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肝肠首过效应对五味子醇甲在大鼠体内生物利用度的影响

李宁 沈璐 牛丽君 李卓 邱志霞 张德文

李宁, 沈璐, 牛丽君, 李卓, 邱志霞, 张德文. 肝肠首过效应对五味子醇甲在大鼠体内生物利用度的影响[J]. 南京中医药大学学报, 2022, 38(3): 228-235. doi: 10.14148/j.issn.1672-0482.2022.0228
引用本文: 李宁, 沈璐, 牛丽君, 李卓, 邱志霞, 张德文. 肝肠首过效应对五味子醇甲在大鼠体内生物利用度的影响[J]. 南京中医药大学学报, 2022, 38(3): 228-235. doi: 10.14148/j.issn.1672-0482.2022.0228
LI Ning, SHEN Lu, NIU Li-jun, LI Zhuo, QIU Zhi-xia, ZHANG De-wen. Impact of Hepatic-Intestinal First-Pass Effect on the Bioavailability of Schizandrin in Rats[J]. Journal of Nanjing University of traditional Chinese Medicine, 2022, 38(3): 228-235. doi: 10.14148/j.issn.1672-0482.2022.0228
Citation: LI Ning, SHEN Lu, NIU Li-jun, LI Zhuo, QIU Zhi-xia, ZHANG De-wen. Impact of Hepatic-Intestinal First-Pass Effect on the Bioavailability of Schizandrin in Rats[J]. Journal of Nanjing University of traditional Chinese Medicine, 2022, 38(3): 228-235. doi: 10.14148/j.issn.1672-0482.2022.0228

肝肠首过效应对五味子醇甲在大鼠体内生物利用度的影响

doi: 10.14148/j.issn.1672-0482.2022.0228
基金项目: 

长白山科学研究院开放基金项目; 国家自然科学基金面上项目 81872746

详细信息
    作者简介:

    李宁, 男, 高级实验师, E-mail: ningli656@cpu.edu.cn

    通讯作者:

    张德文, 男, 工程师, 主要从事林学与药用植物资源研究,E-mail: 776714151@qq.com

  • 中图分类号: R283.6

Impact of Hepatic-Intestinal First-Pass Effect on the Bioavailability of Schizandrin in Rats

  • 摘要:   目的  以整体动物和肝肠首过代谢动物模型, 考察五味子主要活性成分五味子醇甲在体内外的处置过程, 探讨五味子醇甲低生物利用度的原因, 为五味子的现代化开发提供必要的数据支撑。  方法  首先研究不同剂量的五味子醇甲在整体动物(大鼠)体内的药动学过程; 其后借助颈静脉和幽门静脉插管的首过代谢模型, 研究肝脏、肠道在五味子醇甲体内转化过程中的作用以及对其生物利用度的影响。  结果  在清醒大鼠体内, 分别灌胃(i.g)给予10、20、50 mg · kg-1五味子醇甲后, 五味子醇甲表现为吸收快(Tmax, 0.37、0.44、0.33 h)、体内平均停留时间短(MRTlast, 1.74、1.65、1.27 h)、生物利用度较低(F, 12.0%, 11.0%, 9.35%)的药动学特性; 经i.g和十二指肠穿刺(i.d)给予20 mg · kg-1五味子醇甲的血药浓度-时间曲线下面积相近(AUC0-4 h,467.98 h · ng · mL-1 vs 469.03 h · ng · mL-1), 说明胃部首过效应对其生物利用度影响较小[胃利用度(FG)接近100%]; 经i.d给予20 mg · kg-1五味子醇甲后, 幽门静脉血中五味子醇甲的暴露量显著高于颈静脉中的暴露量(1 648.08 h · ng · mL-1 vs 469.03 h · ng · mL-1, P < 0.05), 以此估算肠道发生代谢的部分为78.47%;幽门静脉注射(i.p.v)给药后经颈静脉采血,五味子醇甲的系统暴露量低于静脉注射(i.v)给药后经颈静脉采血的系统暴露量(1 960.22 h · ng · mL-1 vs 2 547.79 h · ng · mL-1), 以此估算五味子醇甲摄取入肝脏发生代谢的部分为23.06%;综合肝脏利用度(Fh, 76.94%=1-23.06%)、肠道利用度(Fa × Fg, 21.53%=1-78.47%), 估算五味子醇甲的绝对生物利用度(Ft)为16.57%, 与i.g给药经颈静脉采血后计算的生物利用度(18.33%)接近; 在体外肝、肠微粒体体系中, 五味子醇甲发生明显的NADPH依赖的代谢。  结论  肝肠首过代谢在很大程度上影响五味子醇甲的生物利用度, 而肠道代谢对五味子醇甲的首过代谢贡献程度更大, 对其绝对生物利用度的影响更大。

     

  • 图  1  大鼠i.v给予10 mg · kg-1五味子醇甲后血浆中五味子醇甲浓度-时间曲线(x±sn=4)

    Figure  1.  The plasma concentration-time profile of schizandrin in rats after i.v administration of 10 mg · kg-1 (x±s, n=4)

    图  2  大鼠i.g给予10、20、50 mg · kg-1五味子醇甲后血浆中五味子醇甲浓度-时间曲线(x±sn=4)

    Figure  2.  The plasma concentration-time profile of schizandrin in rats after i.g administration of 10, 20, 50 mg · kg-1 (x±sn=4)

    图  3  大鼠i.g和i.d给予20 mg · kg-1五味子醇甲后颈静脉中五味子醇甲浓度-时间曲线(x±sn=4)

    Figure  3.  The plasma concentration-time profile of schizandrin in rats after i.g and i.d administration of 20 mg · kg-1 (x±s, n=4)

    图  4  大鼠i.v和i.p.v给予10 mg · kg-1五味子醇甲后颈静脉中五味子醇甲浓度-时间曲线(x±sn=4)

    Figure  4.  The plasma concentration-time profile of schizandrin in rats after i.v and i.p.v administration of 10 mg · kg-1 (x±s, n=4)

    图  5  大鼠i.d给予20 mg · kg-1五味子醇甲后幽门静脉中五味子醇甲的浓度-时间曲线(x±sn=4)

    Figure  5.  The plasma concentration-time profile of schizandrin in rats in pyloric vein after i.d administration of 20 mg · kg-1 (x±s, n=4)

    图  6  五味子醇甲在肝、肠微粒体体系中的稳定性(n=3)

    Figure  6.  The in vitro metabolic stability of schizandrin in the hepatic and intestinal microsomes system (n=3)

    表  1  大鼠血浆中4个浓度水平五味子醇甲批内和批间精密度、准确度结果(x±s)

    Table  1.   Intra-batch and inter-batch precision and accuracy of schizandrin in rat plasma at LLOQ and three QC levels (x±s)

    理论值/(ng·mL-1) 批内(n=6) 批间(n=18)
    测定值/(ng·mL-1) 精密度/% 准确度/% 测定值/(ng·mL-1) 精密度/% 准确度/%
    1 0.88±0.02 2.79 88.2 0.96±0.06 6.18 96.0
    2 1.97±0.08 4.32 98.4 1.86±0.06 3.10 93.0
    50 46.32±1.25 2.71 92.6 49.19±2.31 4.69 98.4
    800 775.50±11.49 1.48 96.9 782.80±24.70 3.16 97.9
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    表  2  大鼠血浆中五味子醇甲的基质效应、回收率以及不同条件下的稳定性研究(x±sn=6)

    Table  2.   Matrix effect, recovery assay of schizandrin at three QC levels and stability investigation under different conditions at low and high QC levels in rat plasma (x±sn=6)

    理论值/(ng·mL-1) 基质效应/% 回收率/% 处理前稳定性 处理后稳定性 长期冷冻稳定性 冻融稳定性
    2 101.43±13.14 87.12±2.16 1.92±0.05 1.88±0.18 1.75±0.11 1.82±0.07
    50 98.40±6.38 94.27±4.05
    800 102.74±8.78 90.77±3.61 755.80±12.36 753.10±18.98 746.20±32.65 777.64±29.51
    注: “—”表示此项目未考察。
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    表  3  大鼠i.v给予10 mg · kg-1, i.g给予10、20、50 mg · kg-1五味子醇甲的主要药动学参数(x±sn=4)

    Table  3.   The pharmacokinetic parameters of schizandrin in rats after i.v administration of 10 mg · kg-1 and i.g administration of 10, 20, 50 mg · kg-1 (x±s, n=4)

    药动学参数 i.v i.g
    10 mg·kg-1 10 mg·kg-1 20 mg·kg-1 50 mg·kg-1
    Tmax/h 0.37±0.16 0.44±0.21 0.33±0.14
    Cmax/(ng·mL-1) 148.50±47.11 258.07±100.83 961.68±158.49
    AUC0-4 h/(h·ng·mL-1) 2 533.74±241.50 303.66±87.47 559.24±208.54 1 185.20±327.75
    t1/2/h 0.72±0.05 2.35±0.99 3.70±1.01 1.71±0.61
    #CL/(L·h-1·kg-1) 3.87±0.32 21.93±5.91 21.88±9.51 28.81±5.16
    #Vz/(L·kg-1) 4.04±0.54 70.73±22.50 108.11±32.39 73.35±35.24
    MRTlast/h 0.71±0.09 1.74±0.09 1.65±0.10 1.27±0.07
    F/% 12.0 11.0 9.35
    注: “—”表示参数未计算; #i.g给药的参数为CL/FVz/F
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    表  4  大鼠i.g和i.d给予20 mg · kg-1五味子醇甲后颈静脉和幽门静脉血中五味子醇甲的主要药动学参数(x±sn=4)

    Table  4.   The pharmacokinetic parameters of schizandrin in jugular vein and pyloric vein after i.g and i.d administration of 20 mg · kg-1 (x±s, n=4)

    药动学参数 i.g i.d
    颈静脉采血 颈静脉采血 幽门静脉采血
    Tmax/h 0.25±0.17 0.17±0.00 0.71±0.34
    Cmax/(ng·mL-1) 214.73±75.36 344.63±50.49 867.08±260.88*
    AUC0-4 h/(h·ng·mL-1) 467.98±147.76 469.03±31.01 1 648.08±794.15*
    t1/2/h 3.23±0.87 1.84±0.52 1.03±0.18
    #CL/(L·h-1·kg-1) 26.41±9.04 30.03±5.22 13.43±6.36
    #Vz/(L·kg-1) 117.41±39.58 78.80±22.64 18.96±7.17
    MRTlast/h 1.65±0.10 1.25±0.28 1.36±0.12
    F/% 18.33
    FG/% 100.2
    Fa×Fg/% 21.53
    注: “—”表示参数未计算; #i.g给药的参数为CL/FVz/F; 与颈静脉采血组比较, *P < 0.05。
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    表  5  大鼠i.v和i.p.v给予10 mg · kg-1五味子醇甲的主要药动学参数(x±sn=4)

    Table  5.   The pharmacokinetic parameters of schizandrin in rats after i.v and i.p.v administration of 10 mg · kg-1 (x±s, n=4)

    药动学参数 i.v i.p.v
    Tmax/h 0.17±0.00
    Cmax/(ng·mL-1) 2 745.42±78.26
    AUC0-4 h/(h·ng·mL-1) 2 547.79±377.05 1 960.22±642.00
    t1/2/h 0.61±0.15 0.78±0.34
    #CL/(L·h-1·kg-1) 3.69±0.25 4.43±0.55
    #Vz/(L·kg-1) 3.22±0.72 4.94±2.12
    MRTlast/h 0.61±0.20 0.72±0.35
    Fh/% 76.94
    注: “—”表示参数未计算。
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    表  6  五味子醇甲在肝、肠微粒体体系中药动学参数(n=3)

    Table  6.   The in vitro metabolic parameters of schizandrin in the hepatic and intestinal microsomes system (n=3)

    体系 药动学参数 1 2 3 s
    肝微粒体 k/min-1 0.045 3 0.042 5 0.048 1 0.045 3 0.002 8
    t1/2/min 15.3 16.3 14.4 15.4 1.0
    CLint/(mL·min-1·mg-1) 0.090 6 0.084 9 0.096 1 0.090 5 0.005 6
    肠微粒体 k/min-1 0.016 3 0.012 9 0.013 5 0.014 2 0.001 8
    t1/2/min 42.5 53.6 51.4 49.2 5.9
    CLint/(mL·min-1·mg-1) 0.032 7 0.025 8 0.027 0 0.028 5 0.003 6
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出版历程
  • 收稿日期:  2021-12-16
  • 网络出版日期:  2022-03-24
  • 发布日期:  2022-03-10

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