張字城(綜述)，李新霞，李琳琳(審校)

(1.新疆醫(yī)科大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院藥理教研室，烏魯木齊830054； 2.新疆醫(yī)科大學(xué)分析測試中心，烏魯木齊 830054)

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動物腸吸收模型在藥物研發(fā)中的應(yīng)用

張字城1△(綜述)，李新霞2※，李琳琳1(審校)

(1.新疆醫(yī)科大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院藥理教研室，烏魯木齊830054； 2.新疆醫(yī)科大學(xué)分析測試中心，烏魯木齊 830054)

動物腸吸收模型用于考察藥物在動物腸段內(nèi)的吸收情況，為新藥的研發(fā)提供指導(dǎo)意義。新藥在臨床階段被否決的最常見原因之一就是藥動學(xué)不理想，尤其是口服后腸吸收差[1]。影響藥物吸收的原因有很多，包括藥物的溶解性、滲透性、化學(xué)結(jié)構(gòu)及胃腸道生理因素等[2]。隨著國家對中藥、民族藥的重視，新藥研發(fā)成為了醫(yī)藥人員工作的主流方向。選取合適的腸吸收模型對新藥研發(fā)提供有價值的思路與方法具有重要意義?，F(xiàn)考察近幾年應(yīng)用的動物腸吸收模型的基本特點及其在藥物研究中的作用，以期為新藥開發(fā)提供基礎(chǔ)。

1在體腸吸收實驗動物模型

1.1腸襻法腸襻法是將大鼠麻醉，打開腹腔，選擇研究部位的腸段進行結(jié)扎形成腸襻。將含有一定藥物濃度的人工腸液注入腸襻中，經(jīng)過一定時間后取出腸襻，收集腸襻液，測定藥物剩余量，進而了解藥物的吸收情況。另外，也可以在腸系膜血管處插管，通過檢測血中藥物濃度在不同時間的變化或藥理效應(yīng)變化，考察藥物的腸吸收情況。

采用腸襻法研究藥物吸收，未切斷血管和神經(jīng)，使整個生理狀態(tài)更接近自然給藥情形。從腸道內(nèi)取樣測定，通過剩余藥量計算吸收參數(shù)，該法主要用于藥物的吸收研究。腸襻法較在體回流法操作簡單，但由于腸腔內(nèi)容物的存在，樣品處理較復(fù)雜，實驗數(shù)據(jù)的準確性也較差，所以不適合大規(guī)模的藥物篩選評價，但可作為其他實驗?zāi)Ｐ偷挠幸嫜a充。

1.2腸灌流法腸灌流法是腸道吸收模型中最接近于體內(nèi)真實吸收狀態(tài)的模型，其可以用來測定藥物在腸道的吸收程度、輔料對藥物透過率的影響、藥物吸收促進劑的轉(zhuǎn)運能力和機制以及藥物毒性等方面的研究。在體腸灌流模型有單向灌流和循環(huán)灌流兩種。

1.2.1小腸單向灌流單向灌流技術(shù)最初是由Curran和Solomon[3]于1957年研究在體腸道吸收時創(chuàng)立的。打開麻醉動物的腹腔，量取一定長度的腸段，兩端插管，用生理鹽水洗去腸管內(nèi)容物，再用一恒速泵灌流含藥灌流液，流速調(diào)節(jié)為0.2 mL/min左右，一過性經(jīng)過所選取的小腸腸段。平衡后于不同時間分段收集腸管出口的灌流液，測定不同時間灌流液的藥物濃度，用灌流液中藥物的消失率評價藥物的吸收率和吸收量。實驗時，用生理鹽水浸漬的紗布覆蓋于腸組織表面起創(chuàng)口保濕的作用。該法灌流時間不超過2 h，對腸黏膜損傷較小，而且也會減少實驗過程中藥物的化學(xué)降解[4]。

1.2.2小腸循環(huán)灌流循環(huán)灌流技術(shù)是Csaky和Thale[5]于1960年首先提出的，方法與單向灌流近似，不同之處在于藥物灌流是重復(fù)從小腸段灌進-流出-再灌進-再流出，直至實驗結(jié)束。通常流速調(diào)節(jié)為2～5 mL/min，于不同時間分段收集含藥灌流液，循環(huán)2～6 h后，終止實驗。

腸道灌流法保證了動物腸道血液及各種組織液的供應(yīng)，腸道菌群正常存活，真實地模擬了動物腸道環(huán)境。但是也應(yīng)注意以下事項：①進行在體腸吸收實驗時應(yīng)有足夠的樣本量，以保證實驗的準確性；②實驗過程中動物需要始終保持麻醉狀態(tài)，控制適宜的麻醉劑量，中途動物蘇醒對實驗結(jié)果會造成很大的影響；③較長時間的灌流會影響腸段的活力而改變腸道真實環(huán)境，對實驗結(jié)果造成一定的誤差。美國食品藥品管理局已經(jīng)認可大鼠小腸單向灌流用于研究藥物的吸收特性，并根據(jù)生物藥劑學(xué)分類系統(tǒng)對藥物進行歸類[6]。由于在體小腸循環(huán)灌流時間長，灌流流速又比較快，可能會對腸黏膜造成一定損傷，從而導(dǎo)致藥物吸收增大，降低了實驗的準確性，因而目前較少應(yīng)用。

1.3其他灌流技術(shù)腸道血管灌流技術(shù)是對小腸段腸系膜插管或門靜脈插管，其既可以從腸腔取樣，又可以從血液中取樣，以灌流液中藥物的消失率和血液中藥物的出現(xiàn)率建立質(zhì)量平衡關(guān)系，可以更準確地評價藥物的吸收轉(zhuǎn)運情況。腸道血管灌流技術(shù)已廣泛用于研究藥物的吸收、轉(zhuǎn)運機制以及代謝的研究。國外也有通過測定血液中藥物濃度，采用藥物代謝動力學(xué)參數(shù)評價吸收的方法[7]，其能夠更加準確客觀評價實驗結(jié)果。另外，腸道血液灌流技術(shù)、慢性在體腸道分離環(huán)法以及研究人體體內(nèi)腸吸收的方法——小腸近端灌流實驗是近幾年來發(fā)展起來的新技術(shù)[8-9]，但技術(shù)難度大，干擾因素多，應(yīng)用受到一定限制，還需要在實驗中不斷完善和發(fā)展。

2在體腸吸收實驗?zāi)Ｐ驮谒幬镅芯恐械膽?yīng)用

2.1腸襻法模型在藥物研究中的應(yīng)用Komori等[10]利用該模型研究了辣椒辣素對頭孢唑啉腸吸收的誘導(dǎo)作用，考察了辣椒辣素在腸道內(nèi)的轉(zhuǎn)運方式、滲透能力以及對頭孢唑啉的影響，發(fā)現(xiàn)辣椒辣素使頭孢唑啉在大鼠腸道內(nèi)吸收增多。Lin等[11]運用在體閉合腸襻法評價labrasol制藥輔料對羅丹明123(P-gp底物)腸內(nèi)轉(zhuǎn)運和吸收的影響，判斷藥物與底物間的關(guān)系，研究發(fā)現(xiàn)，Labrasol可抑制腸道P-糖蛋白的功能，從而增加羅丹明123在大鼠小腸的吸收。孟博宇等[12]采用分腸段給藥的腸襻法，比較兩種含有不同乳化劑的W/O型微乳在大鼠不同腸段對胰島素的促吸收作用時發(fā)現(xiàn)，微乳制劑對胰島素有顯著的促吸收作用，吸收促進劑N-[8-(2-羥基苯甲酰基)氨基]辛酸鈉可以協(xié)同易發(fā)生轉(zhuǎn)相的W/O型微乳增加胰島素在腸道的吸收。

2.2小腸單向灌流模型在藥物研究中的應(yīng)用

2.2.3研究藥物在腸道內(nèi)的吸收動力學(xué)特征曹玲等[19]采用大鼠在體單向灌流模型對維胺酯進行小腸吸收動力學(xué)實驗，以紫外可見分光光度法和HPLC分別測定循環(huán)液中酚紅和維胺酯的含量，計算吸收性能參數(shù)。維胺酯在大鼠各腸段均有吸收，在腸道的吸收呈現(xiàn)一級吸收動力學(xué)，吸收機制為被動擴散。

2.2.5研究不同藥物配比在腸道內(nèi)的吸收情況大鼠單向灌流模型還可以用于研究藥物間不同配比在體腸吸收情況。涂瑤生等[21]比較不同配比的黃連吳茱萸在不同腸段的吸收系數(shù)。以表觀滲透系數(shù)為判斷指標(biāo)，黃連和吳茱萸無論是單煎還是以不同比例組方，其在各腸段均有吸收，其中黃連∶吳茱萸為1∶1和 6∶1時在空腸和回腸較易吸收；黃連∶吳茱萸為2∶1時較易于回腸吸收。

2.2.6根據(jù)生物藥劑學(xué)分類系統(tǒng)研究藥物的分類情況小腸單向腸灌流實驗?zāi)Ｐ涂梢杂糜谘芯刻烊凰幬镏袉误w在腸內(nèi)的吸收機制。冷廣意等[22]考察了升麻提取物中升麻苷H-2、升麻苷H-1、27-脫氧升麻亭、升麻醇-3-O-β-D吡喃木糖苷及25-O-O乙酰升麻醇木糖苷5 種主要有效成分的腸吸收性質(zhì)，該實驗中5 種升麻苷的有效滲透系數(shù)為(1.36～3.29)×10-4cm/s，屬于高滲透性藥物。

2.3小腸循環(huán)灌流模型在藥物研究中的應(yīng)用

2.3.1研究不同劑型在腸道內(nèi)的吸收情況蔡勤等[23]為了考察川芎油劑型選擇的合理性，進行了原料、包合物及自微乳化軟膠囊的比較吸收實驗，發(fā)現(xiàn)這3種形式的藥物在大鼠腸內(nèi)均有吸收，其中自微乳化軟膠囊的Ka值及吸收百分率最大。為進一步明確自乳化軟膠囊的小腸吸收特點，又進行了不同濃度、不同腸段、有無膽汁分泌的在體腸吸收實驗。結(jié)果顯示，其在十二指腸吸收最好，各腸段Ka、Papp是十二指腸>空腸>回腸=結(jié)腸。

2.3.2研究藥物在腸道內(nèi)的最佳吸收部位及機制劉建平等[24]采用透析法測定丹參酮ⅡA固體脂質(zhì)納米粒的體外釋藥性質(zhì)、用大鼠在體腸吸收實驗研究腸道最佳吸收部位和吸收機制發(fā)現(xiàn)，丹參酮ⅡA固體脂質(zhì)納米粒在體外釋放介質(zhì)中可緩慢持續(xù)釋藥，結(jié)腸是其最佳吸收部位。

2.3.3研究藥物在腸道內(nèi)的吸收動力學(xué)特征小腸循環(huán)灌流模型被廣泛應(yīng)用于藥物在腸道內(nèi)不同部位的吸收特性以及腸內(nèi)吸收動力學(xué)研究。張倩等[25]運用在體腸段灌流實驗對他克莫司的腸段吸收特性進行研究，從大鼠的腸段、他克莫司的濃度、遞質(zhì)的pH值三方面進行考察，藥物在大鼠腸道的吸收內(nèi)不受濃度及pH值的影響，吸收機制為被動擴散，呈現(xiàn)一級動力學(xué)吸收過程。杜英峰等[26]應(yīng)用在體腸段灌流研究冬凌草甲素的吸收動力學(xué)特征，利用HPLC/二極管陣列檢測器建立測定腸循環(huán)液中冬凌草甲素及酚紅濃度的方法，探討冬凌草甲素在大鼠各腸段的吸收動力學(xué)特征及不同藥物濃度對大鼠腸道吸收的影響。研究發(fā)現(xiàn)，藥物在大鼠各個腸段均有吸收，吸收機制為被動擴散，呈現(xiàn)一級動力學(xué)過程。游本剛等[27]采用大鼠在體小腸循環(huán)灌流實驗，利用紫外分光光度法和HPLC分別測定酚紅和尼群地平的水平發(fā)現(xiàn)，尼群地平在各腸道均有較好的吸收，提示其適于制備日服1次的緩釋給藥系統(tǒng)。翟永松等[28]采用大鼠在體腸吸收模型測定三七總皂苷中3種主要有效成分——三七皂苷R1、人參皂苷Rg1和Rb1在小腸各段的吸收情況及藥物濃度對吸收的影響。研究發(fā)現(xiàn)，Rb1的吸收除跨膜被動轉(zhuǎn)運外，還可能存在主動吸收或細胞間被動擴散等吸收方式，提示三七總皂苷可能存在主動吸收且在各腸段均有吸收，其有可能開發(fā)成緩控釋制劑。

2.3.4研究藥物配伍的不同在腸道內(nèi)的吸收情況小腸循環(huán)灌流模型還可用于研究藥物配伍以及有效成分的相互作用對腸道內(nèi)吸收的影響及機制。周偉等[29]采用在體腸循環(huán)模型研究雙黃連口服液中黃芩苷、綠原酸、連翹酯苷A、連翹苷4種主要有效成分在大鼠腸吸收的動力學(xué)特征以及藥物配伍對其主要有效成分吸收的影響。研究發(fā)現(xiàn)，雙黃連口服液中連翹酯苷A的吸收遠遠低于連翹提取液中連翹酯苷A的吸收。連翹酯苷A可能受腸CYP3A酶及P-gp的影響[30]，雙黃連口服液中其他成分可能抑制了CYP3A酶，從而抑制了連翹酯苷A腸代謝。雖然連翹提取液中連翹酯苷A的吸收顯著大于雙黃連口服液，但其生物利用度卻遠遠低于雙黃連口服液，提示雙黃連口服液中藥物配伍可能影響某些活性成分的吸收、代謝，顯著改變了連翹酯苷A的吸收。

3小結(jié)

考察藥物在腸道吸收的特性是藥物研發(fā)非常重要的一部分，而在體腸吸收動物模型為藥物研發(fā)工作可以更快、更好的進行提供了基礎(chǔ)。腸吸收模型對于闡明藥物在體內(nèi)的吸收機制和藥動學(xué)有積極的作用；也可為研發(fā)新藥、新劑型選擇提供了理論依據(jù)和指導(dǎo)作用。在體腸吸收動物模型不能排除其他因素的干擾，部分模型技術(shù)難度大，應(yīng)用范圍窄，因此模型還需不斷改進，以期更客觀、更準確地反映藥物在腸內(nèi)的吸收情況。

參考文獻

[1]Dokoumetzidis A,Kalantzi L,Fotki N.Prediction models for oral drug absorption:from in silico methods to inter-grated dynamical[J].Expert Opin Drug Metab Toxicol,2007,3(4):491-505.

[2]劉建平.生物藥劑學(xué)與藥物動力學(xué)[M].4版.北京:人民衛(wèi)生出版社,2011:12-47.

[3]Curran PF,Solomon AK.Ion and water fluxes in the ileum of rats[J].J Gen Physiol,1957,41(1):143-168.

[4]莫李立,王素軍.口服藥物吸收模型的研究進展[J].廣東藥學(xué)院學(xué)報,2011,27(1):104-107.

[5]Csaky TZ,Thale M.Effect of ionic environment on intestinal sugar transport[J].J Physiol,1960,151:59-65.

[6]Kim JS,Mitchell S,Kijek P.The suitability of an in situ perfusion model for permeability determinations:utility for BCS class Ⅰ biowaiver Requests[J].Mol Pharm,2006,3(6):686-694.

[7]Fetih G,Habib F,Katsumi H,etal.Excellent absorption enhancing characteristics of NO Donors for improving the intestinal absorption of poorly absorbable compound compared with conventional absorption enhancer[J].Drug Metab Pharmacokinet,2006,21(3):222-229.

[8]李高,方超.藥物腸道吸收的生物學(xué)研究方法[J].中國藥學(xué)雜志,2002,37(10):726-729.

[9]Petri N,Tannergren C,Holst B,etal.Absorption of suiforaphane and quercetin,and regulation of phase II enzymes,in human jejunum in vivo[J].Drug Metab Dispos,2003,31(6):805-813.

[10]Komori Y,Aiba T,Nakai C,etal.Capsaicin-induced increase of intestinal cefazolin absorption in rats[J].Drug Metab Pharmacokinet, 2007,22(6):445-449.

[11]Lin Y,Shen Q,Katsumi H,etal.Effects of labrasol and other pharmaceutical excipients on the intestinal transport and absorption of rhodamine123,a p-glycoprotein substrate,in rats[J].Biol Pharm Bull,2007,30(7):1301-1307.

[12]孟博宇,平其能,熊凈,等.胰島素微乳大鼠腸道給藥降糖作用的研究[J].中國藥科大學(xué)學(xué)報,2006,37(4):304-307.

[13]范景新,張文驥,顏廷旭,等.阿克他利大鼠在體腸吸收動力學(xué)[J].沈陽藥科大學(xué)學(xué)報,2011,28(2):144-147.

[14]Fagerholm U,Johansson M,Lennernas H.Comparision between permeability coefficients in rat and human jejunum[J].Pharm Res,1996,13(9):336-342.

[15]張英豐,李玉潔,楊慶,等.大鼠在體單向腸灌流法進行丹參素、丹酚酸B的腸吸收研究[J].中國實驗方劑學(xué)雜志,2010,16(11):96-100.

[16]袁勇,邢建國,劉桂花,等.天山雪蓮提取物主要成分的大鼠在體腸吸收動力學(xué)[J].中國醫(yī)院藥學(xué)雜志,2011,31(17):1407-1410.

[17]周萍,蔣惠娣.單向灌流模型研究木犀草素對大鼠在體腸的吸收[J].現(xiàn)代食品與藥品雜志,2007,17(4):29-32.

[18]許英愛,范國榮,高申,等.山楂葉總黃酮的在體腸吸收研究[J].中成藥,2007,29(12):1745-1748.

[19]曹玲,劉文英,馬鵬程,等.在體單向腸灌流模型研究維胺酯的大鼠腸吸收特性[J].中國新藥與臨床,2010,10(4):400-403.

[20]蔡垠,賈曉斌,陳彥,等.大鼠原位單向腸灌注模型研究淫羊藿苷腸吸收代謝特性[J].中國藥學(xué)雜志,2009,44 (13):985-989.

[21]涂瑤生,孫冬梅,曾曉會,等.黃連吳茱萸不同配比的大鼠在體腸吸收研究[J].中國實驗方劑學(xué)雜志,2011,17(11):116-119.

[22]冷廣意,蓋蕓蕓,左艷華,等.升麻總皂苷在體腸吸收動力學(xué)研究[J].煙臺大學(xué)學(xué)報,2011,24(2):126-129.

[23]蔡勤,李燕,黃燕萍.川芎油自微乳化軟膠囊大鼠在體腸吸收研究[J].藥學(xué)學(xué)報,2009,44(4):425-429.

[24]劉建平,杜志永,朱麗.丹參酮ⅡA固體脂質(zhì)納米粒的體外釋藥和大鼠腸吸收特性的研究[J].中國藥理學(xué)通報,2005,21(2):186-190.

[25]張倩,張敏新,張晶,等.他克莫司在大鼠體內(nèi)腸吸收動力學(xué)[J].中國醫(yī)院藥學(xué)雜志,2010,30(8):639-642.

[26]杜英峰,劉彭瑋,靳怡然,等.冬凌草甲素大鼠在體腸吸收動力學(xué)研究[J].中國藥學(xué)雜志,2010,45(17):1339-1342.

[27]游本剛,楊明世,崔福德,等.尼群地平大鼠在體腸吸收動力學(xué)研究[J].中國藥學(xué)雜志,2004,39(3):214-217.

[28]翟永松,杜守穎,徐冰,等.三七總皂苷油水分分配系數(shù)及大鼠在體腸吸收動力學(xué)研究[J].中國中藥雜志,2010,35(8):984-988.

[29]周偉,狄留慶,畢肖林,等.雙黃連口服液中有效成分的大鼠在體腸吸收研究[J].中國中藥雜志,2011,36(13):1733-1738.

[30]周偉,狄留慶,畢肖林,等.在體腸循環(huán)法研究連翹酯苷A的腸吸收機制[J].藥學(xué)學(xué)報, 2010,45(11):1373-1378.

摘要：在體腸吸收實驗動物模型是研究藥物在腸道內(nèi)吸收情況的最常用實驗方法，該類方法接近體內(nèi)的真實狀態(tài)，能較準確地反映藥物在腸道內(nèi)的吸收情況。在體腸吸收實驗動物模型包括腸襻法和腸灌流法。該文主要綜述了這兩種在體腸吸收實驗?zāi)Ｐ偷脑炷７椒?、?yōu)缺點以及在藥物研發(fā)中應(yīng)用。腸吸收模型對于闡明藥物在體內(nèi)的吸收機制和藥物動力學(xué)有積極的作用，其也可為研發(fā)新藥、新劑型的選擇提供理論依據(jù)和指導(dǎo)作用。

關(guān)鍵詞：動物腸吸收模型；吸收動力學(xué)；藥物研發(fā)

Application of Animal Intestinal Absorption Model in Drug DevelopmentZHANGZi-cheng1,LIXin-xia2,LILin-lin1.(1.DepartmentofPharmacology,theCollegeofPre-clinicalMedicineXinjiangMedicalUniversity,Urumqi830054，China; 2.AnalysisandTestingCenter,XinjiangMedicalUniversity,Urumqi830054，China)

Abstract:Animal intestinal absorption model is the most commonly experimental method used in the study of drug absorption in intestine,since it is closer to the real in vivo state,and can relatively accurately reflect the drugs absorption in the intestinal tract.Intestinal absorption in situ experimental animal models include intestinal loops and intestinal perfusion method. Here is to make a review of the modeling method, advantages,disadvantages and the application of the two experimental models in drug research and development.Intestinal absorption model can actively elucidate the drug absorption mechanism and pharmacokinetics in vivo,while it can also provide a theoretical basis and guidance for the development of new drugs and new dosage selections.

Key words:Animal intestinal absorption model;Absorption kinetics;Research and development of drugs

收稿日期：2014-05-12修回日期：2014-08-18編輯：辛欣

基金項目：國家自然科學(xué)基金(81260486)

中圖分類號：R965.1
doi：10.3969/j.issn.1006-2084.2015.05.003

文獻標(biāo)識碼：A

文章編號：1006-2084(2015)05-0775-04