中药药代动力学的研究方法

2006年第15卷第11期药学专论中药药代动力学的研究方法李东1,王敏1,谢静,张雁2,聂中越(1.暨南大学第二临床医学院、深圳市人民医院药学部,广东深圳518020;2.广东省深圳市孙逸仙心血管医院药剂科,广东深圳518001)摘要:中药的作用特点是多成分、多途径、多环节、多靶点,研究中药药代动力学的关键是探索新的理论和方法。该文回顾了中药药代动力学的研究方法,并着重介绍了一些新理论和新方法。关键词:中药;药代动力学;方法学中图分类号:R285文献标识码:A文章编号:1006-4931(2006)11-0025-03Methodological Study of Herbal PharmacokineticsLi Dong, Wang Min, Xie Jin', Zhang Yan, Nie Zhong(1. Department of Clinical Pharmacy Research, the Second Medical College of Jinan University, Shenzhen People's Haspital, Shenzhen, Guangdong, China 5180202. Shenzhen Sun Yat-sen Cardiovascular Hospital, Shenzhen, Guangdong, China 518001)Abstract: The action principles of Chinese traditional medicines feature multi-active components, multi-target site. The key point of herbalpharmacokinetics research of Chinese traditional medicines is to develop novel theories and methodologies. Research methods of herbalpharmacokinetics of traditional Chinese medicines, especially in current progress, are reviewedKey words: Chinese traditional medicine; herbal pharmacokinetics; methodology中药药代动力学( herbal pharmacokinetics是指在中医药理论而可用于药理研究,并能从中找出其有效成分。日本学者称这种分指导下,利用药代动力学的原理与数学处理方法,定量描述中药有离测定为血清药物化学( serum pharmacochemistry!)效成分、有效部位以及单味中药和中药复方进入机体后的吸收、分目前应用药物浓度法的多数文献是以一种中药成分代替全方布、代谢、排泄等过程的动态变化规律,即研究给药后体内中药的的药代动力学特征。张志荣等以银黄注射液为对比,采用HPC法位置、数量疗效与时间的关系,并提出解释这些关系所需要的数测定了银黄冲剂中黄芩苷的生物利用度,并以此作为冲剂的生物利学关系式的科学它是近20年迅速发展起来的一门边缘学科,用度。刘汉清等采用UV法测定,结果银黄口服液和片剂中黄芩苷在我国始于1963年陈琼华教授对中药大黄的代谢研究。但整个的生物利用度分别为8894%和54.78%,绿原酸的生物利用度为20世纪60年代相关文献数不过5篇,70年代增加到29篇,8047.20%和38.60%,口服液中两种有效成分的生物利用度均优于片年代有了大幅度增加。据统计,1987-1996年,中药药代动力学剂。徐凯建等以黄芩苷和绿原酸为指标,采用UV法研究了双黄连研究文献为277篇3,1990-1998年为269篇,是1985年前文献金银花黄芩、连翘)气雾剂的人体生物利用度。总和的2倍多。随着中药药代动力学研究越来越受重视,以及先近年来有关药物浓度法用于复方中药药代动力学的研究十分进的检测技术和手段的不断发展,出现了不少新理论和新方法,介活跃。有研究探讨了中药配伍对方剂药代动力学的影响和中药药代动力学与“证候”的关系,并有学者提出了“复方效应成分动力1药物浓度法4学”的假说和“中药胃肠药代动力学”的概念叫顾宜等。利用药物浓度法(血药浓度法)是经典的研究方法,主要适用于活HPLC法研究了中药五灵胶囊五味子乙素在家兔体内的浓度,并观性成分明确的中药研究,有比色法紫外-可见光分光光度(Uv/vs)察了其经时变化过程。杨丽莉等)CC-MSD法测定了冰片和川法、荧光分光光度法、原子吸收光度(AAS)法、薄层色谱(TLC)法、芎嗪在家兔和人体内的血药浓度。庞焕等用HPLC法研究了气相色谱(GC)法、气-质联用(GC-MSD)法、高效液相色谱20(R)-人参皂苷R2(GR)的人体药代动力学结果其药时曲线(HPLC)法液一质联用(LC-MS)法、毛细管电泳(CE)法、放射免符合口服吸收有滞后时间的一级吸收二室房室模型。邹节明等疫测定(RA)法酶免疫测定(EIA)法荧光偏振免疫测定(TDx)法、采用放射性同位素追踪技术,发现H-淫羊藿苷在复方状态下的微生物检定法等。药物浓度法又分为两种。1)直接血药浓度法:与动物体内过程符合开放性二室模型,复方中其他成分有促进其吸通常的化学药物药代动力学研究方法完全相同,适用于已分离提收并促进其与靶器官结合的作用。安睿等用HPLC法同时测定纯的中药活性成分。至今,应用该法的中药活性成分已有160种以了口服大黄药液内4种蒽苷元在家兔血液中的浓度,并与大黄酸上4,得到的参数较准确,这对于开发新药阐明中药作用机制及临单体给药进行比较,结果两种给药方式所得到的药代动力学参数床合理用药有着重要意义。但是,通过该法所获得的资料只能说明有很大差异,认为单一组分的药代动力学过程不能代表中药整体,活性成分本身的药代动力学特点,未必能反映含有这种成分的中药只有多组分药代动力学参数才对临床用药具有实际指导意义。及其方剂的药代动力学特点。2)中药效应成分血药浓度法:研究单2生物效应法味中药或复方中药制剂给药后的吸收、分布、代谢和排泄等特点,与由于单方或复方中药有效成分不明或成分复杂而缺乏有效的直接血药浓度法比较,其结果更接近于中药的临床实际情况。詹丽检测H中国煤化工经时过程来反映体内药量芬和韩国柱将其命名为中草药效应成分血药浓度法,以区别于直接的动效和毒理为指标进行药代血药浓度法。本法属于近年提出的血清药理学范畴。血清药理学动力CNMH(数应法分为以下3类。认为,中药给药后产生作用时血清中必定含有真正的活性成分,此1)药理效应法时所收集血清可认为含有真正活性成分的粗制药物( crude drug),从(1) Smolen法:20世纪70年代 Smolen等经过系统研究提出了幸深圳市卫生科技计划资助项目(2006)中国药业数 pharmaceuticals药学专论2006年第15卷第11期以药理效应指标测定药代动力学参数和生物利用度的方法。该法是的琼脂平板中抗菌药物的抑菌圈直径大小与药物浓度的对数呈线以药物的效应强度(包括量效关系、时效关系)为基础来研究中药及性关系。可选择适宜的敏感菌株测定体液中抗菌中药的浓度然后其复方特别是有效成分不明的中药及其复方的药代动力学。刘延福按照药代动力学原理确定房室模型并计算其药代动力学参数潘等利用小鼠热板法测定了小活络丸不同剂量不同时程的痛阈结嘉等以抑菌效应为指标测定了川芎挥发油的药代动力学参数,果其镇痛药效成分的吸收、消除半衰期分别为1.28h和13.16h。结果k=0.16h,k=1.16h-1,btas)=0.60h,a=4.14h,lp=(2)效量半衰期法:是根据药物剂量与药效强度的函数关系2.68h,C-m=587.45g/mL,AUC=4861.69μg·h/mL,其药代计算体内有效剂量半衰期,测定药代动力学参数和生物利用度的动力学参数符合一室开放模型。种方法,其中有效剂量包括原形药物及其他具相同药理效应的3新学说和新方法成分的总量。原文鹏等研究了尿频康(由沙苑子、桑螵硝、山药等31证治药动学组成)的药代动力学,结果其在大、小鼠体内过程呈二室模型,效量1991年,黄熙等提出了证治药动学( syndrome and ttreatment半衰期(ED),a相为0737h,B相为5428h;表观半衰期a相为 pharmacokinetics,s&TK)假说S&TPK包括辨证药动学(Syn-FK)0.827h,B相为5.847h;口服0.5h起效,1h达高峰持续时间7h。和复方(治疗)药代动力学(Tre-RK)。Syn-K指同一药物的不同(3)药效作用期法:是以药效作用期为药理效应强度指标测证的药代动力学参数经统计学处理有显著差别,这种差别明显影定药代动力学参数和生物利用度的方法,因不用建立量效曲线和响药物疗效和毒副反应,经用辨证施治后这种差别可消失和减轻时效曲线而比效量半衰期法方便。宋洪涛等以大鼠心肌营养性分析对象既可是中药,又可是西药,还可是中西药复方Tre-PK主血流量为效应指标,研究了麝香保心pH依赖型梯度释药微丸要指方剂药代动力学的分析。另外还可将Sym-PK和Tre-PK联(麝香保心微丸)和香保心丸的药效动力学参数,结果麝香保心合研究研究对象可以是中药复方、中成药与西药的合用者丸在大鼠体内呈一室模型特征最低起效剂量为054mg/kg,效应在中医临床诊断与治疗中,对“证”的判定占有重要的地位,但呈现半衰期为053h,消除半衰期为1.21h,药效作用期为348h,目前还未有对“证”的科学客观的判断标准体系。日本学者田茂中31效应达峰时间为1.13h,效量吸收半衰期为0.23h,消除半衰期为认为,由于“证”的不同和肠内菌群存在差别,口服给药的成分在消1.47h,达峰时间为088h;麝香保心微丸和麝香保心丸的平均效化道肝脏的代谢及在消化道的吸收就会有所不同,从而导致血药应维持时间分别为505h和2.33h,效量平均滞留时间分别为浓度的差异。他们让不同程度实证便秘者口服三黄泻心汤,发现严7.70h和3.21h,微丸的效量相对生物利用度为10403%。重实证便秘者血中大黄酸峰值浓度较轻型者为高。黄熙等26比较(4)效应半衰期法:是以给药后药效强度的变化为依据,通过了磷酸川芎嗪(TMP)在健康和脾虚大鼠的药代动力学差异,结果适当剂量的时间-效应曲线计算药效动力学参数的研究方法,其表明脾虚状态可明显增加TMP的吸收,从而推测脾虚而气滞血消除半衰期称为药效半衰期或药效清除半衰期。近年来报道的研瘀、脾虚消瘐可能是脾虚证大鼠TMPP药代动力学特征的发生机理究都是应用效应的对数对时间作图的方法。卢贺起等研究了四之一。任平等如观察了脾虚证大鼠血浆和肠组织中胃动素及TMPP物汤的药代动力学参数结果家兔口服四物汤后符合一房室模型,药代动力学特征,并用四君子汤反证,探讨了“证”、“辨证施治”与药效吸收消除半衰期分别为0.37h和0.40h,b=0.56hoPK间的关系,结果证实大鼠脾虚状态可明显影响TMPP在体内的2)毒理效应法吸收、分布代谢及排泄,四君子汤可恢复牌虚大鼠异常的TMPP药(1)急性累计死亡率法:药物累积法是将药代动力学中血药浓代动力学特性,为验证Syn-PK假说提供了更进一步的科学依据。度多点动态测定原理与用动物急性死亡率测定蓄积性的方法相结3.2复方效应成分动力学合,以估测药代动力学参数该法系在用药后不同间隔时间对多组黄熙等2发现用Tre-PK无法区分药代动力学研究用的是血动物重复用药,从而求出体存率,并据此计算药代动力学参数,于药浓度法(分析化学法)还是非血药浓度法(非分析化学法,如药理1985年由我国学者赫梅生等2提是出,也称动物急性死亡率法)、效应法药物累积法等),因此将Tre-PK修正为“复方效应成分动毒代动力学或毒效药动学( Toxicokinetics)田1王娟等测定了丹力学”。这一术语可以明确地表述为复方在体内的活性或毒性成分参注射液的体内经时过程,并进行房室模型拟合及计算药动学参动力学,其中“效应"既可是活性效应,也可是毒性效应。复方中君数结果丹参注射液在小鼠体内呈一级动力学消除的二室模型,主臣佐使(药物合用)可明显影响彼此在体内(血清)化学成分的药代要药代动力学参数l/a=0.90h,t/8=22.48ho动力学参数,且这种影响所引起的变化有统计学意义,并与临床疗(2)LDs补量法:于20世纪90年代在急性累计死亡率法基础效和毒副作用密切相关。复方效应成分动力学是以血清药理学理上发展形成W。改进之处是,将第2次腹腔注射同量药物改为求论为基础故又称之为血清药理学方法。黄熙等回用三维HPLC测降低了的LD(t),间隔时间越短,LD(1)降低量越大。与急性(3D-HPLC)和色谱鉴定的方法研究了川芎伍用丹参煎剂对川芎累计死亡率法比较,本法优点是结果更精确误差小、死亡指标在嗪(TMP)药代动力学的影响。结果川芎煎剂比川丹合剂0.25h的血曲线中段;缺点是所需要的动物数成倍增加,而且分组给药及时药浓度和AUC值分别高1.53倍和1.52倍(P<0.05),说明川丹间把握上更加复杂。李佩芬等用小鼠LDs补量法测定雷公藤合剂生物利用度低,原因是丹参干扰、拮抗导致“相恶”的效应;川多苷的药代动力学参数结果该药在小鼠体内动态变化符合一级芎煎剂k,t值大于川丹合剂,说明丹参的伍用导致了TMP的动力学,呈二室开放模型,表观药代动力学参数为:a=0.328h,吸收减a=2110h;B=0.070h,h=9.997h;A=20.255mg/kg,方药代B=35.002mg/kg;k2=0.066h-1,k=0.233h-,ko=0.098h;3.3H中国煤化工单独伍用丹参的现象,为复CNMHGV=1.556mL·kg;AUC=563.963mg·h/kg;CL=0.132mL/(kg·h)。血清药理学( Plasma Pharmacology)由日本学者田代真一提出3)微生物指标法是指在动物经口给药后一定时间采血,分离血清,用此含药物成分已广泛用于抗菌药物的效价测定,原理主要是:含有试验菌株的血清进行体外试验。血清药理学的实验方法具有体外实验条件26·一万疔数据中国药业 China pharmaceuticals2006年第15卷第11期药学专论可控性强、药物效应易于检测、可深入揭示药物作用机理等优点,[9马越鸣,中药复方药代动力学研究方法的评价与展望[中国临床并能反映中药在胃肠道消化吸收而产生药理效应的过程。包金凤药理学与治疗学2002,7(3):273-275等认为血清药理学研究应注意整体动物的选择及给药剂量给10顾宣,王胜春,高苏莉,等,中药五灵胶囊体内相对生物利用度U药方案及采血时间、含药血清的灭活与保存、血清的添加量和对第四军医大学学报,2001,22(5):453-45组的设立4个方面,这为血清药理学的广泛应用提供了研究思路。[1】丽莉,袁倚盛体永岭,片和川芎嗪血药浓度的GC-MSD测近年来,我国学者在这方面也做了一些研究,并提出了复方效应成定法[J].药学学报,1994,29(9):697-701分动力学的理论和方法假说宋压等以含药血清对小鼠肝匀[2]庞焕汪海林,富力等.20(R)-人参皂苷R,人体药代动力学研究[J].药学学报,2001,36(3):170-173浆体外生成丙二醛(MDA)的抑制作用为指标,研究了黄连解毒汤及单味药水煎剂的药效动力学,结果显示给予黄连解毒汤、黄连、[13]邹节明,盂杰,顧正华,等,中药复方有效成分淫羊藿苷的药代动力学研究[]中草药,2002,33(1):55-58.黄芩、黄连加黄芩后,含药血清作用呈剂量依赖性各药的Em分(14]安睿,大黄蕙醌甙元在家免体内的多组分药代动力学研究[C]∥中别为86%,76%,79%,81%,tm分别为180,120,5,15min;其煎剂国药学会第五届全国中药和天然产物学术交流会论文汇篇,北京:人对MDA生成抑制作用呈剂量依赖性,小檗碱在0.12-10mg/mL民卫生出版社,1997:44-48浓度范围内无明显的抑制作用,黄芩苷在1.11~10岖/mL浓度范5]刘廷福赵福民,周敏生,等,小活络丸镇痛药敷威分的药物动力学研围内有剂量依赖性抑制作用,黄连解毒汤及其单味药所得含药血究[J.中成药,1994,16(3):34-37清对MDA生成抑制作用呈时间和剂量依赖性,黄连解毒汤体内抗6李成韶,以兰,效量半囊期T/(ED)及计算公式[J.药学学报,氧化作用强于各单方。黄芩苷可能是黄芩药液和含药血清中的抗986,21(3):165-169氧化成分之一,而小檗碱可能与含药血清抗氧化作用无关。[17]原文鹏,张硕峰,沈欣,等.尿频康对大、小鼠排尿的抑制作用及药3.4中药方剂组织药理学动学实验[J.中国实验方剂学杂志,2000,6(6):18-20方剂的作用特点是多成分、多途径、多环节、多靶点其所含药18】宋洪涛郭涛张汝华等,麝香保心H依横型梯度释药微丸和麝效物质是方剂研究的核心,探索中药方剂的药效物质基础是中药香保心丸的药效动力学[J.中草药,2002,33(9):810-813.[19]卢贺起,张智,魏雅川,等.以药效法测定四物汤药动学参数的研究现代化的关键之一。目前中药血清药理学、方剂药代动力学和药效[J].中药药理与临床,1995,11(1):11-13.学研究虽取得了一定的成绩但均以进行体外研究为主,也没有深[20]赫梅生,郭丽芳,景阳,等,用动物急性死亡率法估计药物体存率与入到病变靶组织层次。有鉴于此,2005年唐文富等提出了方剂组表观半衰期[J.中国药理学报,1985,6(3):213-216织药理学的理论假说。中药方剂组织药理学( Tissue pharmacology of[a1]王娟,桂常青,周静,等,丹参注射液在小鼠体内的毒效药动学研Chinese materia medica recipe)是以中医基本理论为指导,用药理学究[J皖南医学院学报,2003,22(4):248250.方法研究中药(方剂)有效成分对病变靶组织的影响及其作用原理[2】]李佩芬,李巧云,李端,雷公藤多甙的表观药动学参数测定[.中的科学。通过建立其实验方法学,寻找中药方剂靶组织作用的基药药理与幡床,1994,10(1):29-31础原理和直接药效物质基础可能发现新的有效方剂并开辟中药23]潘嘉王家葵邹文俊等.抑菌效应法测定川芎挥发油药动学参数方剂研究的新领域也为中药药代动力学的研究提供了新思路。门.中药药理与临床,2002,18(4):18-19.4结语[24]黄熙,臧益民,夏天,等。试论“证治药动学”新假说[J].中药药中药药代动力学是一门新兴学科,在药学领域中占有越来越理与临床,1994,10(6):43-4重要的地位,其基本分析方法已经渗透到生物药剂学临床药理251田中茂.血中浓度测定法对汉方方剂的“证”与疗效决定法的开发]国外医学·中医中药分册,1988,10(3):58学药理学及毒理学等领域,并推动了这些学科的蓬勃发展。同时,(26黄熙,任平,文爱东,等,脾虚大翼的川芎事药物动力学种征与血它的发展对于中药新药设计,改进中药剂型,提供高效、速效、长液流变学研究[].中国中西医结合杂志,1994,14(3):159-161效低毒副作用的中药制剂特别是对于指导临床合理用药推动(27]任平,黄熙,蒋永培,等.四君子沥对脾虚大鼠胃动素及川芎嗪药中药现代化,中药走向世界都具有重大的现实意义。物动力学特征的彩响[].中国中西匮结合杂志,1997,17(1):45-47参考文献[28]黄熙,陈可冀,任平,等.“复方效应成分动力学”新假说的科学证]郭立玮.中药药代动力学方法与应用[M].北京:人民卫生出版社据、要素、意义及前景[].中国中药杂志,1997,22(4):250-2522002:1-306.[29]黄熙,夏天,任平,等.川芎伍用丹参煎剂对川芎嗪药物动力学[2]陈琼华,中药大黄的综合研究Ⅳ·大黄蕙醌衍生物在体内的吸收、排的影响[].中国中西医结合杂志,1994,14(5):288-291泄和分布[]药学学报,1963(10):525-528[30]潘卫松,刘美风,石鹹,血清药理学、血清化学和中药药代动力学3]黄教成,建国以来中草药有效成分的药物代谢动力学研究[J.药学[].世界科学技术—中药现代化,2002,4(3):53-56学报,1987,22(7):553-560.[31]王喜军,中药及中药复方的血清药物化学研究[].世界科学技术4]韩国柱,中草药药代动力学[M].北京:中国医药科技出版社,1999中药现代化,2002,4(2):1-41-16,210-236[32]师少军,陈汇,曾繁典.中药复方药物代谢动力学研完方法及展望[5]曾衍霖,近十年来我国药物代谢及其动力学研究的回顾[].中国药[J.中国临床药理学杂志,2001,17(3):235-238理学会通讯,1997,14(3):7-8.[33]包金风,刘国卿、中药血清药理学的方法学研究概逑[」.药学进展,6]张志荣,胡晓颡,陈勇,等,银黄冲剂兔体内生物利用度研究[J].中中国煤化工国药学杂志,1995,30(11):675-678.[34η}刘汉清,吴建伟,高建强,银黄注射液、口服液、片剂的生物利用度研究CNMHG理学方法研究黄连解奉湎对小5):709-713中成药,1990,12(6):2-4.[35]唐文富,万美华,黄熙,方剂组织药理学新假说[].中草药,2005,[8]徐凯建,孙考祥,陆义成,等.“双黄连”"注射剂与气雾剂的人体生物利用度研究[J.中国医院药学杂志,1992,12(11):484-486(收稿日期:2006-03-15;修回日期:2006-06-08)中国药业嗷 harmaceuticals