大鼠肠道酶和菌群对人参皂苷Rg_1的代谢转化研究

ChineseJournalofExperimentalTraditionalMedicalFormulaeVol．17，No．11

2011Jun．，

大鼠肠道酶和菌群对人参皂苷Rg1的代谢转化研究

陈新梅

*

（山东中医药大学药学院，济南250355）

［摘要］目的：考察大鼠肠道酶和菌群对人参皂苷Rg1（GRg1）的代谢转化作用。方法：研究100mg·L－1的GRg1溶液在37℃人工胃液（pH1.0）和人工肠液（pH6.8）中的稳定性；考察大鼠igGRg1后粪便和尿液中的GRg1代谢状况。结果：GRg1在人工胃液中2h内100%降解；在人工肠液pH中4h相对稳定（RSD＜1.5%）；GRg1被大鼠肠道内酶和菌群代谢。结论：为GRg1应选择非口服途径给药。提高生物利用度，

［关键词］人参皂苷Rg1；代谢转化；生物利用度［中图分类号］R285.5

［文献标识码］A

［文章编号］1005-9903（2011）11-0210-03

ExperimentalStudyonMetabolismandBio-Transformationof

GinsenosideRg1byIntestinalEnzymeandMicroflorainRats

CHENXin-mei*

（ShandongUniversityofTraditionalChineseMedicine，Jinan250355，China）

［Abstract］Objective：Toinvestigatetheeffectofmetabolismandbio-transformationofGRg1byintestinalenzymeandmicroflorainrats．Method：ThestabilityofGRg1intheartificialgastricjuiceandintestinaljuicewas

［收稿日期］20101220（003）［通讯作者］

*

E-mail：xinmeichen@126.com陈新梅，博士，讲师，

檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶［参考文献］

［1］FoghJ，FoghJM，OrfeoT．Onehundredandtwenty-seven

culturedhumantumorcelllinesproducingtumorsinnudemice［J］．JNatlCancerInst，1977，59（1）：221.

［2］AnderleP，RakhmanovaV，WoodfordK，etal．Messenger

RNAexpressionoftransporterandionchannelgenesinundifferentiatedanddifferentiatedCaco-2cellscomparedtohumanintestines［J］．PharmRes，2003，20：3.

［3］DelieF，RubasW．Ahumancoloniccelllinesharing

similartieswithenterocytesasamodeltoexamineoralabsorption；advantagesandlimitationsoftheCaco-2model［J］．CritRevTherDrugCarrierSyst，1997，14：221.［4］HidalgoIJ，RaubTJ，BorchardtRT．Characterizationof

thehumancoloncarcinomacellline（Caco-2）asamodelsystem

for

intestinal

epithelial

permeability［J］．

Gastroenterology，19，96：736.

［5］BuurA，TrierL，MagnussonC，etal．Permeabilityof5-fluorouracilandprodrugsinCaco-2cellmonolayers［J］．IntJPharm，1996，129：223.

［6］MoulyS，MeuneC，BergmannJF．Uncertaintyand

inaccuracyofpredictingCYP-mediatedinvivodruginteractionsintheICUfrominvivtromodels：focusonCYP3A4［J］．IntensiveCareMed，2009，21：173.

［7］HyattJL，TsurkanL，WierdlM，etal．Intracellular

inhibitionofcarboxylesterasesbybenzil：modulationofCPT-11cytotoxicity［J］．MolCancerTher，2006，5：2281.

［8］ArturssonP，KarlssonJ．Correlationbetweenoraldrug

absorptioninhumansandapparentdrugpermeabilitycoefficientsinhumanintestinalepithelial（Caco-2）cells［J］．BiochemBiophysResCommun，1991，175（3）：880.［9］YeeSY．InvitropermeabilityacrossCaco-2cells

（colonic）763.

canpredictinvivo（smallintestinal）

absorptioninman-factormyth［J］．PharmRes，1997，14：

［责任编辑何伟］

·210·

陈新梅：大鼠肠道酶和菌群对人参皂苷Rg1的代谢转化研究

tested．Themetabolismandbio-transformationofGRg1administratedorallyinratswerestudied．Result：GRg1wasdegradedtotallywithin2hoursinartificialgastricjuice．Meanwhile，GRg1wasstableinartificialintestinaljuice．GRg1wasmetabolizedbyintestinalenzymemicroflorainrats．Conclusion：GRg1shouldbeadministratedfromotherroutesinsteadoforalrouteinordertoimprovethebioavailability．

［Keywords］ginsenosideRg1；metabolismandbio-transformation；bioavailability人参皂苷Rg1（ginsenosideRg1，

GRg1）是人参三醇组皂苷的一个代表性单体，

现代药理学的研究表明：GRg1能够作用于机体多个系统，对心血管和血液系统、神经系统及免疫功能等具有广泛的药理作用，但GRg1口服生物利用度很低，只有1.9～20%［1］，本研究拟对GRg1在人工肠液和人工胃液的稳定性以及大鼠肠道的酶和菌群对GRg1的代谢转化作用进行研究，以期对GRg1的给药途径的选择和处方设计提供科学依据。1材料1.1

仪器

Agilent8453紫外-可见分光光度计（美

国Agilent公司），

Waters高效液相色谱仪（Waters486型可变波长紫外检测器、510型泵、N2000色谱工作站）。1.2

药品与试剂

GRg1（吉林省宏久生物科技股

份有限公司，批号20040504，纯度98.99%）。GRg1对照品（中国药品生物制品检定所，批号110703-200322）。试剂均为分析纯。盐酸（浙江三鹰化学试剂有限公司，批号20040607）。1.3

动物

健康成年SD大鼠，雌雄各半，体重

（250±50）g。实验动物由中国药科大学动物中心提供，动物证号SCXK（苏）2002-0011。2方法

2.1GRg［2］

1在人工胃液中的稳定性2.1.1

人工胃液的配制

取稀盐酸16.4mL，加水

约800mL，

摇匀后，加水稀释成1000mL即得。人工胃液的pH值为1.0。2.1.2

GRg1在人工胃液中的稳定性

将GRg1溶

解在人工胃液中，配制成100mg·L－1

的样品溶液，

密塞，37℃磁力搅拌，于不同的时间点吸取样品溶

液，

用HPLC-UV法［3］

测定人工胃液中剩余的GRg1。以时间为横坐标，以人工胃液中GRg1的剩余量为纵坐标，绘图，考察GRg1在人工胃液pH中的稳定性2.2GRg1在人工肠液中的稳定性［2］

2.2.1

人工肠液的配制

取磷酸二氢钾6.8g，加

水500mL使溶解，用0.4%NaOH溶液调节pH值

至6.8，摇匀，加水稀释成1000mL即得。2.2.2

GRg1在人工肠液中的稳定性

将GRg1溶

解在人工肠液中，

配制成100mg·L－1

的样品溶液，37℃磁力搅拌，于不同的时间点吸取样品溶液，用HPLC-UV法测定人工肠液中剩余的GRg1，考察GRg1在人工肠液pH下的稳定性，2.3

大鼠肠道酶和菌群对GRg［4］

1的代谢转化作用

取体重（250±50）g的SD大鼠10只，雌雄各半，随机分为空白组和GRg1灌胃组，每组5只。在实验室内饲养7d，

待其充分适应环境后，禁食24h，空白组大鼠按10mL·kg－1

剂量ig生理盐水，

GRg1ig组大鼠按30mg·kg－1剂量igGRg1的生理盐水溶液，体积相同。两组大鼠同时ip5%糖盐水5mL。24h内，继续禁食，分别收集0～12h和12～24h时间段内的尿液和粪便，

注意粪便不要污染尿液。将所收集的尿液用旋转蒸发器60℃浓缩至10mL后，用乙醚反复提取，得到乙醚层。回收乙醚后，残渣用1mL甲醇溶解做TLC检查。粪便用甲醇浸泡24h，得甲醇提取液，过滤，浓缩至1mL，供TLC检查用。在同一硅胶G薄层色谱板上［

6cm×12cm，0.2%CMC∶硅胶G=1∶3（v/w），薄层厚度为0.5mm］从左至右依次点空白尿浓缩液、含有GRg1的浓缩尿液、GRg1对照品的甲醇溶液（10g·L－1）、含有GRg1粪便的甲醇浓缩液，空白粪便甲醇浓缩液，点样量均为50μL。将硅胶G薄层色谱板置展开缸内饱和10min后，用展开剂［

氯仿∶乙酸乙酯∶甲醇∶水=15∶40∶22∶10的下层液］展开。待晾干后，用5%硫酸-乙醇溶液显色，95～100℃烘10min，在日光下检视。3结果

3.1

GRg1在人工胃液中的稳定性

结果见图1。

在不到20min时间内，

GRg1在人工在胃液中的含量下降了50%；在不到2h时间内，人参皂苷Rg1在人工胃液pH下完全消失。3.2

GRg1在人工肠液中的稳定性

结果见表1。

在考察的0～4h内，GRg1的浓度无显著变化，样品

溶液的含量为98.mg·L－1

，表明GRg1在人工肠

·211·

第17卷第11期2011年6月中国实验方剂学杂志

ChineseJournalofExperimentalTraditionalMedicalFormulaeVol．17，No．11

2011Jun．，

液pH下4h内是相对稳定的。

图1GRg1在37℃人工胃液中的稳定性

表1GRg1在37℃人工肠液中的稳定性（n=3）

时间/hGRg1浓度/%

SD/%098.871.210.598.961.34198.921.25298.1.28398.851.234

98.88

1.27

3.3

大鼠肠道酶和菌群对GRg1的代谢转化作用

在日光下检视，结果见图2。

图2

大鼠口服GRg1后尿液和粪便中的GRg1的TLC

注：A.0～12h；B.12～24h；1.空白尿；2.含GRg1的尿；3.GRg1的标准品；4.含GRg1的粪便；5.空白粪便

TLC的检测结果表明：在igGRg1的0～12h的粪便样品中，有一个极性小于（Rf值大）GRg1（GRg1的Rf值为0.46）的斑点，与空白粪便及GRg1对照

·212·

品的TLC对比，可以初步判定是GRg1的代谢产物，在查阅文献的基础上，可能是一对同分异构体人参皂苷Rh1及人参皂苷F1（Rf=0.）；12～24h粪便样品出现一极性更小（Rf值大）的代谢产物，可能是苷元20（S）（protopanaxatriol，

Ppt，Rf=0.81）；同时12～24h粪便样品中的人参皂苷Rh1及人参皂苷F1的斑点消失。具体的代谢产物还需要用对照品进一

步验证。与粪便相比，

尿液中的GRg1及其代谢产物含量很少，用TLC无法检测出。GRg1在尿液中的排泄量远远小于在粪便中的排泄量，这与文献［4］

报道

的：“24h累积排泄量，在尿中为0.4%±0.04%，在

粪中为41.2%±2.6%”的趋势是一致的。4

讨论

GRg1在人工胃液pH环境下不稳定，2h内完全降解；在人工肠液pH环境下，

在考察的4h内相对稳定；GRg1在大鼠肠内菌所分泌的水解皂苷糖基的酶类如β-葡萄糖苷酶

［4］

作用下，

0～12h内的代谢产物为一对同分异构体人参皂苷Rh1及人参皂苷F1；12～24h内的代谢产物为苷元Ppt；代谢产物的极性小于人参皂苷Rg1。本实验结果表明，

GRg1口服生物利用度低的原因可能是被胃液降解和肠道酶和菌群对GRg1的代谢转化作用，因此，为提高GRg1的生物利用度，可选择非胃肠道给药途径，如鼻腔给药

［3］

，以避开胃肠道恶劣的环境。

［参考文献］

［1］XuQF，FangXL，ChenDF．Pharmacokineticsand

bioavailabilityofginsenosideRb1andRg1fromPanaxnotoginsenginrats［J］．JEthnopharmacol，2003，84（2）：187．

［2］宋磊，张春娜，郭圣荣，等．人参皂苷Rb1在胃液和肠液

pH下的稳定性考察［J］．中国临床药学杂志，2004，13（4）：211．

［3］陈新梅．人参皂苷Rg1鼻腔给药的可行性研究［J］．中

国中药杂志，

2010，35（2）：229．［4］王毅，刘铁汉，王巍，等．人参皂苷Rg1的肠内菌代谢及

其代谢产物吸收入血的研究［J］．药学学报，2000，35（4）：284．

［责任编辑聂淑琴］