依據(jù)《中藥復(fù)方制劑整體質(zhì)量評(píng)價(jià)體系的構(gòu)建及應(yīng)用》中關(guān)于構(gòu)建中藥復(fù)方制劑整體質(zhì)量評(píng)價(jià)體系的技術(shù)路線，按照《達(dá)立通顆粒整體質(zhì)量研究方案》，開(kāi)展達(dá)立通顆粒整體質(zhì)量評(píng)價(jià)研究，包括研發(fā)立項(xiàng)研究、組方和方解研究、中藥材/飲片質(zhì)量研究、生產(chǎn)過(guò)程控制技術(shù)研究、作用機(jī)制研究、質(zhì)量標(biāo)志物和生物標(biāo)志物研究、循證醫(yī)學(xué)研究、藥物經(jīng)濟(jì)學(xué)研究。根據(jù)項(xiàng)目進(jìn)展情況，我們將陸續(xù)報(bào)道相關(guān)研究成果。

本期介紹《腸道菌群介導(dǎo)達(dá)立通顆粒主要藥效成分體內(nèi)代謝機(jī)制探討》。

腸道菌群作為腸道微生物的集合，對(duì)維持腸道內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定發(fā)揮重要作用。中醫(yī)認(rèn)為人體是一個(gè)有機(jī)整體，有“整體觀”“天人合一”等理念，《黃帝內(nèi)經(jīng) ?靈樞》曰：“肺合大腸，大腸者，傳導(dǎo)之腑。心合小腸，小腸者，受盛之腑?！狈闻c大腸相表里，心與小腸相表里，體現(xiàn)了腸道菌群與中醫(yī)整體觀理論密切相關(guān)。中藥大多通過(guò)口服發(fā)揮作用，進(jìn)入消化道不可避免會(huì)與腸道菌群相互作用，中藥中極性化合物較多，生物利用度較低，口服后難以原型形式直接突破胃腸道屏障進(jìn)入體內(nèi)而發(fā)揮藥效作用，只有代謝為活性成分才能發(fā)揮作用。腸道菌群富含的β﹣葡萄糖酸酸酶、β﹣葡萄糖苷酶、輔酶A連接酶等可以通過(guò)水解、氧化、還原等反應(yīng)以及異構(gòu)化、聚合等特征性代謝反應(yīng)，將中藥極性分子轉(zhuǎn)化為極性更小、脂溶性更高的代謝產(chǎn)物，加速中藥吸收，提高中藥的生物利用度，進(jìn)而對(duì)機(jī)體產(chǎn)生不同的生物學(xué)效應(yīng)。此外，參與肝腸循環(huán)的藥物經(jīng)肝臟解毒后其代謝物隨膽汁分泌到腸道后，會(huì)與腸道菌群再次接觸，也可能再次被腸道菌群代謝。同時(shí)中藥中豐富的化學(xué)成分能夠?qū)δc道菌群的組成和豐度起到調(diào)節(jié)作用，還能保護(hù)腸道黏膜功能，對(duì)維持腸道微生態(tài)系統(tǒng)平衡起著關(guān)鍵作用。研究也表明中藥代謝成分可以直接作用于微生物酶代謝系統(tǒng)，或是通過(guò)干預(yù)免疫應(yīng)答，調(diào)控腸道菌群，達(dá)到治療疾病的目的。腸道菌群介導(dǎo)的中藥代謝成分也可通過(guò)干預(yù)腸道菌群正向調(diào)節(jié)有益菌及其代謝產(chǎn)物，降低致病菌豐度及有害代謝產(chǎn)物，恢復(fù)人體內(nèi)環(huán)境的“陰陽(yáng)平衡”。

作為一個(gè)高度復(fù)雜的微生態(tài)系統(tǒng)，腸道菌群介導(dǎo)的中藥代謝過(guò)程非常復(fù)雜，在中藥臨床療效發(fā)揮方面扮演了重要角色。目前對(duì)于具體的腸道菌群介導(dǎo)中藥成分的完整代謝途徑，即產(chǎn)生的代謝酶、發(fā)生的代謝反應(yīng)和生成的代謝產(chǎn)物研究仍處于初步階段，腸道菌群介導(dǎo)中藥代謝的規(guī)律尚不完全清晰。

達(dá)立通顆粒是由柴胡、枳實(shí)、木香、清半夏、陳皮、蒲公英、焦山楂、焦檳榔、雞矢藤、黨參、延胡索、六神曲（炒）十二味中藥組成的復(fù)方制劑，研究表明達(dá)立通顆粒治療功能性消化不良的藥效成分有黃酮類、生物堿類、揮發(fā)油類、皂苷類、萜類、有機(jī)酸類、香豆素類等，其中黃酮類、生物堿類、皂苷類是主要藥效成分。本文根據(jù)現(xiàn)有研究文獻(xiàn)，探討腸道菌群介導(dǎo)達(dá)立通顆粒主要藥效成分體內(nèi)代謝機(jī)制，為開(kāi)展達(dá)立通顆粒調(diào)節(jié)腸道菌群及腦-腸-菌軸功能研究提供參考。

一、腸道菌群介導(dǎo)達(dá)立通顆粒治療功能性消化不良主要藥效成分成分的體內(nèi)代謝

中藥成分結(jié)構(gòu)復(fù)雜多樣，不同的腸道細(xì)菌對(duì)其的代謝過(guò)程不同，涉及水解、氧化（裂變、甲基化、羥基化、氫化）或還原（脫水、脫氫、去甲基化、去羥基化）等代謝反應(yīng)及糖苷水解酶、氧化還原酶、裂解酶和轉(zhuǎn)移酶等代謝酶等。

Su等利用UPLC-Q-TOF-MS/MS和NCFS技術(shù)，在達(dá)立通顆粒中鑒定出108種化學(xué)成分，其中，黃酮類化合物50種，生物堿類化合物22種，萜類化合物13種，有機(jī)酸類化合物11種，香豆素類化合物10種，揮發(fā)油類化合物2種。在大鼠口服灌胃給予達(dá)立通顆粒后的血漿、組織、尿液和糞便中共鑒定出147種化合物（60個(gè)原型化合物，87個(gè)代謝物），在這60種原型化合物中有33種黃酮類化合物、11種生物堿類化合物、7種萜類化合物、6種香豆素類化合物和3種有機(jī)酸類化合物。研究發(fā)現(xiàn)黃酮類化合物是口服達(dá)立通顆粒后吸收的最主要的有效成分，其次是生物堿類化合物。達(dá)立通顆粒體內(nèi)代謝途徑主要有甲基化、去甲基化、去糖基化、氫化、羥基化、磺化、葡糖苷醛化等。研究表明，大鼠胃、血漿、肝臟、腎臟、空腸、結(jié)腸、尿液和糞便中的原型化合物及代謝物的數(shù)量存在差異。一方面這可能是由于大鼠生物樣本中發(fā)現(xiàn)的化合物濃度和MS片段的豐度不同所致。另一方面，達(dá)立通顆粒中不同類型化合物的首選代謝器官和代謝途徑可能不同。

以下根據(jù)現(xiàn)有研究文獻(xiàn)探討腸道菌群對(duì)黃酮類、生物堿類、三萜皂苷類等達(dá)立通顆粒治療功能性消化不良的主要藥效成分的代謝作用。

（一）黃酮類成分

黃酮類化合物是指基本母核為2-苯基色原酮類化合物，包括黃酮醇，二氫黃酮醇、異黃酮、查耳酮等類型，多數(shù)以O(shè)﹣苷和C﹣苷形式存在，少部分以游離態(tài)存在，黃酮苷在腸道細(xì)菌的作用下首先在腸道內(nèi)水解生成苷元，然后C環(huán)發(fā)生還原加氫，其次C環(huán)中的O-C1鍵開(kāi)環(huán)裂解，生成酚酮類，進(jìn)而生成C6-C3型、C6-C3型酚酸及乙苯衍生物。

Su等研究發(fā)現(xiàn)，黃酮類是達(dá)立通顆粒的最主要成分，在口服灌胃給予達(dá)立通顆粒的大鼠生物樣品中共鑒定出80種黃酮類化合物的相關(guān)原型及其代謝物。達(dá)立通顆粒中的黃酮類化合物在大鼠體內(nèi)的代謝途徑為甲基化、乙酰化、磺化和葡萄糖醛酸化。芹菜苷在腸道細(xì)菌細(xì)枝真桿菌和吉氏擬桿菌的代謝作用下轉(zhuǎn)化為芹菜素（4＇，5，7-三羥基黃酮）、柑桔素（4，5，7-三羥基黃烷酮）和對(duì)羥基苯丙酸等主要代謝產(chǎn)物。

（二）生物堿類

生物堿是含氮的堿性有機(jī)化臺(tái)物，大多有復(fù)雜的環(huán)狀結(jié)構(gòu)，氮元素多含在環(huán)內(nèi)。雙酯二萜類生物堿在腸道細(xì)菌的作用下可以發(fā)生羥基化、脫氧、去甲基化及C-8位與長(zhǎng)短鏈脂肪酸的酯交換過(guò)程等，完成生物轉(zhuǎn)化。

Su等在口服灌胃給予達(dá)立通顆粒的大鼠體內(nèi)共鑒定出23種生物堿類化合物相關(guān)原型及其代謝物，主要存在于胃和尿液中，主要代謝途徑是氫化、羥基化、葡萄糖醛酸化、去氫、去甲氧基化和環(huán)裂解。

（三）三萜皂苷類成分

皂苷類成分在體內(nèi)的生物利用度低， 腸內(nèi)滯留時(shí)間長(zhǎng)，很難進(jìn)入腸道直接發(fā)揮藥效，而是與腸道細(xì)菌作用后生成苷元入血發(fā)揮療效。腸道菌分泌的β-葡萄糖苷酶、β﹣木糖苷酶、α﹣鼠李糖苷酶、硝基還原酶等酶能夠參與皂苷成分的轉(zhuǎn)化，發(fā)生羥基化、脫水、脫氫、去甲基化、去糖基化等代謝反應(yīng)，其中逐級(jí)水解脫糖生成次級(jí)糖苷或糖苷是苷類水解的主要方式。

在口服灌胃給予達(dá)立通顆粒的大鼠生物樣本中共鑒定出30種萜類化合物，主要存在于胃、尿液和糞便中，主要包括倍半萜內(nèi)酯、環(huán)烯醚萜和三萜皂苷。研究發(fā)現(xiàn)在大鼠糞便和盲腸內(nèi)容物中柴胡皂苷先被腸道E.SP.A-44菌產(chǎn)生的SHGase酶水解為前柴胡苷元，再通過(guò)PHFase0酶轉(zhuǎn)化為柴胡苷元。柴胡皂苷D的脫糖基和脫甲氧基反應(yīng)生成羧酸（-2H+2O）代謝產(chǎn)物。

二、腸道菌群介導(dǎo)中藥成分代謝的特點(diǎn)

（一）不間細(xì)菌菌株促進(jìn)同一化合物代謝

部分細(xì)菌可以將中藥成分進(jìn)行代謝轉(zhuǎn)化，腸道內(nèi)不同的細(xì)菌可以相互作用，協(xié)同促進(jìn)某一特定化合物的代謝。

（二）單個(gè)細(xì)菌菌株轉(zhuǎn)化不同的化合物

單個(gè)細(xì)菌菌株可以通過(guò)產(chǎn)生不同類型的酶或調(diào)控不同的代謝途徑轉(zhuǎn)化多種不同的化合物，表現(xiàn)出多樣化的代謝能力。多種菌株具有β-D﹣葡萄糖苷酶活性，如Bifidobacterium adolescentis、Bifidobacterium longum、Enterococeus faecalis、Bacreroider ovans等，而β﹣D﹣葡萄糖苷酶的底物特異性較差，可以廣泛裂解含C-O、C-S、C-N和C-F等糖苷鍵的苷類化合物，實(shí)現(xiàn)了單個(gè)菌株介導(dǎo)了不同的代謝反應(yīng)。

（三）腸道菌群介導(dǎo)中藥代謝具有結(jié)構(gòu)特異性

腸道細(xì)菌在介導(dǎo)的代謝活性和代謝產(chǎn)物的選擇上存在差異，即腸道菌群對(duì)中藥代謝呈現(xiàn)結(jié)構(gòu)特異性。如糖苷類成分通過(guò)逐步水解代謝，水解產(chǎn)物繼續(xù)通過(guò)骨架保留修飾（如三萜苷）、骨架裂變（如類黃酮類）或者骨架重塑（如環(huán)烯醚萜苷類）過(guò)程進(jìn)一步轉(zhuǎn)化。如脂型生物堿的產(chǎn)生主要通過(guò)腸內(nèi)菌中酶的作用C-8位乙酞基水解，之后在C-8位的羥基與腸內(nèi)菌中不同的短鏈脂肪酸結(jié)合；胺醇型和單酯型生物堿為母體化合物的分解產(chǎn)物，主要通過(guò)脫乙酞基、脫苯甲酞基和脫氫基反應(yīng)。具有不同類黃酮骨架的雜環(huán)吡喃酮，即黃酮、黃酮醇和異黃酮，被腸道微生物選擇性地解離生成C6-C3酚酸、C6-C2酚酸和乙基苯酚衍生物等。

根據(jù)糖苷的苷元結(jié)構(gòu)、結(jié)合的糖基種類以及糖基連接到苷元上的位置不同，對(duì)其產(chǎn)生水解作用的糖苷酶也不同。腸道菌群的主要酶系為β-D﹣葡萄糖苷酶與β-D﹣葡萄糖醛酸苷酶等。β-D﹣葡萄糖苷酶是糖苷類成分水解的常見(jiàn)酶，能水解結(jié)合于末端非還原性的β-D-葡萄糖苷鍵，釋放出β-D﹣葡萄糖和相應(yīng)的配基，同時(shí)參與糖酵解途徑，是參與雙歧桿菌糖代謝的有關(guān)酶系之一。而腸道菌群中β-D﹣葡萄糖醛酸苷酶活性的表達(dá)只在一些梭菌聚集的厚壁菌內(nèi)，可以從糖苷鏈上非還原的聚多糖端裂解β-D﹣葡萄糖醛酸殘基，催化各種類型的β-D﹣葡萄糖醛酸苷水解，該酶為參與II相代謝反應(yīng)的重要酶系。

三、腸道菌群介導(dǎo)中藥代謝的影響因素

正常情況下，腸道菌群相對(duì)穩(wěn)定，其對(duì)中藥成分的代謝依賴于菌群的種類、比例、產(chǎn)酶類型等。當(dāng)種屬、地域、生理病理狀態(tài)等機(jī)體的狀態(tài)因素發(fā)生變化，腸道菌群會(huì)受到影響，進(jìn)而影響腸道菌代謝。

（一）機(jī)體內(nèi)部環(huán)境變化影響腸道菌群介導(dǎo)中藥代謝

腸道菌群介導(dǎo)的中藥代謝過(guò)程中，機(jī)體的遺傳背景或病理狀態(tài)會(huì)影響腸道菌群對(duì)中藥的代謝。病理狀態(tài)紊亂的腸道菌群會(huì)影響中藥的代謝，與正常機(jī)體狀態(tài)存在代謝差異。

（二）機(jī)體外部環(huán)境變化影響腸道菌群介導(dǎo)中藥代謝

當(dāng)機(jī)體外部環(huán)境發(fā)生變化時(shí)，敏感腸道菌就會(huì)被抑制，未被抑制的腸道菌就會(huì)快速繁殖引起菌群失調(diào)形成破壞生理性、病理性組合的現(xiàn)象。研究顯示抗生素誘導(dǎo)的大鼠腸道菌群失調(diào)會(huì)影響體內(nèi)中藥成分的代謝，這可能是因?yàn)榭股靥幚砗蟠x酶活性降低，影響中藥成分在腸道菌群中的代謝，進(jìn)而改變了中藥成分及其代謝產(chǎn)物吸收入血后的藥代動(dòng)力學(xué)行為。研究發(fā)現(xiàn)，高原低氧環(huán)境下，大鼠腸道菌表現(xiàn)為雙歧桿菌減少，大腸埃希菌增加。食物中含有蛋白質(zhì)、脂肪及碳水化合物等多種成分，這些成分的攝入都會(huì)使人體內(nèi)腸道菌群發(fā)生變化。不健康的高脂飲食能夠?qū)е路逝值年P(guān)鍵原因之一就是腸道菌群的結(jié)構(gòu)發(fā)生了改變。研究者對(duì)控制飲食的小鼠腸道微生物菌群結(jié)構(gòu)信息進(jìn)行了分析，發(fā)現(xiàn)高脂飲食的小鼠腸道中乳酸桿菌、雙歧桿菌及腸球菌的數(shù)量顯著減少。

四、腸道菌群介導(dǎo)中藥代謝的意義

（一）增強(qiáng)吸收，提高療效

腸道菌群能夠增強(qiáng)中藥成分吸收、提高藥物療效。大腸桿菌菌株產(chǎn)生的姜黃素轉(zhuǎn)化酶，可轉(zhuǎn)化姜黃素為二氫姜黃素和四氫姜黃素。糖苷由于不能被普通的消化酶代謝，很難通過(guò)小腸壁，因此難以被機(jī)體利用，雙歧桿菌和類桿菌可以產(chǎn)生α﹣葡萄糖苷酶和β﹣葡萄糖醛酸酶，能夠?qū)⑻擒辙D(zhuǎn)化為極性更低、親脂性更強(qiáng)的次級(jí)糖苷，利于吸收入血。

（二）減毒或增毒作用

腸道菌群除了能夠轉(zhuǎn)化中藥的有效成分，將其代謝為新的生物活性代謝物外，還能對(duì)中藥中的有毒成分產(chǎn)生減毒或增毒的作用。

五、展望

隨著中藥學(xué)、微生物學(xué)和分析技術(shù)的發(fā)展，腸道菌群介導(dǎo)中藥代謝的研究不斷深入。腸道菌群通過(guò)編碼多種酶，影響口服中藥在體內(nèi)的吸收、代謝、轉(zhuǎn)化等過(guò)程，進(jìn)而影響中藥療效的發(fā)揮。研究腸道菌對(duì)中藥各類成分代謝規(guī)律有利于了解其在體內(nèi)的整個(gè)代謝過(guò)程，闡明發(fā)揮藥效的物質(zhì)基礎(chǔ)。然而，腸道菌群是非常豐富多樣性的群體微生物，中藥又具有多種類、多成分、多靶點(diǎn)等特點(diǎn)，腸道菌群介導(dǎo)中藥代謝的特點(diǎn)和影響因素非常復(fù)雜，目前中藥中各類化學(xué)成分的代謝規(guī)律，參與代謝的細(xì)菌種類及其參與的酶仍不完全清晰，尤其是復(fù)方中不同成分對(duì)腸道不同細(xì)菌生長(zhǎng)的抑制或促進(jìn)作用存在差異，會(huì)導(dǎo)致細(xì)菌種類和數(shù)量的變化，這種變化又反過(guò)來(lái)影響中藥復(fù)方的成分代謝。綜上所述，腸道菌群代謝藥物的研究仍面臨巨大挑戰(zhàn)，建立批式發(fā)酵模型、人體腸道芯片模型（HITChip）等體外腸道微生態(tài)模型，將越來(lái)越多的分析技術(shù)和測(cè)試手段如腸道菌群孵育技術(shù)、分離培養(yǎng)技術(shù)、基因檢測(cè)技術(shù)和質(zhì)譜檢測(cè)技術(shù)等應(yīng)用于腸道菌群的代謝研究至關(guān)重要。本文探討腸道菌群介導(dǎo)達(dá)立通顆粒治療功能性消化不良主要藥效成分黃酮類、皂苷類、生物堿類的體內(nèi)代謝途徑，闡述腸道細(xì)菌介導(dǎo)中藥成分體內(nèi)代謝的特點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)菌群與化合物的相互作用也存在一對(duì)多和多對(duì)一，同時(shí)具有結(jié)構(gòu)特異性，這有利于深入了解腸道菌群的代謝功能，認(rèn)識(shí)宿主、菌群及藥物之間復(fù)雜的互作關(guān)系，豐富達(dá)立通顆粒的中醫(yī)藥理論，為開(kāi)展達(dá)立通顆粒調(diào)節(jié)腸道菌群及腦-腸-菌軸功能研究提供參考。

 

文獻(xiàn)資料

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2、趙晗宇等，達(dá)立通顆粒揮發(fā)油GC指紋圖譜及GC-MS成分分析，中國(guó)現(xiàn)代應(yīng)用藥學(xué)，2022年11月15日網(wǎng)絡(luò)首發(fā)

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