羟基红花黄色素A 体内过程研究进展

吴 亮康 安乐世俊唐于平

（1.南京中医药大学药学院，江苏 南京 210023； 2.陕西中医药大学药学院，陕西 咸阳 712046）

红花作为传统中药已有二千五百多年的应用历史，备受国内外人群的关注，它始载于《开宝本草》，现主产于新疆、河南、云南等地，《本草纲目》中记载它具有活血通经、散瘀止痛的功效。红花在中药方剂中以汤剂煎服为主，其水溶性成分发挥主要药效，水提物中主要包括醌式查尔酮苷类成分［1］，其中羟基红花黄色素A 是红花发挥活血化瘀功效最主要的有效成分，《中国药典》明确规定以该成分为指标进行含有量测定和质量控制。

作为代表性的中药活性单体成分，羟基红花黄色素A也是目前临床用药中为数不多的中药注射剂原料之一，临床应用十分广泛，特别是在心脑血管疾病的治疗中起着重要的作用，许多学者在致力于探究阐明该成分作用机制，但对于其体内过程，特别是代谢方面的研究远远滞后于其药理作用和分子机制。因此，本文搜索CNKI、维普、Web of Science、Pubmed 数据库，结合近15 年来文献调研及科研团队的研究近况，对羟基红花黄色素A 体内过程研究相关进展作一概述。

1 体内浓度测定（体内暴露）及药动学参数研究

对于大多数药物而言，进入血液循环是其发挥药理效应的前提和基础，药物在血浆中的暴露程度可反映其作用强度和持续时间，常通过测定给药后不同时间点血药浓度来计算峰浓度（Cmax）、达峰时间（tmax）、曲线下面积（AUC）、消除半衰期（t1／2）、清除率等药动学参数，以反映药物吸收、分布、消除动力学特征，从而定量描述药物的体内过程。在临床前及Ⅰ期临床研究的不同阶段，分别会用啮齿类动物（如大鼠、小鼠）、非啮齿类动物（如比格犬、食蟹猴）、人类（健康、疾病）进行试验，以评价药物药动学行为是否合适。

1.1 大鼠体内研究 羟基红花黄色素A 在大鼠体内的消除快，半衰期短，灌胃给药生物利用度低，其体内过程受疾病状态以及红花提取物或复方制剂中其他成分的影响，可通过剂型设计和研究来改善其药动学行为。

1.1.1 羟基红花黄色素A 单体静注／灌胃给药 尾静脉注射给药后，羟基红花黄色素A 在大鼠体内过程符合二室模型动力学特征［2-3］；在不同的给药剂量（最低0.1、1.0、2.6 mg／kg，最高3、6、12、24 mg／kg）下，AUC 均随剂量成比例增加，呈线性消除，消除半衰期0.41～0.83 h，消除速度快［2-5］。Zhu 等［6］基于LC-MS 法，以尾静脉注射方式对不同剂量羟基红花黄色素A 在大鼠体内的药动学行为进行了研究，也得到类似的结果。羟基红花黄色素A 单体灌胃给药（3.125、12.5、50 mg／kg）后，其AUC 也与剂量成比例增加，在体内也呈线性消除，但口服生物利用度较低（仅1.2%左右），由于存在吸收过程，其平均驻留时间（MRT）显著长于静脉注射给药［3］。

1.1.2 疾病状态对羟基红花黄色素A 药动学行为的影响 乔逸［7］、田云［8］等基于血瘀模型大鼠开展了研究，发现在雄性血瘀模型大鼠中该成分吸收和代谢均明显慢于正常大鼠，AUC、Cmax均明显增加，而表观分布容积和清除率较正常大鼠均显著下降。另外，正常、雌性血瘀模型大鼠灌胃给予当归-红花药对之后，羟基红花黄色素A 在后者中Cmax、AUC 显著升高，半衰期明显延长［9］。由此可知，血瘀状态增加了羟基红花黄色素A 在大鼠体内的暴露及作用持续时间，明确了该成分在血瘀证大鼠体内的药动学特征。

1.1.3 羟基红花黄色素A 单体／提取物给药 田云［8］、王婧雯［10］等报道，与单体给药比较，红花提取物给药后羟基红花黄色素A 的吸收变快，消除半衰期延长，表观分布容积明显下降，提示红花提取物中其他成分可能影响了羟基红花黄色素A 吸收和代谢，在血瘀证大鼠中以提取物给药时也能产生类似的影响［11］。孙燕雯［12］、Gui［13］等分别基于HPLC 和LC-MS／MS 技术也发现，灌胃给予红花水提物或红花粉末后羟基红花黄色素A 吸收较快，半衰期较单独给药有所延长。红花提取物中其他成分能加快羟基红花黄色素A 吸收，延长其体内持续时间。李翼等［14］发现，与红花黄色素给药相比，给予红花提取物后羟基红花黄色素A 吸收更好，Cmax、AUC 更高，表观分布容积明显降低，清除率有所下降，提示红花中其他非黄色素类成分也可能会促进该成分吸收，但仍需进一步研究。

1.1.4 复方制剂对羟基红花黄色素A 体内过程的影响 甘美婵等［15］比较了大鼠分别静脉注射丹红复方制剂、羟基红花黄色素A 后羟基红花黄色素A 在大鼠体内的药动学行为，发现该成分药动学行为基本一致，消除半衰期接近60 min，但复方给药后羟基红花黄色素A 清除率明显下降，分布速度也有所减慢。施笑晖等［16］比较了雄性大鼠分别尾静脉注射谷红注射液、注射用羟基红花黄色素A 单体溶液后羟基红花黄色素A 药动学行为，发现与单体给药比较，谷红注射液AUC 明显升高，清除率明显减少，消除半衰期延长。汤建明等［17］比较了雄性大鼠分别灌胃给予红花、复方脑得生片后羟基红花黄色素A 药动学行为，发现后者AUC、Cmax均明显高于前者，tmax、消除半衰期更短，即复方给药条件下该成分吸收、消除均变快，生物利用度明显提高。徐宁等［18］比较了雄性寒凝血瘀大鼠分别灌胃给予红花单煎液、红花-苏木合煎液后羟基红花黄色素A 药动学行为，发现后者AUC、Cmax增加，表观分布容积、清除率减小，表明配伍可促进该成分吸收，降低其体内分布，从而发挥增效的作用。综上所述，复方制剂中的其他化学成分都可能对羟基红花黄色素A 体内过程及其作用发挥产生一定影响，可通过促进吸收或延长作用时间来增加其药效。

1.1.5 剂型设计 针对羟基红花黄色素A 生物利用度低的缺点，李江然等［19］制备了脂质体制剂，可使该成分平均驻留时间明显延长，Cmax、AUC、相对生物利用度等参数明显增加。Lv 等［20］采用了双重乳化药物递送系统，以提高羟基红花黄色素A 口服吸收和生物利用度。黄钰茹等［21］制备了羟基红花黄色素A 复合纳米乳制剂，能明显提高该成分Cmax、AUC，增加其口服生物利用度。由此可知，合适的剂型设计能改善羟基红花黄色素A 药动学行为。

1.2 犬体内研究 总体而言，羟基红花黄色素A 在比格犬体内半衰期短，消除较快；与大鼠相比，该成分在比格犬体内消除略慢，滞留时间略长。Chu 等［4］以静脉滴注方式对不同剂量羟基红花黄色素A 在比格犬体内的药动学行为进行了研究，发现在6、12、24 mg／kg 剂量下该成分在犬体内呈线性消除，半衰期约为1.16～1.35 h。Zhan 等［22］对比格犬静脉注射丹红冻干粉注射液后羟基红花黄色素A 在血浆中的药动学行为进行了研究，发现该成分体内过程符合二房室模型动力学特征，消除半衰期约为1.90 h，长于文献报道的单独给药，提示复方注射液给药时可能存在一定药物相互作用。

1.3 人体内研究 考虑到动物与人之间的种属差异，药物必须经过临床实验，揭示其体内过程，证实其安全性和药效后才可上市。文爱东等［23］研究了12 名健康受试者口服红花口服液后羟基红花黄色素A 血浆药动学行为，发现该成分吸收较快，达峰时间为1 h，消除半衰期较短，约为2.6～3.5 h。田云［24］、杨志福［25］等对女性健康志愿者单剂量静脉滴注注射用红花黄色素高、中、低剂量（分别含140、70、35 mg 羟基红花黄色素A）后羟基红花黄色素A体内过程进行了研究，发现该成分体内过程符合二房室模型动力学特征，吸收较快，tmax约为1.00～1.08 h，在3 个剂量下AUC、Cmax均与剂量呈线性关系，消除半衰期均较快，约为2.98～3.35 h。李长印等［26］对健康志愿者静脉滴注羟基红花黄色素A 注射用粉末后的临床药动学行为进行了研究，发现在单次给药时3 个剂量（25、50、75 mg）下AUC、Cmax均与剂量成呈线性关系，消除半衰期约为3.91～4.18 h；连续给药7 d（50 mg）后Cmax、AUC 均显著下降，消除半衰期由3.91 h 延长至4.41 h；羟基红花黄色素A 体内过程存在一定的性别差异，男性受试者Cmax、AUC 均比女性受试者低。另外，与大鼠、比格犬相似，羟基红花黄色素A 在健康人群中的吸收也较快，半衰期也较短。

如前所述，由于疾病状态会改变机体的生理功能和酶的活性，从而影响药物体内过程，故在健康受试者和各种疾病（适应症）患者体内的动力学行为可能存在不同程度的差异。Guo 等［27］测定了脑损伤患者静脉滴注血必净（含63 mg 羟基红花黄色素A）4 h 后羟基红花黄色素A 在血浆、尿液、脑脊液中质量浓度，发现血浆中该成分质量浓度范围为4 350.3～5 431.1 ng／mL，但在血脑屏障功能受损的情况下仅0.45%～1.02% 能进入脑脊液；尿液中羟基红花黄色素A 质量浓度范围较低，仅为267.8～417.8 ng／mL，提示羟基红花黄色素A 可能被代谢。Jia 等［28］研究了羟基红花黄色素A 在健康受试者、因稳定性心绞痛造成的血瘀证患者体内的药动学差异，发现静脉滴注140 mg 该成分后与健康受试者相比，血瘀证患者Cmax、AUC 均明显增加，消除半衰期明显延长，清除率有所降低，证实血瘀状态可明显其体内药动学行为。王谨涵等［29］测定了肾功能不全患者血浆中羟基红花黄色素A 浓度，比较了其与肾功能正常患者的差异，发现静脉滴注100 mg 注射用红花黄色素（85 mg含羟基红花黄色素A）1 h 后，患者体内该成分血药浓度明显高于正常人，推测可能与肾功能损伤后影响药物排泄有关。吕国栋［30］等研究了羟基红花黄色素A 在糖尿病合并肾功能受损、糖尿病肾功能正常受试者体内的药动学行为差异，发现静脉滴注100 mg 注射用红花黄色素后，糖尿病合并肾功能受损组患者体内该成分Cmax、AUC 升高，表观分布容积、清除率明显降低，表明肾功能受损可影响糖尿病患者的生理状态，改变相关动力学指标。综上所述，在疾病状态下需对羟基红花黄色素A 用药剂量进行调整，并加强用药监测，以确保临床用药的安全有效。

1.4 小结 由于羟基红花黄色素A 极性较大，在胃肠道、肝脏中容易分解代谢，导致其消除较快，半衰期较短，在口服或灌胃给药条件下生物利用度较低。因此，需要通过剂型设计或其他手段来改善该成分体内动力学行为，使其更好地发挥药效。同时，羟基红花黄色素A 原型成分在体内暴露量低，暴露时间短，也提示其代谢产物可能具有一定药效活性。

2 其他动力学过程研究

2.1 吸收部位 在药动学参数中，Cmax、tmax、AUC 虽可反映药效发挥快慢、强弱、药物总利用程度，但三者仅考虑药物吸收的综合结果，未涉及具体吸收机制和过程。张海防等［31］对羟基红花黄色素A 在大鼠体内的吸收机制进行了研究，通过肠襻法实验发现该成分在胃内不吸收，在肠腔内吸收迅速，在空肠内有最佳吸收，在十二指肠内吸收也较好；小肠推进实验显示，橄榄油可抑制大鼠胃肠道蠕动，使该成分在胃内停留时间延长，延缓并增加其吸收；该成分吸收受到肠上皮细胞中P-糖蛋白外排影响，维拉帕米、环孢素等P-糖蛋白抑制剂可增加其吸收和生物利用度，回肠中P-糖蛋白分布较密集，对抑制剂的作用更加敏感。李翼等［14］比较了雄性大鼠灌胃给药红花提取物、红花黄色素后羟基红花黄色素A 吸收情况，发现该成分主要在小肠吸收，给予提取物后可增加其在盲肠和大肠中的浓度。由于羟基红花黄色素A 吸收较差，故可针对该成分具体吸收部位及吸收机制进行剂型优化和结构改造，从而改善其体内过程，增加其生物利用度。

2.2 血浆蛋白结合及组织分布 吸收入血的药物会与血浆蛋白结合，从而暂时失去活性，只有游离型药物才能分布至靶器官或靶组织，发挥生物效应或产生毒副反应。Chu等［4］测定了羟基红花黄色素A 血浆蛋白结合率，发现在平衡透析48、72 h 后该成分血浆蛋白结合率约为50%左右，表明其血浆蛋白结合率较低，联合用药时不易因血浆蛋白结合部位的竞争性置换而使药效明显增强。刘月庆等［32］以尾静脉注射的方式研究了羟基红花黄色素A 在小鼠体内的分布情况，发现在31.8 mg／kg 给药剂量下该成分在小鼠体内分布广而迅速，各组织中AUC 依次为肾＞肝＞肺＞心＞脾，MRT 依次为肝＞肾＞脾＞心＞肺，而在脑中未能检测到。李翼等［14］比较了雄性大鼠灌胃给予红花提取物、红花黄色素后羟基红花黄色素A 分布情况，发现该成分分布较广，但仅在肠中浓度能达到定量限，而提取物给药可增加其在肺中浓度使其也能达到定量限。综上所述，羟基红花黄色素A 在大鼠、小鼠体内分布均较为广泛，能分布至心、肝、肾等组织，有利于该成分在相应靶器官中发挥药效，但难以透过血脑屏障。

2.3 排泄 肾排泄、胆汁排泄是药物及其代谢物体内消除主要方式，在不同的给药方式和生理／病理状态下，药物在不同途径中的排泄情况也会存在差异。

2.3.1 静注给药 张海防［3］、Chu［4］等以尾静脉注射方式研究了羟基红花黄色素A 在大鼠体内的的排泄情况，发现该成分胆汁排泄较快，粪便、胆汁消除较少，而尿液中累积排泄率较高（分别为88.6%、31.1%～78.7%），以肾排泄为主要途径。李长印等［33］对3 名男性健康受试者静脉滴注羟基红花黄色素A 注射用粉针剂后羟基红花黄色素A 尿排泄情况进行了研究，发现48 h 内该成分总尿液排泄率为41.97%～65.98%，证实该途径下其主要排泄途径为尿排泄。

2.3.2 灌胃给药 张海防［3］、李江然［34］等以灌胃给药方式研究了羟基红花黄色素A 在雄性大鼠体内的排泄情况，发现该成分在尿液中累积排泄率较低，而胆汁中较高，有较强的胆汁外排效应，以粪便排泄为主（分别为48%、36.66%～52.66%）。张朝阳等［35］比较了雄性大鼠灌胃给予红花水提物、单体后羟基红花黄色素A 排泄情况，发现2种给药方式下该成分在尿液、粪便中的排泄趋势基本一致，并且在胆汁中排泄率很低，粪中最高。

2.3.3 提取物／复方及剂型对羟基红花黄色素A 排泄的影响 冯旭等［36］比较了雄性大鼠灌胃给予复方脑得生片、红花提取物、单体后羟基红花黄色素A 排泄情况，发现该成分在大鼠胆汁、粪便、尿液中的排泄存在明显差异，以红花提取物组排泄量最高，脑得生片组排泄量明显低于红花提取物组，提示红花中其他成分影响了其吸收和利用，而复方配伍可通过减少其以原型排出体外，从而增加生物利用度。李江然等［19］比较了雄性大鼠灌胃给予羟基红花黄色素A 脂质体制剂、水溶液后羟基红花黄色素A 排泄情况，发现该成分原型主要经粪便、尿液排泄，脂质体制剂给药后其尿液排泄明显增多，粪便排泄明显减少，但总和仍在50%左右。

2.3.4 小结 在静脉注射／静脉滴注给药方式下，羟基红花黄色素A 排泄以尿液为主；在口服／灌胃给药方式下，该成分排泄以粪便为主。复方配伍可减少羟基红花黄色素A 排泄，从而达到增效作用；脂质体可增加该成分尿液排泄，减少其粪便排泄。与静脉给药比较，口服给药可增加羟基红花黄色素A 体内过程，其中肠道菌群可能发挥了一定作用，同时该成分也有可能通过影响肠道菌群来调控脑-肠轴，从而达到治疗脑血管疾病的目的。

3 代谢研究

3.1 体内外代谢 机体中包含各种代谢酶，如细胞色素P450（CYP450）酶、葡萄糖醛酸转移酶（UGT）、谷胱甘肽-S-转移酶（GST）等，这些代谢酶主要存在于肝脏，同时也广泛分布于肠、肾脏、肺、脑、血浆等组织器官，能介导各种Ⅰ相、Ⅱ相代谢反应。当药物进入机体之后，并不一定以原型形式直接发挥作用，而会在各种代谢酶的作用下发生氧化、还原、水解、结合等反应，生成一系列代谢产物，其中只有在体内具有活性的原型成分和代谢产物才能最终产生生物效应。因此，对于药物（特别是中药成分）而言，代谢会直接影响其药效的发挥，同时也是造成其体外活性与体内药效之间存在差异的主要原因。

3.1.1 体外 羟基红花黄色素A 结构较为稳定，在体外条件下未见有其代谢产物的报道，仅在体内研究过程中有不同类别生物转化。课题组基于大鼠肝微粒体及肝S9，采用体外温孵法对羟基红花黄色素A 代谢转化进行了研究，但在相应条件下未能发现其代谢产物［37］。

3.1.2 体内 李江然等［19］研究了大鼠灌胃给药羟基红花黄色素A 后在胆汁中的代谢情况，通过酶水解实验、LCMS 法测定初步鉴定出2 个Ⅱ相结合物，即单硫酸结合物及谷胱甘肽结合物。Chen 等［38］通过灌胃给药方式研究了羟基红花黄色素A 在大鼠体内的代谢情况，在血浆、尿液中共找到14 个代谢产物（含3 组同分异构体），主要为羟基红花黄色素A 脱去糖基或其他片段的降解产物，以及这些降解产物的葡萄糖醛酸结合物或硫酸结合物，其分子量均小于原型。课题组通过灌胃给药方式比较了羟基红花黄色素A 在正常、血瘀模型雌性大鼠体内的代谢情况，共检测和鉴定出8 个代谢产物（在血浆、胆汁、尿液、粪便中分别为2、2、4、6 个），代谢途径涉及脱水、加氢、羟化、水合、羟化加甲基化、乙酰化、葡萄糖醛酸化、羟化加葡萄糖醛酸化等，它们均存在于正常大鼠体内，而在模型大鼠中只检测到7 个，并且在不同组大鼠血浆、胆汁、尿液、粪便中分布均有明显差异［39］；进一步通过静脉注射方式研究了羟基红花黄色素A 在大鼠体内的代谢情况，从血浆、尿液、粪便中共鉴定出10 个代谢产物，其主要代谢途径涉及脱水、脱糖、葡萄糖醛酸化、甲基化等，而且部分代谢产物经历了不止一步的代谢过程［37］，它们主要出现在尿液中，与前期研究报道的灌胃给予羟基红花黄色素A 后代谢产物主要出现在粪便中有所差异，提示肠道菌群可能在羟基红花黄色素A 口服给药的过程中发挥了一定作用。

3.2 代谢相互作用 药物在体内除了会在代谢酶的作用下生成一系列代谢产物外，同时也会对代谢酶活性产生影响，即诱导或抑制作用，从而影响自身或其他酶底物的体内过程和生物效应。由于代谢抑制能够非预期地提高药物在体内的浓度，故往往被认为具有一定危险性，应尽量加以避免，或在临床进行药物剂量调整及血药浓度监控。体外实验中，常用Cocktail 法考察待测化合物对代谢酶各亚型的诱导或抑制作用，从而评价其在联合用药时的潜在风险［40］，但目前暂无通过该方法研究羟基红花黄色素A 对代谢酶活性影响的报道。

Xu 等［41］根据CYP 酶不同亚型特征底物的动力学行为及各亚型mRNA 表达，基于整体动物水平研究了大鼠灌胃给予羟基红花黄色素A 后对代谢酶活性的影响，发现在长期（14 d）给药3、12 mg／kg 剂量下该成分能明显抑制CYP1A2 活性及其mRNA 表达，显著诱导CYP3A1 活性及其mRNA 表达；在长期（14 d）或短期（3 d）连续给药12 mg／kg 剂量下，该成分均能明显抑制CYP2C11 活性及其mRNA 表达，但在相同条件下对CYP2D4 活性及其mRNA表达无明显影响。由于羟基红花黄色素A 在临床上可能会与西药联用以治疗心血管疾病，而且红花可能与其他药材组成复方制剂或配伍给药，故明确该成分对代谢酶的潜在影响能提高其临床用药的安全性和有效性。

3.3 小结 总体而言，目前对羟基红花黄色素A 代谢领域的研究仍然较少，尚未揭示参与其代谢的主要代谢酶亚型，以及其对应的代谢反应和代谢产物，也未能从代谢酶的蛋白表达、配体-受体结合模式等方面综合阐明该成分对代谢酶的作用及机制。虽已通过质谱技术初步鉴定出了羟基红花黄色素A 在大鼠体内的一系列代谢产物及其可能的代谢途径，但均未进行结构确证及药效学研究，考虑到该成分半衰期短、代谢广泛等体内过程的特点，还需进一步对其代谢产物的活性进行考察，以期发现更具成药潜力的先导化合物。该成分体内过程见图1。

4 总结及展望

现已有部分文献综述了羟基红花黄色素A 的研究进展［42-44］，但对于其体内过程方面的论述均较为单薄。由于药物体内过程会直接影响其药效发挥，同时也是造成其体外活性与体内药效之间存在差异的主要原因，故对羟基红花黄色素A 体内过程（特别是代谢）作进一步研究不仅有利于揭示其真正的有效成分和作用机理，为其临床合理用药提供科学指导，而且对解释中药复方的配伍和应用规律有着积极的促进作用。本文从体内浓度（体内暴露）及药动学参数、其他动力学过程（吸收部位、血浆蛋白结合及组织分布、排泄）、代谢3 个方面对羟基红花黄色素A 体内过程的相关研究进展作了系统综述。前期报道内容大多为羟基红花黄色素A 的体内浓度测定、药动学行为、排泄，而课题组主要围绕该成分体内外代谢进行了研究，初步揭示了其生物转化过程，以及在不同给药方式或疾病状态动物中的代谢差异，并构建了代谢谱。

考虑到羟基红花黄色素A 在临床上常以复方制剂形式（如丹红注射液、谷红注射液、血必净注射液、脑得生片等）用药，或可能与西药联用以治疗心脑血管疾病，故在明确其代谢途径基础上，还有必要更系统地阐明其对代谢酶活性的影响，从而揭示药物之间可能存在的相互作用，为其临床制定给药剂量，保证用药安全有效、减少药物的不良反应提供依据。另外，课题组通过不同给药方式之间比较发现肠道菌群对羟基红花黄色素A 体内过程有一定影响［37，39］，推测它也可能是发挥药效的潜在靶点之一［45］。因此，今后还需围绕“药物-代谢酶”和“药物-肠道菌群”之间的相互作用，更系统深入地解释羟基红花黄色素A 体内过程和效应机制。