姜黄素及其类似物在Caco-2细胞模型中的吸收转运研究

发布时间：2020-08-03 05:45

【摘要】：姜黄素(Cur)是一种天然的强抗氧化剂,对肿瘤、炎症、老年痴呆症等各种恶性疾病具有预防治疗作用。但由于姜黄素极差的稳定性和水难溶性降低了其在体内的生物利用度,严重限制了其在临床的应用。CB和FE是课题组合成的两个新型姜黄素类似物,较姜黄素具有更好的抗氧化和抗肿瘤功效,而且生物稳定性更佳。目的:利用Caco-2细胞考察Cur、CB和FE的细胞摄取情况,并利用体外Caco-2细胞单层模型研究Cur、CB和FE的肠道转运过程及转运机制。方法:首先考察了Cur、CB和FE在Caco-2细胞中的摄取情况。之后建立Caco-2细胞单层模型并对其完整性及紧密性进行评价,用评价合格的模型对Cur、CB和FE进行模拟肠道转运研究,用HPLC法测定药物的转运量并计算Papp值,推测药物的转运机制。结果:(1)细胞摄取的实验结果表明,Cur、CB和FE在Caco-2细胞中的摄取在一定浓度条件下均具有显著的时间和浓度依赖性。给药浓度为50μM,摄取时间为2 h时,Caco-2细胞对Cur、CB和FE的摄取量分别为1.60±0.15 nmol/mg protein、4.65±0.23 nmol/mg protein、6.64±0.27 nmol/mg protein;(2)吸收转运的结果表明,Cur、CB和FE在Caco-2单层细胞模型中的双向转运量均随时间的延长呈升高趋势,具有显著的时间依赖性。AP→BL的表观渗透系数数据表明,相同浓度(25μM)时,CB(3.18±0.31×10~(-6) cm/s)和FE(5.28±0.83×10~(-6)cm/s)在Caco-2细胞单层模型中的吸收转运都明显大于Cur(1.13±0.11×10~(-6) cm/s);(3)双向转运的P_(app)数据表明,三个化合物的ER值均在1.0-1.5范围内,提示三者的肠道转运均没有明显的主动外排现象。(4)CB和FE的转运量具有明显的浓度依赖性,表明这两者的转运机制主要为被动转运。结论:综上所述,CB和FE在Caco-2细胞单层模型中的肠道通透性均较Cur本身具有明显的提高,故这两者在体内可能表现出更高的生物利用度,在临床用药和食品保健品方面表现出更高的应用潜力。
【学位授予单位】：浙江工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：R285
【图文】：

吸收转运,途径,药物

图 1-2 药物的吸收转运途径Figure 1-2 Transport routes of drugs药物的吸收机制又可分为：① 被动转运（transcellular passive transport）。生物膜两侧存在浓度差或电位差时，药物顺化学浓度梯度或顺电位梯度从一侧向另一侧迁移的过程。包括以给药部位与血液中药物浓度差为扩散动力的单纯扩散和直接通过细胞膜上 0.4-0.8 nm 大小微孔的膜孔转运。此过程不需要载体或能量，也不存在竞争抑制和饱和现象，直到膜两侧浓度达到平衡，转运即保持动态平衡② 载体媒介转运（carrier-mediated transport）。药物借助生物膜上的化学载体蛋白与药物结合，并将药物迁移至膜的另一侧，使药物得到吸收的过程。包括药物借助载体顺浓度梯度迁移的促进扩散和逆浓度梯度迁移的主动转运。此过程需要载体的参与，具有竞争抑制和饱和现象。③ 膜动转运（membrane-mobiltransport）。膜动转运包括摄入过程（胞饮和吞噬）和外排过程（胞吐），是一种通过细胞膜的内陷，形成小胞，将药物包裹住，转移到细胞内的过程；或在细胞

示意图,示意图,完全培养基,培养基

5.2.1 细胞单层模型的建立细胞的培养方法参照第三章的 3.2.2。待细胞在培养瓶中达到 80-90% 的融合时，用胰蛋白酶-EDTA（0.02%）将细胞消化下来。将细胞以 2 × 105cell/mL的密度接种到 transwell 培养板上培养（Figure 5-1）。向 transwell 板的 AP 侧加入0.5 mL 细胞悬浮液（留两个孔加入新鲜 DMEM 完全培养基作为空白对照），BL侧加入 1.5 mL 新鲜 DMEM 完全培养基，将 Transwell 培养板放入培养箱中培养。第 3 d 换液，先吸去 Transwell 培养板 BL 侧的旧培养基，再小心地吸去 Transwell培养板 AP 侧的旧培养基，加入适量的 HBSS 缓冲液清洗细胞层和底端，吸去后迅速向每个Transwell 培养板小室的BL侧加入 1.5 mL 新鲜 DMEM 完全培养基，AP 侧加入 0.5 mL 新鲜 DMEM 完全培养基，然后将 Transwell 培养板放入培养箱中。第一周，每两天换一次培养基，之后，每天换培养基直至第 21 d。

示意图,示意图,电阻值,缓冲液

.5 mL 和 1.5 mL 的 HBSS 缓冲液，转移至培养箱培养板，吸弃 HBSS 缓冲液，再往 AP 侧及 BL 侧S 缓冲液，再转移至培养箱中培养 20 min。测仪表功能，之后打开电阻仪电源开关，将 STT”接口，将仪表模式按至“Ohms”一侧，将电极养板的各个孔中（短端浸入培养板 AP 侧，长端浸入90°），检测跨膜电阻值（Figure 5-2），稳定后开始，每孔测三次，三组数据的平均值即为该孔的电阻值按式 Equation 5-1 计算： -(cm2 cm) TEER( Ω)TEER(Ω) 面积2样品孔空白孔ER样品孔为含有细胞孔的跨膜电阻值；TEER空白孔为所用 Transwell 板的薄膜面积为 1.12 cm2。

【参考文献】