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Analysis on pharmacokinetics-pharmacodynamics correlation of Huanglian Jiedu Decoction

黄连解毒汤的药动学-药效学相关性研究



全 文 :中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 42 卷 第 10 期 2011 年 10 月

·2042·
黄连解毒汤的药动学-药效学相关性研究
宋 珏 1,路 通 2,谢 林 3,刘晓东 3*
1. 安徽医科大学药学院,安徽 合肥 230032
2. 中国科学院上海药物研究所 药物代谢研究中心,上海 201203
3. 中国药科大学 江苏省药物代谢动力学重点实验室,江苏 南京 210038
摘 要:目的 研究大鼠给予黄连解毒汤(HJD)、黄芩提取物及黄芩苷后,血清中黄芩苷和汉黄芩苷的经时变化及抗氧化
作用的药动学-药效学(PK-PD)相关性。方法 以 HPLC 法同步监测血清黄芩苷、汉黄芩苷的水平,求算其血药浓度-时间
曲线下面积(AUC),并将含药血清抗氧化作用的效应-时间曲线下面积(AUE)与对应的 AUC 进行相关性分析。结果 HJD、
黄芩提取物及黄芩苷的 lgAUC-AUE 均呈近似“S”形曲线。结论 HJD、黄芩提取物及黄芩苷的抗氧化作用与血清黄芩苷、
汉黄芩苷水平呈正相关,黄芩苷可能是 HJD 及黄芩抗氧化作用的活性成分,汉黄芩苷也有一定的抗氧化作用。
关键词:黄连解毒汤;黄芩;黄芩苷;汉黄芩苷;药动学;药效学
中图分类号:R285.5 文献标志码:A 文章编号:0253 - 2670(2011)10 - 2042 - 05
Analysis on pharmacokinetics-pharmacodynamics correlation
of Huanglian Jiedu Decoction
SONG Jue1, LU Tong2, XIE Lin3, LIU Xiao-dong3
1. College of Pharmacy, Anhui Medical University, Hefei 230032, China
2. DMPK Center, Shanghai Institute of Materia Medica, Chinese Academy of Science, Shanghai 201203, China
3. Key Laboratory of Drug Metabolism & Pharmacokinetics, China Pharmaceutical University, Nanjing 210038, China
Abstract: Objective To study pharmacokinetics-pharmacodynamics (PK-PD) correlation of Huanglian Jiedu Decoction (HJD)
through simultaneous determination of baicalin and wogonoside in serum after oral administration of HJD, Scutellariae Radix extract,
and baicalin to rats. Methods The serum concentrations of baicalin and wogonoside were simultaneously detected with an HPLC
method and the area under serum concentration-time curve (AUC) was calculated. The correlation between the parameter area under
serum effect-time curve (AUE) and AUC was analyzed. Results The scatterplots of lg(AUC)-AUE in above three groups were
formed as “S-shaped” curves. Conclusion The anti-oxidative effects of HJD, Scutellariae Radix extract, and baicalin have a positive
correlation with baicalin and wogonoside levels in serum. Baicalin may act as one of the anti-oxidants both in Scutellariae Radix
extract and HJD. Also, wogonoside has anti-oxidative effects to some extent.
Key words: Huanglian Jiedu Decoction (HJD); Scutellariae Radix; baicalin; wogonoside; pharmacokinetics (PK); pharmacodynamics (PD)

中药复方成分复杂,作用广泛,很难用一种成
分、一种效应反映复方的全貌。如能选择合适的效
应指标,同步监测体内可能产生相同效应的多个成
分,并将时间-药效-药物浓度三者结合,从而建立
多成分的药动学(PK)和多效应的药效学(PD)
结合模型,就能更加准确地评价药物的体内过程以
及产生药理作用的动态过程,较为全面地反映中药
复方药动学特征。黄连解毒汤(Huanglian Jiedu
Decoction,HJD)为中医清热解毒的经典方,具有
广泛的药理作用与临床用途。近年来,该方的抗氧
化作用受到广泛重视[1-3],关于其药动学方面也有研
究报道[4-5],但关于其 PK-PD 相关性研究尚少。本实
验以 HPLC 法,同步监测 HJD、黄芩及黄芩苷大鼠
给药后血清中黄芩苷、汉黄芩苷水平,以 3 种供试
药品的含药血清抗氧化作用为效应指标[6],对 HJD
的药动学-药效学(PK-PD)关系进行初步探讨。

收稿日期:2011-01-18
基金项目:安徽省高等学校青年教师科研资助计划(2006jq1106);安徽医科大学校科研基金(2006kj19)
作者简介:宋 珏(1979—),女,安徽芜湖人,安徽医科大学药剂学教研室讲师,博士,主要从事生物药剂学与药动学研究。
Tel: (0551)5161115 Fax: (0551)5161116 E-mail: bao712@126.com
*通讯作者 刘晓东 Tel: (025)83271006 E-mail: xdliu1960@hotmail.com
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 42 卷 第 10 期 2011 年 10 月

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1 材料
1.1 动物
SD 大鼠,雄性,体质量 250~280 g,上海西普
尔-必凯实验动物有限公司提供,合格证号:SCXK
(沪)2003-0002。
1.2 药品与试剂
黄连、黄芩、黄柏、栀子均购自南京药业股份
有限公司药材分公司,并经中国药科大学生药学陈
立娜博士鉴定。
黄芩苷对照品购自中国药品生物制品检验所,
汉黄芩苷对照品为中国中医研究院中药研究所刘美
兰教授惠赠,质量分数>98%。试剂均为分析纯,
水为超纯水。
1.3 仪器
岛津 LC—2010 CHT 高效液相色谱仪,配有低
压梯度四元泵、紫外检测器及 CLASS—VP 色谱工
作站。Milli—Q Gradient A10 超纯水器(Millipore
Inc,美国)。
2 方法[7]
2.1 色谱条件
Shim-pack ODS 色谱柱(250 mm×4.6 mm,5
μm)。流动相 0.05%磷酸+5 mmol/L NaH2PO4(A)-
乙腈(B),梯度洗脱,0~16 min,74.5% A;16~
19.5 min,55% A;19.5~21.5 min,74.5% A;21.5~
26 min,平衡色谱柱;体积流量 1.5 mL/min;检测
波长 276 nm;柱温 40 ℃。
2.2 样品制备
黄连、黄芩、黄柏、栀子按古方质量比例 3∶2∶
2∶3 混合,加 10 倍量水浸泡 1 h,加热煮沸后文火
煎煮 1 h,趁热滤过。同法再煎煮 2 次,合并 3 次滤
液,加热浓缩成浸膏,100 ℃烘干,研磨成粉,冷
藏保存,所得提取物粉末(HJD)相当于生药 4.57
g/g。同法制得黄芩提取物,相当于生药 3.75 g/g。
经 HPLC 法分析,黄芩提取物中含黄芩苷 160 mg/g,
HJD 中含黄芩苷 40 mg/g。黄芩苷,自行制备,质
量分数 80%。
2.3 含药血清的制备
大鼠 12 只,随机分 3 组,每组 4 只。禁食 12 h
后 3 组大鼠分别给予 HJD 5.13 g/kg、黄芩提取物
1.25 g/kg 及黄芩苷(自制)250 mg/kg,各样品以黄
芩苷计剂量相当,各样品以 0.5%羧甲基纤维素钠
(CMC-Na)混悬液为溶媒。分别于给药前和给药后
5、15、30 min 及 1、2、3、4、6、8、10、12 h 眼
球取血,3 000 r/min 离心 10 min,分离血清,备用。
2.4 血清样品的处理
取血清 0.1 mL,加入 1 mmol/L KH2PO4溶液 50
μL,振荡混匀,加入甲醇-乙腈(1∶1)溶液 100 μL
涡漩 10 min,两次离心(18 000 r/min),每次 10 min,
取 20 μL 进样分析。
2.5 含药血清对 PC12 细胞保护作用的药效学研究[6]
将 PC12 细胞悬液以 1×105/mL 浓度接种于 96
孔培养板中,培养至细胞长满单层,D-Hank’s 液洗
2 次,每孔加入 DMEM 培养液 100 μL,各组分别
加入经 0.22 μm 滤膜滤过灭菌的相应含药血清,终
体积分数为 5%,每组设 6 复孔。将样品分为 14 组:
空白血清对照组(1),模型组(2),给药后 5、15、
30 min 及 1、2、3、4、6、8、10、12 h 的含药血清
组(3~13),尼莫地平组(14)。第 1、2 组加入含
5%空白血清的培养液,第 14 组加入终浓度为 5×
10−6 mol/L 尼莫地平,第 3~13 组分别加入各相应
时间点的 5%含药血清;第 2~14 组每孔加入终浓
度为 2 mmol/L 的 H2O2 造模。37 ℃、5% CO2 培养
3 h。弃去培养液,D-Hank’s 液洗涤 2 次,加入无血
清 DMEM 培养 16 h。MTT 法测定细胞活力,计算
含药血清对 PC12 细胞的保护率。
保护率=(A 含药血清-A 模型)/(A 对照-A 模型)
2.6 统计学方法
数据均以 sx ± 表示,相关参数以Excel软件处理。
3 结果
3.1 方法学验证
在本实验条件下,黄芩苷、汉黄芩苷及其 3 种
未知结构代谢物均有较强的色谱峰和较好的分离
度,血浆杂质不干扰样品的测定,基线噪音小,黄
芩苷、汉黄芩苷的保留时间分别为 8.28、17.1 min,
见图 1。
取空白血浆 0.1 mL,精密加入 10 μL 不同浓度
的黄芩苷、汉黄芩苷对照品,使黄芩苷质量浓度分
别为 0.156、0.312、0.625、1.25、2.5、5、10 μg/mL,
汉黄芩苷质量浓度分别为 0.109、0.218、0.437、
0.875、1.75、3.5、7 μg/mL。按“2.3”项方法操作。
以样品的质量浓度(X)对样品峰面积(Y)作线性
回归。黄芩苷回归方程 Y=17 591 X-2 067(r=
0.999 2,n=5);汉黄芩苷回归方程 Y=22 827 X+
458(r=0.999 9,n=5)。
3.2 黄芩苷及汉黄芩苷的药动学
大鼠 ig 给予 HJD、黄芩提取物及黄芩苷后,血清
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 42 卷 第 10 期 2011 年 10 月

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中黄芩苷及汉黄芩苷血药浓度-时间曲线见图 2。
3.3 含药血清对 PC12 细胞的保护作用
MTT 法测得各供试样品对 PC12 细胞的保护
率,效应-时间曲线见图 3。
3.4 血药浓度-时间曲线、效应-时间曲线的相关性分析
比较各含药血清组的效应-时间曲线与黄芩苷
血药浓度-时间曲线,发现给药后 0~1 h 内,各组
效应-时间曲线和血药浓度-时间曲线均达峰值;2~
4 h 效应-时间曲线达到第 2 个峰值,但血药浓度-时
间曲线中黄芩苷的量较低;4 h 后,血药浓度-时间
曲线中黄芩苷的量达到第 2 个峰值,效应也相应增
加,但保护率低于第 1 个效应峰。

1-黄芩苷 2-汉黄芩苷 3~5-3 种代谢产物
1- baicalin 2- wogonoside 3—5-three metabolites
图 1 大鼠空白血清(A)、黄芩苷和汉黄芩苷对照品(B)、空白血清+黄芩苷、汉黄芩苷对照品(C)和给予 HJD 后 10 min
血清样品(D)的 HPLC 图
Fig. 1 HPLC chromatograms of rat blank serum (A), baicalin and wogonoside reference substances (B), blank serum spiked
with baicalin and wogonoside (C), and sample of 10 min after oral administration of HJD (D)

图 2 HJD(A)、黄芩提取物(B)和黄芩苷(C)ig 给药后大鼠血清中黄芩苷、汉黄芩苷血药浓度-时间曲线 (n=4)
Fig. 2 Serum concentration-time curves of baicalin and wogonoside after ig administration of HJD (A),
Scutellariae Radix extract (B), and baicalin (C) in rats (n=4)

图 3 HJD(A)、黄芩提取物(B)和黄芩苷(C)ig 给药后含药血清对 H2O2介导的 PC12 细胞损伤的效应-时间曲线 (n=4)
Fig. 3 Serum effect-time curves of protection rate of herb-contained serum against H2O2-induced cell damage in PC12 cells
after ig administration of HJD (A), Scutellariae Radix extract (B), and baicalin (C) (n=4)

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18
A B C D
1
2
1
2
1
2
3
4
t / min
5

汉黄芩苷 黄芩苷
黄芩苷
汉黄芩苷
汉黄芩苷
黄芩苷
A B C
0 2 4 6 8 10 12 0 2 4 6 8 10 12 0 2 4 6 8 10 12
10
8
6
4
2
0
10
8
6
4
2
0
14
12
10
8
6
4
2
0
ρ
/ (
μg
·m
L−
1 )

ρ/


m
L-
1 )

ρ/


m
L-
1 )

t / h

A B C
0 2 4 6 8 10 12 0 2 4 6 8 10 12 0 2 4 6 8 10 12
t / h
200
150
100
50
0
100
80
60
40
20
0
160
120
80
40
0



/%




/%




/%

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由 HJD 抗氧化作用的效应-时间曲线及血清中
黄芩苷、汉黄芩苷的血药浓度-时间曲线,分别求
算效应-时间曲线下面积(AUE)及血药浓度-时间
曲线下面积(AUC)。以 AUC 的对数值为横坐标,
AUE 为纵坐标作图,得 lg AUC-AUE 曲线近似“S”
形,表明 HJD 的抗氧化作用与黄芩苷、汉黄芩苷
的量呈正相关。将这 2 个成分的 AUC 简单叠加,
其与 HJD 的 AUE 亦呈正相关,见图 4。同法可知
黄芩提取物及黄芩苷的抗氧化作用也与血清中黄
芩苷、汉黄芩苷浓度呈正相关。结果见图 5、6。

图 4 黄芩苷(A)、汉黄芩苷(B)、黄芩苷+汉黄芩苷(C)的质量浓度与 HJD 含药血清保护率之间的相关性拟合 (n=4)
Fig. 4 Correlation between baicalin (A), wogonoside (B), and baicalin + wogonoside (C) concentrations
and protection rate of herb-contained serum in HJD (n=4)

图 5 黄芩苷(A)、汉黄芩苷(B)、黄芩苷+汉黄芩苷(C)的质量浓度与黄芩提取物含药血清保护率之间的相关性拟合 (n=4)
Fig. 5 Crrelation between baicalin (A), wogonoside (B), and baicalin + wogonoside (C) concentrations
and protection rate of herb-contained serum in Scutellariae Radix extract (n=4)

图 6 黄芩苷(A)、黄芩苷+汉黄芩苷(B)的质量浓度与
黄芩苷含药血清保护率之间的相关性拟合 (n=4)
Fig. 6 Crrelation between baicalin (A) and baicalin +
wogonoside (B) concentrations and protection
rate of herb-contained serum in baicalin (n=4)
4 讨论
HJD 具有良好的抗氧化作用[1-3],其中黄芩的
抗氧化作用尤其受到关注和研究[8]。已证实黄芩对
酶促及非酶促两种途径生成过氧化脂质的过程均有
显著抑制作用。黄芩中的活性成分黄芩苷及其苷元
黄芩素、汉黄芩苷及其苷元汉黄芩素对大鼠大脑皮
质线粒体氧化损伤均有保护作用[2],结构中的 2、3
位双键、4 位羰基及 3 或 5 位羟基可能是其清除自
由基、抗氧化作用的活性基团[3]。故本实验以抗氧
化作用作为 HJD 的代表性效应指标,同步监测 HJD
中主要抗氧化组分黄芩中的黄芩苷、汉黄芩苷,分
析其量-效关系。
结果表明,HJD、黄芩提取物、黄芩苷 3 组含
A

B

0 1 10 100
140
120
100
80
60
40
20
0
lg AUC
0 1 10 100
lg AUC
140
120
100
80
60
40
20
0
A
U
E
A
U
E
A B
A

B

CA B C
0 1 10 100 0 1 100 0 1 10 100
100
80
60
40
20
0
100
80
60
40
20
0
A
U
E
A
U
E
A
U
E
lg AUC lg AUC lg AUC
A

B

CA B C
0 1 10 0 10 100 1 000 0 10 1 000
lg AUC lg AUC lg AUC
100
80
60
40
20
0
100
80
60
40
20
0
100
80
60
40
20
0
A
U
E A
U
E
A
U
E
100
80
60
40
20
0
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 42 卷 第 10 期 2011 年 10 月

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药血清的抗氧化作用的 AUE 与各含药血清中黄芩
苷量的 AUC 呈正相关,提示黄芩苷可能是黄芩、
乃至 HJD 抗氧化作用的主要成分。在 0~1 h 内,
效应-时间曲线与黄芩苷血药浓度-时间曲线平行上
升同步达峰,提示黄芩苷可能与该效应峰的产生有
关。2~4 h,黄芩苷的量偏低,而各含药血清组抗
氧化作用反出现峰值,包括黄芩苷组也如此,提示
给药后体内可能产生了具抗氧化活性的黄芩苷代谢
物,或被黄芩苷激活的自身活性物质。该时间段的
效应峰可能是这些物质与黄芩苷共同作用的结果。
在本实验中给药 4 h 后,血清黄芩苷水平达第 2 个
峰,效应有所增加,但低于相同浓度下的第 1 个效
应峰,提示第 1 效应峰可能也有其他物质参与。前
期研究证实[4],黄芩的含药血清经灭活后,2~4 h
时的效应峰值消失,也说明了黄芩含药血清的这一
效应峰可能是其他物质产生的,血清灭活后这些物
质活性降低,从而降低了其抗氧化作用。
比较图 4、5、6 可见,3 个给药组中以 HJD 组
的图形最接近“S”,说明全方的相关性最高。虽然
全方 AUC 较黄芩苷组 AUC 有所降低,但全方的抗
氧化效应却一直保持较高水平,提示全方可能存在
黄芩苷以外的抗氧化活性成分。证实该方配伍的合
理性。
汉黄芩苷也具有抗氧化作用[9]。本实验结果表
明,ig 给予 HJD、黄芩后,血清中汉黄芩苷的量与
含药血清的抗氧化作用呈正相关,lgAUC-AUE 曲
线近似“S”形。将黄芩苷、汉黄芩苷质量浓度简
单叠加,两者质量浓度之和的 lgAUC 与 AUE 也呈
近似“S”形曲线,即两者亦呈正相关。黄芩苷、
汉黄芩苷可能均为 HJD 及黄芩提取物中抗氧化活
性成分,只是汉黄芩苷血清浓度较低,对抗氧化作
用的贡献小于黄芩苷的贡献。
参考文献
[1] Kimura Y, Okuda H, Taira Z, et al. Studies on Scutellariae
Radix IX: New component inhibiting lipid peroxidation
in rat liver [J]. Planta Med, 1984, 51(4): 290-295.
[2] 高中洪, 黄开勋, 卞曙光, 等. 黄芩黄酮对自由基引起
的大鼠脑线粒体损伤的保护作用 [J]. 中国药理学通
报, 2000, 16(1): 81-83.
[3] Gao Z H, Xu H B, Chen X J, et al. Antioxidant status and
mineral contents in tissues of rutin and baicalin fed rats
[J]. Life Sci, 2003, 73: 1599-1607.
[4] 宋 珏, 路 通, 谢 林, 等. 以血清药理学方法研究
黄连解毒汤对小鼠的药效动力学 [J]. 中草药, 2005,
36(5): 709-713.
[5] 邓远雄, 杨昌华, 牟玲丽. 黄连解毒汤中黄芩苷和汉黄
芩苷在糖尿病大鼠体内的药动学 [J]. 中草药, 2008,
39(2): 227-231.
[6] 宋 珏, 路 通, 谢 林, 等. 黄连解毒汤抗氧化作用
的血清药理学研究 [J]. 中国实验方剂学, 2010, 16(4):
118-122.
[7] 路 通, 宋 珏, 谢 林, 等. HPLC 法同时测定灌胃
黄芩水煎剂后大鼠血浆中黄芩苷和汉黄芩苷的质量浓
度及药动学研究 [J]. 中草药, 2005, 36(6): 870-873.
[8] Kimura Y, Okuda H, Tani T, et al. Studies on Scutellariae
Radix VI: Effects of flavanone compounds on lipid
peroxidation in rat liver [J]. Chem Pharm Bull, 1982, 30(5):
1792-1795.
[9] Yokozawa T, Ishida A, Kashiwada Y, et al. Coptidis
Rhizoma: protective effects against peroxynitrite-induced
oxidative damage and elucidation of its active components
[J]. J Pharm Pharmacol, 2004, 56: 547-556.