野黄芩素药物代谢动力学及药物剂型研究进展

郝秀华，孙悦，王蕾，杨锦竹

（吉林大学药学院，长春 130021）

灯盏乙素是菊科植物灯盏花中提取得到的黄酮类化合物，具有良好的抗氧化、抗血小板、肝保护、抗炎等药理作用，对于心血管类疾病有良好的治疗效果。野黄芩素又称灯盏乙素苷元，是灯盏乙素在体内水解掉一个葡萄糖醛酸后的代谢物。研究表明，灯盏乙素被机体摄取后以高脂溶性及高渗透性的野黄芩素作为主要形式在体内发挥作用[1～3]。灯盏乙素和野黄芩素在体内可相互转化，药物代谢动力学性质复杂[4]，主要活性物质、代谢方式及转化机制尚有很大研究空间。野黄芩素作为灯盏乙素在体内的主要代谢物具有非常良好的潜在药用价值。

1 药物代谢动力学性质研究

1.1 吸收

1.1.1 灌胃给药 车庆明等[5]考察野黄芩素不同给药剂量大鼠体内药物代谢动力学，分别以20mg/kg和200mg/kg灌胃给药，采用高效液相-电化学法（HPLCECD）测定给药后不同时间大鼠血药浓度，绘制药时曲线并分析药物代谢动力学参数。结果表明，野黄芩素在大鼠体内血药浓度波动存在双峰现象，分别于给药后1h及10h出现峰值；小剂量给药，野黄芩素完全被代谢，血浆样品中只检测到灯盏乙素；大剂量给药，野黄芩素与灯盏乙素可同时被测到；给药剂量与血药浓度不呈线性关系。20mg/kg野黄芩素大鼠灌胃给药与等摩尔剂量灯盏乙素静脉给药相比[6]，野黄芩素的绝对生物利用度为7%。

1.1.2 在体肠循环及外翻肠囊法 You SH等[7]利用在体单向肠灌流方法和Caco-2单层细胞模型考察肠道内菌群及外排转运体对野黄芩素及灯盏乙素吸收利用的影响作用发现，灌胃给予抗生素后的大鼠组，由于肠道细菌减少，灯盏乙素的吸收较正常组明显减少，但对野黄芩素的吸收几乎没有差异，合并使用外排蛋白抑制剂维拉帕米、丙磺舒及利血平可有效提高灯盏乙素及野黄芩素在大鼠肠道及Caco-2单层细胞模型的吸收，此外，实验结果显示，野黄芩素在空肠的有效肠粘膜通透性明显低于胃肠道其他部分。黄勇等[8]利用超高效液相色谱串联质谱法（UPLC-MSMS）研究野黄芩素在大鼠肠道的吸收情况，通过制备在体循环灌流模型，分别考察药物浓度、pH值、P糖蛋白抑制剂及吸收部位对大鼠野黄芩素吸收的影响，研究发现，野黄芩素在肠道内吸收不受pH值及P糖蛋白的影响，吸收转化率及吸收速率常数与给药剂量呈正相关关系，在小肠内无特定吸收部位，且在小肠内的吸收效果优于结肠。

1.2 分布

唐浩等[9]研究野黄芩素的脑缺血保护作用时，考察了野黄芩素在大鼠体内的药物代谢动力学性质及组织分布，研究结果表明，野黄芩素进入体内后主要分布在血液供应较为丰富的组织；脑内含量最高，其次是肾脏、脾脏、心脏、肺脏和肝脏，野黄芩素在肝脏中含量偏低可能因为野黄芩素在肝脏内大量转化为灯盏乙素所致。

1.3 代谢

1.3.1 野黄芩素体内代谢 野黄芩素经灌胃给药后代谢物主要以结合物形式存在，原型药物较难测到。Tang H等[10]利用超高效液相色谱串联四次飞行时间质谱（UPLC/QTF-MS）分析方法，研究大鼠灌胃给予野黄芩素后血浆、尿液及粪便中药物代谢情况，结果表明，尿液样品中检测到除野黄芩素原型药外9种野黄芩素代谢物，包含灯盏乙素为代表的5种葡萄糖醛酸结合物、硫酸化野黄芩素、甲基化野黄芩素、甲基葡萄糖醛酸化野黄芩素及乙酰基野黄芩素；血浆样品中除去原型药只检测到葡萄糖醛酸化及乙酰化野黄芩素；粪便样品中仅检测到野黄芩素乙酰基化结合物。Yang L等[11]联合高效液相色谱/二极管阵列检测器（HPLC-DAD）、HPLC-MS-MS分析方法鉴别野黄芩素灌胃给药后血浆样品中的代谢物，除去原型药物及其葡萄糖醛酸结合物以外，还发现1种甲基化野黄芩素（野黄芩素-6-O-甲基），并认为该甲基化结合物为代谢物灯盏乙素再次转化物。刘跃等[12]将野黄芩素（12mg/kg）尾静脉注射大鼠，收集血浆，并用 -葡萄糖醛酸水解酶酶解血浆样品，采用UPLC-MS-MS分析方法以扣除原型药方式间接考察野黄芩素葡萄糖醛酸结合物血药浓度变化。DAS2.0软件处理数据发现，给药5min后，各时间点内收集到的血浆样品中结合物浓度均大于原型药的浓度，二者具有相分布、消除行为，且均符合二室模型，认为结合物为野黄芩素静脉给药后体内主要存在形式。此外，范艳芳等[13]以体肠灌流方式、HPLC-MS-MS、高效液相色谱/紫外检测器（HPLC-UV）分析方法研究发现，野黄芩素在FVB/NCrlVr小鼠肠道内主要代谢方式之一是磺酸化代谢；体外FVB/NCrlVr小鼠肝脏S9孵育实验结果显示，野黄芩素磺酸化反应可能存在底物抑制现象。

1.3.2 野黄芩素衍生物体内代谢 Zhang W等[14]研究了野黄芩素的6位甲基化衍生物，灌胃给予6-甲基-野黄芩素，UPLC/QTF-MS鉴定大鼠血浆、尿液、胆汁及粪便样品发现，尿液中主要存在葡萄糖醛酸化、硫酸化及甲基化代谢物，血浆及胆汁样品中主要存在葡萄糖醛酸化代谢物，粪便样品中仅存在乙酰化6-甲基-野黄芩素。对比Tang H研究结果发现，野黄芩素6位甲基化衍生物与野黄芩素在大鼠体内代谢情况相似。

1.4 排泄

车庆明等[15]以200mg/kg剂量灌胃给予大鼠野黄芩素，研究大鼠胆汁样品中代谢物，大鼠麻醉后用聚乙烯管做胆总管插管，收集12h内大鼠胆汁样品，建立灯盏乙素的高效液相色谱-电化学法（HPLCECD）测定分析方法，结果显示，大鼠胆汁排泄物中未见原型药物，代谢物经测定均为灯盏乙素；胆汁累积排泄量前2h较高，8h内排泄量逐渐减少，8h～12h内又有回升现象，可能该血药浓度变化现象为药物肠肝循环所致。

2 药物剂型研究

2.1 脂质体

金玲玲等[16]以氢化大豆卵磷脂、固醇以及磷脂酰乙醇胺脂质-PEG2000（3∶1∶1，w/w）分别平行加入3份不同溶剂进行水化，并以含有2mg/mL野黄芩素的10%蔗糖溶液进行透析，使脂质摩尔系数达到0.15来制备野黄芩素PEG长循环脂质体，考察脂质体粒径、电位及包封率，结果发现，野黄芩素盐溶液更有利于包封效果，长循环脂质体粒径均为 70nm～90nm，PDI值小于0.1，2℃～8℃3个月内可进行稳定释放。以灯盏乙素溶液给药剂量16mg/kg）与野黄芩素长循环脂质体（给药剂量10mg/kg）对比，测定给药大鼠的药物代谢动力学性质发现，两者的T1/2（h）分别为0.24±0.04、34.95±9.75，AUC（0-t）（µg/mL·h）分别为15.25±2.48、3 444.06±427.75。同时，金玲玲等[16]选择内水相pH较高的缓冲盐溶液制备野黄芩素脂质体，利用内、外相pH梯度达到包封目的，有效提高了野黄芩素在储备过程中的化学稳定性。

2.2 纳米混悬剂

Yang X等[17]以羟丙基--环糊精作为冻干保护剂并加入泊洛沙姆188，抗溶剂沉淀法制备野黄芩素纳米混悬剂（粒径及多分散指数分别为342.6±18.2及0.32±0.06nm），分别灌胃给予SD大鼠野黄芩素、灯盏乙素普通混悬剂及野黄芩素纳米混悬剂、野黄芩素物理混合物(加入等量泊洛沙姆188和羟丙基--环糊精)80µm/mL，采用超高液相色谱/光电二极管矩阵检测器（UPLC-PDA）法测定血浆样品中药物含量，结果发现，除了灯盏乙素及其同分异构体外，均未检测到野黄芩素；纳米混悬剂的达峰时间及平均滞留时间对比，野黄芩素及灯盏乙素普通混悬剂均有缩短，认为以苷元作为前药进入机体可有效提高黄酮类物质的生物利用度。

2.3 环糊精包合物

基于野黄芩素难溶于水、吸收利用较差的特点，杨霞等[18]在25℃条件下利用相溶解法，分别考察了羟丙基--环糊精、乙二胺--环糊精、二乙烯三胺--环糊精，以达到增加野黄芩素溶解度的效果，结果显示，对野黄芩素增溶效果由高到低的顺序为乙二胺--环糊精＞二乙烯三胺--环糊精＞羟丙基--环糊精。野黄芩素可与环糊精形成1∶1型包合物，且野黄芩素在环糊精中的相溶解度曲线均为AL型，包合物形式对于野黄芩素具有良好增溶效果。

3 小结

野黄芩素药物代谢动力学研究尚未完善，目前研究成果表明，体内药物代谢动力学符合二室模型，吸收动力学存在双峰现象，推测该药物存在肠肝循环；分布特点以脑内含量最多，其次为肾脏、脾脏、心脏、肺脏和肝脏；小剂量给药体内主要以结合物形式存在，大剂量给药以原型药物和结合物形式共存；体内代谢物种类繁多，口服给药后以尿液中代谢物形式较多，可达10种，血浆样品主要存在原型药物及其葡萄糖醛酸结合物，胆汁样品中只存在其葡萄糖醛酸结合物，粪样品中仅有乙酰基结合物。此外，针对野黄芩素溶解性及稳定性进行剂型设计发现，环糊精类化合物可以包合形式增加野黄芩素的溶解性，脂质体剂型可有效改善野黄芩素稳定性，制备成纳米混悬剂-前药给药系统可提高野黄芩素体内生物利用度。

4 讨论

目前，野黄芩素的理化性质及药物代谢动力学研究相对不完整，稳定性及溶解性未见大量科学报道，野黄芩素体内分布情况鲜有研究。野黄芩素体内代谢物种类较为复杂，代谢物药理活性尚不明确，主要活性物质有待考证。根据野黄芩素理化性质并结合BCS理论合理设计药物剂型，克服其低溶解性或可使得野黄芩素发挥更加良好的药物活性。