姜黃素與胡椒堿在劑型與臨床上聯(lián)合應(yīng)用的研究進(jìn)展

任金妹，馬夢(mèng)超，韓新宇，田思宇，謝 寧*

（1. 復(fù)旦大學(xué)附屬中山醫(yī)院青浦分院 藥劑科，上海 201700；2. 哈爾濱醫(yī)科大學(xué) 藥學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150081）

姜黃素（Curcumin，CUR）是天然存在于姜黃根莖中的多酚化合物，在很多疾病的預(yù)防和治療中起關(guān)鍵作用。根據(jù)公開數(shù)據(jù)庫(kù)，第一篇關(guān)于姜黃素生物活性的論文發(fā)表于1949 年《Nature》雜志；第一項(xiàng)臨床試驗(yàn)發(fā)表于1937 年《Lancet》雜志，從Pubmed可查的關(guān)于姜黃素論文數(shù)量逐年遞增。針對(duì)多種疾?。ㄈ纾盒难?、內(nèi)分泌系統(tǒng)疾病和癌癥等）的進(jìn)展和藥理作用機(jī)制均有報(bào)道[1]，此外，姜黃素與其它中藥，如：白藜蘆醇、胡椒堿和兒茶素等具有協(xié)同作用。從http://www.clinicaltrials.gov 搜索關(guān)鍵字“curcumin”，顯示目前有204 項(xiàng)臨床試驗(yàn)，表明了該藥的安全性以及對(duì)各種疾病的臨床療效。

CUR 藥理作用廣泛且安全性較高，但較低的生物利用度限制了其臨床應(yīng)用[2]。因此，如何改善生物利用度是研究熱點(diǎn)。藥劑工作者開發(fā)多種新劑型，如：環(huán)糊精復(fù)合物、固體分散體和自乳化等藥物傳遞系統(tǒng)來解決該問題[3]。此外，與生物利用度增強(qiáng)劑，如胡椒堿（Piperine，PIP）的聯(lián)合使用也是近年來的研究方向。PIP 是桂皮酰胺類生物堿，具有多種藥理學(xué)特性，常作為生物利用度增強(qiáng)劑與其它藥物聯(lián)用[4]。機(jī)制可能是通過增加小腸的吸收面積，抑制P-gp 介導(dǎo)的外排，抑制藥物代謝酶來增加藥物在體內(nèi)的作用時(shí)間，從而提高生物利用度。

本研究從姜黃素和胡椒堿藥物代謝動(dòng)力學(xué)、藥理作用和劑型研究三個(gè)方面進(jìn)行綜述，為姜黃素和胡椒堿在臨床上的聯(lián)合使用以及新劑型的研發(fā)提供思路。

1 CUR 和PIP 藥代動(dòng)力學(xué)相互作用

CUR 在體內(nèi)的消除主要是通過UDP-葡萄糖醛酸轉(zhuǎn)移酶（UGTs）和磺基轉(zhuǎn)移酶（SULTs），分別轉(zhuǎn)化為其葡萄糖苷酸和硫酸鹽代謝物。PIP 能夠抑制UGTs 和SULTs，從而降低CUR 在體內(nèi)的降解，增加其體內(nèi)濃度。關(guān)于CUR 和PIP 藥代動(dòng)力學(xué)相互作用最早的研究由Shoba 團(tuán)隊(duì)進(jìn)行，該項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)胡椒堿能夠提高大鼠和健康人類志愿者體內(nèi)姜黃素的生物利用度，分別增加1.54 倍和20 倍。VOLAK L P 等[5]發(fā)現(xiàn)CUR/PIP 組合能夠協(xié)同抑制腸粘膜上CYP3A、CYP2C9、UGTs 和SULTs 等代謝酶的作用，因此，這兩種藥物還可能作為生物利用度增強(qiáng)劑，增加其它藥物的臨床療效。ZENG X H 等[6]研究了PIP 增強(qiáng)CUR 生物利用度的作用機(jī)理，結(jié)果顯示，CUR 和PIP 劑量比為20 : 1 時(shí)，CUR 的Cmax和AUC0-t分別增加了1.29 倍和1.67 倍；所有經(jīng)過PIP 預(yù)處理（0.5 ～8 h）的大鼠，其體內(nèi)CUR 濃度均明顯增加。通過細(xì)胞實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)PIP 能夠時(shí)間依賴性抑制代謝酶UGTs 和SULTs 蛋白的表達(dá)。PIP 提高CUR 生物利用度的機(jī)制是多方面的。PATIL V M 等[7]結(jié)合了量子化學(xué)和分子對(duì)接技術(shù)，探討PIP 增強(qiáng)CUR 生物利用度的原因，結(jié)果顯示PIP 通過氫鍵嵌入到CUR 分子中，抑制CUR 的堆疊來增加其溶解度；同時(shí)，胡椒堿獨(dú)特的結(jié)構(gòu)成為很多代謝酶的結(jié)合位點(diǎn)，達(dá)到抑制CUR代謝酶的目的，從而增加了CUR 生物利用度。PIP是一種良好的天然生物利用度增強(qiáng)劑已經(jīng)得到許多研究者的證實(shí)。

2 CUR 和PIP 聯(lián)合使用的藥理作用

2.1 對(duì)COVID-19 的抗病毒作用

新型冠狀病毒（COVID-19）在世界范圍內(nèi)大流行，研究者正在尋找預(yù)防或治療該種疾病的有效療法，包括基于抗病毒、抗炎、免疫調(diào)節(jié)、抗纖維化和抗氧化等作用機(jī)制的治療方案。多項(xiàng)研究顯示CUR/PIP 是輔助治療COVID-19 感染患者的潛在方案[8]。ASKARI G 等[9]進(jìn)行了一項(xiàng)隨機(jī)、雙盲、安慰劑平行對(duì)照臨床試驗(yàn)，將60 名入住ICU 且確診為新冠肺炎患者隨機(jī)分為干預(yù)組（CUR-PIP）或?qū)φ战M（安慰劑），探討補(bǔ)充CUR-PIP 對(duì)新冠肺炎患者氧化應(yīng)激因子、臨床癥狀和死亡率的療效。該方案于2021年5 月13 日注冊(cè)，試驗(yàn)已在伊朗臨床試驗(yàn)注冊(cè)處注冊(cè)，注冊(cè)號(hào)為 IRCT20121216011763N52。TEGEN D 等[10]篩選了埃塞俄比亞治療病毒性疾病的藥用植物，并建議將56 種藥用植物作為抗COVID-19 的候選植物，其中包含姜黃素和胡椒堿。PAWAR K S 等[11]通過一項(xiàng)隨機(jī)、雙盲對(duì)照試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)輕、中、重度新冠肺炎患者在補(bǔ)充姜黃素/胡椒堿后，癥狀恢復(fù)較快（發(fā)燒、咳嗽、喉嚨痛和呼吸困難），惡化程度較輕，縮短了中、重癥患者的住院時(shí)間，且治療組死亡人數(shù)更少。由此推測(cè)，口服CUR 和PIP 來輔助治療新冠肺炎患者能夠顯著降低發(fā)病率和死亡率，減輕醫(yī)療系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)，但CUR 和PIP 的最佳劑量和服藥療程還需進(jìn)一步研究。

2.2 抗炎作用

CUR 和PIP 均具有抗炎作用，協(xié)同給藥后抗炎效果大幅度提升。TOYODA T 等[12]評(píng)估CUR、PIP和辣椒素對(duì)幽門螺桿菌誘發(fā)胃炎的抑制作用，發(fā)現(xiàn)上述三種化合物均能抑制幽門螺桿菌的體外增殖，其中，CUR 最為有效，表明使用CUR 和PIP 可預(yù)防幽門螺桿菌相關(guān)性胃癌。

2.3 降脂作用

PANAHI Y 等[13]進(jìn)行了一項(xiàng)隨機(jī)、雙盲安慰劑對(duì)照試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)2 型糖尿病伴有血脂升高的患者在補(bǔ)充CUR 后，心血管事件發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)降低。MIYAZAWA T 等[14]將47 只雄性小鼠給予高脂飲食喂養(yǎng)來誘導(dǎo)肥胖，發(fā)現(xiàn)飲食中含有CUR+PIP 的小鼠能夠降低更多脂肪，同時(shí)，由高脂飲食引起的炎癥和代謝綜合征風(fēng)險(xiǎn)大大降低。CICERO A F G 等[15]探討含磷脂酰絲氨酸和PIP 的CUR 磷脂體對(duì)胰島素抵抗的影響，發(fā)現(xiàn)給予含有PIP 的CUR 磷脂體（Curserin?）能夠改善超重和空腹血糖受損患者的肝功能和血清皮質(zhì)醇水平。

2.4 抗腫瘤作用

姜黃素可通過抑制蛋白激酶-B、腫瘤壞死因子等機(jī)制來抑制腫瘤細(xì)胞的增殖。結(jié)腸癌與mTORC1信號(hào)的持續(xù)激活有關(guān)，KAUR H 等[16]發(fā)現(xiàn)CUR 與PIP 都有下調(diào)mTORC1 信號(hào)表達(dá)的作用，而聯(lián)合給藥時(shí)能夠進(jìn)一步抑制該信號(hào)的表達(dá)。HATAB H M 等[17]發(fā)現(xiàn)CUR、PIP 和牛磺酸聯(lián)合治療能夠顯著降低患者血清中IL-10 和miR-21 的水平，同時(shí)上調(diào)血清中miR-141 表達(dá)水平，從而提高患者的平均生存時(shí)間。據(jù)統(tǒng)計(jì)，90%的腫瘤化療失敗是由于腫瘤細(xì)胞耐藥性的產(chǎn)生。TANG J L 等[18]將具有P-糖蛋白（P-gp）抑制作用的生育酚聚乙二醇琥珀酸酯（TPGS）與Brij 78 作為表面活性劑，制備包載PIP 與CUR 的固體脂質(zhì)納米粒，該納米傳遞系統(tǒng)通過避開細(xì)胞膜表面P-gp 的外排作用，在一定程度上克服了腫瘤細(xì)胞的多藥耐藥現(xiàn)象。LI N 等[19]發(fā)現(xiàn)CUR 與PIP 均能顯著抑制HL60 細(xì)胞的生長(zhǎng)，誘導(dǎo)線粒體介導(dǎo)的細(xì)胞凋亡過程，增強(qiáng)凋亡蛋白Bax 的表達(dá)，是臨床上治療白血病的潛在方案。

2.5 神經(jīng)保護(hù)作用

在帕金森癥的治療過程中，血腦屏障是藥物通過神經(jīng)傳遞的主要障礙。KUNDU P 等[20]制備載CUR和PIP 的甘油單油酸酯納米粒，發(fā)現(xiàn)在帕金森癥小鼠模型中，該復(fù)合納米粒能夠透過血腦屏障，抑制多巴胺能神經(jīng)元變性。ABDUL MANAP A S 等[21]發(fā)現(xiàn)CUR 和PIP 對(duì)乙酰膽堿酯酶抑制劑具有一定的親和力，神經(jīng)母細(xì)胞瘤（SH-SY5Y）結(jié)果顯示兩藥聯(lián)用可以預(yù)防β 淀粉樣蛋白誘導(dǎo)的神經(jīng)元損傷，逆轉(zhuǎn)β淀粉樣蛋白誘導(dǎo)的神經(jīng)元氧化應(yīng)激上調(diào)（P＜ 0.01）。JANGRA A 等[22]研究證實(shí)了CUR 預(yù)處理后，可減輕脂多糖誘導(dǎo)的神經(jīng)行為和神經(jīng)化學(xué)缺陷，而PIP 能夠增強(qiáng)CUR 的神經(jīng)保護(hù)作用。

2.6 心臟保護(hù)作用

CHAKRABORTY M 等[23]將大鼠分為兩組，分別給予CUR 以及CUR+PIP，觀察對(duì)環(huán)磷酰胺誘導(dǎo)的大鼠心臟毒性的療效，結(jié)果顯示與CUR 單獨(dú)治療組相比，PIP 與CUR 聯(lián)合給藥（劑量分別為50 mg/kg和25 mg/kg）具有明顯的心臟保護(hù)作用（P＜ 0.01）。

2.7 其它

CUR 與PIP 聯(lián)合用藥在諸多領(lǐng)域都有報(bào)道。PANAHI Y 等[24]發(fā)現(xiàn)CUR 聯(lián)合PIP 能夠改善非酒精性脂肪肝患者的嚴(yán)重程度。柏利霞等[25]以聚乙烯吡咯烷酮為載體，制備CUR-PIP 復(fù)配物（質(zhì)量比為5 ∶1），證實(shí)了CUR-PIP 復(fù)方制劑能顯著改善小鼠的肝臟損傷。王一鑫等[26]發(fā)現(xiàn)CUR-PIP 在40 ∶1 時(shí)對(duì)細(xì)菌和真菌的抑菌率顯著提高，防腐時(shí)間延長(zhǎng)，更耐高溫，為保障食品儲(chǔ)存方面的研究提供了參考。DELECROIX B 等[27]認(rèn)為運(yùn)動(dòng)前后補(bǔ)充CUR 和PIP 可以減輕肌肉損傷。此外，CUR 與PIP 共同給藥后的抗抑郁作用，也明顯強(qiáng)于兩種藥物單獨(dú)給藥時(shí)的藥效[28]。

3 CUR 和PIP 在不同劑型上的聯(lián)合使用

CUR 與PIP 均由于水溶性低、體外穩(wěn)定性差、體內(nèi)生物利用度低等缺點(diǎn)限制了臨床應(yīng)用，納米粒、固體分散體等新劑型的研發(fā)很好的解決了這一問題。新劑型的優(yōu)點(diǎn)是增加了難溶性藥物的溶解度、穩(wěn)定性等，不同制備方法可能出現(xiàn)的缺點(diǎn)如：工藝費(fèi)時(shí)、溶劑殘留、設(shè)備要求高、不適合大批量生產(chǎn)等。

3.1 聚合物膠束

聚合物膠束由兩親性聚合物在水性介質(zhì)中自組裝形成，具有生物相容性良好、緩釋性能、減少藥物被網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)攝取等優(yōu)點(diǎn)[29]。梁宇飛等[30]采用薄膜水化法制備CUR-PIP 聚合物復(fù)方膠束，該膠束中藥物包封率較高，CUR 載藥量為5.63%、溶解度為1.27 mg/mL、包封率為86.86%；PIP包封率為77.54%，該復(fù)方膠束粒徑均勻，其凍干制劑穩(wěn)定性增加，復(fù)溶效果良好。聚合物膠束的核心能夠裝載難溶性藥物，從而提高其溶解度，增加口服生物利用度，缺點(diǎn)是對(duì)有機(jī)溶劑的要求比較高、工藝費(fèi)時(shí)。

3.2 納米制劑

納米粒作為難溶性藥物的良好載體，能夠增強(qiáng)藥物穩(wěn)定性和溶解度，防止降解[31]。BASPINAR Y等[32]使用電噴霧法制備了載CUR 和PIP 殼聚糖納米粒，粒徑為550 nm，CUR 和PIP 包封率分別為89%和87%，CUR 濃度為10 ～ 25 g/mL 時(shí)能夠使神經(jīng)母細(xì)胞瘤的細(xì)胞存活率下降約50%，具有良好的腫瘤細(xì)胞抑制作用。CUR 和PIP 具有協(xié)同的藥理活性，但極性不同，因此，CHEN S 等[33]使用反溶劑沉淀和逐層沉積相結(jié)合的方法制備核-殼多層納米粒，CUR 包封率和載藥量分別為90.4%和5.7%，PIP 分別為86.4%和5.4%。該復(fù)方納米粒在模擬胃腸環(huán)境中能夠緩慢釋放CUR 和PIP。SLIKA L 等[34]通過自組裝納米沉淀法制備載CUR 和PIP 聚合物納米粒，粒徑80 ～ 100 nm，具有緩釋特性。體內(nèi)外研究結(jié)果均證實(shí)了CUR 聚合物納米粒能夠抑制結(jié)腸癌細(xì)胞的增殖，而PIP 進(jìn)一步增加了CUR 生物利用度，使其對(duì)結(jié)腸癌更有效。但是制備工藝復(fù)雜、穩(wěn)定性差和胃內(nèi)降解是納米技術(shù)給藥系統(tǒng)效果不佳的主要原因。

3.3 自微乳給藥系統(tǒng)

自微乳給藥系統(tǒng)是由藥物、油相、表面活性劑和助乳化劑構(gòu)成，能夠增加疏水性藥物的溶解度。自微乳制劑在體內(nèi)通過胃腸道的蠕動(dòng)能自發(fā)形成水包油型微乳，提高藥物的生物利用度[35]。SHUKLA M等[36]通過SD 大鼠的藥動(dòng)學(xué)和原位腸灌流研究發(fā)現(xiàn)，CUR 磷脂復(fù)合物的自微乳給藥系統(tǒng)CPC-SNEDDS在大鼠體內(nèi)循環(huán)時(shí)間較長(zhǎng)，相對(duì)生物利用度提高了5 255.7%。李秋萍等[37]以Capryol 90 為油相、Cremophor RH40 為表面活性劑、Transcutol HP 為助表面活性劑，采用單純形網(wǎng)格法結(jié)合偽三元相圖優(yōu)化CUR-PIP 自微乳處方。CUR 和PIP 載藥量分別為（40.90 ± 0.70） mg/g 和（0.97 ± 0.02） mg/g，包封率分別為（94.98 ± 2.37）%和（90.96 ± 2.72）%，顯著改善了CUR 水溶性和穩(wěn)定性。吳雪梅等[38]以油酸聚乙二醇甘油酯為油相，聚乙二醇硬脂酯15 為乳化劑，二乙二醇單乙基醚為助乳化劑制備復(fù)方自微乳給藥系統(tǒng)，CUR 和PIP 載藥量分別為10 mg/g 和0.2 mg/g，提高了難溶性藥物的溶解度。KAZI M 等[39]制備載CUR 和PIP 納米乳傳遞系統(tǒng)，具有良好的自乳化性能，并能夠緩慢釋放藥物。自乳化給藥系統(tǒng)可通過選擇合適的乳化劑和油相同時(shí)包載CUR 和PIP，并根據(jù)載藥量等指標(biāo)進(jìn)行優(yōu)化，獲得理想的復(fù)方自微乳制劑。

3.4 固體分散體

固體分散體是藥物以分子狀態(tài)、微晶或無定形等形式均勻分散在固態(tài)載體中，形成高度分散體系，能夠增加難溶性藥物的溶解度和溶出率。黃容等[40]采用溶劑揮發(fā)法將CUR 和PIP 包載于SD 中，大鼠藥動(dòng)學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，CUR 生物利用度提高2.71 倍，PIP 提高2.68 倍（P＜ 0.05），有效改善了體外溶出度及生物利用度。WANG R N 等[41]通過熔融淬冷法制備CUR-PIP 無定型系統(tǒng)，大鼠腸微粒體孵育實(shí)驗(yàn)結(jié)果證實(shí)PIP 可抑制CUR 代謝酶葡萄糖醛酸酶的活性，Caco-2 細(xì)胞模型實(shí)驗(yàn)顯示非晶型CUR-PIP 固體分散體能夠有效提高CUR 細(xì)胞膜滲透性，此外，CUR 的Cmax和AUC0-24h均明顯提高（P＜0.01）。陸昕怡等[42]以PVP K30 為載體制備了CUR 和PIP 固體分散體，體外溶出結(jié)果顯示CUR 和PIP 溶出速率得到了顯著改善。固體分散體的缺點(diǎn)是不同的制造工藝和基質(zhì)對(duì)藥物的溶解度、生物利用度具有不同的影響。隨著材料學(xué)的發(fā)展，一些新材料和新方法已經(jīng)運(yùn)用到該劑型的制備中，SD 將成為一種潛在的提高CUR 溶解度和生物利用度的載體。

3.5 透皮給藥

CUR 與PIP 聯(lián)合用于透皮給藥系統(tǒng)的研究較少。有報(bào)道將PIP 用作透皮促進(jìn)劑，使醋氯芬酸和瑞格列奈的經(jīng)皮滲透增加約2 倍～ 8 倍。JANTARAT C 等[43]采用鑄膜法和溶劑蒸發(fā)法制備上層由CUR 組成、下層由PIP 組成的復(fù)合膜透皮給藥系統(tǒng)。采用雄性小鼠背部皮膚和改良Franz 擴(kuò)散池研究其體外透皮給藥后釋放藥物行為，結(jié)果顯示含有7.41%PIP 的復(fù)合膜能夠使CUR 滲透率提高1.89 倍，表明PIP 能促進(jìn)CUR 的滲透，且滲透速率與PIP 用量有關(guān)。由于PIP作為皮膚滲透促進(jìn)劑的機(jī)制可能與增加皮膚的血流供應(yīng)有關(guān)，需進(jìn)一步研究PIP 在動(dòng)物體內(nèi)的皮膚滲透作用，以闡明其機(jī)制。

4 結(jié)語

CUR 和PIP 均具有多種藥理作用，如:抗COVID-19、抗腫瘤、降脂等，將兩種藥物采用新劑型包載，不僅增加了藥物的溶解度和穩(wěn)定性，同時(shí)也提高了藥理作用方面的協(xié)同效果。開發(fā)具有臨床應(yīng)用價(jià)值的劑型還需不斷探索，以克服不同劑型面臨的缺點(diǎn)。在抗COVID-19 方面需要大規(guī)模隨機(jī)對(duì)照臨床試驗(yàn)來證實(shí)其臨床療效，CUR 和PIP 最佳劑量以及具體機(jī)制仍需進(jìn)一步研究。