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Studies on O/W partition coefficient and absorption kinetics of geniposide in fructus gardeniae extract in rat intestine

栀子提取物中栀子苷油水分配系数及大鼠肠吸收动力学研究



全 文 :栀子提取物中栀子苷油水分配系数及大鼠
肠吸收动力学研究
张倩怡1,杜守颖1,陆洋1,饶秀丽2
(1.北京中医药大学 中药学院,北京 100102;
2.江西济民可信集团,江西 南昌 330096)
[摘要] 目的:以栀子苷为指标成分测定栀子提取物油水分配系数,研究栀子提取物肠吸收动力学。方法:采用经典摇
瓶法测定栀子提取物中栀子苷的油水分配系数;采用大鼠在体肠吸收模型研究栀子提取物中栀子苷的肠吸收情况,考察其在
小肠各段的吸收情况及药物浓度对吸收的影响。结果:栀子提取物中栀子苷的油水分配系数P=01077,logP=-09678;质
量浓度为02,08,2g·L-1的栀子提取物(分别含栀子苷0078,0311,0780g·L-1)吸收速率常数分别为(0125±0012)
h,(0058±0004)h,(0034±0008)h。药物浓度不同时吸收速率常数有显著性差异(P<001);栀子苷在十二指肠、空肠、
回肠中的吸收速率常数分别为(0019±0003),(0015±0002),(0012±0002)h,不同肠段吸收速率常数有显著性差异
(P<002)。结论:栀子苷在正辛醇水两相体系中的logP为负值,根据经典理论推测为吸收较差物质;栀子苷在大鼠小肠的
吸收速率随浓度的增加而减小,提示药物的吸收机制除了被动扩散外,可能有主动转运和易化扩散因素;栀子苷在大鼠整段
小肠内均有吸收,在十二指肠中吸收速率较大。
[关键词] 栀子提取物;大鼠在体肠吸收;油水分配系数
[收稿日期] 20081110
[基金项目] “十一五”国家科技支撑计划项目(2006BA106A17)
[通信作者] 杜守颖,博士,教授,博士生导师。研究方向:中药新
剂型与新技术。Tel:(010)84738645,Email:dushouying@263.net
  栀子为茜草科植物 GardeniajiaminnoidesElis
的干燥成熟果实,具有凉血解毒、清热利尿、泻火除
烦之功效,可用于热病心烦、黄疸尿赤、血淋涩痛、
血热吐衄、目赤肿痛、火毒疮疡、扭伤。栀子主要含
有环烯醚萜类、有机酸类及色素类等化学成分。栀
子苷属环烯醚萜类成分,是栀子的主要有效成分。
药理研究证明栀子苷具有抗炎、解热、利胆、轻泻作
用,大量研究证实栀子苷单独使用或配伍使用对脑
缺血再灌注损伤有较好疗效[12]。一般认为,药物以
分子型通过生物膜时,如果脂溶性差则不易通过生
物膜,但脂溶性太好会发生与类脂强烈结合的现象,
不易与水性体液混合再转运,所以理论上只有兼具
一定亲水性和亲脂性的药物在肠道内才有较好吸收
和转运,本实验测定了栀子苷提取物指标成分栀子
苷的油水分配系数,又根据大鼠小肠的生理状况与
人类相似这一性质,采用大鼠在体小肠灌流模型,研
究了栀子苷的小肠吸收动力学,以期体外与体内方
法相结合,共同考察栀子提取物的吸收情况。
1 材料
1.1 动物
SD大鼠,雄性,体重220~250g[北京维通利华
实验动物技术有限公司提供,动物许可证号 SCXK
(京)20070001]。
1.2 仪器
DSH2300多用途恒温水浴振荡器;DDB300
电子蠕动泵(上海之信仪器有限公司);Agilent1100
系列高效液相色谱仪(美国惠普)。
1.3 药品及试剂
栀子提取物(实验室自制,栀子苷含量约
38%);栀子苷对照品(中国药品生物制品检定所,
批号110749200410);乙腈(色谱纯,默克公司);其
他试剂为分析纯。
2 方法
2.1 栀子提取物中栀子苷油水分配系数的测定
2.1.1 栀子苷油水分配平衡时间曲线的测定
蒸馏水与正辛醇混合后室温搅拌24h后静置
过夜,分液后得到水饱和正辛醇与正辛醇饱和水。
精密称取栀子提取物01420g于100mL量瓶中,
正辛醇饱和水稀释至刻度。移取药物正辛醇饱和水
溶液2mL于10个具塞三角瓶中,加入水饱和正辛
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醇使水油比例为 1∶9,水浴恒温振荡(37℃,120
次/min),于2,4,6,12,18h各取 2份,离心分离,
HPLC测定水相中栀子苷含量[3]。按下式计算油水
分配系数:
油水分配吸收P=(Wo/Vo)/(Ww/Vw)
Wo:末时油相中药量 =初始水相中药量 -末时水相中
药量;Ww:末时水相中药量;Vo:油相体积;Vw:水相体积
2.1.2 栀子苷油水分配系数的测定
精密称取栀子提取物00730g于50mL量瓶
中,正辛醇饱和水溶解并稀释至刻度,作为高浓度药
液。将高浓度药液稀释10倍得到低浓度药液。按
上述方法操作测定2种浓度时的油水分配系数,振
荡时间为6h。
2.2 栀子苷的大鼠在体肠循环实验
2.2.1 试液配制
KrebsRinger's营养液(下文简称 K试液):称取
NaCl78g,KCl035g,CaCl2037g,NaHCO3137
g,NaH2PO4032g,MgCl2002g,葡萄糖14g,加蒸
馏水使成1000mL[4]。
肠循环液配制:分别精密称取栀子提取物10,
40,100mg于50mL量瓶中,K氏液溶解并稀释至
刻度,作为低、中、高3个浓度的药物肠循环液。
2.2.2 肠循环液中栀子苷的含量测定
色谱条件:DiamonsilTM C18色谱柱(46mm×
250mm,5μm);流动相乙腈水(14∶86);检测波长
238nm;流速1mL·min-1;柱温为室温(图1)。
A.空白肠液;B.对照品;C.供试品;1.栀子苷。
图1 栀子苷的大鼠肠吸收HPLC
  标准曲线:栀子苷质量浓度(C)在 00398~
0398μg与峰面积(A)线性关系良好,回归方程为
A=140915C-149(r=09999),符合实验要求。
精密度试验:同一对照品溶液重复进样5次,精
密度良好(RSD046%)。
稳定性试验:含栀子提取物的肠循环液经流动
相稀释后于不同时间点进样测定,栀子苷24h内稳
定性良好(RSD163%),符合实验要求。加样回收
率试验:在已知含量肠循环液加入定量的对照品溶
液后测定(n=5),加样回收率符合要求(RSD
035%)。
2.2.3 栀子苷在大鼠空白肠循环液中的稳定性
考察
取空白 K氏液50mL于大鼠肠中循环3h,制
成空白肠液。以空白肠液制备质量浓度为09g·
L-1栀子提取物溶液,37℃水浴恒温,分别于 0,
025,05,1,2,3h取样测定,考察栀子苷在空白肠
液中的稳定性。
2.2.4 栀子苷在蠕动泵管路的物理吸附情况考察
以K氏液制备浓度为044g·L-1栀子提取物
溶液25mL,37℃水浴恒温,于体外空循环3h,在
0,025,05,3h取样测定,考察栀子苷在管路的吸
附情况。
2.2.5 大鼠在体肠循环实验
大鼠禁食12h,自由饮水,10%水合氯醛麻醉,
沿腹中线打开3cm,在十二指肠上端和回肠下端各
切一小口,十二指肠上端插入硅胶管后,用线扎紧,
37℃预热的生理盐水以5mL·min-1流速冲净小肠
内容物,排净生理盐水,在回肠下端插入硅胶管做成
循环回路。先以5mL·min-1循环10min,再以25
mL·min-1循环,改变流速时即为0时,以后分别在
05,1,15,2,25,3h取样2mL,每次取样后都补
加空白K氏液2mL。在循环回路中用50mL量筒
盛装含药肠循环液,每到取样时间点读取液体体积,
待循环完毕,用空气排净肠内和管路内液体,即为肠
道和管路的死体积。死体积加上每一时间点的量筒
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读数即为该时间点循环液体积。以此方法进行肠循
环液的体积校正。研究栀子苷在不同肠段的吸收情
况时,按如下方法取肠段,十二指肠自幽门下1cm
处起向下 10cm,空肠自幽门下 15cm起向下 10
cm,回肠自盲肠向上20cm起向下10cm。
2.2.6 吸收动力学参数的计算
剩余药量Xn=CnVn+2∑
n-1
i=1
Ci
Cn药物浓度,Vn肠循环液体积。
以小肠内剩余药量的对数(lnX)对取样时间 t
作图,由直线斜率求出吸收速率常数K(h)。
吸收半衰期 t1/2(h)可由下式计算:t1/2(h)=
0693/K;
3h累计吸收率=0剩余药量-3h剩余药量0剩余药量 ×100%
2.3 统计方法
采用SAS统计软件方差分析,即两两之间多重
比较双侧t检验方法,对实验数据进行统计分析。
3 结果
3.1 栀子苷油水分配系数测定
3.1.1 栀子苷油水分配平衡时间的测定
油水分配平衡时间曲线见图2,结果见表1。观
察时间与油水分配系数关系可知,6,12,18h3个时
间点P值的 RSD203%,这说明在6h时,栀子提
取物中栀子苷在油水两相中分配已达到基本平衡,
在之后测定油水分配系数时,可以此为依据确定振
荡平衡时间为6h。
表1 栀子提取物中栀子苷油水分配平衡时间曲线测定
时间
/h
Cw
/g·L-1
Co
/g·L-1

2 03104 00241 00777
  03121 00239 00766
4 02676 00289 01079
  02721 00284 01042
6 02637 00293 01111
  02579 00299 01161
12 02622 00295 01124
  02621 00295 01124
18 02634 00293 01113
  02665 00290 01088
  注:Cw栀子苷在水相中的质量浓度;Co栀子苷在油相中的质
量浓度;P栀子苷的油水分配系数。
  
图2 栀子苷油水分配系数时间曲线
3.1.2 栀子苷油水分配系数测定
高低浓度油水分配系数值见表2,RSD298%。
一般认为logP等于2~3的药物在肠道中较易被吸
收,而当药物的 logP<0时不易被肠道吸收。栀子
苷的logP=-09678,油水分配系数预测其在肠道
内吸收情况不理想。
表2 栀子苷油水分配系数测定结果
栀子苷浓度
/g·L-1
Cw
/g·L-1
Co
/g·L-1
p 珋p
RSD
/%
05520 02745 00294 01071
  02787 00289 01038 01077 298
00550 00269 00030 01116    
  00273 00030 01083    
  注:Cw栀子苷在水相中的浓度;Co栀子苷在油相中的浓度;
P栀子苷的油水分配系数。
3.2 栀子苷的大鼠在体肠吸收试验
3.2.1 栀子苷在大鼠空白肠液中的稳定性考察
栀子苷在空白肠液的稳定性考察结果见表3,
RSD145%,栀子苷在37℃的空白肠液中3h内基
本稳定。
表3 栀子苷在空白肠循环液中的稳定性
时间/min 峰面积 面积均值 RSD/%
0 4818
025 4803    
05 4961 4829 145
1 4807    
2 4831    
3 4753    
3.2.2 栀子苷在蠕动泵管路的物理吸附情况考察
栀子苷在管路的物理吸附情况见表4,各时间
点样品峰面积 RSD202%,3h内栀子苷在循环管
路中基本不吸附。
3.2.3 大鼠在体肠吸收实验结果
3.2.3.1 药物浓度对栀子苷吸收速率的影响 分
  
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表4 栀子苷在蠕动泵管路的物理吸附
时间/min 峰面积 面积均值 RSD/%
原液 5780
0 5560    
025 5538 5671 203
05 5769    
3 5709    
别考察了质量浓度为02,08,2g·L-1的栀子提取
物(分别含栀子苷0078,0311,0780g·L-1)中栀
子苷的K、吸收半衰期 t1/2和3h累计吸收率。结果
见表5。分别以剩余药量的对数值对时间作图,见
图3。统计结果表明,不同浓度时栀子苷在大鼠小
肠内的吸收速率常数有显著性差异。实验证明药物
浓度对栀子苷吸收有影响,吸收速率随栀子苷浓度
增加而减小。
表5 不同浓度栀子苷的吸收动力学参数(珋x±s,n=4)
剂量
/g·L-1

/h
t1/2
/h
3h累计吸收率
/%
0078 0125±0012 56±06 331±08
0311 0056±0003 123±09 159±11
0780 0034±0008 207±48 98±15
▲.0780g·L-1;■.0311g·L-1;◆.0078g·L-1
图3 不同浓度的竚子苷在大鼠小肠的吸收曲线
3.2.3.2 栀子苷在不同肠段的吸收速率 以栀子
苷剩余药量的对数值对时间作图,结果见图4。计
算栀子提取物中栀子苷在小肠不同部位的吸收速
率常数 K,吸收半衰期 t1/2和3h累计吸收率,结果
见表6。统计结果表明,不同肠段间吸收速率有显
著性差异。其中,十二指肠与回肠的吸收速率常
数具有显著性差异,十二指肠吸收速率明显高于
回肠,十二指肠与空肠、空肠与回肠间吸收速率无
显著性差异,但仍可见十二指肠吸收速率稍高于
空肠,空肠吸收速率稍高于回肠。栀子苷在全小
肠均有吸收。
图4 栀子苷在大鼠不同肠段的吸收曲线
表6 栀子苷在不同肠段中的吸收动力学参数
(珋x±s,n=4)
肠段

/h-1
t1/2/h
3h累计吸收率
/%
十二指肠 0019±0003 371±64 54±10
空肠   0015±0002 396±82 40±05
回肠   0012±0002 557±125 35±10
4 讨论
在进行大鼠在体肠循环实验中,小肠在吸收药
物的同时也吸收水分,致使循环液的体积减少,所以
必须进行体积校正。在循环液中加入离子型化合物
酚红是经典的校正体积方法,但近年来不断有文献
报道酚红在小肠中也会被吸收,且吸收速率为:十二
指肠>空肠>回肠,故其不宜用来标示循环液的体
积变化[5]。本实验初期也进行了用酚红校正体积
的在体肠吸收实验,结果用酚红校正所得的终体积
比实际测得的终体积大10mL至15mL不等,给实
验结果带来严重误差。故本实验最终采用了用量筒
直接读取体积的校正方法,不但简化了实验步骤,也
排除了酚红对于栀子苷在大鼠小肠吸收中的影响。
实验证明,药物浓度对栀子苷在大鼠小肠中的
吸收速率有影响,说明栀子苷大鼠小肠吸收具有饱
和现象,提示其在体内的吸收机制不仅是单纯的被
动吸收过程,可能存在主动转运和易化扩散因素。
试验中测得栀子提取物中栀子苷logP为-09678,
一般认为当 logP<0时,预测药物在肠道的吸收情
况不理想。主要原因为药物水溶性强不易通过生物
膜。而在体肠吸收实验所得累积吸收率,尤其是小
浓度时吸收率并不很低,这也从另一个角度证明了
存在主动转运和易化扩散因素的可能。
油水分配系数是指在溶解达到平衡时,溶质在
两互不相容的液体中的浓度之比。其在特定条件下
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是常数,与加入溶质的量无关。但这一定理只适用
于稀溶液,且溶质在两液体中不能发生缔合、解离和
溶剂化作用。所以在测定栀子苷油水分配系数时,
在同一特定条件下测定了2个栀子苷浓度的 P值,
其中一浓度为另一浓度的10倍。测定结果显示2
种浓度的 P值很接近,证明了在设定的浓度范围
内,浓度因素并没有影响分配系数的测定,实验结果
可靠。在油相选择方面,多种有机溶剂曾被采用,例
如氯仿、橄榄油,试验选择正辛醇作为油相,是因为
正辛醇更接近生物相,其极性和溶解性能比其他惰
性溶剂好,更能模拟药物在体内分配的过程。目前
除特殊情况外,正辛醇已成为测定油水分配系数时
公认的油相选择。实验中设定油水两相体积比为
9∶1,是因为当分配平衡时两相中溶质的量越相近测
得的P值越准确,而栀子苷水溶性好,所以设定此
比例。
[参考文献]
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缺糖/再灌注损伤的保护作用[J].中国药学杂志,2004,39
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作用环节探讨[J].中国中药杂志,2004,29(11):1065.
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[5] 胡一桥,郑梁元,钱陈钦,等.离子型药物酚红的小肠吸收研究
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StudiesonO/W partitioncoeficientandabsorptionkineticsofgeniposide
infructusgardeniaeextractinratintestine
ZHANGQianyi1,DUShouying1,LUYang1,RAOXiuli2
(SchoolofChinesePharmacy,BeijingUniversityofTraditionalChineseMedicine,Beijing100102,China)
[Abstract] Objective:TodeterminetheO/Wpartitioncoeficientofgeniposideinfructusgardeniaeextractandinvestigatethe
absortionkineticsofgeniposideinwholesmalintestineanddiferentintestinalsegmentsofrats.Method:Theshakeflaskmethodwas
employedtodeterminetheO/Wpartitioncoeficientofgeniposide;aninsituintestinalperfusionmodelwasemployedtoinvestigatethe
absorptivekineticsofgeniposide.Result:Thepartitioncoeficient(P)ofgeniposidewas01077,logPwas-09678;theabsorp
tiverateconstants(K)ofgeniposideattheconcentrationof0078,0311,0780g·L-1were(0130±0007),(0056±0003),
(0031±0006)h,respectively.TheKofgeniposidewere(0019±0003),(0015±0002),(0012±0002)hatduodenum,
jejunum,ileum,respectively.Conclusion:AccordingtothePandthelogP,itcouldbeindicatedthattheabsorptionofgeniposideat
smalintestinewaspoorabsorption;Theabsorptionratewasincreasedwiththedecreaseoftheextractconcentration;Theirabsorption
wasfirstorderprocessbesidesthepassivedifusionmechanism,andfacilitateddifusionandactivetransportmayalsotakepartinthe
transportprocess.Geniposidewasabsorbedatalsmalintestinalsegmentsofrats,buttheduodenalabsorptionratewashighermorethan
othersection.
[Keywords] geniposide;insituintestinalperfusionmodel;O/Wpartitioncoeficient
[责任编辑 古云侠]
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