全 文 :葛根黄酮在大鼠肠道的吸收动力学研究
林文慧,朱春燕,陈 卫,石 峰
(中国医学科学院 中国协和医科大学 药用植物研究所,北京 100094)
[摘要] 目的:研究葛根黄酮在肠道中的吸收部位和吸收机制。方法:通过对大鼠的十二指肠、空肠、回肠和
结肠分别进行在体肠吸收实验,用高效液相色谱法测定葛根黄酮主要成分葛根素的含量,计算出葛根素在各部位
的表观吸收速率常数Ka和回流4h的累计吸收药量,从而反映出葛根黄酮的吸收部位和吸收机制。结果:葛根总
黄酮中葛根素在十二指肠、空肠、回肠和结肠的表观吸收速率常数分别为00139,00128,00121,00131h-1;4
h的累计吸收药量分别为136936,122739,115230,123015μg;其在十二指肠段的吸收明显高于其他肠段(P<
005)。结论:葛根黄酮在大鼠整个肠道中均有吸收;其吸收呈一级动力学过程。
[关键词] 葛根黄酮;在体肠吸收;高效液相色谱法
[中图分类号]R285.5 [文献标识码]A [文章编号]10015302(2008)02016404
[收稿日期] 20070420
[基金项目] 国家高技术研究发展计划(863计划)生物与现
代农业技术领域创新药物和中药现代化重大专项(2003AA2Z3249)
[通讯作者] 朱春燕,Tel:(010)62896711,Fax:(010)628967
11,Email:zhuchunyan168@sohu.com
葛根为豆科植物野葛 Puerarialobata(Wild.)
Ohwi或甘葛藤 PthomsoniBenth.的干燥根,性味
甘、辛、凉,归脾、胃经,具有解肌退热、生津、透疹,升
阳止泻的功效。用于外感发热头痛、高血压颈项强
痛等[1]。现代药理学研究显示,葛根黄酮具有降低
血压、降血脂、改善心脑循环、延缓动脉硬化等作
用[2],多用于治疗高血压、冠心病、心绞痛和心率失
常[3,4]等心脑血管疾病。葛根中含有多种成分,现
代化学研究表明,其主要的有效成分为异黄酮类化
合物,其中以葛根素含量最高[3],其水溶性和脂溶
性都比较差,口服生物利用度低[5]。
探讨中药有效成分口服时的吸收部位和吸收机
制是提高中药口服给药的生物利用度和研究开发口
服制剂的基础[6]。肠道是药物吸收的主要部位,研
究药物的肠道吸收特性可以指导剂型选择,从而控
制药物的溶出、释放部位以及在体内的滞留时间,从
而提高其生物利用度。目前,葛根黄酮在肠道的吸
收情况尚无报道,仅有周冬菊等[7]利用紫外双波长
等吸收消去法对葛根素在小肠部位的吸收情况进行
研究,发现葛根素在小肠段的吸收速率常数较小,吸
收较慢,药物在小肠上段比小肠下段有较大的吸收。
本研究选用大鼠在体肠吸收模型,对葛根黄酮在肠
道中的吸收机制进行研究,为剂型的设计提供可靠
的实验依据。
1 材料
1.1 药物
葛根药材经中国医学科学院药用植物研究所林
寿全研究员鉴定为野葛Plobata。野葛根用7倍量
稀乙醇提取3次,每次2h,将提取液浓缩,得稠膏,
加2倍于药量的水溶解,过滤,滤液蒸去乙醇,加水
使成每毫升含 1g生药的溶液。将溶液上大孔树
脂,用90%乙醇洗脱有效成分,洗脱液浓缩后减压
干燥,得葛根黄酮提取物(批号040120,葛根素含量
1793%)。
1.2 试剂
葛根素对照品(中国药品生物制品检定所,批
号0752200209);酚红(北京化学试剂公司,批号
060811);乌拉坦 (北京化学试剂公司,批号
041110);冰醋酸(北京化学试剂公司,批号060330)
乙腈(fisher试剂公司)为色谱纯,液相用水为双蒸
水,其他试剂均为分析纯 。
KrebsRinger试剂(pH74,简称“K氏液”):称
取 NaCl78g,KCl035g,CaCl2037g,NaHCO3
137g,NaH2PO4032g,MgCl2002g,葡萄糖14
g,加蒸馏水适量使成1000mL。
1.3 动物
雄性SD大鼠,体重(250±20)g,北京市维通利
华实验动物技术有限公司,动物合格证号:SDXK
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(京)20070001。
1.4 仪器
LC-10AT高效液相色谱仪(日本岛津):SPD-
10AVP紫外检测器,SCL-10AVP控制器,CTO-
10ASVP柱温箱,CLASS-VP工作站;752型紫外光
分光光度计(上海精密科学仪器有限公司);BT00-
300M恒流泵(保定兰格恒流泵有限公司);JA1003
型电子天平(上海天平仪器厂);电热恒温水浴锅
(型号 HH·SY11-Ni2B,北京市长风仪器仪表公
司);TCQ-250超声波清洗器(北京医疗设备二
厂);SHB-88型循环水式多用真空泵(郑州长城科
工贸有限公司)。
2 方法
2.1 肠循环液中酚红浓度的测定方法
2.1.1 酚红浓度的测定方法 取待测样品溶液
05mL置10mL具塞试管中,加入 01mol·L-1
NaOH溶液 5mL[8],摇匀,显色。01mol·L-1
NaOH溶液为空白,在 558nm波长处测定吸光度
(A)。
2.1.2 酚红标准曲线的制备 精密称定酚红 10
mg,置于100mL量瓶中,用 K氏液溶解,稀释至刻
度,摇匀,即得10μg·mL-1的酚红母液。精密吸取
1,2,3,4,5,6mL置10mL量瓶中,用 K氏液定容,
配成质量浓度分别为 10,20,30,40,50,60μg·
mL-1的酚红标准溶液。按2.1.1项下方法操作,测
定A。以A为纵坐标,浓度(C)为横坐标进行线性
回归,得标准曲线方程 A=00172C+00263,r=
09994(n=6)。
2.1.3 回收率试验 取高、中、低3种质量浓度分
别为10,30,60μg·mL-1的酚红标准液,按2.1.1
项下方法操作,测定 A。代入标准曲线方程计算浓
度,以测得量与加入量之比计算回收率。结果表明,
酚红低、中、高3种质量浓度回收率分别为(9896±
117)%,(10048±056)%,(9943±013)%。
2.1.4 精密度考察 取高、中、低3种质量浓度分
别为10,30,60μg·mL-1的酚红标准液,按2.1.1
项下方法测定。以1d内测定的5次结果计算日内
精密度,以5d内测定的5次结果计算日间精密度。
结果表明,酚红低、中、高3种质量浓度的日内 RSD
分别为 155%,053%,013%,日间 RSD分别为
191%,083%,037%。
2.2 葛根黄酮肠循环液中葛根素的高效液相色谱
法测定
空白肠循环液的紫外扫描图谱表明,大鼠的肠
分泌液在葛根素的最大吸收波长254nm处也有吸
收,而且通过既不含药物也不含酚红的空白肠循环
实验可知,随着时间的延长,空白肠循环液中大鼠肠
分泌物浓度增加,其在254nm处的吸光度值也逐渐
升高,从而无法采用紫外分光光度法来准确测定葛
根黄酮肠循环液中葛根素的浓度,所以选用高效液
相色谱法,排除空白肠循环液的干扰,从而准确测定
肠循环液中葛根素的浓度。
2.2.1 色谱条件 色谱柱为 ShimpackCLCODS
(46mm×150mm,5μm);流动相乙腈:005%冰
醋酸(13∶87);流速10mL·min-1;柱温30℃;检
测波长254nm;进样量20μL。
222 方法可行性考察 分别取葛根素对照品溶
液、葛根黄酮肠循环液和空白肠循环液,进样,在上
述色谱条件下分离测定(图1)。由图1可见葛根素
对照品溶液的tR=7981min,葛根黄酮肠循环液中
葛根素的保留时间与葛根素对照品溶液一致,空白
肠循环液在此条件下没有干扰。
图1 葛根素对照品,葛根黄酮,空白肠色谱图
A葛根素对照品溶液;B葛根黄酮肠循环液;C空白肠循环液
223 标准曲线的制备 精密称取葛根素对照品
127mg,置于50mL量瓶中,用蒸馏水溶解并稀释
至刻度,摇匀,即得质量浓度为254μg·mL-1的葛
根素标准液母液。再精密量取05,1,2,4,6,8mL
母液至10mL量瓶中,用蒸馏水稀释、定容至刻度,
摇匀,得到质量浓度分别为 127,254,508,
1016,1524,2032μg·mL-1的葛根素标准液。进
样20μL,在上述色谱条件下分离测定,记录色谱图
与峰面积,以浓度 (C)为横坐标,以葛根素峰面积
(A)为纵坐标,得标准曲线方程 A=72204C-
32067,r=09997(n=6)。
2.2.4 回收率实验 取低、中、高3种质量浓度分
别为127,508,2032μg·mL-1的葛根素对照品
溶液,进样20μL,在上述色谱条件下分离测定,按
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标准曲线方程计算浓度,以测定浓度与加入浓度之
比计算回收率。结果表明,葛根素低、中、高3种质
量浓 度 的 回 收 率 分 别 为 (1013±148)%,
(9982±124)%,(10016±191)%。
2.2.5 精密度考察 取低、中、高3种质量浓度分
别为127,508,2032μg·mL-1的葛根素对照品
溶液,按样品测定方法测定。以1d内测定的5次
结果计算日内精密度,5d内测定的5次结果计算日
间精密度。结果表明葛根素低、中、高3种质量浓度
的日内 RSD分别为 143%,121%,172%,日间
RSD分别为150%,085%,124%。
2.3 药物的稳定性实验
取75mL质量浓度为80μg·mL-1的葛根黄酮
供试液置于37℃水浴中,分别于0,1,2,3,4h取样
1mL,测定葛根素含量的变化,结果 RSD12%,说
明样品在4h内稳定,可以排除药物稳定性因素对
实验结果的影响。
2.4 葛根黄酮的吸收机制
2.4.1 供试液的制备 精密称取葛根黄酮粉末
004g与酚红001g置500mL量瓶中,用 K氏液
溶解定容至刻度,摇匀,得到药物质量浓度为80μg
·mL-1、酚红质量浓度为20μg·mL-1的供试液。
酚红液的制备:精密称取酚红002g置100mL
量瓶中,加K氏液溶解定容至刻度,摇匀,得到质量
浓度为20μg·mL-1的酚红液。
2.4.2 大鼠在体肠吸收实验[9] 调节恒温水浴温
度为(37±05)℃,将 K氏液、供试液、生理盐水置
恒温水浴槽中预热至37℃。选取实验前禁食18h
(自由饮水)的大鼠,腹腔注射 20%乌拉坦溶液
(0008mL·g-1)麻醉并固定,沿腹中线打开腹腔,
按以下方法取肠道各段,在两端剪切后插管,并用线
扎紧。十二指肠段自幽门1cm处开始,空肠段自幽
门15cm处开始,回肠段自盲肠上行20cm处开始,
结肠自盲肠后端开始,各段均取10cm。先以5mL
·min-1流速用37℃ K氏液冲洗肠管内容物至净。
取预热至37℃的供试液75mL,先以5mL·min-1
流速循环10min后,将流速调为25mL·min-1,立
即自供试液锥形瓶中取样15mL,用045μm微孔
滤膜滤过,取续滤液,作为药物和酚红零时间样品,
同时向供试液中补加酚红液(20μg·mL-1)2mL。
按此方法,分别于05,1,15,2,3,4h取样,过滤,
补加酚红液。实验结束后,将肠段沿两端切口剪下,
测量肠段长度。实验过程中用灯光照射等法保证肠
组织的温度为37℃,并用生理盐水浸渍的纱布覆盖
于肠组织表面以保湿。
2.5 吸收速率常数Ka(h
-1)的计算
取各时间点样品溶液05mL,按2.1.1项下方
法操作,将测定的吸光度值代入酚红标准曲线,计算
出酚红浓度和肠循环液的体积。同时取样品液进样
20μL,按2.2.1项下色谱条件进行测定,计算出同
时间点肠循环液中葛根素的浓度。
各时间点肠循环液的体积:V0=C×V/C0
Vi=[Ci-1×(Vi-1-15)+C补 ×2]/Ci(i=1,…6)
各时间点肠循环液中的剩余药量:Xi=C′i×Vi(i=0,…
6)
各时间点的吸收药量:Xai=C′i-1×Vi-1-C′i-1×15-
C′i×Vi(i=1,…6)
累积吸收药量:Xa0-i=∑X
a
i
累积吸收百分率:PA(%)=(∑Xai/C′0×V0)×100%
吸收速率常数Ka:lnXi=lnX0-kati
其中:C为供试液中酚红的浓度,C0为0时间时
肠循环液中酚红浓度,Ci为各取样点时肠循环液中
酚红浓度,Ci-1为前一次取样点时肠循环液中酚红
浓度,C′i为各取样点时肠循环液中葛根素的浓度,
C′i-1为前一次取样点时肠循环液中葛根素的浓度;
C补为补加液中酚红的浓度,单位:μg·mL
-1;V为供
试液的体积,V0为0时间时肠循环液的体积,Vi为各
取样点时肠循环液的体积;Vi-1为前一次取样点时
肠循环液的体积,单位:mL;Xi为各时间点肠循环液
中的剩余药量,单位:μg。
2.6 统计方法
用SPSS130的 ANOVA进行统计分析,采用
StudentNewmanKeuls(SNK)进行组间的两两比较。
数据采用 珋x±s表示。
3 结果
质量浓度为80μg·mL-1的葛根黄酮供试液经
大鼠在体肠循环灌流4h后,各肠段的吸收速率常
数Ka,累积吸收药量和累积吸收百分率(PA%)见
表1。
由表1可知,葛根黄酮中葛根素的吸收速率常
数Ka在小肠段按十二指肠、空肠、回肠顺序依次下
降,在结肠段也有相对较好的吸收。各回归直线的
r值均大于09,表明在肠道各部位,药物浓度的下
降与循环时间有较好的线性关系,故吸收动力学为
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表1 葛根黄酮中葛根素在不同肠段的吸收动力学参数(珋x±s,n=6)
部位 Ka/h-1 累积吸收药量/μg PA/%
十二指肠 00139±00006721) 136936±104021) 0127±000827
空肠 00128±0000367 122739±13377 0113±001040
回肠 00121±0000258 115230±5558 0107±000479
结肠 00131±0000432 123015±4077 0114±000427
注:各肠段的Ka值和累积吸收药量进行组间的两两比较1)P<005
一级吸收。统计学分析结果表明,与其他肠段相比,
十二指肠段的吸收较快,其Ka值和累积吸收药量具
有统计学意义(P<005)。
4 讨论
4.1 本试验开始拟用紫外分光光度法测定肠循环液
中葛根黄酮的浓度,以研究葛根总黄酮的肠道吸收特
性,可是由于无法排除肠分泌液的干扰而不能准确测
得肠循环液中的葛根黄酮含量。本室之前曾测得自
制葛根黄酮提取物中葛根素的含量约占1793%,是
葛根黄酮的主要成分,所以本实验采用高效液相色谱
法,排除肠分泌液的干扰而准确测定葛根黄酮中主要
有效成分葛根素的含量,考察其在肠道中的吸收机
制,在一定程度上反映葛根总黄酮的吸收。
4.2 实验结果表明,葛根黄酮中葛根素在肠道的吸
收速率常数 Ka和累积吸收百分率 PA均较小,十二
指肠为吸收的主要部位。这与文献[7]报道的葛根
素在小肠的吸收速率常数较小,吸收较慢,药物在小
肠上段比小肠下段有较大吸收相符。与该报道相
比,本研究采用了灵敏度较高的 HPLC法测定了较
低浓度下葛根黄酮中葛根素的吸收情况,发现药物
在整个肠道中均有吸收且在十二指肠段吸收较快。
4.3 了解药物在胃肠道的吸收特性,可以减少剂型
设计的盲目性,为剂型的开发提供科学依据。本研
究发现葛根黄酮在整个肠道皆有吸收,有较长的吸
收窗。因此可以考虑通过设计能尽可能延长葛根黄
酮在肠道中滞留时间的制剂,如具有生物黏附性的
片剂、胶囊、微球等,以达到增加其吸收,提高生物利
用度的目的。
4.4 研究药物肠吸收的实验方法主要有体内法、在
体法和离体法。在体法实验中不切断血管与神经,
且能避免胃内容物排出及消化管固有运动的生理影
响,因而能够真实地反映药物的吸收。本试验采用
大鼠在体肠吸收模型研究葛根黄酮的吸收机制和药
物动力学参数,方法简便、可行,可为中药制剂的研
究提供参考。
[参考文献]
[1] 中国药典[S].一部.2000:273.
[2] 潘洪平.葛根总黄酮和葛根素的药理作用和临床应用研究进
展[J].广西药学,2003,25(10):1941.
[3] 黄 彤,金邦荃.葛根及葛根异黄酮的应用[J].资源与生产,
2004,(1):75.
[4] 石立秋.葛根的化学成分及药理活性[J].中华临床医学研究
杂志,2003,70:106.
[5] 张好琳,梁敬钰.葛根素的研究进展[J].海峡药学,2005,17
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[6] 袁 媛,蒋学华,周 静,等.丹参酮ⅡA在大鼠体肠的吸收机
理[J].华西药学杂志,2002,17(4):246.
[7] 周冬菊,赵会英,杨英禄.大鼠小肠对葛根素吸收的动力学研
究[J].北京化工大学学报,2006,33(5):106.
[8] 吴 刚,孙长海,吴洪斌,等.大鼠小肠循环液中酚红的双波长分
光光度法的测定[J].中国现代应用药学杂志,2001,18(2):123.
[9] 陆 彬.药剂学实验[M].北京:人民卫生出版社,1994:131.
Studiesonabsorptionkineticsofpuerariaeflavonesinratsintestine
LINWenhui,ZHUChunyan,CHENWei,SHIFeng
(InstituteofMedicinalPlantDevelopment,ChineseAcademyofMedicalSciences,andPekingUnionMedical
Colege,Beijing100094,China)
[Abstract] Objective:Tostudythemechanismofintestinalabsorptionofpuerariaeflavonesfromvariousintestinalsegments.
Method:Theintestineinratswasdividedintoduodenum,jejunum,ileumandcolonThefourpartswerecannulatedinsiturecircula
tion,respectively.WiththeHPLC,thecontainofpuerarinwhichisthemajorcomponentofpuerariaeflavoneswasmeasured.Theap
parentabsorptionrateconstant(Ka)andtheuptakein4hoursofpuerarinindiferentsegmentswerecalculatedandcompared.Re
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sult:Theapparentabsorptionrateconstantofpuerarinofpuerariaeflavonesatduodenum,jejunum,ileumandcolonwere00139,
00128,00121,00130h-1,respectively,andtheuptakeofpuerarinin4hourswere136936,122739,115230,122015
μg,respectively.Comparedtotheothersegments,significanthigherpercentageofpuerarinwasabsorbedfromduodenumafterbeing
perfusedfor4hours(P<005).Conclusion:Thepuerariaeflavonescanbeabsorbedinwholeintestineandtheresultsindicatedthat
theabsorptionofpuerariaeflavonescompiledwiththefirstorderkinetics.
[Keywords] puerariaeflavones;insituabsorptionfromintestine;HPLC [责任编辑 古云侠]
[收稿日期] 20070520
[通讯作者] 曹军,Tel:(0951)4083274,Email:caojun@
nxmc.edu.cn
氧化苦参碱对心肌损伤大鼠线粒体保护作用的研究
杨晓明,徐 华,张 焱,李桂忠,杨晓玲,王 恬,吴 海,张鸣浩,曹 军
(宁夏医学院,宁夏 银川 750004)
[摘要] 目的:探讨氧化苦参碱(oxymatrine,OMT)对异丙基肾上腺素(isoproterenol,ISO)致心肌损伤大鼠线
粒体(mitochondria,Mit)的保护作用及其机制。方法:健康雄性SD大鼠24只,随机分为4组:对照组、模型组、OMT
低、高剂量组,每组6只。皮下注射ISO5mg·kg-1·d-1复制心肌损伤模型,低、高剂量组分别腹腔注射OMT100,
150mg·kg-1·d-1,连续10d。差速离心法提取心肌Mit,比色法测定血浆乳酸(lacticacid,LD)、丙二醛(malondi
aldehyde,MDA)的含量与乳酸脱氢酶(lacticdehydrogenase,LDH)、超氧化物歧化酶(superoxidedismutase,SOD)、
谷胱甘肽过氧化物酶(glutathioneperoxidase,GSHPX)的活性和心肌Mit中MDA的含量与琥珀酸脱氢酶(succinic
dehydrogenase,SDH),SOD,GSHPX的活性,原子吸收法测定心肌Mit的钙含量。HE染色观察心肌组织的病理学
改变,电镜下观察Mit超微结构的改变。结果:与模型组相比,低、高剂量OMT均可减轻心内膜下心肌缺血性损伤,
保护心肌Mit超微结构的完整性,且二者均可显著降低心肌线粒体MDA和钙含量(P<001),增加线粒体SOD与
GSHPX活性(低剂量组P<005,高剂量组P<001),升高 SDH活性(P<001),降低血浆 LDH活性(P<001)
和LD含量(低剂量组P<005,高剂量组P<001)。结论:OMT可保护ISO致心肌损伤大鼠Mit的结构和功能,其
机制可能与抑制脂质过氧化、减轻钙超载、改善心肌细胞的代谢有关。
[关键词] 心肌损伤;心肌线粒体;氧化苦参碱;异丙基肾上腺素
[中图分类号]R285.5 [文献标识码]A [文章编号]10015302(2008)02016804
近年研究表明,线粒体(mitochondria,Mit)膜损
伤是心肌细胞由可逆损伤转化为不可逆损伤的早期
特点和主要标志,胞内钙超负荷是细胞损伤的核心因
素。因此心肌缺血不可逆损伤的关键可能在Mit,通
过保护Mit结构与功能的完整性可为心肌保护机制
的研究提供新的途径[1]。氧化苦参碱(oxymatrine,
OMT)是从豆科槐属植物苦参 Sophoraflavescens.、广
豆根 S.subprostrataChunet中提取的四环喹嗪啶
(quinolizidine)类生物碱。心血管药理研究表明,其
具有多方面的药理活性和临床功能。本室前期研究
工作发现,OMT对 ISO诱发的心肌缺血损伤大鼠的
心功能降低具有改善作用,并能减轻心肌肥大的程
度。但目前尚缺乏该药对心肌 Mit影响的研究。本
实验通过观察OMT对心肌损伤大鼠Mit结构和功能
的影响,进一步探讨其改善心肌缺血的作用机制,为
临床上心肌缺血性疾病的防治提供理论依据。
1 材料
1.1 动物 清洁级健康性SD大鼠(220±20)g,宁
夏医学院实验动物中心提供,合格证号 SYXK(宁)
20050001。
1.2 药品与试剂 苦参素(主要成分为氧化苦参
碱,纯度98%,宁夏紫荆花药业股份有限公司提供,
批号12041214);盐酸异丙基肾上腺素 (isoprotere
nolhydrochloride)购于 Sigma公司;余为市售分析
纯产品。LDH批号 20061207,LD批号 20061120,
MDA批号20061207,SOD批号20061207,SDH批号
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