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目的本实验室在活性筛选阶段发现甘草苷及其苷元(甘草素)具有新的药理活性,初步研究显示其心血管药理活性较强,值得重视。本实验采用计算机预测、体外和体内等手段对甘草苷及其类似物的吸收、代谢、血脑屏障通透、生物利用度进行研究,期待为相关药物的开发进行初步的预测。方法(1)我们利用Chemaxon公司的Marvin软件预测上述两种化合物吸收、代谢、血脑屏障通透、生物利用度等特性密切相关的理化参数,如:解离常数(pKa),油水非配系数(LogP),表观油/水分配系数(LogD),极性表面积(PSA)。(2)运用小犬肾细胞(MDCK)细胞模型细胞模型及在体单向肠灌流模型检测各化合物转运的表观渗透系数(Papp)和有效渗透系数(Peff)。(3)考虑到甘草苷的吸收及BBB通透特性都较差,我们利用人肝微粒体S9进一步研究肝脏对甘草素的代谢作用。(4)利用脑微血管内皮细胞与星形胶质细胞共培养建立的体外血脑屏障(BBB)模型检测甘草苷及其苷元的血脑屏障通透性。(5)利用SD大鼠研究甘草素的绝对生物利用度。结果(1)利用Marvin软件预测甘草苷:分子量(MW)=418.39,logP=-0.39,各pH值下的logD值在-0.39至-5.03之间,氢键受体10个,氢键供体5个,可旋转键数=4,有三项违背“五律”;甘草素: MW =256,logP=2.27,各pH值下的logD值在2.27至-2.90之间,氢键受体4个,氢键供体2个,可旋转键数=1,均符合“五律”;(2)在MDCK模型中,甘草苷最高Papp为(3.10±0.36)×10-6cm/s,其苷元甘草素最高Papp为(60.56±12.71)×10-6cm/s。大鼠的各肠段对甘草苷的吸收值较低,最高Peff为(2.91±0.47)×10-6cm/s,而甘草素最高Peff为(86.11±12.53)×10-6cm/s,两者吸收机制均为被动转运,抑制P-糖蛋白(P-gP)不能使其吸收明显增加。(3)利用大鼠脑微血管内皮细胞(BMEC)与星形胶质细胞(As)共培养模型建立的体外BBB模型考察上述两种化合物的BBB通透性,以氯霉素、青霉素钠为对照物。相关资料表明氯霉素为BBB高通透性物质,青霉素钠为BBB低通透性物质,实验结果显示甘草苷微BBB低通透性物质,其类似物甘草素为BBB高通透性物质。在通透实验中90 min时甘草苷与甘草素的BBB率分别为(8.4±1.61)%和(29.7±6.8)%,工具药青霉素钠、氯霉素分别为(1.6±0.2)%、(34.0±4.9)%。(4)利用人肝微粒体S9研究甘草素在肝微粒体中的稳定性及其对细胞色素P450(CYP450)的作用,研究结果显示其稳定性较高,在肝微粒体中孵育90min时原物质仍占原加入量94%左右;同时实验也揭示了甘草素在0～200μM范围内对CYP450同工酶2C9,3A4有明显的抑制作用。(5)利用SD大鼠研究甘草素的绝对生物利用度,实验结果显示甘草素广泛分布于体内各组织器官和体液中,同时经统计矩处理得其生物利用度约为31.19±7.15%。结论MDCK细胞实验及大鼠在体肠灌流实验都表明甘草苷在肠道吸收较差,而其苷元甘草素则容易被吸收。SD大鼠体外血脑屏障通透试验表明:甘草苷的BBB通透性较低,而其苷元甘草素为BBB高通透性物质。利用人肝微粒体S9研究甘草素在其中的代谢特性。实验结果揭示在人肝微粒体中甘草素的稳定性较高且在0～200μM范围内对CYP450同工酶2C9,3A4有明显的抑制作用。利用SD大鼠研究甘草素的口服生物利用度,实验的结果表明其口服生物利用度约为31.19±7.15%。