野黃芩素藥物代謝動力學及藥物劑型研究進展

郝秀華，孫悅，王蕾，楊錦竹

（吉林大學藥學院，長春 130021）

燈盞乙素是菊科植物燈盞花中提取得到的黃酮類化合物，具有良好的抗氧化、抗血小板、肝保護、抗炎等藥理作用，對于心血管類疾病有良好的治療效果。野黃芩素又稱燈盞乙素苷元，是燈盞乙素在體內(nèi)水解掉一個葡萄糖醛酸后的代謝物。研究表明，燈盞乙素被機體攝取后以高脂溶性及高滲透性的野黃芩素作為主要形式在體內(nèi)發(fā)揮作用[1～3]。燈盞乙素和野黃芩素在體內(nèi)可相互轉(zhuǎn)化，藥物代謝動力學性質(zhì)復(fù)雜[4]，主要活性物質(zhì)、代謝方式及轉(zhuǎn)化機制尚有很大研究空間。野黃芩素作為燈盞乙素在體內(nèi)的主要代謝物具有非常良好的潛在藥用價值。

1 藥物代謝動力學性質(zhì)研究

1.1 吸收

1.1.1 灌胃給藥 車慶明等[5]考察野黃芩素不同給藥劑量大鼠體內(nèi)藥物代謝動力學，分別以20mg/kg和200mg/kg灌胃給藥，采用高效液相-電化學法（HPLCECD）測定給藥后不同時間大鼠血藥濃度，繪制藥時曲線并分析藥物代謝動力學參數(shù)。結(jié)果表明，野黃芩素在大鼠體內(nèi)血藥濃度波動存在雙峰現(xiàn)象，分別于給藥后1h及10h出現(xiàn)峰值；小劑量給藥，野黃芩素完全被代謝，血漿樣品中只檢測到燈盞乙素；大劑量給藥，野黃芩素與燈盞乙素可同時被測到；給藥劑量與血藥濃度不呈線性關(guān)系。20mg/kg野黃芩素大鼠灌胃給藥與等摩爾劑量燈盞乙素靜脈給藥相比[6]，野黃芩素的絕對生物利用度為7%。

1.1.2 在體腸循環(huán)及外翻腸囊法 You SH等[7]利用在體單向腸灌流方法和Caco-2單層細胞模型考察腸道內(nèi)菌群及外排轉(zhuǎn)運體對野黃芩素及燈盞乙素吸收利用的影響作用發(fā)現(xiàn)，灌胃給予抗生素后的大鼠組，由于腸道細菌減少，燈盞乙素的吸收較正常組明顯減少，但對野黃芩素的吸收幾乎沒有差異，合并使用外排蛋白抑制劑維拉帕米、丙磺舒及利血平可有效提高燈盞乙素及野黃芩素在大鼠腸道及Caco-2單層細胞模型的吸收，此外，實驗結(jié)果顯示，野黃芩素在空腸的有效腸粘膜通透性明顯低于胃腸道其他部分。黃勇等[8]利用超高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法（UPLC-MSMS）研究野黃芩素在大鼠腸道的吸收情況，通過制備在體循環(huán)灌流模型，分別考察藥物濃度、pH值、P糖蛋白抑制劑及吸收部位對大鼠野黃芩素吸收的影響，研究發(fā)現(xiàn)，野黃芩素在腸道內(nèi)吸收不受pH值及P糖蛋白的影響，吸收轉(zhuǎn)化率及吸收速率常數(shù)與給藥劑量呈正相關(guān)關(guān)系，在小腸內(nèi)無特定吸收部位，且在小腸內(nèi)的吸收效果優(yōu)于結(jié)腸。

1.2 分布

唐浩等[9]研究野黃芩素的腦缺血保護作用時，考察了野黃芩素在大鼠體內(nèi)的藥物代謝動力學性質(zhì)及組織分布，研究結(jié)果表明，野黃芩素進入體內(nèi)后主要分布在血液供應(yīng)較為豐富的組織；腦內(nèi)含量最高，其次是腎臟、脾臟、心臟、肺臟和肝臟，野黃芩素在肝臟中含量偏低可能因為野黃芩素在肝臟內(nèi)大量轉(zhuǎn)化為燈盞乙素所致。

1.3 代謝

1.3.1 野黃芩素體內(nèi)代謝 野黃芩素經(jīng)灌胃給藥后代謝物主要以結(jié)合物形式存在，原型藥物較難測到。Tang H等[10]利用超高效液相色譜串聯(lián)四次飛行時間質(zhì)譜（UPLC/QTF-MS）分析方法，研究大鼠灌胃給予野黃芩素后血漿、尿液及糞便中藥物代謝情況，結(jié)果表明，尿液樣品中檢測到除野黃芩素原型藥外9種野黃芩素代謝物，包含燈盞乙素為代表的5種葡萄糖醛酸結(jié)合物、硫酸化野黃芩素、甲基化野黃芩素、甲基葡萄糖醛酸化野黃芩素及乙?；包S芩素；血漿樣品中除去原型藥只檢測到葡萄糖醛酸化及乙?；包S芩素；糞便樣品中僅檢測到野黃芩素乙?；Y(jié)合物。Yang L等[11]聯(lián)合高效液相色譜/二極管陣列檢測器（HPLC-DAD）、HPLC-MS-MS分析方法鑒別野黃芩素灌胃給藥后血漿樣品中的代謝物，除去原型藥物及其葡萄糖醛酸結(jié)合物以外，還發(fā)現(xiàn)1種甲基化野黃芩素（野黃芩素-6-O-甲基），并認為該甲基化結(jié)合物為代謝物燈盞乙素再次轉(zhuǎn)化物。劉躍等[12]將野黃芩素（12mg/kg）尾靜脈注射大鼠，收集血漿，并用 -葡萄糖醛酸水解酶酶解血漿樣品，采用UPLC-MS-MS分析方法以扣除原型藥方式間接考察野黃芩素葡萄糖醛酸結(jié)合物血藥濃度變化。DAS2.0軟件處理數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，給藥5min后，各時間點內(nèi)收集到的血漿樣品中結(jié)合物濃度均大于原型藥的濃度，二者具有相分布、消除行為，且均符合二室模型，認為結(jié)合物為野黃芩素靜脈給藥后體內(nèi)主要存在形式。此外，范艷芳等[13]以體腸灌流方式、HPLC-MS-MS、高效液相色譜/紫外檢測器（HPLC-UV）分析方法研究發(fā)現(xiàn)，野黃芩素在FVB/NCrlVr小鼠腸道內(nèi)主要代謝方式之一是磺酸化代謝；體外FVB/NCrlVr小鼠肝臟S9孵育實驗結(jié)果顯示，野黃芩素磺酸化反應(yīng)可能存在底物抑制現(xiàn)象。

1.3.2 野黃芩素衍生物體內(nèi)代謝 Zhang W等[14]研究了野黃芩素的6位甲基化衍生物，灌胃給予6-甲基-野黃芩素，UPLC/QTF-MS鑒定大鼠血漿、尿液、膽汁及糞便樣品發(fā)現(xiàn)，尿液中主要存在葡萄糖醛酸化、硫酸化及甲基化代謝物，血漿及膽汁樣品中主要存在葡萄糖醛酸化代謝物，糞便樣品中僅存在乙?；?-甲基-野黃芩素。對比Tang H研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，野黃芩素6位甲基化衍生物與野黃芩素在大鼠體內(nèi)代謝情況相似。

1.4 排泄

車慶明等[15]以200mg/kg劑量灌胃給予大鼠野黃芩素，研究大鼠膽汁樣品中代謝物，大鼠麻醉后用聚乙烯管做膽總管插管，收集12h內(nèi)大鼠膽汁樣品，建立燈盞乙素的高效液相色譜-電化學法（HPLCECD）測定分析方法，結(jié)果顯示，大鼠膽汁排泄物中未見原型藥物，代謝物經(jīng)測定均為燈盞乙素；膽汁累積排泄量前2h較高，8h內(nèi)排泄量逐漸減少，8h～12h內(nèi)又有回升現(xiàn)象，可能該血藥濃度變化現(xiàn)象為藥物腸肝循環(huán)所致。

2 藥物劑型研究

2.1 脂質(zhì)體

金玲玲等[16]以氫化大豆卵磷脂、固醇以及磷脂酰乙醇胺脂質(zhì)-PEG2000（3∶1∶1，w/w）分別平行加入3份不同溶劑進行水化，并以含有2mg/mL野黃芩素的10%蔗糖溶液進行透析，使脂質(zhì)摩爾系數(shù)達到0.15來制備野黃芩素PEG長循環(huán)脂質(zhì)體，考察脂質(zhì)體粒徑、電位及包封率，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，野黃芩素鹽溶液更有利于包封效果，長循環(huán)脂質(zhì)體粒徑均為 70nm～90nm，PDI值小于0.1，2℃～8℃3個月內(nèi)可進行穩(wěn)定釋放。以燈盞乙素溶液給藥劑量16mg/kg）與野黃芩素長循環(huán)脂質(zhì)體（給藥劑量10mg/kg）對比，測定給藥大鼠的藥物代謝動力學性質(zhì)發(fā)現(xiàn)，兩者的T1/2（h）分別為0.24±0.04、34.95±9.75，AUC（0-t）（μg/mL·h）分別為15.25±2.48、3 444.06±427.75。同時，金玲玲等[16]選擇內(nèi)水相pH較高的緩沖鹽溶液制備野黃芩素脂質(zhì)體，利用內(nèi)、外相pH梯度達到包封目的，有效提高了野黃芩素在儲備過程中的化學穩(wěn)定性。

2.2 納米混懸劑

Yang X等[17]以羥丙基--環(huán)糊精作為凍干保護劑并加入泊洛沙姆188，抗溶劑沉淀法制備野黃芩素納米混懸劑（粒徑及多分散指數(shù)分別為342.6±18.2及0.32±0.06nm），分別灌胃給予SD大鼠野黃芩素、燈盞乙素普通混懸劑及野黃芩素納米混懸劑、野黃芩素物理混合物(加入等量泊洛沙姆188和羥丙基--環(huán)糊精)80μm/mL，采用超高液相色譜/光電二極管矩陣檢測器（UPLC-PDA）法測定血漿樣品中藥物含量，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，除了燈盞乙素及其同分異構(gòu)體外，均未檢測到野黃芩素；納米混懸劑的達峰時間及平均滯留時間對比，野黃芩素及燈盞乙素普通混懸劑均有縮短，認為以苷元作為前藥進入機體可有效提高黃酮類物質(zhì)的生物利用度。

2.3 環(huán)糊精包合物

基于野黃芩素難溶于水、吸收利用較差的特點，楊霞等[18]在25℃條件下利用相溶解法，分別考察了羥丙基--環(huán)糊精、乙二胺--環(huán)糊精、二乙烯三胺--環(huán)糊精，以達到增加野黃芩素溶解度的效果，結(jié)果顯示，對野黃芩素增溶效果由高到低的順序為乙二胺--環(huán)糊精＞二乙烯三胺--環(huán)糊精＞羥丙基--環(huán)糊精。野黃芩素可與環(huán)糊精形成1∶1型包合物，且野黃芩素在環(huán)糊精中的相溶解度曲線均為AL型，包合物形式對于野黃芩素具有良好增溶效果。

3 小結(jié)

野黃芩素藥物代謝動力學研究尚未完善，目前研究成果表明，體內(nèi)藥物代謝動力學符合二室模型，吸收動力學存在雙峰現(xiàn)象，推測該藥物存在腸肝循環(huán)；分布特點以腦內(nèi)含量最多，其次為腎臟、脾臟、心臟、肺臟和肝臟；小劑量給藥體內(nèi)主要以結(jié)合物形式存在，大劑量給藥以原型藥物和結(jié)合物形式共存；體內(nèi)代謝物種類繁多，口服給藥后以尿液中代謝物形式較多，可達10種，血漿樣品主要存在原型藥物及其葡萄糖醛酸結(jié)合物，膽汁樣品中只存在其葡萄糖醛酸結(jié)合物，糞樣品中僅有乙酰基結(jié)合物。此外，針對野黃芩素溶解性及穩(wěn)定性進行劑型設(shè)計發(fā)現(xiàn)，環(huán)糊精類化合物可以包合形式增加野黃芩素的溶解性，脂質(zhì)體劑型可有效改善野黃芩素穩(wěn)定性，制備成納米混懸劑-前藥給藥系統(tǒng)可提高野黃芩素體內(nèi)生物利用度。

4 討論

目前，野黃芩素的理化性質(zhì)及藥物代謝動力學研究相對不完整，穩(wěn)定性及溶解性未見大量科學報道，野黃芩素體內(nèi)分布情況鮮有研究。野黃芩素體內(nèi)代謝物種類較為復(fù)雜，代謝物藥理活性尚不明確，主要活性物質(zhì)有待考證。根據(jù)野黃芩素理化性質(zhì)并結(jié)合BCS理論合理設(shè)計藥物劑型，克服其低溶解性或可使得野黃芩素發(fā)揮更加良好的藥物活性。