综述-中药成分的肠吸收近况

中药成分的肠吸收近况摘要本文介绍了口服给药吸收的机制，不借助载体媒介转运的药物的吸收规律符合PH-分配假说，即药物的吸收取决于药物在胃肠道中的解离状态和油/水分配系数。解离度小、脂溶性高、分子量较小的药物容易透过生物膜被吸收。简述了研究口服给药吸收的几种实验模型，综述了应用这些实验模型研究黄酮、生物碱、萜类和皂苷类药物口服用药后的肠道吸收情况，浓度和介质pH与吸收率的关系。黄酮类化合物多呈弱酸性，介质pH越小，它们的解离度越低，脂溶性越大，越有利于吸收。氧化苦参碱在小肠吸收主要表现为被动扩散吸收机制。三七总皂苷(包括Rb1和Rg1)的吸收与浓度线性相关，吸收过程不受细胞膜内P-gp和MRP外排载体的调控，三七总皂苷中其他成分对Rb1或Rg1的吸收特性无明显影响。甲型强心苷的吸收情况与其脂溶性密切相关，脂溶性好的，容易透过小肠粘膜吸收。关键词口服给药，肠吸收，PH-分配假说一、概述口服给药是常用的给药途径，也是最方便、最安全的给药途径。药物的吸收是指药物从给药部位进入体循环的过程，小肠是药物口服后的主要吸收部位。因此，研究肠内膜及其细胞对药物的吸收代谢及屏障作用有重要意义。影响口服药物吸收的因素包括：生理因素、药物的物理化学性质和剂型因素。药物的物理化学性质包括解离度、脂溶性、溶出速度和稳定性。不借助载体媒介转运的药物的吸收规律符合PH-分配假说，即药物的吸收取决于药物在胃肠道中的解离状态和油/水分配系数。消化道上皮细胞膜是药物吸收的屏障，通常脂溶性较大未解离型分子容易通过，而离子型药物只能通过生物膜含水小孔通道吸收，该通道吸收作用不强。药物的解离度决定于药物解离常数pKa和消化道pH。弱酸性药物中分子型药物的含量fu=1/（1+10pH-pKa），弱碱性药物中分子型药物的含量fu=1/（1+10pKa-pH）。油/水分配系数是评价药物脂溶性大小的参数，通常脂溶性较好则吸收率大。另外，分子量较小的药物更易穿膜。研究药物吸收的方法有体外法、在体法和体内法。体外法有组织流动室法、外翻肠囊法(evertedsacs)和Caco-2细胞培养模型(Humancolonadenocarcinomacells)；在体法常采用肠道灌流法；体内法通常是在口服给药后测定体内药量及尿中原型药物排泄总量，求算药物动力学参数来评价药物的吸收速度和吸收程度。体外法和在体法都属于研究肠道吸收的范畴。其中在体肠回流法、外翻囊法和Caco-2细胞模型法因其操作简单、数据准确率高，应用最广[１]。外翻肠囊模型：取出选定肠段，排除内容物后翻转，注入一定体积的营养液于肠囊中后结扎，置于含药营养液中，通过对浆膜面的药物增加或粘膜面的药物消失进行定量从而测定药物的吸收速率。BouerR等用外翻囊法研究了肠组织对美沙酮的吸收，证实美沙酮是P-糖蛋白（Pgp）的底物，肠道在吸收美沙酮的同时也存在对此药物的代谢作用。此模型属于经典模型，但组织活性低，实验结果与药物在体内吸收的真实情况存在一定的差异。肠道灌流法：打开麻醉动物腹腔，量取一定长度的肠节段，两端插管，用生理盐水冲洗肠内容物后，用一恒速泵灌流一定浓度药液，分段采集灌流液测定其中药物浓度。根据灌流方式又可分为单向灌流[２]、循环灌流[３]和振动灌流等。在体灌流模型具有完整的血液供应和神经支配，能更真实地反应药物的吸收过程，常用于研究药物渗透和吸收动力学。Caco-2细胞的实验模型：Caco-2细胞模型为体外培养的结肠癌细胞，含有肠酶和多数转运系统，可以用来模拟药物经小肠上皮的主动和被动吸收过程。在Caco-2细胞层的基底面一侧换上Hanks平衡盐溶液（HBSS），在绒毛面一侧换上含有待测药物的HBSS，于37℃恒温摇床中释药，模拟体内吸收情况，定时取样测定两侧药物含量以及细胞中的药物含量。Caco-2细胞模型用于体外研究，效能高，结果精确，是目前国内外广泛应用的研究药物吸收、代谢、排泄等过程的体外实验模型，是筛选新药的有效手段。二、中药成分肠吸收研究1黄酮类的肠吸收黄酮类是种类最多的天然药效成分，具有广泛的生理和药理活性，包括抗病毒、抗癌、抗氧化、抗炎、抗衰老等。黄酮苷元具有较好的脂溶性，可以通过被动扩散透过生物膜而被吸收。天然黄酮类化合物多以糖苷形式存在。由于糖基的连接，黄酮苷类化合物具有较大的亲水性和相对分子质量，通常需水解为苷元后，才能被吸收。Day等[４]从绵羊小肠纯化得到的乳糖酶-根皮苷水解酶(1actasephlorizinhydrolase，LPH)，发现其能够体外催化水解槲皮素-4'-β-葡萄糖苷(quercertin4'-β-glucoside，Q4'G)、槲皮素-3-β-葡萄糖苷(quercertin3-β-glucoside，Q3G)、染料木素-7-β-葡萄糖苷和大豆苷，释放的苷元扩散进入肠粘膜。Na+依赖性葡萄糖转运载体(sodium-dependentglucosetransporter，SGLT1)也可能参与黄酮苷类化合物的转运，WAIJGREN_RA[５]和WOLFFRAMS[６]分别发现其中的葡萄糖苷酶可将Q4'G和Q3G水解为苷元后吸收。陈丙銮等[７]用Caco-2细胞模型研究了槲皮素、木樨草素、芹菜素、大豆苷元、染料木素、芦丁、木樨草苷、忍冬苷和黄芩苷的吸收与介质pH关系，发现偏酸性的介质有利于Caco-2细胞对9种黄酮类化合物的吸收。黄酮类化合物的结构上均有一定数目的酚羟基，显弱酸性。介质pH越小，它们的解离度越低，脂溶性越大，有利于吸收。pH对黄酮类化合物被吸收的影响随羟基数增多而增大。WilfriedAndlauer等[８]采用离体小肠有机灌注模型研究了染料木苷在小肠中的吸收，发现随给药浓度的增加，其吸收量呈线性递增。丁江生等采用大鼠在体循环方法研究灯盏花素的小肠吸收，发现在50～400ug/ml浓度范围内吸收量与浓度呈线性关系,无高浓度饱和现象。这与黄酮被动扩散的吸收机制相符。另外羟基在苯环上的连接方式，糖的数目、种类及取代位置对黄酮苷的吸收均有影响[９]。2生物碱的肠吸收生物碱的结构多样，具有多种生理活性和明显的药理作用，主要有抗炎、抗菌、扩张血管、强心、平喘、抗癌等作用。但由于中药生物碱类结构及代谢途径复杂，产物多，其吸收方式、吸收情况没有统一的规律。由于此类化合物都含有氮元素，多为极性，易溶于水等极性溶剂。消除半衰期长，绝对生物利用率低，通常需添加吸收促进剂[１０]；也有半衰期短的，如氧化苦参碱，临床给药不便，宜制成缓释制剂或经皮给药制剂。苦参素是氧化苦参碱（oxymatrine，OM）和极少量的氧化槐果碱（oxysophocarpine）的混合碱。氧化苦参碱有多方面的药理作用和功效，如抗菌、抗炎、抗病毒、抗肿瘤作用等。作为抗乙肝病毒药苦参素目前得到了广泛应用。氧化苦参碱的药时数据符合二室模型，该药吸收分布快，消除快，但末端消除半衰期较长，绝对生物利用度较低，其在体内发挥作用可能是氧化苦参碱与其代谢产物苦参碱的协同作用[１１]。王素军等[１２]采用大鼠在体循环灌流法考察氧化苦参碱在不同浓度条件下的吸收，发现其吸收量随药物浓度的增大而增大，表观吸收速率常数无统计学差异，药物吸收无浓度饱和现象，符合Ficks扩散原理，说明氧化苦参碱在小肠吸收主要表现为被动扩散吸收机制。李磊等[１３]采用大鼠离体小肠外翻肠囊法试验研究发现：苦参素在空肠和回肠中的累积吸收量最大，在十二指肠和结肠的吸收量次之，约为在空肠结肠中的2/3，但在小肠各肠段均无特异吸收，适合制成缓释制剂。加入促进剂如卵磷脂、脱氧胆酸钠、吐温80、波洛沙姆188和十二烷基硫酸钠可以增加苦参碱的离体小肠吸收[１４]。3其他3.1萜类的肠吸收常见的单萜中药有龙脑、樟脑；环状倍半萜有青蒿素。多以挥发油的形式存在，以透皮给药为主，也有鼻腔给药。二萜类多以含氧衍生物形式存在，常见的有：紫杉醇、穿心莲内酯、丹参酮、银杏内酯、雷公藤内酯、甜菊苷等。这些成分脂溶性较好，口服后可以通过被动扩散被小肠上皮细胞吸收，半衰期短——宜制成缓释剂型提高生物利用度。3.2三萜皂苷的肠吸收三萜类成分多以皂苷形式存在，皂苷通常可溶于水，苷元不溶于水。三萜皂苷类有很多卓有成效的药效成分如人参皂苷、三七皂苷等。冯亮等[１５]通过大鼠在体肠循环实验发现三七皂苷R1和人参皂苷Rg1在小肠上段吸收速率较大，而在胃中吸收速率较小；其吸收速率随着浓度的增加而逐渐减小，在小肠中的吸收不呈现一级动力学过程，吸收机制除了被动扩散以外，可能还有易化扩散和主动转运；卡波姆和冰片对它们在小肠的吸收有显著促进作用。韩旻等[１６]采用Caco-2细胞和动物等模型研究三七总皂苷(PNS)的口服吸收机制，发现三七总皂苷(包括Rb1和Rg1)的吸收与浓度线性相关，吸收过程不受细胞膜内P-gp和MRP外排载体的调控，PNS中其他成分对Rb1或Rg1的吸收特性无明显影响。pH的变化对Rb1或Rg1的摄取影响较小。肠道黏膜的透过性低是其口服吸收差的主要影响因素（大概与三帖皂苷的大分子量和极性有关）。3.3强心苷的肠吸收强心苷分为甲型强心苷和乙型强心苷两种，应用于临床的主要是甲型强心苷。甲型以毛地黄强心苷为代表。从毛花毛地黄和紫花毛地黄中分离出的强心苷现已有50多种。这些成分中供临床应用的除毛地黄苷C为一级苷，亲水性强，适于注射外，其余均为次级苷。毛地黄毒苷，亲脂性较强，口服吸收完全，作用持久而缓慢，可注射或口服，但多口服用于慢性病例。羟基毛地黄毒苷亲脂性低，乙酰化后脂溶性提高，易吸收，在吸收过程中脱去乙酰基，脂溶性降低，易经肾排泄；异羟基毛地黄毒苷（digoxin），亲脂性低，口服不易吸收，可制成注射剂用于急性病例，蓄积性小；去乙酰毛花毛地黄毒苷C，比一级苷毛花毛地黄毒苷C少一个乙酰基，亲水性更强，口服吸收不好，适于注射。由此可总结得到：甲型强心苷的吸收情况与其脂溶性密切相关，脂溶性好的，容易透过小肠粘膜吸收。而其脂溶性与其化学结构、取代剂的种类、位置相关。三、展望药物的吸收与处置是一个重要的研究领域，在开发新药前研究药物的吸收，获得药物在吸收动力学、有效吸收部位、吸收机制、影响吸收的因素等信息有助于确定给药途径，调整剂型、处方组成及临床给药剂量以达到最佳的生物利用度。随着中药现代化进程的不断推进，化学成分的吸收必将研究得愈加广泛而深入，对中药有效成分的吸收机制的认识也将不断加深。而对任意化合物，新的吸收机制的发现，既可能帮助研究者解释一些谜团，也可能使原先建立的观点被推翻或又复杂起来。因此，时时追踪其研究进展，不断更新对它的认识是十分必要的。在这样的背景下，必将有更多疗效与口服吸收效果俱佳的中成药被开发出来。参考文献：[１]沈凯，王景田.药物肠吸收实验研究方法进展.中国新药杂志，2003；12（12）：989-991.[２]CurranPF,SolomonAK.Ionandwaterfluxesintheileumofrats[J].JGenPhysiol,1957,41:143-168.[３]CURRANPF.Na,Cl,andwatertransportbyratileuminvitro.JGenPhysiol,1960,43:1137–1148.[４]DAYAJ，CAADAFJ，DAzJC，etal．Dietaryflavonoidandisoflavoneglycosidesarehydrolysedbythelactasesiteoflactasephlorizinhydrolase[J]．FEBSLett，2000，468(2-3)：166-170.[５]WALGRENRA，LINJT,KlNNERKH，etal.Cellularuptakeofdietaryflavonoidquercertin4'-β-glucosidebysedium-dependentglucosetransporterSGLT1[J]．JPharmacolExpTher，2000，294(3)：837-843.[６]WOLFFRAMS，BLOCKM，ADERP.Quercetin3-O-be