灯盏乙素大鼠体内生物药剂学与药物动力学研究

论文题目: 灯盏乙素大鼠体内生物药剂学与药物动力学研究

论文类型: 博士论文

论文专业: 药剂学

作者: 郝秀华

导师: 崔福德,程刚

关键词: 灯盏乙素,野黄芩素,生物药剂学,药物动力学,生物利用度,吸收机制

文献来源: 沈阳药科大学

发表年度: 2005

论文摘要: 灯盏乙素（scutellarin），4′，5，6-三羟基黄酮-7-O-β-D-葡萄糖醛酸苷，又名野黄芩苷，为灯盏花中提取的黄酮类成分灯盏花素的主要有效成分。具有扩张微血管、改善微循环、提高心肌功能和心脑供血、降低血粘度、抑制血小板聚集、防栓及溶栓、降低血脂和降血糖等作用，临床上主要用于心脑血管等疾病的治疗。本研究首次对灯盏乙素在大鼠胃肠道内的吸收、代谢机制进行探讨，采用体外孵化及直接检测体内胃肠残留的研究方法确定了灯盏乙素在胃肠道内受到肠内菌代谢，阐明吸收过程中存在肠内循环、肠肝循环。通过离体小肠代谢研究证实灯盏乙素受肠上皮细胞代谢。采用微粒体孵化法确定了灯盏乙素在肝、肠微粒体中存在脱去葡萄糖醛酸和葡萄糖醛酸化两种代谢途径。通过肝门静脉给药与尾静脉给药比较，首次证实了肝首过不是灯盏乙素生物利用度低的重要原因；采用在体小肠分泌实验确定了外排载体的存在对灯盏乙素生物利用度的影响较小；采用外翻肠囊法证实了透膜性较差及小肠部位的广泛代谢是其生物利用度低的重要原因。本文以大鼠为研究对象，对灯盏乙素的体内动力学规律进行初步研究：大鼠静脉给予三个剂量的灯盏乙素溶液剂，血药浓度时间曲线相互平行；药时曲线下面积AUC0-t与剂量成正比，即在10-40 mg／kg剂量的范围内，灯盏乙素在大鼠体内具有线性动力学特征。然而研究发现，灯盏乙素口服生物利用度很低。分析造成其生物利用度低的可能原因主要有以下几个方面：胃肠液中溶解度较低，膜的渗透性较差，小肠外排载体的影响，肠道吸收前代谢转化，肝首过代谢以及肠壁的代谢转化（Ⅰ相和Ⅱ相反应）等。为了探讨灯盏乙素胃肠道吸收、代谢机制，本文分别从以下几个方面进行较为系统的研究：一、首先对灯盏乙素的理化性质进行研究，以确定药物本身性质对其生物利用度的影响，同时研究了灯盏乙素在不同条件下的稳定性，以确保其生物药剂学与药物动力学研究数据的科学性和可靠性。灯盏乙素随着pH值的升高溶解度增大，同时稳定性降低；其油／水分配系数随pH值的升高而迅速降低，苷元的油／水分配系数明显高于灯盏乙素，因此苷元的脂溶性强于原形药物。二、通过大鼠灌胃给予的灯盏乙素溶液剂和混悬剂，比较灯盏乙素溶解状态对生物利用度的影响。灯盏乙素混悬剂和溶液剂绝对生物利用度分别为4.94％和5.65％，经方差分析药时曲线下面积没有明显的区别，说明药物的溶解与否并不是造成生物利用度低的主要原因。三、首过效应包括胃肠首过和肝首过。有首过效应的药物往往生物利用度很低，因此，本研究通过肝门静脉给药与尾静脉给药比较，考察肝首过对灯盏乙素生物利用度的影响。结果肝首过并不是造成灯盏乙素口服生物利用度低的主要原因。四、具有苷键的药物在胃肠道内易受肠内菌代谢影响，而灯盏乙素为野黄芩素的葡萄糖醛酸苷，含有糖苷键，因此本研究采用体外孵化法考察灯盏乙素在胃肠内容物中的代谢。灯盏乙素在盲结肠内容物中迅速被代谢，主要代谢产物为野黄芩素，体外孵化与胃肠残留结果一致，说明灯盏乙素受肠内菌代谢。但肠内菌代谢并不是生物利用度低的主要原因。大鼠单剂量灌胃给予40 mg／kg剂量的灯盏乙素混悬液后，主要通过粪排出体外，仍有大部分药物被吸收。吸收后的药物在脏器器官分布中以肝、肾分布较高。原形药物灯盏乙素在胃、十二指肠、空肠、回肠分布较多，苷元在回肠、盲肠、结肠、直肠分布较多，与药物在胃肠道内代谢产生苷元的浓度大小有关。五、为了考察转运载体介导的小肠分泌对灯盏乙素吸收的影响，本研究采用了单灌流法，通过静脉给药方式对灯盏乙素在体小肠分泌进行研究，通过胆管引流消除胆汁排泄的影响。实验发现在小肠中的分泌总量不到给药剂量的1％，说明外排载体的存在对灯盏乙素生物利用度影响较小。通过小肠外排到肠腔的药物受到肠壁酶或肠内菌代谢释放出苷元，小肠分泌的药物及其代谢物又可以重新被吸收形成肠内循环。胆汁中药物浓度明显高于血浆药物浓度，说明胆汁排泄存在着主动转运的分泌机制。胆汁排泄的药物及其代谢物在消化道中重新被吸收返回肝门静脉，形成肠肝循环。六、小肠是一个重要的首过器官，药物在小肠不仅受到肠内菌作用产生吸收前首过代谢，在吸收过程中进入肠系膜静脉血之前也能够被代谢，本研究采用了离体小肠外翻肠囊法考察灯盏乙素在大鼠小肠的吸收和代谢。结果表明灯盏乙素渗透系数较低，透膜性较差，是其生物利用度低的一个重要原因。通过LC-MS-MS初步鉴定了受药体系小肠液中的代谢产物：M0确定为灯盏乙素，M2确定为野黄芩素（scutellarein），M1推测可能为野黄芩素-6，7-O-β-D-二葡萄糖醛酸苷（scutellarein-6，7-O-β-D-diglucuronide），M3推测可能为野黄芩素-6-O-β-D-葡萄糖醛酸苷（scutellarein-6-O-β-D-glucuronide）。离体小肠代谢产物与肝门静脉血中鉴定的代谢产物相同。说明药物吸收的同时发生了代谢转化，进一步证实了肠壁的代谢是其生物利用度低的重要原因。七、肝脏是药物代谢的重要器官，是机体进行生物转化的主要场所，哺乳动物小肠是物质吸收的主要位点。Ⅰ相和Ⅱ相代谢酶及一些转运载体在此均有表达。采用肝肠微粒体孵化实验考察灯盏乙素在微粒体中的代谢。体外肝、肠微粒体代谢结果表明：NADPH和NADH两种辅助因子对灯盏乙素的代谢没有影响；孵化体系Ⅰ为微粒体氧化反应体系，孵化体系Ⅱ为微粒体葡萄糖醛酸化反应体系。灯盏乙素在肝、肠微粒体孵化体系Ⅰ中，脱去葡萄糖醛酸，主要代谢产物为苷元；在孵化体系Ⅱ同时发生脱去葡萄糖醛酸和葡萄糖醛酸化两种代谢途径，主要代谢产物为苷元和另一葡萄糖醛酸结合物M3；野黄芩素在孵化体系Ⅱ中主要代谢产物为灯盏乙素和M3，说明灯盏乙素在肠壁的代谢转化对其生物利用度的影响显著。

论文目录:

缩略语

摘要

ABSTRACT

第一章绪论

1.1 灯盏乙素的药理作用及临床应用

1.1.1 药理作用

1.1.1.1 对心脑血管系统的作用

1.1.1.2 抗氧化作用

1.1.1.3 抗血小板作用

1.1.1.4 对肝脏的作用

1.1.1.5 抗炎作用

1.1.1.6 其他

1.1.2 临床应用

1.1.2.1 脑血栓、脑出血及其后遗症脑梗塞的治疗

1.1.2.2 冠心病、心绞痛的治疗

1.1.2.3 糖尿病的治疗

1.1.2.4 中风后偏瘫的治疗

1.1.2.5 眩晕症与突发性耳聋的治疗

1.1.2.6 老年性痴呆的治疗

1.1.2.7 高粘血症和高血脂症的治疗

1.1.2.8 肾功能衰竭的防治

1.1.2.9 其它

1.2 黄酮化合物在小肠处置的研究概况

1.2.1 肠内菌代谢

1.2.2 小肠代谢酶

1.2.3 转运载体

1.3 本文的立题意义及主要研究内容

1.4 本文的主要创新点

第二章灯盏乙素的理化性质和稳定性研究

2.1 材料与仪器

2.2 体外色谱条件与标准曲线

2.3 理化性质的研究

2.3.1 灯盏乙素的吸收特征

2.3.2 不同pH值的乙酸乙酯提取效率

2.3.3 灯盏乙素溶解度的测定

2.3.4 灯盏乙素表观油/水分配系数的测定

2.4 灯盏乙素稳定性研究

2.4.1 溶剂及pH值对灯盏乙素溶液稳定性的影响

2.4.2 不同的抗氧剂对灯盏乙素稳定性影响

2.4.3 小肠液中灯盏乙素稳定性研究

2.4.4 灯盏乙素在血浆中稳定性研究

2.5 讨论

2.6 小结

第三章大鼠静脉给药动力学研究

3.1 材料与仪器

3.2 实验方法

3.3 HPLC-UV分析方法的建立

3.3.1 色谱条件

3.3.2 储备液的配制

3.3.3 大鼠血浆样品的预处理

3.3.4 分析方法的确证

3.3.4.1 方法的专属性

3.3.4.2 标准曲线的建立

3.3.4.3 日内日间精密度

3.3.4.4 方法的回收率

3.4 大鼠静脉给药血药浓度及药物动力学参数

3.5 肝门静脉给药血药浓度及药物动力学参数

3.6 讨论

3.7 小结

第四章大鼠灌胃给予灯盏乙素的吸收动力学及排泄研究

4.1 材料与仪器

4.2 给药方案与样品采集

4.2.1 大鼠血浆样品

4.2.2 大鼠尿样品与粪样品

4.2.3 大鼠胆汁样品

4.3 HPLC-UV分析方法的建立

4.3.1 色谱条件

4.3.2 生物样品的预处理

4.3.3 分析方法的确证

4.3.3.1 方法的专属性

4.3.3.2 标准曲线的建立

4.3.3.3 日内日间精密度

4.3.3.4 提取回收率

4.4 血药浓度及药动学参数

4.5 尿排泄结果

4.6 粪排泄结果

4.7 胆汁排泄结果

4.8 讨论

4.9 小结

第五章大鼠灌胃给予灯盏乙素的分布及胃肠残留研究

5.1 材料与仪器

5.2 给药方案

5.3 生物样品的测定方法的建立

5.3.1 色谱条件

5.3.2 大鼠生物样品的预处理

5.3.3 分析方法的确证

5.3.3.1 方法的专属性

5.3.3.2 标准曲线的建立

5.3.3.3 日内日间精密度

5.3.3.4 提取回收率

5.4 组织分布结果

5.5 胃肠残留结果

5.6 代谢研究

5.6.1 液相条件

5.6.2 质谱条件

5.6.3 肝门静脉血中代谢物的研究

5.6.4 大鼠离体小肠吸收后代谢产物的分析鉴定

5.7 讨论

5.8 小结

第六章大鼠离体小肠吸收和代谢研究

6.1 材料与仪器

6.2 实验方法

6.3 HPLC-UV分析方法的建立

6.3.1 色谱条件

6.3.2 样品处理方法

6.3.3 专属性考察

6.3.4 标准曲线

6.3.5 日内日间精密度

6.4 离体小肠吸收研究

6.5 离体小肠代谢研究

6.6 讨论

6.7 小结

第七章大鼠在体小肠分泌及胆汁排泄研究

7.1 材料与仪器

7.2 给药方案与样品采集

7.3 HPLC-UV分析方法的建立

7.3.1 色谱条件

7.3.2 样品的处理

7.3.3 分析方法的确证

7.3.3.1 方法的专属性

7.3.3.2 标准曲线的建立

7.3.3.4 日内日间精密度

7.3.3.5 提取回收率

7.4 在体小肠分泌实验结果

7.5 胆汁排泄

7.6 讨论

7.7 小结

第八章体外代谢研究

8.1 材料与仪器

8.2 实验方法

8.3 HPLC分析方法的确立

8.3.1 色谱条件

8.3.2 样品预处理

8.3.3 分析方法的确证

8.3.3.1 方法的专属性

8.3.3.2 标准曲线的建立

8.3.3.3 日内日间精密度

8.4 实验结果

8.4.1 灯盏乙素在小肠内容物中的代谢

8.4.2 灯盏乙素在胃肠组织匀浆液中的代谢

8.4.3 灯盏乙素在小肠分泌物中的代谢

8.5 讨论

8.6 小结

第九章肝肠微粒体体外代谢研究

9.1 材料与仪器

9.2 大鼠肝、肠微粒体孵化实验

9.2.1 大鼠肝微粒体制备

9.2.2 大鼠肠微粒体制备

9.2.3 微粒体蛋白浓度及CYP450含量测定

9.2.4 微粒体孵化体系

9.3 HPLC分析方法的建立

9.3.1 色谱条件

9.3.2 专属性考察

9.3.2.1 肝微粒体孵化

9.3.2.2 肠微粒体孵化

9.3.3 标准曲线

9.3.4 日内日间精密度和方法回收率

9.4 实验结果

9.4.1 大鼠肝微粒体的制备

9.4.2 肝、肠微粒体代谢的酶动力学

9.4.2.1 灯盏乙素及其苷元在大鼠肝微粒体中代谢的酶动力学

9.4.2.2 灯盏乙素及其苷元在大鼠肠微粒体中代谢的酶动力学

9.4.3 肝肠微粒体代谢产物的鉴定

9.5 讨论

9.6 小结

全文结论

附录

参考文献

致谢

作者简历

博士期间发表论文

发布时间: 2006-12-14

参考文献

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