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Absorption and transportation characteristic of dihydrofurocoumarins from Rhizome et Radix Notopterygii in a model of Caco-2 cell monolayers

羌活中二氢呋喃类香豆素在人源肠Caco-2细胞单层模型的吸收转运研究



全 文 :·药理与临床·
羌活中二氢呋喃类香豆素在人源肠 Caco22 细胞
单层模型的吸收转运研究
杨秀伟 ,张  鹏 ,吴  琦 3
(天然药物及仿生药物国家重点实验室 北京大学 ,北京大学药学院 天然药物学系 ,北京  100191)
摘  要 :目的  研究紫花前胡苷元 (NAN I) 、紫花前胡苷 (ND) 、前胡苷 V (DEV) 和羌活苷 ( FDE) 4 个线型二氢
呋喃香豆素类化合物在人源肠 Caco22 细胞单层模型中的吸收特性。方法  利用人源结肠腺癌细胞系 Caco22 细胞
单层模型测试 4 个香豆素类化合物从绒毛面 (A P 端) 到基底面 (BL 端) 、BL 端 到 A P 端 2 个方向的转运过程。
应用偶联紫外检测器的高效液相色谱法对上述 4 个香豆素进行定量分析 ,计算转运参数和表观渗透系数 ( Papp ) ,并
与阳性对照药普萘洛尔和阿替洛尔进行比较。结果  NAN I 双向转运的 Papp 值在 1 ×10 - 6 cm/ s 数量级 ,介于在
Caco22 细胞单层模型上呈良好吸收的普萘洛尔和难吸收的阿替洛尔的 Papp值之间。ND、DEV 和 FDE 的 Papp值与
阿替洛尔的 Papp值皆在 1 ×10 - 7 cm/ s 数量级。4 个香豆素在 25~400μmol/ L 的转运效率与浓度呈正相关。结论
 4 个线型二氢呋喃类香豆素可以通过小肠上皮细胞被动吸收进入体内 ,NAN I 属于中等吸收的化合物 ;ND、DEV
和 FDE 属于难吸收的化合物。
关键词 :Caco22 细胞单层 ; 羌活 ; 紫花前胡苷元 ; 紫花前胡苷 ; 前胡苷 V ; 羌活苷 ; 肠吸收
中图分类号 :R28515    文献标识码 :A    文章编号 :0253 2670 (2009) 05 0748 06
Absorption and transportation characteristic of dihydrof urocoumarins from Rhizome
et Ra dix Notopter ygii in a model of Caco22 cell monolayers
YAN G Xiu2wei , ZHAN G Peng , WU Qi
(State Key Laboratory of Natural and Biomimetic Drugs , Peking University , Department of Natural Medicines ,
School of Pharmaceutical Sciences , Peking University , Beijing 100191 , China)
Abstract : Objective   To study t he absorption and t ransportation characteristic of nodakenetin
(NAN I) , nodakenin ( ND) , decuroside V ( DEV ) , and forbesoside [ 6′2O2( t rans2feruloyl )2nodakenin ,
FDE] isolated f rom R hiz ome et R adi x N otoptery gi i , which were classified four linear dihydrof urocouma2
rins , in human intestinal epit helium. Methods  Caco22 ( t he human colon adenocarcinoma cell lines) cell
monolayers were used as an intestinal epit helial cell model . The permeability of the four coumarins f rom
apical side (A P side) to basolateral side (BL side) or f rom BL side to A P side was evaluated. The concen2
t ration of t he four coumarins was measured by HPL C coupled wit h UV detector . Transportation parame2
ters and permeability coefficient s ( Papp ) were t hen calculated , and Papp values were compared wit h t he re2
ported values for model compounds , p ropranolol , and atenolol . Results  The Papp values of NAN I in t he
bi2directional t ransportation were quantitative degree of 1 ×10 - 6 cm/ s , which laid between p ropranolol of2
ten used as a cont rol substance for high permeability and Atenolol of ten used as a cont rol substance for
poor permeability. Whereas Papp values of ND , DEV , and FDE were quantitative degree of 1 ×10 - 7 cm/ s ,
which was comparable with the Papp values of atenolol . The absorption and t ransportation of four couma2
rins were positive correlation to t he concent ration of 25 —400μmol/ L . Conclusion  Four linear dihydrof u2
rocoumarins can be absorbed acro ss intestinal epit helial cells by passive diff usion mechanism. The NAN I is
moderately , while ND , D EV , and FDE are poorly absorbed compounds.
Key words : Caco22 cell monolayers ; Phi z ome et R adi x N otoptery gi i ; nodakenetin (NAN I) , nodake2
nin (ND) , decuroside V (DEV) , forbesoside ( FD E) ; intestinal absorption
·847· 中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs  第 40 卷第 5 期 2009 年 5 月
3 收稿日期 :2008211213                      
基金项目 :国家自然科学基金资助项目 (30672609) ;“十一五”国家科技支撑计划项目 (2006BAI06A01202) ; 天然药物及仿生药物国家
重点实验室开放课题资助项目
作者简介 :杨秀伟 (1958 —) ,男 ,北京大学天然药物及仿生药物国家重点实验室、北京大学药学院教授 ,博士生导师 ,主要从事天然药物
化学和药物的 ADMET/ Act . 研究平台建设。
Tel : (010) 82805106  Fax : (010) 82802724  E2mail : xwyang @bjmu. edu. cn
  羌活系伞形科 ( U mbelliferae) 植物裂叶羌活
N otoptery gi um i ncisum Ting ex H. T. Chang 和
宽叶羌活 N . f orbesi i Boiss. 的根和根茎 ,为历版
《中国药典》收载的传统中药之一 ,临床多配伍使用 ,
是散寒、祛风、除湿、止痛的频用中药之一。在对羌
活质量系统性评价研究中 ,先后研究了羌活的挥发
性[1 ,2 ]和非挥发性化学成分[3~6 ] 以及羌活甲醇提取
物在体试验中抗小鼠肝脏脂质过氧化[7 ] 、其香豆素
类成分离体试验中抑制肿瘤细胞生长的细胞毒作
用[8 ,9 ] ,为预测口服羌活能够进入体循环的化学成
分 ,并为进一步确定其有效成分[10 ] 提供科学依据。
本研究用国际公认且在药物吸收研究上广泛应用的
人源结肠腺癌 Caco22 细胞 ( human colonic adeno2
carcinoma cell line) 单层体外培养模型[11 ]研究羌活
中紫花前胡苷元 ( nodakenetin , NAN I) 、紫花前胡
苷 ( nodakenin , ND) 、前胡苷 V ( decuroside V ,
DEV ) 和羌活苷 [ forbesoside ; 6′2O2( t rans2feru2
loyl)2nodakenin , FDE]的肠吸收转运特性。
1  材料与仪器
111  细胞 : Caco22 细胞株 (A TCC # H TB237) 购 自美国 A TCC (American Type Cult ure Collection ,Rockville , MD) 。112  药品及主要试剂 :受试化合物 NAN I、ND、DEV 和 FDE 均由本研究组从羌活中分离得到[3~6 ] ,化学结构如图 1 , H PL C 检测其质量分数 >98 %。DM EM 培养基 和 M EM 培养基购自美国Gibco 公司 ; Hank′s 缓冲溶液 ( HBSS) 、普萘洛尔、阿替洛尔和二甲基亚砜 (DMSO) 购自美国 Sigma公司 ;胎牛血清 ( FBS) 和非必需氨基酸购自美国Hyclone 公司 ;羟乙基哌嗪乙磺酸 ( H EPES) 购自北京赛尔曼生物公司 ;胰蛋白酶购自北京华美生物工程公司 ;青霉素和链霉素购自华北制药集团 ;Na2 CO3 、D2( + )2葡萄糖和乙二胺四乙酸 ( ED TA)购自北京化学试剂公司。甲醇 (色谱纯)购自天津市彪奇商贸有限公司。实验用三蒸水。12 孔聚碳酯膜转运板 ( Transwell) 和 25 cm2 及 75 cm2细胞培养瓶购自美国 Corning Co star ( Cambridge , MA)公司。碱 性 磷 酸 酶 ( AL P ) 试 剂 盒 ( 批 号20070627) 购自南京建成生物工程研究所。113  仪器 : GAL AXY B 型 CO2气体培养箱 (英国
图 1  NANI、ND、DEV 和 FDE 的化学结构
Fig. 1  Chemical structures of NANI, ND , DEV, and FDE
RS Biotech 公司) ,JJ T —1300 型超净工作台 (北京
昌平长城空气净化公司 ) , Evom 细胞电阻仪
( World Precision Inst rument , Sarasota , FL . 美
国) ,XDS —1 倒置显微镜 (重庆光电仪器总公司) ,
GRX —9051B 型热空气消毒箱 (上海福玛实验设备
有限公司) ,座式蒸汽压力灭菌锅 (上海龙杰机械装
备有限公司) , HZS —H 型恒温水浴振荡器 (哈尔滨
市东联电子技术开发有限公司) , T GL —16C 型高
速台式离心机 (上海安亭科学仪器厂) 。DION EX
高效液相色谱仪 (high2performance liquid chroma2
tograp hy , HPL C) 系统 (DIONEX Co. , München ,
德国) ,包括 DIONEX P680 型泵 ,UVD 170U 型检测
器 ,Chromeleon Version 6. 50 数据处理工作站。Dik2
ma DiamonsilTM C18 色谱柱 ( 250 mm ×4. 6 mm ,
5μm) ,偶联 Dikma EasyGuard C18保护柱 (20 mm ×
4. 6 mm) 。PALLAS 3. 3. 2. 6 ADME/ Tox 预测软件
(CompuDrug Chemistry Ltd. ) 。
2  方法
211  培养液和缓冲溶液的配制 :不完全 DM EM 培
养液、完全 DM EM 培养液210 和220、HBSS 平衡盐
溶液、PBS 缓冲溶液、0101 % ED TA/ PBS 溶液和
0125 % 胰蛋白酶/ PBS 溶液的配制见文献方法[12 ] 。
212  细胞培养和种板 : 取复苏冻存的第 35 代
Caco22 细胞用 DM EM220 培养 2 代 ,待生长速度正
常再转为 DM EM210 培养 3 代。复苏好的 Caco22
细胞用 DM EM210 培养 ,隔天换液 ,每 4~5 d 传代 ,
传代比例为 1 ∶5。细胞达到 80 % 汇合率后传代 ,
用 DM EM210 悬浮细胞使最终浓度为 6125 ×104
个/ 孔。向孔板的底端 (basolateral side , BL) 加入
115 mL 完全 DM EM210 培养液 ,向孔板的顶端
·947·中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs  第 40 卷第 5 期 2009 年 5 月
(apical side , A P) 加入 015 mL 已充分混合的细胞
悬液 ,第 2 天换 A P 端和 BL 端液 ,分别为 015 mL
和 115 mL ;第 3~7 天隔天换 AP 端和 BL 端液 ,分
别为 015 mL 和 115 mL ;第 8~17 天每天换 AP 端液
015 mL ,隔天换 BL 端液 115 mL ;第 18 天以后每天
换 AP 端和 BL 端液 ,分别为 015 mL 和 115 mL。本
试验使用 Caco22 细胞代数为 43~60 代。
213  Caco22 细胞单层完整性与转运能力试验 :按
标准操作规程[11 ]进行在 Caco22 细胞单层模型上呈
良好吸收转运的阳性对照药普萘洛尔和难吸收转运
阳性对照药阿替洛尔的吸收转运试验 ;按 AL P 试
剂盒说明书进行 Caco22 细胞 AL P 活性试验 ,验证
Caco22 细胞单层完整性与转运能力。
214  H PL C 色谱条件 : NAN I、ND、DEV 和 FDE
的 H PL C 分析皆用 Dikma Diamonsil TM C18色谱柱
(250 mm ×4. 6 mm , 5μm) ,柱温为室温 ,进样量为
20μL ,检测波长为 330 nm。流动相为甲醇2水 ,
NAN I 和 FD E 为甲醇2水 (60 ∶40) ;ND 和 D EV 为
甲醇2水 (50 ∶50) ,体积流量为 1 mL/ min。
215  受试香豆素稳定性试验 :按照实验设计 ,配制
实验中最大浓度 (400μmol/ L) 的受试香豆素化合
物溶液 ,于 37 ℃水浴摇床上按实验中所设计的最
长温育时间 ( 180 min) 温育 ,取出后冷冻干燥 ,
- 20 ℃冰箱中保存 24 h ,待处理。
216  吸收转运和外流试验 :实验前分别将 4 个香豆
素溶于 DMSO 中配制成 10 mmol/ L 储备液 ,用
HBSS 缓冲液稀释至所设计浓度。选取细胞跨膜电
阻 > 600 Ω/ cm2 的 Caco22 细胞单层 ,按实验设计 ,
分别在细胞两侧加入受试化合物和 HBSS 溶液
(A P 端 015 mL ,BL 端 115 mL ) ,于恒温摇床上
(37 ℃,50 r/ min) 温育。4 个香豆素吸收转运试验
的终浓度皆为 50μmol/ L (DMSO 终体积分数小于
015 %) ,按实验设计时间点收集 BL 端或 A P 端溶
液 ,单孔取点 ,每点平行 3 个孔。A P 端给药、BL 端
取样分析为吸收转运 (A P →BL) 试验 ;BL 端给药、
A P 端取样分析为外流转运 (BL →A P) 试验。当
A P 端给药时 ,给药端 A P 室取样 0145 mL ,接受端
BL 室取样 114 mL ;当 BL 端给药时 ,给药端 BL 室
取样 1140 mL ,接受端 A P 室取样 0145 mL 。所取
样品冷冻干燥 ,于 - 20 ℃冰箱中保存 ,待处理。
217  样品处理 :将 215 和 216 项冷冻干燥样品
从 - 20 ℃冰箱中取出 ,加入 80μL 甲醇 ,涡旋混匀
后超声溶解 20 min ,再经 15 000 ×g 离心 10 min ,
取上清液 ,进样 H PL C 仪 20μL ,按 214 项 HPL C
条件进行分析测定。
218  细胞摄入试验 :216 项取样全部结束后 ,小心移
走转运孔中的溶液 ,以冷的 HBSS 溶液洗涤 3 次 ,放
置在 - 20 ℃冰箱中冷冻保存 24 h 后 ,室温复融、放
置 24 h ,如此重复冻融 3 次 ,将附着细胞的聚碳酯膜
取出 ,置于 012 mL 70 % 甲醇中 ,漩涡混匀后超声溶
解 20 min ,再经 15 000 ×g 离心 10 min ,取上清液 ,即
得细胞摄入分析样品 ,待处理。
219  转运表观渗透系数 ( Papp ) 值计算和数据处理 :
受试香豆素在 Caco22 细胞模型中的 Papp值按公式计
算 : Papp = dQ/ dt ×1/ A ×1/ C0 式中 , Papp 单位为 cm/
s ;Q是累积转运量 ,代表化合物在接收室出现的总
量 ,单位为μmol/ L , dQ/ dt 是速率 ,单位为μmol/ (L
·s) ; C0 是化合物在给予室的初始浓度 ,单位为
μmol/ (L ·cm3 ) ; A 是聚碳酯膜的表面积 ,单位为
cm
2 。每数据点为平行 3 孔的平均值 ,用 x ±s 表示。
3  结果
311  分析方法的建立 : 分别精密称取 2130 mg
NAN I、4120 mg ND、3170 mg D EV 和 7101 mg
FDE ,用 DMSO 溶解 ,并配成 10 mmol/ L 浓度的储
备液。再用最后 1 次洗涤 Caco22 细胞单层的 HB2
SS 配制成系列浓度对照品溶液 , NAN I 为 2、20、
50、150、200、400μmol/ L ;ND、D EV 和 FD E 分别为
215、2510、5010、10010、20010、40010 μmol/ L 。将
其冷冻干燥 , 加入甲醇溶解并定容至 1 mL ,
15 000 ×g 离心 10 min ,取上清液 ,进样 H PL C 仪
20μL ,按 214 项条件进行分析测定 ,以峰面积积分
值为纵坐标 ,对照品摩尔浓度为横坐标 ,得线性回归
方程 , NANI 为 Y = 7. 430 4 X - 34. 418 ( r =
0. 999 9 , n = 3) ;ND 为 Y = 3. 692 3 X - 7. 456 ( r
= 0. 999 3 , n = 3) ; DEV 为 Y = 3. 661 6 X - 7. 827
9 ( r = 0. 999 4 , n = 3) ; FDE 为 Y = 2. 278 5 X - 3.
033 8 ( r = 0. 999 8 , n = 3) 。NANI 的线性范围为
2100 ×10 - 6 ~4100 ×10 - 4 mol/ L ; ND、DEV 和 FDE
的线性范围皆为 215 ×10 - 6 ~410 ×10 - 4 mol/ L。在
214 项色谱条件下 ,NANI、ND、DEV 和 FDE 的保留
时间分别为 7174、6150、5122、9112 min。
312  稳定性试验 : HPL C 定量测定结果表明 ,所有
4 个受试香豆素在 HBSS 缓冲液中在 37 ℃条件下
皆稳定 ;重复冻融 3 次 ,皆稳定。
313  Caco22 细胞单层完整性与转运能力 :本试验
条件下 ,在 Caco22 细胞单层模型呈良好吸收转运的
阳性对照药普萘洛尔的 Papp 值为 6123 ×10 - 5 cm/ s ,
符合文献报道值 2175 ×10 - 5 cm/ s 数量级[11 ] ;呈难转
·057· 中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs  第 40 卷第 5 期 2009 年 5 月
运的阳性对照药阿替洛尔的 Papp 值为 1148 ×10 - 7
cm/ s ,符合文献报道值 110 ×10 - 7 cm/ s 数量级[11 ] 。
Caco22 细胞在接种第 3 天 ,细胞未完全汇合 ,
不能水解 AL P 底物对2硝基苯磷酸盐生成对2硝基
苯酚 ,显示 Caco22 细胞没有 AL P 活性。接种第 14
天的细胞完全汇合 ,可水解对2硝基苯磷酸盐生成
对2硝基苯酚 ,具有 AL P 活性 ,显示 Caco22 细胞分
化已基本完成。
314  吸收转运试验 :A P 端或 BL 端给药 ,4 个香豆
素的给予浓度皆为 50μmol/ L 。温育 90 min 后 ,分
别取 A P 端或 BL 端和 BL 端或 A P 端液 ,按 217 项
方法处理、214 项条件分析和 219 项方法计算 ,4 个
香豆素从 A P 端到 BL 端和从 BL 端到 A P 端的
Papp值见表 1。
  4 个香豆素吸收转运 Papp AP →BL值与在相同反相
柱 H PL C 条件下的保留时间 ( tR ) 之间的关系如图
22A , r = 0. 291 9 ;D EV、ND 和 FDE 单独作图 ,见图
22B , r = 0. 998 9。由于其 Papp BL →AP值与 t R之间的关 表 1  4 个香豆素在 Caco22 细胞单层模型双向转运的 Papp值及其保留时间 ( n = 3)Table 1  Bilateral Papp values of four coumarinsin a model of Caco22 cell monolayer modeland their retention times ( n = 3)化合物 Papp AP→BL /(cm ·s - 1 ) Papp BL →AP/(cm ·s - 1 ) Papp AP→BL /Papp BL →AP tR/min LogD(p H 7. 35)NANI (6158 ±1153) ×10 - 6 (2145 ±0147) ×10 - 6 2156 7174 1159ND (3150 ±1147) ×10 - 7 (0186 ±2114) ×10 - 7 4107 6150 0148DEV (1193 ±0189) ×10 - 7 (0137 ±0111) ×10 - 7 5123 5122 - 0157FDE (6118 ±2144) ×10 - 7 (5176 ±1126) ×10 - 7 1107 9112 1178  Log D (p H 7. 35) 为受试香豆素在 p H 7135 时的表观分配系数  Log D (p H 7. 35) was apparent dist ribution coefficient of testcoumarin at p H 7. 35系总体趋势与 A P →BL 方向的一致 ,图略。  4 个香豆素 Papp AP →BL 值与其在 p H 7. 35 的Log D 之间的关系如图 32A , r = 0. 520 0 ;DEV、ND和 FDE 单独作图 ,如图 32B , r = 0. 996 1。由于Papp BL →AP值与 Log D 值之间的关系总体趋势与A P →BL 方向的一致 ,图略。
315  吸收转运的时效和量效关系 : NAN I 在 50
μmol/ L 浓度的动力学曲线如图 42A ,显示了 A P 端
给药随时间在 A P 端和 BL 端的量变 ;由于 ND、
DEV 和 FDE 的变化较小 ,图未给出。NAN I 在 50
μmol/ L ,ND、DEV 和 FD E 在 100 μmol/ L 浓度 ,
A P 端分别给予 4 个香豆素 ,每 30 min 取样 ,共取
到 180 min。吸收转运率与转运时间关系如图 42B。
  NAN I 在 10、20、50、100、200、400 μmol/ L ,
ND ,D EV 和 FDE 在 25、50、100、150、200、400
μmol/ L 浓度的量效关系如图 52A ,B。
·157·中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs  第 40 卷第 5 期 2009 年 5 月
316  蓄积和香豆素回收率 :4 个香豆素在转运实验
结束时在 Caco22 细胞单层中的蓄积率和总回收率
研究结果如表 2。
表 2  4 个香豆素在 Caco22 细胞单层中的蓄积及其回收率
Table 2  Intracellular accumulation and total recovery
rate of four coumarins from Caco22 cell
monolayer in transportation period
化合物
AP →BL
胞内摄入/ %总回收率 3 / % AP →BL胞内摄入/ %总回收率 3 / %
NANI 51 89 1021 56 5136 96152
ND 71 32 991 26 6125 101150
DEV 71 46 971 65 7177 100198
FDE 91 12 1001 25 9121 103154
  3 总回收率为转运结束时在 AP 端和 BL 端溶液中的、以及蓄
积在 Caco22 细胞单层中的受试化合物总量占转运初始时加入受试
化合物总量的百分率
  3 Total recovery rate is defined as total amount of test com2
pound of collections recovered f rom AP and BL chambers , and int ra2
cellular accumulation in Caco22 cell monolayer as a percent of amount
of initially given test compound after t ransportation assays
4  讨论
  本研究探讨了羌活中 NAN I、ND、D EV 和
FDE 等 4 个线型二氢呋喃类香豆素在人源肠
Coca22 细胞单层模型的双向转运 ,所用 Caco22 细
胞单层满足标准化试验要求[11 ] 。
由转运和外流试验结果并与普萘洛尔和阿替洛
尔比较 ,除 NAN I 外 ,其他 3 个香豆素的 Papp 值均
在 10 - 7数量级 ,预测为吸收不良的化合物[11 ] ,但
FDE 好于 ND 和 DEV ,从分子结构判断与它的极
性弱于后二者直接相关 ;NAN I 的 Papp 值在 10 - 6数
量级 ,预测为吸收中等的化合物[11 ] 。从 Papp AP →BL /
Papp BL →AP 比 值 , 提 示 NAN I、ND 和 DEV 的
Papp AP →BL吸收转运占主导优势 ,以被动扩散吸收为
主。以 NAN I 为母核 ,糖苷化成为 ND 由吸收中等
转为吸收不良 ; ND 进一步羟基化转为 DEV ,吸收
更不良。而当 ND 糖基 C62O H 与阿魏酸成酯结合
为 FDE 后 ,由于分子增大 ,吸收仍不良。总的趋势
是同母核类型化合物 ,苷元的吸收转运比相应的苷
强 ,进一步说明肠对中药成分的被动扩散吸收与其
极性和分子大小密切相关。
进一步研究肠吸收与化合物结构的关系 ,将 4
个香豆素吸收转运的 Papp AP →BL 值与其在反相柱
HPL C 的保留时间进行相关性分析 ,虽然它们都具
有 NAN I 母核结构 ,但在 A P →BL 方向转运上 , r =
·257· 中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs  第 40 卷第 5 期 2009 年 5 月
0. 291 9 ;在 BL →A P 方向转运 (图未给出) 上 , r =
0. 433 8 ;相关性不佳。将 3 个香豆素苷 DEV、ND
和 FDE 一起进行相关性分析 ,在 A P →BL 方向转
运上 , r = 0. 998 9 ;在 BL →A P 方向转运 (图未给出)
上 , r = 0. 970 1 ;相关性良好。提示糖基结合对它们
的吸收转运产生了重要影响。
已知药物分子通过肠上皮转运的途径主要有被
动扩散和载体介导的主动转运。被动扩散情况下 ,
影响药物分子扩散难易的因素包括分子的亲脂性、
氢键形成能力以及分子大小等 ,通常认为油/ 水
(O/ W) 分配系数是关键因素。O/ W 分配系数可以
通过取代基的疏水常数 (π) 计算得到 ,但由于立体
因素的影响 ,往往缺乏准确性 ;也可以通过摇瓶试验
测定 ,但需要花费大量的时间和样品。鉴于直接得
到 O/ W 分配系数比较困难 , HPL C 中的保留因子
(即保留时间) 以及通过药物分子各基团的物化参
数拟合计算得出的表观 O/ W 分配系数 (用 Log D
表示) 在构效关系研究时常被用作 O/ W 分配系数
的间接指标 ,可用来预测及评价药物分子的吸收。
将 4 个香豆素一起进行相关性分析 ,在 A P →BL 方
向转运上 , r = 0 . 520 0 ;在 BL →A P 方向转运 (图
未给出) 上 , r = 0 . 635 7 ;相关性不佳。将糖苷化的
DEV、ND 和 FD E 一起进行相关性分析 ,在 A P →
BL 方向转运上 , r = 0 . 996 1 ;在 BL →A P 方向转运
(图未给出) 上 , r = 0 . 970 1 ;相关性良好。总体趋
势是 Log D 值越大 ,油水分配系数越大 ,极性越小 ,
Papp值越大。DEV 的 Log D 值很低 ,仅为 - 0157 ,
说明该化合物在 p H = 7. 35 的环境中极性较大。同
时 ,实验结果亦提示 NAN I 的转运机制可能主要为
旁细胞被动转运 ,3 个香豆素苷的转运机制主要为
穿细胞连接被动转运。
在吸收转运的时效关系研究中 ,苷元 NAN I 浓
度在 A P 端逐渐减小 ,而在 BL 端逐渐升高。3 个
糖苷化的 ND、DEV 和 FDE 随着温育时间的延长 ,
转运速率近似线性增加 ,但趋势非常缓慢 ;NAN I 的
转运速率较快 ,在 120 min 后速率明显减慢 ,有近似
平台区的出现。转运速率从大到小的顺序为 :
NAN I > ND > FDE > D EV。在吸收转运的量效关
系研究中 ,ND、D EV 和 FD E 随着浓度的增加转运/
外流速率皆呈线性增加 ,没有出现饱和现象 ,提示它
们在双向透过肠细胞时可能均无载体介导 ,是依靠
浓度差驱动被动扩散穿过细胞的。NAN I 在 A P →
BL 方向转运 ,当浓度小于 100μmol/ L 时的转运速
率呈线性增加 ;而当浓度高于 100μmol/ L 时 ,随着
浓度的增加 ,转运速率增加的幅度大幅变小 ,出现近
似平台区。提示可能有载体参与其转运吸收。但在
BL →A P 方向转运 ,可能没有载体参与其吸收转运。
为了考察 4 个香豆素在 Caco22 细胞单层模型
吸收转运过程中的代谢稳定性 ,进行了其在 Caco22
细胞中蓄积和回收率试验 ,结果证明 4 个香豆素在
Caco22 细胞中的蓄积非常少 ,总回收率在 90 %~
110 % ,说明在吸收转运过程中基本没有发生代谢转
化和/ 或在 Caco22 细胞中没有蓄积。
总之 ,由双向转运结果来判断 :NAN I 为吸收中
等的化合物 ,其他 3 个化合物为不易吸收的化合物 ,
其吸收转运具有被动扩散特性 ;初步预测它们皆能
进入体循环 ,发挥生物学活性 ,但苷元与其苷在吸收
程度上存在较大差异。以上述结果为基础 ,本研究
组将探讨 4 个香豆素在人源肠 Caco22 细胞单层模
型中吸收转运相互作用 , 为确定羌活的有效成
分[10 ,13 ]提供肠吸收方面的科学依据。
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·357·中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs  第 40 卷第 5 期 2009 年 5 月