刘志辉（江苏省中医院药学部，南京 210029）
本研究发表于“中华中医药学会2014年医院药学分会学术年会、世界中联中药专业委员会2014年国际学术会议暨北京药师协会慢病防治药学专业委员会成立大会”的会议论文集中。
学术背景 本研究属于中药药剂学与药物代谢动力学交叉领域。黄芩是临床常用中药，其主要药效物质为黄芩总黄酮类成分，包括黄芩苷、黄芩素、汉黄芩苷、汉黄芩素、千层纸素A苷、木蝴蝶素等。药动学研究已表明，黄芩总黄酮口服后肠道吸收不规则且较差，生物利用度低。因此，通过改变给药途径和剂型来改善其药动学性质、提高生物利用度，是黄芩制剂研发的重要方向。透皮给药制剂（如凝胶膏剂、油膏剂）被认为是一种有前景的替代给药方式，其能避免肝脏首过效应，并可能实现药物的缓释。然而，关于黄芩总黄酮经皮给药后的体内药动学特征的系统研究相对缺乏。本研究的目的是：制备黄芩总黄酮有效部位的凝胶膏剂和油膏剂；以多种黄酮类成分为指标，系统比较灌胃给药、凝胶膏剂透皮给药和油膏剂透皮给药三种方式下，黄芩总黄酮主要活性成分在大鼠体内的药动学特征；阐明两种透皮制剂的体内释药性能，并评估其提高生物利用度的潜力，从而为黄芩经皮给药制剂的开发提供科学依据。
详细研究流程 本研究包含六个主要步骤：1. 黄芩总黄酮有效部位的制备；2. 凝胶膏剂和油膏剂的制备；3. 建立血浆样品中多种黄酮成分的LC-MS/MS测定方法；4. 动物实验设计与给药采血；5. 药动学数据分析；6. 相对生物利用度计算与结果讨论。
1. 黄芩总黄酮有效部位及制剂的制备 首先，按照已报道的方法制备黄芩总黄酮有效部位。经HPLC测定，该有效部位中黄芩苷、千层纸素A苷、汉黄芩苷、黄芩素、汉黄芩素、木蝴蝶素的含量分别为41.29%、3.48%、9.0%、11.89%、2.97%、1.23%。
凝胶膏剂制备：采用基质分散法制备。I相：将2%不完全中和型聚丙烯酸钠NP700、0.3%甘羟铝、1.5%羧甲基纤维素钠、2%高岭土、3%氮酮、5%丙二醇分散于25%甘油中，再加入药物（黄芩总黄酮有效部位）。II相：将0.3%柠檬酸、2.1%聚维酮K30、0.06%对羟基苯甲酸乙酯溶于适量水中。将II相分次加入I相，搅拌均匀后涂布于无纺布上，室温放置过夜，覆盖聚乙烯薄膜即得。
油膏剂制备：采用热熔法。将黄芩总黄酮稠膏适当加热，另取凡士林加热融化，趁热将两者混合，不断搅拌至冷却，即得。
2. 血浆样品分析方法的建立 本研究采用超高效液相色谱-三重四级杆质谱联用技术（UHPLC-MS/MS）测定大鼠血浆中6种黄酮成分的浓度。 * 色谱条件：色谱柱为Thermo Scientific (100×2.1 mm, 3μm)；流动相为甲醇-0.1%甲酸水溶液，梯度洗脱；流速0.4 mL/min；柱温30°C；进样量5μL。 * 质谱条件：电喷雾离子源（ESI），正离子模式检测。用于定量分析的检测离子对（母离子/子离子）及碰撞能量分别为：黄芩苷 m/z 447→271 (25V)；千层纸素A苷和汉黄芩苷 m/z 461→285 (20V)；汉黄芩素和木蝴蝶素 m/z 285→270.1 (25V)；内标地西泮 m/z 285→154 (27V)。 * 血浆样品处理：取90μL血浆，加入10μL内标地西泮溶液，先后用1 mL乙酸乙酯和1 mL正丁醇进行液液萃取，合并有机相，离心浓缩仪挥干，残渣用200μL甲醇复溶，离心后取上清液进样分析。
3. 动物实验设计 SD大鼠18只，随机分为3组，每组6只：灌胃组、凝胶膏剂组、油膏剂组。实验前禁食12小时。 * 灌胃组：灌胃给予黄芩总黄酮有效部位（1.5 g/kg）。于给药后15、30、45、60、90 min及2、4、6、8、10、12、24、48、72 h眼底静脉丛取血。 * 凝胶膏剂组：剃除胸腹部毛后，将制备的凝胶膏剂（3×4 cm²）贴于该区域并用胶带固定。 * 油膏剂组：将制备的油膏均匀涂抹于大鼠胸腹部。 透皮给药两组均于给药后0、0.5、1、2、4、8、12、24、48、60、72 h眼底静脉丛取血。所有血样经离心分离血浆，于-80°C保存待测。
4. 数据分析流程 采用DAS 2.1软件对测得的血药浓度-时间数据进行分析，计算各组主要成分的药动学参数，包括：达峰时间（Tmax）、峰浓度（Cmax）、血药浓度-时间曲线下面积（AUC0-t）、平均滞留时间（MRT）、消除半衰期（t1/2）、表观清除率（CL/F）和表观分布容积（Vz/F）。以灌胃给药为参比，计算凝胶膏剂和油膏剂中各成分的相对生物利用度（F相对%）。
主要研究结果 1. 药-时曲线特征 灌胃给药后，所有6种指标成分（黄芩苷、千层纸素A苷、汉黄芩苷、汉黄芩素、木蝴蝶素）的血药浓度-时间曲线均呈现明显的“双峰”现象。这与文献报道的黄芩黄酮类成分口服后存在肝肠循环的现象相符。 相比之下，凝胶膏剂和油膏剂透皮给药后，所有成分的血药浓度-时间曲线均仅呈现“单峰”。灌胃组达峰迅速（Tmax约0.42-0.63 h），Cmax（除木蝴蝶素外）普遍高于两个透皮给药组，但消除也较快。而两个透皮给药组的血药浓度在给药后12小时内随时间的增长而平稳增加，之后缓慢下降，在36小时后血药浓度仍维持在一定水平，体现了透皮制剂的缓释特性。
2. 药动学参数比较 对药动学参数的分析进一步量化了不同给药途径的差异： * 达峰时间（Tmax）：灌胃组最短（苷类0.63 h，苷元0.42 h），透皮组显著延长（凝胶膏剂组Tmax在7.67-13.33 h之间，油膏剂组在9.33-16 h之间）。这表明口服吸收迅速，而透皮吸收缓慢。 * 平均滞留时间（MRT）：透皮给药组的MRT显著长于灌胃组，且凝胶膏剂组的MRT普遍长于油膏剂组。例如，对于千层纸素A苷，灌胃组MRT为14.40 h，凝胶膏剂组为27.01 h，油膏剂组为44.74 h。这证实了透皮制剂能延长药物在体内的作用时间。 * 峰浓度（Cmax）：除木蝴蝶素外，灌胃组各成分的Cmax均高于透皮组。在透皮组内部，凝胶膏剂组的Cmax普遍高于油膏剂组。 * 曲线下面积（AUC0-t）：除黄芩苷外，灌胃组其他5种成分的AUC均小于两个透皮给药组，且凝胶膏剂组的AUC普遍大于油膏剂组。AUC是衡量药物吸收总量的关键指标，这一结果初步提示透皮给药可能提高了多数成分的总体暴露量。 * 消除半衰期（t1/2）与分布容积（Vz/F）：无论何种给药途径，苷元类成分（汉黄芩素、木蝴蝶素）的t1/2和Vz/F普遍大于其对应的苷类成分（汉黄芩苷、千层纸素A苷），提示苷元在体内分布更广，消除更慢。在透皮制剂中，千层纸素A苷的t1/2和Vz/F值最大。
3. 相对生物利用度 以灌胃给药为参比（100%），计算了透皮制剂的相对生物利用度。结果非常显著： * 凝胶膏剂组：黄芩苷为73.3%，千层纸素A苷为185.0%，汉黄芩苷为219.3%，汉黄芩素为230.8%，木蝴蝶素高达964.5%。 * 油膏剂组：黄芩苷为59.1%，千层纸素A苷为139.2%，汉黄芩苷为196.5%，汉黄芩素为171.5%，木蝴蝶素为563.3%。
数据显示，除黄芩苷外，其余四种成分通过两种透皮制剂给药后的相对生物利用度均显著超过100%，尤其是木蝴蝶素提升幅度巨大。这表明透皮给药极大地改善了这些黄酮成分的全身吸收。同时，凝胶膏剂在提高生物利用度方面整体优于油膏剂。
结论与意义 本研究系统阐明了黄芩总黄酮有效部位经不同途径给药后的药动学特征差异，并得出以下核心结论： 1. 给药途径显著影响黄芩总黄酮的体内过程。口服给药吸收快、达峰快，但存在明显的肝肠循环（双峰现象），且多数成分生物利用度低。透皮给药（凝胶膏剂和油膏剂）则能实现缓慢、持续的释放与吸收（单峰曲线），延长药物在体内的作用时间。 2. 透皮给药能显著提高黄芩总黄酮中多数主要活性成分（千层纸素A苷、汉黄芩苷、汉黄芩素、木蝴蝶素）的生物利用度。这可能是由于透皮给药避免了胃肠道的降解和肝脏的首过效应。 3. 在两种透皮制剂中，凝胶膏剂的总体性能优于油膏剂，表现为更高的生物利用度和更长的体内滞留时间，显示出更好的应用潜力。
本研究的科学价值在于，首次系统比较了黄芩总黄酮有效部位口服与透皮给药后多成分的药动学行为，明确了透皮给药在改善其药动学特征、提高生物利用度方面的优势，为克服黄芩总黄酮口服吸收差的难题提供了新的解决方案。其应用价值在于，为开发黄芩经皮吸收新制剂（特别是凝胶膏剂）提供了坚实的实验依据和理论指导，对于优化黄芩的临床给药方式、开发新型外用中药制剂具有重要意义。
研究亮点 1. 研究视角新颖：针对黄芩总黄酮口服生物利用度低的问题，创新性地从透皮给药角度开展系统研究，并同时比较凝胶膏剂和油膏剂两种剂型。 2. 多成分同步监测：采用高灵敏度的UHPLC-MS/MS方法，同步测定大鼠血浆中6种结构相似的黄酮类活性成分及其苷元的浓度，全面揭示了复杂中药有效部位中多成分的体内命运。 3. 数据详实，对比清晰：通过详尽的药-时曲线和药动学参数，清晰展示了口服与透皮给药在吸收、分布、消除各环节的动力学差异，并量化了生物利用度的提升幅度。 4. 结论明确，指导性强：研究不仅证实了透皮给药的优势，还直接指出凝胶膏剂是优于油膏剂的递送载体，为后续制剂研发指明了具体方向。
其他有价值内容 研究还观察到，无论口服还是透皮，苷元类成分（如汉黄芩素、木蝴蝶素）的达峰时间（Tmax）均短于其相应的苷类成分（如汉黄芩苷、千层纸素A苷）。这支持了文献中的观点：口服后，黄芩苷类成分需经肠道菌群或酶水解成苷元后才能被较好吸收。透皮给药可能也存在类似的代谢转化过程，或苷元本身具有更佳的皮肤渗透性。这一发现提示，在开发黄芩经皮制剂时，应关注苷元形式的价值。