Caco-2细胞模型研究川芎提取物中阿魏酸转运机制及白芷提取物对其转运的影响

目的:利用人源结肠腺癌细胞系Caco-2细胞单层模型,研究了川芎提取物中阿魏酸的吸收转运机制,以及白芷提取物对其吸收转运的影响。方法:建立人源结肠腺癌细胞系Caco-2细胞模型,利用此模型研究时间、药物浓度对川芎提取物中阿魏酸的转运影响与阿魏酸的双向转运特征;研究川芎中阿魏酸在有或无P-gp、MRP蛋白专属抑制剂存在时阿魏酸在Caco-2细胞模型的双向转运情况;并考察白芷提取物对川芎中阿魏酸吸收转运的影响。结果:阿魏酸在3h范围内转运速率保持恒定,在浓度范围(28～336mg/ml)内浓度与转运速率呈线性相关;加入P-gp和MRP蛋白抑制剂后,阿魏酸的AP侧转运增加,BL侧转运降低,PDR值下降;加入白芷有效成分(香豆素:0.45mg/ml、挥发油:0.72μl/ml、香豆素+挥发油:0.45mg/ml香豆素+0.72μl/ml挥发油)后阿魏酸的转运显著提高。结论:阿魏酸的转运过程可能为被动转运兼存在载体转运,阿魏酸的转运同时受P-gp和MRP外排影响,MRP影响较为明显,白芷有效成分对阿魏酸的转运有促进作用。     

野黄芩苷和野黄芩素在Caco-2细胞模型中的吸收转运特性

目的:研究黄酮类化合物野黄芩苷(scutellarin)和野黄芩素(scutellarein)在Caco-2单层细胞模型中的吸收和转运特性。考察缓冲液、作用时间、P-糖蛋白(P-glycoprotein,P-gp)抑制剂、多药耐药蛋白2(multidrug resistance protein 2,MRP2)抑制剂、乳腺癌耐药蛋白(breast cancer drug resistance protein,BCRP)抑制剂对野黄芩苷和野黄芩素吸收转运的影响。方法:利用Caco-2单层模型研究从绒毛面(apical,AP)侧到基底面(basolateral,BL)侧以及从BL侧到AP侧两个方向的转运过程。应用高效液相色谱法定量分析,计算转运参数和表观渗透系数(apparent permeability coefficient,Papp)。结果:两化合物在磷酸盐缓冲液和Hanks缓冲液中的Papp有差异。在磷酸盐缓冲液中野黄芩苷AP→BL侧无转运,BL→AP侧的Papp为(0.74～1.58)×10-6cm/s;野黄芩素在AP→BL侧与BL→AP侧的Papp分别为(4.33～6.79)×10-6cm/s和(1.32～2.56)×10-6cm/s。随着时间延长,Papp逐渐下降,野黄芩素的吸收转运优于野黄芩苷。P-gp抑制剂维拉帕米、MRP2抑制剂MK-571钠盐及BCRP抑制剂利血平能够促进野黄芩苷的吸收转运,维拉帕米能促进野黄芩素的吸收转运,MK-571钠盐促进野黄芩素外排。结论:野黄芩苷属于难吸收的化合物,野黄芩素吸收优于野黄芩苷,野黄芩素可通过小肠上皮被动吸收进入体内。P-gp抑制剂能够促进野黄芩苷和野黄芩素的转运,MRP2抑制剂和BCRP抑制剂能够促进野黄芩苷的转运,MRP2抑制剂促进野黄芩素外排。野黄芩苷吸收不良和外排蛋白的作用是造成其生物利用度较低的原因。     

葛根芩连汤有效成分对黄芩苷在Caco-2细胞模型中吸收转运的影响

目的采用LC-MS/MS法研究葛根芩连汤(葛根、黄芩、黄连、甘草)有效成分对黄芩苷在Caco-2细胞模型中吸收转运的影响。方法建立Caco-2细胞模型,采用细胞摄取实验和细胞转运实验评价多药耐药相关蛋白(MRP2)的功能。结果摄取实验中,黄芩苷的摄取量在60 min基本达到饱和[(0.68±0.07)ng/μg],加入MRP2抑制剂MK-571之后,黄芩苷的摄取量显著升高[(1.10±0.02)ng/μg,P<0.01],而P-gp转运蛋白抑制剂维拉帕米无此效果。配伍葛根素能提高黄芩苷的摄取量(P<0.05),而小檗碱、甘草苷的作用有统计学意义。细胞转运实验的结果表明,加入MRP2转运蛋白抑制剂后能增加黄芩苷从肠腔侧(AP)到基底侧(BL)侧的转运。配伍葛根素、甘草苷后能促进黄芩苷从AP到BL侧的转运,小檗碱无明显影响。结论 MRP2转运蛋白调控Caco-2细胞摄取吸收黄芩苷,推测其可能为MRP2转运蛋白的底物。葛根素可使在Caco-2细胞中黄芩苷被外排的量减少,从而增加黄芩苷的吸收量。     

异丹叶大黄素在Caco-2细胞模型上转运机制的研究

异丹叶大黄素具有抗炎、抗氧化、抗癌等药理活性。该文研究了异丹叶大黄素在Caco-2细胞模型上的吸收转运机制。采用UPLC法,应用PDA检测器在310 nm处对异丹叶大黄素进行含量测定并计算表观渗透系数P_(app)。考察不同浓度异丹叶大黄素在Caco-2细胞上的毒性以确定转运实验的给药浓度。探讨了时间、浓度、温度、转运体抑制剂对异丹叶大黄素在体外细胞模型上跨膜转运的影响。实验结果表明,异丹叶大黄素在10~60μmol·L~(-1),孵育14 h内,对Caco-2细胞没有明显毒性。异丹叶大黄素在Caco-2细胞模型上的转运具有一定的浓度依赖性,其表观渗透系数P_(app)大于10×10~(-6)cm·s~(-1),易被Caco-2细胞吸收。BL侧的转运量在3 h达到最大值,6 h有所下降。4℃条件下,P_((app)(AP-BL))与P_((app)(BL-AP))均比37℃条件显著减小。加入P-gp转运体抑制剂维拉帕米后P_((app)(AP-BL))明显增大;加入MRP转运体抑制剂丙磺舒和MK-571后,P_((app)(BL-AP))明显减小。研究结果提示,异丹叶大黄素在Caco-2细胞模型上的转运方式主要是被动扩散,P-gp及MRP可能参与了异丹叶大黄素的外排转运。     

淫羊藿苷在Caco-2细胞单层模型中的吸收机制

目的:研究淫羊藿苷在Caco-2细胞模型中的吸收机制。方法:通过研究10,20μmol.L^-1淫羊藿苷在细胞中的双向转运,考察时间、药物浓度及转运蛋白抑制剂对淫羊藿苷吸收的影响。用超高压液相法测定药物浓度,计算其表观渗透系数。结果:淫羊藿苷通过Caco-2细胞单层的转运量4 h内随时间延长呈线性增大,双向转运的渗透系数P_BA/P_AB大于4。在加入P-糖蛋白(P-gp)转运蛋白抑制剂维拉帕米后,淫羊藿苷P_AB增大了1.2倍[(1.37±0.10)×10^-6cm.s^-1],P_BA/P_AB显著降低(由4.83下降到2.72)。而加入转运蛋白多药耐药蛋白(MRP2)的抑制剂白细胞三烯C₄、乳腺癌耐药蛋白(BCRP)的底物潘生丁时,对淫羊藿苷转运影响不显著。结论:结果提示淫羊藿苷口服吸收差的原因有二:一是淫羊藿苷肠壁的渗透系数较小,二是可能存在肠道P-gp转运蛋白对淫羊藿苷的外排。     

基于药物转运体的小白菊内酯衍生物ACT001的跨膜转运机制和耐药性研究

目的 从药物转运体角度探讨小白菊内酯衍生物ACT001的跨膜转运机制,并阐明ACT001可能产生的耐药性机制。方法 采用人药物转运体高表达单克隆细胞株/囊泡、人结肠腺癌细胞（Caco-2、LS-180）,使用q RT-PCR、Western blotting、LC-MS/MS放射性同位素示踪等技术手段,共同研究ACT001的跨膜转运机制和耐药性。结果 小白菊内酯衍生物ACT001能够抑制外排转运体BCRP的转运活性,其半数抑制浓度（half inhibitory concentration,IC50）为48.6μmol/L。ACT001在Caco-2细胞单层上的外排率为2.95,添加乳腺癌耐药蛋白（breast cancer resistance protein,BCRP）抑制剂Ko143可使外排率降至0.807;添加P糖蛋白（P-glycoprotein,P-gp）抑制剂盐酸维拉帕米对ACT001的外排率没有影响。在LS-180细胞中添加10μmol/L的ACT001诱导72 h,可使P-gp和BCRP的m RNA表达水平分别提高8.89、8.21倍,蛋白相对表达量分别提高3.76、...     

Caco-2细胞单层模型研究黄芩提取物中黄芩苷转运机制及白芷提取物对其转运的影响

目的: 研究黄芩提取物中黄芩苷的吸收转运机制以及白芷提取物对其吸收影响,分析探讨白芷提取物对黄芩苷转运的影响机制。 方法: 建立人源结肠腺癌细胞系 Caco-2细胞模型,利用此模型研究pH、时间、药物浓度、温度对黄芩提取物中黄芩苷的转运影响;研究黄芩苷在P-gp, MRP蛋白专属抑制剂存在与否时黄芩苷在Caco-2细胞模型的双向转运情况;并考察白芷提取物对黄芩苷吸收转运的影响。 结果: 37℃环境下黄芩苷转运在pH 7.4条件下吸收较好,且存在浓度依赖性;4℃环境下蛋白失活,转运量降低;黄芩苷双向转运PDR为0.54,P-gp抑制剂维拉帕米、MRP抑制剂丙磺舒加入后,黄芩苷BL→AP转运减少,而PDR无差异。加入白芷活性成分香豆素、挥发油、香豆素与挥发油混合物后黄芩苷转运分别提高了2.34,3.31,3.13倍。 结论: 黄芩苷主要转运机制为被动转运,兼有外排蛋白参与。白芷活性成分对黄芩苷有促吸收作用,此作用可能与黄芩苷的被动转运机制有关,白芷提取物打开了细胞间的紧密连接,也可能与白芷抑制外排蛋白的表达或功能有关。     

黄连解毒汤有效活性成分靶向调控TLR4/NF-κB信号通路的作用机理研究

目的:阐明黄连解毒汤有效活性成分对炎症级联反应信号传导通路TLR4/NF-κB的阻断作用。方法:利用脂质体转染试剂Li-pofectin 2000将含有h TLR4(human toll-like receptor 4)基因和NF-κB-Luc报告基因的质粒转染入人胚肾细胞(HEK293细胞),加入不同浓度和配伍组成的药物刺激后再检测细胞荧光素酶表达水平,筛选出能够有效阻断TLR4/NF-κB信号传导通路的黄连解毒汤有效组分;进一步选择Caco-2细胞单层模型研究转运蛋白对黄连解毒汤有效活性成分的吸收和转运机理。结果:黄连解毒汤中小檗碱和黄芩苷活性单体能阻断TLR4介导的信号通路的传导,显著抑制NF-κB因子的生成;摄取实验中,黄芩苷和小檗碱配伍组能够显著提高小檗碱活性单体在Caco-2细胞中摄取量[(1.23±0.03)ng/μg],加入多药耐药相关蛋白(multidrug resistance-as-sociated protein 2,MRP2)抑制剂MK-571之后,小檗碱的摄取量有显著提高[(1.05±0.09)ng/μg],但是在加入P-糖蛋白(P-glycoprotein,P-gp)抑制剂维拉帕米后,虽然有黄芩苷存在,小檗碱的摄取量未见提高[(0.53±0.05)ng/μg]。结论:通过TLR4受体介导NF-κB通路抑制剂筛选模型,筛选出黄连解毒汤内小檗碱能够有效阻断TLR4/NF-κB信号通路的传导,在小檗碱的跨膜转运的过程中不存在肠道转运蛋白P-gp的作用,但存在MRP2的外排作用,这可能是因为黄连解毒汤中配伍黄芩苷可抑制MRP2蛋白活性,从而使Caco-2细胞中小檗碱被外排的量减少,增加小檗碱的吸收量。     

新补骨脂异黄酮在Caco-2细胞模型中的吸收机制研究

新补骨脂异黄酮为中药补骨脂中的黄酮类成分,具有抗菌、抗炎、抗癌、抗骨质疏松等多种药理作用。该文研究了新补骨脂异黄酮在Caco-2细胞模型中的吸收机制。采用Thermo Syncronis C18柱,流动相为甲醇-0.1%甲酸水溶液(90∶10),流速0.2 m L·min~(-1),电喷雾电离正离子模式(ESI+),以柳胺酚为内标物质建立新补骨脂异黄酮在Caco-2细胞孵育液中浓度的检测方法,考察时间、浓度、P-gp蛋白抑制剂维拉帕米、MRP-2蛋白抑制剂MK-571和BCRP蛋白抑制剂Ko143对新补骨脂异黄酮吸收的影响。研究结果表明,新补骨脂异黄酮在10~2 000μg·L~(-1)具有良好的线性,且专属性、基质效应、提取回收率、精密度、准确度和稳定性均符合测定要求。新补骨脂异黄酮在Caco-2细胞模型中的转运与时间和浓度呈正相关。15,30,50μmol·~(L-1)的新补骨脂异黄酮ER分别为1.64,1.94,0.99。与对照组相比,盐酸维拉帕米,MK-571,Ko143均可促进新补骨脂异黄酮的转运,其中盐酸维拉帕米和Ko143的作用较为显著。新补骨脂异黄酮在Caco-2细胞模型中的吸收以主动转运为主,同时存在被动转运,可能存在肠道转运蛋白的外排机制。     

木犀草素和异荭草素对Caco-2细胞中α-葡萄糖苷酶及葡萄糖吸收的影响

目的:研究木犀草素和异荭草素对Caco-2细胞α-葡萄糖苷酶的抑制作用及对葡萄糖吸收的影响。方法:取对数生长期的Caco-2细胞,分别加入不同浓度的木犀草素和异荭草素孵育,CCK-8法检测细胞的存活率,酶标仪检测α-葡萄糖苷酶抑制率,RT-PCR法和Western blot法检测Caco-2细胞钠依赖性葡萄糖转运蛋白1(SGLT1)和葡萄糖转运蛋白2(GLUT2)的mRNA和蛋白表达。结果:100μmol/L木犀草素和异荭草素对α葡萄糖苷酶的抑制作用与阿卡波糖差异无统计学意义(P0.05);50、100μmol/L木犀草素和100μmol/L异荭草素能显著抑制SGLT1、GLUT2 mRNA及蛋白表达(P0.05或P0.01)。结论:木犀草素和异荭草素通过抑制Caco-2细胞的α-葡萄糖苷酶和SGLT1、GLUT2的mRNA和蛋白表达来延缓对碳水化合物水解和影响葡萄糖吸收,具有潜在的降血糖作用。在相同浓度下,木犀草素的效果要优于异荭草素。     

芍药甘草汤对Caco-2细胞P-糖蛋白功能和表达的影响

目的:研究芍药甘草汤(SGT)对Caco-2细胞P-糖蛋白(P-gp)的功能和表达的影响。方法:采用Caco-2单层细胞模型,以P-gp底物3H-地高辛为探针,P-gp抑制剂维拉帕米(Ver)为阳性对照药,测定SGT对Caco-2细胞P-gp功能的影响;用免疫组化法检测SGT对Caco-2细胞膜上的P-gp表达的影响。结果:在Caco-2模型上,3H-地高辛从基底侧(BL)到肠腔侧(AP)与肠腔侧(AP)到基底侧(BL)的表观渗透系数(apparent permeabilities,Papp)比值Papp(BL→AP)/Papp(AP→BL)约为27倍,证明3H-地高辛在Caco-2模型上的吸收方式为主动吸收。阳性药Ver与3H-地高辛联合时,明显增高了3H-地高辛在AP→BL方向的Papp(BL→AP)达3.82倍,但对BL→AP方向的转运影响不明显,说明Ver可明显抑制P-gp活性。SGT在1/25 IC5,1/5IC5,IC5浓度范围对P-gp底物3H-地高辛从AP→BL方向的转运分别促进了159.83%,217.95%,160.26%。1/25 IC5,1/5 IC5浓度下对3H-地高辛在BL→AP方向的转运分别促进了59.16%,50.73%,而相对于IC5浓度下SGT对3H-地高辛在BL→AP方向的转运则无影响。免疫组化结果显示SGT对P-gp的表达有抑制作用。结论:SGT可抑制P-gp的功能和表达,从而促进P-gp底物的吸收。     

Caco-2细胞模型验证指标的选择与评判

 目的建立Caco-2细胞模型并探讨验证该模型指标的选择与评判。方法在所建立的Caco-2单层细胞模型上,通过测定跨上皮细胞膜电阻(TEER),比较膜两侧碱性磷酸酶(ALP)活性,计算几种公认的标记物在单层模型转运参数等对Caco-2细胞单层可靠性进行评价。结果TEER在细胞单层形成过程中稳定增长,膜两侧培养液中ALP活性差异逐步加大,细胞旁及跨细胞转运标记物均呈现可预见的低或高表观渗透系数(P_app)值,P-gp标准底物非索非那定双侧转运流出率(ER)大于2。结论建立的Caco-2细胞模型在完整性、细胞极性、通透性以及P-gp表达等方面均符合胃肠吸收化合物机制研究的要求。     

脱水穿心莲内酯在Caco-2细胞单层模型中的吸收机制

目的研究脱水穿心莲内酯(DAL)在Caco-2细胞单层模型中的吸收机制。方法观察DAL在Caco-2细胞单层模型中的双向转运,考察时间、DAL浓度、温度和P-糖蛋白(P-gp)抑制剂维拉帕米对DAL吸收的影响。采用LC/MS/MS方法检测DAL浓度,计算其表观渗透系数(Papp)。结果 DAL在Caco-2细胞模型中的双向转运,随时间和浓度的增加,DAL的吸收具有时间、浓度依赖性,未出现饱和趋势;不受温度和P-gp抑制剂维拉帕米的影响。结论 DAL在Caco-2细胞模型中的吸收主要是靠浓度扩散的被动转运。     

左金丸类方的小檗碱、巴马汀、黄连碱和药根碱在Caco-2细胞转运的比较研究

目的:研究左金丸类方中4种生物碱的转运特征并比较其差异。方法:采用LC-MS/MS法测定左金丸类方中4种生物碱在Caco-2细胞上的转运特征,研讨其转运差异的机制。结果:环孢素A和维拉帕米均可增加4种生物碱的Papp(AP-BL),降低其Papp(BL-AB);MK-571对其转运均无影响;左金丸中的4种生物碱的Papp(AP-BL)均较黄连组增大;甘露散、茱萸丸中的药根碱、黄连碱和小檗碱的Papp(BL-AP)均较黄连减小。结论:小檗碱、黄连碱、药根碱和巴马汀均为P-gp底物,而非MRP2底物;吴茱萸可能具有抑制P-gp活性的作用。     

卡莫氟在 Caco - 2 细胞模型中的吸收和转运特性

  目的 应用 Caco-2 细胞模型对卡莫氟 （ carmofur ， 1-hexylcarbamoyl-5-fluorouracil ， HCFU ） 的吸收、转运特性及其机制进行研究。 方法 分别考察时间、 pH 、浓度及抑制剂对 HCFU 吸收的影响；测定药物在不同时间双向转运的速度，计算 HCFU 的表观渗透系数，研究不同药物浓度对其转运的影响。 结果 Caco-2 细胞对 HCFU 的吸收在 20 min 内呈线性，药物摄取时间定为 10 min ； pH 对 HCFU 的吸收没有显著影响，浓度依赖性结果显示， HCFU 的吸收由一个饱和成分和一个非饱和成分组成； P- 糖蛋白（ P-glycoprotein ， P-gp ）抑制剂维拉帕米对 HCFU 的吸收基本没有影响，而耐药相关性蛋白（ MRP ）抑制剂 MK571 的存在可显著增加对 HCFU 的吸收（ P <0.05 ）。双向转运的表观渗透性存在方向性差异，且受浓度的影响。 结论 HCFU 在 Caco-2 细胞中以主动和被动 2 种形式吸收，其吸收存在外排机制， MRP2 可能对 HCFU 的吸收有外排作用。     

Caco-2细胞单层模型中熊果酸摄取转运机制的研究

目的 研究熊果酸在Caco-2细胞单层模型中的吸收转运机制.方法 利用人源结肠腺癌细胞系Caco-2细胞单层模型研究熊果酸在有或无P-糖蛋白专属性抑制维拉帕米存在时,评价其双向转运特征,并考察时间、药物浓度、体系温度以及培养介质pH值对Caco-2细胞摄取熊果酸的影响.采用高效液相色谱-紫外检测法对熊果酸进行定量分析,计算其表现渗透系数(P_(app)).结果 浓度在10～40 μmol/L内,Caco-2细胞对熊果酸摄取量呈线性增加.双向转运研究发现加入P-糖蛋白专属性抑制剂维拉帕米后.其P_(app)发生显著改变,表观渗透率由3.445下降至1.386.结论 熊果酸在Caco-2细胞模型的吸收转运机制以被动转运为主,P-糖蛋白参与主动转运的过程.     

在体单向肠灌流模型研究大黄素的大鼠肠吸收特性

目的 研究大黄素在大鼠不同肠段的吸收特性,以及P-糖蛋白(P-gp)和多药耐药相关蛋白(MRP2)对大黄素肠吸收的影响.方法 采用大鼠在体单向肠灌流模型,HPLC法测定肠灌流液中大黄素的浓度,计算不含抑制剂药物组及含抑制剂药物组大黄素的吸收速率常数(Ka)和表观吸收系数(Papp).结果 十二指肠段吸收能力显著强于其他肠段(P＜0.05);大黄素在回肠、结肠、空肠段之间的吸收差异无统计学意义(P＞0.05);加入P-gp 抑制剂后,大黄素肠吸收的Ka、Papp 值与不合抑制剂组比较差异也没有统计学意义(P＞0.05);加入高、中浓度MRP2抑制剂后,大黄素肠吸收的Ka、Papp 值与不含抑制剂组比较,差异均有统计学意义(P＜0.01),且有剂量依赖性.结论 大黄素在大鼠体内的主要吸收部位为十二指肠.大黄素的肠吸收过程不受P-gp的外排影响,但受到MRP2的肠道外排转运影响,大黄素可能为MRP2的底物.     

Caco-2细胞单层模型研究葛根提取物中葛根素转运机制及白芷提取物对其转运的影响

 目的 利用人源结肠腺癌细胞系 Caco-2 细胞单层模型,研究了葛根提取物中葛根素的吸收转运机制,以及白芷提取物对其吸收转运的影响。方法 建立人源结肠腺癌细胞系 Caco-2细胞模型,利用此模型研究葛根提取物中葛根素的双向转运特征,并考察时间、药物浓度、pH值对其转运的影响;研究葛根中葛根素在P-糖蛋白（P-gp）、人多药耐药蛋白（MRP）蛋白专属抑制剂存在或缺失条件下,葛根素在Caco-2细胞模型的转运情况;并考察白芷提取物对葛根中葛根素吸收转运的影响。结果 在pH 5.5弱酸条件下,葛根素吸收较好;随着葛根提取物浓度的增大,K_a值逐渐增大,P_app值逐渐增加并趋于平衡,在加入P-糖蛋白和人多药耐药蛋白蛋白抑制剂后,葛根的P_{app AP-BL}增大,P_{app BL-AP}/P_{app AP-BL}降低;白芷提取物中香豆素能够促进葛根素的转运。结论 葛根提取物中葛根素在Caco-2 细胞模型的吸收机制以被动转运为主,同时存在着载体转运,P-糖蛋白和人多药耐药蛋白蛋白可能为其主要载体并参与载体转运的过程,白芷提取物对葛根素有一定促吸收作用。     

川芎嗪在Caco-2细胞单层模型的转运特征及对P-糖蛋白表达的影响

目的 研究川芎嗪在Caco-2细胞单层模型的转运特征以及对P-糖蛋白(P-gp)表达的影响.方法 MTT法确定川芎嗪对Caco-2细胞单层模型作用的安全浓度范围;以Caco-2细胞单层模型研究川芎嗪的双向转运机制,以表观渗透系数(Papp)为检测指标,考察时间、药物浓度以及P-gp抑制剂维拉帕米对川芎嗪转运的影响;Western blotting法检测川芎嗪对P-gp表达的影响.结果 从顶侧(AP)到底侧(BL) (AP→BL),川芎嗪的Papp＞ 10-6 cm/s,表明其吸收性良好;川芎嗪的转运量与其浓度和时间呈正相关,且川芎嗪AP→BL的转运量明显大于BL→AP的转运量;川芎嗪不仅受到P-gp的外排作用,同时也抑制P-gp表达.结论 川芎嗪在Caco-2细胞模型的转运方式为被动转运,且受到P-gp的外排作用,并对P-gp的表达有抑制作用.     

Elucidation of the transport mechanism of baicalin and the influence of a Radix Angelicae Dahuricae extract on the absorption of baicalin in a Caco-2 cell monolayer model

Ethnopharmacological relevance

Angelicae Dahurica (Hoffm.) Benth. & Hook. f. ex Franch. & Sav combined with Radix Scutellariae baicalensis Georgi has been widely used in traditional Chinese medicine (TCM) as an antipyretic analgesic and anti-inflammatory drug. Modern pharmacological studies have demonstrated that the compatible application of these two drugs is an effective treatment for hepatitis. A previous study indicated that a Radix Angelicae Dahuricae extract enhanced the intestinal absorption of the baicalin found in Radix Scutellariae; however, the underlying compatibility mechanism of these two herbs remains unknown. In this study, we further examined the effect of a Radix Angelicae Dahuricae extract on the absorption and transport properties of baicalin in a Caco-2 cell model to determine the compatibility mechanism of these two herbs.

Aim of the study

The aim of this work was to study the transport properties of baicalin in Radix Scutellariae across cell membranes and the effects of a Radix Angelicae Dahuricae extract on baicalin absorption using the well-characterized, human-based intestinal Caco-2 cell model.

Materials and methods

We assessed the absorption, bidirectional transport and toxicity of baicalin using a range of parameters, including drug concentration, pH, a P-glycoprotein (P-gp) inhibitor (Verapamil), an MRP inhibitor (MK-571) and EDTA-Na₂ (tight junction modulator). Next, we studied the influence of a Radix Angelicae Dahuricae extract on the transport of baicalin under the same conditions. Drug concentration was measured by HPLC, and the apparent permeability coefficient (Papp) and apparent permeability ratio (PDR) were subsequently calculated.

Results

The results showed that baicalin is non-toxic within a concentration range of 800 µg/mL to 4800 µg/mL. The transport of baicalin showed time and concentration dependence. The absorption of baicalin was optimal at pH 7.4 in 37 °C; however, the absorption decreased at 4 °C. The Papp of baicalin transport through the Caco-2 cell monolayer model was altered when specific inhibitors of P-gp or MRP were added to the cells. However, there was no significant difference in the PDR value. The Papp of baicalin improved when it was combined with the Radix Angelicae Dahuricae extract. The influence of EDTA-Na₂ on the transport of baicalin showed that the permeability of baicalin significantly increased. The result further indicated that the mechanism of baicalin intestinal absorption in the Caco-2 cell monolayer involves passive transcellular diffusion.

Conclusions

Passive diffusion is the main mode of intestinal absorption of bacalin and it involved in the efflux of proteins. The enhanced intestinal absorption of baicalin by Radix Angelicae Dahuricae can be due to opening of the tight junctions between cells and inhibition of MRP efflux protein expression or function.