吳青青, 陳 彥, 蔡 垠, 賈曉斌
(江蘇省中醫(yī)藥研究院,國家中醫(yī)藥管理局中藥釋藥系統(tǒng)重點研究室,江蘇南京210028)
組分配伍中藥中有效組分的生物藥劑學(xué)特性是影響創(chuàng)新中藥口服吸收及其生物利用度的關(guān)鍵環(huán)節(jié)[1-2]。而以往創(chuàng)新中藥的研發(fā)較重視活性組分的提取純化及制劑工藝成型等過程,較少關(guān)注提取物的生物藥劑學(xué)特性?!皬?fù)方羊藿三七片”收載于國家藥品標準,由藥材淫羊藿和三七組成,具有溫陽通脈,化瘀止痛之功效[3],但其活性組分的生物藥劑學(xué)特性不詳,影響了其深度開發(fā)與療效的發(fā)揮。因此本研究選擇羊藿三七復(fù)方為模型藥物,采用Caco-2細胞模型,考察羊藿三七提取物中主成分淫羊藿苷的腸吸收轉(zhuǎn)運情況并與淫羊藿提取物及單體淫羊藿苷比較,為中藥組分尤其是難溶性組分與低膜滲透性組分的適宜劑型的設(shè)計提供科學(xué)依據(jù)。
Caco-2 TC7細胞株 (由法國 Moniqué Rousset博士饋贈);非必需氨基酸 (JRH公司);谷氨酰胺、胰蛋白酶 (Sigma公司);胎牛血清 (Equitech-Bio,INC公司);DMEM培養(yǎng)基 (Hyclone公司);淫羊藿苷 (批號110737-200312,供定量測定用)購自中國藥品生物制品檢定所;乙腈為色譜純,水為超純水,其他試劑均為分析純。
三七藥材購于同濟藥業(yè)有限公司,產(chǎn)地:云南;淫羊藿藥材,購自吉林敦化,經(jīng)南京中醫(yī)藥大學(xué)吳德康教授鑒定分別為朝鮮淫羊藿Epimedium koreanum Nakai和三七Panax notoginseng。
二氧化碳培養(yǎng)箱 (Nuaire,美國);XDS—1B倒置顯微鏡 (重慶);高速冷凍離心機 (Allergra X-22R,Beckman, 美 國);Transwell培 養(yǎng) 板(NUNC,丹麥);Millicell—ERS跨膜電阻儀 (Millipore,美國);Agilent 1200型高效液相色譜儀(Agilent,美國);Milli—Q純水機 (Millipore,美國)。
1.1 羊藿三七提取物及淫羊藿提取物的制備 羊藿三七提取物制備:稱取處方量淫羊藿600 g,加水煎煮2次,第1次2 h,第2次1 h,合并煎液,濾過;稱取三七粗粉200 g,加水煎煮3次,第1次3 h,第2次2 h,第3次1 h,合并煎液,濾過,濾液與淫羊藿濾液合并,減壓濃縮成相對密度為1.30~1.35(80~85℃)的稠膏,干燥即得羊藿三七提取物。
淫羊藿提取物制備:稱取淫羊藿600 g,加水煎煮2次,第1次2 h,第2次1 h,合并煎液,濾過,濾液減壓濃縮 (80~85℃)成稠膏,干燥即得淫羊藿提取物。
1.2 不同樣品淫羊藿苷的跨膜轉(zhuǎn)運實驗
1.2.1 樣品溶液的配制 淫羊藿苷溶液配制:精密稱取淫羊藿苷3.38 mg,將其溶解于500 μL DMSO-無水乙醇溶液中,精密吸取該溶液100 μL置50 mL量瓶中,用 Hank's平衡鹽溶液 (HBSS溶液)溶解定容,配制成含淫羊藿苷 20 μmol/L的溶液。
羊藿三七提取物溶液配制:精密稱取羊藿三七提取物132.0 mg,按“淫羊藿苷溶液配制”方法,將其配制成含淫羊藿苷20 μmol/L的溶液。
淫羊藿提取物溶液配制:精密稱取淫羊藿提取物101.3 mg,按“淫羊藿苷溶液配制”方法,將其配制成含淫羊藿苷20 μmol/L的溶液。
睪丸酮內(nèi)標溶液配制:精密稱取睪丸酮14.4 mg,加乙腈溶解定容至5 mL,配制成質(zhì)量濃度為10 μmol/L的貯備液。精密吸取該貯備液0.1 mL,加入9.4 mL乙腈與0.6 mL冰乙酸,混合均勻,即得含睪丸酮100 μmol/L的內(nèi)標溶液。
1.2.2 轉(zhuǎn)運實驗[4-5]Caco-2細胞培養(yǎng)于 DMEM培養(yǎng)液,其中含10%胎牛血清,1%非必需氨基酸,1%谷氨酰胺和青霉素 (100 U/mL)-鏈霉素(100 μg/mL)雙抗液,于37℃、5%CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng),細胞培養(yǎng)19~21 d可用于實驗。
轉(zhuǎn)運實驗前,先用37℃ pH 7.4的HBSS溶液將細胞單層洗滌3次,檢測各孔跨膜電阻值大于100 Ω/4.2 cm2以上,方可用于實驗。將已配置的藥物溶液分別加在細胞絨毛面頂側(cè) (AP側(cè))或基底面?zhèn)?(BL側(cè)),相對應(yīng)的BL側(cè)或AP側(cè)加入空白HBSS溶液,體積分別為2 mL。將加完藥和空白HBSS溶液的培養(yǎng)板置于恒溫搖床中 (50 r/min,37℃),分別在1,2,3、4 h在細胞供給池或接收池取樣400 μL,同時在細胞供給或接收側(cè)補充等體積的藥物溶液或HBSS溶液。試驗平行做3份。
1.2.3 樣品處理 將所取樣品立刻加入100 μL的睪丸酮 (100 μmol/L)內(nèi)標溶液,13000 r/min離心15 min,按照HPLC分析方法進行檢測。
1.2.4 高效液相樣品分析 ZORBAX SB-C18柱(4.6 mm ×250 mm,5 μm);流動相為乙腈-水,梯度洗脫:0~15 min,乙腈10% ~25%;15~38 min,乙腈25%;38~61 min,乙腈25% ~71%;61~70 min,乙腈71%;體積流量1 mL/min,檢測波長268 nm;柱溫為30℃。HPLC圖譜見圖1。
圖1 淫羊藿苷 (A)、淫羊藿提取物 (B)和羊藿三七提取物 (C)Caco-2細胞實驗轉(zhuǎn)運4 h HPLC圖(BL-AP)Fig.1 HPLC chromatography of 4h Caco-2 cell transport sample(BL-AP)of icariin(A),extract of Epimedii Herba(B)and extract of Yanghuo Sanqi Tablats(C)
1.2.5 數(shù)據(jù)分析[6]藥物透過Caco-2細胞單層的能力以表觀滲透系數(shù)Papp值為考察指標,其計算公式:Papp=(dQ/dt)/SC
其中dQ/dt為接收池待測藥物濃度變化的表觀線性速率,S為Caco-2細胞膜表面積 (4.2 cm2),C為藥物的初始濃度。用Excel表對實驗數(shù)據(jù)進行計算分析。
20 μmol/L淫羊藿苷及含有20 μmol/L淫羊藿苷的復(fù)方羊藿三七提取物及淫羊藿提取物通過Caco-2細胞單層轉(zhuǎn)運的滲透系數(shù)測定結(jié)果見表1。實驗結(jié)果表明,在淫羊藿苷濃度相同的條件下,羊藿三七提取物及淫羊藿提取物中淫羊藿苷的吸收滲透系數(shù)均較小,且略小于單體,但無顯著性差異,而分泌滲透系數(shù)與單體相比較均有顯著性降低的趨勢,整體外排比率下降了1倍左右。各樣品中淫羊藿苷的雙向轉(zhuǎn)運量隨時間的變化見圖2。實驗結(jié)果表明,各樣品中淫羊藿苷雙向轉(zhuǎn)運量在4 h內(nèi)都隨著時間的增加而呈線性增長趨勢。
表1 淫羊藿苷表觀滲透系數(shù)測定結(jié)果(±s,n=3)Tab.1 The Pappof icariin(±s,n=3)
表1 淫羊藿苷表觀滲透系數(shù)測定結(jié)果(±s,n=3)Tab.1 The Pappof icariin(±s,n=3)
注:與淫羊藿單體比較,*P<0.05。
樣 品Papp/(×10-6cm·s-1)AP-BL BL-AP PBA/PAB羊藿三七提取物 0.52±0.034 1.28±0.043*2.46淫羊藿提取物 0.55±0.014 1.26±0.012* 2.29單體淫羊藿苷0.62±0.032 3.00±0.22 4.83
圖2 淫羊藿苷1~4 h跨膜轉(zhuǎn)運量Fig.2 Transport of icariin during 1-4 h
本研究采用Caco-2細胞模型,考察了羊藿三七提取物中主成分淫羊藿苷的腸吸收轉(zhuǎn)運情況并與淫羊藿提取物及單體淫羊藿苷比較。課題組在前期研究中對單體淫羊藿苷的生物藥劑學(xué)特性如溶解性、膜滲透性、穩(wěn)定性、吸收代謝特性等進行了深入的研究[7-12],結(jié)果表明單體淫羊藿苷吸收較差,其機制除與其單純的膜滲透性較差外,還可能存在著小腸上皮細胞中P-gp轉(zhuǎn)運蛋白的外排作用。對淫羊藿苷生物藥劑學(xué)特性的深入研究,有利于對以淫羊藿苷為主要活性成分的中藥劑型的設(shè)計提供科學(xué)依據(jù)。
中藥多以提取物或復(fù)方制劑應(yīng)用,但對中藥及復(fù)方提取物中活性成分或組分的生物藥劑學(xué)特性的研究目前還比較薄弱,中藥及復(fù)方提取物中活性成分由于與其它成分共存,其吸收代謝可能與單體化合物不同而更加復(fù)雜,因此不能以單體化合物的特性簡單替代提取物中的情況。本研究的實驗結(jié)果亦表明,羊藿三七提取物及淫羊藿提取物中所含淫羊藿苷的吸收滲透系數(shù)雖與淫羊藿苷單體相差較小,但分泌滲透系數(shù)卻顯著降低,外排比率降低了1倍左右,表明提取物中所含的其它成分可能對外排泵產(chǎn)生競爭抑制作用,抑制了淫羊藿苷的外排,從而有利于淫羊藿苷的吸收。由于羊藿三七提取物及淫羊藿提取物中淫羊藿苷的吸收滲透系數(shù)與分泌滲透系數(shù)相近,因此推測外排比率的下降主要與淫羊藿中所含的其它成分影響相關(guān)。然而,盡管淫羊藿中其他成分對淫羊藿苷具有促吸收作用,但與其它吸收較好的藥物相比,其本身的理化性質(zhì)仍然決定了其較差的胃腸道吸收特性。因此若以常規(guī)劑型制備以淫羊藿苷為主要成分的中藥或復(fù)方制劑,有可能因為淫羊藿苷較差的腸道吸收導(dǎo)致其生物利用度較低,不利于其藥理作用的發(fā)揮。因而在研制以淫羊藿為主藥的中藥制劑時,應(yīng)采用能促進淫羊藿苷等成分吸收的新劑型 (如微丸、納米制劑等)或添加促吸收的輔料 (如去氧膽酸鈉、維生素E-聚乙二醇-琥珀酸酯等)進一步促進吸收,從而提高生物利用度,充分發(fā)揮其藥理作用的目的。
對中藥及復(fù)方提取物中活性成分、組分生物藥劑學(xué)特性的深入了解,有利于將其設(shè)計成適宜的劑型,克服中藥活性成分、組分生物藥劑學(xué)特性的缺陷,提高其生物利用度,從而提高創(chuàng)新中藥的研制水平。
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