蔣蘇貞, 黃小兵, 吳海秀, 陳春麗, 向云亞, 邱錦濤, 丘志堅
(廣州中醫(yī)藥大學(xué)中藥學(xué)院,廣東 廣州 510006)
生姜為姜科姜屬植物姜ZingiberofficinaleRosc.的鮮根莖,是一種廣泛應(yīng)用的藥食兩用植物,生姜在仲景組方中占重要位置和比例[1],而生姜對中藥復(fù)方配伍究竟有何影響作用,尤其從藥物與藥物相互作用、相互轉(zhuǎn)化或分解代謝,藥物在腸道吸收等角度來闡述,作者尚未見相關(guān)文獻(xiàn)報道。小腸是大多數(shù)口服藥物主要的吸收部位, 預(yù)測藥物小腸吸收的方法主要有離體法和在體法。在體法中大鼠單向腸灌流法 (SPIP)因不損傷研究部位的循環(huán)系統(tǒng)和生理環(huán)境從而能夠較好地模擬人體的體內(nèi)環(huán)境,且結(jié)果與人體試驗結(jié)果相關(guān)性良好[2-3],目前在國內(nèi)外得到了廣泛的應(yīng)用。因此本課題采用大鼠在體單向腸灌流模型,以小柴胡湯中君藥和臣藥主要成分柴胡皂苷a和黃芩苷為指標(biāo),探討配伍生姜對小柴胡湯水煎液中兩種成分在腸道吸收的差異,從藥物“配伍-吸收”角度闡述生姜對中藥復(fù)方配伍的影響作用及其機理,為臨床合理用姜提供依據(jù)。
1.1 儀器 SummitP680型高效液相色譜儀(美國DIONEX 公司);Chromeleon色譜工作站(美國DIONEX公司);UVD170U紫外檢測器;T6型紫外可見分光光度計(北京普析通用儀器有限責(zé)任公司); CU600型電熱恒溫水箱(上海一恒科學(xué)儀器有限公司);蠕動泵(天津協(xié)達(dá));EL204電子天平(梅特勒-托利多儀器有限公司)。
1.2 藥品及試劑 柴胡、黃芩、黨參、清半夏、大棗、生姜、甘草均購自采芝林藥業(yè),經(jīng)廣州中醫(yī)藥大學(xué)中藥鑒定教研室李薇教授鑒定為正品;柴胡皂苷a、黃芩苷(批號MUST-10090202,MUST-11052402)購自中國食品藥品檢定研究院;磷酸,乙醚,正丁醇為分析純;甲醇,乙腈為色譜純。
1.3 實驗動物 SPF級大鼠,雌雄各半,體質(zhì)量(210±20)g,由廣州中醫(yī)藥大學(xué)實驗動物中心提供,許可證:SCXKC(粵)2008-0020。
1.4 溶液配制
1.4.1 Krebs-Ringer(K-R)液的配制 NaCl 7.8 g、KCl 0.35 g、NaHCO31.37 g、NaH2PO40.32 g、MgCl20.02 g、CaCl20.37 g、葡萄糖1.4 g,加蒸餾水溶解并定容至1 000 mL,即得。
1.4.2 小柴胡湯制備 含姜小柴胡湯:取柴胡32 g,黃芩12 g,清半夏12 g,黨參12 g,生姜12 g,甘草10 g,大棗10 g,以水煎煮3次,第1次加水1 000 mL煎煮1 h,第2、3次各加800 mL水,各煎煮45 min,合并煎液,濾過,濃縮成200 mL。不含姜小柴胡湯制備:小柴胡湯藥材中去除生姜,其它操作均同含姜小柴胡湯。
1.4.3 腸灌流液的配制 每100 g體質(zhì)量大鼠取小柴胡湯5 mL,用K-R 液定容至50 mL,作為腸灌流液。 空白腸灌流液制備:取K-R液適量,按“大鼠在體單向腸灌流”方法灌流,收集流出液,即得。
2.1 大鼠在體單向腸灌流實驗[4]
2.1.1 手術(shù)方法 實驗前將大鼠禁食12 h(自由飲水), 腹腔注射20%烏拉坦。麻醉后, 將大鼠固定于恒溫手術(shù)臺上,沿腹中線切開長約3~4 cm的開口,選取約為10 cm回腸, 于切口的上下端插管,結(jié)扎固定, 將傷口用浸有生理鹽水的脫脂棉覆蓋保濕,用37 ℃的生理鹽水沖洗腸段內(nèi)容物至凈。換用預(yù)熱至37 ℃的臺氏液以1 mL/min體積流量灌流10 min,平衡管路及腸段后換上預(yù)熱至37 ℃的灌流液以0.2 mL/min體積流量灌流,30 min后,進(jìn)液口處用已知質(zhì)量的裝有灌流液的小瓶以同樣流速灌流,出液口處用另一已知質(zhì)量的小瓶收集流出液,每隔25 min迅速更換一次灌流液小瓶和收集液小瓶,放冷至室溫后,稱量供試液小瓶和收集液小瓶的質(zhì)量。分別取出0.5 mL后再分別稱量供試液小瓶和收集液小瓶的質(zhì)量。實驗持續(xù)105 min后, 剪下灌流的腸段,測量腸段長度與直徑。
2.1.2 數(shù)據(jù)分析[5]實驗中小腸不僅吸收藥物也吸收和分泌水分, 導(dǎo)致供試液體積變化, 故不能用直接測定藥物濃度的方法計算藥物的吸收。本實驗采用重量法對灌流液的流入和流出的體積進(jìn)行校正,消除其體積變化的影響,按下列方程式計算藥物吸收速率常數(shù) (Ka)和表觀吸收系數(shù)(Papp):
Qin和Qout分別為腸道進(jìn)出口灌流液的體積(mL,假設(shè)進(jìn)出口灌流液的質(zhì)量濃度均為1.0 mg/mL);L和r分別為被灌流腸段的長度(cm)和橫截面半徑(cm);Q為灌流體積流量(約0.2 mL/min),V為灌流腸段的體積(cm3)。
2.2 灌流液中柴胡皂苷a、黃芩苷的測定
2.2.1 色譜條件 DiamonsilC18色譜柱 (250 mm×4.6 mm,5 μm);柴胡皂苷a流動相為乙腈-水,梯度洗脫,0~5 min為30∶70,5~25 min為40∶60,25~30 min為30∶70,體積流量1.0 mL/min,進(jìn)樣體積20 μL,檢測波長210 nm。黃芩苷流動相為甲醇-水-磷酸(55∶45∶0.2),體積流量1.0 mL/min,進(jìn)樣體積10 μL, 檢測波長280 nm。
2.2.2 對照品溶液的制備 精密稱取柴胡皂苷a對照品2.03 mg,置10 mL量瓶中,加甲醇溶解并稀釋至刻度,搖勻,即得。精密稱取黃芩苷對照品2.40 mg,置10 mL量瓶中,加甲醇溶解并稀釋至刻度,搖勻,即得。
2.2.3 供試品溶液的制備 柴胡皂苷a的制備[6]:取各時間段收集的腸灌流液各4 mL,加入水飽和正丁醇,萃取3次,每次2 mL,合并正丁醇液濃縮至干,溶于1.5 mL水中,用乙醚萃取3次,每次1.5 mL,棄去乙醚層,加入水飽和正丁醇,萃取3次,每次1.5 mL,合并正丁醇液濃縮至干,殘渣用適量甲醇溶解并定容至1 mL,即得。黃芩苷的制備[7]:取各時間段收集的腸灌流液各30 μL,精密加入甲醇3 mL,11 000 r/min離心10 min,取上清液,即得。
2.2.4 專屬性試驗 分別取柴胡皂苷a和黃芩苷對照品溶液、供試品及空白腸灌流液依法測定;結(jié)果顯示,柴胡皂苷a和黃芩苷的保留時間分別為16.5 min 和8.2 min,兩者峰形均良好,無雜質(zhì)峰干擾,色譜圖分別見圖1、圖2。
圖1 腸灌流液中柴胡皂苷a對照品(A)、供試品(B)和空白腸灌流液(C)的HPLC圖
圖2 腸灌流液中黃芩苷對照品(A)、供試品 (B)和空白腸灌流液(C)的HPLC圖
2.2.5 線性關(guān)系考察 取柴胡皂苷a對照品溶液適量,揮去甲醇,加入空白腸灌流液4 mL,配制成0.76、2.28、3.81、7.61、10.15、15.23 μg/mL的系列標(biāo)準(zhǔn)液,按柴胡皂苷a供試品制備方法進(jìn)行制備,各質(zhì)量濃度進(jìn)樣20 μL,以質(zhì)量濃度(X)對峰面積(Y)進(jìn)行線性回歸,得柴胡皂苷a的標(biāo)準(zhǔn)曲線方程:Y=0.110X-0.056 (r=0.999 5),表明柴胡皂苷a在0.76~15.23 μg/mL線性關(guān)系良好。
取黃芩苷對照品適量,揮去甲醇,加入空白腸灌流液3 mL,配制成1.0、2.0、4.0、8.0、10.0和12.0 μg/mL的系列標(biāo)準(zhǔn)液, 按黃芩苷供試品制備方法進(jìn)行制備,各質(zhì)量濃度進(jìn)樣10 μL,以質(zhì)量濃度(X)對峰面積(Y)進(jìn)行線性回歸,得黃芩苷的標(biāo)準(zhǔn)曲線方程:Y=0.448X-0.302(r=0.999 4),表明黃芩苷在1.0~12.0 μg/mL線性關(guān)系良好。
2.2.6 方法回收率試驗 分別取5份柴胡皂苷a對照品溶液各0.1 mL,揮去甲醇,分別溶于4 mL大鼠空白腸灌流液,按柴胡皂苷a供試品制備方法進(jìn)行制備,測定,計算柴胡皂苷a的回收率;測得柴胡皂苷a的回收率97.56%,RSD為2.54%;
分別取5份黃芩苷對照品溶液各50 μL,揮去甲醇,按黃芩苷供試品制備方法進(jìn)行制備,測定,計算黃芩苷的回收率。測得黃芩苷的回收率為100.10%,RSD為2.21%。
2.2.7 精密度試驗 分別取柴胡皂苷a對照品和黃芩苷對照品,連續(xù)進(jìn)樣5次,每次10 μL, 計算得儀器精密度;測得柴胡皂苷a的RSD為2.93%,黃芩苷的RSD值為1.54%;表明儀器精密度良好。
2.2.8 重復(fù)性試驗 分別取同一份大鼠腸灌流液各4 mL和30 μL,按供試品制備方法分別制得柴胡皂苷a和黃芩苷供試品溶液各5份,進(jìn)樣測定,結(jié)果表明,柴胡皂苷a的RSD為1.44%;黃芩苷的RSD為1.13%,表明本方法重復(fù)性良好。
2.3 藥物穩(wěn)定性的考察 柴胡皂苷a在K-R液中2 h內(nèi)穩(wěn)定性較好,在含姜組與無姜組中所得藥物濃度為原始藥物濃度的(97.88±3.59)%和(98.15±4.54)% (n=3),而黃芩苷降解殘存率為(96.60±1.99)%和(95.51±1.63)% (n=3),說明樣品在K-R液中基本穩(wěn)定。
在空白腸液中,2 h后含姜組與無姜組中柴胡皂苷a濃度為原始藥物濃度的(95.01±3.67)%和(97.31±3.93)% (n=3),黃芩苷降解殘存率為(94.44±5.41)%和(96.40±3.71)% (n=3),腸灌流實驗為105 min,可認(rèn)為柴胡皂苷a和黃芩苷在實驗過程中基本穩(wěn)定。為了保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,腸灌流液應(yīng)現(xiàn)配現(xiàn)用,灌流后收集的樣品應(yīng)立即冷凍保存或用甲醇稀釋,以免柴胡皂苷a和黃芩苷降解[8]。
2.4 腸壁和灌流管道吸附性考察 在37 ℃水浴條件下,離體大鼠小腸于藥液中孵育2 h,柴胡皂苷a在含姜組與無姜組中所得藥物濃度為原始藥物濃度的(99.27±3.63)%和(98.73±3.71)%(n=3),黃芩苷的藥物濃度為原始藥物濃度的(97.35±4.56)%和( 98.73±3.71)% (n=3),可認(rèn)為大鼠腸壁對藥物的物理吸附、代謝或攝取作用不明顯。
取蠕動泵的灌流管道,置于腸灌流液中,于37 ℃水浴中孵育2 h,柴胡皂苷a在含姜組與無姜組中所得藥物濃度為原始藥物濃度的 (97.05±4.31)%和(95.47±5.62)%(n=3),而黃芩苷的藥物濃度為原始藥物濃度的(95.73±3.16)%和( 97.50±2.15)% (n=3),各組0 h與2 h進(jìn)行比較,均無顯著性差異(P>0.05),可認(rèn)為灌流管道對藥物的物理吸附作用不明顯。為了保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,收集灌流液前應(yīng)用K-R液充分沖洗腸道,避免腸內(nèi)容對小柴胡湯中有效物質(zhì)的吸附,灌流管道應(yīng)于實驗前后用K-R液充分清洗后再使用,避免柴胡皂苷a和黃芩苷在灌流管壁的殘余對樣品造成污染。
2.2.10 腸灌流液中吸收參數(shù)的測定 取適量小柴胡湯水煎液,用K-R液配制成腸灌流液。以回腸為灌流部位,采用大鼠在體單向腸灌流模型考察生姜對柴胡皂苷a和黃芩苷在腸道吸收的影響,結(jié)果見表1。由表1可知,含姜組小柴胡湯中柴胡皂苷a和黃芩苷在回腸的吸收均大于無姜組,且兩組間存在顯著性差異(P<0.05),含姜組的Ka和Papp值均較無姜組增大了1.5倍,表明生姜對小柴胡湯中的柴胡皂苷a和黃芩苷腸道吸收可能有促進(jìn)作用。
表1 生姜對小柴胡湯中柴胡皂苷a和黃芩苷吸收參數(shù)的影響
生姜在中藥復(fù)方中廣泛配伍使用,為探討生姜在復(fù)方中的配伍意義及機理,本實驗以經(jīng)典復(fù)方小柴胡湯為例,從腸道吸收角度,考察配伍生姜對小柴胡湯水煎液中柴胡皂苷a和黃芩苷在腸道吸收的影響。
小腸是大多數(shù)口服藥物主要的吸收部位, 預(yù)測藥物小腸吸收的方法主要有離體法和在體法。在體法中大鼠單向腸灌流法(SPIP)因不損傷研究部位的循環(huán)系統(tǒng)和生理環(huán)境從而能夠較好地模擬人體的體內(nèi)環(huán)境,且結(jié)果與人體試驗結(jié)果相關(guān)性良好[2-3],目前在國內(nèi)外得到了廣泛的應(yīng)用。灌流體積流量在一定程度上代表了腸道蠕動的生理狀態(tài),隨著灌流體積流量的增加,腸道的吸收速率常數(shù)顯著增加,說明腸道的蠕動加快會使藥物吸收增加。人體腸灌流技術(shù)中多采用灌流液體積流量為2~3 mL/min,且人腸道直徑約10倍于大鼠腸道直徑[9],故本實驗大鼠單向灌流體積流量采用0.2 mL/min。
腸灌流實驗中由于腸道對水分的吸收或分泌往往會導(dǎo)致灌流液體積隨時間變化,現(xiàn)多選用酚紅作為灌流液體積的“標(biāo)示物”,然而,灌流過程中酚紅往往也存在一定程度的腸吸收,且其本身還可能干擾某些化合物的腸道轉(zhuǎn)運或分析測定[10]。與傳統(tǒng)的酚紅法相比,采用重量法對灌流液體積進(jìn)行校正,能更直接真實地反映腸道吸收水分的實際情況,從而提高了Ka和Papp值的準(zhǔn)確度[11]。
近年來的研究表明,腸道中真桿菌(E.SP.A-44)和雙歧桿菌(S.SP.Saiko-2)能水解柴胡皂苷,并從其中分離到2種水解柴胡皂苷的酶,這2種糖苷酶分別是SHGasehe 和PHFase。大多數(shù)的柴胡皂苷經(jīng)SHGasehe代謝為前柴胡苷元,再經(jīng)PHFase代謝為柴胡皂苷元。柴胡皂苷元在腸道內(nèi)被吸收進(jìn)入血液中,故柴胡皂苷元是發(fā)揮藥效的主要成分[12]。而真桿菌(E.SP.A-44)和雙歧桿菌(S.SP.Saiko-2)主要存在于結(jié)腸,回腸中有少量分布。黃芩苷在體內(nèi)的過程是先在胃腸道菌群作用下轉(zhuǎn)化為黃芩素被吸收,然后在腸黏膜細(xì)胞內(nèi)復(fù)原為黃芩苷[13-14]而進(jìn)入體內(nèi),雖然水解黃芩苷的菌群多分布于盲腸和結(jié)腸,但回腸部同樣有部分吸收[15],由于結(jié)腸外富含脂肪組織,且結(jié)腸內(nèi)含大量腸代謝物,故實驗中難以對結(jié)腸段進(jìn)行灌流,回腸段因腸道收縮性較好,易于取出沖洗,腸內(nèi)容物較少等,故實驗中選擇回腸作為灌流腸段。
文獻(xiàn)報道[16-17],柴胡皂苷a和黃芩苷均為腸道不易吸收的物質(zhì),但與其他藥物配對使用時,可明顯增加藥物在腸道吸收的量,在柴胡-芍藥藥對配伍中,柴胡皂苷a能促進(jìn)芍藥苷的腸道吸收,可能與柴胡皂苷能打開Caco-2細(xì)胞間的緊密連接有關(guān)[18]。本實驗結(jié)果表明,在小柴胡湯復(fù)方水煎液柴胡皂苷a、黃芩苷在大鼠腸道的吸收速率常數(shù)(Ka)和表觀吸收系數(shù)(Papp)均明顯高于文獻(xiàn)中對這兩個物質(zhì)單體腸吸收Ka、Papp數(shù)值,提示復(fù)方配伍應(yīng)用可能促進(jìn)了方中君藥、臣藥主要活性成分的小腸吸收。我們在前期實驗中觀察到,生姜的配伍對小柴湯中黃芩苷的溶出無影響,而對柴胡皂苷a的溶出有影響,且生姜降低小柴胡湯中柴胡皂苷a的含有量。而本實驗重點考察生姜對小柴胡湯復(fù)方中柴胡皂苷a和黃芩苷腸吸收的影響。實驗結(jié)果表明,在復(fù)方藥物配比、煎煮方法、腸道吸收條件等因素不變的情況下,生姜的配伍與否明顯影響了復(fù)方中主要活性成分柴胡皂苷a和黃芩苷在小腸的吸收,兩者之間存在顯著差異。配伍生姜能明顯提高水煎液中這些活性成分小腸吸收速率及吸收量,提示小柴胡湯中配伍應(yīng)用生姜的原理,除可能在于協(xié)調(diào)方中其他藥物在藥效上發(fā)揮作用外,還可能是因為生姜能促進(jìn)方中君藥、臣藥主要活性成分的小腸吸收。生姜在其他復(fù)方中是否也存在同樣的配伍作用,以及其促進(jìn)吸收的機制有待進(jìn)一步研究。
本實驗從藥物代謝動力學(xué)(如藥物吸收、代謝)的角度研究復(fù)方配伍原理,不僅有助于深化了解中藥配伍本質(zhì),還為中醫(yī)藥配伍理論研究提供新思路。
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