶水解為黃芩素，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(fù)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，因此，了解和比較黃芩苷和黃芩素的腸吸收特性，對提高其口服生物利用度和開發(fā)口服制劑具有重要意義。但是相關(guān)情況尚未見報(bào)道。 本課題采用大

2、鼠原位灌注模型，分別建立了胃、腸灌注液中多種藥物的HPLC同時測定方法，研究了黃芩苷和黃芩素的胃、腸吸收特性，考察了膽汁分泌對它們吸收的影響，調(diào)查了兩者之間的相互轉(zhuǎn)化過程，發(fā)現(xiàn)并觀察了黃芩苷的腸分泌現(xiàn)象。此課題為黃芩口服新制劑的開發(fā)研究提供了生物藥劑學(xué)的基礎(chǔ)，研究方法為中藥制劑物質(zhì)基礎(chǔ)的吸收過程研究探索了新的思路和新的途徑。 一、原位灌注模型的適應(yīng)性考察 原位灌注模型是研究藥物胃、腸吸收的重要方法，一般只適用于水溶性好、

3、穩(wěn)定且無胃、腸壁吸附的藥物。然而，研究發(fā)現(xiàn)黃芩素在K-R液中的溶解性不佳，且黃芩苷和黃芩素均不溶于人工胃液。因此，本項(xiàng)目以tween80作為增溶劑，同時輔以少量乙醇配制黃芩苷和黃芩素的胃、腸灌注液。另外，黃芩苷和黃芩素在K-R液中的穩(wěn)定性考察表明，兩者均易被氧化。為了增加黃芩苷和黃芩素在腸灌注液中的穩(wěn)定性，在比較了通N<,2>、避光和改變pH對藥物穩(wěn)定性的影響以及不同抗氧劑的抗氧效果之后，本項(xiàng)目選擇了Vit C作為抗氧劑配制腸灌注液。t

4、ween80和VitC等添加劑都經(jīng)過了系列的試驗(yàn)選用最低的劑量，以減少它們對藥物吸收的影響。此外，原位灌注時胃、腸存在水份的吸收，這可能引起灌注液體積改變從而導(dǎo)致藥物濃度的變化。藥物在胃中的吸收是以藥物的量來計(jì)算的，因而不受水份吸收的影響。但是藥物在腸中的吸收是以藥物濃度計(jì)算的，會受水份吸收的影響。為對腸灌注時的藥物濃度進(jìn)行校正，本項(xiàng)目在腸灌注液中加入了酚紅作為不吸收標(biāo)記。試驗(yàn)證明，分別采用tween80和Vit C作為增溶劑及抗氧劑可

5、以得到澄明穩(wěn)定的胃、腸灌注液，且藥物均無胃腸壁吸附現(xiàn)象。因此，本項(xiàng)目成功的建立了溶解性差且易被氧化的藥物——黃芩苷和黃芩素的原位胃、腸灌注吸收模型。 二、黃芩苷和黃芩素的大鼠胃、腸吸收 本項(xiàng)目分別以大鼠原位胃、腸灌注模型考察了黃芩苷和黃芩素的胃、腸吸收情況。黃芩苷在胃、小腸（不結(jié)扎膽管）及結(jié)腸（10 cm）中的每小時吸收百分率分別為8.05％，-0.94％，2.32％；黃芩素在胃、小腸（不結(jié)扎膽管）及結(jié)腸（10 cm）中

6、的每小時吸收百分率分別為34.53％，30.61％，4.89％。黃芩素在胃、腸各部位的吸收均明顯優(yōu)于黃芩苷，因此，黃芩素比黃芩苷更適于口服給藥。研究進(jìn)一步考察了黃芩素在不同腸段（10 cm）的吸收情況，結(jié)果黃芩素在十二指腸、空腸、回腸及結(jié)腸的吸收速率常數(shù)分別為0.0907 h<'-1>，0.0837 h<'-1>，0.0766 h<'-1>和0.0483 h<'-1>。統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn)，黃芩素在十二指腸、空腸和回腸的吸收速率常數(shù)之間無顯著差

7、異（P>0.05），而在結(jié)腸的吸收速率常數(shù)顯著偏?。≒<0.05）。由于口服給藥后，藥物位于結(jié)腸的時間一般是其在小腸時間的5至10倍<'［14］>，因而，可以認(rèn)為黃芩素在結(jié)腸也能有可觀的吸收。因此，黃芩素具有廣泛的吸收窗，此結(jié)果為黃芩素口服緩釋制劑的研究開發(fā)提供了生物藥劑學(xué)基礎(chǔ)。 三、膽汁排泄對吸收的影響 為了考察膽汁排泄對藥物吸收的影響，本項(xiàng)目同時考察了結(jié)扎膽管和不結(jié)扎膽管時黃芩苷和黃芩素的小腸吸收。結(jié)扎膽管以黃芩苷腸

8、灌注液進(jìn)行小腸灌注時，黃芩苷的吸收速率常數(shù)為0.0239±0.0262 h<'-1>，而不結(jié)扎膽管時其吸收速率常數(shù)為-0.0047±0.0134 h<'-1>。統(tǒng)計(jì)分析表明，結(jié)扎膽管組黃芩苷的吸收速率常數(shù)顯著大于不結(jié)扎膽管組（P<0.05）。此結(jié)果表明黃芩苷可以由膽汁分泌。另外，結(jié)扎膽管以黃芩素腸灌注液進(jìn)行小腸灌注時，黃芩素的吸收速率常數(shù)為0.2106±0.0735 h<'-1>，而不結(jié)扎膽管時其吸收速率常數(shù)為0.4960±0.0512

9、 h<'-1>。統(tǒng)計(jì)分析表明，結(jié)扎膽管組黃芩素的吸收速率常數(shù)顯著小于不結(jié)扎膽管組（P<0.05）。此結(jié)果表明膽汁可以顯著促進(jìn)黃芩素的吸收。這一促進(jìn)作用很可能是由于黃芩素受膽汁的表面活性作用后溶解性增加所致。這也提示在以黃芩素口服給藥時增溶的辦法能夠促進(jìn)其吸收。 四、黃芩苷菌群代謝的考察 試驗(yàn)表明，在以空白腸灌注液配制的黃芩苷腸灌注液中，黃芩苷減少但是黃芩素增加。而在以空白腸灌注液配制的黃芩素腸灌注液中黃芩素穩(wěn)定。并且，在

10、這些腸灌注液中，黃芩苷和黃芩素的總量均保持不變，同時酚紅也保持穩(wěn)定。因此，可以推論得到：黃芩苷可以在以空白腸灌注液配制的腸灌注液中轉(zhuǎn)化為黃芩素。然而，在以K-R液配制的腸灌注液中黃芩苷和黃芩素均穩(wěn)定性良好。文獻(xiàn)報(bào)道，腸道菌群可以產(chǎn)生腸道菌群酶──β-葡萄糖醛酸酶，而此酶可以水解黃芩苷為黃芩素。因此，本試驗(yàn)中黃芩苷向黃芩素的轉(zhuǎn)化很可能是由于此酶的水解導(dǎo)致。此結(jié)果同時表明，此酶不僅存在于小腸，而且還可以溶解于腸灌注液之中。另外，結(jié)扎膽管以黃

11、芩苷腸灌注液進(jìn)行小腸灌注時，也發(fā)現(xiàn)腸灌注液中黃芩苷減少而黃芩素增加。此結(jié)果再次肯定了黃芩苷可在腸內(nèi)轉(zhuǎn)化為黃芩素。因此，對于黃芩苷的吸收有兩點(diǎn)值得注意：（1）黃芩苷的吸收可能由于給藥個體的腸內(nèi)菌群差異而表現(xiàn)出明顯的個體間差異；（2）黃芩苷的吸收可能受與之聯(lián)合使用的抗生素的影響。這些結(jié)果不僅再次表明黃芩素比黃芩苷更適合于口服給藥，也為黃芩苷口服中藥制劑的臨床應(yīng)用提供了可供參考的重要信息。 五、黃芩苷腸分泌的確認(rèn) 大鼠結(jié)扎膽管

12、后以黃芩素腸灌注液灌注時，灌注液中黃芩素減少同時黃芩苷增加。由于膽管已經(jīng)先行結(jié)扎，所以試驗(yàn)中排除了膽汁的影響。因此，有兩種可能性：一方面，腸腔之中可能除了存在黃芩苷向黃芩素的轉(zhuǎn)化之外還存在著黃芩素向黃芩苷的逆向轉(zhuǎn)化；另外，可能是被吸收的黃芩素在小腸的上皮細(xì)胞或者體內(nèi)的其它部位還原為了黃芩苷，然后又通過小腸上皮分泌回到腸腔。為了揭示腸腔之中黃芩苷增加的原因，本項(xiàng)目配制了黃芩素的注射劑。實(shí)驗(yàn)表明，大鼠結(jié)扎膽管后靜脈注射黃芩素再進(jìn)行原位小腸灌

13、注，腸灌注液中明顯出現(xiàn)了黃芩苷。結(jié)果顯示，被吸收的或靜脈注射的黃芩素在體內(nèi)可以被還原為黃芩苷，而黃芩苷又可以通過小腸上皮分泌回到腸腔。由于黃芩苷在小腸的吸收非常少，本項(xiàng)目假設(shè)黃芩苷不吸收，并結(jié)扎膽管以排除膽汁的影響，進(jìn)而建立聯(lián)立方程組，考察黃芩苷的小腸菌群代謝速率常數(shù)和黃芩素的小腸分泌率。結(jié)果兩者分別為：0.0274h<'-1>和25.64％。 綜上所述，本課題探索建立了溶解性差且易被氧化的藥物——黃芩苷和黃芩素的大鼠原位胃、腸

14、吸收模型，研究并比較了兩者的胃、腸吸收能力，考察了膽汁排泄對吸收的影響，調(diào)查了兩者之間的相互轉(zhuǎn)化過程，發(fā)現(xiàn)并觀察了黃芩苷的腸分泌現(xiàn)象（圖1）。結(jié)果表明，黃芩素具有廣泛的吸收窗，黃芩素在胃、腸各個部位的吸收程度均明顯優(yōu)于黃芩苷。黃芩苷只在胃中有中等程度的吸收，在小腸和結(jié)腸基本不吸收：黃芩素在胃和小腸中吸收良好，在結(jié)腸有一定程度的吸收。膽汁不但可以分泌黃芩苷，而且可以促進(jìn)黃芩素的吸收。黃芩苷在腸內(nèi)經(jīng)過菌群代謝為黃芩素而被吸收，被吸收的或靜脈