丁 黎,劉瑞娟
(1.中國藥科大學藥物分析教研室 南京 210009;2.鄭州大學第一附屬醫院藥學部 鄭州 450003)
中藥藥代動力學研究的思與行*
丁 黎1**,劉瑞娟2
(1.中國藥科大學藥物分析教研室 南京 210009;2.鄭州大學第一附屬醫院藥學部 鄭州 450003)
隨著當今中藥現代化的發展需求,中藥研究不僅在體外尋找其化學物質基礎,而且應深入探討其在體內的處置過程,定量評價中藥各化學成分間的相互作用。因此,中藥藥代動力學研究顯得尤為迫切。中藥及其復方的藥代動力學研究,對系統地闡明和揭示中藥作用的物質基礎及作用機制,闡明其配伍或組方的原理,科學地指導臨床合理用藥,促進中醫藥的現代化具有重要的意義。本文結合研究實例,對中藥藥代動力學研究的目的和意義,特殊性和難點及常用研究方法等科學問題進行分析與總結,希望對學者們有所幫助,共同推動中藥藥代動力學研究的發展。
中藥 藥代動力學 物質基礎 相互作用 中藥現代化
中藥(Traditional Chinese Medicine,TCM)及其復方是我國歷代醫家經過長期實踐積累的寶貴財富,其作為一種重要的藥用資源用于疾病的預防和治療已有幾千年的歷史。近來也吸引西方國家對其進行越來越多的研究和應用[1,2]。但是,中藥中效應成分從體外如何吸收進入體內,效應成分如何在體內分布、代謝和排泄,對于這些動力學過程人們卻知之甚少,中藥藥代動力學研究正是闡明這些問題的根本途徑[3]。近年來,中藥效應成分藥代動力學得到極大關注。通過對中藥藥代動力學的研究,可以更科學更系統地闡明中藥作用的物質基礎及作用機制,為探索中藥組方原理提供科學依據;為設計及優選中藥給藥方案提供基礎和依據;為研究古方、篩選新方、開發新藥提供科學依據和方法;推動中藥的現代化和國際化[4]。
中藥藥代動力學是借助于動力學原理,研究中藥單方制劑、復方制劑、中藥制品、中藥提取物中的效應成分、毒性成分、及代表性成分等在體內吸收、分布、代謝和排泄(Absorption,Distribution,Metabolism and Excretion,ADME)的動態變化規律及其體內時-量或時-效關系,并用數學模型提供藥代動力學參數的一門學科[4]。它是在西藥藥代動力學研究基礎上發展起來的一個研究領域,是中藥藥理學、體內藥物分析與藥物代謝動力學相互結合、相互滲透而形成的。中藥成分復雜,成分微量,未知和干擾因素較多,其藥代動力學的研究較通常的化學藥物的藥代動力學研究更為復雜,面臨諸多困難、問題和挑戰[5-7]。
中藥用于疾病的預防和治療已有幾千年的歷史,有效性已得到驗證。那么,中藥是哪些效應成分進入體內發揮作用?這些成分如何從體外吸收進入體內?如何在體內分布、代謝和排泄?這些都是目前亟待闡明的關鍵科學問題。為闡明這些科學問題,中藥的藥代動力學研究應運而生。中藥藥代動力學研究的目的和意義主要表現在以下幾個方面。
中藥能夠產生藥理作用,產生療效,其作用無論來自本身存在的化學物質,組方配伍后產生出新的物質,通過機體作用產生出代謝產物,還是調動在體的化學物質或機體的反應系統產生藥理作用,必定存在一定的物質基礎及作用機制。通過研究中藥體內過程的動態變化規律,可以闡明中藥藥效物質基礎及作用機制,為中藥傳統理論提供科學的闡釋。此處以藥動-藥效相結合的方法研究雙黃連口服液抗菌作用藥效物質基礎為例,來介紹這一問題的研究思路,如圖1。

圖1 雙黃連口服液抗菌作用藥效物質基礎研究思路
將雙黃連口服液濃縮后灌胃給予大鼠,在無菌條件下采集不同時間點的血清。一部分血清用來做抑菌活性試驗,評價其體內藥效動力學過程,抗菌效應成分在體內的濃度隨時間變化,其濃度高,在培養皿上的抑菌斑就大,抑菌斑直徑的對數值與藥物濃度呈線性關系,抑菌斑直徑對數值隨時間變化曲線就相當于藥效-時間曲線。另一部分血清用來研究雙黃連口服液指紋圖譜中的指紋特征成分的體內動態變化規律,即檢測入血成分,各成分指紋峰的峰面積大小代表其血藥濃度高低,峰面積隨時間的變化作為成分的血藥濃度-時間曲線。將各成分的血藥濃度-時間曲線和藥效-時間曲線作對比,選擇達峰時間和半衰期比較接近藥效-時間曲線的成分,比如圖2中E成分的血藥濃度-時間曲線和藥效-時間曲線很接近,就可將E分離出來,驗證是否有藥效,這樣可以提高篩選有效成分的速度。實驗結果示意圖見圖2。

圖2 雙黃連口服液指紋特征成分的藥動-藥效研究結果示意圖
中藥復方較為復雜,有關中醫藥的理論較多,如:整體觀、辨證論治、臟腑學說、君臣佐使等等,這些屬于中醫藥獨特的理論體系和精髓。近年來,有研究者提出“藥對”學說,藥對是中醫臨床常用的相對固定的兩藥味的配伍組合,是中藥配伍應用中的最小單元,“藥對”的配伍機制,多從藥物相互作用的角度來解釋。藥物相互作用的發生機制有多種[8],比如代謝類型、競爭靶點類型、競爭蛋白結合類型等,其中代謝類型的藥物相互作用最為常見,人體主要的I相和II相代謝酶[9]如圖3所示。T.Osana等[10]研究了10名健康志愿者分別在連續服用200 mg伊曲康唑或安慰劑,4天后口服0.5 mg溴替唑侖藥物,伊曲康唑對單劑量口服溴替唑侖藥效學藥動學的影響,結果見圖4,伊曲康唑是CYP3A4的抑制劑,溴替唑侖的主要代謝酶是CYP3A4,因此當伊曲康唑和溴替唑侖合用時,伊曲康唑使得溴替唑侖的代謝酶被抑制,溴替唑侖的血藥濃度下降緩慢,半衰期延長,暴露量大大增加。
藥物間相互作用原理也可闡釋中藥復方配伍機制。以甘草配伍為例,甘草是最常用的中藥材之一,是很多中藥復方中具有代表性的“使藥”,發揮藥物-藥物相互作用。甘草在治療疾病中與其它中藥配伍主要發揮以下三種作用:(1)增強其他中藥的藥效;(2)降低其他中藥的毒性;(3)對中藥復方進行調味矯味。它的作用原理見圖5[11,12],甘草的藥效成分包括甘草酸、甘草次酸、光甘草定、甘草素等,它們是CYP450酶的誘導劑或抑制劑,假設某一中藥的毒性成分是被CYP2C19代謝的,這一毒性成分若和甘草合用,甘草中的甘草酸等多個成分可以誘導它的代謝酶CYP2C19,使其在體內快速消除,從而起到減毒的作用。假設某一藥效成分是被CYP3A4代謝的,這一成分和甘草合用,甘草中的甘草酸等多個成分可以抑制它的代謝酶CYP3A4,使其體內代謝消除減慢,體內的藥物濃度增高,發揮藥效藥效時間延長。因此,中藥的“君臣佐使”正是利用了中藥中各成分間相互作用的原理而發揮作用的。古人云:“藥有個性之特長,方有合群之妙用”,所謂合群之妙用,正是合理利用藥物的相互作用原理來增效減毒,使藥物更好地發揮藥效,降低毒性。

圖3 人體內主要的代謝酶類型及其含量比例示意圖[9]

圖4 10名健康志愿者分別在連續服用200 mg伊曲康唑(●)或安慰劑(○)4天后口服0.5 mg溴替唑侖,其血漿中溴替唑侖藥物濃度-時間曲線圖[10]
從整體觀點出發研究中藥的藥代動力學特征,可以為組方配伍原理提供科學依據。本課題組利用大鼠研究了雙花百合片(Shuanghua Baihe Tablets,SBT)中小檗堿及其它成分與苦地丁中紫堇靈之間的藥物-藥物相互作用[13],本實驗將大鼠隨機分成四組,每組6只,分別灌胃給藥雙花百合片(SBT,含有紫堇靈、小檗堿和其它成分)、紫堇靈和小檗堿純品的混合物(與SBT中含有同等劑量的紫堇靈和小檗堿)、紫堇靈純品(與SBT中含有同等劑量的紫堇靈),靜脈注射紫堇靈純品。實驗結果見圖6,紫堇靈純品在大鼠體內生物利用度較低,消除速度快;與灌胃給予紫堇靈純品相比,灌胃給予含有同等劑量紫堇靈的SBT時,紫堇靈的末端消除半衰期t1/2約延長3倍,達峰濃度Cmax和血藥濃度-時間曲線下面積AUC0-12分別增加了46.5%和34.2%。結果表明大鼠灌胃給予SBT時,紫堇靈的生物利用度增加和消除半衰期延長。與紫堇靈組相比,紫堇靈和小檗堿組中,紫堇靈的Cmax和AUC0-12分別增加了11.1倍和5.0倍。結果表明小檗堿可顯著增加紫堇靈在大鼠體內血漿暴露量(Cmax和AUC0-12),小檗堿與紫堇靈之間存在藥物-藥物相互作用,這也警示紫堇靈與小檗堿合用時存在潛在毒性的風險。有趣的是,SBT組中紫堇靈暴露量的增加程度要小于紫堇靈合用小檗堿組中紫堇靈暴露量的增加程度。這表明小檗堿可以顯著改變紫堇靈在大鼠體內的藥動學特征,同時SBT中其他成分對紫堇靈藥動學行為的影響也是不可忽略的,這也體現了中藥復方中各組分之間增效減毒配伍機制的妙處。
長期以來,中藥多以經驗給藥或辨證用藥為主,多數情況缺乏藥代動力學研究資料的支持。通過中藥藥代動力學研究可明確中藥中有效成分在體內吸收、分布、代謝、排泄等過程的動態變化規律,獲得其藥動學參數,從而可以科學地擬定給藥方式、給藥劑量、給藥間隔及確定療程,從而可提高其臨床整體治療水平。

圖5 甘草活性成分調節的主要CYP450酶亞型示意圖

圖6 血漿中紫堇靈的平均血藥濃度-時間曲線圖[13]
以黃楊寧(Cyclovirobuxine D)片為例,它是黃楊科植物小葉黃楊所含的一種生物堿制劑,已上市多年。q其說明書中的用藥方式為口服,1次2 mg,1日3次。該藥物治療心絞痛臨床效果好,但是按照說明書連續使用1周左右后會出現四肢麻木,頭暈等副作用。部分醫生將黃楊寧片的服藥方式改成:連續用藥5天,停藥2天,然后再連續用藥5天。這種服藥方式不但保證了黃楊寧片的療效,而且基本避免了其副作用。根據此種現象,研究人員進行了如下研究,給6例健康志愿者單次口服2 mg黃楊寧片,繪制血漿平均藥-時曲線,半衰期為33.8 h;再按照黃楊寧片的說明書連續給藥5天,第6天采血,繪制平均藥-時曲線,結果[14]顯示(圖7),連續給藥5天后,黃楊寧在人體內蓄積,其暴露量與服藥的第1天相比增加了5-7倍。結合黃楊寧的這一藥動學特征,再考慮到按照黃楊寧片說明書連續用藥1周左右后會出現較多副作用,故將服藥方式改為“連續用藥5天,停藥2天,然后再連續用藥5天”就可以避免副作用發生。按照藥品說明書的服藥方法服藥5天后病人體內的藥物濃度蓄積達到較高的穩態血藥濃度,易產生毒副作用。藥動學試驗結果說明需降低黃楊寧片的每日服藥劑量,降低其連續服藥后的穩態血藥濃度,以減小其毒副作用。通過黃楊寧的藥動學試驗,得到其在人體內的藥動學特征,選擇合理的臨床給藥方式與給藥劑量,可以避免其穩態血藥濃度蓄積過高而產生毒副作用。

圖7 6例健康志愿者按照說明書單次、多次口服黃楊寧片后的平均黃楊寧血藥濃度-時間曲線[14]
中藥及其提取物的制劑研發需要制定合理的給藥途徑和藥物劑型,其需要結合體內藥效和體內藥代研究來確定。甘利欣,是甘草酸二銨的注射劑,臨床用于慢性病毒性肝炎的治療效果非常明顯,市場銷量很好。甘利欣做成注射劑非常合適,若做成口服制劑,則吸收較差,該藥物的藥代動力學實驗研究顯示其絕對生物利用率僅有3%左右,因此口服給藥不是甘利欣(甘草酸二銨)合適的給藥途徑。因此,只有通過體內藥代研究,才能提供最直接的給藥途徑或劑型選擇的依據,才能真正達到中藥制劑的質量可控、高效、低毒的目的。
中藥藥代動力學研究不僅可以揭示藥效物質基礎、方劑組方原理和配伍規律;還為初步化學成分篩選、劑型設計、質量評估和給藥方案制訂提供依據,故能夠提高藥物的臨床控制程度,更好地指導臨床用藥,推動中藥的現代化和國際化[15]。
由于中藥化學成分的復雜性、中藥藥效的多效性和中醫臨床應用的辨證施治及復方配伍的中醫特色等特點,使得中藥藥動學研究有別于化學藥藥動學研究,有其特殊性和復雜性[16]。
中藥成分的復雜性,表現在單味中藥含有多種成分,復方成分更為復雜,且配伍后的各成分可能發生變化。中藥是一個復雜的體系,不論是單味中藥還是中藥復方,均為含有大量化學成分,而且有些成分含量極微。這些客觀存在的問題均構成其藥效學和藥代動力學研究的難點,其原因可能是發揮藥效是多種成分相互作用產生的綜合結果,難以系統、全面地分析中藥藥效作用的物質基礎。
多數中藥發揮藥效作用的物質基礎尚不確定,使藥代動力學研究的目標化學成分選擇困難;目標化學成分在復方中的含量低,其血、尿和組織中的濃度無法檢測;多種成分同時吸收入血,其體內代謝物均可能干擾測定,這增加了生物樣品測定的難度;因中藥材的特殊性,中藥制劑中所含成分的含量往往不確定,只規定含量不低于某個值,而藥動學研究是需要確定劑量的,劑量不同藥動學特征有可能不同,這也給藥代動力學研究增加了難度。中藥藥代動力學與化學藥藥代動力學的研究方法比較見表1。
中藥的藥效往往是多種化學成分相互作用所產生的綜合效果,其復雜性導致藥動學測定指標選擇困難,到底選擇哪些指標能代表該中藥的藥效往往是一個難以定論的問題。中藥藥動學研究必須考慮中藥配伍的真正內涵,辨證論治,君臣佐使等原則是中醫用藥的精髓,因而整體觀思想應該在中藥藥動學研究中體現。因此,如何從體整體觀研究中藥藥代動力學是一挑戰。

表1 中藥藥代動力學與化藥藥代動力學的研究方法比較
中藥藥代動力學的研究方法包括藥物濃度法、生物效應法以及中藥藥代動力學研究的新理論、新方法,如整體藥動學。最常用的是藥物濃度法。
該法通過測定給藥后不同時間的血藥濃度,得到血藥濃度-時間數據,然后通過房室分析或非房室分析方法學或生理藥動學模型,計算藥動學參數,從而闡明效應成分在體內的動態變化規律。此法適用于效應成分明確的中藥或中藥制劑的藥動學研究,也是評價藥代動力學特征最常用最準確的一種方法。該法對于新藥開發、中藥作用機制的闡明及臨床合理用藥具有重要的意義。有學者[15]認為被選用于藥動學研究的指標性成分應該具備以下特征:能代表復方的主要藥效成分;是藥物的質控指標;在靶器官內有較高的分布;其體內濃度與復方藥效在時間上具有密切聯系;能被吸收入血;具有可檢測性等。
主要包括高靈敏度、高通量的生物樣品分析技術和中藥多組份同時定量分析技術。中藥制劑中成分多種多樣,且結構較為復雜,含量一般都很低。進人體內后,原藥及代謝物在血漿、膽汁、尿液等體液中的含量往往只有ng或pg級水平。一般的方法如高效液相色譜法(HPLC)、氣相色譜法(GC)等難以檢測,且前處理操作繁瑣,從基質中分離的難度也很大。液相色譜與質譜串聯的技術(LC-MS)將色譜技術的高分離能力與質譜技術的高靈敏,及結構解析能力成功結合,成為應用廣泛、潛能巨大的分析技術,為中藥藥動學的快速測定分析提供了一個重要技術手段。中藥人體藥代動力學的試驗流程一般為:文獻調研、預試驗→選擇具有代表性的有效成分→臨床試驗方案設計→預試驗確定分析成分、采血點和線性范圍→臨床試驗方案修訂→分析方法方案設計→方法學確證→正式臨床試驗→分析測定生物樣品→數據統計分析及藥動學評價→試驗報告。
采樣點的確定對藥代動力學研究結果具有重大的影響,在進行中藥復方制劑的藥動學臨床試驗時,因中藥成分復雜,采樣點的設計要兼顧多個有效成分,必要時需進行多個臨床試驗。具體參照臨床藥代動力學研究技術指導原則中的規定開展試驗。

圖8 雙花百合片的藥味組成及君臣佐使關系
雙花百合片是揚子江藥業的上市品種,由黃連、苦地丁、板藍根、紫草、金銀花、淡竹葉、蛇膽、地黃、百合、細辛10味中藥組成,其君臣佐使關系見圖8。雙花百合片于2012年獲得國家食品藥品監督管理局的生產批件(國藥準字Z20123033)。本品為薄膜衣異型片,除去薄膜衣后顯棕黑色;氣清香,味苦。主要功能為清熱瀉火,解毒涼血。用于輕型復發性口腔潰瘍心脾積熱證,癥見口腔粘膜反復潰瘍,灼熱疼痛,口渴,口臭,舌紅苔黃等。含量測定規定小檗堿的含量不得少于18 mg/片。
根據君臣佐使的關系,查找文獻進行調研。首選中藥質量標準中檢測和鑒別的化學成分,當質量標準中沒有明確定量成分和鑒別成分時,則按照以下順序確定藥動學檢測成分:第一步,按中藥配伍的君、臣、佐、使的先后順序,從文獻中分別檢索與中藥說明書中藥效一致的單味藥材中的效應成分;第二步,對復方中成藥進行含量測定,確定“第一步”中檢索到的各化學成分是否在制劑中可以檢測到,含量如何;第三步,用大鼠或人進行預實驗,確定制劑中可以檢測到的成分哪些是可以吸收入血的;最后將吸收入血成分確定為藥動學研究對象。

圖9 雙花百合片提取流程
按照上述方法檢索雙花百合片的化學成分,主要為生物堿類、醌類、有機酸和其他類成分。其中君藥黃連主要是小檗堿成分,臣藥苦地丁主要成分為紫堇靈和乙酰紫堇靈,臣藥紫草主要成分為紫草素和乙酰紫草素,佐藥金銀花主要成分是綠原酸和木犀草素,佐藥蛇膽主要成分為牛黃酸。
5.2.1 雙花百合片中主要化學成分的定性鑒別與結構解析
對雙花百合片進行提取,流程見圖9,利用LCTOF/MS分析技術在雙花百合片中尋找鑒定上述化學成分,并進行定性分析和結構解析。
ESI正離子模式下,鑒別出17個化合物,兩個未知化合物,這些化合物多為生物堿類成分,源于君藥黃連和臣藥苦地丁兩味藥材;ESI負離子模式下,鑒別出16個化合物,分別來自于佐藥金銀花和蛇膽。將雙花百合片灌胃給予大鼠后,觀察大鼠血漿和尿液樣品中是否能找到上述鑒定的33個化合物,再結合文獻調研和LC-MS/MS分析結果,選擇了11個與復方藥理作用相關的入血活性成分作為雙花百合片復方的指標成分,這11個指標成分分別為:小檗堿、表小檗堿、小檗紅堿、木蘭花堿、黃連堿、巴馬汀、藥根堿、紫堇靈、乙酰紫堇靈、綠原酸和牛磺膽酸,各指標性成分的結構式見圖10和圖11。

圖10 雙花百合片中生物堿類指標性成分結構式
5.2.2 雙花百合片中主要生物堿類化學成分的含量測定
測定雙花百合片中入血成分的含量,測得雙花百合片(批號:14032311,規格:0.6 g/片)每片中11個指標性成分的各成分含量如下:小檗堿18.01堿量(合片(批號:、黃連堿5.11堿量(合片(批號、表小檗堿5.38堿量(合片(批號、藥根堿2.42±0.07 mg、木蘭花堿1.90±0.07 mg、小檗紅堿1.04±0.07 mg、巴馬汀4.92±0.07 mg、紫堇靈0.465±0.07 mg:學、乙酰紫堇靈0.061±0.07 mg:學、綠原酸0.91±0.07 mg和牛磺膽酸4.62±0.07 mg,其中小檗堿的含量為18.01 mg/片,符合規定。根據含量測定的結果換算給藥劑量。
藥動學主要研究體內血漿中藥物濃度變化規律和尿液中的排泄特征,因此分別建立雙花百合片主要活性成分血藥濃度測定方法和尿藥濃度測定方法,具體內容詳見文獻報道[18-20]。
5.4.1 遵守試驗倫理
試驗要嚴格遵守赫爾辛基宣言,臨床試驗方案由中國醫學科學院皮膚病研究所倫理委員會審核批準;研究者在受試者開始試驗前將試驗的相關信息充分告知受試者,受試者于試驗前均自愿簽署知情同意書。
5.4.2 設計臨床試驗方案
按照圖12方案給藥,試驗藥物:雙花百合片(國藥準字Z20123033),規格:0.6 g/片,服藥方式:空腹口服,單次給藥一次4片,多次給藥一天3次每次4片,健康受試者:12名,男女各半。
5.4.3 采樣時間點
單次給藥時分別在給藥前(0 h)及給藥后0.25,0.5,0.75,1,1.33,1.67,2,2.5,3,4,5,6,8,12,24,48,72和96 h采集血液;多次給藥時,連續給藥5天,于第12,13,14天早晨給藥前采集靜脈血以測定谷濃度,第14天采血時間同單次給藥。
尿液收集時間分別在單次給藥前(0 h)及給藥0-2,2-4,4-8,8-12,12-24,24-36,36-48,48-60,60-72 h后分段采集。
5.4.4 試驗結果
12名健康受試者單、多次給藥后9種生物堿的平均血藥濃度-時間曲線見圖13和圖14;12名受試者單次(多次)口服雙花百合片后9種生物堿類成分的主要藥代動力學參數見表2,表3;男、女受試者分別單次口服雙花百合片后9種生物堿的主要藥動學參數比較見表4;12名健康受試者單、多次給藥后綠原酸(A)和牛磺膽酸(B)的平均血藥濃度-時間曲線比較圖見圖15;雙花百合片給藥后綠原酸在人體內的藥代動力學參數見表5;男、女受試者分別單次口服雙花百合片后綠原酸的主要藥動學參數比較見表6;受試者單次口服雙花百合片后尿液中九種生物堿和綠原酸的累積排泄量和累積排泄率見表7。

圖11 雙花百合片中有機酸類指標性成分結構式

圖12 雙花百合片臨床試驗給藥方案
5.4.5 試驗小結與討論
受試者單次給藥后,大多成分在體內吸收快,血藥濃度達峰時間為1.0-2.7 h,t1/2相差較大,如綠原酸(1.3 h),小檗堿(48.5 h)。性別差異不會影響木蘭花堿、小檗紅堿、紫堇靈、乙酰紫堇靈和綠原酸在人體內的藥動學過程;女性受試者中小檗堿的lnAUC0-96、MRT0-96和CL/F、黃連堿的MRT0-96、表小檗堿的lnAUC0-96和MRT0-96、藥根堿的 lnAUC0-96和 lnCmax、巴馬汀的lnAUC0-96和MRT0-96,比男性受試者的相應參數要高1-4倍。單次、多次兩種給藥方式下,雙花百合片中主要成分的Tmax無顯著性變化。多次給藥后表小檗堿、藥根堿、巴馬汀、紫堇靈和乙酰紫堇靈的暴露量增加到單次給藥的2倍以上,紫堇靈增加到了單次給藥的5-6倍;但這些成分在最后一次給藥的96 h后基本可從體內消除。連續口服雙花百合片5天(每次4片,每天3次)后,小檗堿、黃連堿、木蘭花堿、小檗紅堿、紫堇靈、乙酰紫堇靈和綠原酸的血藥濃度均可達到穩態,且穩態血藥濃度波動較小。

圖13 12名健康受試者單、多次給藥雙花百合片后小檗堿、黃連堿、表小檗堿、藥根堿、木蘭花堿和小檗紅堿的平均血藥濃度-時間曲線圖

圖14 12名健康受試者單、多次給藥雙花百合片后巴馬汀、紫堇靈和乙酰紫堇靈的平均血藥濃度-時間曲線圖

表2 受試者單次口服雙花百合片后9種生物堿類成分的主要藥代動力學參數(n=12)

表3 受試者多次口服雙花百合片后9種生物堿類成分的主要藥代動力學參數(n=12)
為提高藥物的安全性和有效性,藥動學特征是新藥設計需考慮的關鍵特性之一。藥動學研究可以為闡明和解釋臨床用藥之間發生的復雜的相互作用提供幫助。本研究中發現,紫堇靈的主要藥動學參數(Cmax,AUC和t1/2)在單次和多次兩種給藥方式下有顯著性的差異。與單次給藥相比,多次給藥后紫堇靈的血漿暴露量顯著增加,t1/2明顯延長,Tmax則無明顯變化。導致這些結果的原因可能與雙花百合片中十味中藥的配伍及相互作用有關。與化學藥物不同,中草藥成分復雜,其治療疾病產生臨床療效通常是多成分整體作用的結果[11],這些共存的多個化合物可能導致藥代動力學的相互作用[21],這就是當今研究較為熱門的中藥-藥物和中藥-中藥相互作用。細胞色素P450的誘導和抑制是產生草藥-藥物相互作用的最常見的機制。同樣,草藥中的化學成分可能是CYP450酶的底物、抑制劑或誘導劑,從而對合用藥物的藥代動力學產生影響[22]。有研究證明紫堇靈主要由CYP2C9和CYP3A4代謝,但同時又是這兩種酶的抑制劑[23]。黃連(Rhizoma Coptidis)是雙花百合片復方中的君藥,小檗堿是黃連中含量最高的效應成分。另有研究顯示,連續多次服用小檗堿可以抑制CYP2D6、CYP2C9和CYP3A4的活性,故與小檗堿合并用藥時,應注意中藥-西藥發生相互作用[24]。因此,我們推測本試驗多次給藥后紫堇靈的Cmax和AUC的增加,是由它本身被CYP2D6、CYP2C9和CYP3A4代謝的量較少導致的;同時這也導致了紫堇靈在體內的半衰期的延長和清除速率的減慢;這些結果剛好和我們對紫堇靈及其在雙花百合片中的潛在相互作用研究的結果[13]相一致。

表4 男、女受試者分別單次口服雙花百合片后9種生物堿的主要藥動學參數比較(n=6)

圖15 健康受試者單、多次給藥雙花百合片后綠原酸(A)和牛磺膽酸(B)的平均血藥濃度-時間曲線圖
此外,與文獻[25]報道的中國健康受試者單次口服單一成分小檗堿片劑后的藥動學參數相比較,服用雙花百合片后小檗堿血藥濃度達峰時間Tmax(1.6 h)明顯短于單一成分片劑(小檗堿片)中小檗堿的血藥濃度達峰時間(9.8 h);雙花百合片中小檗堿的暴露量(Cmax與AUC)與劑量之比是文獻中單一成分片劑(小檗堿片)的2-3倍,消除半衰期t1/2顯著延長,從28.6 h(小檗堿片)到48.5 h(雙花百合片)。這表明雙花百合片中的其他成分可以增強小檗堿的吸收速度和生物利用度。小檗堿主要由CYP1A2、CYP3A4和CYP2D6代謝[26],這就暗示雙花百合片中紫堇靈和其他成分可能會抑制小檗堿的代謝,在后續研究中將對此進行探討。有關雙花百合片中中藥-西藥或中藥-中藥相互作用以及配伍機制仍需進一步研究。
牛磺膽酸是由肝細胞分泌的膽汁酸與牛磺酸結合形成的內源性物質,因此人體血漿中含有一定濃度的牛磺膽酸。本試驗中受試者服用雙花百合片后血漿中牛磺膽酸濃度-時間曲線并沒有顯著的特征性,這是人體膽囊每天有生理節律性的分泌牛磺膽酸與雙花百合片釋放的牛磺膽酸的總體表現。同時牛磺膽酸在體內的合成、轉運和代謝會受到機體的多方面調控以維持其在體內的平衡[27],這又進一步增加了牛磺膽酸在體內處置過程的復雜性,因此試驗未能得到牛磺膽酸具體的藥動學特征。
健康受試者單次口服雙花百合片后,在72 h內尿液中小檗堿、黃連堿、表小檗堿、藥根堿、木蘭花堿、小檗紅堿、巴馬汀、紫堇靈、乙酰紫堇靈和綠原酸的累積排泄率為0.01%-6.5%。結果顯示雙花百合片中的這些主要成分以原型的形式從腎臟排泄的量較少。可能這些成分在體內被廣泛代謝,可能與葡萄糖醛酸或磺酸結合形成II相代謝物,或者生物轉化后形成相應的I相代謝物,最終以代謝物的形式排泄。因此為了考察這些成分的主要代謝途徑和物料平衡,有關它們在體內的代謝和處置過程還仍需進一步研究。
總之,本試驗的研究結果為后期考察雙花百合片用于治療口腔黏膜炎患者的安全性和有效性的研究奠定基礎。目前,雙花百合片在國內正在進行用于口腔黏膜炎治療藥物的IV期臨床試驗的一系列評估,本研究為指導雙花百合片的臨床合理用藥及其作用機制的研究提供參考,為推動雙花百合片的國際化和現代化提供了一定的科學依據。
中藥藥代動力學經歷了幾十年的研究歷程,現代藥理學研究也已證明中藥復方藥效的發揮并不是簡單的單味藥藥理作用的簡單相加或毒性作用的抵消或相減,而是多成分、多靶點的綜合,是方中藥物各成分之間發生的協同、制約或改性等作用的綜合效果[4]。近年來,中藥藥代動力學的研究廣泛借鑒數學、化學、生物學等學科的研究方法,已經從針對于單一成分發展為同時監測眾多成分和眾多生物效應。隨著研究方法和技術的發展,中藥藥代動力學得到了較快的發展,基于藥物濃度法、生物效應法以及PK/PD結合模型等各種中藥藥代動力學研究新方法新思路已經在不同中藥中得到了應用和驗證。現代數學模型和動力學原理成功地被應用于中藥多組分藥代動力學研究,客觀科學地研究了中藥復方在人體內吸收、分布、代謝和消除過程的規律,為中藥多組分藥代動力學的研究,為中藥現代化開創了新研究思路。中藥或其復方的藥效物質基礎、藥理作用機制和安全性評價是中藥現代化的關鍵環節。中藥的安全性問題是中藥現代化進程中的瓶頸,正確評價中藥的毒副作用,明確中藥毒性機制及其物質基礎,科學合理使用中藥,對減少或杜絕中藥毒性具有重要意義。中醫藥是中華民族的寶貴財富,2015年屠呦呦因發現青蒿素而獲得諾貝爾獎,再度引發了人們對中藥的關注與激情;2016年3月全國政協十二屆四次會議上,有關促進和規范中醫藥發展的話題再次成為了關注熱點,相信隨著科學技術的發展及科研工作者的不懈努力,中醫藥定會邁進國際的醫藥舞臺,彰顯和發揮獨特的優勢和魅力。

表5 受試者單次、多次口服雙花百合片后綠原酸的主要藥代動力學參數(Mean±SD)

表6 男、女受試者分別單次口服雙花百合片后綠原酸的主要藥動學參數(n=6)

表7 受試者單次口服雙花百合片后尿液中九種生物堿成分和綠原酸的累積排泄量和累積排泄率(n=12)
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Consideration and Exploration on Pharmacokinetic Study of Traditional Chinese Medicine
Ding Li1,Liu Ruijuan2
(1.Department of Pharmaceutical Analysis,China Pharmaceutical University,Nanjing 210009,China;2.Department of Pharmacy,The First Affiliated Hospital of Zhengzhou University,Zhengzhou 450003,China)
With the development of traditional Chinese medicine(TCM)modernization,the study of TCM is not only limited to clarify the chemical material basis in vitro,but also to further study the fate of active components contained in TCM in vivo as well as the interaction and effect among them.It is to say that the pharmacokinetic(PK)study of TCM is needed.The results of PK study of TCM are useful for investigating its mechanism of action,reasonable use of TCM in clinic and modernization of TCM.In this paper,some scientific issues,including the purpose and significance of PK study of TCM,its particularity,difficulty and commonly used research methods,were analyzed and summarized combining with research examples.The authors hoped that it would be helpful for the scholars and promote the development of PK study of TCM.
Traditional Chinese medicine,pharmacokinetics,material basis,interaction,modernization of traditional Chinese medicine
10.11842/wst.2017.07.005
R36
A
2017-05-16
修回日期:2017-07-15
* 國家自然科學基金委員會面上項目(81573387):基于生物條碼專屬分離和放大-質譜檢測標簽增敏的體內蛋白多肽類藥物定量分析新方法研究,負責人:丁黎;國家自然科學基金委員會面上項目(81273482):以代謝激活理論為導向的中藥潛在肝損成分質譜快速識別及其致毒關聯度研究,負責人:丁黎;;鄭州大學第一附屬醫院青年基金(YNQN2017134):以反應性代謝物為導向的質譜快速識別中藥潛在肝損傷成分的研究,負責人:劉瑞娟。
** 通訊作者:丁黎,博士,教授,博士生導師,主要研究方向:藥物分析與藥代動力學研究。
(責任編輯:陳 寧,責任譯審:王 晶)