多藥耐藥相關蛋白2對漢黃芩素及其主要II相代謝產物藥動學特征的影響

鄭 蓉，張淇淞，胡雪黎，徐 睿，彭國爽，昌冰琳，胡澤華，胥鑫林，楊 寶, 4*

多藥耐藥相關蛋白2對漢黃芩素及其主要II相代謝產物藥動學特征的影響

鄭 蓉1, 2，張淇淞2, 3, 4，胡雪黎1, 2，徐 睿1, 2，彭國爽1, 2，昌冰琳1, 2，胡澤華1, 2，胥鑫林1, 2，楊 寶1, 2, 4*

1. 湖北民族大學醫學部，湖北 恩施 445000 2. 湖北民族大學，風濕性疾病發生與干預湖北省重點實驗室，湖北 恩施 445000 3. 廣西大學醫學院，廣西 南寧 530004 4. 廣州中醫藥大學中藥學院，廣東 廣州 510006

研究多藥耐藥相關蛋白2（multidrug resistance protein 2，MRP2）對漢黃芩素及其主要II相代謝產物藥動學特征的影響。FVB野生型和?/?小鼠ig漢黃芩素β-環糊精包合物后，于不同時間點眼眶取血。采用超高效液相色譜-質譜聯用技術檢測漢黃芩素、漢黃芩苷、漢黃芩素-7--硫酸酯的血藥濃度，采用DAS 2.0軟件以非房室模型計算藥動學參數。3個成分的線性關系良好，準確度、精密度、穩定性、回收率等符合要求。漢黃芩素主要以II相代謝產物漢黃芩苷和漢黃芩素-7--硫酸酯存在，均在30 min內達到最大血藥濃度。漢黃芩苷的達峰濃度（max）和藥時曲線下面積（AUC0～t）最高，漢黃芩素-7--硫酸酯次之，漢黃芩素最低。與FVB野生型組比較，?/?組漢黃芩苷和漢黃芩素-7--硫酸酯的max和AUC0～t顯著增加（＜0.05、0.01）。MRP2介導了漢黃芩苷和漢黃芩素-7--硫酸酯的外排過程，顯著影響漢黃芩素的體內處置過程。

漢黃芩素；漢黃芩苷；漢黃芩素-7--硫酸酯；藥動學；多藥耐藥相關蛋白2；II相代謝產物

漢黃芩素因具有多種藥理活性而受到廣泛關注[1-3]。藥動學研究是中藥活性成分臨床前研究的重要部分，對于評估成藥性、揭示作用途徑發揮著重要作用。漢黃芩素的口服生物利用度僅為1.1%[4]，血藥濃度遠低于其體外活性的有效濃度。黃酮類化合物的口服生物利用度較低可能是由于其容易被肝、腸中的代謝酶代謝，發生葡萄糖醛酸化和磺酸化等II相代謝反應[5]。部分黃酮類化合物的II相代謝產物是肝臟和小腸外排轉運蛋白（如多藥耐藥相關蛋白和乳腺癌耐藥蛋白）的底物，能夠被外排轉運蛋白外排入膽汁或者腸腔，進而影響其體內過程[5-6]。因此，研究外排轉運蛋白對黃酮類化合物的藥動學行為的影響具有重要意義。

研究發現，漢黃芩素在體內主要發生葡萄糖醛酸化和磺酸化代謝，生成漢黃芩苷和漢黃芩素-7--硫酸酯，以漢黃芩苷的含量最高[4,7-8]。但是目前未見多藥耐藥相關蛋白2（multidrug resistance protein 2，MRP2）對漢黃芩素及其主要II相代謝產物的藥動學行為影響的報道，尚不能全面地闡述其體內處置過程。另外，由于缺乏漢黃芩素-7--硫酸酯商業對照品，相關漢黃芩素的藥動學研究也未準確定量其血藥濃度。?/?小鼠是以野生型FVB小鼠為基因背景鼠，敲除基因建立的基因敲除小鼠模型，目前廣泛應用于藥物的攝取和消除機制研究。基于此，本研究擬采用酶催化法合成漢黃芩素-7--硫酸酯對照品，建立測定血漿中漢黃芩素、漢黃芩苷、漢黃芩素-7--硫酸酯的超高效液相色譜-質譜聯用（UPLC-MS/MS）方法，并以FVB野生型和?/?小鼠為受試對象，研究MRP2對漢黃芩素及其主要II相代謝產物藥動學行為的影響。

1 材料

1.1 動物

SPF級雄性?/?小鼠，體質量20～30 g，購自上海南方模式生物科技發展有限公司，合格證號312024300004357。SPF級雄性FVB野生型小鼠，體質量24～30 g，購自斯貝福（北京）生物技術有限公司，許可證號SCXK（京）2019-0010。動物在恒溫、自然光暗周期條件下飼養1周后進行實驗。動物實驗經湖北民族大學醫學倫理委員會批準（批準號202148）。

1.2 藥品與試劑

對照品漢黃芩素（批號RP200729，質量分數為98.0%）、漢黃芩苷（批號RP210215，質量分數為98.0%）購自成都麥德生科技有限公司；甘草苷對照品（批號wkq21021901，質量分數為98.0%）購自四川省維克奇生物科技有限公司；漢黃芩素-7--硫酸酯根據本課題組前期報道方法[6,9]采用酶催化法合成，質量分數大于98.0%；色譜乙腈、二甲基亞砜、β-環糊精購自默克公司；色譜級甲酸購自麥克林生化科技有限公司。

1.3 儀器

Xevo G2-XS Q/TOF質譜儀、UNIFI軟件（美國Waters公司）；Concentrator plus真空離心濃縮儀（德國Eppendoff公司）；TGL-20M型高速冷凍離心機（湖南湘儀實驗儀器有限公司）；ME204型電子分析天平（梅特勒-托利多公司）；Milli-Q超純水系統（美國密理博公司）。

2 方法與結果

2.1 色譜條件

Waters HSS T3色譜柱（100 mm×2.1 mm，1.7 μm），流動相為0.05%甲酸乙腈（A）-0.05%甲酸水溶液（B），梯度洗脫：0～3.5 min，20%～58% A；3.5～5.0 min，58%～90% A；5.0～6.0 min，90%～100% A；6.0～6.5 min，100%～20% A；6.5～9.5 min，20% A。體積流量0.4 mL/min；柱溫40 ℃；進樣體積7 μL。

2.2 質譜條件

電噴霧電離源負離子模式；毛細管電壓?3.0 kV；離子源溫度130 ℃；脫溶劑氣體積流量900 L/h，溫度500 ℃；掃描范圍/200～600。采用一級質譜定量，漢黃芩素（R＝4.04 min，/284.068 5）、漢黃芩素-7--硫酸酯（R＝3.12 min，/364.025 3）、漢黃芩苷（R＝2.53 min，/460.100 6）、甘草苷（內標，R＝1.77 min，/417.118 6）。

2.3 溶液的配制

精密稱取漢黃芩苷、漢黃芩素-7--硫酸酯、漢黃芩素對照品適量，加甲醇溶解，配制成濃度分別為100.0、38.0、100.0 μmol/L的對照品儲備液。精密移取各對照品儲備液適量，配制成漢黃芩苷、漢黃芩素-7--硫酸酯、漢黃芩素濃度為8.0、1.0、1.0 μmol/L的混合對照品儲備液，臨用前稀釋為系列濃度的混合對照品工作液。

精密稱取甘草苷對照品適量，加甲醇溶解，配制成濃度為80 nmol/L的內標工作液。

2.4 血漿樣品的處理

精密吸取10 μL血漿，加入10 μL內標溶液和80 μL甲醇后渦旋2 min，13 000 r/min離心15 min，吸取上清并真空干燥。用30 μL甲醇復溶，13 000 r/min離心15 min，吸取上清液待測。

2.5 漢黃芩素β-環糊精包合物混懸液的制備

參照本課題組前期報道的方法[6]制備漢黃芩素β-環糊精包合物混懸液，稱取7.5 g β-環糊精，加入30 mL 0.9%氯化鈉溶液，攪拌至溶解。分別精密稱取10、5 mg漢黃芩素，用1.0 mL DMSO-EtOH混合溶劑按1∶1比例溶解，緩慢滴入9.0 mL 25% β-環糊精溶液，40 ℃恒溫攪拌（350 r/min）2 h，即得質量濃度分別為1.0、0.5 mg/mL的漢黃芩素β-環糊精包合物混懸液。

2.6 方法學考察

2.6.1 專屬性試驗 空白血漿、空白血漿＋混合對照品＋內標、ig給藥后血漿樣品按“2.4”項下方法處理后進樣檢測，結果見圖1。3個待測成分和內標的分離度和響應較好，無明顯干擾。

2.6.2 線性關系與定量下限 在空白血漿中加入不同濃度的混合對照品工作液，配制成漢黃芩素和漢黃芩素-7--硫酸酯濃度為1.9、3.9、7.8、15.6、31.3、62.5、125.0、250.0、500.0 nmol/L，漢黃芩苷濃度為3.9、7.8、15.6、31.3、62.5、125.0、250.0、500.0、1 000.0、2 000.0、4 000.0 nmol/L的含藥血漿樣品，按“2.4”項下方法處理，進樣檢測。以待測成分和內標峰面積的比值（）對濃度（）進行線性回歸，權重為1/2。根據信噪比/＝10計算定量下限。漢黃芩苷的回歸方程為＝0.032＋0.019，2＝0.995 5，線性范圍為1.5～4 000.0 nmol/L，定量下限為1.5 nmol/L；漢黃芩素-7--硫酸酯的回歸方程為＝0.075＋0.001，2＝0.996 5，線性范圍為1.4～500.0 nmol/L，定量下限為1.4 nmol/L；漢黃芩素的回歸方程為＝0.026－0.004，2＝0.996 0，線性范圍為1.5～500.0 nmol/L，定量下限為1.5 nmol/L。各成分在相應范圍內線性關系良好，靈敏度較高。

2.6.3 精密度與準確度試驗 在空白血漿中加入不同濃度的混合對照品工作液，配制成漢黃芩苷濃度為3.9、500.0、4 000.0 nmol/L，漢黃芩素和漢黃芩素-7--硫酸酯濃度為3.9、31.3、500.0 nmol/L的含藥血漿樣品，按“2.4”項下方法處理，配制成低、中、高濃度的質控樣品，連續測定3 d，計算準確度和精密度。結果見表1，日內和日間精密度的RSD均小于12.3%，準確度的RE為?10.9%～11.1%。

2.6.4 穩定性試驗 低、中、高濃度的質控樣品按25 ℃放置24 h、?20 ℃反復凍融3次、?80 ℃儲存30 d考察穩定性，結果見表2，3個成分的RSD均小于13.0%，RE為?11.3%～8.7%。

圖1 空白血漿 (A)、空白血漿＋對照品＋內標(B)、給藥后血漿樣品(C) 中3個待測成分和內標的提取離子流圖

表1 3個待測成分的精密度、準確度、基質效應和回收率試驗結果 (n= 6)

Table 1 Precision, accuracy, matrix effect and recovery tests of three compounds (n= 6)

成分濃度/(nmol·L?1)精密度RSD/%準確度RE/%回收率/%基質效應/% 日內日間日內日間 漢黃芩苷4 000.04.33.9?4.1?3.592.8±5.593.8±6.7 500.07.36.8?2.8?4.191.0±6.991.6±4.9 3.96.18.5?1.9?6.689.6±10.391.1±8.0 漢黃芩素-7-O-硫酸酯500.04.24.9?1.6?3.4104.6±8.796.5±10.6 31.38.19.3?2.27.299.5±8.694.7±10.7 3.912.211.511.17.194.4±7.188.1±5.0 漢黃芩素500.04.14.2?3.5?3.998.0±4.998.5±3.1 31.33.03.6?2.6?3.4102.1±6.489.4±6.8 3.97.912.3?5.4?10.999.7±4.490.9±4.3

表2 3個待測成分的穩定性試驗結果(n= 6)

Table 2 Stability test results of three compounds (n= 6)

成分濃度/(nmol·L?1)25 ℃放置4 h?80 ℃儲存30 d凍融3次循環 精密度RSD/%準確度RE/%精密度RSD/%準確度RE/%精密度RSD/%準確度RE/% 漢黃芩苷4 000.02.61.63.94.97.5?2.7 500.02.9?5.23.4?0.17.0?5.3 3.97.4?8.38.91.113.0?11.3 漢黃芩素-7-O- 硫酸酯500.01.8?3.85.5?2.27.00.3 31.39.13.87.4?7.88.86.9 3.99.1?6.49.9?2.47.73.3 漢黃芩素500.04.20.72.8?3.53.9?6.6 31.32.4?3.04.5?3.29.0?2.9 3.98.28.77.0?7.46.17.8

2.6.5 基質效應和提取回收率試驗 在空白血漿中加入不同濃度的混合對照品工作液，按“2.4”項下方法處理后配制成低、中、高濃度的質控樣品（A）；另取空白血漿（B）和超純水（C）各6份，按“2.4”項下方法處理后取上清液，加入不同濃度的混合對照品工作液和內標，配制成相當于質控樣本濃度的低、中、高濃度的含藥樣品。進樣分析，記錄樣品與內標的峰面積。以A與B的比值計算提取回收率，以B與C的比值計算基質效應。結果見表1，3個待測成分的提取回收率為89.6%～104.6%，基質效應為88.1%～98.5%。

2.7 藥動學研究

將10只?/?小鼠和10只FVB野生型小鼠隨機分為高、低劑量（10、5 mg/kg）組，每組5只，ig漢黃芩素β-環糊精包合物混懸液（10 mL/kg），給藥前禁食12 h，自由飲水。于給藥前及給藥后3、7、15、30、60、90、120、180、300、480、720 min眼眶取血約50 μL，4 ℃、4500 r/min離心10 min，取全部血漿保存。測定各時間點的血藥濃度，采用DAS 2.0軟件以非房室模型處理血藥濃度-時間數據，并計算藥動學參數，結果見表3和圖2。FVB野生型和?/?小鼠的大多數時間點血漿樣品中均能檢測到3個待測成分。漢黃芩素在FVB野生型和?/?小鼠的胃腸道內吸收迅速，30 min內血藥濃度達到峰值，但達峰血藥濃度（max）較低，小于55.0 nmol/L，且消除速度較快。漢黃芩苷的max和藥時曲線下面積（AUC0～t）最高，漢黃芩素-7--硫酸酯次之，漢黃芩素最低。另外，3個待測成分的max和AUC0～t呈劑量相關性增長。部分待測成分的藥時曲線呈現了明顯的雙峰現象，可能是與肝腸循環有關。

3 討論

血漿樣品前處理是藥動學研究中的關鍵環節，本研究選擇了有機溶劑沉淀蛋白法，考察了甲醇和乙腈作為溶劑時對待測成分的選擇性和回收率的影響，結果表明均滿足生物樣本分析要求。內標選擇了二氫黃酮類成分甘草苷，其性質穩定，與漢黃芩素的理化性質相似，且對待測成分無干擾。

本研究首先采用超高效液相色譜-四極桿飛行時間質譜技術分析了小鼠ig漢黃芩素后血漿中的代謝產物，結合文獻報道[4,7-8]，發現主要是以II相代謝產物形式存在，含量最高的是漢黃芩苷，其次是漢黃芩素-7--硫酸酯，其他代謝物的含量非常低。與許多黃酮類成分一樣，漢黃芩素的生物利用度較低，主要是與其在體內廣泛存在的II相代謝反應有關[7]。由于缺乏漢黃芩素-7--硫酸酯商用對照品，目前對于漢黃芩素II相代謝產物的體內過程研究主要集中在漢黃芩苷，未見漢黃芩素-7--硫酸酯的研究報道。

表3 3個待測成分的主要藥動學參數(, n = 5)

與相應劑量的FVB野生型小鼠比較：*＜0.05**＜0.01

*< 0.05**< 0.01corresponding dose of FVB wild-type mice

圖2 FVB野生型小鼠(A) 和MRP2?/?小鼠(B) 血漿中3個待測成分的血藥濃度-時間曲線圖(, n = 5)

文獻報道了多藥耐藥蛋白參與了黃酮類成分的體內過程，對其生物利用度有不同程度的影響，且部分黃酮類成分的葡萄糖醛酸化和磺酸化產物是外排轉運蛋白的底物[5-6]。因此，多藥耐藥蛋白在黃酮類成分的體內過程中的作用受到了廣泛的關注。金合歡素、槲皮素、毛蕊異黃酮等黃酮類成分的葡萄醛酸化和磺酸化代謝產物的外排過程受到多藥耐藥相關蛋白和乳腺癌耐藥蛋白的調控[5-6,10-12]，其中以多藥耐藥相關蛋白MRP1和MRP2為主。MRP2表達于腸道和肝臟細胞的頂膜側，理論上會將漢黃芩苷和漢黃芩素-7--硫酸酯排入膽汁和腸腔，降低血藥濃度。

本研究結果顯示，ig低劑量（5 mg/kg）的漢黃芩素β-環糊精包合物混懸液后，漢黃芩苷在FVB野生型小鼠中的max和AUC0～t分別是漢黃芩素的18.1、15.4倍，是漢黃芩素-7--硫酸酯的21.5、22.0倍；漢黃芩苷在?/?小鼠中的max和AUC0～t是漢黃芩素的40.3、41.6倍，是漢黃芩素-7--硫酸酯的20.4、18.4倍。ig高劑量（10 mg/kg）的漢黃芩素β-環糊精包合物混懸液后，漢黃芩苷在FVB野生型小鼠中的max和AUC0～t分別是漢黃芩素的35.0、24.5倍，是漢黃芩素-7--硫酸酯的35.9、31.3倍；漢黃芩苷在?/?小鼠中的max和AUC0～t是漢黃芩素的54.3、100.7倍，是漢黃芩素-7--硫酸酯的15.3、18.6倍。提示漢黃芩素的生物利用度較低，在體內主要發生C-7位葡萄醛酸化反應，其次是C-7位磺酸化反應。

與FVB野生型小鼠比較，2個給藥劑量下?/?組的漢黃芩苷和漢黃芩素-7--硫酸酯的max和AUC0～t均顯著升高，與理論趨勢相符[10]。其中低劑量下漢黃芩苷max和AUC0～t分別升高了1.7、0.8倍，高劑量下升高了0.4、0.5倍；低劑量下漢黃芩素-7--硫酸酯的max和AUC0～t分別升高了1.8、1.2倍，高劑量下升高了2.4、1.5倍。

與FVB野生型小鼠比較，?/?組漢黃芩素的max變化無統計學差異，AUC0～t有所降低。提示MRP2對漢黃芩素的體內過程有著重要影響，可能參與調控其II相代謝產物漢黃芩苷和漢黃芩素-7--硫酸酯的外排過程，其中對磺酸化代謝的影響更加明顯。

本研究采用?/?小鼠研究了MRP2對漢黃芩素及其主要II相代謝產物漢黃芩苷和漢黃芩素-7--硫酸酯藥動學行為的影響。結果顯示漢黃芩素ig給藥后主要以漢黃芩苷和漢黃芩素-7--硫酸酯存在，MRP2介導了漢黃芩苷和漢黃芩素-7--硫酸酯的外排過程，顯著影響漢黃芩素的體內處置過程。

利益沖突 所有作者均聲明不存在利益沖突

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Effect of multidrug resistance protein 2 on pharmacokinetics of wogonin and its major phase Ⅱ metabolites

ZHENG Rong1, 2, ZHANG Qi-song2, 3, 4, HU Xue-li1, 2, XU Rui1, 2, PENG Guo-shuang1, 2, CHANG Bing-lin1, 2, HU Ze-hua1, 2, XU Xin-lin1, 2, YANG Bao1, 2, 4

1. Medical School, Hubei Minzu University, Enshi 445000, China 2. Hubei Provincial Key Laboratory of Occurrence and Intervention of Rheumatic Diseases, Hubei Minzu University, Enshi 445000, China 3. Medical College, Guangxi University, Nanning 530004, China 4. School of Pharmaceutical Sciences, Guangzhou University of Chinese Medicine, Guangzhou 510006, China

To study the effect of multidrug resistance protein 2 (MRP2) on pharmacokinetic behaviors of wogonin and its major phase Ⅱ metabolites.FVB wild-type and?/?mice were taken blood from eye sockets at different time points after ig wogonin with β-cyclodextrin. The plasma concentrations of wogonin, wogonoside and wogonin-7--sulfate were determined by ultra-performance liquid chromatography coupled to mass spectrometry (UPLC-MS) method. The pharmacokinetic parameters were calculated by non-compartmental models with DAS 2.0 software.The linearity of three components was good, and accuracy, precision, stability and recovery rate met the requirements. Wogonin was mostly biotransformed to wogonoside and wogonin-7--sulfate and these analytes reached peak concentration (max) within 30 min. The plasmamaxandarea under the curve(AUC0～t) of wogonoside were the highest, followed by wogonin-7--sulfate, and wogonin was the lowest. Compared with FVB wild-type group,maxand AUC0～tof wogonoside and wogonin-7--sulfate in?/?group were significantly increased (< 0.05, 0.01).MRP2 mediated the efflux of wogonoside and wogonin-7--sulfate, significantly affected the disposal process of wogonin.

wogonin; wogonoside; wogonin-7--sulfate; pharmacokinetics; multidrug resistance protein 2; phase II metabolites

R285.61

A

0253 - 2670(2022)21 - 6779 - 06

10.7501/j.issn.0253-2670.2022.21.015

2022-07-31

國家自然科學基金資助項目（81560703）；湖北民族大學大學生創新創業訓練計劃項目（S202110517027）；廣西大學高層次人才基金項目（A3370051006）；風濕性疾病發生與干預湖北省重點實驗室（湖北民族大學）項目（PT022202）

鄭 蓉，女，本科，研究方向為中藥藥效物質基礎。E-mail: 2219251481@qq.com。

楊 寶，博士，講師，碩士生導師，研究方向為中藥藥效物質基礎。E-mail: ybsept@qq.com

[責任編輯 李亞楠]