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Vol.34,Issue 3
February,2009
第 34 卷第 3 期
2009 年 2 月
助剂对小鼠吸收黄连总生物碱的影响及
药代动力学的研究
李亚梅 1,叶小利 2,李雪梅 1,褚浩锋 1,刘国印 1,朱 炎 1,
陈 新 1,周家洲 1,李学刚 1*
(1. 西南大学 药学院,重庆 北碚 400716;2. 西南大学 生命科学学院,重庆 北碚 400715)
[摘要] 目的:筛选促进小鼠吸收黄连总生物碱的助剂,研究黄连总生物碱的药代学。方法:黄连总生物碱与助剂按 1∶
1 配成制剂,灌胃小鼠后收集小鼠粪便和灌胃后眼眶采血,HPLC 测定粪便和血液中总生物碱含量。结果:明胶使药根碱、
黄连碱、小檗碱和总生物碱的吸收均提高约 30%;聚山梨醇酯和阿拉伯树胶对小檗碱的吸收无影响,而抑制其他 3 种生物
碱和总碱的吸收;卵磷脂几乎不影响各生物碱的吸收。总生物碱在血液中的达峰时间分别为 2 h(Cmax1=5.9 mg·L-1)和 5.0
h(Cmax2=3.4 mg·L-1),AUC 为 17.6 mg·h·L-1, 消除半衰期 t1/2为 5.2 h;添加明胶后,总生物碱的达峰时间分别为 1.5 h(Cmax1=7.6
mg·L-1)和 4.8 h(Cmax2=8.5 mg·L-1),AUC 增大为 31.1 mg·h·L-1, 消除半衰期 t1/2为 6.2 h。结论:明胶可以加快小鼠对黄
连总生物碱的吸收,延长消除半衰期,增加血药浓度和生物利用度。
[关键词] 黄连;总生物碱;HPLC;助剂;血药浓度
黄连为毛茛科多年生草本植物黄连 Coptis
chinensis Franch 的根茎[1],始载于《神农本草经》,
列为上品。黄连具有抗菌、消炎、止痛、解毒、退
热、驱风、健胃、利胆、降血糖[2]、降血脂、降血
压、抗肿瘤、扩张血管,以及治疗腹泻、痢疾等功
效,临床主要用于胃肠湿热和痛肿疗毒等症的治
疗[3]。其主要活性成分为小檗碱、表小檗碱、黄连
碱、甲基黄连碱、巴马亭、药根碱、木兰花碱等生
物碱;有文献报道,总生物碱(TA)的含量高达 10%
以上,小檗碱、黄连碱、巴马汀和药根碱这 4 种生
物碱占据黄连中总生物碱的 95%左右[3],其中小檗
碱的含量 50%以上[4],其对心血管系统、神经系统
和消化系统具有良好的治疗和保健作用[5]。目前,
国内外对黄连活性成分的研究较多,尤其是小檗碱
的药理活性等[6]。黄连(素)口服的吸收率低[7],
大量有效成分未经吸收就被代谢出体外;文献报道
口服黄连素后,其血药浓度的达峰时间在 1 h 左右,
[收稿日期] 2008-09-27
[基金项目] 重庆市自然科学基金(CSTC,2008BB5257);重庆市重
大攻关项目
[通信作者] *李学刚,博士生导师,从事天然活性成分的分离纯化、
化学修饰、结构鉴定及药理功能研究; E-mail : xuegangli2000
@yahoo.com.cn
半衰期在 7 h 左右,其代谢过程属于一级二室模型
[8]。近年来,有文献[9]报道, 将中药活性成分与磷
脂在一定条件下进行复合形成磷脂复合物后, 可
明显增加中药活性成分的吸收,提高其生物利用
度。
到目前为止,尚未见黄连总生物碱吸收和代谢
方面的研究报道,也未见助剂对黄连总生物碱的吸
收和代谢影响方面的任何文献报道。作者系统研究
了聚山梨醇酯、明胶、卵磷脂、阿拉伯树胶等常用
药物助剂对小鼠吸收黄连总生物碱的影响和血药
浓度的影响。
1 材料
1.1 动物
昆明种小鼠,体重(20±2)g,雌雄各半,重
庆市中药研究院实验动物研究室提供。
1.2 试药
黄连总生物碱(自制,纯度 80%);卵磷脂、
明胶、聚山梨醇酯 、阿拉伯树胶(成都科龙化工
试剂厂)。
1.3 仪器
LC-6AD 高效液相色谱仪(日本岛津),
KQ5200DA 型数控超声波清洗器,TG16-W 微量高
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速离心机。
2 方法
2.1 黄连总生物碱代谢吸收率
2.1.1 动物分组 选用 80 只昆明种小鼠(20±2)
g,适应性喂养 3 d 后,随机分为 10 组:对照组(总
生物碱)、明胶组(加有明胶的总生物碱)、卵磷脂
组(加有卵磷脂的总生物碱)、聚山梨醇酯组(加
有聚山梨醇酯的总生物碱)、阿拉伯树胶组(加有
阿拉伯树胶的总生物碱),且分高低剂量灌胃,高
剂量为 200 mg·kg-1,低剂量为 100 mg·kg-1。每组小
鼠 8 只,雌雄各半。各组均作平行 4 次测定。
2.1.2 给药及收集样品 将黄连总生物碱和助剂
按 1∶1 的比例配成 10 g·L-1 溶液备用,每只动物灌
胃给药后连续收集 3 d 小鼠粪便,于 65 ℃条件下
烘干备用。
2.1.3 样品前处理 每份样品磨细混匀后过 100 目
筛,准确称取干样 0.25 g 于 50 mL 量瓶,45 mL 工
业甲醇溶解,超声提取(100 W,25 kHz)60 min,
每 10 min 震荡 1 次,冷却后定容至刻度线。0.45 μm
滤膜过滤,取 1 mL 滤液,1 万 r·min-1离心 10 min,
取上清作为 HPLC 供试品溶液。每份样品另设 3 次
重复。
2.1.4 HPLC 分析检测 色谱柱 Hypersil C18(4.6
mm×200 mm,5 μm),流动相乙腈-磷酸二氢钾
(28∶72),流速 1.0 mL·min-1,柱温 30 ℃,检测
波长 345 nm[10],进样量 20 μL。标样连进 3 针,3
次分析的精密度为±5%。
2.1.5 样品测定 按上述色谱条件测定 2.1.3 中
HPLC 供试品溶液,外标法计算样品中总生物碱的
含量。
总生物碱的吸收率计算公式为:
总生物碱的吸收率=(M 灌胃量-M 粪便中的总量)/ M 灌胃量×100%
M 灌胃量=V 灌胃×C 黄连总生物碱
M 粪便中的总量=M 粪便×C 粪便中黄连总生物碱
2.2 血药浓度
2.2.1 动物分组 选用昆明种小鼠 208 只,适应性
喂养 3 d 后,随机均分为 A,B 2 组,每组 104 只小
鼠随机分为 13 个小组,每小组 8 只,雌雄各半。
另取 13 只小鼠作为空白对照组。
2.2.2 动物给药 A 组灌胃黄连总生物碱,B 组灌
胃加有明胶的黄连总生物碱,剂量均为 300
mg·kg-1,记录下灌完每一小组的时间。保证每一小
组在 5 min 内完成灌胃,以减小误差。
2.2.3 采血 通过预实验,确定 13 个采血时间点
比较合适,完成灌胃后分别在 0,0.5,1.0,1.5,
2.0,2.5,3.0,3.5,4.0,4.5,5.0,6.0,7.0 h 这
13 个时间点上对各小组的 8 只小鼠进行眼眶取血,
每只小鼠的采血量 0.5 mL,采血后小鼠处死。
2.2.4 样品处理 小鼠血液 4 500 r·min-1 离心 10
min,取上清 0.1 mL 于 EP 管中,加 0.9 mL 甲醇使
血浆蛋白质沉淀,1 万 r·min-1 离心 15 min,取上清,
1 万 r·min-1离心 15 min,上清作为 HPLC 供试品溶
液。
2.2.5 样品测定 按 2.1.4 色谱条件测定 2.2.4 中
HPLC 供试品溶液,外标法计算血药中总生物碱的
含量。
2.3 统计学处理
实验数据以 x ±s 表示,利用 SPSS 11.5 进行数
据统计和方差分析检验。采用 3p97 实用药代动力
学软件处理血药浓度数据。
3 结果
3.1 代谢吸收率
通过测定粪便中黄连总生物碱的代谢残余量,
从而计算出小鼠对黄连生物碱的吸收量和吸收率。
低剂量下,与对照组相比,明胶明显促进黄连
碱、小檗碱和总生物碱的吸收,分别提高 70%,30%,
26%;卵磷脂略有促进黄连总生物碱吸收的趋势;
另外两组显著抑制黄连生物碱的吸收。高剂量条件
下,明胶明显促进药根碱、黄连碱和小檗碱的吸收
(提高 30%左右);提高总生物碱的吸收(提高
28%)。卵磷脂略有减少黄连总生物碱吸收的趋势;
而其他两组明显抑制黄连生物碱的吸收。
同组高低剂量下,与低剂量相比,明胶组高剂
量有利于药根碱和总生物碱的吸收(比低剂量高
75%和 39%);卵磷脂组高剂量有利于药根碱和巴马
汀的吸收(比低剂量高 41%和 52%);阿拉伯树胶
组高剂量和聚山梨醇酯组高剂量不利于黄连总生
物碱的吸收,由于高剂量下,助剂量相应增加,其
对生物碱吸收的抑制作用更强。
综上所述,明胶对低剂量的黄连总生物碱的吸
收有显著促进作用,其中极显著提高黄连碱的吸收
率,显著提高小檗碱的吸收率;对高剂量的黄连总
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生物碱的吸收有极显著促进作用,其中极显著提高 药根碱、黄连碱和巴马汀的吸收率(表 1)。
表 1 不同助剂对小鼠吸收黄连总生物碱吸收量(率)的影响( x ±s,n=4) mg(%)
组别 生物碱 对照 明胶 卵磷脂 聚山梨醇酯 阿拉伯胶
药根碱 0.71±0.05
(35.4±2.5)
0.74±0.05
(37.1±2.4)
0.73±0.02
(36.4±0.8)
0.47±0.042)
(23.4±2.0)
0.60±0.06
(30.0±2.8)
黄连碱 0.90±0.08
(45.1±4.20)
1.54±0.082)
(76.9±4.0)
1.38±0.05
(69.0±2.3)
0.60±0.042)
(29.8±1.9)
0.67±0.071)
(33.7±3.7)
巴马汀 1.14±0.06
(57.2±3.1)
1.08±0.03
(53.9±1.5)
0.99±0.06
(49.6±3.0)
0.62±0.042)
(31.2±2.0)
0.74±0.041)
(36.8±1.9)
小檗碱 0.63±0.02
(31.3±0.8)
0.81±0.041)
(40.7±2.1)
0.75±0.02
(37.5±1.1)
0.78±0.07
(39.1±3.4)
0.85±0.081)
(42.5±4.1)
低剂量
总生物碱 0.70±0.12
(34.9±6.0)
0.44±0.061)
(44.1±3.2)
0.75±0.08
(37.4±4.0)
0.50±0.042)
(24.8±2.2)
0.63±0.051)
(31.5±2.7)
药根碱 2.02±0.33
(50.5±8.2)
2.61±0.112,4)
(65.2±2.8)
2.05±0.043)
(51.2±0.9)
0.77±0.052)
(19.2±1.2)
1.00±0.09
(25.1±2.3)
黄连碱 2.55±0.26
(63.7±6.5)
3.34±0.282)
(83.6±7.1)
2.4±0.18
(60.0±4.5)
1.05±0.072)
(26.3±1.8)
1.19±0.122)
(29.7±3.1)
巴马汀 3.09±0.29
(77.2±7.3)
2.88±0.303)
(71.9±7.4)
3.02±0.283)
(75.6±6. 9)
1.14±0.102)
(28.6±2.5)
1.22±0.162)
(30.4±4.0)
小檗碱 1.72±0.26
(43.1±6.4)
2.23±0.272)
(55.8±6.8)
1.80±0.20
(45.1±5.1)
1.46±0.12
(36.5±3.1)
1.61±0.12
(40.2±2.9)
高剂量
总生物碱 1.91±0.32
(47.8±7.9)
2.46±0.242,3)
(61.4±5.9)
1.78±0.22
(44.6±5.6)
0.74±0.052,4)
(18.5±1.2)
0.97±0.212,4)
(24.2±5.)
注:与对照组相比 1)P<0.05,2)P <0.01;与低剂量组相比 3)P<0.05,4)P<0.01。
3.2 血药浓度
对血液样品进行处理后测定其中的黄连中 4 种
生物碱的量,从而确定血药浓度,结果见图 1~5。
各个生物碱的药代动力学参数见表 2,3。
图 1 药根碱的药-时曲线
图 2 黄连碱的药-时曲线
图 3 巴马汀的药-时曲线
图 4 小檗碱的药时-曲线
图 5 总生物碱的药-时曲线
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表 2 小鼠灌胃黄连总生物碱后的药代动力学参数(第 1 个峰)( x ±s,n=4)
组别 成分 Tpeak1/h Cmax1/mg·L-1 AUC1/mg·h-1·L-1 t1/2α/h t1/2β/h
药根碱 1.3±0.10 1.1±0.05 1.3±0.03 1.0±0.01 2.7±0.2
黄连碱 1.8±0.11 1.6±0.04 3.2±0.08 1.0±0.02 3.0±0.3
巴马汀 2.0±0.08 0.5±0.01 0.3±0.01 1.3±0.04 2.2±0.1
小檗碱 2.3±0.08 3.6±0.22 6.5±0.11 1.2±0.03 3.0±0.2
对照
总生物碱 2.0±0.12 5.9±0.46 11.3±0.18 0.9±0.02 2.8±0.3
药根碱 1.5±0.06 0.8±0.04 1.0±0.06 0.8±0.01 1.9±0.2
黄连碱 1.5±0.07 4.1±0.19 6.0±0.14 0.8±0.02 2.3±0.3
巴马汀 1.2±0.04 0.3±0.01 0.2±0.01 0.8±0.05 1.8±0.2
小檗碱 1.4±0.06 2.5±0.11 3.4±0.06 0.8±0.03 2.0±0.4
明胶
总生物碱 1.5±0.09 7.6±0.38 10.6±0.21 0.8±0.04 2.6±0.3
表 3 小鼠灌胃黄连总生物碱后的药代动力学参数(第 2 个峰)( x ±s,n=4)
组别 成分 Tpeak2/h Cmax2/mg·L-1 AUC2/mg·h-1·L-1 t1/2/h
药根碱 4.8±0.03 0.6±0.01 0.9±0.01 4.8±0.2
黄连碱 6.3±0.07 0.8±0.03 1.2±0.02 6.2±0.3
巴马汀 4.0±0.06 0.7±0.04 1.0±0.01 5.1±0.1
小檗碱 5.1±0.07 2.5±0.09 3.2±0.06 5.8±0.2
对照
总生物碱 5.0±0.11 3.4±0.11 6.3±0.10 5.2±0.3
药根碱 4.8±0.03 0.8±0.05 2.3±0.04 6.0±0.2
黄连碱 5.2±0.08 4.8±0.15 10.3±0.24 6.3±0.3
巴马汀 6.1±0.11 0.7±0.01 1.2±0.02 6.9±0.2
小檗碱 4.5±0.13 3.8±0.13 6.7±0.14 5.8±0.4
明胶
总生物碱 4.8±0.18 8.5±0.18 20.5±0.32 6.2±0.3
由图 5 和表 2,3 得知,黄连总生物碱在小鼠
体内的代谢吸收较快,对照组和明胶组灌胃用药后
曲线均出现双吸收峰。这与文献[11]报道的出现双峰
的实验事实相符。
对照组在 2 h 时,血药浓度达到最高,为
(5.9±0.46)mg·L-1;5 h 时,血药浓度又出现一个
小的上升,为(3.4±0.11) mg·L-1。总生物碱的 AUC
为(17.6±0.18)mg·h-1·L-1,分布半衰期 t1/2α=0.9 h,
消除半衰期 t1/2β=5.2 h。
明胶组在 1.5 h 时,血药浓度达到一个峰,为
(7.6±0.38)mg·L-1;4.8 h 时,血药浓度又呈上升
趋势,且达到最大值,为(8.5±0.18)mg·L-1。总
生物碱的 AUC 为(31.1±0.53) mg·h-1·L-1,分布半衰
期 t1/2α=0.8 h 消除半衰期 t1/2β= 6.2 h。4 种生物碱的
吸收先后顺序为药根碱,黄连碱,巴马汀,小檗碱。
加入明胶后,巴马汀和小檗碱的达峰时间均提前。
综上所述,明胶能提高小鼠对黄连生物碱的吸
收率,使黄连生物碱在小鼠体内的血药浓度增大,
达峰时间提前,半衰期增加,从而使黄连生物碱在
体内吸收得更充分。
4 讨论
代谢实验得知明胶有利于小鼠对黄连生物碱
的吸收,其中对药根碱,黄连碱和小檗碱的吸收提
高 30%左右。血药浓度实验进一步证实了明胶对小
鼠代谢吸收黄连生物碱的促进作用,血药浓度的提
高,达峰时间的提前,半衰期的增加均说明添加明
胶后的黄连生物碱在小鼠体内的代谢吸收更充分。
结果表明在小鼠体内黄连生物碱的代谢均出
现了双峰现象,且第 2 个峰小于第 1 个(未加添加
剂组),与文献报道的情况类似[11]。引起血药浓度
回升的原因很复杂,可能与药物在体内存在肠肝循
环有关[11]。血药浓度测定结果表明,加有明胶的黄
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连生物碱在小鼠体内出现的双峰中,第 2 个峰比第
1 个峰还大,这与文献中的第一个峰明显大于第 2
个峰不同。从此实验现象推测,出现这种情况的原
因,可能与黄连总生物碱相当部分未被吸收(约
50%)而通过大肠,在助剂的作用下,大肠对黄连
中生物碱的吸收能力更强所致。具体的情况是否如
此,需要分多试验证实。
本研究的结果表明,通过在药物里添加助剂来
提高药物的生物利用度。本实验结果为黄连总生物
碱的临床合理用药、提高疗效提供了科学依据, 对
进一步的临床药理研究和药代药效结合研究提供
参考,为研究提高黄连总生物碱在体内的生物利用
度提供借鉴。
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Effect of additives on absorption of Coptis chinensis total alkaloids and
pharmacokinetics in mice
LI Yamei1,YE Xiaoli2, LI Xuemei1, CHU Haofeng1, LIU Guoyin1, ZHU Yan1,
CHEN Xin 1, ZHOU Jiazhou1 , LI Xuegang1*
(1. College of Pharmaceutical Sciences, Southwest University, Chongqing 400716, China;
2.School Of Life Science, Southwest University, Chongqing 400715, China)
[Abstract] Objective: To evaluate the effect of additives on absorption of Coptis chinensis total alkaloid and their
pharmacokinetics in mice. Method: The mice were fed with the mixture of C. chinensis total alkaloids and additives (1:1). And then
the feces and orbital blood were taken to detect the content of total alkaloids by HPLC and their pharmacokinetics. Result: Glutin
could make the absorption of jatrorrhizine, coptisine, berberine and total alkaloids increased by 30%. Tween 80 and arabic gum did
not affect the absorption of berberine, but inhibit that of other alkaloids. There had no influence of lecithin on the absorption of
alkaloids. The peak time of total alkaloids in blood were 2 h(Cmax1=5.9 mg·L-1)and 5.0 h(Cmax 2=3.4 mg·L-1), respectively, AUC
was 17.6 mg·h·L-1, the elimination of Half-life t1/2 was 5.2 h. After addition of glutin, the peak time of total alkaloids in blood
were 1.5 h(Cmax1=7.6 mg·L-1)and 4.8 h(Cmax2=8.5 mg·L-1), AUC was up to 31.1 mg·h-1·L-1, the elimination of Half-life t1/2 was
6.2 h. Conclusion:Glutin could accelerate the mice on the absorption of C. chinensis total alkaloids, to extend the elimination
half-life, increase the blood concentration and bioavailability.
[Key words] Coptis chinensis;total alkaloids;HPLC;additive;blood concentration
[责任编辑 刘 ]