体外仿生模型在微量元素形态分析及生物可给性和毒性评价中的应用

论文摘要

药物分析、食品分析常用实验动物模型,成本高,耗时,耗力。本文首次建立体外全仿生消化技术,依据化学仿生（人工胃、人工肠）与医学仿生（酶的作用）原理,将整体药物研究（仿生消化食糜更接近药物在胃肠消化道内达到平衡后的有效成分群）与分子药物研究法（以微量元素为指标）相结合,模拟中药经胃肠环境的转运机制,综合胃肠消化酶、胃肠酸度、体温、节律性蠕动、消化时间等要素,应用于样品前处理,方法合乎中医药理论的系统观、整体观。鉴于消化管和血管间的生物膜是类脂质膜,首次以单层脂质体为细胞膜模型考察中药仿生消化食糜在单层脂质体-水体系中的分配行为。基于吸收性差异,首次以单层脂质体亲合态、水溶态界定食糜中微量元素形态;以单层脂质体亲合态含量评价微量元素的生物可给性,探讨胃肠消化机制,制订推荐剂量和限制剂量,进行安全性和危险性评价。具体情况如下:（1）分别应用“单层脂质体萃取技术”和“大鼠胃在体吸收、肠单向灌流”模型,验证体外全仿生消化-单层脂质体萃取技术合理性。中药（金线莲和黄芪）水煎液胃、肠仿生消化食糜中微量元素大鼠在体胃、肠吸收量（GAMs）和胃肠单层脂质体亲和态量（MLSMs）比较结果表明:GAMs和MLSMs均和食糜中微量金属总量成正比,说明微量金属配合物在胃肠中主要以被动运输方式吸收;GAMs与MLSMs两者比值出现频率在0.8～1.2范围内最高,接近70%,在0.8～1.4范围内约84%,不计入低频率点时,比值呈正态分布。因此,本项目采用的胃肠细胞膜模型基本合理,特别适合于被动吸收模式,可望替代动物实验研究,用于药物分析及毒理测试。（2）海带中微量金属的形态和生物可给性与总量密切相关,受到胃肠消化道的酸度、无机和有机物成分影响,其中消化酶影响显著。海带安全日摄入剂量和最大日摄入剂量,成年人分别为33.3 g/day和230.8 g/day。（3）川乌和白芍配伍研究表明:川乌（A）和白芍（B）最佳配伍比例为1A:1B;按1A:1B配伍,成年女性或男性的安全剂量分别应少于295.0 g/day和214.5 g/day,最高剂量不超过1072.7 g/day。（4）连花清瘟胶囊中微量金属含量丰富,主要在肠被吸收;重金属As、Cd和Pb的总量分别为0.38、0.07和1.60 mg/kg,远小于《药用植物及制剂进出口绿色行业标准》中规定重金属总量。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 中草药中微量元素形态和生物可给性分析研究进展
• 1.1 微量金属配合物是中药有效性的重要基础之一
• 1.2 微量元素剂量与中药安全性密切相关
• 1.3 微量元素形态与生物可给性研究是中药有效性和安全性评价关键
• 1.4 中药中微量元素形态与生物可给性国内外研究现状及分析
• 1.5 中药中微量元素形态分析与生物可给性评价新策略
• 1.6 本论文研究内容和目的
• 参考文献
• 第2章 体外仿生消化吸收模型与大鼠在体胃肠灌流吸收模型相关性研究
• 2.1 引言
• 2.2 实验部分
• 2.2.1 仪器、试剂、材料
• 2.2.2 胃和肠仿生消化液的制备
• 2.2.3 金线莲和黄芪水煎液及其胃和肠仿生消化食糜制备
• 2.2.4 单层脂质体吸收模型制备及其体外吸收
• 2.2.5 动物在体胃和肠灌流吸收
• 2.2.6 全仿生消化-单层脂质体萃取体外吸收模型和动物在体吸收模型对照
• 2.2.7 样品中微量金属测定预处理方法
• 2.3 结果与讨论
• 2.3.1 金线莲和黄芪水煎液、胃和肠仿生消化食糜中微量金属含量
• 2.3.2 大鼠在体胃肠吸收量和胃肠单层脂质体亲和态量
• 2.3.3 单层脂质体亲和态金属含量和大鼠在体胃肠吸收金属含量比值
• 2.4 结论
• 参考文献
• 第3章 仿生消化吸收模型应用于海带中金属生物可给性分析和危险性评价
• 3.1 引言
• 3.2 实验部分
• 3.2.1 仪器、试剂、材料
• 3.2.2 胃和肠半仿生及全仿生消化液制备
• 3.2.3 海带仿胃肠酸碱提取液、半仿生或全仿生胃肠提取液（食糜）制备
• 3.2.4 海带仿生提取液在单层脂质体-水体系中分配行为研究
• 3.2.5 样品中微量金属测定预处理方法
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 检出限及方法准确度
• 3.3.2 海带粉末及其六种提取液（食糜）中金属含量
• 3.3.3 海带微量金属形态和生物可给性分析
• 3.3.4 海带安全剂量和危险剂量
• 3.4 结论
• 参考文献
• 第4章 川乌和白芍配伍及胃肠消化酶对金属生物有效性和生物可给性的影响
• 4.1 引言
• 4.2 实验部分
• 4.2.1 仪器、试剂、材料
• 4.2.2 药材处理和仿生消化液的制备
• 4.2.3 川乌和白芍水煎液及其水煎液体外仿生消化食糜的制备
• 4.2.4 水煎液仿生消化食糜中金属生物有效性和生物可给性分析
• 4.2.5 样品中微量金属测定预处理方法
• 4.3 结果与讨论
• 4.3.1 样品预处理和测定方法的准确度
• 4.3.2 配伍及胃肠消化酶对金属生物有效性影响
• 4.3.3 配伍和胃肠消化酶对金属的形态分布和生物可给性影响
• 4.3.4 胃肠道中金属有效剂量及最佳配伍
• 4.3.5 危险性评价
• 参考文献
• 第5章 应用体外仿生模型分析连花清瘟胶囊中微量金属形态、生物可给性和毒性
• 5.1 引言
• 5.2 实验部分
• 5.2.1 仪器、试剂、材料
• 5.2.2 胃和肠仿生消化液制备
• 5.2.3 胃和肠体外仿生消化食糜制备
• 5.2.4 胃和肠仿生消化食糜在单层脂质体-水体系中分配行为研究
• 5.2.5 样品中微量金属测定预处理方法
• 5.3 结果与讨论
• 5.3.1 方法准确度实验
• 5.3.2 胶囊中金属总量、胃和肠仿生消化食糜中金属含量和溶出率
• 5.3.3 胃和肠仿生消化食糜中微量元素形态和生物可给性分析
• 5.3.4 安全性评价
• 5.4 结论
• 参考文献
• 结语与展望
• 1. 结语
• 2. 特色与创新
• 3. 展望
• 致谢
• 攻读硕士期间参与的科研项目与发表论文
• 1. 参与的研究课题
• 2. 科学研究成果