甘草的体内代谢及多成分药代动力学研究

体内代谢及药代动力学研究对于阐明中药的药效物质及作用机制具有重要意义，但由于样品浓度低难以检测、代谢产物组成复杂难以鉴定等原因，一直是中药研究的难点。本项目提出一种新颖的研究策略，以实现模拟临床用药情况即能全面阐明中药的体内过程，并以甘草为模式中药证明其可行性。.该研究策略采取"单体化合物-高剂量-临床常规剂量"三步过渡的方式，利用液质联用分析、酶水解、对照品比对，全面鉴定甘草的体内代谢产物，并建立高灵敏度、多通道的LC-SRM-MS分析方法，实现大鼠灌胃临床剂量甘草水煎液即能检测到所有代谢产物并监测其药代动力学。基于此核心技术，研究不同给药组的甘草多成分药代动力学，从代谢的角度阐明甘草多成分之间的相互作用、炮制原理、复方配伍机制。此外，研究甘草调节P450代谢酶及胆汁酸分泌等与药物代谢相关的非特异性药效，并建立PK-PD关联，解释传统中医药理论认为甘草"调和诸药"的现代机制。

体内代谢及药代动力学研究对于阐明中药药效成分与作用机制具有重要意义。由于化学组成复杂，中药代谢研究一直是个难点。本项目经过四年探索，建立了一套新颖的研究策略，可以广泛适用于临床用药条件下中药代谢产物的系统鉴定及多成分药代动力学研究，并应用于常用中药甘草，揭示了甘草多成分之间的相互作用。此外，还阐明了甘草成分对P450代谢酶及胆汁酸分泌的调节作用，从药物代谢的角度初步解释了甘草“调和诸药”的机理。..本项目提出的研究策略采取“单体化合物-高剂量-临床常规剂量”三步过渡的方式。首先，通过20个代表性甘草活性成分的体内代谢研究，采用LC/MS技术鉴定224个代谢产物，并利用微生物催化制备部分代谢产物（主要是羟基化），阐明各类结构的代谢规律。其次，给大鼠饲喂高剂量甘草提取物，根据代谢规律鉴定更多代谢产物。最后，利用SRM技术从灌胃临床剂量（0.9 g/kg）甘草水煎液的大鼠血浆与尿液中检测到90个代谢产物。在此基础上，建立LC/MS/MS分析方法，同时监测55个代谢产物的血药浓度，计算药动学参数，首次详细地描述了甘草的体内代谢过程，明确了主要体内暴露成分，为药效成分及作用机制研究奠定了重要基础。由于实验条件仿照中医临床用药情况，研究方法可以应用于中药的临床药物监测。我们还发现甘草提取物显著改变部分单体成分的药代行为，例如，甘草素、异甘草素的AUC分别提高133倍和109倍，芹糖甘草苷与甘草苷的达峰时间延长0.3h，提示多成分之间存在相互作用或相互转化，体现了中药的特色。..针对甘草“调和诸药”的传统功效，建立了基于鸡尾酒探针药的LC/MS分析方法，阐明40个甘草成分对1A2、2C9、2C19、2D6、3A4五种P450亚酶的活性影响。结果表明游离黄酮与香豆素类显著抑制P450酶，而皂苷与黄酮苷则不明显。结合体内代谢研究结果，确定甘草素、异甘草素及7种异戊烯基黄酮/香豆素是甘草调节P450酶的主要活性成分。此外，灌胃甘草水煎液显著改变大鼠血浆的胆汁酸类物质浓度，上调CA、βMCA、GCA等游离型及甘氨酸轭合型胆酸水平。由于P450酶活力及胆酸水平是肝脏代谢功能的重要表征，甘草很可能通过调节机体的代谢功能，发挥中医理论的“调和诸药”、“减毒”等功效。..研究结果在JCA、AAPS J、JNP等知名杂志发表SCI论文15篇，培养研究生5人。