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通脉方中异黄酮类化合物在人源肠Caco2细胞模型的吸收转运

2017-09-09王付荣杨秀伟

中国中药杂志 2017年16期
关键词:异黄酮

王付荣++杨秀伟

[摘要]通脈方是由葛根、丹参和川芎3味药按质量1∶1∶1组成的复方。该文研究通脉方中异黄酮类化合物大豆苷元、芒柄花素、5羟基芒柄花苷、芒柄花苷、大豆苷、3′甲氧基葛根素、染料木苷、葛根素、芒柄花素8CβD呋喃芹糖基(1→6)OβD吡喃葡萄糖苷、芒柄花素7OβD呋喃芹糖基(1→6)OβD吡喃葡萄糖苷、澳白檀苷、葛花宁、大豆苷元7,4′二OβD吡喃葡萄糖苷、泰国野葛根素、3′羟基葛根素、3′甲氧基大豆苷、芒柄花素8CβD吡喃木糖基(1→6)OβD吡喃葡萄糖苷、染料木素8CβD呋喃芹糖基(1→6)OβD吡喃葡萄糖苷、染料木素7OβD呋喃芹糖基(1→6)OβD吡喃葡萄糖苷、3′羟基泰国野葛根素、6″OβD木糖基葛根素、鹰嘴豆芽素A8CβD呋喃芹糖基(1→6)OβD吡喃葡萄糖苷、3′甲氧基大豆苷元7,4′二OβD吡喃葡萄糖苷、大豆苷元7OβD吡喃葡萄糖基(1→4)OβD吡喃葡萄糖苷和大豆苷元7OαD吡喃葡萄糖基(1→4)OβD吡喃葡萄糖苷在肠的吸收转运。采用人源肠Caco2细胞单层模型,研究通脉方中上述25个异黄酮类化合物由绒毛面(AP侧)到基底面(BL侧)或从BL侧到AP侧2个方向的转运过程。应用高效液相色谱法分离、紫外检测法对化合物进行定量分析,计算表观渗透系数(Papp),并与阳性对照药普萘洛尔和阿替洛尔比较。大豆苷元和芒柄花素由AP侧到BL侧的Papp分别为(255±003)×10-5,(306±001)×10-5 cm·s-1;由BL侧到AP侧的Papp分别为(262±0)×10-5,(265±011)×10-5 cm·s-1。与本试验中在Caco2细胞单层模型上呈良好吸收的阳性对照药普萘洛尔的Papp(266±032)×10-5 cm·s-1和呈难吸收的阳性对照药阿替洛尔的Papp(234±010)×10-7 cm·s-1比较,大豆苷元和芒柄花素与普萘洛尔在同一数量级;其他化合物与阿替洛尔在同一数量级。大豆苷元和芒柄花素的Papp AP→BL/Papp BL→AP分别为097,115。可以预测,大豆苷元和芒柄花素可以通过小肠上皮细胞被动吸收进入体内,属于良好吸收的化合物;其他化合物属于吸收不良的化合物。5羟基芒柄花苷、染料木苷、澳白檀苷、葛花宁和染料木素7OβD呋喃芹糖基(1→6)OβD吡喃葡萄糖苷的Papp AP→BL/Papp BL→AP分别为018,028,045,038,049,推测它们在Caco2细胞单层模型中的转运可能存在外流机制。

[关键词]Caco2细胞单层模型;通脉方;异黄酮;大豆苷元;芒柄花素;肠吸收;表观渗透系数

Absorption and transport of isoflavonoid compounds from Tongmai

formula across human intestinal epithelial (Caco2) cells in vitro

WANG Furong, YANG Xiuwei*

(State Key Laboratory of Natural and Biomimetic Drugs, Department of Natural Medicines,

School of Pharmaceutical Sciences, Peking University, Beijing 100191, China)

[Abstract]Tongmai formula (TMF) is a drug combination of three components including Puerariae Lobatae Radix [roots of Pueraria lobata], Salviae Miltiorrhizae Radix (roots of Salvia miltiorrhiza) and Chuanxiong Rhizoma (rhizomes of Ligusticum chuanxiong) in a weight ratio of 1∶1∶1 The absorption and transport of isoflavonoid compounds from Tongmai formula across human intestinal epithelial (Caco2) cells in vitro were studied in this paper The assay isoflavonoid compounds include daidzein, formononetin, 5hydroxylononin, ononin, daidzin, 3′methoxypuerarin, genistin, puerarin, formononetin8CβDapiofuranosyl(1→6)OβDglucopyranoside, formononetin7OβDapiofuranosyl(1→6)OβDglucopyranoside, lanceolarin, kakkanin, daidzein7,4′diOβDglucopyranoside, mirificin, 3′hydroxypuerarin, 3′methoxydaidzin, formononetin8CβDxylopyranosyl(1→6)OβDglucopyranoside, genistein8CβDapiofuranosyl(1→6)OβDglucopyranoside, genistein7OβDapiofuranosyl(1→6)OβDglucopyranoside (ambocin), 3′hydroxymirificin, 6″OβDxylosylpuerarin, biochanin A8CβDapiofuranosyl(1→6)OβDglucopyranoside, 3′methoxydaidzein7,4′diOβDglucopyranoside, daidzein7OβDglucopyranosyl(1→4)OβDglucopyranoside, and daidzein7OαDglucopyranosyl(1→4)OβDglucopyranoside By using human Caco2 monolayer as an intestinal epithelial cell model in vitro, the permeability of abovementioned 25 isoflavonoids in TMF were studied from the apical (AP) side to basolateral (BL) side or from the BL side to AP side The assay compounds were determined by reversed phased highperformance liquid chromatography (HPLC) coupled with UV detector Transport parameters and apparent permeability coefficients (Papp) were then calculated and and compared with those of propranolol and atenolol, which are the transcellular transport marker and as a control substance for high and poor permeability, respectively The Papp values of daidzein and formononetin were (255±003) ×10-5,(306±001) ×10-5 cm·s-1 from AP side to BL side, respectively, and (262±000) ×10-5, (265±011) ×10-5 cm·s-1 from BL side to AP side, respectively Under the condition of this experiment, the Papp value was (266±032) ×10-5 cm·s-1 for propranolol and (234±010) ×10-7 cm·s-1 for atenolol The Papp values of daidzein and formononetin were at a same magnitude with those of propranolol And the Papp values of other 23 isoflavonoid compounds were at a same magnitude with those of atenolol On the other hand, the rats of Papp AP→BL/Papp BL→AP of daidzein and formononetin on the influx transport were 097 and 115, respectively It can be predicted that daidzein and formononetin can be absorbed across intestinal epithelial cells to go to the body circulation by the passive diffusion mechanism and they were assigned to the wellabsorbed compounds Other 23 isoflavonoid compounds were assigned to the poorly absorbed compounds Because of the rats of Papp AP→BL/Papp BL→AP of 5hydroxylononin, genistin, lanceolarin, kakkanin, and genistein7OβDapiofuranosyl(1→6)OβDglucopyranoside were 018, 028, 045, 038, 049, they may have been involved in the efflux mechanism in Caco2 cells monolayer model from the BL side to AP side directionendprint

[Key words]Caco2 monolayer model; Tongmai formula; isoflavonoid; daidzein; formononetin; intestinal absorption; apparent permeability coefficient

由传统中药葛根Pueraria lobata (Willd) Ohwi的干燥根Puerariae Lobatae Radix,丹参Salvia miltiorrhiza Bge 的干燥根Salviae Miltiorrhizae Radix,川芎Ligusticum chuanxiong Hort 的干燥根茎Chuanxiong Rhizoma,3味中藥按质量1∶1∶1组成的“通脉方”,其制剂有《中华人民共和国卫生部药品标准·中药成方制剂》第4册收载的“通脉冲剂”[1]和第20册收载的“通脉口服液”[2]等。“通脉方”3味药配伍能活血、行气、升阳,协同作用相得益彰,共奏活血通脉之功效。为阐明其药效物质基础,对其水提取物进行了化学成分研究[34]和定量分析[5]及人肠内菌生物转化[6]。口服中药,除了调节肠内微生态作用的药物外,为了使发挥生物学效应的化学成分能够到达靶器官,必须有足够量的药物分子从胃肠道吸收进入血液循环。因此,在中药有效成分[7]和有毒成分[8]研究过程中,其肠吸收研究是一个非常重要的环节。本文采用国际上公认的人肠Caco2细胞单层模型[9],研究通脉方中主要成分异黄酮类化合物[5]的肠吸收转运。

1材料

11药品和试剂

受试异黄酮类化合物从通脉方中分离纯化得到,高效液相色谱二极管阵列检测器(HPLCDAD)面积归一化法测定纯度>98%,分别为大豆苷元(daidzein,1)、芒柄花素(formononetin,2)、5羟基芒柄花苷(5hydroxylononin,3)、芒柄花苷(ononin,4)、大豆苷(daidzin,5)、3′甲氧基葛根素(3′methoxypuerarin,6)、染料木苷(genistin,7)、葛根素(puerarin,8)、芒柄花素8CβD呋喃芹糖基(1→6)OβD吡喃葡萄糖苷[formononetin8CβDapiofuranosyl(1→6)OβDglucopyranoside,9]、芒柄花素7OβD呋喃芹糖基(1→6)OβD吡喃葡萄糖苷[formononetin7OβDapiofuranosyl(1→6)OβDglucopyranoside,10]、澳白檀苷(lanceolarin,11)、葛花宁(kakkanin,12)、大豆苷元7,4′二O吡喃葡萄糖苷(daidzein7,4′diOglucopyranoside,13)、泰国野葛根素(mirificin,14)、3′羟基葛根素(3′hydroxypuerarin,15)、3′甲氧基大豆苷(3′methoxydaidzin,16)、芒柄花素8CβD吡喃木糖基(1→6)OβD吡喃葡萄糖苷[formononetin8CβDxylopyranosyl(1→6)OβDglucopyranoside,17]、染料木素8CβD呋喃芹糖基(1→6)OβD吡喃葡萄糖苷[genistein8CβDapiofuranosyl(1→6)OβDglucopyranoside,18]、染料木素7OβD呋喃芹糖基(1→6)OβD吡喃葡萄糖苷[genistein7OβDapiofuranosyl(1→6)OβDglucopyranoside;ambocin,19]、3′羟基泰国野葛根素(3′hydroxymirificin,20)、6″OβD木糖基葛根素(6″OβDxylosylpuerarin,21)[4]、鹰嘴豆芽素A8CβD呋喃芹糖基(1→6)OβD吡喃葡萄糖苷[biochanin A8CβDapiofuranosyl(1→6)OβDglucopyranoside,22]、3′甲氧基大豆苷元7,4′二OβD吡喃葡萄糖苷(3′methoxydaidzein7,4′diOβDglucopyranoside,23)、大豆苷元7OβD吡喃葡萄糖基(1→4)OβD吡喃葡萄糖苷[daidzein7OβDglucopyranosyl(1→4)OβDglucopyranoside,24]、大豆苷元7OαD吡喃葡萄糖基(1→4)OβD吡喃葡萄糖苷[daidzein7OαDglucopyranosyl(1→4)OβDglucopyranoside,25][3],化学结构见图1。

12孔聚碳酯膜Transwell细胞培养板(聚碳酯膜直径12 mm,面积113 cm2,孔径30 μm),15,50 mL塑料离心管、25,75 cm2细胞培养瓶(Corning Costar,Cambridge,MA,USA)。

DMEM培养基(dulbecco′s modified eagle medium)、MEM培养基(eagle′s minimum essential medium)、胎牛血清(fetal bovine serum,FBS)和非必需氨基酸(nonessential amino acids,NEAA)均购自美国Gibco公司;Hank′s缓冲溶液(Hank′s banlanced salt solution,HBSS)和羟乙基哌嗪乙磺酸(N2hydroxyethyl piperazineN′2ethanesulfonic acid,HEPES)购自北京赛尔曼生物公司;胰蛋白酶(trypsin)购自北京华美生物工程公司;青霉素(penicillin)和链霉素(streptomycin)购自华北制药集团;二甲基亚砜(dimethyl sulfoxide,DMSO)、普萘洛尔(propranolol,纯度>98%)、阿替洛尔(atenolol,纯度>98%)购自美国Sigma公司;碱性磷酸酶(AKP)试剂盒(批号20070627)购自南京建成生物工程研究所;Na2CO3、D(+)葡萄糖、乙二胺四乙酸(ethylenediamine tetraacetic acid,EDTA)和冰醋酸购自北京化学试剂公司;色谱纯甲醇和乙腈购自天津市西华特种试剂厂。endprint

人肠Caco2细胞株(ATCC #HTB37)购自American Type Culture Collection,Rockville,MD,USA。

12仪器

上皮细胞电阻仪(EVON,World Precision Instruments,Sarasota,FL,USA)、JJT1300型超净工作台(北京昌平长城空气净化公司)、GALAXY B型CO2气体培养箱(英国RS Biotech公司)、TDL5A型低速台式大容量离心机(上海安亭科学仪器厂)、MVS1涡旋混合器(北京金北德工贸有限公司)、PHS25型酸度计(上海精密科学仪器有限公司)、座式蒸汽压力灭菌锅(上海龙杰机械装备有限公司)、XDS1倒置显微镜(重庆光电仪器总公司)、HZSH型恒温水浴振荡器(哈尔滨市东联电子技术开发有限公司)。

Dionex HPLC仪系统(DIONEX Co,München,德国):Dionex P680型泵、UVD170U型检测器、Chromeleon version 650数据处理工作站;Dikma DiamonsilTM C18色谱柱(46 mm×250 mm,5 μm),偶联Dikma EasyGuard C18保护柱(46 mm×250 mm)。

2方法

21细胞培养及实验

211培养液和缓冲溶液的配制

培养液和缓冲溶液的配制同前期文献报道[10]。

212细胞培养和种板

取复苏冻存的第33代Caco2细胞置装有DMEM20培养液的培养瓶中,在CO2培养箱(37 ℃,5% CO2,相对湿度90%)中培养,定期更换培养液。以DMEM20培养2代,待细胞生长速度正常后转为DMEM15培养液培养1代,再转为DMEM10培养液继续培养。复苏后的Caco2细胞以DMEM10培养液培养,细胞生长的第1天和第3天换液,若第4天细胞生长汇合率达到50%亦需换液,当细胞生长汇合率达到80%时,以001% EDTA/PBS,025%胰蛋白酶消化、传代,传代比例为1∶4。细胞传代后,用完全DMEM10培养液悬浮细胞使其终浓度为625 ×104个细胞/孔。向孔板的底室(basolateral chamber,BL)加入完全DMEM10培养液(无细胞)15 mL,向孔板的顶室(apical chamber,AP)加入已充分混合的细胞悬液05 mL,种板完成。在细胞生长的第1~8天,奇数天更换AP室和BL室培养液,分别为05,15 mL,偶数天不更换培养液;在第9~16天,奇数天更换双室培养液,偶数天只更换AP室培养液05 mL;第17天以后每天更换双室培养液,至培养的第21天,此时细胞单层可以用于转运实验。本实验用Caco2细胞代数为40~60代。

213Caco2细胞单层完整性与转运能力试验

2131测定跨上皮细胞电阻按标准操作程序[9],用电阻仪测定Transwell中的Caco2细胞单层两端的电阻值,若大于500 Ω·cm-2,则表明其具有足够的紧密连接和完整性,可用来进行药物吸收和转运实验研究。本实验中选用电阻值大于500 Ω·cm-2的细胞单层用于实验。

2132测定标准化合物的表观渗透系数来验证细胞单层的完整性和转运能力选择国际上公认的、在Caco2细胞单层吸收性良好的普萘洛尔[表观渗透系数(Papp)在1×10-5 cm·s-1数量级]和吸收性不良的阿替洛尔(Papp在1×10-7 cm·s-1数量级或以下)作为阳性对照药物。在Transwell的AP端加入01 mmol·L-1普萘洛尔或1 mmol·L-1阿替洛尔的HBSS溶液05 mL,BL端加入15 mL HBSS溶液,于37 ℃水浴振摇温育1 h,收集BL端溶液,HPLC法测定透膜药物量,计算Papp。实验中测得普萘洛尔Papp为(266±032)

×10-5 cm·s-1,阿替洛尔Papp为(234±010)×10-7cm·s-1。与文献[9]报道基本一致,证明Caco2细胞单层具有良好的完整性与转运能力。

2133应用碱性磷酸酶(AKP)试剂盒监测细胞单层中碱性磷酸酶来验证细胞单层的完整性和转运能力Caco2细胞分别在培养的第4,8,12,16,20天用HBSS缓冲液洗细胞单层2次,用含钙10 mmol·L-1、镁05 mmol·L-1和05% Triton100的磷酸缓冲液(PBS)溶解细胞,置冰浴上1 h,12 000×g离心10 min,取上清液,按Lowry法[11]测定蛋白质含量。使用AKP试剂盒,按说明书方法测定AKP活性。符合要求后,方能进行转运试验。Caco2细胞在接种第4天,细胞未完全汇合,不能水解AKP底物对硝基苯磷酸盐生成对硝基苯酚,显示Caco2细胞没有AKP活性。接种第16天的细胞完全汇合,可水解对硝基苯磷酸盐生成对硝基苯酚,具有AKP活性,显示Caco2细胞分化已基本完成[9]。

214受试样品溶液的配制

精密称取待测化合物,用适量体积的DMSO溶解,配制成10 mmol·L-1浓度的储备液,4 ℃冰箱中保存,备用。实验过程中,用HBSS(pH 735)缓冲盐溶液稀释并配制成实验设计的浓度。

215受试化合物稳定性考察

配制浓度为500 μmol·L-1的受试化合物溶液,于37 ℃水浴摇床上温育90 min,取出后冷冻干燥,-20 ℃冰箱中保存,待处理。

216摄取转运和外流试验

测定培养第19~21天的细胞单层的跨膜电阻,选取跨膜电阻大于500 Ω·cm-2的Caco2細胞单层用于实验。用37 ℃的HBSS缓冲溶液洗涤AP端和BL端3次,弃去前2次的洗涤液。第3次洗后在37 ℃水浴上温育30 min,再次测定跨膜电阻。吸走两端的HBSS缓冲溶液,保存,备用。endprint

分别在细胞单层两侧加入受试化合物和HBSS溶液(AP侧05 mL,BL侧15 mL)。细胞单层AP侧给药、BL侧取样分析,为吸收转运试验;BL侧给药、AP侧取样分析,为外流转运试验。每实验点为独立的4个孔。

按实验设计配制一定浓度受试化合物的HBSS溶液,于恒温摇床上37 ℃,50 r·min-1温育。按实验设计时间点分别收集一定体积的给药侧和接收侧溶液(AP侧045 mL,BL侧130 mL),冷冻干燥,-20 ℃冰箱中保存,待处理。

217细胞摄入试验

216项取样全部结束后,小心移走transwell中的溶液,以冷的HBSS溶液洗涤3次,放置在-20 ℃冷冻保存,1 d后取出放置融化,如此重复冻融3次,将细胞附着的聚碳酯膜取出,置于02 mL 70%甲醇中,涡旋混匀后超声溶解20 min,再15 000×g离心10 min,取上清液,即得细胞摄入分析样品。

218分析样品处理

经Caco2细胞单层试验后收集的样品经冷冻干燥,定量加入甲醇,涡旋混匀后超声溶解20 min,15 000 ×g离心10 min,取上清液,备用。

219HPLC条件的建立

2191流动相的选择探讨甲醇水、乙腈水、甲醇水冰醋酸、乙腈水冰醋酸等流动相条件,根据待测化合物的结构、DAD紫外吸收光谱并结合文献,确定检测波长。

2192方法学考察标准曲线:取待测化合物的储备液,用最后1次洗涤Caco2细胞单层的HBSS将其配制成一系列浓度梯度的对照品溶液。冷冻干燥,按照各对照品溶液的原浓度,定量加入甲醇涡旋后超声溶解,15 000×g离心10 min,取上清液,进样HPLC系统20 μL,以对照品摩尔浓度(x)为横坐标,峰面积(y)为纵坐标,绘制标准曲线,得线性回归方程。精密度、准确度:从精密度、准确度等方面考察分析方法。配制高、中、低3个浓度的对照品溶液,在1 d内连续进样分析3次,考察日内精密度;连续进样3 d,每天进样1次,考察日间精密度。

22Papp计算和数据处理

受试化合物在Caco2细胞单层模型中的Papp按下式计算。

Papp=dQdt×1A×1C0

式中Papp单位cm·s-1;Q是累积转运量(cumulative amount of transport),代表化合物在接收端(receiver)出现的总量,单位μmol;dQ/dt是速率,单位μmol·s-1;C0是化合物在给药端(donor)的初始浓度,单位μmol·cm-3 (即mmol·L-1);A是聚碳酯膜的表面积,单位cm2。

每个数据点为独立4孔的平均值,用±s表示。

3结果

31受试化合物HPLC分析方法的建立

HPLCDAD在线分析表明,受试25个异黄酮类化合物在250 nm均有较强的吸收,因此,所有受试化合物在该检测波长下检测。在本实验仪器和色谱柱条件下,筛选了甲醇和乙腈配比水冰醋酸作为流动相体系,结果甲醇水冰醋酸体系可使所有受试化合物在11 min内分析完成,峰型对称。流动相比例,化合物1,3,4,11,12,22为60∶40∶03;化合物2为72∶28∶03;化合物5为44∶56∶03;化合物6,8,15,20,21为35∶65∶03;化合物7为55∶45∶03;化合物9,10为50∶50∶03;化合物13,23为30∶70∶03;化合物14为38∶62∶03;化合物16,17,18,19,24为45∶55∶03;化合物25为42∶58∶03。

取各化合物的储备液,用最后1次洗涤Caco2细胞单层的HBSS将其分别配制成04,20,10,50,100,200,400 μmol·L-1的对照品溶液,冷冻干燥,按照各对照品溶液的原浓度定量加入甲醇涡旋后超声溶解,15 000 × g离心10 min,取上清液,在上述色谱条件下进样20 μL,以对照品摩尔浓度(x)为横坐标,峰面积(y)为纵坐标,绘制标准曲线,得线性回归方程,相关系数(r)在0999 5及以上;所有25个化合物的线性范围为04~400 μmol·L-1。

25个化合物在高(200 μmol·L-1)、中(50 μmol·L-1)、低(10 μmol·L-1)浓度的日内和日间精密度RSD分别为041~31,068~51;日内和日间准确度分别为9482%~1172%,8996%~1179%。

32原形化合物回收率和细胞蓄积

为考察双向转运前后原形化合物的数量变化情况,确保测定的Papp准确可靠,对化合物进行了回收率试验。回收率是指在转运某一时间点,测得的AP端和BL端培养液中的原形化合物总量占转运初始时原形化合物给药量的百分率。结果表明,25个化合物从AP端到BL端和从BL端到AP端转运的回收率分别为8919%~1018%,8433%~1004%。从结果可以看出,25个异黄酮类化合物的原形回收率均较高,表明其在Caco2细胞中的蓄积量皆极少,同时表明该类化合物稳定性较好,不易被Caco2细胞代谢,适合采用Caco2细胞模型进行肠吸收研究。

33受试化合物的稳定性

将受试化合物溶解在HBSS缓冲液或100 ℃灭火的Caco2细胞培养液中,于37 ℃水浴摇床上温育180 min,或取出冷冻干燥后在-20 ℃冰箱中保存24 h,或经冻融循环,然后按218项方法制备分析样品,经HPLCDAD分析,结果表明受试化合物稳定性良好。

34攝取转运和外流试验

AP侧或BL侧给予受试样品溶液,各化合物的给予浓度皆为500 μmol·L-1,温育90 min后,分别定量吸取给药侧和接收侧液,HPLC进样分析,计算Papp,见表1。endprint

4讨论

通过对通脉方中化学成分的LCMS(liquid chromatographytandem mass spectrometry)分析[5],确认本文受试的25个异黄酮类化合物均来源于通脉方中的葛根。

由表1结果可知,受试的25个异黄酮类化合物中,大豆苷元(1)和芒柄花素(2)的Papp由AP侧到BL侧转运分别为(255±003)×10-5,(306±001)×10-5 cm·s-1;由BL侧到AP侧反流分别为(262±0)×10-5,(265±011)×10-5 cm·s-1。在本实验条件下,吸收转运良好的阳性对照药普萘洛尔由AP侧到BL侧转运的Papp为(266±032)×10-5 cm·s-1,它们同处于10×10-5 cm·s-1数量级,判断1和2属于吸收良好的化合物,根据其PappAP→BL/PappBL→AP的比值分别为115,097,都接近于1,推测其吸收的主要动力来源于膜两侧的浓度差,为被动扩散[9]。在受试的25个化合物中,1和2是苷元,吸收转运好于苷,吸收转运效果相差1~2个数量级,提示苷元中引入糖基大大降低其吸收转运率。

其他23个异黄酮苷类化合物的Papp与在本实验条件下吸收不良的阳性对照药阿替洛尔的Papp (234±010)×10-7 cm·s-1同处于10×10-7 cm·s-1数量级,判断这23个异黄酮苷类化合物都属于吸收不良的化合物[9]。从PappAP→BL/PappBL→AP的比值看,5羟基芒柄花苷(3)染料木苷(7)、澳白檀苷(11)、葛花宁(12)和染料木素7OβD呋喃芹糖基(1→6)OβD吡喃葡萄糖苷(19)分别为018,028,045,038,049,提示在转运过程中可能存在外流机制,有外排载体参与,其中3的外排现象最明显。

化学结构上形成明显对比的,化合物5(大豆苷)是1的7OβD吡喃葡萄糖苷,其Papp与苷元1的相比降低了2个数量级;化合物4(芒柄花苷)是2的7OβD吡喃葡萄糖苷,其Papp与苷元2的相比亦降低了2个数量级。化合物8(葛根素)是1的8CβD吡喃葡萄糖苷,其Papp與苷元1的相比亦降低了2个数量级,这解释了8口服生物利用度低而研制出葛根素注射液的原因;化合物21(6″OD木糖基葛根素)是1的8C双糖苷,其Papp与苷元1的相比降低了3个数量级。化合物3,7,11,12,19的共同特征是母核A环的C5位上均具有羟基,并且C7位上的羟基均被糖苷化,它们的Papp均在10×10-7 cm·s-1数量级。苷化大大增高了化合物的亲水性,使其在肠的吸收性大大降低。

对比异黄酮母核A环C5位上具有羟基、C7位羟基未被糖苷化、但C8位C葡萄糖苷化的异黄酮苷18,20,22,它们的PappAP→BL/PappBL→AP分别为107,185,076,总体上以从AP侧到BL侧转运为主导趋势。母核C5位具有羟基、7O糖苷化、C8和C3′无取代、C4′具有羟基或甲氧基取代的化合物3,7,11,12,19皆有外排现象,而C4′甲氧基取代者(3,11)比相应的羟基取代者(7,19)外排更明显。由此可初步推断:异黄酮类化合物具有C5羟基、且C7位羟基被糖苷化,可能是转运过程中外排机制的主要原因。

尽管苷类化合物与其苷元相比更难吸收,但苷类化合物一般为“前药”[12],在肠内细菌的作用下可转化为相应的苷元,如大豆苷转化为大豆苷元、芒柄花苷转化为芒柄花素、染料木苷转化为染料木素(genistein)[6];尽管通脉方中的主要异黄酮类化合物为其苷[35],原形化合物难以吸收,但这些苷类化合物在肠内细菌作用下转化为相应的苷元[13],将大大提高这些苷类化合物的生物利用度。本研究为合理应用通脉方、确定其物质基础并据此制定质量标准[13]提供了科学依据。

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[责任编辑张燕]endprint

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