贵州苗药四季红的吸收机制及体内过程研究

The preparations of Polygonum capitatum has been widely used to treat urinary tract infection , it is one of the varieties focus development of Chinese medicine industry and miao herb in guizhou province. But there are some difficulties to the further develop such as the lack of effective substance study of Polygonum capitatum. For this, our group had studied systematically on chemical constituents, pharmacological action and effective fraction of Polygonum capitatum recently and obtained some achievements. This research will regard the whole elements of TMC as the starting point, analyze the composition in blood by fingerprint with UPLC-Q-TOF/MS, determination the intestinal permeability,characteristics of absorption and transportation and regulation of protein transport of the main active ingredient of Polygonum capitatum by organs and cellular level in vivo and vitro. Use MS and software of metabolite analysis to the studies of metabolism in vivo to determine the form and its metabolism fate and mechanism to component of Polygonum capitatum. Establish multicomponent PK-PD model to determine the Pharmacokinetics and Pharmacodynamic of Polygonum capitatum to develop and validate the holistic pharmacokinetic properties of Polygonum capitatum.Through the above studies, the effective substance of Polygonum capitatum is elucidated and lay a theoretical and experimental foundation for mechanism of Polygonum capitatum.

目前四季红（又名头花蓼）的各类制剂已广泛用于治疗泌尿系统感染，为贵州省重点培育发展的"六大苗药"之一，但诸如四季红药效物质基础及体内过程研究尚属空白，已成为四季红资源深层次开发利用的技术瓶颈。课题组对四季红化学成分、药理作用、有效部位等进行了系统研究，并取得一定成果。本课题将在前期工作基础上，以中医药整体观为切入点，以UPLC-Q-TOF/MS技术建立指纹图谱全面分析入血成分，从在体、离体组织器官和细胞水平多角度研究四季红主要活性成分的小肠通透性、吸收转运特性和转运蛋白调控作用，揭示其吸收机制，同时运用多级质谱、代谢物分析软件进行体内代谢研究，以明确四季红中各成分在体内的存在形式及其代谢途径和机制，并建立多效应成分的PK-PD模型，探讨四季红在体内的动力学过程和产生药理效应的动态变化，最终揭示四季红多效应成分的整合药代动力学特征，为真正阐明四季红发挥药效的物质基础及作用机制提供科学依据。

本课题针对贵州“六大苗药”品种之一的四季红（又名头花蓼）体内过程及药效物质基础尚不清楚的瓶颈问题，基于体内ADME过程和UPLC-Q-TOF/MS技术研究中药药效基础的思路，应用Caco-2细胞模型、离体外翻肠囊以及在体肠循环灌流模型，考察了四季红提取物的可被吸收成分、吸收机制及吸收影响因素，从整体、器官和细胞水平比较了药物体内外吸收模型实验结果及其与人体吸收的相关性；研究完成了四季红有效组分在大鼠及模式生物斑马鱼中的体内代谢途径、大鼠及人肠道菌群中的体外代谢特征，明确其吸收进入体内的成分及其代谢产物，探讨了其体内直接作用物质，其在斑马鱼体内的代谢结果与在大鼠体内的代谢基本一致，多以苷元槲皮素葡萄糖醛酸化、硫酸化、甲基化代谢产物存在；研究获取了口服和静注给药后四季红多效应成分在大鼠体内的药代动力学特征和生物利用度，明确了其在体内的主要分布组织和排泄途径，为四季红提取物的口服剂型研究提供了基础；探讨了四季红提取物中主要活性成分在大鼠体内的药代动力学过程与其对大肠杆菌作用的相关性，建立了PK-PD模型，揭示了四季红与抗菌作用的可能相关的物质；建立了基于四季红药效物质的多指标质量控制新方法，为四季红及其相关产品的质量控制及深度开发提供了参考；建立了“Cocktail”探针药物法研究细胞色素CYP450酶的方法，探讨了四季红对CYP450不同亚型酶活性的影响，临床剂量下，四季红可诱导大鼠CYP3A4和CYP2C9，与临床常用抗生素合用时，可使环丙沙星、磺胺甲恶唑的AUC、Cmax、t1/2等药代动力学参数产生显著改变，课题组将继续开展四季红与临床常用药物的相互作用研究，并基于代谢酶、转运体和肠道菌群探讨药物相互作用的药代动力学机制，为其临床合理安全用药提供科学依据。通过项目实施，共发表科技论文16篇，其中已见刊SCI论文4篇及中文核心期刊论文10篇，已接收待见刊论文2篇，培养硕士研究生4名。