羅子宸，張 雯，楊 瑞，單進軍*，狄留慶*

甘草“調(diào)和諸藥”生物藥劑學(xué)機制的研究進展

羅子宸1, 2, 3，張 雯1, 2，楊 瑞3，單進軍3*，狄留慶1, 2*

1. 南京中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院，江蘇 南京 210023 2. 南京中醫(yī)藥大學(xué) 江蘇省中藥高效給藥系統(tǒng)工程技術(shù)研究中心，江蘇 南京 210023 3. 南京中醫(yī)藥大學(xué) 江蘇省兒童呼吸疾?。ㄖ嗅t(yī)藥）重點實驗室，江蘇 南京 210023

甘草在中藥復(fù)方中應(yīng)用廣泛，能夠解毒、調(diào)和諸藥，被稱為藥中“國老”。甘草活性成分在現(xiàn)代臨床中也可與各種化學(xué)藥物或天然產(chǎn)物單體聯(lián)合用藥。甘草及其活性成分的配伍用藥作用機制可能與其改變藥物的溶解度或體內(nèi)代謝過程等生物藥劑學(xué)特性有關(guān)。綜合國內(nèi)外相關(guān)研究表明，甘草酸在甘草體外增溶方面起主要作用；藥物跨膜轉(zhuǎn)運能力的改變也多與甘草酸及其苷元甘草次酸有關(guān)；而甘草黃酮類成分則在影響藥物的體內(nèi)代謝方面發(fā)揮了重要作用。

甘草；甘草酸；甘草次酸；黃酮類成分；藥物相互作用；增溶；跨膜轉(zhuǎn)運；代謝

甘草為豆科植物甘草Fisch.、脹果甘草Bat.或光果甘草L.的干燥根和根莖，具有補脾益氣、清熱解毒、祛痰止咳、緩急止痛、調(diào)和諸藥等功效。其味甘性平，藥性緩和，常作為“使藥”在方中與各類寒熱補瀉藥物同用，以協(xié)調(diào)寒熱，平調(diào)升降，緩和藥物烈性，減輕不良反應(yīng)，并改善組方的療效。南朝梁代陶弘景《本草經(jīng)集注》言甘草“解百藥毒，為九土之精，安和七十二種石，一千二百種草”，且將其“和諸藥”的作用比喻為藥中“國老”；明代李時珍《本草綱目》也認為，甘草“協(xié)和群品，有元老之功”，是“藥中之良相”。這種解百藥毒、調(diào)和諸藥的作用，使甘草成為中藥方劑中最常見的藥物之一，甚至產(chǎn)生了“十方九草”的說法。據(jù)統(tǒng)計，《傷寒論》111首內(nèi)服方劑中，有70首都使用了甘草，比例高達六成；《金匱要略》205首方中，也有超四成使用了甘草[1]。這催生了諸如甘草-芍藥、桔梗-甘草、人參-甘草、茯苓-甘草等經(jīng)典藥對[2]。除中藥間的配伍外，臨床上也有將甘草活性成分與化學(xué)藥物聯(lián)用的報道[3-4]?，F(xiàn)代研究表明，甘草與藥物的相互作用和配伍機制主要體現(xiàn)在2個方面，一方面與其活性成分的藥理作用有關(guān)，如甘草酸通過腎上腺素能β2受體抗哮喘的作用可與沙丁胺醇協(xié)同[5]；另一方面則與生物藥劑學(xué)特性有關(guān)，如聯(lián)用甘草可改變芍藥苷[6]、桔梗皂苷[7]、瑞香素[8]、辛伐他汀[9]等中藥活性成分或化學(xué)藥物的生物利用度。本文根據(jù)配伍甘草及其活性成分后藥物溶解度、跨膜轉(zhuǎn)運和肝臟代謝等發(fā)生的變化，從生物藥劑學(xué)視角為甘草“調(diào)和諸藥”的作用機制提供科學(xué)依據(jù)。

1 甘草活性成分的體內(nèi)代謝過程

1.1 三萜類成分

三萜皂苷是甘草中最主要的活性部位，甘草酸是其代表。甘草酸又名甘草皂苷，在植物體內(nèi)主要以鹽的形式存在，被稱為甘草甜素。研究表明，甘草酸的口服生物利用度僅4.0%，主要經(jīng)腸道微生物水解直接或分步脫去兩分子葡萄糖醛酸（glucuronic acid，GluA）生成皂苷元甘草次酸后被吸收[10]。甘草次酸進入血液后在肝臟細胞色素P450同工酶（cytochrome P450 isoenzyme，CYP450s）、UDP- GluA轉(zhuǎn)移酶（UDP-glucuronyl transferases，UGTs）等代謝酶的作用下發(fā)生羥化（＋OH）或GluA化（＋GluA），生成相應(yīng)的代謝產(chǎn)物[10-11]。甘草酸和甘草次酸的體內(nèi)代謝過程見圖1。

1.2 黃酮類成分

甘草苷和異甘草苷是甘草中最常見的黃酮苷類成分。甘草苷可經(jīng)消化道微生物作用，脫葡萄糖（glucose，Glc）為苷元甘草素后被吸收入血[12]，后者則被肝臟CYP450s、UGTs羥化或GluA化生成相應(yīng)的代謝產(chǎn)物[13-14]。異甘草苷的體內(nèi)過程與之類似[14]，甘草苷和甘草素的體內(nèi)代謝途徑見圖2。

圖1 甘草酸和甘草次酸的體內(nèi)代謝

圖2 甘草苷和甘草素的體內(nèi)代謝

甘草查爾酮A是脹果甘草中一種特有的黃酮類成分，近年國內(nèi)外也對其活性及體內(nèi)代謝過程展開了研究，發(fā)現(xiàn)其被吸收入血后2個酚羥基位點可能分別發(fā)生GluA化，推測與UGTs的作用有關(guān)[15]。

2 甘草及其活性成分的增溶作用

近年來，隨著中藥超分子化學(xué)理論的提出和發(fā)展，中藥水煎液各成分分子間的非共價鍵相互作用日益受到關(guān)注，煎液中一些具有特殊結(jié)構(gòu)的成分分子，可能通過絡(luò)合、包合等作用，以自組裝等形式與其他成分分子形成超分子復(fù)合物，影響后者在煎液中的溶解性能[16]。陶葉琴等[17]基于超分子“印跡模板”理論研究了甘草的增溶特征，發(fā)現(xiàn)甘草對升麻葛根湯等7種中藥復(fù)方湯劑有增溶作用，提示了從增溶角度認識甘草配伍用藥作用機制的可能性。目前，對于甘草增溶作用的機制研究主要集中于其三萜皂苷類化學(xué)成分甘草酸的超分子自組裝特性。

甘草酸分子由疏水的三萜烯和親水的糖鏈2部分組成，具有兩親性，可通過疏水相互作用自組裝形成非共價復(fù)合物[18]。有報道稱，當甘草酸的濃度在0.01～1 mmol/L時，溶液中可以觀察到甘草酸的二聚體復(fù)合物；而當濃度大于1 mmol/L時，則能形成大的膠束樣聚集體[19]。低濃度條件下生成的甘草酸二聚體可將疏水分子結(jié)合于其環(huán)面內(nèi)，形成“主-客復(fù)合物”以增加后者的溶解度；且這種復(fù)合物結(jié)構(gòu)與環(huán)糊精的剛性固定結(jié)構(gòu)相比，更利于與相對分子質(zhì)量過大或過小的疏水分子結(jié)合[20]。而甘草酸膠束樣聚集體則一般在高濃度條件下形成，且在中低pH值條件下穩(wěn)定性高[19]，Matsuoka等[21]也利用小角度X射線散射法印證了這一點，pH值為5或6時甘草酸的臨界膠束濃度分別為2.9、5.3 mmol/L，而pH值大于7時則無法得到確切的臨界膠束濃度。這種由兩親性分子在水中形成的膠束被認為具有親水性的外殼和親脂性的內(nèi)核，可用于負載疏水性藥物[22]。已有許多研究利用甘草酸的這種超分子自組裝行為，開發(fā)出新型遞藥系統(tǒng)，提高疏水藥物溶解性能的同時，也能利用甘草酸的藥理特性發(fā)揮一些作用[21-27]。甘草酸膠束新劑型及性能見表1。

表1 甘草酸膠束新劑型及性能

甘草酸的超分子自組裝特性可解釋其對一些疏水性中藥活性成分或化學(xué)藥的增溶機制，并借此開發(fā)一些新型遞藥系統(tǒng)，但尚無法詮釋甘草在復(fù)方煎液中的增溶機制。原因如下：（1）甘草酸在復(fù)方煎液中的濃度有限，是否能形成二聚體或更大的聚集體需要進一步證實；（2）甘草中并非只有甘草酸具有超分子自組裝特性，報道稱甘草蛋白也有此作用[29]；（3）復(fù)方煎液中成分分子的非共價結(jié)合方式很多，中藥超分子復(fù)合物的形成方式也并不限于包合，甘草活性成分在復(fù)方煎液中與其他藥物成分的作用方式可能是多樣化的，需深入探究。

3 甘草及其活性成分在跨膜轉(zhuǎn)運方面的作用

跨膜轉(zhuǎn)運影響藥物的吸收、分布等體內(nèi)過程。外排轉(zhuǎn)運體的表達和活性、膜滲透性的強弱和細胞間緊密連接的狀態(tài)是影響藥物跨膜轉(zhuǎn)運的重要因素。許多學(xué)者認為甘草及其活性成分可能通過作用于這些環(huán)節(jié)，改變中藥組分或化學(xué)藥物的跨膜轉(zhuǎn)運能力，以改變藥物的吸收和體內(nèi)分布，從而發(fā)揮調(diào)和諸藥的作用。

3.1 對外排轉(zhuǎn)運體的作用

外排轉(zhuǎn)運體是一類將物質(zhì)從細胞內(nèi)泵出細胞外的蛋白質(zhì)，包括P-糖蛋白（P-gp）、多藥耐藥相關(guān)蛋白（multidrug resistance-associated protein，MRP）、乳腺癌耐藥蛋白（breast cancer resistant protein，BCRP）等。它們可保護細胞免受一些外源性物質(zhì)的侵害，但同時也導(dǎo)致藥物的吸收不良或耐藥性。一些中藥活性成分和化學(xué)藥物是外排轉(zhuǎn)運體的底物，甘草活性成分可能通過影響外排轉(zhuǎn)運體的功能（增強或抑制）或表達（上調(diào)或下調(diào)）以改變藥物的跨膜轉(zhuǎn)運能力[30-31]。

3.1.1 甘草次酸對外排轉(zhuǎn)運體的作用 有關(guān)甘草次酸對外排轉(zhuǎn)運體的作用的研究最多。Li等[32]發(fā)現(xiàn)，50 μmol/L 18β-甘草次酸可抑制MDR1-MDCKⅡ和Caco-2細胞中P-gp介導(dǎo)的特異性底物地高辛的外排，且對前者的抑制率高達83.89%，而18α-甘草次酸、甘草苷和甘草酸則無顯著作用，甘草苷和甘草酸甚至一定程度上降低細胞中地高辛濃度，但無統(tǒng)計學(xué)差異。Nabekura等[33]也發(fā)現(xiàn)，18β-甘草次酸可在KB-C2細胞中抑制P-gp介導(dǎo)的柔紅霉素和MRP1介導(dǎo)的鈣黃綠素外排，同等濃度的甘草酸、甘草素和異甘草素則無顯著作用。除P-gp外，Yoshida等[34]還發(fā)現(xiàn)，甘草次酸可顯著抑制Sf9細胞中MRP2和LLC-PK1和BCRP介導(dǎo)的[3H] E217βG外排；而Chen等[35]的研究則表明，甘草次酸可抑制大鼠肝原代細胞中的MRP4和BCRP，提高抗乙肝病毒藥物恩替卡韋的細胞內(nèi)積累，從而增強其療效，甘草酸則無顯著作用。這些結(jié)果提示甘草次酸可能通過抑制P-gp、MRP和BCRP等外排轉(zhuǎn)運體，來促進藥物在胃腸道內(nèi)的吸收或降低某些靶細胞的耐藥性。

然而，當Hou等[36]用甘草次酸處理LS-180細胞時，卻發(fā)現(xiàn)其顯著促進P-gp介導(dǎo)的羅丹明123外排；而He等[37]也得到了類似的結(jié)果，且進一步發(fā)現(xiàn)用甘草次酸處理3、7、10 d可顯著上調(diào)P-gp蛋白的mRNA表達；另外，在人腎小管上皮HK-2細胞模型中，甘草次酸也被發(fā)現(xiàn)可顯著降低細胞中雷公藤甲素的濃度，且此作用可被P-gp抑制劑維拉帕米逆轉(zhuǎn)，表明甘草次酸對P-gp介導(dǎo)的雷公藤甲素外排具有促進作用，提示其或可降低后者的腎毒性[38]。甘草酸對外排轉(zhuǎn)運體的作用見表2。

表2 甘草次酸對外排轉(zhuǎn)運體的作用

IC50-半數(shù)抑制濃度，下表同

IC50-inhibitory concentration, same as below tables

3.1.2 甘草酸對外排轉(zhuǎn)運體的作用 與甘草次酸的爭議性不同，甘草酸及其鹽對P-gp的增強作用報道較多。Guo等[39]報道，甘草酸通過增強P-gp活性，增強Caco-2細胞對積雪草酸的外排作用，并在大鼠體內(nèi)藥動學(xué)實驗中得到了驗證。其他藥物或天然產(chǎn)物，如葛根素[40]、扁蒴藤素[41]、雷公藤紅素[42]等均有被甘草酸促進P-gp外排的報道。這些發(fā)現(xiàn)暗示了甘草酸或可降低一些藥物的胃腸道吸收或進入肝腎細胞的能力，以減小毒性。不過也有少數(shù)報道認為甘草酸及其鹽會抑制P-gp的外排作用，如甘草酸二銨對烏頭堿在腸道中的吸收促進作用就被歸因于此[43]。

甘草酸及其鹽對其他外排轉(zhuǎn)運體的作用報道則相對較少。就MRP而言，報道發(fā)現(xiàn)甘草酸及其鹽對MRP4無顯著作用[35]，但作為競爭性底物一定程度上可抑制MRP2和MRP3對其他藥物的外排，在逆轉(zhuǎn)肝癌細胞的順鉑耐藥性[44]、減少谷胱甘肽的膽汁排泄[45]等方面可能有一定貢獻。甘草酸對外排轉(zhuǎn)運體作用見表3。

3.1.3 甘草黃酮類成分對外排轉(zhuǎn)運體的作用 研究發(fā)現(xiàn)，10 μmol/L異甘草苷、異甘草素、甘草苷、甘草素和甘草查爾酮A處理3、7、10 d均能顯著上調(diào)P-gp、BCRP和MRP2 3種外排轉(zhuǎn)運蛋白的表達，尤以異甘草苷和異甘草素對BCRP的作用最明顯；且這些成分在5～25 μmol/L均顯示出對LS-180細胞中羅丹明123的外排增強作用[37]。此外，光果甘草中的黃酮類成分光甘草定作為P-gp的底物，則被發(fā)現(xiàn)能強烈抑制Caco-2細胞中P-gp介導(dǎo)的地高辛外排，可能對藥物的腸道吸收有一定積極意義[46]。甘草黃酮類成分對外排轉(zhuǎn)運體作用見表3。

表3 甘草酸和甘草黃酮類成分對外排轉(zhuǎn)運體的作用

綜合國內(nèi)外學(xué)者對甘草活性成分在外排轉(zhuǎn)運體方面的作用研究，可以發(fā)現(xiàn)，開展的工作雖多，但尚難以得出系統(tǒng)性結(jié)論，主要存在以下問題：（1）甘草不同活性成分對外排轉(zhuǎn)運體的作用不盡相同，如甘草次酸多被報道抑制外排，而甘草酸多被報道能促進外排；（2）同一活性物質(zhì)的不同構(gòu)型對外排轉(zhuǎn)運體作用不同，如分子對接模擬和實驗均表明18α-甘草次酸對P-gp的作用不如18β-甘草次酸顯著[32]；（3）同一活性物質(zhì)對不同外排轉(zhuǎn)運體的作用亦不盡相同，如甘草酸對P-gp和MRPs的作用可能相反；（4）口服的甘草提取物是這些活性成分的混合物，且這些活性成分到達靶部位后結(jié)構(gòu)可能發(fā)生變化，使得甘草對藥物吸收或耐藥性綜合影響變得更加難以預(yù)測。對此，建議綜合多種模型來考察甘草對外排轉(zhuǎn)運體的作用機制。一方面，不同的細胞轉(zhuǎn)運模型特點各不相同，LS-180與Caco-2細胞相比具有更高的P-gp表達水平[37]，適用于甘草對藥物小腸吸收的作用研究；Sf9、MDCK則可建立MRP高表達的細胞模型，適用于研究甘草抗耐藥作用。另一方面，體外細胞轉(zhuǎn)運模型、小腸離體轉(zhuǎn)運模型（腸襻法、外翻腸囊法等）、在體腸灌流模型、體內(nèi)藥動學(xué)模型各有優(yōu)劣，體內(nèi)外多模型聯(lián)合更利于闡釋甘草及其活性成分對藥物腸道吸收的影響。此外，給藥濃度、作用時間、蛋白表達量的改變均會影響體外模型結(jié)果[47]，應(yīng)納入綜合分析。

3.2 對細胞膜滲透性的作用

近年來，有研究開始從改善細胞膜滲透性的角度探討甘草活性成分對藥物跨膜轉(zhuǎn)運的影響，其主要研究對象是甘草酸及其鹽。該研究以人紅細胞為模型，發(fā)現(xiàn)甘草酸鹽可以降低細胞膜的彈性模量并增加甲酸鈉的膜滲透性，提示其對細胞膜彈性和通透性可能有提高作用[48]。進一步選擇人工雙層脂質(zhì)分子膜二棕櫚酰磷脂酰膽堿（dipalmitoyl phosphatidylcholine，DPPC）、棕櫚酰油酰磷脂酰膽堿和二油酰磷脂酰膽堿為模型，使用動態(tài)NMR和分子動力學(xué)技術(shù)，考察甘草酸對脂質(zhì)雙分子層的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)90%甘草酸會沉降于膜表面，其中80%又能嵌入脂質(zhì)雙分子層，并長期停留于脂質(zhì)雙層的外半層親水頭部和疏水尾部之間，甚至在剛性最強的DPPC膜中可以到達內(nèi)半層，使膜變薄，通透性增強[49]。這一發(fā)現(xiàn)或能解釋甘草酸提高細胞膜滲透性的作用機制，且已被用來解釋甘草酸促進甲酸鈉的紅細胞滲透[48]、辛伐他汀的胃腸道吸收[9]等現(xiàn)象。研究顯示，作為一種以被動擴散方式跨膜轉(zhuǎn)運的藥物，驅(qū)蟲藥吡喹酮與甘草酸二鈉配伍后在人工膜和單層Caco-2細胞上的滲透速率均顯著提高，證實了甘草酸及其鹽的促滲作用[50]?？紤]到甘草酸能增加疏水中藥成分或化學(xué)藥分子的溶解度，將促進細胞膜滲透與增加體外溶解度結(jié)合起來，或可更全面的解釋甘草與疏水藥物的配伍用藥機制[51]。

3.3 對細胞旁路途徑的作用

細胞旁路途徑轉(zhuǎn)運也是藥物跨膜轉(zhuǎn)運的方式之一，藥物分子直接通過上皮細胞之間的緊密連接進入細胞間隙，從而跨過生物膜。細胞旁路途徑吸收主要受細胞間緊密連接調(diào)控，一些口服吸收促進劑可打開緊密連接，促進藥物的胃腸道吸收。研究表明，甘草的活性成分或有一定調(diào)控胃腸道細胞緊密連接的作用。Imai等[52]以甘草酸二鉀為對象展開了研究，發(fā)現(xiàn)單獨給予甘草酸二鉀不能降低Caco-2細胞的跨膜電阻值，而與另一種吸收促進劑癸酸鈉聯(lián)用則能快速且持久的降低跨膜電阻值，打開細胞間緊密連接，促進降鈣素的結(jié)腸吸收。而18β-甘草次酸則被報道能促進肝素的腸道吸收，具體機制尚不明確，推測與細胞旁路途徑有關(guān)[53-54]。

4 甘草及其活性成分在肝臟代謝方面作用

肝臟是藥物代謝的主要器官，藥物在肝臟內(nèi)主要有Ⅰ相反應(yīng)和Ⅱ相反應(yīng)，前者使藥物分子發(fā)生氧化、水解或異構(gòu)化，極性增大，水溶性增強，易于排泄，又稱官能團反應(yīng)；后者則可使藥物及其Ⅰ相代謝產(chǎn)物與一些內(nèi)源性物質(zhì)（如GluA）結(jié)合，進一步增強水溶性，因而又稱結(jié)合反應(yīng)。肝臟對藥物的代謝可使藥物失活或活性增強，也可能將藥物轉(zhuǎn)化為一些對機體有害的代謝物。傳統(tǒng)認為甘草有解百藥毒的作用，其極有可能通過誘導(dǎo)肝臟的代謝以降低某些有毒藥物的毒性，或抑制肝臟的代謝以減少某些藥物生成的肝毒性親電子代謝物。因此已有相當多的研究致力于從肝臟代謝角度解釋甘草及其活性成分的配伍用藥機制。

4.1 對CYP450s的作用

CYP450s是催化一相代謝的關(guān)鍵酶，其主要有CYP1、2、3這3個家族，均在藥物的肝臟代謝中扮演了重要的角色[55]，見表4。甘草及其活性成分可能通過誘導(dǎo)或抑制CYP450s以影響其他藥物或中藥成分的體內(nèi)代謝。

表4 參與藥物代謝的代表性CYP450s及其代謝作用

4.1.1 甘草酸和甘草次酸對CYP450s的作用 甘草酸對CYP1和CYP2亞家族的作用不是很顯著[56]，但對CYP3亞家族有顯著抑制作用。甘草酸可在50～500 μmol/L劑量相關(guān)性活化孕烷X受體以提高HepG2細胞中CYP3A4的蛋白表達[57]，表明甘草酸對CYP3A4具有一定的誘導(dǎo)作用；而每日ig大鼠100 mg/kg甘草酸也能顯著增加CYP3A4的體內(nèi)代謝能力，這或可解釋甘草酸促進雷公藤內(nèi)酯代謝的作用[58]。然而如前述，大多數(shù)甘草酸須在結(jié)腸內(nèi)被腸道微生物代謝為甘草次酸后被吸收，許多研究者將目光轉(zhuǎn)向了甘草次酸。

研究人員使用人肝微粒對甘草次酸和非那西汀進行體外共孵育，發(fā)現(xiàn)甘草次酸對CYP1A2介導(dǎo)的非那西汀脫乙基反應(yīng)有一定抑制作用，但IC50遠高于特異性抑制劑α-萘黃酮的1.35 μmol/L，作用微弱[59-60]。且其對CYP2A6[61]、CYP2D6[60-62]和CYP2C8[59,62]的抑制作用均不是很顯著，但抑制CYP2C19的作用較好[59]。甘草次酸不能抑制CYP2E1活性[59]，但可下調(diào)其在小鼠肝臟的表達[63-64]，提示了降低氯仿和對乙酰氨基酚肝毒性的潛力。此外，針對CYP3亞家族，研究表明25 μmol/L甘草次酸可顯著增加CYP3A4的活性[36]；Chen等[65]也發(fā)現(xiàn)甘草次酸可上調(diào)CYP3A4的mRNA表達，這與前述甘草酸的作用基本一致。然而亦有許多學(xué)者卻在大鼠肝微粒孵育實驗中發(fā)現(xiàn)甘草次酸對CYP3A4介導(dǎo)的咪達唑侖羥化有抑制作用[59-60,62,66]；同時一些體內(nèi)實驗也印證了這一點[61]。這種矛盾的結(jié)果可能與實驗設(shè)計有關(guān)，需要進一步研究探討[47]。

綜上所述，甘草酸主要上調(diào)和誘導(dǎo)CYP3A4，而甘草次酸則抑制CYP2C19和CYP2E1，對CYP3A4的作用存在一定爭議。甘草酸和甘草次酸對CYP450s的作用見表5。

4.1.2 甘草黃酮對CYP450s的作用 作為甘草中比較常見的黃酮類成分，甘草素和異甘草素被報道在HepG2細胞中對多種CYP450的mRNA表達有調(diào)節(jié)作用，其中對CYP1A2 mRNA表達的誘導(dǎo)作用最顯著[65]。另有研究則從甘草提取物入手[67]，發(fā)現(xiàn)光果甘草和烏拉爾甘草根的提取物對CYP1A2抑制作用較弱，而相比之下脹果甘草則作用較強，原因在于后者具有甘草查爾酮A這一獨有的黃酮類成分，而該成分是CYP1A2的混合型抑制劑，IC50僅為1.15 μmol/L[68]，效果十分顯著。此外，該物質(zhì)對CYP2D6、2C8、2C9、2C19和3A4均有顯著抑制作用[65,68]，并可降低CYP2C19、2D6和3A4的mRNA表達[65]，但對CYP2E1作用較弱[67]。

綜上所述，CYP1A2的活性和表達主要受甘草中黃酮類成分調(diào)控，且其中的甘草查爾酮A還對CYP3A4和除2E1以外的CYP2家族具有強烈抑制作用。由于黃芩素、大黃素和蛇床子素等中藥成分為CYP2C亞家族酶的底物[69]，甘草極有可能通過抑制這些成分的肝臟代謝以減少其消除，延長其體內(nèi)停留時間以增加療效。甘草黃酮對CYP450s的作用見表5。

4.2 對UGTs的作用

UGTs是一類重要的催化二相代謝的酶，可使一些帶有羥基、氨基或羧基的藥物或一相代謝物發(fā)生GluA化反應(yīng)，生成水溶性更高的代謝物，便于排泄。研究發(fā)現(xiàn)，大鼠長期攝入甘草次酸可誘導(dǎo)肝臟UGTs mRNA的表達[70]，而在體外肝微粒孵育實驗中，甘草次酸則顯示出對UGTs活性顯著的抑制作用[71-73]。這表明，甘草次酸雖然可以誘導(dǎo)UGTs的表達，但其本身也是UGTs的底物，因而可能一定程度上抑制UGTs的活性[47]。此外，甘草查爾酮A[74]、甘草素[75]等黃酮類成分均被證實為UGTs有效抑制劑。

表5 甘草活性成分對CYP450s的作用

5 結(jié)語

綜合國內(nèi)外學(xué)者對甘草及其活性成分在生物藥劑學(xué)方面的配伍用藥機制研究可以發(fā)現(xiàn)，甘草酸及其鹽在改善藥物的體外溶解度和細胞膜滲透性方面起到了主要作用，可能促進藥物的溶解和滲透，并具有作為載體輔料制備疏水性藥物新型遞藥系統(tǒng)的潛力；甘草次酸主要下調(diào)肝臟CYP2E1，起到保肝作用，而對細胞外排轉(zhuǎn)運體和肝臟CYP3A4的作用存在一定爭議；黃酮類成分甘草苷、異甘草苷、甘草素和異甘草素上調(diào)細胞外排轉(zhuǎn)運體和肝臟CYP1A2的表達，起到“解毒”作用；光甘草定抑制小腸對藥物的外排；甘草查爾酮A則對CYP1A2、CYP2C亞家族和CYP3A4有強烈抑制作用，可能抑制一些中藥活性成分的體內(nèi)消除。

目前，大多數(shù)研究還是針對甘草活性成分的作用展開，這或可揭示甘草單體活性成分與一些化學(xué)藥的聯(lián)用機制，但想完全解釋甘草在復(fù)方中的配伍機制還存在一定困難；甚至這些活性成分的作用機制本身還存在爭議，尚未達成共識?；谝陨侠щy，認為：（1）應(yīng)開展更高效系統(tǒng)的篩選工作，借助一些高通量篩選手段，考察甘草活性成分對藥物轉(zhuǎn)運體和肝臟代謝酶等的作用；（2）在研究中要綜合各種實驗方法和模型，得出更全面、深入的結(jié)果。如研究甘草次酸對P-gp的作用時，既要考慮其對蛋白活性的影響，也要研究其對蛋白表達的作用；而研究其對蛋白活性影響時，也要綜合細胞、體外組織、體內(nèi)等多種模型；（3）鑒于苷類化合物多經(jīng)腸道菌群水解成為苷元后被吸收，同樣作為水解底物的甘草酸和甘草苷等物質(zhì)是否在這一層面干預(yù)了藥物的體內(nèi)過程，尚缺乏研究，值得進一步探索。

利益沖突 所有作者均聲明不存在利益沖突

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Research progress on biopharmaceutical mechanism of“moderating property of herbs”

LUO Zi-chen1, 2, 3, ZHANG Wen1, 2, YANG Rui3, SHAN Jin-jun3, DI Liu-qing1, 2

1. School of Pharmacy, Nanjing University of Chinese Medicine, Nanjing 210023, China 2. Jiangsu Engineering Research Center for Efficient Delivery System of TCM, Nanjing University of Chinese Medicine, Nanjing 210023, China 3. Jiangsu Key Laboratory of Pediatric Respiratory Disease (TCM), Nanjing University of Chinese Medicine, Nanjing 210023, China

, known as “Guo lao” in Chinese materia medica, is widely used in Chinese herbal compounds, which has the effect of reducing drug toxicity and improving drug efficacy. Active ingredients ofare often used in combination with various chemical drugs or natural product phytochemicals in modern clinical practice. The mechanism of interactions betweenand other drugs may be related to the change of the biopharmaceutical process of drug, such as solubility and ADME. The results of various studies show that glycyrrhizic acid plays a major role in solubilizing drugs, while changes in the membrane transport capacity of drugs are mostly related to glycyrrhizic acid and glycyrrhetic acid. Moreover, flavonoids play major role in changing the liver metabolism of drugs.

Fisch.; glycyrrhizic acid; glycyrrhetic acid; flavonoids; drug-drug interactions; solubilization; membrane transport; metabolism

R285.62

A

0253 - 2670(2021)01 - 0267 - 11

10.7501/j.issn.0253-2670.2021.01.032

2020-03-26

國家自然科學(xué)基金資助項目（81774156）；國家自然科學(xué)基金資助項目（81273655）；國家自然科學(xué)基金資助項目（81001499）；江蘇省“六大人才高峰”高層次人才選拔培養(yǎng)資助項目（YY-022）；江蘇省研究生科研與實踐創(chuàng)新計劃（SJKY19_1457）

羅子宸（1996—），男，碩士研究生，研究方向為中藥代謝組學(xué)和生物藥劑學(xué)。E-mail: 20181398@njucm.edu.cn

單進軍（1979—），男，教授，研究方向為代謝組學(xué)與中醫(yī)藥。Email: dfsjj@163.com

狄留慶（1964—），男，教授，研究方向為中藥藥劑學(xué)。Email: diliuqing928@163.com

[責任編輯 崔艷麗]