摘要：口服藥物腸道吸收的研究方法主要包括體外法、體內(nèi)法和在體法，對(duì)這3種研究方法進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹。

鑒于在體腸灌流法操作簡(jiǎn)便、技術(shù)成熟、可控性強(qiáng)，同時(shí)又保證了神經(jīng)內(nèi)分泌調(diào)節(jié)與淋巴液血液供應(yīng)的完整性等特點(diǎn)，更能反映藥物吸收的真實(shí)情況，因此重點(diǎn)介紹了在體腸灌流法，并對(duì)在體腸灌流法中使用的循環(huán)灌流法和單向灌流法常用的幾種灌流液體積校正方法等進(jìn)行綜述，為研究口服藥物腸道吸收試驗(yàn)設(shè)計(jì)提供借鑒和參考。

為保證試驗(yàn)的可操作性和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性，認(rèn)為應(yīng)根據(jù)所研究藥品的性質(zhì)、實(shí)驗(yàn)要求、試驗(yàn)條件等多方面因素綜合考慮，選擇適宜的試驗(yàn)方法，進(jìn)而為藥物劑型的開(kāi)發(fā)和臨床合理用藥提供依據(jù)。

正文

片劑、膠囊劑等口服給藥方式由于劑量準(zhǔn)確、服用方便、便于攜帶等特點(diǎn)仍是目前較為常用的給藥方式。

由于藥物經(jīng)口服給藥后需要通過(guò)胃腸道吸收入血，再隨血液循環(huán)系統(tǒng)分布到各個(gè)組織器官進(jìn)而發(fā)揮療效，因此口服給藥的胃腸道吸收是藥物產(chǎn)生療效的重要前提。

小腸因其黏膜表面具有褶皺結(jié)構(gòu)和小腸絨毛使其具有較大的表面積，同時(shí)小腸絨毛中有豐富的毛細(xì)血管和毛細(xì)淋巴管，因此是藥物吸收的主要部位，也是藥物轉(zhuǎn)運(yùn)的特異性部位。

所以研究藥物在腸道吸收的特征對(duì)口服藥物劑型的研發(fā)、評(píng)價(jià)藥物之間的相互作用、藥物臨床合理應(yīng)用等方面具有重要意義。

本文對(duì)口服藥物腸道吸收的研究方法及其特點(diǎn)進(jìn)行了簡(jiǎn)要的介紹，著重?cái)⑹隽嗽隗w法中的循環(huán)灌流法和單向灌流法兩種試驗(yàn)方法，同時(shí)對(duì)在體腸灌流法中常用的灌流液體積校正方法進(jìn)行了說(shuō)明，為研究口服藥物腸道吸收試驗(yàn)設(shè)計(jì)提供借鑒和參考。

一、藥物腸道吸收的研究方法

目前研究藥物在腸道吸收的方法主要分為體內(nèi)法（in vivo）、體外法（in vitro）、在體法（in situ）。

3種研究方法適用不同的研究對(duì)象，應(yīng)根據(jù)不同的研究需要進(jìn)行選擇。

1.體內(nèi)法

體內(nèi)法是以整體動(dòng)物機(jī)體為研究對(duì)象，進(jìn)行藥動(dòng)學(xué)研究。

口服給藥后，在不同時(shí)間點(diǎn)采集生物樣本如血液、尿液，再通過(guò)一定方法測(cè)定其藥物濃度，計(jì)算達(dá)峰時(shí)間（Tmax）、達(dá)峰濃度（Cmax）、藥時(shí)曲線下面積（AUC）等藥動(dòng)學(xué)參數(shù)，進(jìn)而評(píng)價(jià)藥物吸收的程度和速度。

此法采用整體動(dòng)物進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，能真實(shí)地反映藥物口服后的體內(nèi)吸收情況，但是它綜合了物化、生理、劑型等眾多因素的結(jié)果，不能特異性地反映腸道對(duì)藥物的吸收作用。

又由于實(shí)驗(yàn)周期長(zhǎng)、操作相對(duì)繁瑣、影響因素較多、動(dòng)物個(gè)體差異較大等原因，故體內(nèi)法很少應(yīng)用于藥物吸收機(jī)制的研究，一般用于研究藥物體內(nèi)藥動(dòng)學(xué)特征。

2.體外法

常用的體外法主要有外翻腸囊法、組織流動(dòng)室法、刷狀緣膜囊泡法、細(xì)胞培養(yǎng)模型法等。

這些實(shí)驗(yàn)方法是基于分離部分腸黏膜或腸段，或是采用人腸細(xì)胞模擬腸環(huán)境評(píng)價(jià)藥物吸收情況。

總的來(lái)說(shuō)體外法優(yōu)點(diǎn)在于操作簡(jiǎn)單、試驗(yàn)周期短，可以用于藥物早期高通量篩選。

但腸道的不同節(jié)段以及缺乏血液、淋巴液的供應(yīng)對(duì)細(xì)胞旁路通道和酶活性造成的影響均會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，其組織活性與其在體內(nèi)環(huán)境中會(huì)存在較大的差異，不能反映藥物在腸道環(huán)境中的真實(shí)吸收情況。

3.在體法

常用的在體法包括在體腸灌流法、腸襻法、腸道血管插管法等。

在體法是建立在整體動(dòng)物水平上的實(shí)驗(yàn)，與體內(nèi)法不同的是其將干擾因素大大減少，同時(shí)保證了腸道神經(jīng)與內(nèi)分泌調(diào)節(jié)的完整性，也保證了血液與淋巴液供應(yīng)，使得待考察組織的生物活性大大提升，能夠較為準(zhǔn)確地反映藥物在腸道的真實(shí)吸收情況，常用于研究藥物的滲透和吸收動(dòng)力學(xué)。

在體法由于是建立在整體水平之上，因此個(gè)體差異較大，對(duì)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的數(shù)量有一定要求，以保證最小的數(shù)據(jù)變異。

二、在體腸灌流法

在體法中的在體腸灌流法是目前用于研究口服藥物腸吸收應(yīng)用最為廣泛的方法，國(guó)內(nèi)傾向于使用循環(huán)灌流法，國(guó)外傾向于使用單向灌流法。

隨著對(duì)兩種試驗(yàn)方法的深入研究，逐步優(yōu)化了試驗(yàn)條件，并根據(jù)試驗(yàn)藥物的特點(diǎn)進(jìn)行合理的選擇。

1.在體腸灌流法

腸灌流法的優(yōu)點(diǎn)主要包括6點(diǎn)：

（1）神經(jīng)內(nèi)分泌調(diào)節(jié)與淋巴液血液供應(yīng)完整，大大增強(qiáng)了生物活性，更接近真實(shí)情況；

（2）可以避免胃腸道內(nèi)容物及胃腸運(yùn)動(dòng)的影響；

（3）藥物吸收后被血液帶走形成漏槽條件；

（4）操作簡(jiǎn)便、技術(shù)成熟、可控性強(qiáng)，便于在試驗(yàn)中控制藥物的濃度、pH值以及灌流的速度，能夠較為準(zhǔn)確地反映藥物在腸道的吸收情況；

（5）從腸腔側(cè)取樣，可排除肝臟首過(guò)效應(yīng)及藥物在腸壁組織中的代謝等；

（6）可用于藥物吸收的研究，也可用于穩(wěn)定性試驗(yàn)。

在體腸灌流法可分為循環(huán)灌流法和單向灌流法兩種，以下分別敘述。

1.1循環(huán)灌流法

多數(shù)實(shí)驗(yàn)研究表明循環(huán)灌流因灌流時(shí)間較長(zhǎng)（4～6 h）、速度較快（2～5mL/min），因此對(duì)腸道的吸收環(huán)境損害大，致使藥物的吸收結(jié)果與真實(shí)情況發(fā)生較大偏離。

胡熙曦等認(rèn)為藥物從腸壁黏膜側(cè)吸收進(jìn)入血液循環(huán)需要通過(guò)不流動(dòng)水層與腸黏膜這兩個(gè)屏障。

由于這兩個(gè)屏障存在一定厚度，致使藥物在不同層級(jí)的水平上各不相同，且濃度大小與腸道半徑及藥物流速有關(guān)，可以選擇高流速的循環(huán)灌流使腸腔內(nèi)各部位濃度相同。

但這種方法一般只適用于透膜性差的藥品。

陳束葉等研究結(jié)果表明過(guò)低流速不能使腸道充盈，循環(huán)液不能與腸腔充分接觸，而且難以形成漏槽效應(yīng)；而過(guò)高的流速又會(huì)使腸腔過(guò)渡膨脹，導(dǎo)致吸收增加。

最后試驗(yàn)證實(shí)，1 mL/min的流速較為符合生理狀態(tài)。

1.2單向灌流法

此法測(cè)得的吸收速率相對(duì)穩(wěn)定，試驗(yàn)條件與藥物口服后經(jīng)腸道的生理環(huán)境相類(lèi)似，有研究表明，在體法中的單向灌流法測(cè)得的相關(guān)指標(biāo)與人體吸收指標(biāo)具有較好的相關(guān)性。

該法建立的模型已成為美國(guó)食品藥品管理局（FDA）認(rèn)可的研究藥物吸收的模型之一。

單向灌流法的流速多設(shè)定在0.2 mL/min，較為符合腸道的正常生理?xiàng)l件。

根據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道，考察流速對(duì)吸收的影響，結(jié)果顯示吸收速率常數(shù)（Ka）與表觀滲透系數(shù)（papp）值隨著流速的增加而增加，原因可能由于過(guò)高的流速對(duì)腸道的不攪動(dòng)水層產(chǎn)生破壞或者對(duì)腸黏膜損傷，導(dǎo)致吸收量增加。

灌流的速度主要是模擬腸蠕動(dòng)的速度，當(dāng)腸蠕動(dòng)速度增加時(shí)，吸收增加。

同理，灌流速度增加，藥物在腸道吸收增加，理論結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果相一致，因此建議選擇低流速。

采用此模型還應(yīng)考慮劑量的設(shè)計(jì)。

口服給藥時(shí)，藥物緩慢有序地通過(guò)胃腸道，胃腸道的每一部分只在特定的時(shí)間內(nèi)接觸藥物。

而單相灌流有所不同，在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)藥物持續(xù)流經(jīng)腸道的每一部分，使得藥物的吸收量大大增加。

對(duì)于可能導(dǎo)致動(dòng)物死亡的毒副作用較大的藥物來(lái)說(shuō)，應(yīng)慎重考慮劑量的選擇。

2.灌流液體積的校正方法

腸道的吸收與分泌能力極強(qiáng)，正常人每天約吸收16 L液體，同時(shí)向腸腔分泌1 L液體。

同理，在灌流過(guò)程中，腸道不僅吸收藥物，同時(shí)也吸收或分泌水分，使得直接測(cè)得的藥物濃度與實(shí)際藥物濃度之間有偏差，需進(jìn)行校正。

林旭升等實(shí)驗(yàn)研究證實(shí)，即便是以0.2 mL/min低流速進(jìn)行灌流，也會(huì)或多或少地引起腸壁細(xì)胞溶蝕破裂、腸黏膜脫落等現(xiàn)象，進(jìn)而導(dǎo)致收集所得的灌流液密度發(fā)生變化。

因此有必要對(duì)灌流液體積、密度進(jìn)行校正，以增加實(shí)驗(yàn)的可信度。校正方法主要有標(biāo)示物以和重量法（包括酚紅法等）。

2.1標(biāo)示物法

標(biāo)示物法是通過(guò)加入腸道不吸收的物質(zhì)（如酚紅、14C-PEG等）作為標(biāo)示物，以標(biāo)示物為參照量來(lái)進(jìn)行藥物濃度的校正。

長(zhǎng)時(shí)間灌流時(shí)（如循環(huán)灌流法）酚紅在一定程度上也會(huì)被腸道吸收。

張華等在實(shí)驗(yàn)中運(yùn)用酚紅法測(cè)定鞣花酸吸收情況時(shí)，Ka與有效滲透系數(shù)（Peff）均出現(xiàn)負(fù)值情況，藥物通過(guò)腸道后，濃度沒(méi)有降低反而升高，與實(shí)際情況不符合，因此說(shuō)明酚紅法并非適用于所有藥品的測(cè)定，葛根中葛根素的測(cè)定也有類(lèi)似情況。

如果抑制酚紅的吸收，可以采用含有Ca2+的Krobs-Ringer營(yíng)養(yǎng)液緩沖液配制循環(huán)液，主要是通過(guò)Ca2+來(lái)抑制酚紅的吸收。

14C-PEG因其具有放射性，所需的檢測(cè)方法特殊，因此在普通實(shí)驗(yàn)室難以進(jìn)行推廣，放射性物質(zhì)對(duì)人體的健康存在潛在威脅，故不作為常規(guī)試驗(yàn)選擇。

一般來(lái)說(shuō)標(biāo)示物的選擇需要滿(mǎn)足以下條件：

（1）標(biāo)示物的測(cè)定不影響藥物濃度的測(cè)定；

（2）標(biāo)示物與藥物不發(fā)生任何反應(yīng)；

（3）在不能滿(mǎn)足標(biāo)示物完全不被腸道吸收時(shí)，藥物的溶解性不能過(guò)低，否則標(biāo)示物微弱的含量變化將對(duì)藥物濃度校正產(chǎn)生較大影響；

（4）灌流速度不宜過(guò)大，過(guò)大會(huì)損傷腸黏膜，導(dǎo)致標(biāo)示物被腸道吸收。

酚紅法評(píng)價(jià)藥物吸收的計(jì)算公式及相關(guān)參量

Ka為吸收速率常數(shù)、Peff為有效滲透系數(shù)；PRin、PRout為出入口的酚紅濃度；Cout（Correct）為灌流液校正濃度（mg/L）；?Cin和Cout分別為腸道進(jìn)出口灌流液的質(zhì)量濃度（mg/L）；A為小腸表面積；l和r和為被灌流腸段的長(zhǎng)度（cm）和橫截面半徑（cm）；Q為灌流速度（mL/min）；V為灌流腸段的體積。

2.2重量法

重量法是通過(guò)計(jì)算流入和流出腸道液體的質(zhì)量比進(jìn)行濃度的校正。

Sutton等運(yùn)用單向灌流模型，比較了重量法、酚紅法、14C-PEG-3350法3種方法所測(cè)得的結(jié)果，研究表明重量法與其他兩種方法相比能顯著降低實(shí)驗(yàn)誤差，能夠更加真實(shí)地反映藥物的吸收情況，可以作為在體腸灌流時(shí)體積校正的有效方法。

重量法評(píng)價(jià)藥物吸收的計(jì)算公式及相關(guān)參量

Qin和Qout、min和mout、ρin和ρout分別為腸道進(jìn)出口灌流液的體積（mL）、質(zhì)量（g）、密度（g/mL）；m2,0和m2,1是腸道流出口處空收集管質(zhì)量和灌流一定時(shí)間后出口處接收液體的收集管質(zhì)量（g）；m0,0和m0,1為腸道流入口處灌流前裝滿(mǎn)灌流液時(shí)管的質(zhì)量和灌流一定時(shí)間后剩余液體與管質(zhì)量（g）；m1,out/in為1 mL流出或流入的灌流液質(zhì)量（g）；Cin和Cout分別為腸道進(jìn)出口灌流液的質(zhì)量濃度（mg/L）；其他參數(shù)與標(biāo)示物法相同。

藥物的吸收機(jī)制可通過(guò)計(jì)算所得的Ka與Peff進(jìn)行評(píng)價(jià)。

藥物轉(zhuǎn)運(yùn)主要分為主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)、被動(dòng)擴(kuò)散、易化擴(kuò)散、膜動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)，除了被動(dòng)擴(kuò)散外其他3種轉(zhuǎn)運(yùn)方式均存在飽和現(xiàn)象。

若Ka與Peff不隨濃度的改變而改變，其吸收動(dòng)力學(xué)為線性過(guò)程為被動(dòng)擴(kuò)散，否則即為非線性過(guò)程，可能有主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)參與其中。

對(duì)于易于吸收的藥物，即Peff＞0.2×10?4cm/min，灌流時(shí)溶液密度的變化對(duì)測(cè)量結(jié)果影響不大，可以默認(rèn)ρin=ρout=1 g/mL，即校正濃度Cout（Correct）=Cout×mout/min。

三、結(jié)語(yǔ)

評(píng)價(jià)藥物腸道吸收的方法眾多，通過(guò)不同的研究方法可以全面地了解藥物在腸道的吸收機(jī)制、吸收部位、吸收動(dòng)力學(xué)、影響吸收的因素等情況。

體內(nèi)法主要用于研究機(jī)體整體對(duì)藥物的綜合作用結(jié)果；體外法一般適用于高通量篩選和藥物吸收機(jī)制的研究；在體法與體外法、體內(nèi)法相比，具有與體內(nèi)的條件接近、實(shí)驗(yàn)設(shè)備簡(jiǎn)單、節(jié)省費(fèi)用、測(cè)得的相關(guān)指標(biāo)與人體吸收的指標(biāo)具有較好的相關(guān)性等優(yōu)點(diǎn)，目前應(yīng)用較為廣泛，主要用于藥物吸收部位、吸收影響因素、吸收動(dòng)力學(xué)方面的研究。

其中循環(huán)灌流法主要適用于透膜性差的藥物，而單向灌流法則適用于多數(shù)藥物，試驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)注意選擇適宜的灌流速度和藥物的劑量。

在采用灌流法考察藥物吸收時(shí)，需要對(duì)灌流液體積進(jìn)行校正。

校正方法主要有重量法和標(biāo)示物法，如酚紅法等。

傳統(tǒng)認(rèn)為酚紅作為一種離子型化合物在體內(nèi)不被吸收，但在實(shí)際操作過(guò)程中發(fā)現(xiàn)這種觀點(diǎn)是錯(cuò)誤的。

酚紅作為標(biāo)示物在腸道內(nèi)存在一定量的吸收，進(jìn)而對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成影響。

胡一橋等曾系統(tǒng)研究了酚紅在腸道的吸收情況，結(jié)果顯示酚紅在十二指腸、空腸、回腸均有一定量的吸收，其吸收速率具有顯著差異，同時(shí)不同的pH條件和Ca2+濃度對(duì)酚紅在小腸吸收也會(huì)有一定的影響。

因此酚紅作為腸灌流試驗(yàn)的標(biāo)示物不僅會(huì)有一定程度的吸收，在某些情況下還可能與藥物發(fā)生反

應(yīng)，基于以上原因，近年來(lái)的實(shí)驗(yàn)多以重量法進(jìn)行校正。

重量法只需檢測(cè)藥物濃度，節(jié)省了檢測(cè)標(biāo)示物濃度的過(guò)程，結(jié)果更加可靠、方法更為便捷。

綜上所述在試驗(yàn)設(shè)計(jì)階段應(yīng)根據(jù)藥物性質(zhì)、實(shí)驗(yàn)要求、試驗(yàn)條件等多方面因素綜合考慮，選擇適宜的試驗(yàn)方法用于考察藥物在腸道的吸收情況，以保證試驗(yàn)的可操作性和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性，為藥物劑型的開(kāi)發(fā)和臨床合理用藥提供更加科學(xué)的理論依據(jù)。

作者

羅軼凡，任利翔，李曉紅，孫耀庭，姜明燕

中國(guó)醫(yī)科大學(xué)藥學(xué)院

大連醫(yī)科大學(xué)藥學(xué)院

中國(guó)醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院藥學(xué)部

沈陽(yáng)化工研究院有限公司安全評(píng)價(jià)中心