药物代谢动力学方法的创新应用：用酒代谢动力学指导酒的酿造与评估

夏童超 陈源 李乐 谭玉婷 王盛艳 赵李娜 杨俊毅 包旭 汪宏

药物代谢动力学是定量研究药物（包括外来化学物质）在生物体内吸收、分布、排泄和代谢（简称体内过程）规律的一门学科。在动物或人体实验的基础上建立数学模型，求算相应的药物代谢动力学参数后，可以对药物在体内过程进行预测。新药和新制剂均需要进行动物或人体药物代谢动力学试验，以了解其药物代谢动力学过程。

本研究应用药物代谢动力学方法，对样品酒与参比酒进行乙醇代谢动力学研究，属于已上市产品的药物代谢动力学应用探索性研究。通过对给予既定相同剂量供试样品后机体血液乙醇浓度的经时变化特征研究，建立酒代谢动力学的试验方法，有效筛选在代谢动力学指标上具有优势的酒样，为实际产品开发和产品评估提供有效的方法。

乙醇作为酒精饮料中除水之外含量最高的物质，是导致醉酒、宿醉、急慢性酒精中毒的最重要影响因素，与200多种健康问题密切相关。综合国内外的研究结果发现，乙醇本身是引起酒后头晕、头痛、口干口渴、行动障碍等“醉酒”、“上头”和“宿醉”表现的直接原因。酒精饮料在酿造过程中产生的有害成分，如杂醇油（主要是高级醇）、醛类等物质，能够抑制乙醇的代谢，而一些有益成分，如酸类和酯类等，则能够促进乙醇代谢，这些物质主要通过影响乙醇代谢而导致醉酒、上头与宿醉程度出现差异。

现有研究表明，乙醇进入人体后的吸收、分布、代谢有一般的规律。饮酒后，酒中80%的乙醇由十二指肠和空肠吸收，其余由胃吸收；吸收的乙醇90%通过肝脏代谢，只有10%未经改变随尿液、呼吸、汗液、唾液排泄。乙醇能抑制中枢神经系统大脑功能，血中乙醇浓度过高时会导致昏睡或昏迷、代谢紊乱等情况，故临床上确诊急性酒精中毒是以血液或呼出气体检测乙醇浓度为标准，并且治疗首选就是使用促酒精代谢药物来加快血液中酒精的代谢清除，从而减轻血液中堆积的高浓度酒精及代谢产物对身体尤其是重要脏器的伤害。因此，血液中的乙醇浓度（BAC）最能直接反映饮酒对人体造成的影响，而饮酒后的BAC与乙醇代谢动力学密切相关。

应用药物代谢动力学的研究方法，对样品酒与参比酒进行乙醇代谢动力学的研究，旨在揭示给予既定相同剂量供试样品后，机体血液乙醇浓度的经时变化特征。参照《药物非临床药代动力学研究技术指导原则》设计研究方案，通过药动学软件对乙醇的血药浓度进行数据拟合，获取乙醇代谢动力学特征参数指标，其中统计矩参数（房室模型参数略）主要包括：暴露量（AUC）、峰浓度（Cmax）、达峰时间（tmax）、体内平均滞留时间（MRT）、消除数率常数（λz）、终末半衰期（t1/2z）、清除率（CLz/F），进而揭示样品酒与参比酒相比，体内暴露水平、体内滞留时间、代谢清除速度的差异，从而对样品酒在实际饮用过程中的体征表现和感受予以科学的解释。

一、材料与方法

1.儀器与试剂。乙醇标准物质（含量：99.8%，GBW06112，中国计量科学研究院）；叔丁醇（分析纯，天津博迪化工股份有限公司）；分析用水为超纯水；高纯氮气（四川侨源气体股份有限公司）；普通空气（四川侨源气体股份有限公司）；高纯氦气（四川梅塞尔气体产品有限公司）。

样品酒T（成品酒，酒精度52°，批号20180022）；参比酒：参比酒样A（浓香型白酒原酒，酒精度52°），参比酒样B（酱香型白酒原酒，酒精度52°），均由宜宾听花酒业发展有限责任公司提供。

气相色谱质谱仪GCMS-QP2020 （岛津，日本）、顶空进样器HS-10（岛津，日本）、Auto Injector AOC-20i（岛津，日本）、KQ5200B超声波清洗器（昆山市超声仪器有限公司）、AUW 120D电子天平（十万分之一，岛津，日本）、SOP电子天平（万分之一，赛多利斯，德国）、涡旋仪ZP-200振荡器（江苏太仓市实验设备厂）、超纯水系统UPR-Ⅱ-10TNZP（四川优普超纯科技有限公司）、顶空瓶（体积20mL，硅橡胶密封垫，岛津，日本）。DW-FL 270低温冰箱（中科美菱）；BCD-221CHC冰箱（中科美菱）；容量瓶；滴定管；移液管；移液枪；EP管。

2.研究对象。健康SD大鼠，SPF级，雌雄各半，体重230±10g，由成都达硕生物科技有限公司提供（生产许可证SCXK（川）2015-030）。饲养条件：适应性饲养1周，保持12h昼夜节律，室温18-25℃，自由摄食饮水。随机分为3组，每组6只，雌雄各半。实验前禁食12小时，自由饮水。各组分别单次灌胃给予大鼠8mL/kg.bw的样品酒T、参比酒样A和样B。给酒后于0.08、0.17、0.41、0.67、1、1.5、2.5、4、6、8、10、12h眼眶采血0.3mL，血样置肝素化采血管中，于-40℃冰箱保存待测。

3.大鼠血中乙醇浓度测定方法建立及验证。（1）检测器选择。通过预试对比MS检测器和FID检测器灵敏度，并参考国家相关同类研究方法标准，以灵敏度为主要考察指标，确定FID作为分析检测器。

（2）进样方式。考虑顶空自动进样相比于手动进样具有更好的批量处理能力和重现性，选择顶空自动进样作为方法进样方式。顶空进样条件下，每个样品分析时间约为30min，样品和内标出峰时间约为2min。

（3）载气选择。对比氦气和氮气对响应信号的影响，结果显示氮气灵敏度高于氦气，氮气作为FID载气。

（4）线性范围预试。通过4mL/kg和12mL/kg供试品剂量给予大鼠后，采集经时血样进行GC分析，确定线性范围。

（5）以叔丁醇为内标，采用内标法定量，血中乙醇在25-10000μg/mL范围内线性关系良好；定量限、准确度、精密度和稳定性满足生物样品测定技术要求，方法可用于血中乙醇含量测定。

4.数据处理。绘制药物代谢动力学中的血药浓度-时间曲线，结果表现为每组6个平行样品的平均值±方差。采用DAS3.0药物代谢动力学软件分析样品数据，非房室模型法求算药动学参数。

二、结果

单次灌胃给予大鼠8mL/kg.bw的样品酒T、参比酒样A和样B后，大鼠血液中乙醇浓度-时间曲线见图1，经软件处理后计算得到的药代动力学参数见表1。

结果显示，对原酒采用二次发酵、定向培菌、特制香曲、精馏浓缩等专有的白酒制化增益工艺进行制化的产品（样品酒T），与制化前的原酒相比有以下几方面的特点：（1）乙醇的吸收降低：暴露量（AUC）和峰浓度（Cmax）相比样A（浓香型白酒）、样B（酱香型白酒）降低，乙醇的达峰时间（Tmax）缩短。（2）乙醇的代谢清除增快：单位时间内乙醇的清除量（清除率CLz/F）相对样A（浓香型白酒）、样B（酱香型白酒）提高，乙醇在体内的平均滞留时间（MRT）缩短。

三、讨论

白酒的化学成分中98%是水和乙醇，其他1%-2%是微量成分。白酒的微量成分包括酸类、酯類、醇类、醛类、酚类及其他芳香族化合物，它们对白酒的质量起决定性作用，形成白酒不同的香型和风格。据统计，白酒中含有上千种微量成分，因酿酒原料工艺（如原料、曲子、发酵和蒸馏条件等）不同而不同，不同的酒微量成分不同的情况，会导致饮酒后的乙醇代谢有很大差别，从而导致饮酒感受如醉酒、上头、宿醉程度等有明显差异。

本研究创新性采用药物代谢动力学研究方法，对采用制化增益工艺生产的样品酒和该企业的两种原酒（浓香型白酒、酱香型白酒）进行乙醇的代谢动力学对比研究，结果发现，与两种原酒（浓香型白酒、酱香型白酒）相比，经过制化的样品酒在乙醇的代谢动力学上具有一定的优势，相对吸收少、代谢清除快。

样品酒是以白酒为原酒，采用制化增益系列工艺进行制化，实现增益减害。样品酒与未经制化的原酒（浓香型白酒、酱香型白酒）相比，抑制乙醇代谢的醛类物质和杂醇油的含量极小（详见表2、3）。根据文献及已有研究数据，我们分析认为，这些因素是样品酒制化增益工艺的优势之一，也与样品酒吸收少、代谢清除快的特点有关。

检测单位：四川省瑞测检验检测有限公司，报告编号：TW201900、TW201901、TW201902。