穿心蓮內(nèi)酯藥動(dòng)學(xué)及對(duì)細(xì)胞色素P450影響的研究進(jìn)展

薛松，高靜，王硯

(1.華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院附屬同濟(jì)醫(yī)院藥學(xué)部，武漢 430030;2.湖北省荊門市石化醫(yī)院藥劑科，448000)

穿心蓮內(nèi)酯(andrographolide)是中藥穿心蓮(Andrographis paniculate Ness)的主要有效成分之一［1］。 其 化 學(xué) 名 稱:2(3H)-Furanone，3-［2-［decahydro-6-hydroxy-5-(hydroxy-methyl)-5， 8adimethyl-2-methylene-1-naphthalenyl］ ethylidene］dihydro-4-hydroxy。穿心蓮內(nèi)酯最先從中藥穿心蓮中分離得到，故將其命名為穿心蓮內(nèi)酯。穿心蓮內(nèi)酯具有清熱解毒、涼血消腫等功效［2］。現(xiàn)代藥理學(xué)研究表明穿心蓮內(nèi)酯具有抗炎抗菌［3］、抗病毒［4］、抗腫瘤［5］、免疫調(diào)節(jié)［6］、保肝利膽［7］和治療心血管疾病［8］的作用。筆者綜述了近年來人們?cè)诖┬纳弮?nèi)酯的藥動(dòng)學(xué)及其對(duì)細(xì)胞色素P450影響等方面的研究進(jìn)展。

1 穿心蓮內(nèi)酯的藥動(dòng)學(xué)研究進(jìn)展

1.1 吸收 穿心蓮內(nèi)酯大鼠灌胃給藥后，采用 H標(biāo)記方法［9］或高效液相色譜法、毛細(xì)管電泳、氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用等方法［10］測(cè)定血漿中穿心蓮內(nèi)酯的濃度，發(fā)現(xiàn)穿心蓮內(nèi)酯被快速吸收入血。人體服用穿心蓮內(nèi)酯片，利用高效液相-質(zhì)譜聯(lián)用測(cè)定其血藥濃度，脫水穿心蓮內(nèi)酯在體內(nèi)吸收迅速，血藥濃度在1.5～2.0 h達(dá)峰，其消除半衰期為 3.62 h［11］。

1.2 分布 利用同位素標(biāo)記法研究穿心蓮內(nèi)酯的體內(nèi)過程，穿心蓮內(nèi)酯靜脈給藥后，迅速透過血-腦屏障并出現(xiàn)在中樞神經(jīng)系統(tǒng)的各部位，在脊髓中的含量最高，在直腸和十二指腸有較高的濃度［12］。穿心蓮內(nèi)酯灌胃給藥后，胃、小腸于30 min，其余臟器于60 min達(dá)到最高濃度。以膽、胃、肝、小腸的濃度最高，子宮、腎、卵巢、肺次之，直腸、脾、心、腦等較低［9］。

1.3 代謝 祝晨等［13］發(fā)現(xiàn)大鼠口服穿心蓮內(nèi)酯后大便中可以檢測(cè)到原藥，并且還可以檢測(cè)到脫水穿心蓮內(nèi)酯、脫氧穿心蓮內(nèi)酯和一個(gè)未知化合物，在尿液中檢測(cè)到兩個(gè)未知化合物。說明穿心蓮內(nèi)酯可能在消化道內(nèi)發(fā)生了一些代謝改變。

采用傳統(tǒng)和現(xiàn)代多種分離方法，可從大鼠灌胃給予穿心蓮內(nèi)酯后的尿液、大便、小腸和血液中分離得到14種穿心蓮內(nèi)酯的代謝產(chǎn)物［14-15］。通過各種化學(xué)和波譜學(xué)方法確定了13種代謝產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)，均為新化合物結(jié)構(gòu)。穿心蓮內(nèi)酯在大鼠體內(nèi)的代謝反應(yīng)主要發(fā)生在α、β不飽和內(nèi)酯的雙鍵上，磺酸化途徑是其主要代謝途徑，代謝物的水溶性大大增加，更容易排出體外。此外還有一些羥基的脫水和甲基化反應(yīng)，同時(shí)也有一定的硫酸酯類代謝產(chǎn)物。相對(duì)于α、β不飽和雙鍵而言，內(nèi)酯結(jié)構(gòu)較穩(wěn)定，沒有發(fā)現(xiàn)內(nèi)酯發(fā)生變化的代謝物。

有學(xué)者對(duì)穿心蓮內(nèi)酯在人體尿液中的代謝產(chǎn)物進(jìn)行了全面的系統(tǒng)性研究，通過收集人口服穿心蓮內(nèi)酯片后的尿液樣本，采用多種分離技術(shù)對(duì)尿液中的代謝物進(jìn)行分離和提純，共得到23種穿心蓮內(nèi)酯的代謝產(chǎn)物，利用多種化學(xué)及波譜手段，鑒定了其中18種代謝產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)。這18種代謝產(chǎn)物均是首次發(fā)現(xiàn)的穿心蓮內(nèi)酯的代謝產(chǎn)物。同時(shí)根據(jù)質(zhì)譜的圖譜和碳譜的數(shù)據(jù)，又推測(cè)了另外2個(gè)微量代謝產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)［16-18］。穿心蓮內(nèi)酯在人體內(nèi)存在著多種代謝途徑包括氧化還原、異構(gòu)化、葡萄糖醛酸化、硫酸酯化、脲結(jié)合、半胱氨酸結(jié)合、肌酸酐結(jié)合、肼結(jié)合等。上述途徑還可能發(fā)生交叉，生成次級(jí)代謝產(chǎn)物。穿心蓮內(nèi)酷的代謝反應(yīng)主要發(fā)生在α，β-不飽和內(nèi)酯的β-碳以及19位和3位羥基上，同時(shí)伴有一些異構(gòu)化現(xiàn)象。

研究中發(fā)現(xiàn)，穿心蓮內(nèi)酯在人體和大鼠體內(nèi)的代謝中存在較大的種屬差異，在大鼠的體內(nèi)代謝中，代謝產(chǎn)物主要以磺酸化和硫酸化產(chǎn)物為主，而在人體的代謝產(chǎn)物主要以葡萄糖醛酸、硫酸化和脲結(jié)合產(chǎn)物為主。

1.4 排泄 利用正反相高效液相色譜、電噴霧質(zhì)譜、3高效薄層色譜等方法，在大鼠膽汁中都沒有檢測(cè)到穿心蓮內(nèi)酯的代謝物，說明穿心蓮內(nèi)酯在大鼠體內(nèi)可能不通過膽汁排泄，而是通過腎臟和大便排泄［14-15］。也有學(xué)者研究認(rèn)為腎臟不是其主要排泄途徑［10］。

汪寶琪等［19］采用化學(xué)發(fā)光法研究家兔體內(nèi)穿心蓮內(nèi)酯的藥動(dòng)學(xué)，該藥在兔血漿中的處置過程符合二房室模型，達(dá)峰時(shí)間為1 h，K21為(0.633±0.060)h-1，K12為(0.336 ±0.010)h-1，K21和 K12差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)，消除半衰期(t1/2)為12.12 h，屬于長(zhǎng)半衰期藥物，在兔血漿中能保持較長(zhǎng)時(shí)間的血藥濃度。馬玉芳等［20］和金晶等［21］分別研究了穿心蓮內(nèi)酯在家兔和亞硫酸氫鈉穿心蓮內(nèi)酯在Beagle犬體內(nèi)的藥動(dòng)學(xué)，并一致認(rèn)為穿心蓮內(nèi)酯和亞硫酸氫鈉穿心蓮內(nèi)酯的體內(nèi)過程都符合一級(jí)吸收二室模型，并且吸收和消除快速。

2 穿心蓮內(nèi)酯對(duì)肝微粒體細(xì)胞色素P450酶的影響

JARUCHOTIKAMOL 等［22］采用 Western-blot、逆轉(zhuǎn)錄-聚合酶鏈反應(yīng)等方法研究，發(fā)現(xiàn)穿心蓮內(nèi)酯可明顯增加大鼠CYP1A1、CYP1A2的mRNA表達(dá)，作用呈劑量依賴性。但并沒有增加CYP1B1和多環(huán)芳烴受體(多環(huán)芳烴類是CYP1A的誘導(dǎo)劑)的表達(dá)。穿心蓮內(nèi)酯有誘導(dǎo) CYP1亞族的能力，同時(shí)還能顯著增強(qiáng)UGT1A6 mRNA(多環(huán)芳烴受體介導(dǎo)的基因)的表達(dá)。當(dāng)穿心蓮內(nèi)酯和多環(huán)芳烴受體的抑制藥(白藜蘆醇)合用后這種誘導(dǎo)作用消失。因此穿心蓮內(nèi)酯誘導(dǎo)CYP1A1表達(dá)可能是通過多環(huán)芳烴受體介導(dǎo)的，但是由于多環(huán)芳烴受體的抑制藥(白藜蘆醇)還有很多其他的藥理活性，同時(shí)參與了很多其他途徑的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)，所以尚不能確定穿心蓮內(nèi)酯對(duì)CYP1A1的誘導(dǎo)是通過該路徑介導(dǎo)。這是對(duì)穿心蓮內(nèi)酯具有誘導(dǎo)CYP1A1作用的首次報(bào)道，但是對(duì)這種誘導(dǎo)作用的機(jī)制還有待進(jìn)一步研究，同時(shí)穿心蓮內(nèi)酯對(duì)其他類型CYP450的影響也未作闡述。

PEKTHONG等［23］采用體外酶孵育方法對(duì)穿心蓮內(nèi)酯及中藥穿心蓮的總提取物對(duì)大鼠和人細(xì)胞色素P450影響等方面做了系統(tǒng)性研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，穿心蓮的總提取物對(duì)大鼠和人體CYP1A2和CYP2C活性有抑制作用，同時(shí)對(duì)人體CYP2E1有明顯抑制作用。穿心蓮內(nèi)酯除了對(duì)大鼠CYP2E1有微弱抑制作用外，對(duì)其他細(xì)胞色素P450沒有明顯作用。隨后，PEKTHONG等［23］采用 Western-blot、逆轉(zhuǎn)錄-聚合酶鏈反應(yīng)等方法，從CYP酶mRNA的表達(dá)、酶蛋白的表達(dá)和活性等方面做了全面研究。發(fā)現(xiàn)穿心蓮內(nèi)酯體內(nèi)實(shí)驗(yàn)中對(duì)大鼠CYP2C11有明顯抑制作用，對(duì)其他酶的抑制作用差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義;體外實(shí)驗(yàn)中對(duì)人和大鼠 CYP1A2、CYP2E1、CYP3A1和CYP2C11活性都有明顯抑制作用［24］。酶蛋白表達(dá)方面穿心蓮內(nèi)酯對(duì)大鼠CYP2C11表達(dá)有明顯抑制作用。同時(shí)穿心蓮內(nèi)酯對(duì)大鼠CYP3A1、CYP2C11、CYP1A2 mRNA 表達(dá)和對(duì)人體CYP2C9/3A4/1A2mRNA的表達(dá)都有明顯抑制作用。

JARUKAMJORN等［25］研究了關(guān)于穿心蓮內(nèi)酯對(duì)細(xì)胞色素P450影響的性別差異。發(fā)現(xiàn)穿心蓮內(nèi)酯和3-甲基膽蒽(CYP1的誘導(dǎo)劑)合用顯著增加CYP1A1表達(dá)。但是，這種協(xié)同作用只表現(xiàn)在雄性大鼠體內(nèi)。切除睪丸的雄性大鼠這種協(xié)同作用也隨之消失，補(bǔ)充睪丸酮后這種協(xié)同作用又出現(xiàn)。并且穿心蓮內(nèi)酯對(duì)CYP1A1表達(dá)的誘導(dǎo)作用只出現(xiàn)在有多環(huán)芳烴受體的B6雄性大鼠，而在沒有多環(huán)芳烴受體的D2雄性大鼠體內(nèi)則沒有明顯的誘導(dǎo)作用。提示了這種協(xié)同作用可能與JARUCHOTIKAMOL等［22］所提到的多環(huán)芳烴受體介導(dǎo)的途徑有關(guān)。但是對(duì)于這種協(xié)同作用的機(jī)制還處于探討階段，CHATUPHONPRASERT等［26］采用逆轉(zhuǎn)錄-聚合酶鏈反應(yīng)方法，結(jié)果顯示穿心蓮內(nèi)酯、CYP1誘導(dǎo)劑單獨(dú)使用時(shí)只能對(duì)少數(shù)的基因有影響，但當(dāng)兩者合用時(shí)所能調(diào)節(jié)的基因數(shù)量顯著增多。其中CYP1A1/1B1 mRNA的表達(dá)增加最為明顯。研究還發(fā)現(xiàn)穿心蓮內(nèi)酯對(duì)多種還原性酶表達(dá)都有一定的增強(qiáng)作用，穿心蓮內(nèi)酯可能有一定的抗氧化作用。推測(cè)穿心蓮內(nèi)酯的這種協(xié)同作用可能是通過抗氧化途徑介導(dǎo)的。

臨床上由于藥物之間相互作用或藥物與外源性物質(zhì)之間的相互作用而引發(fā)的問題很突出。細(xì)胞色素P450參與了各種內(nèi)源性和外源性物質(zhì)代謝，同時(shí)參與了藥物、食物和中草藥之間的相互作用。國(guó)內(nèi)外已廣泛研究了植物中化學(xué)成分介導(dǎo)的對(duì)細(xì)胞色素P450活性的影響。例如貫葉連翹對(duì)細(xì)胞色素P450有一定的影響，但是至今還沒有發(fā)現(xiàn)貫葉連翹中的任何成分對(duì)細(xì)胞色素P450的影響作用象穿心蓮內(nèi)酯這樣明顯［27］。藥物的血藥濃度增高很有可能是由于其相關(guān)代謝酶的抑制作用而引起的。穿心蓮內(nèi)酯對(duì)細(xì)胞色素P450的影響很有可能影響其他藥物的血藥濃度，尤其是與一些治療窗窄或毒副作用強(qiáng)的藥物聯(lián)用時(shí)更應(yīng)十分慎重。因此該方面研究為臨床上的藥物相互作用評(píng)價(jià)及合理用藥提供了重要的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。但是國(guó)內(nèi)外在穿心蓮內(nèi)酯對(duì)細(xì)胞色素P450影響方面的研究還只是初步階段，其研究結(jié)果并不完全一致，并且其相應(yīng)的機(jī)制還沒有闡明。

3 結(jié)束語

穿心蓮內(nèi)酯是我國(guó)的傳統(tǒng)中藥穿心蓮的主要有效成分，其藥動(dòng)學(xué)特征主要表現(xiàn)為體內(nèi)吸收快、藥效長(zhǎng)、經(jīng)尿液和大便排泄。穿心蓮內(nèi)酯在體外無藥理活性，在體內(nèi)的藥理活性很有可能是由其代謝產(chǎn)物產(chǎn)生的。比如體內(nèi)的一個(gè)代謝物亞硫酸氫鈉穿心蓮內(nèi)酯是蓮必治注射液的主要成分，由于其水溶性好，生物利用度高，所以有更好的藥理活性。因此穿心蓮內(nèi)酯代謝產(chǎn)物的研究對(duì)制備更有效的穿心蓮內(nèi)酯衍生物具有一定的指導(dǎo)意義。

穿心蓮內(nèi)酯對(duì)體內(nèi)細(xì)胞色素P450的影響在近年是一個(gè)比較活躍的研究領(lǐng)域，但是這些研究仍處于一個(gè)前期的探索階段。對(duì)于穿心蓮內(nèi)酯在體內(nèi)對(duì)酶的影響還需要采用特定酶的探針?biāo)幬镒龈M(jìn)一步的系統(tǒng)研究。同時(shí)對(duì)于已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的一些影響細(xì)胞色素P450作用的具體機(jī)制也未有明確的報(bào)道，這方面也是以后研究的重點(diǎn)內(nèi)容。

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