離體外翻腸囊法研究白及提取物中6種成分的腸吸收特性

孫慧園，王昌權，夏 濤，梅朝葉，李月婷，潘 潔，黃 勇*

1貴州醫(yī)科大學 貴州省藥物制劑重點實驗室/藥用植物功效與利用國家重點實驗室；2貴州醫(yī)科大學 民族藥與中藥開發(fā)應用教育部工程研究中心；3貴州醫(yī)科大學藥學院，貴陽 550004

中藥多是口服給藥，需要在體內吸收后才能發(fā)揮藥效，而胃腸道是吸收的主要場所，藥物能否通過胃腸道的生化屏障和理化屏障取決于胃腸道的外排系統(tǒng)對藥物的處置和藥物的理化性質(如分子大小、親脂性、極性及劑型等)，了解藥物的胃腸道吸收機制和吸收部位，對于確定藥物的劑型，指導臨床合理用藥具有重要意義[1]。目前有在體腸循環(huán)法、離體外翻腸囊法、在體單向腸灌流法等常用的藥物腸吸收研究方法。其中離體外翻腸囊法是由 Wilson 和 Wiseman 于 1954 年創(chuàng)建，最早用于研究葡萄糖和氨基酸在腸道的代謝與轉運，后經改進，現(xiàn)已成為最常用的體外腸道吸收生物模型，具有操作簡便、影響因素少、快速、重復性好等優(yōu)點[2，3]。

白及為蘭科植物白及Bletillastriat(Thunb.)Reichb.f.的干燥塊莖，是《中國藥典》收載的常用藥材，其具有收斂止血，消腫生肌作用，臨床主治咯血、吐血、肺結核咳血、外傷出血等癥[4-6]。前期研究將白及藥材用4倍量95%乙醇回流提取，提取物通過D101大孔吸附樹脂，用80%乙醇洗脫，濃縮后經微波真空干燥得到白及提取物，通過對其進行藥效學初步研究，結果表明白及提取物具有良好的止血功效，可通過促進血小板聚集和凝血而發(fā)揮止血作用[7,8]。通過高分辨質譜對白及提取物進行分析，發(fā)現(xiàn)2-異丁基蘋果酸(B6)、4-(葡萄糖氧基)-肉桂酸葡萄糖氧基芐酯(B12)、1,4-二[4-(葡萄糖氧)芐基]-2-異丁基蘋果酸酯(B14)、1-[4-(葡萄糖氧)芐基]-2-異丁基蘋果酸酯(B17)、二氫菲1(B19)和1,4-二[4-(葡萄糖氧)芐基]-2-異丁基蘋果酸酯-2-[4-O-肉桂?；?6-O-乙?；鵠葡萄糖苷(B23)這6種化合物含量相對較大[9-11]。但白及基礎研究薄弱，其吸收機制尚未明確，這限制了白及相關制劑的開發(fā)和應用。鑒于因此，本實驗采用離體外翻腸囊法研究不同濃度、不同腸段對白及提取物中6種成分的腸吸收的影響，闡明白及提取物的吸收特性，以期為白及提取物的劑型開發(fā)及臨床合理用藥提供實驗參考和依據(jù)。

1 材料和儀器

1.1 材料

B6、B12、B14、B17、B19、B23對照品均為實驗室自制(純度≥95%)；白及提取物(自制，批號：20160718)；葛根素對照品(購自中國食品藥品檢定研究院，批號為110752-201512，純度≥ 98%)；乙腈、甲醇為色譜純(德國Merck)；實驗用水為超純水；其余試劑均為分析純。

1.2 儀器

Acquity UPLC 超高壓液相-三重四級桿質譜聯(lián)用儀，配備AcquityTM UPLC-TQD系統(tǒng)(自動進樣器、二元梯高壓梯度泵、柱溫箱、真空脫氣機等)、Masslynx 4.1質譜工作站(美國Waters公司)；EL204型電子天平(上海梅特勒-托利多儀器有限公司)；ZH-2渦旋混合器(天津藥典標準儀器廠)；Allegra 64R型低溫高速離心機(美國Beckman Coulter公司)；CQ 250A-TS超聲波清洗機(上海躍進醫(yī)用光學器械廠)；MTN-2800D型氮吹儀(天津奧特塞恩斯儀器公司)；DK-98-ⅡA型恒溫水浴鍋(天津泰斯特儀器有限公司)；自制麥氏浴管；混合氣體(95% O2，5% CO2)。

1.3 實驗動物

健康SD大鼠，雌雄兼用，體重為250±20 g，購自重慶騰鑫生物技術有限公司，為清潔級動物，動物生產許可證號：SCXK(渝)2015-0001。

2 方法

2.1 溶液的制備

2.1.1 Tyrode液的配制[11]

稱取KCl 0.2 g、NaCl 8.0 g、NaH2PO40.05 g、NaHCO31.0 g及MgCl20.1 g、葡萄糖1.0 g，加蒸餾水溶解后與已溶解好的 CaCl20.2 g混勻，蒸餾水定容至1 L。

2.1.2 對照品溶液的制備

精密稱取B6、B12、B14、B17、B19和B23適量，加甲醇溶解。搖勻，配制成濃度分別為B6(2.9 mg/mL)，B12(1.4 mg/mL)，B14(1.5 mg/mL)，B17(1.1 mg/mL)，B19(1.3 mg/mL)，B23(2.0 mg/mL)的單一成分儲備液。置冰箱(-20 ℃)保存，備用。分別精密量取上述各對照品儲備液適量于塑料離心管中，37 °C條件下氮氣下吹干，用Tyrode液溶解并稀釋成所需濃度，得系列混合對照品溶液。

2.1.3 內標溶液的制備

精密稱取葛根素(10.12 mg)，用甲醇定容至25 mL。獲得葛根素(0.405 mg/mL)的儲備液。取葛根素內標儲備液適量10 mL容量瓶中，用甲醇定容至刻度，得20 μg/mL的葛根素內標溶液，置冰箱(-20 ℃)保存，備用。

2.1.4 白及提取物供試液的制備

分別精密稱定白及提取物0.25、0.5、1 g，用15 mL無水乙醇溶解，取1 mL逐滴加入到5 mL 10%吐溫80水溶液中，混勻后用 Tyrode液稀釋定容至100 mL(終濃度中有機溶劑含量為1%，吐溫80含量為0.5%)，超聲10 min，5 000 rpm離心10 min，取上清液備用，獲得166.7、333.3、666.7 μg/mL的白及提取物供試液。

2.2 色譜條件

色譜柱為Waters BEH C18柱(2.1 mm × 50 mm，1.7 μm)；流動相0.1%甲酸乙腈溶液(A)-0.1%甲酸水溶液(B)，梯度洗脫(0～1.0 min，10%～30%A；1.1～2.0 min，30%～35%A；2.1～3.0 min，35%～38%A；3.1～4.0 min，38%～90%A；4.1～5.0 min，90%～10%A)；流速0.35 mL/min；柱溫45 ℃；進樣體積3 μL。

2.3 質譜條件

采用多反應離子監(jiān)測(MRM)，正負模式同時掃描，電噴霧離子源(ESI)，離子源溫度120 ℃，毛細管電壓3 KV，去溶劑氣溫度350 ℃，去溶劑氣(氮氣) 650 L/h，碰撞氣(氬氣) 0.18 mL/min；離子對為B6m/z(-)189.0～129.0， B12m/z(-)593.2～431.1， B14m/z(-)725.3～457.2，B17m/z(-)457.2～285.1，B19m/z(-)347.1～332.1，B23m/z(-)1 059.3～793.1，葛根素(內標)m/z(+)417.0～267.0；碰撞能量分別為15、15、20、15、25、25、30 eV；錐孔電壓分別為30、35、40、35、50、45、40 V。

2.4 樣品處理方法

取樣品100 μL，置1.5 mL塑料離心管中，加20 μg/mL 內標溶液40 μL，加入1%的甲酸水溶液100 μL，用正丁醇200 μL連續(xù)萃取3次，合并上層溶液置于離心管中，37 °C條件下氮氣吹干，殘留物用50%甲醇水溶液復溶，超聲混合5 min，13 000 rpm離心10 min，取上清液進超高效液相色譜-三重四極桿串聯(lián)質譜聯(lián)用儀(UPLC-MS/MS)分析。

2.5 大鼠外翻腸囊實驗[12，13]

實驗前，大鼠禁食不禁水12 h。處死，沿腹中線打開大鼠腹腔，剪下各部位腸管，放入0 ℃ Tyrode液中洗凈。將腸管小心的插入自制硅膠套管中，外翻腸段，用37 ℃ Tyrode液沖洗腸段表面的殘留物，結扎另一端。將結扎好的腸段插入10 mL 37 ℃ Tyrode液的麥氏浴管中。并引入含95%O2和5% CO2混合氣體。在腸管內注入2 mL 空白Tyrode液平衡5 min，然后將空白Tyrode液改變?yōu)椴煌瑵舛?166.7、333.3、666.7 μg/mL)的白及提取物供試液，分別在不同時間點(15、30、45、60、75、90、105、120 min)取樣300 μL，同時補充等體積37 ℃ Tyrode液。樣品儲存于冰箱(-20 ℃)至分析。實驗完成后，將各腸段從試管中取出，測量被考察腸段的長度和寬度，記錄吸收面積(S)。

2.6 統(tǒng)計方法[11]

2.6.1 藥物累積吸收量(Q)的計算

Q(μg)為藥物各時間的累積吸收量,V平衡(mL)為平衡前腸囊中加入的Tyrode液體積，Cn(μg/mL)為各時間點取樣的實際檢測濃度，V取樣(mL)為每次取樣的體積。

2.6.2 吸收速率常數(shù)(Ka)的計算

吸收速率常數(shù)(Ka，μg/h·cm2)藥物的累積吸收量對時間作相關回歸分析，得出的斜率(L，μg/h) 除吸收表面積(S，cm2)之比，求得吸收速率常數(shù)(Ka)。

利用統(tǒng)計學軟件 SPSS 18.0 進行數(shù)據(jù)分析，實驗結果用Mean ± SD表示，用單因素方差分析進行組間比較，P<0.05表示差異具有統(tǒng)計學意義。

3 結果

3.1 Tyrode液中白及提取物的方法學考察

3.1.1 專屬性

將空白腸吸收液、空白腸吸收液加混合對照品溶液和內標溶液及含白及提取物的實測樣品在上述UPLC-MS/MS條件下進樣分析，分別得到色譜圖A、色譜圖B和色譜圖C。結果如圖1所示：各成分的分離度良好，內源性物質對各峰無干擾，葛根素以及6種成分的保留時間(tR)分別為1.30、1.49、1.56、1.70、1.81、2.98、3.11 min。

3.1.2 標準曲線與定量下限(LLOD)

取“2.1.2”項下系列混合對照品溶液各100 μL，按“2.4”項下操作，取3 μL進樣分析，記錄峰面積。以測得待測物峰面積與內標峰面積之比 (A/Ai)為縱坐標，各待測物濃度 (C)為橫坐標進行線性回歸，權重系數(shù)為1/X，獲得回歸方程。最低定量限(LLOQ)定義為S/N = 10。各成分回歸方程見表1。各成分在其線性范圍內線性關系良好(R≥0.999)，LLOD分別為0.11、0.17、0.13、0.99、0.02、0.08 μg/mL。

圖1 各成分的UPLC-MS/MS色譜圖Fig.1 UPLC-MS/MS chromatogram of all compounds注：A:空白腸吸收液；B:空白腸吸收液加混合標準品溶液和內標液；C:實測樣品;1：葛根素；2：B12；3：B6；4：B17；5：B14；6：B19；7：B23。Note： A:Blank solution;B:Blank solution spiked with standands;C:Real sample;1:Puerarin;2:blestroside (B12);3: α-Isobutylmalic acid (B6);4:gymnosides I (B17);5:militarine (B14);6:dihydrophenanthrenes 1 (B19);7:gymnoside IX (B23).

表1 各待測物的回歸方程

3.1.3 回收率和精密度試驗

按 “3.1.2”項下操作，制備 6種成分的低、中、高濃度的混合質控(QC)樣品，各濃度平行制備5份。取QC樣品各100 μL，按“2.4”項下操作，取3 μL進樣分析。將測得的各成分的峰面積之比代入標準曲線方程，以測得量與加入量之比計算方法回收率。同法配制低、中、高濃度QC樣品，平行制備5份，按“2.4”項下操作，取3 μL進樣，考察日內精密度；連續(xù)測定5天，考察日間精密度。結果表明6種成分回收率在87.35%和106.78%之間，日內和日間精密度RSD值均小于9.36%。符合生物樣品測定要求。

3.1.4 穩(wěn)定性試驗

按“2.4”項下方法處理同一份腸吸收液樣品，分別于0、2、4、6、8、12 h取樣，按“2.4”項下操作，取3 μL進樣，6種成分的RSD值均小于6.19%。表明樣品在12 h內穩(wěn)定。

3.1.5 基質效應

按 “3.1.2”項下操作，制備 6種成分的低、中、高濃度的混合質控(QC)樣品，各濃度平行制備5份。取QC樣品各100 μL，按“2.4”項下操作，取3 μL進樣分析，獲得峰面積(A)；另取對應上述低、中、高濃度的對照溶液，37 ℃條件下N2下吹干，殘留物以100 μL初始流動相溶解，各濃度平行制備5份，按“2.4”項下操作，獲得峰面積(B)，用A與B比值計算基質效應。結果表明6個成分的基質效應均在86.97%～101.66%之間，表明均基質效應不影響待測物的測定。

3.2 白及提取物的腸吸收特性研究

3.2.1 白及提取物在37 ℃ Tyrode液中的穩(wěn)定性試驗

取濃度為333.3 μg/mL的白及提取物 供試液1份，37 ℃條件下恒溫水浴，分別于0、0.5、1、1.5、2、3 h取樣，測定6種成分的含量變化，考察其在Tyrode液中的穩(wěn)定性。結果表明6個成分在37 ℃條件下Tyrode液中穩(wěn)定較好，RSD值均小于8.28%。

3.2.2 不同濃度白及提取物中各指標成分在大鼠腸段不同部位的吸收特征及累積吸收量比較

剪取大鼠十二指腸、回腸、空腸和結腸各腸段，分別置于濃度為166.7、333.3、666.7 μg/mL 的白及提取物溶液中，考察不同濃度白及提取物在各腸段的吸收情況。對不同濃度白及提取物在各腸段的經時累計吸收量Q(μg)對時間t(min)作圖，并進行回歸分析。各成分結果分別見圖2～圖7。結果表

圖2 白及提取物不同濃度中B12由粘膜側向漿膜側轉運情況Fig.2 Cumulative absorption of B12 across everted gut of

圖3 白及提取物不同濃度中B6由粘膜側向漿膜側轉運情況Fig.3 Cumulative absorption of B6 across everted gut of

圖4 白及提取物不同濃度中B17由粘膜側向漿膜側轉運情況Fig.4 Cumulative absorption of B17 acid across everted gut of

圖5 白及提取物不同濃度中B14由粘膜側向漿膜側轉運情況Fig.5 Cumulative absorption of B14 across everted gut of rat

圖6 白及提取物不同濃度中B19由粘膜側向漿膜側轉運情況Fig.6 Cumulative absorption of B19 across everted gut of rat

圖7 白及提取物不同濃度中B23由粘膜側向漿膜側轉運情況Fig.7 Cumulative absorption of B23 across everted gut of

表2 白及提取物在大鼠腸道不同部位的吸收速率常數(shù)(Ka)和120 min的累積吸收量

注：Ka：*P<0.05vs十二指腸，#P<0.05vs結腸；Q：**P<0.05vs十二指腸，##P<0.05vs結腸。

Note：Ka：*P<0.05vsduodenum，#P<0.05vscolon；Q：**P<0.05vsduodenum，##P<0.05vscolon.

明白及提取物中6種成分在不同濃度時均可吸收進入腸囊，除B6成分的低濃度外，各成分的累計吸收-時間曲線均為上升趨勢，無飽和現(xiàn)象。說明6個成分在120 min時吸收未達到飽和狀態(tài)。通過回歸分析，除B6成分的低濃度外，各成分在不同濃度、不同腸段下均表現(xiàn)為線性吸收，其回歸相關系數(shù)(R)均達到0.9以上，符合一級吸收速率。

3.2.3 不同濃度白及提取物中6 種成分在不同腸段中的吸收速率常數(shù)(Ka)和120 min的累積吸收量(Q)比較

對不同濃度(166.7、333.3、666.7 μg/mL)白及提取物供試品溶液中6種成分在不同腸段中的吸收速率常數(shù)Ka 進行統(tǒng)計學分析，結果見表2。結果顯示，白及提取物中6種成分在不同腸段的Ka隨著濃度的增加而增加，表明腸囊對各成分的吸收具有濃度依賴性。

綜合分析累積吸收量Q和吸收速率常數(shù)Ka，可知B6在不同腸段的總體吸收趨勢為十二指腸>空腸、回腸>結腸；B12在不同腸段的總體吸收趨勢為十二指腸、回腸、結腸>空腸；B14在不同腸段的總體吸收趨勢為十二指腸>回腸>空腸、結腸；B17在不同腸段的總體吸收趨勢為十二指腸>空腸、回腸、結腸；B19在不同腸段的總體吸收趨勢為十二指腸>空腸、回腸>結腸；B23在不同腸段的總體吸收趨勢為十二指腸>空腸>回腸>結腸。由此可以看出不同腸段對白及提取物的各成分的吸收存在不同程度的差異。對同一腸段不同成分的吸收速率常數(shù)Ka進行分析，從總體來看在十二指腸、空腸、回腸和結腸中B14的Ka最大，B6的Ka次之；B12、B19、B23的Ka較小。說明各腸段對B14和B6的吸收相對較好。

4 結論

離體外翻腸囊法是在體外培養(yǎng)小腸腸環(huán)技術和刷狀緣膜囊技術的基礎上發(fā)展而來的，是指在動物麻醉無痛或屠宰狀態(tài)下立即分離小腸，去掉腸系膜，用生理鹽水或緩沖液沖洗干凈，然后根據(jù)試驗目的將所需腸段分割為若干小段，外翻使腸黏膜向外，結扎一端形成腸囊狀，灌注人工培養(yǎng)液后結扎另一端，置于添加有被測物質的培養(yǎng)液中，通入95%氧氣和5%二氧化碳的混合氣體，培養(yǎng)一定時間后，根據(jù)囊內外被測物質的變化來反應腸道對物質吸收狀況的一種生理學試驗方法[14]。該方法保留了腸囊組織的完整性，能避免腸道吸收或者水分對于灌流夜的影響，數(shù)據(jù)處理較簡單，能夠更直觀的展示藥物從粘膜側向漿膜側轉運的情況，更加便于了解藥物在不同濃度，不同吸收部位的吸收特征。

本研究建立了UPLC-MS/MS 法同時測定白及提取物腸吸收液中的6種成分，并對該法進行方法學考察，結果表明該法專屬性強，分析效率高，重復性好，適用于大批量生物樣品的高通量分析。實驗結果顯示，白及提取物中4-(葡萄糖氧基)-肉桂酸葡萄糖氧基芐酯(B12)、2-異丁基蘋果酸(B6)、1-[4-(葡萄糖氧)芐基]-2-異丁基蘋果酸酯(B17)、1,4-二[4-(葡萄糖氧)芐基]-2-異丁基蘋果酸酯(B14)、二氫菲1(B19)和1,4-二[4-(葡萄糖氧)芐基]-2-異丁基蘋果酸酯-2-[4-O-肉桂?；?6-O-乙?；鵠葡萄糖苷(B23)等 6種成分在各腸段中均有吸收，且在不同腸段有不同的吸收特點。在同一濃度下，各成分總體吸收趨勢為十二指腸要大于回腸、結腸和空腸。除B6成分的低濃度外，各成分在不同濃度、不同腸段下均表現(xiàn)為線性吸收，其回歸相關系數(shù)(R)均達到0.9以上，符合一級吸收速率，且6種成分在不同腸段的Ka隨著濃度的增加而增加，表明腸囊對各成分的吸收具有濃度依賴性，這與文獻[15]報導一致，提示各成分的吸收可能為被動吸收。B6在低濃度時，空腸、回腸和結腸的累計吸收量隨時間的增加而增加，但回歸相關系數(shù)(R)小于0.9，提示在低濃度時，空腸、回腸和結腸對B6的吸收可能存在主動轉運，這可能是由于中藥富含多種成分，各成分間相互影響以及藥物濃度的變化。研究結果表明小腸對各成分的吸收具有選擇性，同一種成分可能同時存在主、被動的吸收方式。對同一腸段不同成分的吸收速率常數(shù)Ka進行分析，表明各腸段對B14和B6的吸收較好；這可能是由于B14的結構中含有兩個酯鍵，酯鍵極易水解斷裂；B6為有機酸類化合物，分子量較小，易透過生物膜，所以這兩種物質的吸收速率相對較好。

本研究通過離體外翻腸囊法在一定程度上闡明了白及提取物的吸收機制，可大致推測白及經口服后可能的入血成分，這為白及提取物的藥物臨床開發(fā)，提高生物利用度，確定藥物劑型方面提供了一定的理論依據(jù)。