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，對這3種研究方法進行簡要介紹。

鑒于在體腸灌流法操作簡便、技術成熟、可控性強，同時又保證了神經(jīng)內(nèi)分泌調節(jié)與淋巴液血液供應的完整性等特點，更能反映藥物吸收的真實情況，因此重點介紹了在體腸灌流法，并對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行綜述，為研究口服藥物腸道吸收試驗設計提供借鑒和參考。

為保證試驗的可操作性和實驗結果的準確性，認為應根據(jù)所研究藥品的性質、實驗要求、試驗條件等多方面因素綜合考慮，選擇適宜的試驗方法，進而為藥物劑型的開發(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確、服用方便、便于攜帶等特點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胃腸道吸收入血，再隨血液循環(huán)系統(tǒng)分布到各個組織器官進而發(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構和小腸絨毛使其具有較大的表面積，同時小腸絨毛中有豐富的毛細血管和毛細淋巴管，因此是藥物吸收的主要部位，也是藥物轉運的特異性部位。

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

本文對口服藥物腸道吸收的研究方法及其特點進行了簡要的介紹，著重敘述了在體法中的循環(huán)灌流法和單向灌流法兩種試驗方法，同時對在體腸灌流法中常用的灌流液體積校正方法進行了說明，為研究口服藥物腸道吸收試驗設計提供借鑒和參考。

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象，應根據(jù)不同的研究需要進行選擇。

1.體內(nèi)法

體內(nèi)法是以整體動物機體為研究對象，進行藥動學研究。

口服給藥后，在不同時間點采集生物樣本如血液、尿液，再通過一定方法測定其藥物濃度，計算達峰時間（Tmax）、達峰濃度（Cmax）、藥時曲線下面積（AUC）等藥動學參數(shù)，進而評價藥物吸收的程度和速度。

此法采用整體動物進行實驗，能真實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果，不能特異性地反映腸道對藥物的吸收作用。

又由于實驗周期長、操作相對繁瑣、影響因素較多、動物個體差異較大等原因，故體內(nèi)法很少應用于藥物吸收機制的研究，一般用于研究藥物體內(nèi)藥動學特征。

2.體外法

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

這些實驗方法是基于分離部分腸黏膜或腸段，或是采用人腸細胞模擬腸環(huán)境評價藥物吸收情況。

總的來說體外法優(yōu)點在于操作簡單、試驗周期短，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、淋巴液的供應對細胞旁路通道和酶活性造成的影響均會影響實驗結果，其組織活性與其在體內(nèi)環(huán)境中會存在較大的差異，不能反映藥物在腸道環(huán)境中的真實吸收情況。

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物水平上的實驗，與體內(nèi)法不同的是其將干擾因素大大減少，同時保證了腸道神經(jīng)與內(nèi)分泌調節(jié)的完整性，也保證了血液與淋巴液供應，使得待考察組織的生物活性大大提升，能夠較為準確地反映藥物在腸道的真實吸收情況，常用于研究藥物的滲透和吸收動力學。

在體法由于是建立在整體水平之上，因此個體差異較大，對實驗動物的數(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用最為廣泛的方法，國內(nèi)傾向于使用循環(huán)灌流法，國外傾向于使用單向灌流法。

隨著對兩種試驗方法的深入研究，逐步優(yōu)化了試驗條件，并根據(jù)試驗藥物的特點進行合理的選擇。

1.在體腸灌流法

腸灌流法的優(yōu)點主要包括6點：

（1）神經(jīng)內(nèi)分泌調節(jié)與淋巴液血液供應完整，大大增強了生物活性，更接近真實情況；

（2）可以避免胃腸道內(nèi)容物及胃腸運動的影響；

（3）藥物吸收后被血液帶走形成漏槽條件；

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

（5）從腸腔側取樣，可排除肝臟首過效應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。

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)實驗研究表明循環(huán)灌流因灌流時間較長（4～6 h）、速度較快（2～5mL/min），因此對腸道的吸收環(huán)境損害大，致使藥物的吸收結果與真實情況發(fā)生較大偏離。

胡熙曦等認為藥物從腸壁黏膜側吸收進入血液循環(huán)需要通過不流動水層與腸黏膜這兩個屏障。

由于這兩個屏障存在一定厚度，致使藥物在不同層級的水平上各不相同，且濃度大小與腸道半徑及藥物流速有關，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。

陳束葉等研究結果表明過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；而過高的流速又會使腸腔過渡膨脹，導致吸收增加。

最后試驗證實，1 mL/min的流速較為符合生理狀態(tài)。

1.2單向灌流法

此法測得的吸收速率相對穩(wěn)定，試驗條件與藥物口服后經(jīng)腸道的生理環(huán)境相類似，有研究表明，在體法中的單向灌流法測得的相關指標與人體吸收指標具有較好的相關性。

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

單向灌流法的流速多設定在0.2 mL/min，較為符合腸道的正常生理條件。

根據(jù)文獻報道，考察流速對吸收的影響，結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，原因可能由于過高的流速對腸道的不攪動水層產(chǎn)生破壞或者對腸黏膜損傷，導致吸收量增加。

灌流的速度主要是模擬腸蠕動的速度，當腸蠕動速度增加時，吸收增加。

同理，灌流速度增加，藥物在腸道吸收增加，理論結果與實驗結果相一致，因此建議選擇低流速。

采用此模型還應考慮劑量的設計。

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

而單相灌流有所不同，在規(guī)定的時間內(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。

對于可能導致動物死亡的毒副作用較大的藥物來說，應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，正常人每天約吸收16 L液體，同時向腸腔分泌1 L液體。

同理，在灌流過程中，腸道不僅吸收藥物，同時也吸收或分泌水分，使得直接測得的藥物濃度與實際藥物濃度之間有偏差，需進行校正。

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

因此有必要對灌流液體積、密度進行校正，以增加實驗的可信度。校正方法主要有標示物以和重量法（包括酚紅法等）。

2.1標示物法

標示物法是通過加入腸道不吸收的物質（如酚紅、14C-PEG等）作為標示物，以標示物為參照量來進行藥物濃度的校正。

長時間灌流時（如循環(huán)灌流法）酚紅在一定程度上也會被腸道吸收。

張華等在實驗中運用酚紅法測定鞣花酸吸收情況時，Ka與有效滲透系數(shù)（Peff）均出現(xiàn)負值情況，藥物通過腸道后，濃度沒有降低反而升高，與實際情況不符合，因此說明酚紅法并非適用于所有藥品的測定，葛根中葛根素的測定也有類似情況。

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

14C-PEG因其具有放射性，所需的檢測方法特殊，因此在普通實驗室難以進行推廣，放射性物質對人體的健康存在潛在威脅，故不作為常規(guī)試驗選擇。

一般來說標示物的選擇需要滿足以下條件：

（1）標示物的測定不影響藥物濃度的測定；

（2）標示物與藥物不發(fā)生任何反應；

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

（4）灌流速度不宜過大，過大會損傷腸黏膜，導致標示物被腸道吸收。

酚紅法評價藥物吸收的計算公式及相關參量

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分別為腸道進出口灌流液的質量濃度（mg/L）；A為小腸表面積；l和r和為被灌流腸段的長度（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

重量法是通過計算流入和流出腸道液體的質量比進行濃度的校正。

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

重量法評價藥物吸收的計算公式及相關參量

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

藥物的吸收機制可通過計算所得的Ka與Peff進行評價。

藥物轉運主要分為主動轉運、被動擴散、易化擴散、膜動轉運，除了被動擴散外其他3種轉運方式均存在飽和現(xiàn)象。

若Ka與Peff不隨濃度的改變而改變，其吸收動力學為線性過程為被動擴散，否則即為非線性過程，可能有主動轉運參與其中。

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

三、結語

評價藥物腸道吸收的方法眾多，通過不同的研究方法可以全面地了解藥物在腸道的吸收機制、吸收部位、吸收動力學、影響吸收的因素等情況。

體內(nèi)法主要用于研究機體整體對藥物的綜合作用結果；體外法一般適用于高通量篩選和藥物吸收機制的研究；在體法與體外法、體內(nèi)法相比，具有與體內(nèi)的條件接近、實驗設備簡單、節(jié)省費用、測得的相關指標與人體吸收的指標具有較好的相關性等優(yōu)點，目前應用較為廣泛，主要用于藥物吸收部位、吸收影響因素、吸收動力學方面的研究。

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，試驗過程中應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，需要對灌流液體積進行校正。

校正方法主要有重量法和標示物法，如酚紅法等。

傳統(tǒng)認為酚紅作為一種離子型化合物在體內(nèi)不被吸收，但在實際操作過程中發(fā)現(xiàn)這種觀點是錯誤的。

酚紅作為標示物在腸道內(nèi)存在一定量的吸收，進而對實驗結果造成影響。

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，同時不同的pH條件和Ca2+濃度對酚紅在小腸吸收也會有一定的影響。

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

應，基于以上原因，近年來的實驗多以重量法進行校正。

重量法只需檢測藥物濃度，節(jié)省了檢測標示物濃度的過程，結果更加可靠、方法更為便捷。

綜上所述在試驗設計階段應根據(jù)藥物性質、實驗要求、試驗條件等多方面因素綜合考慮，選擇適宜的試驗方法用于考察藥物在腸道的吸收情況，以保證試驗的可操作性和實驗結果的準確性，為藥物劑型的開發(fā)和臨床合理用藥提供更加科學的理論依據(jù)。

作者

羅軼凡，任利翔，李曉紅，孫耀庭，姜明燕

中國醫(yī)科大學藥學院

大連醫(yī)科大學藥學院

中國醫(yī)科大學附屬第一醫(yī)院藥學部

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