芍药苷药物代谢动力学研究进展

王 春，魏 伟

（安徽医科大学临床药理研究所，抗炎免疫药物教育部重点实验室，安徽合肥 230032）

白芍总苷（total glucosides of paeony，TGP）是从芍药根部提取的有效部位，成分主要包括芍药苷（paeoniflorin，Pae，见Fig 1）、羟基芍药苷、芍药花苷、芍药内酯苷和苯甲酰芍药苷等。TGP有良好的抗炎和免疫调节作用［1］，因此上世纪80年代初至90年代末，国内学者将TGP开发成用于治疗类风湿关节炎（rheumatoid arthritis，RA）的抗炎免疫调节药，产生了重要的经济社会效益。临床用药实践表明，TGP治疗RA效果肯定，能明显缓解病人关节疼痛、改善关节功能；长期用药不良反应较少，耐受性较好；但起效较为缓慢。Pae是TGP主要活性成分，也具有良好的抗炎和免疫调节活性［2］。研究发现［3］，Pae口服绝对生物利用度约为 3% ～4%，提示TGP起效缓慢可能与Pae口服吸收较差存在一定关系。基于药物生物活性发挥与其药动学过程密切相关，故本文参考近年来相关文献，简述Pae的药代动力学过程，并就一些存在的问题做一初步探讨。

1 Pae药代动力学过程

1.1 吸收 1995年 Takeda等［3］报道 Pae口服吸收较差，其绝对生物利用度约为3%～4%（Tab 1）；在体肠吸收结果表明［4］：Pae在整个小肠均有吸收，无特征性吸收部位；各个肠段之间吸收渗透率大小和吸收速率近似相同；吸收机制为被动扩散。近年来研究证实，Pae吸收较差主要与肠首过效应、药物转运体外排蛋白和理化性质有关。首先，芍药甘草汤［5］（剂量相当于 Pae 25 mg·kg－1）灌胃大鼠后，血浆 Pae和代谢产物芍药代谢素-I（paeonimetabolin-I，PM-I）血药浓度峰值（Cmax）分别为 0.21 mg·L－1和 2.05 mg·L－1，同时PM-I药时曲线下面积（AUC）约为前者30倍，但与抗菌药氧氟沙星或阿莫西林＋甲硝唑联合运用后，PM-I Cmax分别下降至 0.25 mg·L－1和 0.04 mg·L－1，而 Pae Cmax则分别上升至0.59 mg·L－1和 0.95 mg·L－1。此外研究还发现白芍煎剂［6］（剂量相当于 Pae 110 mg·kg－1）灌胃大鼠，Pae另一代谢产物芍药苷元（paeoniflorgenin，PG）在血浆中Cmax高达8 mg·L－1（Tab 1），而在同等分析条件下却无法检测出原型药Pae。在此基础上，Liu等［7］进一步证实，Pae可在肠道被糖苷酶降解成 PG。值得一提的是，PM-I［5］和 PG［6］血药达峰时间（Tmax）分别为3.0 h和10 min（Tab 1），提示 Pae口服后主要以PM-I和PG代谢物形式进行吸收。其次，Pae［8－9］是药物外排蛋白P糖蛋白（p-glycoprotein，p-gp）的作用底物。p-gp抑制剂维拉帕米、奎尼丁和具有抑制p-gp活性的药用辅料（如吐温80）与Pae联合给药后，均可提高Pae在肠道吸收。再次，Pae亲水性较强，亲脂性较弱，跨膜吸收能力较弱。通过去除Pae结构中亲水性吡喃糖获得的PG渗透结肠癌Caco-2细胞膜能力是Pae的48倍［7］，同样增加脂溶性化学基团获得的Pae脂肪族酯化物［10］和芳香族酯化物体外跨Caco-2细胞膜吸收能力明显强于Pae。整体实验上，研究［11］证实，Pae-磺酸盐的苯甲酸酯（剂量110 mg·kg－1）灌胃小鼠AUC均值为 1343.8 mg·min·L－1，而 Pae-磺酸盐和 Pae AUC均值分别为 478.5 mg·min·L－1和 615.7 mg·min·L－1，提示Pae脂溶性较低是制约其口服吸收影响因素之一。

1.2 分布 大鼠灌胃 TGP［12］（2.82 g·kg－1），Pae组织分布特征如下：1 h，小肠＞胃＞大肠＞肾＞肝＞肺＞脾＞心；3h，小肠＞胃＞大肠＞肾＞脾＞肝＞肺＞心；6h，小肠＞大肠＞胃＞肾＞肝＞脾＞肺＞心，提示被吸收的原型药Pae在体内血流量较大的脏器均有一定分布。此外，大鼠皮下［13］注射 Pae（10 mg·kg－1）20 min后，脑组织 Pae含量即达到峰值153μg·L－1，而大鼠静脉注射白芍提取物［14］（剂量相当于60 mg·kg－1Pae）5 min后，海马组织 Pae含量已大于2.5 μg·g－1。鉴于Pae亲脂性较差，为何能迅速通过血脑屏障到达脑组织？推测Pae穿过血脑屏障过程不是单一的被动转运过程，可能还存在主动转运过程。

1.3 代谢 Pae化学结构属于典型的氧苷结构（Fig 1），早期研究结果［15］表明，Pae受肝脏代谢影响较小，但在肠道可受到糖苷酶和厌氧菌群的双重降解作用（Fig 2）。在糖苷酶作用下，降解产物是苷元PG和苯甲酸［7］；在肠道菌群作用下，代 谢 产 物 则 是 PM-Ⅰ 和 PM-Ⅱ［7］。 大 鼠 单 次 灌 胃Pae［15］，24 h内粪便和尿累积排泄量总和约占给药剂量的11.68%，基于Pae绝对生物利用度不足4%，提示绝大部分Pae在肠道被生物转化为PG或PM。研究表明，芍药甘草汤［5］与氧氟沙星或阿莫西林－甲硝唑联合给药后，Pae肠道的代谢物PM含量比单用Pae分别下降33%和16%，而白芍煎剂［6］灌胃大鼠，PG血浆 Cmax高达8 mg·L－1。通过在体实验［7］进一步研究发现，Pae在肠道约有42%被代谢成PG，说明糖苷酶酶解也是Pae肠道代谢主要途径之一。大鼠灌胃Pae后，血浆和尿液中可检测到一些结构已确认的化合物，包括：Desbenzoylpaeoniflorin、4-O-desbenzoylpaeoniflorin、PM-Ⅰ glucuronide、PM-Ⅰ和 PM-Ⅱ等代谢产物［16］（Fig 3），和一些结构信息未完全确定的代谢物，根据分子量推测它们结构可能如Fig 3所示，主要有C10H14O3-sulfate、C10H18O2-glucuronide和C10H18O4-glucuronide。这些研究表明，Pae在体内主要经历I相酯键水解、糖苷键水解和甲基化反应以及Ⅱ相葡萄糖醛酸化和硫酸酯化反应，提示少部分原型药Pae或肠道代谢物经肝脏进入循环系统时可能会被P450酶代谢，但目前尚未见文献报道。

Fig 1 The chem ical structure of Pae

Fig 2 M etabolic pathways of paeoniflorin in intestine［7］

1.4 排泄 早期研究［15］结果表明，大鼠灌胃 Pae（550 mg·kg－1）后，24 h粪便和尿中Pae累积排泄量分别占给药量的 10.61%和 1.08%；大鼠静脉注射 Pae（55 mg·kg－1）后，7 h内胆汁排泄量占总量8.64%，而犬静脉注射 Pae（11.25 mg·kg－1），Pae会迅速出现在尿中，前20 min和7 h内累积排泄量分别占给药量的36.85%和79.3%，7 h内胆汁排泄量占注射量的3.77%。以上结果表明，口服Pae原型药主要经粪便排出体外；静脉注射Pae主要以肾脏排泄，通过胆汁和粪排泄则比较少，Pae药动学参数信息详见Tab 1。

2 影响Pae药动学过程相关因素

2.1 药物合用的影响 目前药物合用研究多集中在对Pae吸收的影响，对Pae体内组织分布特征、代谢途径和代谢物的影响报道较少。在细胞和肠吸收模型上，p-gp抑制剂（如环孢素和维拉帕米）［7］和植物药来源的单体成分（如青藤碱［7］和柴胡皂苷［5］）可明显提高 Caco-2细胞摄取 Pae能力；在整体动物实验上，一些植物药活性单体成分（如青藤碱［17］和甘草次酸［18］）和植物药［19］（如吴茱萸、肉桂、小茴香和花椒）可提高Pae口服吸收并影响其药动学过程，如延长T max［17］、提高 Cmax和 AUC［17－18］、降低清除率（CL）［17－18］、增加表观分布容积（Vd）［17］等。此外，也有研究报道川穹［20］或甘草［21］联合Pae给药均能降低Pae生物利用度。甘草酸［22］联合Pae后，Pae在十二指肠、空肠、回肠和结肠吸收量分别为单用时的 0.61、0.60、0.34、0.60倍，而甘草酸联合 Pae灌胃［23］后，联合组Pae的Cmax和AUC明显降低、CL明显升高，这些研究结果提示甘草酸可能从吸收和代谢两个方面同时影响Pae药动学过程，见Tab 2。

Fig 3 Themetabolites of paeoniflorin in rat’s p lasma and urine［22］

Tab 1 The pharmacokinetic parameters of paeoniflorin and itsmetabolite

2.2 机体状况 在病理状态下，机体某些器官生理功能和正常机体存在差别，从而影响并导致药物体内过程存在一定的差异。在一些肝脏疾病，如大鼠免疫性肝损伤和急性肝炎模型中，Pae AUC［24－25］明显升高、CL明显降低［25］，而平均滞留时间［25］（MRT）明显延长，提示肝功能异常可致Pae吸收增加以及代谢减慢。基于肝脏对Pae代谢影响较小，肝性疾病通过何种环节影响Pae体内代谢过程值得进一步研究。另外，Pae静脉注射缺血性再灌注大鼠［26］，Pae分布半衰期（T1／2a）明显增加、CL明显降低、MRT明显延长；在大鼠血管性痴呆模型［27］中，相比正常大鼠，Pae药动学参数Cmax、AUC明显增加，消除半衰期（T1／2β）明显延长、CL明显下降，详见Tab 2。

2.3 剂型因素 目前，Pae无上市单体制剂，Pae主要作为TGP或其它中药复方制剂有效成分之一被用于临床。一些已报道的Pae相关制剂均处于临床前研究。研究发现，微乳剂［9，28］可明显提高 Pae在大鼠肠道吸收、增加 Cmax和 AUC、降低CL、延长MRT；通过经皮给药途径［29］，微乳剂仍可提高Pae生物利用度，血药浓度上升较平稳，具有一定缓释作用；另外，也有研究发现TGP包裹于脂质体［30］静脉注射后，体内消除过程较为缓慢，具备延长作用时间的效果，详见Tab 2。

3 问题与探讨

近年来随着药动学相关文献的报道，Pae体内过程逐渐被阐明，但一些问题仍然未明确。首先，TGP临床上疗效肯定，但起效缓慢，其药效发挥存在明显的滞后效应。作为TGP主要活性成分，Pae生物利用度和体内病变组织分布水平均较低，提示改善Pae口服吸收、增加组织分布量可能是提高TGP疗效的有效手段之一。其次，Pae口服后，相当一部分在肠道被代谢成PG和PM，而PG和PM均具有良好的吸收，但目前PG和PM抗炎免疫调节活性以及体内组织分布特征尚不清楚，因此需要进一步明确PG或PM是否为Pae药理活性的体内物质基础。再次，如何提高Pae口服生物利用度？基于Pae在肠道吸收受到p-gp外排作用，因此联合p-gp抑制剂给药是解决问题的有效手段之一。值得一提的是青藤碱，一方面，青藤碱可提高Pae的吸收，另一方面，青藤碱也具有抗炎及免疫抑制作用，提示两者联合给药后可能会具有药效协同作用，故开发青藤碱与Pae的复方制剂具有良好应用前景。此外，基于Pae亲脂性较弱，对Pae进行酯化修饰也是有效途径之一。非甾体抗炎药胃肠道损伤较为明显，其结构多具有羧酸结构，将这类药物羧酸基团与Pae羟基缩合成酯，所获得的酯化产物口服吸收可能会高于Pae。理论上，酯化产物被吸收后，在体内酯酶催化下重新酯解成Pae和非甾体抗炎药，在药效上可能会起到协同效应，由于Pae具有一定的保护胃黏膜作用，对非甾体抗炎药胃肠道不良反应可能也具有一定的改善作用，这些问题有待进一步研究阐明。

Tab 2 The affecting factors of paeoniflorin pharmacokinetics

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