药代动力-葛根素

葛根素药代动力学研究概述 【摘要】:中药的作用特点是多成分、多途径、多靶点，中药药代动力学的研究是中药研究的关键技术之一。葛根的主要有效成分和有效部位为葛根素及葛根黄酮,本文从生物样品预处理、样品测定、葛根素在体内的吸收、分布、代谢排泄和药动学参数等方面，较为系统地综述了近10 年来葛根素药动学研究概况。 【关键词】:葛根素; 药代动力学 葛根素( puerarin) 为豆科植物野葛或甘葛干燥根中提取的有效成分,化学名为8-β-D-呲喃葡萄糖-4'，7'-二羟基异黄酮甙[1]。 葛根素主要药理作用为扩张冠状动脉和脑血管、降低心肌耗氧量、改善微循环、抗血小板聚集、降血糖、降血脂、清除氧自由基和抗脂质过氧化、促进细胞代谢等，临床广泛应用于心脑血管疾病的治疗。近年来在眼科的应用和研究的报道日益增多，主要用于降低眼内压和眼底疾病的治疗。随着葛根素在临床的应用不断拓展，其药代动力学研究也日益深入，现将近年来葛根素的药代动力学研究情况概述如下[1]。 葛根素结构式 1. 样品处理 1． 1 血浆样品处理方法药物代谢动力学样品预处理都需要沉淀去除样品中的蛋白，加入有机溶剂沉淀蛋白为常用方法，多加入甲醇、乙腈、高氯酸、三氯乙酸等，血浆和溶剂的比随不同溶剂有所不同。罗承锋等通过对比实验发现，在甲醇中加入一定量的乙腈后，其沉淀蛋白的效果更好，甲醇∶ 乙腈为9∶ 1 时，不仅可达到很好地沉淀蛋白的效果，而且葛根素的回收率最高。另外还有沸水浴法、在线固相萃取法［3］等方法。 1． 2 组织样品处理方法对于组织样品，可按1 ∶ 4 ( G/V) 加入生理盐水，匀浆后按1∶ 13． 5 ( G/ V) 加入无水甲醇，沉淀蛋白。房水和玻璃体按1∶ 1 加入0． 5mol /L 高氯酸沉淀蛋白。视网膜组织也按1∶ 1 加入0． 5mol /L 高氯酸沉淀蛋白 [3]。 2． 检测方法 目前葛根素的药代动力学研究定量方法多采用RP-HPLC法，HPLC-UV 法，HPLC-FD 法，液质联用( LCMS)法，也有采用ELISA 法和毛细电泳法。HPLCUV法灵敏度较低，不能完全满足要求; LC-MS 法集色谱的良好分离性和质谱的高选择性于一体，其分离度、速度、灵敏度、专属性和通用性强，但设备昂贵，不易普及，且需进行柱后修饰，检测过程复杂。HPLC-FD 法灵敏度和异性优于HPLC-UV法，但异黄酮类化合物的荧光强度对pH 有较强依赖性，酸度对葛根素的荧光强度影响很大，酸性递质对其有淬灭作用; 在弱碱性条件下，葛根素分子上的羟基发生解离，生成荧光性较强的阴离子[4]。李力等通过实验发现在pH 9． 0 时，葛根素荧光强度最大，获得的峰响应值最大，采用pH9． 0 缓冲液作为柱后修饰溶液。罗承锋等认为葛根素在合适条件下可被激发出荧光，无需进行柱后修饰或柱前衍生化，血浆的处理直接使用蛋白沉淀法，可以简化样品处理和分析方法。邹文光等采用双液相紫外检测( LC/LC-UV) 法样品中的葛根素，该方法即使不采用内标，也可以获得良好准确度与精密度。李小双等采用的自动化在线固相萃取HPLC-MS /MS法，通过自动化直接进样，保证了进样体积的准确，避免了操作条件等的变化所引起的误差，其准确度、精密度、线性范围以及稳定性均符合体内药物分析的要求[5]。内标物: 在高效液相测定中，可以不选内标物，也可选择对羟基苯甲酸［4］和大豆甙元为内标物。大豆苷元是葛根素在体内的代谢产物之一，如果生物样品中本身存在大豆苷元时，而又以后者作为内标，计算出的生物样品中葛根素的浓度将偏低。另外也有研究者选择普罗帕酮，柚皮苷为内标。 3． 体内过程 3． 1 吸收葛根素为难溶性药物，有文献报道给大鼠灌胃葛根素有大量药物自粪排出，表明葛根素在胃肠道内破坏很小，吸收程度差。正常人口服葛根素后36h 仅有0． 78% 原形药物自尿排出， 72h 自粪排出73． 8%，说明人口服吸收极少。崔升淼等研究证实葛根素在肠黏膜可以主动转运的方式吸收，其透过性受浓度影响，存在自身浓度抑制作用［6］。针对葛根素渗透性差，赖珺等筛选出对其有显著促进作用的肠吸收促进剂壳聚糖、冰片和白芷挥发油，并证实壳聚糖和白芷挥发油配伍组成复合吸收促进剂具有协同作用，且对肠黏膜无毒性。郭东艳等通过结构修饰来改善葛根素的水溶性和脂溶性，制备的葛根素衍生物与葛根素相比其水溶性降低，脂溶性增加，提高了生物利用度。陈小新等通过在Beagle 犬和大鼠体内药动学研究表明，所制备的葛根素自微乳能显著提高葛根素在Beagle犬和大鼠体内的生物利用度。以上研究提示，葛根素在胃肠道较难吸收，口服制剂因其溶解性和渗透性差导致生物利用度低下，临床应用受到限制。葛根素注射剂在临床使用过程中疗效明确，但存在严重的不良反应。因此，采用更合适的制剂学方法或者运用适当的配伍，提高葛根素的口服生物利用度，有利于葛根素的临床应用 [6]。 3． 2 分布在大鼠、兔、狗、人的实验中表明葛根素在体内分布快、分布广[8]。静注后药物在各组织中的分布以肾、血浆、肝中较高; 睾丸、心脏、肌肉和脾脏次之。葛根素可通过血脑屏障进入脑内，但含量较低。亦有实验表明葛根素通过腹腔注射能透过血-房水屏障，进入眼房水和玻璃体，并可以到达视网膜，为葛根素全身用药治疗眼部疾病提供了实验依据。葛根素体内分布广，临床应用广泛，但其分布半衰期短，体内消除快，可以通过结构改造和制剂技术，及方药配伍等改变其药代动力学行为，延长葛根素在体内的药效发挥时间，减少用药次数，改善患者的顺应性[7]。 3． 3 代谢研究表明葛根素经大鼠肝微粒体代谢，是代谢酶P450 的底物，当底物葛根素质量浓度大于10mg /L 时，葛根素的代谢不随底物质量浓度的增加而呈线性增加，表现出明显的饱和性。葛根素的消除率随P450 质量浓度的增加而增加，呈线性相关。研究表明，乳糖酸红霉素( 12． 50g /L) 和维拉帕米( 2． 5μg /g) 会显著降低细胞色素P450 的活性，从而也就降低了葛根素的代谢，增加其血药浓度。如果葛根素和细胞色素P450 的诱导剂合用后，这些药物将诱导细胞色素P45 的活性，从而使患者体内细胞色素P450 的活性增高，进而导致葛根素的代谢增强，最终使其血药浓度降低，疗效减弱[9]。从上述结果可以看出，大鼠肝P450 酶参与了葛根素的代谢，那么进一步研究葛根素与细胞色素P450 相关的药物相互作用，探讨与细胞色素P450 相关的药物相互作用的机制，对于预防和减轻葛根素与其他药物间的相互作用，最大限度的提高药物的有效性和安全性，对临床合理用药具有重要意义[10]。 3． 4 排泄葛根素在动物体内的排泄与给药途径密切相关。口服给药时葛根素以粪便排泄为主，为总剂量的35． 7%，尿液中排出量为总剂量的1． 85%，静脉给药时正好相反，以尿液排出为主，占总剂量的34%，粪中排泄量仅为给药量的8．9%[11]。健康人体静脉注射葛根素主要由肾脏清除，在体内分布迅速，消除快，无蓄积。在糖尿病肾病( DN) 早期，葛根素体内代谢与健康人无明显差别，随着肾功能损害的加重，药物的分布及清除将减慢，导致体内药动学过程出现明显改变。建议DN 进入临床中期时，给药剂量宜偏。以上信息提示葛根素制剂开发的剂型选择、临床给药方法或给药间隔时间的确定都应该考虑T1 /2[12]。 4． 药代动力学特点 葛根素分布相和消除相半衰期均较短， t1 /2α 在30min 左右， t1 /2β 在30min ～ 2h 左右，属于分布和消除均较快的药物，体内半衰期的变化无明显的剂量依赖性。李煦颖等研究发现葛根素在低剂量组与中剂量组( 250 ～ 500mg /kg) 剂量区间__内，其药动学行为本呈线性关系，中剂量组与高剂量组之间( 500 ～ 750mg /kg) 的药动学行为呈非线性关系。在临床应用时，单靠增加剂量来提高生物利用度，不仅不能达到预期目的，反而会增加药物的毒副作用，通过剂型改造等手段提高葛根素在体内吸收的程度与速度是十分有必要的。葛根素单独及在复方中使用，或者合并用药时，其体内动力学也不完全相同，近年来葛根素药代动力学参数见附表1[13]。 5. 讨论 葛根素的药代动力学过程受多种因素影响，包括动物的种属及其生理病理状态，药物的剂型、给药途径、药物配伍及合并用药情况等。虽然仍然未能清楚地阐明复方中的药代动力学过程，但近年来大量的研究获得了有用的信息来指导葛根素的临床应用。针对葛根素难溶，口服吸收差影响了其临床疗效，通过剂型改造等手段提高葛根素在体内吸收的程度与速度十分有必要[12]。近年来提高葛根素生物利用度的研究较多，如葛根素固体分散体、葛根素磷脂复合物、葛根素脂质体。在给药途径上，除了注射和口服外，近年来也有研究者通过鼻腔和皮肤给药，进而也为葛根剂型改革提供了一些参考[14]。另一方面，中药成分复杂，临床用药又以复方为主，单一化学成分的药动学与复方中该化学成分的药动学存在差异，复方中各个成分之间相互作用影响药动学过程。单用某个中药进行药动学研究，不能代表复方中的药动学特征。研究复方的药动学，应该以复方本身为研究对象，并考虑复方中的配伍等关系，才能得到较为准确的数据。建立中药有效成分药动学-药效学同步分析统一模型，从两者差异中找到量化依据，同时加强正常和病理状态下葛根素在体内的吸收分布和代谢研究，为临床治疗提供用药指导[14]。 6． 葛根素和葛根黄酮的研究展望 葛根素和葛根黄酮作为药物和保健食品的应用越来越广泛, 葛根素具有扩张脑血管、增加脑血流量、改善脑微循环障碍的药理作用。 近年来葛根药代动力学研究报道日益增多, 葛根素和葛根黄酮可以通过血脑屏障, 和临床治疗脑血管疾病的应用具有统一性, 通过药动- 药效相关分析可将生物效应法与药物浓度法联系起来, 从两者差异中找到量化依据, 从药代动力学角度推测葛根的作用机制[15]。要加强正常和病理状态下葛根素和葛根黄酮在脑脊液及脑组织中的分布和代谢研究, 为临床脑血管疾病以及相关疾病的治疗提供用药指导[16]。 【参考文献】 [1].卢弘,邢东明，孙虹等.金森脑泰注射剂中葛根素在正常和缺血再灌模型大鼠体内的药动学研究[J].中国药学志,2002;37(1):41-44. 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