何首烏吸收動力學(xué)研究進展

周憶夢，全云云，李蕓霞

(成都中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院，中藥材標準化教育部重點實驗室，中藥資源系統(tǒng)研究與開發(fā)利用省部共建國家重點實驗室培育基地，四川 成都 611137)

何首烏，又名首烏、赤首烏，始載于《何首烏錄》，為蓼科植物何首烏(PolygonummultijiorumThunb.)的干燥塊根。何首烏化學(xué)成分復(fù)雜，包括二苯乙烯苷類、蒽醌類、黃酮類、鞣質(zhì)、磷脂、糖類、及微量元素等，其中，二苯乙烯苷類和蒽醌類成分含量較高，二苯乙烯苷類成分包括2，3，5，4′-四羥基二苯乙烯-2-O-β-D-葡萄吡喃糖苷(二苯乙烯苷)及其衍生物，蒽醌類成分包括大黃素、大黃酸、大黃酚、蘆薈大黃素、大黃素甲醚和對應(yīng)苷類成分[1-3]。所含成分進入機體后發(fā)揮多種藥理作用，如神經(jīng)保護、抗氧化、提高免疫力、降血脂、抗動脈粥樣硬化、抗癌、抗炎、抗菌、抗誘變、抗骨質(zhì)疏松等，臨床用于治療高血脂、冠心病、心血管疾病、中風(fēng)、脫發(fā)、失眠、久病體虛等，另外還用于防治帕金森病、抑郁癥[4-5]等。臨床上何首烏多以口服為主，口服后經(jīng)胃腸道吸收進入機體，從而產(chǎn)生治療和預(yù)防疾病的作用。因此，研究何首烏的吸收轉(zhuǎn)運特征對臨床用藥具有重要的指導(dǎo)意義。目前，關(guān)于藥物吸收的研究方法包括體內(nèi)法、在體法、離體法[6]，所采用的研究手段有血藥濃度法、在體胃腸灌流模型[7]、Caco-2 細胞模型[8]等。通過查閱文獻，文章總結(jié)歸納了何首烏所含成分在以上3種模型中的吸收機制研究，以期為后期研究方向和方法的確定提供參考。

1 體內(nèi)法

體內(nèi)法主要通過灌胃給藥后測定不同時間點血漿中的藥物濃度，繪制血藥濃度-時間標準曲線，并根據(jù)計算得到的藥動學(xué)參數(shù)評價藥物吸收快慢。如：峰濃度(Cmax)，可反映藥物在體內(nèi)的吸收速率和吸收程度；達峰時間(Tmax)，反映藥物進入體內(nèi)的速度，達峰時間短則吸收速度快，反之則吸收慢；吸收半衰期(t1/2Ka)表示藥物吸收衰減一半的時間。研究者通過藥動學(xué)研究，考察了何首烏所含成分在體內(nèi)的吸收情況。

Zhao等[9]通過LC-Q-TOF-MS法測定大鼠灌胃給予二苯乙烯苷(給藥劑量為50 mg·kg-1)后血漿中的藥物濃度，采用二室模型擬合分析，得出：Cmax為5.70 μg·mL-1，t1/2Ka為14.80 min，表明二苯乙烯苷在體內(nèi)吸收較快，與Lv等通過非房室模型分析得到的結(jié)論一致[10-11]。何首烏化學(xué)成分復(fù)雜，二苯乙烯苷在吸收過程中可能受到其他成分的影響，因此，Chen等[12]比較了灌胃二苯乙烯苷單體和何首烏提取液后二苯乙烯苷在比格犬體內(nèi)的藥動學(xué)。結(jié)果顯示，提取液中二苯乙烯苷的t1/2Ka為14.4 min，比單體給藥(t1/2Ka為23.4 min)的時間短，提示何首烏中其他成分對二苯乙烯苷的吸收具有促進作用。二苯乙烯苷作為主要成分，對其他成分的吸收亦產(chǎn)生了一定的影響。如，Ma等[13]發(fā)現(xiàn)二苯乙烯苷能夠促進大黃素的吸收，大黃素的Cmax為0.097 mg·L-1，在相同給藥劑量下配伍二苯乙烯苷后，Cmax增加至0.125 mg·L-1。

Wang等[14]對何首烏中多種成分的體內(nèi)吸收情況進行了研究，實驗大鼠灌胃給予何首烏提取液后，在血漿內(nèi)檢測到41種化合物，包括二苯乙烯苷類、蒽醌類、酚酸類及其衍生物，并深入研究了二苯乙烯苷、大黃素苷、大黃素、蘆薈大黃素、大黃酸、大黃素甲醚、氧化白藜蘆醇等主要成分的藥動學(xué)。7種成分的Tmax分別為13.8、13.2、12.0、13.2、32.4、37.8、13.8 min，表明除大黃酸和大黃素甲醚外，其余成分在體內(nèi)被迅速吸收。Lin等[15]研究亦發(fā)現(xiàn)大黃素體內(nèi)吸收較快，推測二苯乙烯苷不僅能促進大黃素的吸收量亦能加快其吸收速率。除影響大黃素的吸收外，二苯乙烯苷可能也會影響其他成分的體內(nèi)過程。此外，還在血漿中檢測到對羥基苯甲醛、2，3，5，4′-四羥基二苯乙烯-2-O-β-葡萄糖苷、大黃素-8-O-β-D-吡喃葡萄糖苷，三種成分的Tmax分別為100.2、42、60 min，相對于大黃素的吸收速率，以上3種成分吸收較慢。藥物體內(nèi)吸收快慢不僅受其理化性質(zhì)影響，機體的生理狀態(tài)也會影響藥物吸收，研究發(fā)現(xiàn)制何首烏中二苯乙烯苷、大黃素、大黃素甲醚在動脈粥樣硬化大鼠體內(nèi)吸收較慢，生物利用度低，各成分藥動學(xué)行為均符合二室模型[16]。

以上研究表明，何首烏中的二苯乙烯苷類和蒽醌類成分能被吸收進入機體，可能產(chǎn)生協(xié)同作用從而發(fā)揮藥效。除大黃酸、大黃素甲醚、對羥基苯甲醛、2，3，5，4′-四羥基二苯乙烯-2-O-β-葡萄糖苷、大黃素-8-O-β-D-吡喃葡萄糖苷外，其余二苯乙烯苷類和蒽醌類成分在正常大鼠體內(nèi)吸收較快，t1/2Ka均在10 min左右，且各成分在吸收過程中相互影響。與正常大鼠比較，個別成分在疾病模型大鼠中吸收速率及生物利用度有所下降。應(yīng)進一步研究各成分在不同模型實驗動物中的吸收機制，探索治療不同疾病的有效成分。

2 在體胃腸灌流模型

藥物經(jīng)口服后主要在小腸吸收，其次為胃，研究藥物最佳吸收部位及吸收環(huán)境對藥物劑型開發(fā)具有重要的指導(dǎo)意義。因此，研究者采用在體胃腸灌流模型研究藥物的吸收部位和轉(zhuǎn)運特征。根據(jù)吸收速率常數(shù)(Ka)、吸收半衰期(t1/2)及吸收百分率(Papp)描述藥物的吸收，確定最佳吸收部位。

王春英等[17]通過在體胃腸灌流法研究了二苯乙烯苷在體內(nèi)的吸收情況，結(jié)果顯示不同質(zhì)量濃度的二苯乙烯苷在胃內(nèi)的Papp值均大于50%，在十二指腸到結(jié)腸段的Papp值均小于10%，Ka值無顯著性差異。從而得出二苯乙烯苷主要在胃內(nèi)被吸收，腸道吸收較差的結(jié)論。二苯乙烯苷含多個酚羥基，為弱酸性藥物，在胃酸條件下能以分子形式存在可能是其在胃內(nèi)吸收較多的原因。同時，研究發(fā)現(xiàn)在胃內(nèi)低濃度和高濃度二苯乙烯苷的Papp存在顯著性差異，但中濃度和高濃度卻無顯著性差異，提示在胃內(nèi)除被動轉(zhuǎn)運外可能還存在其他轉(zhuǎn)運機制。而二苯乙烯苷在腸道內(nèi)Papp值隨濃度的增加有一定的增加趨勢，可能為被動轉(zhuǎn)運，有待進一步研究證明。藥動學(xué)研究表明何首烏中其他成分對二苯乙烯苷的吸收有一定的影響，因此，應(yīng)進一步研究在其他成分作用下二苯乙烯苷在胃腸道的吸收特征。

何首烏在體腸灌流主要以二苯乙烯苷為研究對象，沒有關(guān)于蒽醌類成分在體腸吸收的研究，但同一科屬的中藥所含化學(xué)成分種類相似，同為廖科的虎杖和大黃亦含有二苯乙烯苷類、蒽醌類化合物，可通過對比大黃蒽醌類成分在體腸吸收預(yù)測何首烏對應(yīng)成分的吸收情況。王平等[18]采用單向腸灌流模型研究了大黃中游離蒽醌在不同腸段的吸收特征，通過比較Ka和Papp值得出：蘆薈大黃素、大黃素主要吸收部位為十二指腸，大黃酸在空腸段吸收最強，大黃酚在十二指腸和結(jié)腸段的吸收均較大，而大黃素甲醚主要在結(jié)腸被吸收，而以上成分在回腸段吸收均較弱。

各成分在腸道的吸收不僅受共存成分的影響，腸壁上的外排轉(zhuǎn)運蛋白，如P-糖蛋白 (P-gp) 、多藥耐藥相關(guān)蛋白 (MRP) 以及乳腺癌耐藥蛋白 (BCRP)[19]也會影響其吸收。研究發(fā)現(xiàn)腸灌流液中加入MRP2和P-gp抑制劑后，蘆薈大黃素的Ka和Papp值顯著增高，此外，MRP2抑制劑還能提高大黃素的Ka和Papp值，P-gp抑制劑對大黃素甲醚的Ka和Papp值也有一定的影響，而大黃酸則不受以上兩種抑制劑的影響，提示蘆薈大黃素、大黃素和大黃素甲醚可能是MRP2和P-gp的底物[20-21]。因此，進行在體腸灌流實驗時，除成分間的相互影響外，還應(yīng)考慮腸道環(huán)境對各成分吸收的影響。

藥動學(xué)研究發(fā)現(xiàn)二苯乙烯苷能夠促進大黃素的吸收，那么在二苯乙烯苷的作用下，何首烏中蒽醌類成分的吸收量及吸收速率可能會有所增加，還有待進一步研究驗證。

3 Caco-2細胞模型法

除血藥濃度法和在體胃腸灌流模型外，研究者還通過Caco-2細胞單層模型對藥物的吸收進行了研究。Caco-2細胞來源于人體結(jié)腸腺癌細胞，經(jīng)培養(yǎng)分化后可形成與人體小腸上皮細胞一致的形態(tài)及功能，含有廣泛存在于人體小腸上皮細胞的藥物代謝酶及各種轉(zhuǎn)運體[22-24]，已被公認為研究藥物小腸吸收轉(zhuǎn)運機制的體外人細胞模型系統(tǒng)。該模型主要通過測定藥物在Caco-2單層細胞模型上的表觀滲透系數(shù)(Papp)和表觀滲透率(PDR)預(yù)測藥物在體內(nèi)的轉(zhuǎn)運機制。

近年來，研究者主要采用Caco-2細胞單層模型考察單體成分的轉(zhuǎn)運機制。如王瑩等[25]在Caco-2細胞模型上進行了大黃酚、大黃素、大黃酸和蘆薈大黃素的吸收轉(zhuǎn)運實驗，結(jié)果顯示大黃素、大黃酸和蘆薈大黃素的Papp值比吸收良好的陽性對照物普萘洛爾小10倍，比吸收不良的陽性對照物阿替洛爾大10倍，表明這三種成分在腸道吸收良好；大黃酚的Papp值接近阿替洛爾的值，屬于吸收不良成分。Papp值大小按大黃酚<大黃素<大黃酸<蘆薈大黃素的順序依次升高，各成分的PDR分別為0.67、0.90、0.93、2.17，其中，大黃酚、大黃素、大黃酸的PDR接近1，提示3種成分的轉(zhuǎn)運機制為被動擴散，而蘆薈大黃素的PDR值大于1.5，則可能為主動轉(zhuǎn)運。其他研究者得出相同的結(jié)論，并發(fā)現(xiàn)加入MRP-2和P-gp抑制劑后，Caco-2細胞對大黃素和大黃酚的攝取有所增加，表明兩種成分在吸收過程中受到MRP-2和P-gp外排作用的影響，與在體腸吸收結(jié)論一致。此外，MRP-2、P-gp、BCRP還參與了大黃酸的吸收轉(zhuǎn)運，其中BCRP轉(zhuǎn)運蛋白起主導(dǎo)作用[26-28]，但MRP-2抑制劑對大黃酸的影響與在體腸得到的結(jié)論矛盾，還需進一步探究其原因。

此外，研究者還通過Caco-2細胞模型探討了藥物相互作用下各成分的吸收轉(zhuǎn)運機制。研究發(fā)現(xiàn)，二苯乙烯苷能夠促進大黃素在Caco-2細胞單層模型上的吸收，進一步驗證了體內(nèi)實驗得到的結(jié)論。實驗中同時加入二苯乙烯苷和MRP2抑制劑、SGLT1抑制劑后，促進作用增強，故推測二苯乙烯苷可能通過影響SGLT1和MRP2而發(fā)揮作用[29-30]。然而，Liu等[31]發(fā)現(xiàn)在蘆薈大黃素和大黃素甲醚存在時(濃度為50 μmol·L-1)，大黃素在Caco-2細胞模型上的吸收減少，而在濃度較低時抑制作用不明顯。因為蒽醌類成分結(jié)構(gòu)相似，所以該抑制作用可能是在吸收過程中相互競爭引起的。

4 展望

綜上，何首烏所含的二苯乙烯苷類和蒽醌類成分均能被吸收進入機體，二苯乙烯苷、大黃素苷、大黃素、蘆薈大黃素等成分在體內(nèi)吸收速度快。其中，二苯乙烯苷在胃內(nèi)吸收較多，在腸道的吸收較少，且可能存在多種轉(zhuǎn)運機制，受多種因素干擾。藥物經(jīng)口服后在胃內(nèi)停留時間較短，不能被充分吸收進入體內(nèi)發(fā)揮作用，因此，為提高藥效可將何首烏制劑開發(fā)為胃懸浮片。二苯乙烯苷在何首烏中含量最高，口服給藥后會影響其他成分的吸收，如可使大黃素的吸收增加，吸收速率加快，但其機制不明確。除二苯乙烯苷外，轉(zhuǎn)運蛋白和外排蛋白也參與了大黃素、蘆薈大黃素、大黃素甲醚等成分的吸收過程。

目前，有關(guān)何首烏吸收動力學(xué)的研究較少，且不夠深入，還需深入研究其吸收機制。藥物吸收的研究方法各有優(yōu)缺點，如血藥濃度法基于整個機體研究藥物的吸收，能準確描述機體對藥物吸收的過程。但對藥物吸收的評價較為籠統(tǒng)，沒有特異性，不能明確藥物的吸收部位。并且藥物經(jīng)灌胃給藥后被吸收進入血液的過程復(fù)雜，耗時長，測定血漿藥物濃度難度大；在體法雖能準確定位藥物的最佳吸收部位，但在實驗過程中，胃腸道環(huán)境可能會被破壞，導(dǎo)致實驗結(jié)果產(chǎn)生誤差；而體外法操作簡潔方便，但缺少腸道黏液層，細胞間的緊密連接程度與小腸上皮細胞略有不同，且有研究表明，在Caco-2細胞模型上只有被動轉(zhuǎn)運才與體內(nèi)轉(zhuǎn)運表現(xiàn)出較好的相關(guān)性，主動轉(zhuǎn)運與體內(nèi)機制相關(guān)性較差[32]。因此，在進行研究時，應(yīng)結(jié)合不同的研究方法考察何首烏的吸收，系統(tǒng)評價其吸收機制。

腸道上皮細胞表達了不同的轉(zhuǎn)運體和代謝酶，并參與了藥物的吸收轉(zhuǎn)運過程。其中P-gp、MRP 以及BCRP 與藥物代謝酶細胞色素P450 (CYP450) 是目前研究較多的外排蛋白和代謝酶[33]。研究表明，外排蛋白和代謝酶是引起藥物相互作用的重要因素[34]。為避免藥物相互作用導(dǎo)致的藥效降低或不良反應(yīng)，可通過加入抑制劑考察不同蛋白對何首烏吸收的影響。此外，胃腸道環(huán)境不同，胃內(nèi)環(huán)境呈酸性而腸道偏堿性，在實驗時應(yīng)考察酸堿性環(huán)境對吸收的影響。