全 文 :黄连提取物在大鼠肠外翻实验中的吸收研究
董 宇,张英丰,杨 庆,李玉洁,鲍天冬,翁小刚,潘国凤,朱晓新
(中国中医科学院 中药研究所,北京 100700)
[摘要] 目的:用肠外翻模型研究黄连提取物不同剂量在大鼠不同肠段的体外肠吸收特征。方法:采用大鼠
肠外翻模型,以小檗碱(berberine,BER)和巴马汀(palmatine,PAL)为黄连提取物中代表成分,用 HPLC对其进行检
测,计算BER和PAL的吸收参数来分析其在肠道的吸收特征。结果:不同剂量时黄连提取物中 BER和 PAL在各
肠段均为线性吸收,R2均大于09,符合零级吸收速率;BER和PAL的吸收速率常数(Ka)均随黄连提取物给药剂量
的增加而增加(P<005),表明其为被动吸收。肠道不同部位的吸收实验表明,空肠对BER和PAL吸收有较为明
显的优势,其次为回肠和结肠。结论:不同剂量黄连提取物中的BER和PAL在肠道不同部位吸收均符合零级吸收
速率,其吸收形式可能为被动吸收。
[关键词] 黄连提取物;肠外翻;小檗碱;巴马汀;HPLC;吸收速率常数
[中图分类号]R285.5 [文献标识码]A [文章编号]10015302(2008)09105605
[收稿日期] 20071210
[基金项目] 国家自然科学基金项目(30371722,30701097);
国家“十一五”科技支撑计划项目(2006BAI08B044)
[通讯作者] 朱晓新,Tel:(010)64056154,Fax:(010)64013996,E
mail:zhuxx59@yahoo.com.cn
药物胃肠道吸收动力学(gastrointestinalabsorp
tionkinesics)研究是药物代谢动力学(pharmacoki
netic,PK)研究中的重要组成部分,口服药物的胃
肠道吸收是影响药物生物利用度和变异性的重要因
素。了解药物的胃肠道吸收机制和吸收部位,对于
确定药物的剂型,指导临床用药和联合用药具有重
要意义。研究药物吸收的方法包括整体实验方法,
体内实验方法和体外实验方法[1]。体外生物模型
由于减少了药物吸收的影响因素,实验条件可控,获
得的肠道吸收动力学参数更容易分析药物在肠道的
吸收特征,是比较理想的研究药物吸收的实验方法。
肠外翻模型是由 Wilson和 Wiseman于 1954年创
建,最早用于研究葡萄糖和氨基酸在肠道的代谢、转
运[2],后经不断改进,成为目前最常用的体外肠道
吸收生物模型。
黄连为毛茛科植物黄连CoptischinensisFranch.、
三角叶黄连CdeltaideaC.Y.ChengetHsiao或云连
CteetaWal.的干燥根茎。具有清热燥湿,泻火解毒
的功能。常用于治疗湿热痞满,泻痢,黄疸,高热神
昏,心火亢盛,心烦不寐,血热吐衄,目赤,牙痛,消渴,
痈肿疔疮等[3]。本实验室利用正交设计优化黄连提
取工艺,提高了黄连提取物中代表成分小檗碱(ber
berine,Ber)和巴马汀(palmatine,Pal)的含量,为本
实验研究奠定了基础。本研究通过运用肠外翻生物
模型,利用HPLC检测黄连提取物中代表成分小檗碱
和巴马汀的肠道吸收量,说明黄连提取物中小檗碱和
巴马汀肠道吸收的基本特征。
1 材料
1.1 仪器
Waters1515-717i-2487液相系统,Empower2
数据处理系统(美国Waters公司);HSS-1B数字式
超级恒温浴槽,麦氏浴槽(成都仪器厂);Sorvalsu
perT21高速离心机(美国 DuPont公司);KQ-100
型超声波清洗器(昆山市超声仪器有限公司)。
1.2 试剂
盐酸小檗碱对照品(批号110713200208,纯度
98%以上,中国药品生物制品检定所),盐酸巴马汀
对照品(批号117032200506,纯度98%以上,中国
药品生物制品检定所);乙腈(HPLC级,美国 Fisher
公司),甲醇(HPLC级,天津科密欧化学试剂有限公
司),醋酸(分析纯);高纯水(自制);其他试剂均为
分析纯。
Tyrode液(g·L-1):NaCl80,KCl02,CaCl2
02,NaHCO31,NaH2PO4005,MgCl201,葡萄糖
10,pH72~74。
1.3 药品
黄连饮片,产地四川,由中国中医科学院中药研
·6501·
第33卷第9期
2008年5月
中 国 中 药 杂 志
ChinaJournalofChineseMateriaMedica
Vol.33,Issue 9
May,2008
究所郝近大研究员鉴定;黄连提取物由中日友好医
院制剂室提取,用 Tyrode液配制成实验用浓度。药
材中小檗碱为788%,提取物中为2303%;巴马汀
药材中为193%,提取物中为552%。
1.4 动物
Wistar大鼠,雄性,体重(250±20)g,北京维通
利华实验动物中心提供,合格证号SCXK(京)1100
0006。
2 方法
2.1 HPLC色谱条件
KromasilC18色谱柱(46mm×250mm,5
μm),流动相乙腈磷酸二氢钾(31∶69),流速1mL
·min-1,柱温32℃,检测波长343nm。
2.2 标准品溶液配制
精密称取盐酸小檗碱对照品412mg于10mL
量瓶中,甲醇溶解,超声,用甲醇定容,配制成 412
μg·mL-1母液,密封后冷藏备用。
精密称取盐酸巴马汀对照品375mg于10mL
量瓶中,甲醇溶解,超声,用甲醇定容,配制成 375
μg·mL-1母液,密封后冷藏备用。
2.3 方法学考察
2.3.1 标准曲线的制备 配制盐酸小檗碱对照品
不同溶液,分别为00516,0516,516,258,516,
103,206,412μg·mL-1,用022μm滤膜过滤,取
续滤液10μL进样。
配制盐酸巴马汀对照品不同溶液,分别为
00469,0469,469,2345,469,938,1875,375
μg·mL-1,用022μm滤膜过滤,取续滤液10μL
进样。记录色谱图和峰面积,以峰面积对质量浓度
(μg·mL-1)进行线性回归,计算标准曲线方程。
2.3.2 专属性 比较空白 Tyrode液、盐酸小檗碱
和盐酸巴马汀对照品、黄连提取物 Tyrode溶液色谱
行为,比较确定在小檗碱和巴马汀色谱峰处杂质不
干扰测定。
2.3.3 精密度 在标准曲线范围内,分别配制高、
中、低3个质量浓度的小檗碱和巴马汀标准品溶液,
过滤后在1d内分别测定5份样品,计算日间精密
度;每天取1份样品,连续测定5d,计算日间精密
度。
2.4 大鼠肠外翻吸收实验
2.4.1 肠外翻操作 实验前12h禁食,自由饮水。
20%乌拉坦腹腔麻醉(0005mL·g-1),腹主动脉
取血后,小心将大鼠肠管同肠系膜剥离,分别取空
肠、回肠10cm,结肠7cm,放入37℃ Tyrode液中,
冲洗,直到没有内容物流出,小心剥离肠段表面的肠
系膜和脂肪。将肠管一端结扎于自制塑料套管,小
心将肠管翻转,用 Tyrode液冲洗后将另一端结扎,
使之形成囊状肠管。向肠囊内注入2mL空白 Ty
rode液,将其放入已有 Tyrode液的麦氏浴槽中,实
验过程中保持37℃恒温,并向浴槽中通入95%O2/
5%CO2。平衡5min后,将麦氏浴槽中的 Tyrode液
倒出,向其注入配制好的不同质量浓度(分别为6,
12,24mg·mL-1)的药液8mL,分别在给药后15,
30,45,60,90,120,150,180min从肠囊内取样 200
μL,同时补足相同体积的空白Tyrode液。
2.4.2 样品处理 将样品15000r·min-1,离心
15min,2次,取上清10μL进样检测小檗碱和巴马
汀含量,代入标准曲线计算浓度。
3 结果
3.1 方法学考察
3.1.1 标准曲线 小檗碱标准曲线方程为Y小檗碱 =
4075585X+79010,R2=09988(n=8),得到的标
准曲线在00516~412μg·mL-1线性关系良好。
巴马汀标准曲线方程为 Y巴马汀 =4176540X+
19782,R2=09977(n=8),得到的标准曲线在
00469~375μg·mL-1线性关系良好。
3.1.2 专属性 在建立的HPLC色谱条件下,可以
看出在小檗碱和巴马汀色谱峰处 Tyrode液中物质
和黄连提取物中其他成分对其没有干扰,表明此方
法建立的专属性较好(图1)。
图1 小檗碱和巴马汀的HPLC图
A.空白Tyrode液;B.小檗碱、巴马汀对照品;C.黄连提取物Tyrode溶液;1.小檗碱;2.巴马汀
·7501·
第33卷第9期
2008年5月
中 国 中 药 杂 志
ChinaJournalofChineseMateriaMedica
Vol.33,Issue 9
May,2008
3.1.3 精密度 实验结果可见日间精密度和日内
精密度的测定符合要求(表1)。
表1 日内精密度与日间精密度RSD(n=5) %
小檗碱
质量浓度
/μg·mL-1
日内 日间
巴马汀
质量浓度
/μg·mL-1
日内 日间
0258 178 095 02345 128 170
25800 072 148 234500 078 179
206400 075 182 1876000 066 194
3.2 肠外翻实验
3.2.1 黄连提取物中小檗碱和巴马汀吸收情况
黄连提取物不同浓度在大鼠不同肠段中的吸收,以
小檗碱和巴马汀的累积吸收量对时间作相关回归分
析。结果黄连不同浓度时小檗碱和巴马汀在不同肠
段的吸收均为线性吸收,其 R2均达到09以上,符
合零级吸收速率(图2,3)。
3.2.2 黄连提取物不同浓度时小檗碱和巴马汀的
图2 黄连提取物不同剂量中小檗碱经时吸收回归曲线
-◆-6mg·mL-1;-■-12mg·mL-1;-▲-24mg·mL-1;A空肠;B回肠;C结肠(图3同)
图3 黄连提取物不同剂量中巴马汀经时吸收回归曲线
Ka比较 对黄连提取物不同浓度时小檗碱和巴马
汀的吸收速率常数(Ka)进行方差分析和两两多重
比较,结果在各肠段随黄连提取物浓度增加小檗碱
和巴马汀的Ka增加(P<005或P<001),表明小
檗碱和巴马汀的吸收可能为被动吸收(表2)。
3.2.3 黄连提取物在肠道不同部位小檗碱和巴马
表2 黄连提取物不同浓度小檗碱和巴马汀吸收速率常数(Ka,珋x±s,n=3)
质量浓度
/mg·mL-1
小檗碱
空肠 回肠 结肠
巴马汀
空肠 回肠 结肠
6 00715±001862) 00602±001772) 00602±001362) 00336±000682) 0026±4000292) 00182±000682)
12 01072±00056 00781±001141) 00782±002291) 00589±000382) 00414±001282) 00356±001011)
24 01526±00376 01141±00206 01266±00264 01202±00260 01002±00115 00781±00254
注:与24mg·mL-1组比较1)P<005,2)P<001
汀吸收量比较 以黄连提取物12mg·mL-1为吸收
浓度,测量小檗碱和巴马汀单位时间吸收量,比较在
肠道不同部位小檗碱和巴马汀吸收情况,结果在空
肠、回肠、结肠中小檗碱单位时间吸收量分别为
(10722±1077),(7559±1941),(7045±
2343)ng·h-1,巴马汀单位时间吸收量分别
(5532±397),(3908±1580),(3153±1001)
ng·h-1。空肠对巴马汀的吸收明显大于结肠(P<
005),对小檗碱的吸收也大于结肠,但无统计学差
异。回肠和结肠的吸收相近。小檗碱和巴马汀在肠
道不同部位有相同的吸收趋势,均为空肠 >回肠 >
结肠。
4 讨论
肠外翻模型操作简单、快捷、廉价、重复性好;模
型保持了完整的组织和黏膜特性,吸收结果与人体
的吸收水平最接近,给出的数据可靠;囊内液体较
少,药物累积速度较快,所需药物较少[4,5]。因此,
目前常用肠外翻模型研究药物的吸收机制,寻找药
物在小肠中的最佳吸收部位,测试吸收促进剂和不
同制剂的吸收作用,也可用于肠道外排蛋白和代谢
酶的研究。Nathalie[6]用肠外翻囊模型通过测定
Rh123的外排率,来研究依法伟仑对肠 Pgp的影
响,证明依法伟仑是 Pgp的底物,可在联合用药时
增加其他药物的吸收。利用肠外翻模型对人参皂苷
·8501·
第33卷第9期
2008年5月
中 国 中 药 杂 志
ChinaJournalofChineseMateriaMedica
Vol.33,Issue 9
May,2008
Rg1的肠吸收进行研究,证明人参皂苷 Rg1在不同
肠段吸收良好,无显著性差异[7]。但肠外翻模型也
有不足之处,如肠管缺乏血液循环和神经控制,体外
时间过长后肠黏膜功能形态容易发生变化。因此,
本实验经过改良,利用 Tyrode培养液,并且在实验
过程中不断小量通入95%O2/5%CO2,以保证肠管
在实验期间肠黏膜能够保持活性。实验证明用该模
型研究药物的体外吸收实验结果可靠。
黄连中成分以季胺类生物碱为主包括小檗碱
(berberine)、黄连碱(coptisine)、甲基黄连碱(wore
nine)、巴马汀(palmatine)、药根碱(jatrorhizine)和
表小檗碱(epiberberine),还有木兰花碱(magnoflo
rine)、阿魏酸(ferulaic)等,其中以小檗碱的含量最
高,可达10%。本实验选择小檗碱和巴马汀作为黄
连中代表成分,建立同时检测小檗碱和巴马汀的
HPLC方法。在选定的液相条件和检测波长下,小
檗碱和巴马汀能够达到完全分离,且在其色谱峰处
没有小肠内容物和其他成分的干扰,该条件稳定,重
复性好。
小檗碱和巴马汀是黄连中的主要有效成分之
一。小檗碱具有抗病原微生物和寄生虫的作用,多
用于治疗肠炎、细菌性痢疾和胆囊炎等胃肠疾病。
近些年来也广泛用于治疗心律失常、心力衰竭、抗血
小板聚集等心血管疾病[8]。研究表明小檗碱能诱
导胃癌细胞凋亡,抑制肿瘤细胞中环氧合酶2
(COX2)的表达,说明了小檗碱在抗癌中的作
用[9,10]。药代动力学研究表明小檗碱在兔体内的处
置过程为二室模型,其 AUC22194μg·mL-1·
h-1,口服小檗碱吸收较快,达峰时间约为 3h[11]。
但口服小檗碱吸收较差,在正常动物体内(大鼠、
狗)仅能吸收口服剂量的18%;给健康人口服小檗
碱后,累计尿药排泄量表明,原形药物的排泄量仅为
总量的0013%[1215]。巴马汀与小檗碱在结构和功
能上非常相似,但目前几乎没有报道其在药物动力
学方面的实验研究。本实验研究结果显示不同剂量
的黄连提取物中,对小檗碱和巴马汀的经时吸收量
与时间做相关性分析,均符合线性吸收,其 R2均大
于09,符合零级吸收速率。小檗碱和巴马汀的 Ka
均随黄连提取物给药剂量的增加而增加,表明其为
被动吸收。肠道不同部位的吸收实验表明,空肠对
小檗碱和巴马汀吸收有较为明显的优势,回肠和结
肠次之。实验结果证明小檗碱与巴马汀虽然分子结
构不同,但由于其都为季胺类化合物,有相同的母核,
故其在肠道中的吸收形式和吸收特征都比较相似。
本实验中测得的Ka略大于文献报道,分析原因可能
是由于肠外翻时去除了血管、神经及肠道内消化液、
菌群等,减少了对小檗碱和巴马汀吸收的影响因素。
[参考文献]
[1] HidalgoIJ.Assessingtheabsorptionofnewpharmaceuticals
[J].CurTopMedChem,2001,1:385.
[2] WilsonTH,WisemanG.Theuseofsacsofevertedsmalintes
tineforthestudyofthetransferenceofsubstancesfromthemu
cosaltotheserosalsurface[J].JPhysiol,1954,123(1):116.
[3] 中国药典[S].一部.2005:68.
[4] BartheL,WoodleyJ,HouinG.Gastrointestinalabsorptionof
drugs:methodsandstudies[J].Fundam ClinPharmacol,
1999,13(2):154.
[5] KilicFS,BatuO,SirmagulB,etal.Intestinalabsorptionofdi
goxinandinteractionwithnimodipineinrats[J].PolJPharma
col,2004,56:137.
[6] NathalieB,StephanieS,DanielA.Efectofefavirenzonintesti
nalpglycoproteinandhepaticP450functioninrats[J].J
PharmPharmaceutSci,2005,8(2):226.
[7] 李 昊,孙建国,谢海棠.大鼠肠管外翻模型对人参皂苷
Rg1吸收机制的研究[J].中国临床药理学与治疗学,2004,9
(5):510.
[8] 王小逸,史亦丽,曾衍钧.小檗碱的研究进展[J].中国新药杂
志,2003,12(7):523.
[9] 姚保泰,吴 敏,王 博.小檗碱诱导人胃癌细胞凋亡与调控
基因表达的实验研究[J].成都中医药大学学报,2005,28
(1):39.
[10] 刘 泽,蔡少平.小檗碱抑制结肠癌细胞中 COX2表达作用
的研究[J].中国新药杂志,2004,13(9):796.
[11] 庞志功,汪宝琪,姜洪涛.小檗碱的药物代谢动力学[J].分析
科学学报,1997,13(1):51.
[12] 盛美萍,孙 淇,王 宏.盐酸小檗碱在Beagle狗静脉注射和
口服药动学研究[J].中国药理学通报,1993,9(1):64.
[13] 赵玉男,邢东明,杜力军,等.解热药YL2000中小檗碱在正常
和发热大鼠体内的药物动力学比较[J].中国药理学通报,
2003,19(10):1170.
[14] 余 琛,张 慧,潘俊芳,等.健康人口服盐酸黄连素片剂后
的尿药分析与药物代谢初步研究[J].中国临床药理学杂
志,2000,1(1):36.
·9501·
第33卷第9期
2008年5月
中 国 中 药 杂 志
ChinaJournalofChineseMateriaMedica
Vol.33,Issue 9
May,2008