何首乌吸收动力学研究进展

周忆梦，全云云，李芸霞

(成都中医药大学药学院，中药材标准化教育部重点实验室，中药资源系统研究与开发利用省部共建国家重点实验室培育基地，四川 成都 611137)

何首乌，又名首乌、赤首乌，始载于《何首乌录》，为蓼科植物何首乌(PolygonummultijiorumThunb.)的干燥块根。何首乌化学成分复杂，包括二苯乙烯苷类、蒽醌类、黄酮类、鞣质、磷脂、糖类、及微量元素等，其中，二苯乙烯苷类和蒽醌类成分含量较高，二苯乙烯苷类成分包括2，3，5，4′-四羟基二苯乙烯-2-O-β-D-葡萄吡喃糖苷(二苯乙烯苷)及其衍生物，蒽醌类成分包括大黄素、大黄酸、大黄酚、芦荟大黄素、大黄素甲醚和对应苷类成分[1-3]。所含成分进入机体后发挥多种药理作用，如神经保护、抗氧化、提高免疫力、降血脂、抗动脉粥样硬化、抗癌、抗炎、抗菌、抗诱变、抗骨质疏松等，临床用于治疗高血脂、冠心病、心血管疾病、中风、脱发、失眠、久病体虚等，另外还用于防治帕金森病、抑郁症[4-5]等。临床上何首乌多以口服为主，口服后经胃肠道吸收进入机体，从而产生治疗和预防疾病的作用。因此，研究何首乌的吸收转运特征对临床用药具有重要的指导意义。目前，关于药物吸收的研究方法包括体内法、在体法、离体法[6]，所采用的研究手段有血药浓度法、在体胃肠灌流模型[7]、Caco-2 细胞模型[8]等。通过查阅文献，文章总结归纳了何首乌所含成分在以上3种模型中的吸收机制研究，以期为后期研究方向和方法的确定提供参考。

1 体内法

体内法主要通过灌胃给药后测定不同时间点血浆中的药物浓度，绘制血药浓度-时间标准曲线，并根据计算得到的药动学参数评价药物吸收快慢。如：峰浓度(Cmax)，可反映药物在体内的吸收速率和吸收程度；达峰时间(Tmax)，反映药物进入体内的速度，达峰时间短则吸收速度快，反之则吸收慢；吸收半衰期(t1/2Ka)表示药物吸收衰减一半的时间。研究者通过药动学研究，考察了何首乌所含成分在体内的吸收情况。

Zhao等[9]通过LC-Q-TOF-MS法测定大鼠灌胃给予二苯乙烯苷(给药剂量为50 mg·kg-1)后血浆中的药物浓度，采用二室模型拟合分析，得出：Cmax为5.70 μg·mL-1，t1/2Ka为14.80 min，表明二苯乙烯苷在体内吸收较快，与Lv等通过非房室模型分析得到的结论一致[10-11]。何首乌化学成分复杂，二苯乙烯苷在吸收过程中可能受到其他成分的影响，因此，Chen等[12]比较了灌胃二苯乙烯苷单体和何首乌提取液后二苯乙烯苷在比格犬体内的药动学。结果显示，提取液中二苯乙烯苷的t1/2Ka为14.4 min，比单体给药(t1/2Ka为23.4 min)的时间短，提示何首乌中其他成分对二苯乙烯苷的吸收具有促进作用。二苯乙烯苷作为主要成分，对其他成分的吸收亦产生了一定的影响。如，Ma等[13]发现二苯乙烯苷能够促进大黄素的吸收，大黄素的Cmax为0.097 mg·L-1，在相同给药剂量下配伍二苯乙烯苷后，Cmax增加至0.125 mg·L-1。

Wang等[14]对何首乌中多种成分的体内吸收情况进行了研究，实验大鼠灌胃给予何首乌提取液后，在血浆内检测到41种化合物，包括二苯乙烯苷类、蒽醌类、酚酸类及其衍生物，并深入研究了二苯乙烯苷、大黄素苷、大黄素、芦荟大黄素、大黄酸、大黄素甲醚、氧化白藜芦醇等主要成分的药动学。7种成分的Tmax分别为13.8、13.2、12.0、13.2、32.4、37.8、13.8 min，表明除大黄酸和大黄素甲醚外，其余成分在体内被迅速吸收。Lin等[15]研究亦发现大黄素体内吸收较快，推测二苯乙烯苷不仅能促进大黄素的吸收量亦能加快其吸收速率。除影响大黄素的吸收外，二苯乙烯苷可能也会影响其他成分的体内过程。此外，还在血浆中检测到对羟基苯甲醛、2，3，5，4′-四羟基二苯乙烯-2-O-β-葡萄糖苷、大黄素-8-O-β-D-吡喃葡萄糖苷，三种成分的Tmax分别为100.2、42、60 min，相对于大黄素的吸收速率，以上3种成分吸收较慢。药物体内吸收快慢不仅受其理化性质影响，机体的生理状态也会影响药物吸收，研究发现制何首乌中二苯乙烯苷、大黄素、大黄素甲醚在动脉粥样硬化大鼠体内吸收较慢，生物利用度低，各成分药动学行为均符合二室模型[16]。

以上研究表明，何首乌中的二苯乙烯苷类和蒽醌类成分能被吸收进入机体，可能产生协同作用从而发挥药效。除大黄酸、大黄素甲醚、对羟基苯甲醛、2，3，5，4′-四羟基二苯乙烯-2-O-β-葡萄糖苷、大黄素-8-O-β-D-吡喃葡萄糖苷外，其余二苯乙烯苷类和蒽醌类成分在正常大鼠体内吸收较快，t1/2Ka均在10 min左右，且各成分在吸收过程中相互影响。与正常大鼠比较，个别成分在疾病模型大鼠中吸收速率及生物利用度有所下降。应进一步研究各成分在不同模型实验动物中的吸收机制，探索治疗不同疾病的有效成分。

2 在体胃肠灌流模型

药物经口服后主要在小肠吸收，其次为胃，研究药物最佳吸收部位及吸收环境对药物剂型开发具有重要的指导意义。因此，研究者采用在体胃肠灌流模型研究药物的吸收部位和转运特征。根据吸收速率常数(Ka)、吸收半衰期(t1/2)及吸收百分率(Papp)描述药物的吸收，确定最佳吸收部位。

王春英等[17]通过在体胃肠灌流法研究了二苯乙烯苷在体内的吸收情况，结果显示不同质量浓度的二苯乙烯苷在胃内的Papp值均大于50%，在十二指肠到结肠段的Papp值均小于10%，Ka值无显著性差异。从而得出二苯乙烯苷主要在胃内被吸收，肠道吸收较差的结论。二苯乙烯苷含多个酚羟基，为弱酸性药物，在胃酸条件下能以分子形式存在可能是其在胃内吸收较多的原因。同时，研究发现在胃内低浓度和高浓度二苯乙烯苷的Papp存在显著性差异，但中浓度和高浓度却无显著性差异，提示在胃内除被动转运外可能还存在其他转运机制。而二苯乙烯苷在肠道内Papp值随浓度的增加有一定的增加趋势，可能为被动转运，有待进一步研究证明。药动学研究表明何首乌中其他成分对二苯乙烯苷的吸收有一定的影响，因此，应进一步研究在其他成分作用下二苯乙烯苷在胃肠道的吸收特征。

何首乌在体肠灌流主要以二苯乙烯苷为研究对象，没有关于蒽醌类成分在体肠吸收的研究，但同一科属的中药所含化学成分种类相似，同为廖科的虎杖和大黄亦含有二苯乙烯苷类、蒽醌类化合物，可通过对比大黄蒽醌类成分在体肠吸收预测何首乌对应成分的吸收情况。王平等[18]采用单向肠灌流模型研究了大黄中游离蒽醌在不同肠段的吸收特征，通过比较Ka和Papp值得出：芦荟大黄素、大黄素主要吸收部位为十二指肠，大黄酸在空肠段吸收最强，大黄酚在十二指肠和结肠段的吸收均较大，而大黄素甲醚主要在结肠被吸收，而以上成分在回肠段吸收均较弱。

各成分在肠道的吸收不仅受共存成分的影响，肠壁上的外排转运蛋白，如P-糖蛋白 (P-gp) 、多药耐药相关蛋白 (MRP) 以及乳腺癌耐药蛋白 (BCRP)[19]也会影响其吸收。研究发现肠灌流液中加入MRP2和P-gp抑制剂后，芦荟大黄素的Ka和Papp值显著增高，此外，MRP2抑制剂还能提高大黄素的Ka和Papp值，P-gp抑制剂对大黄素甲醚的Ka和Papp值也有一定的影响，而大黄酸则不受以上两种抑制剂的影响，提示芦荟大黄素、大黄素和大黄素甲醚可能是MRP2和P-gp的底物[20-21]。因此，进行在体肠灌流实验时，除成分间的相互影响外，还应考虑肠道环境对各成分吸收的影响。

药动学研究发现二苯乙烯苷能够促进大黄素的吸收，那么在二苯乙烯苷的作用下，何首乌中蒽醌类成分的吸收量及吸收速率可能会有所增加，还有待进一步研究验证。

3 Caco-2细胞模型法

除血药浓度法和在体胃肠灌流模型外，研究者还通过Caco-2细胞单层模型对药物的吸收进行了研究。Caco-2细胞来源于人体结肠腺癌细胞，经培养分化后可形成与人体小肠上皮细胞一致的形态及功能，含有广泛存在于人体小肠上皮细胞的药物代谢酶及各种转运体[22-24]，已被公认为研究药物小肠吸收转运机制的体外人细胞模型系统。该模型主要通过测定药物在Caco-2单层细胞模型上的表观渗透系数(Papp)和表观渗透率(PDR)预测药物在体内的转运机制。

近年来，研究者主要采用Caco-2细胞单层模型考察单体成分的转运机制。如王莹等[25]在Caco-2细胞模型上进行了大黄酚、大黄素、大黄酸和芦荟大黄素的吸收转运实验，结果显示大黄素、大黄酸和芦荟大黄素的Papp值比吸收良好的阳性对照物普萘洛尔小10倍，比吸收不良的阳性对照物阿替洛尔大10倍，表明这三种成分在肠道吸收良好；大黄酚的Papp值接近阿替洛尔的值，属于吸收不良成分。Papp值大小按大黄酚<大黄素<大黄酸<芦荟大黄素的顺序依次升高，各成分的PDR分别为0.67、0.90、0.93、2.17，其中，大黄酚、大黄素、大黄酸的PDR接近1，提示3种成分的转运机制为被动扩散，而芦荟大黄素的PDR值大于1.5，则可能为主动转运。其他研究者得出相同的结论，并发现加入MRP-2和P-gp抑制剂后，Caco-2细胞对大黄素和大黄酚的摄取有所增加，表明两种成分在吸收过程中受到MRP-2和P-gp外排作用的影响，与在体肠吸收结论一致。此外，MRP-2、P-gp、BCRP还参与了大黄酸的吸收转运，其中BCRP转运蛋白起主导作用[26-28]，但MRP-2抑制剂对大黄酸的影响与在体肠得到的结论矛盾，还需进一步探究其原因。

此外，研究者还通过Caco-2细胞模型探讨了药物相互作用下各成分的吸收转运机制。研究发现，二苯乙烯苷能够促进大黄素在Caco-2细胞单层模型上的吸收，进一步验证了体内实验得到的结论。实验中同时加入二苯乙烯苷和MRP2抑制剂、SGLT1抑制剂后，促进作用增强，故推测二苯乙烯苷可能通过影响SGLT1和MRP2而发挥作用[29-30]。然而，Liu等[31]发现在芦荟大黄素和大黄素甲醚存在时(浓度为50 μmol·L-1)，大黄素在Caco-2细胞模型上的吸收减少，而在浓度较低时抑制作用不明显。因为蒽醌类成分结构相似，所以该抑制作用可能是在吸收过程中相互竞争引起的。

4 展望

综上，何首乌所含的二苯乙烯苷类和蒽醌类成分均能被吸收进入机体，二苯乙烯苷、大黄素苷、大黄素、芦荟大黄素等成分在体内吸收速度快。其中，二苯乙烯苷在胃内吸收较多，在肠道的吸收较少，且可能存在多种转运机制，受多种因素干扰。药物经口服后在胃内停留时间较短，不能被充分吸收进入体内发挥作用，因此，为提高药效可将何首乌制剂开发为胃悬浮片。二苯乙烯苷在何首乌中含量最高，口服给药后会影响其他成分的吸收，如可使大黄素的吸收增加，吸收速率加快，但其机制不明确。除二苯乙烯苷外，转运蛋白和外排蛋白也参与了大黄素、芦荟大黄素、大黄素甲醚等成分的吸收过程。

目前，有关何首乌吸收动力学的研究较少，且不够深入，还需深入研究其吸收机制。药物吸收的研究方法各有优缺点，如血药浓度法基于整个机体研究药物的吸收，能准确描述机体对药物吸收的过程。但对药物吸收的评价较为笼统，没有特异性，不能明确药物的吸收部位。并且药物经灌胃给药后被吸收进入血液的过程复杂，耗时长，测定血浆药物浓度难度大；在体法虽能准确定位药物的最佳吸收部位，但在实验过程中，胃肠道环境可能会被破坏，导致实验结果产生误差；而体外法操作简洁方便，但缺少肠道黏液层，细胞间的紧密连接程度与小肠上皮细胞略有不同，且有研究表明，在Caco-2细胞模型上只有被动转运才与体内转运表现出较好的相关性，主动转运与体内机制相关性较差[32]。因此，在进行研究时，应结合不同的研究方法考察何首乌的吸收，系统评价其吸收机制。

肠道上皮细胞表达了不同的转运体和代谢酶，并参与了药物的吸收转运过程。其中P-gp、MRP 以及BCRP 与药物代谢酶细胞色素P450 (CYP450) 是目前研究较多的外排蛋白和代谢酶[33]。研究表明，外排蛋白和代谢酶是引起药物相互作用的重要因素[34]。为避免药物相互作用导致的药效降低或不良反应，可通过加入抑制剂考察不同蛋白对何首乌吸收的影响。此外，胃肠道环境不同，胃内环境呈酸性而肠道偏碱性，在实验时应考察酸碱性环境对吸收的影响。