全 文 ：#综述 #
外排转运体和代谢酶与黄酮的相互作用及其对黄酮
肠吸收影响的研究进展
王亚之,欧喜笑,郑 颖*
(澳门大学中华医药研究院,中国 澳门)
摘 要:黄酮类化合物大量存在于植物界中, 具有广泛的药理作用, 可预防及治疗癌症、心脑血管疾病、骨质疏松
等。口服给药后, 大量黄酮类化合物存在生物利用度低的现象。国内外诸多学者对其吸收代谢机制进行了研究。
研究表明, 肠上皮细胞的 ATP2依赖性外排转运体如 P2糖蛋白( P2gp)、多药耐药相关蛋白22(MRP2)和乳腺癌耐药
蛋白( BCRP)和细胞内的Ò相代谢酶( UGT 等)是影响黄酮肠吸收的主要因素。综述近年来外排转运体和代谢酶
对黄酮类化合物肠吸收影响的研究概况, 包括 ATP2依赖性外排转运体与代谢酶的协同作用, 黄酮类化合物对二者
功能的调节作用等, 以期为提高黄酮的生物利用度和临床合理利用提供理论依据。
关键词:黄酮 ; ATP2依赖性外排转运体; P2糖蛋白(P2gp) ;多药耐药相关蛋白( MRPs) ;乳腺癌耐药蛋白( BCRP) ;细
胞色素 P450
中图分类号: R2831 3; R2851 61 文献标识码: A 文章编号: 025322670( 2009)1021659205
Advances in studies on effects of interactions between flavonoids with efflux transporter
and metabolic enzymes on intestinal absorption of flavonoids
WANG Ya2zhi, AO H ei Sio, ZHENG Ying
( Institute of Chinese Medica l Sciences, Universit y of Macau, Macau SAR , China)
Key wor ds: flavonoids; ATP2binding casset te tr ansporter; P2glycoprotein ( P2gp ) ; mult idrug resis2
tance related proteins (MRPs) ; br east cancer r esistance pr otein (BCRP) ; cytochr ome P450
黄酮是一类结构相关的多酚类化合物, 泛指由两个具有
酚羟基的芳香环( A 和 B)通过中央三碳链相互连接而成的
一系列化合物[ 1]。黄酮广泛存在于天然植物中, 具有抗癌、
抗血管新生、抗氧化等作用[2]。但口服给药后, 大量黄酮类
化合物存在生物利用度低的现象。研究表明, 肠上皮细胞的
ATP2依赖性外排转运体和细胞内Ò相代谢酶是影响黄酮吸
收的主要因素。本文将对近年来外排转运体和代谢酶对黄
酮类化合物肠吸收的影响进行综述。
1 黄酮类药物肠吸收机制
小肠是人体营养、电解质、水分和药物吸收的主要场所。
一般来说, 药物肠吸收的途径主要有 3 种: 被动跨膜扩散
( transcellula r passive diffusion) , 即药物通过肠上皮细胞进
入血液;被动跨细胞旁路扩散 ( par acellula r passive diffu2
sion) , 即药物通过细胞间紧密连接 ( tight junction)进入血
液;载体介导转运 ( car rier2mediated tr ansport ) , 即药物通过
位于顶侧膜以及基底膜的载体被吸收。其中, 第 1 种途径是
药物通过肠上皮细胞的主要途径。
一般认为, 黄酮苷类相对分子质量比较大, 水溶性和脂溶
性都不好,很难靠被动扩散透过小肠上皮细胞。因此,黄酮苷
需要先被位于肠细胞、肠腔内的酶或肠道菌群代谢成为苷元
才能被吸收。目前,黄酮苷类在吸收机制方面主要有以下几
种可能性: ( 1)主动转运, 即位于小肠肠壁上皮细胞膜上的
Na+ 依赖葡萄糖转运载体( sodium dependent glucose transport2
er, SGLT)有可能介导黄酮的转运过程。但现阶段研究中只
有报道槲皮素24c2B2葡萄糖苷和槲皮素232葡萄糖苷的吸收与
SGLT1有关[3] ,其他黄酮都暂无报道。( 2)水解成苷元后再被
吸收。如哺乳动物小肠绒毛边缘的乳糖酶) ) ) 根皮苷水解酶
( lactase phlor izin hydrolase, LPH )可参与水解黄酮苷类化合
物[ 4] ;肠道内的菌群也可以将黄酮苷水解为游离的黄酮苷元。
黄酮苷元经被动扩散进入肠细胞后,可能在肠细胞中与葡萄
糖醛酸或硫酸结合为Ò相代谢物,而这些代谢物往往又是外排
转运蛋白 P2糖蛋白( P2glycoprotein, P2gp)与多药耐药相关蛋
白 2(multidrug resistance related protein 2, MRP2)等的底物,
容易被外排回肠腔,从而降低其生物利用度。
2 ATP2依赖性外排转运体
人体内有各种各样的药物转运体来控制化合物的吸收、
#1659#中草药 Chinese Traditiona l and Herbal Drugs 第 40卷第 10 期 2009 年 10 月
* 收稿日期: 2009205214 基金项目:澳门特别行政区科学技术发展基金( 008/ 2007/ A1)作者简介:王亚之( 1985 ) ) ,女,中药学硕士,研究方向为药物代谢动力学。 E2mail: t ink ywin kysoda@163. com
* 通讯作者 郑 颖 E2mail: yzheng@umac. mo
分布、代谢和排泄。在这些转运体中, 由于涉及多药耐药
( multidrug resistance, MDR) , ATP2依赖性外排转运体
[ AT P2binding cassette ( ABC) transporter ] , 如 P2gp、MRPs
和乳腺癌耐药蛋白( br east cancer r esist ance protein, BCRP)
等引起了广泛的关注。
2. 1 P2糖蛋白 ( P2gp/ MDR1/ ABCB1) : P2gp 是最早由
Juliano 和 Ling 发现的外排转运体。P2gp 含有 1 280 个氨基
酸, 相对分子质量为 1. 7@105。其分子结构由两个同源部
分组成, 每个同源部分有 6 个跨膜区域和 1 个具有 AT P 酶
活性的核苷酸结合域, 两个同源部分由多肽链接头连接。P2
gp 高度表达在各种实体肿瘤如结肠癌, 显示 P2gp 在癌症治
疗中的重要作用。此外, P2gp 还存在于正常人体组织:高度
表达在肾和肾上腺, 中度表达在肝、小肠、结肠和肺, 低度表
达在脑、前列腺、皮肤、脾、心脏、骨骼肌、胃和卵巢。P2gp 主
要介导药物进入肠腔、胆汁、尿和血液的正常分泌功能,是血
脑屏障、血睾屏障和胎盘屏障的一部分, 并将毒物从细胞内
排出细胞外, 保护组织免受毒物的危害;而表达于肝细胞的
胆管侧细胞膜和肠上皮细胞侧面膜的 P2gp可使药物从肝细
胞进入胆汁, 或者将毒物从肠上皮细胞外排回肠腔, 从而限
制了药物的吸收。
P2gp 主要分布在小肠的顶侧膜一侧 , 具外排作用是造
成黄酮化合物生物利用度低的原因之一。Wang 等[ 5] 以转
染 P2gp 基因的 Bcap37/ MDR1 细胞为模型, 考察了 P2gp 对
银杏叶提取物中重要黄酮类成分槲皮素( quer cet in)、山柰酚
( kaempferol)和异鼠李素( isorhamnetin)肠吸收透过的影响。
结果显示, 当加入 P2gp 抑制剂维拉帕米后,以上 3 种黄酮的
转运明显增加, 说明 P2 gp 外排泵是限制银杏叶中黄酮成分
生物利用度的原因之一。
P2gp 的底物很广泛, 大部分 P2gp 底物是结构和药理活
性不相关的亲脂性、中性或弱碱性化合物[6]。天然产物中存
在的 P2gp 底物/抑制剂最常见的是黄酮[7]。越来越多的研
究指出, 很多黄酮可与 P2gp 结合而抑制 P2gp 介导的转运。
这些黄酮包括染料木素 ( genistein) [8]、鹰嘴豆芽素 A ( bio2
chanin A)、根皮素( phloretin)、水飞蓟素( silymar in) [ 9]、白杨
黄素 ( chrysin)、橙皮素 ( hespercetin )、柚皮素 ( nar inge2
nin) [10]、绿茶多酚表儿茶素没食子酸酯 ( epicatechin gal2
late)、儿茶素没食子酸酯( catechin gallate)和表没食子儿茶
素没食子酸酯( epigallocatechin gallate, EGCG)等[11]。如在
Caco22 细胞模型上, 100 Lmol/ L 的儿茶素没食子酸酯可以
提高长春碱的蓄积量 2. 2 倍, 提示儿茶素没食子酸酯可有效
地抑制 P2gp 的外排作用[ 11]。在功能调节方面,黄酮除作为
ABC转运体的底物或抑制剂外, 还有调节 P2gp 表达的功
能。Katrin Lohner用 Western Blott ing 的方法检测 P2gp 在
Caco22 细胞上的表达, 发现圣草酚 ( eriodict yol)、杨梅素
( myr icet in)、紫杉叶素( taxifolin)、柚皮素( nar ingenin)、忽布
素Ò( isoxanthohumol)、EGCG、大豆黄酮( daidzein)、儿茶素
( catechin)、染料木素( genistein)、白杨黄素、槲皮素、花青素
( cyaniding)均可两倍以上增加 P2gp 在肠上皮细胞的表
达[12]。流式细胞仪测定的结果也证实了这一点, 加入杨梅
素、紫杉叶素、忽布素Ò、染料木素、白杨黄素、槲皮素、花青
素和芹菜素等之后,可以明显提高细胞的相对荧光强度。在
体内模型中, 大鼠口服给药 400 mg/ kg 的黄酮 4 周,处死后
取小肠切割成肠段进行Western2blotting 实验,结果表明, 黄
酮可增加 P2gp 在大鼠各个肠段的表达。其中 ,黄酮对空肠
段的 P2gp 的表达影响最明显,可提高其 56% , 而对十二指
肠、回肠和结肠的表达分别提高 36%、28%、10%。
2. 2 多药耐药相关蛋白 2( MRP2/ ABCC2) : Jasen 等人在
1993 年首先发现MRP2在肝细胞担任着有机阴离子转运体
的功能,因此MRP2 又被看作为小管多选择性有机阴离子
转运体( canalicular multispecific organic anion transporter ,
cMOAT)。2003 年首次从大鼠肝细胞中把 MRP2 克隆出
来。分子鉴定显示MRP2由 1 545 个氨基酸组成,相对分子
质量为 1. 9@105 ,其分子结构包含 17 个跨膜区和 2 个核苷
酸结合域。MRP2 广泛地表达于各种癌细胞如肝癌中, 与数
种抗癌药物的多药耐药有关。此外, MRP2 在各种的正常组
织中表达,主要表达在肝、肠和肾,而且是位于这些组织中的
顶侧膜,因此预期MRP2 可限制底物的口服生物利用度和
促进底物的胆汁及肝排泄。
MRP2 主要是有机阴离子的载体, 许多阴离子两性物质
都是其底物,包括谷胱甘肽结合物、葡萄糖醛酸结合物、硫酸
结合物等。Leukot rienes C4( LTC4) [13]、表儿茶素 ( epicate2
chin) [ 14]、表儿茶素没食子酸酯( epicatechin gallate) [ 15]、染料
木素232葡萄糖苷 ( genistein232glucoside) [16]、槲皮素24c2B2葡
萄糖苷( quer cetin24c2Bcglucoside) [17]和根皮苷( phlor idzin) [ 18]
的转运都与MRP2相关。白杨黄素( chrysin)的代谢物葡萄
糖醛酸结合物和硫酸结合物也都是 MRP2 的底物[ 19]。
Vaidyanathan 等[ 15]考察了 MRP2 抑制剂 MK571 对表儿茶
素没食子酸酯在 CHO、Caco22、MDCK Ò、MDCK Ò2MRP2
细胞摄取和转运过程的影响。在 CHO 细胞的摄取实验中,
表儿茶素没食子酸酯在加入 50 Lmol/ L MK571后摄取量有
明显增加,摄取量由( 849? 251) pmol/ mg 增加到( 14 951 ?
566) pmol/ mg。在 Caco22 试验中,加入 MK571 后表儿茶素
没食子酸酯的摄取量也由不含抑制剂组的 ( 810 ? 141 )
pmol/ mg增加至( 1 698 ? 308) pmol/ mg; MDCK Ò、MDCK
Ò2MRP2 细胞中随着MK571 的加入,表儿茶素没食子酸酯
摄取率也分别有相应提高[15]。本实验室使用 Caco22细胞模
型研究淫羊藿中主要的活性成分黄酮吸收机制,结果发现有
4 种黄酮是经由被动跨细胞旁路,而另一种黄酮淫羊藿次苷
( icar iside Ò)是经由被动跨膜扩散进入细胞;而且淫羊藿次
苷的外排同时涉及 P2gp 和 MRP2, 因此淫羊藿次苷很可能
是 P2gp 和MRP2的共同底物。除了作为 MRP2 的底物, 黄
酮也可以竞争性抑制 MRP2 的活性。van Zanden 等[20] 以
MDCK Ò细胞为模型, 考察黄酮对 MRP2 介导的钙透过的
影响,通过测定钙黄绿素的荧光强度来观察黄酮对 MRP2
的抑制作用,发现杨梅素 (myrecetin)和刺槐亭( robinetin)可
显著地抑制MRP2的活性 ,使其活性降低 50% , 与MRP2 经
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典抑制剂环孢霉素抑制能力相似。
2. 3 乳腺癌耐药蛋白(BCRP/ ABCG2) : BCRP 是近年来从人
乳腺癌细胞(MCF27)、人结肠癌细胞( S12M1280)和人胎盘中
鉴定出来的。分子鉴定显示 BCRP 由 655 个氨基酸组成, 相
对分子质量为 7. 2@104, 只包含 6个跨膜区域和 1 个核苷酸
结合区域, 因此属于半 ABC转运体, 而且要形成同型二聚体
后才可发挥转运的功能。BCRP广泛地表达于人体肿瘤, 与
多药耐药有关。此外, BCRP 还高度表达于肝细胞小管膜、肠
道上皮细胞的顶侧膜、乳房的管道和小叶、脑微血管的腔面和
胎盘合胞体滋养层膜,在内源性和外源性的化合物的处置和
防止身体或某些组织暴露于这些毒物中起着关键作用[ 21]。
BCRP可将黄酮类药物外排回肠腔,从而降低其生物利
用度。以大鼠肠灌流实验对槲皮素吸收情况进行考察, 结果
发现:在 30 min 灌注后,加入BCRP1专属性抑制剂FTC,槲皮
素及其主要甲基化代谢产物异鼠李素的血浆浓度均高于对照
组两倍,说明抑制 BCRP1 可降低槲皮素及其代谢产物的外
排,进而说明 BCRP1 可将槲皮素外排回肠腔从而限制了药物
的肠吸收[ 22]。
BCRP能识别相对亲水性的抗癌药物[ 23]。在以往研究
中, 在表达有 BCRP 的MCF27 和 NCI2H 460 细胞, 一些黄酮
类化合物可对 BCRP 介导的药物转运产生抑制作用。研究
证明,芹菜素( qpigenin)、鹰嘴豆芽素 A( biochanin A)、5, 72
二羟基黄酮、染料木素、山柰酚、橙皮素、柚皮素和水飞蓟素
均能抑制 BCRP 介导的米托蒽醌转运[ 24]。其中, 5, 72二羟
黄酮和鹰嘴豆芽素抑制作用最强, 在 0. 5 和 1 Lmol/ L 时可
增加米托蒽醌的聚积,在 2. 5 Lmol/ L 时可增加米托蒽醌的
细胞毒性。多种黄酮同时使用之间会产生协同效应 ,增强对
BCRP介导的药物转运的抑制作用[ 25]。如以 BCRP 过度表
达的MCF27细胞评价米托蒽醌的转运, 通过黄酮对转运体
的抑制作用而增加米托蒽醌的透过, 从而增强其细胞毒性。
研究结果表明, 相同浓度下多种黄酮混合物加入组比单个黄
酮化合物加入组的米托蒽醌的细胞毒性明显增强, 且细胞毒
性对黄酮加入的浓度有依赖性, 与黄酮对 BCRP的抑制活性
有关。
3 黄酮的Ñ相代谢
细胞色素 P450 超家族是Ñ相代谢酶中作用最显著的家
族,其中 CYP1、CYP2 和 CYP3 家庭在代谢中担任最主要的
作用。CYP3A4 和 CYP2C9 占了 CYP450最高比例( 80% 和
15% )。在肠吸收中, 50% 以上的药物 的 Ñ相代 谢与
CYP3A4 相关[26, 27] , CYP3A4也是在 CYP450 代谢酶中代谢
抗癌药物中最重要的酶。众所周知, Ñ相代谢最常见的药物
代谢为氧化反应、还原反应和水解反应。而黄酮的化学结构
中多含葡聚糖基因, 易发生水解反应,所以一些黄酮糖苷会
在Ñ相代谢过程中水解成为苷元。在灯盏乙素药动学研究
中,大鼠 ig 给药,发现灯盏乙素的平均血药浓度约在 1、5 h
达高峰, 两次达峰质量浓度分别为( 26. 57 ? 10. 89)、( 18. 86
? 9. 70) Lg/ L, 说明此双峰现象可能是由灯盏乙素的肝肠循
环引起的, 即灯盏乙素口服后, 在肠内被菌群或Ñ相代谢酶
水解为苷元,在一部分被吸收后,剩余的苷元发生葡萄糖醛
酸结合成为灯盏乙素/异灯盏乙素, 经胆汁排泄至小肠, 被再
次吸收[28]。在本实验室使用人体肝微粒体和肠微粒体对灯
盏乙素及其苷元进行代谢研究,发现灯盏乙素在Ñ相代谢中
易发生去糖基化,水解为灯盏乙素苷元, 使水溶性降低, 容易
透过肠上皮细胞;接着在Ò相代谢酶的作用下,灯盏乙素苷
元会增加一个葡萄糖,被代谢为灯盏乙素/异灯盏乙素。
同时,黄酮也可以调节 CYP450 酶的活性。由于黄酮具
有抗癌作用, 有成为癌变起始阻滞剂的潜能, 因此黄酮对
CYP450 酶的抑制作用受到广泛的研究[ 29]。目前已知奶蓟
提取物黄酮木脂素( flavonolignan)和水飞蓟素 ,以及圣约翰
草提取物贯叶金丝桃素( hyperforin)和双芹菜苷元( Ñ3, Ò
82biapigenin)都可抑制 CYP3A4 活性[ 30, 31]。在人体肝细胞
药物代谢酶活性的测定中, 0. 1 和 0. 25 mmol/ L 的水飞蓟素
分别可以降低 CYP3A4的活性 50%和 100% ,说明同时服用
水飞蓟素可减少人体的肝代谢。双芹菜苷元对 CYP3A4、
CYP2C9 和 CYP1A2 有竞争性抑制作用, K i 值分别为
0. 038、0. 32、0. 95 mmol/ L;贯叶金丝桃素对 CYP2D6 活性
有非竞争性抑制作用, 而对 CYP2C9 和 CYP3A4 有竞争性
抑制作用, K i 值分别为 1. 5、1. 8、0. 48 mmol/ L。Lee 等测定
了白黄杨素等 21 种黄酮在人肝微粒体中对 CYP1A2 的抑
制作用及构效关系, 发现白黄杨素的抑制作用最强, IC50值
为 0. 2 Lmol/ L;芹菜素和桑色素[ 32]也都是 CYP1A2 的抑制
剂。在构效关系方面发现游离羟基数目的增多可减少对
CYP 细胞色素的抑制作用。
事实上,很多 P2gp的底物同时也是 CYP3A4 的底物。因
此, P2gp 和 CYP3A4 可以起协同作用限制外源物质的吸
收[ 33]。此外, P2gp、MRP2、BCRP 和 CYP3A 在某种程度上有
相似的底物特异性,如三苯氨胺( tamoxifen)及其代谢物 42羟
基他莫昔芬( 42hydroxytamoxifen)是抗乳癌剂, 但是它们同时
也是代谢酶 CYP3A 和外排转运蛋白 P2gp、BCRP 和MRP2的
底物, 因此它们口服后会在肝和肠道被广泛地代谢和外排。
Shin等人使用大鼠模型研究槲皮素对三苯氧胺及其体内Ñ相
代谢产物 42羟基三苯氧胺的生物利用度和药物动力学的影
响。结果发现, 同时服用 2. 5 和 7. 5 mg/ kg 的槲皮素能明显
增加三苯氧胺的吸收速率常数、峰浓度和血药浓度2时间曲线
下面积;同时三苯氧胺的绝对生物利用率和相对生物利用率
都明显比对照组高。与此同时, 代谢产物 42羟基三苯氧胺与
三苯氧胺的血药浓度2时间曲线下面积之比显著降低,说明三
苯氧胺的代谢明显减少,提出槲皮素可同时抑制 ATP2依赖性
外排转运体的外排和代谢酶 CYP3A介导的肝肠的首过效应,
从而促进三苯氧胺的肠吸收和减少代谢[34]。
4 黄酮的Ò相代谢
Ò相代谢反应即结合反应,通常是药物或Ñ相反应生成
的代谢产物结构中的极性官能团(如羟基、氨基、硝基和羧基
等)与机体内源性物质发生偶联或结合生成各种结合物的过
程。黄酮类化合物的Ò相代谢反应以葡萄糖醛酸结合为主,
主要在肝中进行, 肠内也可发生, 由葡萄糖醛酸转移酶
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( UGT) 介导。UGT 具有多态性, 主要可分为两个家族:
UGT1 和 UGT 2。研究表明, 人 UGT1A1、1A3、1A8、1A9、
1A10和 2B15 是介导黄酮葡萄糖醛酸结合的重要同工酶, 谢
升谷等[ 35]已经对 UGT 介导的黄酮Ò相代谢进行了详细的
综述。
不同亚型的 UGT 对黄酮类化合物的选择与结构有关,
通常连有酚羟基比醇羟基容易发生结合反应;有两个以上结
合部位时, 通常是其中一个部位发生结合反应, 大豆异黄酮
染料木素和大豆苷元可特异性结合 UGT 1A1 和 UGT1A9,
而与 UGT1A4 不发生作用[ 36]。UGT 1A6、UGT1A9 和
UGT2B7对儿茶酚的葡萄糖醛酸结合发挥重要作用[37]。在
对水飞蓟素等 11 种黄酮类化合物的代谢研究中发现,
UGT1A3 和 UGT 1A9 更容易将黄酮类苷类代谢为黄酮醛
酸。研究还发现, 与 B环含一个羟基的黄酮相比, UGT1A3
更容易代谢 B环含两个羟基的黄酮, 具体表现为 UGT1A3
对毛地黄黄酮( luteolin)、槲皮素、桑黄素( mor in)的代谢效果
要高于山柰酚和异鼠李素;而对于 UGT1A9, B环 2c位的羟
基会阻碍其对黄酮化合物的代谢, 具体表现为 UGT1A9 对
桑黄素的代谢要比对毛地黄黄酮、槲皮素、山柰酚和异鼠李
素的代谢效果差。对于这 11 种黄酮, UGT1A9 比 UGT1A3
表现出了更强的代谢能力, 说明 UGT 1A9 对于黄酮的醛酸
化反应起着非常重要的作用[38]。Bar ry 等[ 39]利用酶促合成
反应研究了 UGT1A1 对 10 种黄酮的代谢作用, 结果发现,
3c位羟基取代对黄酮葡萄糖醛酸结合有着不容忽视的重要
性, 3c位羟基可以影响杨梅素和槲皮素 7 位醛酸化, 从而只
有极少量的 7 位结合物生成。说明羟基取代的亲核性和立
体构象对黄酮化合物的小肠内葡萄糖醛酸结合起到了至关
重要的作用[ 40]。
一些黄酮还可以对Ò相代谢酶的活性起到抑制作用。
目前研究多关注于竞争性抑制, 即黄酮与其他药物竞争Ò相
代谢酶, 从而抑制其他药物的代谢。而非竞争性抑制关注较
少。如槲皮素可对Ò相代谢酶起到抑制作用, 抑制其脱氢酶
的活性, 表现为竞争性抑制作用[41]。与葡萄糖醛酸结合相
似, 硫酸化也可被一些黄酮类化合物抑制,如漆黄素、高良姜
黄素、槲皮素、山柰酚、染料木素都是硫酸转移酶的非竞争性
抑制剂[ 42]。
另外, 黄酮在体内经过Ò相代谢转化后极性增加, 有利
于其排泄, 但其药理作用会受到影响。如槲皮素经葡萄糖醛
酸结合或磺酸化后, 血管舒张作用降低[ 43]。但白杨黄素甲
基化后生物利用度提高, 可作为更有效的化疗药物[44]。还
有一些黄酮的代谢产物会继续保留其原有药效, 如槲皮素对
与肝炎和脑水肿相关的黄嘌呤氧化酶有抑制作用, 其葡萄糖
醛酸结合产物对黄嘌呤氧化酶的抑制能力与原型药槲皮素
相近[ 45]。且代谢产物的活性与葡萄糖醛酸结合位置有关,
如槲皮素、3c位甲基化槲皮素、3c位葡醛酸化槲皮素和 4c位
葡醛酸化槲皮素在低浓度时对黄嘌呤氧化酶的抑制作用相
近, 而 3 位磺酸化槲皮素、3 位葡醛酸化槲皮素和 7 位葡醛
酸化槲皮素对黄嘌呤氧化酶的抑制活性是原型药的 50 ~
800 倍; 3c位甲基化槲皮素、7 位葡醛酸化槲皮素、3c位葡醛
酸化槲皮素和 4c位葡醛酸化槲皮素也可对脂肪氧化酶产生
抑制作用,但抑制效果不如原型药物槲皮素, 3 位葡醛酸化
槲皮素的抑制作用降低得最明显。
5 结语与展望
随着近年来研究工作的开展,越来越多黄酮与外排转运
体或代谢酶的相互作用被逐渐揭示出来。黄酮口服利用度
差的主要原因是在通过肠道时被 ATP2依赖性外排转运体
包括 P2gp、MRR2、BCRP排出细胞外, 以及其严重的Ò相代
谢。从膳食中摄取的黄酮苷会首先在肠道被水解为游离的
黄酮苷元,被小肠吸收;同时可能接着转化为Ò相代谢产物,
吸收入血或外排出回肠腔。代谢是黄酮发生转化的另外一
个重要途径,在肝脏和肠道均会发生。经过这一阶段后, 黄
酮苷可能水解成苷元,然后主要在葡糖醛酸转移酶催化下进
行葡醛酸结合反应。同时外排转运体和代谢酶可能发生协
同作用,限制黄酮的肠吸收。同时,黄酮也可通过与外排转
运体和代谢酶的相互作用,达到影响其他底物药物吸收的结
果。因此,黄酮可能具有解决抗癌治疗中多药耐药等问题的
前景。在未来的研究中, 如何有效地提高黄酮的生物利用
度,使用黄酮来提高其他外排转运体或代谢酶底物药物包括
抗癌药物的生物利用度,避免由于同时服用黄酮和药物而产
生不良反应,都将会成为研究热点。
参考文献:
[ 1] H ollman P C H , Katan M B1 Dietary flavonoids: Intak e,
h ealth effects and bioavailability [ J]1 Food Chem Toxicol ,
1999, 37: 93729421
[ 2] Middleton E, Kandaswami Jr C, Th eoharides T C1 The
effect s of plant flavonoid s on mammalian cell s: implicat ions
for inflammat ion, heart dis ease, and cancer [ J]1 P har macol
Rev , 2000, 52: 67327511
[ 3] Wolffram S, Blockml, Ader P, et al1 Quercet in 32O2b eta2
glucoside is t ransported b y th e glucose carrier SGLT 1 across
th e b rush border membrane of rat small intest ine [ J]1 J
Nu tr , 2002, 132( 3) : 6301
[ 4] Sesin k A L, Arts I C, Faas sen2Peters M , et al1 Intes tin al up
take of quercet in232glu coside in rat s involoves h yd rolysis by
lactase phlorizin hydrolase [ J]1 J N utr , 2003, 133( 3) : 7731
[ 5] Wang Y, Cao J, Zeng S, Involvement of P2glycoprotein in
r egulat in cellular levels of Gin kgo flavonols : qu ercet in,
k aempferol, and isorhamnet in [ J]1 Phar m Ph ar macol ,
2005, 57( 6) : 75127581
[ 6] Chan L M S, L owes S, H irst B H1 T he ABCs of dru g t ran s2
port in intest ine an d liver: efflux protein s l imit ing d rug ab2
sor ption and bioavailability [ J]1 E ur J P harm Sci , 2004,
21: 252511
[ 7] E vans A M1 Influence of dietary compon ents on the gast roin2
t est inal metab ol ism and t ransport of drugs [ J]1 T her Dr ug
Moni t , 2000, 22( 1) : 13121361
[ 8] Gast ro A F, Al tenberg G A1 In hibit ion of drug t ransport by
genistein in mult idrug2resistan ce cell s ex pres sing P2glycopro2
t ein [ J ]1 Biochem P har macol , 1997, 53: 892931
[ 9] Zhang S, Morris M E1 Effects of the flavonoid s biochan in A,
morin, phloret in, and s ilymarin on P2glycopr otein2mediated
t ransp ort [ J ]1 J P harmacol Exp T her , 2003, 304: 12582
12671
[ 10] Mitsunaga Y, Takanaga H, Matsuo H, et al1 Effect of bio2
flavonoid s on vincris tin e t ransp ort acros s blood2brain b arrier
[ J ]1 E ur J Phar macol , 2000, 395( 3) : 19322011
[ 11] Jodoin J, Demeule M, Beliveau R1 Inhibit ion of the multidrug re2
sistance P2glycoprotein act ivity by green tea polyphenols [ J]1
#1662# 中草药 Chinese Traditiona l and Herbal Drugs 第 40卷第 10 期 2009 年 10 月
Biochim Biophys Acta , 2002, 1542(123): 14921591
[ 12] Lohner K, Schn¾bele K, Daniel H , et al1 Flavonoids alter P2
gp expression in intest inal epithel ial cell s in vi tr o and in vivo
[ J]1 Mol N utr Food Res , 2007, 51( 3) : 29323001
[ 13] Chi Y, KÊnig J , Bu chholz U, et al1 Drug resistance an d
ATP2dep endent conjugate t ransport mediated by the apical
mult idru g resistance protein, MRP2, permanent ly expressed
in human and can ine cel ls [ J]1 Mol P har macol , 1999, 55:
92929371
[ 14] Vaidyanathan J B, Walle T1 Transp ort and metab ol ism of the
tea flavonoid( - )2epicatechin by th e h uman intest inal cell line
Caco22 [ J]1 Ph arm Res, 2001, 18( 10) : 1420214251
[ 15] Vaidyanathan J B, Walle T1 Cellular uptak e and efflu x of the
tea flavonoid ( - )2epicatechin gallate in the human intes tinal
cell line caco22 [ J ]1 J Ph ar macol E xp T hera , 2003, 307:
74527521
[ 16] Walle U K, French K L, Walgren R A1 T ransport of
genistein272glucos ide by human intest in al Caco22 cell s: poten2
ti al role for MRP2 [ J]1 Res Commun Mol P ath ol P harmacol ,
1999, 103( 1) : 452461
[ 17] Walgren R A, Karnaky K J, Lin denmayer G E, et al1 Efflux
of dietary flavonoid quercet in 4c2B2Glucoside across human in2
t est inal caco22 cell monolayers by apical mul t idrug r esis tance2
associated protein22 [ J]1 J Ph armacol Exp T hera , 2000,
294: 83028361
[ 18] Walle T, Walle U K1 The B2D2glu coside an d sodium2depend2
ent glucose t ransporter 1 ( SGLT 1 )2inhibi tor ph loridzin is
t ran sported by both SGLT 1 and mul tidru g res istan ce2associ2
ated proteins 1/ 2 [ J]1 Drug Metab Disp os , 2003, 31: 12882
12911
[ 19] Walle U K, Gali jatovic A, Wal le T1 T ran sport of the fla2
vonoid ch rysin and it s con jugated metab ol ites by the human
intes tinal cell line caco22 [ J]1 BiochemP har macol , 1999, 58
( 3) : 43124381
[ 20] van Zanden J J , Wortelboer H M, Bi jlsma S, et al1 Quant ita2
tive st ructure act ivity relat ionship s tu dies on he flavonoid me2
diated in hibit ion of mult idrug resi stance proteins 1 and 2 [ J ]1
Biochem P harmacol , 2005, 69: 69927981
[ 21] Jonk er J W, Smit J W, Brinkhuis R F, et al1 Role of breast
cancer resis tance protein in the bioavailabili ty and fetal pen2
t eration of topotecan [ J]1 J Nat Cancer I nst , 2000, 92( 18) :
1651216561
[ 22] Sesink A L A, Ar ts I C W, De Boer V C J, et al1 Breast
cancer resis tance protein ( Bcrp1/ Ab cg2) limit s n et intes tinal
uptake of quercet in in rat s b y facilit at ing apical efflux of glu2
curonides [ J]1 Mol P harmacol , 2005, 67: 1999220061
[ 23] Meijerman I, Beijnen J H, Schellens J H M1 H erb2drug in2
t eract ions in oncology: focus on mechanisms of induct ion [ J ]1
Oncolog ist, 2006, 11: 74227521
[ 24] Zhang S, Yang X, Morri s M E1 Flavonoids are in hibitors of
breas t can cer resis tance protein ABCG22mediated t ransport
[ J]1 Mol P harmacol , 2004, 65: 1208212161
[ 25] Zhang S, Yang X, Mor ris M E1 Combin ed effect s of mu lt iple
flavonoids on br east cancer resistance protein ( ABCG22) 2me2
diated t ransport [ J]1 Phar m Res , 2004, 21( 7) : 1263212731
[ 26] Paine M F, Shen D D, Kunze K L, et al1 First2pas s metab o2
lism of midazolam by the human intest ine [ J]1 Clin Phar ma2
col T her , 1996, 60: 142241
[ 27] T hummel K E, Kunze K L, Shen D D1 Enzyme2catalyzed
processes of fir st2pass hepat ic and intest inal dr ug ext raction
[ J]1 Adv Drug Del iv Rev, 1997, 27: 9921271
[ 28] 潘丽怡, 车庆明, 何 红1 灯盏花乙素的药动学研究 [ J]1 中
国药学杂志, 2006, 41( 9) : 68926921
[ 29] H enderson M C, Miranda C L, Stevens J F, et al1 I n vi tr o
in hibit ion of human P450 enzymes by prenylated flavonoids
form hops1 H umulu s lup ulu s [ J ]1 Xenobiotica, 2000, 30
( 3) : 23522511
[ 30] Venkataramanan R1 Milk thist le, a herbal su pplement , d e2
creases the act ivity of CYP3A4 and uridin e dip hosphoglu curo2
nosyl t ransferase in human hepatocyte cultur es [ J ]1 Drug
Metab Disp os, 2000, 28: 1270212731
[ 31] Obach R S1 Inhibit ion of human cytochrome P450 en zymes by
const it iuen ts of St1 Johncs Wort , an d herbal preparat ion used
in the t reatment of depression [ J]1 J Ph armacol E xp T her ,
2000, 294( 1) : 882951
[ 32] L ee H, Yeon H , Kim Y G, et al1 Structur e2 related in hibit ion
of human hepat ic caffeine N32d emethylation by natu rally oc2
cu rring flavonoids [ J]1 Biochem P harmacol , 1998, 55 ( 9) :
1369213751
[ 33] Watk ins P B1 The barrier fu nct ion of CYP3A4 and P2glyco2
protein in the smal l b owel [ J]1 Adv Drug Del iv Rev, 1997,
27: 16121701
[ 34] Shin S C, Choi J S, Li X G1 Enhanced bioavailabil ity of
tamoxifen after oral admin ist rat ion of tamoxifen with qu erce2
t in in rat s [ J]1 I nt J Phar m, 2006, 313: 14421491
[ 35] 谢升谷, 尤琳雅, 曾 苏1 人葡糖醛酸基转移酶介导的黄酮
Ò相代谢研究进展 [ J ]1 中国药理学与毒理学杂志, 2007,
21( 5) : 43824431
[ 36] L ouise E1 Pritchet ta, Kathryn M1 Glu curonidat ion of the so2
yabean isoflavones gen istein and daidzein by human liver is r e2
lated to levels of UGT1A1 and UGT1A9 act ivity and alters
is oflavone r esponse in the MCF27 human breast cancer cell
l ine [ J]1 J N ut r Biochem , 2008, 19: 73927451
[ 37] Laurence A, Xu J, Joanna M1 Glu curonidat ion of catech ols
b y human hepat ic, gast ric, and intest inal microsomal UDP2
glucuronosylt ran sferases ( UGT ) and recombinant UGT1A6,
UGT1A9, and UGT2B7 [ J]1 Arch Bioch em Biophys , 2003,
411: 25122611
[ 38] Chen Y K, Xie S G, Chen S Q1 Glu curonidat ion of flavonoids
b y recombin ant UGT1A3 and UGT1A9 [ J]1 Biochem P har2
macol , 2008, 76: 41624251
[ 39] Davis B D, Brodbelt J S1 Regoselect ivity of H uman UDP2
Glu curonosyl transferas e 1A1 in the syn th esi s of flavonoid
glucuronides determin ed by metal complexation and tandem
mass spect romet ry [ J]1 J Am Soc Mass Spectr om , 2008, 19:
24622561
[ 40] Zhang L, Lin G, Zuo Z1 Posit ion pr eference on glucuronida2
t ion of mono2hydroxyl flavones in human intest ine [ J]1 L if e
Sci , 2006, 78: 2772227801
[ 41] Hwang E Y, H uh J W, Choi M M1 In hibitory effect s of gal2
li c acid an d quercet in on UDP2glucose dehydrogenase act ivity
[ J ]1 F EBS Lett , 2008, 582: 3793237971
[ 42] Moon Y J , Wang X D, Morris M E1 Dietary flavonoids:
E ffects on x enobiot ic and carcinogen metabolism [ J]1 T ox icol
I n Vi t ro, 2006, 20: 18722101
[ 43] L odia F, Jimenez R, Lodia L M F, et al1 Glu curonidated and
sulfated metab ol ites of the flavonoid quercet in pr event endo2
thelial dy sfu nct ion but lack direct vasorelaxant effect s in rat
aorta [ J]1 Atherosclerosi s, 2009, 204: 342391
[ 44] Walle T , T a N, Kawamori T1 Cancer ch emoprevent ive prop2
ert ies of orally bioavailable flavonoids ) Methylated versus
u nmethylated flavon es [ J ]1 Biochem Phar macol , 2007, 73:
1288212961
[ 45] Day A J, Bao Y P, M ichael R A1 Conjugat ion posit ion of
qu ercet in glucur on ides an d effect on biological acit ivi ty [ J]1
F ree Rad ic Biol Med , 2000, 29( 12) : 1234212431
#1663#中草药 Chinese Traditiona l and Herbal Drugs 第 40卷第 10 期 2009 年 10 月