染料木素(染料木素istein，染料木素)又稱金雀異黃素、5，7，4 -三羥 基異黃酮、染料木黃酮、5，4’一三羥基異黃酮、染料木因，以染料木 苷(染料木素istein一7一glucoside，染料木素istin，染料木素—glu)廣泛存在于大豆、三 葉草、葛根、槐花、槐角、染料木(金雀花)和廣豆根等豆科植物和 谷物中，是一種強效、特異蛋白*激酶抑制劑”]。 染料木素分子式(圖1)：C。 H。。O ，相對分子質(zhì)量為270．23；雌 二醇分子式(圖2)：C 。H： O ，相對分子質(zhì)量272．39。
染料木素是一種天然存在的異黃酮、酚類、帶芳香A一環(huán)的三苯 基化合物，在分子的相對兩極帶有兩個酚羥基，其結(jié)構與雌二醇 (estradiol，ER)類似，特別是它的4 一和7．羥基基團的間距及酚環(huán) 與ER的結(jié)構相似；分子量與ER近似，且能低親和地*受體 和性激素蛋白，從而使染料木素發(fā)揮雌激素樣作用和抗雌激素作用，后者 主要與ER受體競爭性結(jié)合產(chǎn)生，因此又稱為植物雌激素口]。染料木素具有 多種生物活性和藥理作用，能抑制雌激素相關腫瘤、影響骨代謝、抗 炎、抗氧化、降血脂、維持正常脈管反應性等作用 l3】；現(xiàn)已廣泛應 用于醫(yī)藥、保健食品(營養(yǎng)制品和功能性食品)等領域。臨床研究表 明，染料木素~ L腺癌和前列腺癌、心血管疾病和絕經(jīng)后綜合癥等具有很 好的防治作用。
染料木素在胃腸道吸收迅速，由于肝腸循環(huán)而具有較高的生物利用 度，在組織中分布有顯著的劑量依賴性及靶向性，其吸收、代謝與排 泄存在著性別和個體差異，主要在肝內(nèi)代謝，經(jīng)腎臟隨尿排泄。染料木素 的藥代動力學研究已成為當今研究熱點。進一步歸納整理其在動物和 人體內(nèi)的吸收、組織分布、代謝、排泄等藥動學研究資料十分必要， 對指導臨床合理用藥等具有重要意義。
1動物體內(nèi)的藥代動力學
1．1吸收動力學研究與吸收模型選擇
染料木素在豆科植物中通常以無活性的糖苷形式存在，只有經(jīng)腸道菌 群的葡萄糖苷酶分解后，形成非糖苷型才具有生物活性。未被腸道菌 群分解的結(jié)合型染料木素不易被吸收，直接從膽汁分泌人腸道排出體外； 去糖苷型的染料木素經(jīng)肝腸循環(huán)，可與糖苷重新結(jié)合形成無活性的化合 物。研究表明乳糖酶與小腸染料木素-glu的吸收有關，同時大腸內(nèi)細菌去 糖甲基化作用彌補了染料木素吸收的減少[4】。染料木素比染料木素．glu相差一個葡 萄糖基，但二者在胃腸道中的吸收速度和程度卻不同。
大鼠和人體小腸內(nèi)有相似的藥物吸收表型和轉(zhuǎn)運表達方式，而兩 個物種腸道代謝酶(~ICYP3A4／CYP3A9與UDPG)的表達水平和方式 不同；大鼠模型可預測口服藥物在人體小腸內(nèi)的吸收情況，但不能預 測人體藥物代謝和生物利用度 。
1．1．1大鼠在體及離體
King等 采用大鼠在體模型研究了染料木素吸收藥代動力學發(fā)現(xiàn) 染料木素與染料木素—glu在大鼠體內(nèi)吸收程度相似l Kwon等 研究表明，染料木素 是以染料木素．glu形式吸收，染料木素與染料木素—glu在小腸上皮細胞均以被動轉(zhuǎn) 運方式穩(wěn)定吸收 Wang等 研究發(fā)現(xiàn)，染料木素大鼠體內(nèi)存在肝腸循環(huán)， 且吸收與性別有關，雌性大鼠吸收量大于雄性大鼠。Zhou等 采用非 房室藥物代謝動力學分析方法，發(fā)現(xiàn)大鼠灌胃給予不同劑量染料木素后， 吸收迅速，觀察到明顯的吸收雙峰現(xiàn)象，第2主峰明顯比*主峰 低。隨劑量增加而其zui大血藥濃度Cmax與曲線下面積AUCO—t也呈非 線性、劑量依賴性方式增加。
Andlauer等“ 在大鼠離體小腸吸收灌流模型觀察~IJ染料木素在腸腔 吸收良好，生物利用性高，染料木素葡萄糖醛酸化作用在小腸壁，與 Sfakianos等使用大鼠翻轉(zhuǎn)腸囊模型觀察的結(jié)果一致，而在小腸沒有觀 察到染料木素的硫酸鹽結(jié)合物，卻與文獻發(fā)現(xiàn)大鼠在體膽汁和尿道的代謝 產(chǎn)物中能觀察到硫酸鹽結(jié)合物不符 ’“ ，故認為其硫酸酯化作用可能 在肝臟，而不在小腸，染料木素總回收率高達99．8％，表明在小腸壁沒有 微生物的降解作用。大鼠在體腸灌流模型結(jié)果表明染料木素在小腸上段快 速吸收并進行廣泛的II相代謝(zui高達40％)即葡萄苷酸化和硫酸化 作用，染料木素口服生物利用度低的主要原因不是吸收差，而是小腸內(nèi)廣 泛的Ⅱ相代謝所致 。
1．1．2貓、Beagle犬、豬在體 Cave等 使用染料木素給貓灌胃后，采用非房室模型分析發(fā)現(xiàn)染料木素 口服吸收差且結(jié)合率高。Beagle犬灌胃給予單劑量染料木素后吸收迅速， 在Beagle犬體內(nèi)過程符合一室開放模型 ，Beagle犬灌胃給予不同劑 量染料木素后，首過代謝突出，血漿q~染料木素主要以染料木素-glu形式存在I在一定范圍內(nèi)隨給藥劑量增加，母體藥物的吸收量趨于飽和。在Beagle 犬體內(nèi)過程符合二室開放模型 。Walsh等 采用幼豬在體回腸 插管模型，發(fā)現(xiàn)在豬腸道內(nèi)的染料木素—glu須轉(zhuǎn)化為染料木素后才被廣泛重吸 收，發(fā)生了相對有效的微生物代謝作用，故在研究染料木素代謝產(chǎn)物的吸 收性代謝時，選擇豬模型可能有其*的作用。
1．1．3 Caco一2細胞模型
Liu等 在Caco．2細胞模型中發(fā)現(xiàn)：染料木素的滲透性比其苷大5倍 染料木素能從Caco-2單層細胞(基)底外側(cè)快速吸收到頂側(cè)； 染料木素透過Caco-2細胞單層膜具有明顯的劑量依賴性、溫度依賴性和可 飽和性【l ，結(jié)果表明染料木素跨膜轉(zhuǎn)運是載體介導的主動轉(zhuǎn)運過程。
1．2分布
染料木素在大鼠體內(nèi)組織分布濃度呈現(xiàn)明顯的靶向性，尤其在生殖器 官中分布較高，原因可能與生殖器官中雌激素受體或相關結(jié)合蛋白 如性激素結(jié)合球蛋白和白蛋白濃度相對較高有關；同時還存在性別 差異： 大鼠相應器官中含量高于6大鼠，尤以 大鼠肝中含量zui 高，6大鼠腦中含量zui低n9 。而Wang等 采用 6大鼠灌胃給予染料木素 (9mg／kg)后發(fā)現(xiàn)在性器官中的分布具有顯著差異：但其他組織器官 內(nèi)的分布未觀測到明顯的雌雄差異。
妊娠期大鼠經(jīng)口給予內(nèi)含染料木素食物，發(fā)現(xiàn)在胎盤組織中分布的 染料木素濃度比其兩結(jié)合型濃度均高，認為妊娠期胎盤是染料木素有效作用的 靶器官 。
1．3代謝
在體內(nèi)外及不同組織器官中，染料木素的生物轉(zhuǎn)化有多種形式，主要 轉(zhuǎn)化途徑為葡糖醛酸化、硫酸酯化等代謝；不同文獻所報道的代謝產(chǎn) 物不盡相同。
1．3．1大鼠在體 據(jù)文獻報道：在染料木素大鼠的尿液或膽汁中分離出zui主要的3種主 要產(chǎn)物分別為染料木素一7-O·§-D—glu、染料木素．4 -O-sulfate、染料木素一4 一O— sulfate一7-O—B—D—glu}在大鼠和人體體外肝微粒體實驗已經(jīng)鑒定出 8-OH-染料木素、6-OH-染料木素和3 一OH-GE，而在肝細胞鑒定染料木素一4’一O—glu 或sulfate、染料木素-4'-O-sulfate一7-O-glu、染料木素一7-O—glu or sulfate}研究表 明， 8大鼠體內(nèi)代謝產(chǎn)物、子宮和前列腺的放射性存留物分別是以 染料木素—glu和4一羥苯基一2一丙酸(4-Hydroxyphenyl-2一propanoic acid)為主， 微量的母體化合物(P<0．05) ]。而Poulsen等 ”發(fā)現(xiàn)染料木素在去卵巢大 鼠體內(nèi)的主要代謝產(chǎn)物是4-乙*(p-ethylphenol，對乙*)。
1．4排泄 染料木素主要經(jīng)腎臟隨尿排泄，其次隨膽汁經(jīng)消化道排泄。
1．4．1大鼠在體 Zhou等 以不同劑量(6．25、12．5、50mg／kg)染料木素大鼠灌胃后， 發(fā)現(xiàn)大鼠膽汁和尿液的排泄產(chǎn)物均以染料木素·glu為主，且排泄量均呈現(xiàn) 明顯的非線性劑量依賴性特征，但尿液與膽汁排泄相比，尿液中染料木素 及染料木素-glu排泄物量比膽汁多I這與文獻””結(jié)論一致。因此服用染料木素 藥物或富含染料木素的保健品時，劑量不宜過高，以達到zui高生物利用度 為佳
1．4．2 Beagle犬 Zhou等 在Beagle犬灌喂給予染料木素后的血漿、尿及糞便中未檢測 ~I]染料木素-glu，染料木素主要以原型經(jīng)尿和糞便排出體外，而且在Beagle犬 體內(nèi)的代謝過程明顯存在個體差異，體內(nèi)過程符合一室開放模型。
1．4_3 Caco一2細胞模型
Chen等【】 在Caco一2細胞模型中檢測染料木素的主要代謝產(chǎn)物是染料木素glu，染料木素-glu多在基底外側(cè)排泄；而染料木素—sulfate~泄后則進入頂 面；染料木素結(jié)合型極化排泄物是通過多藥抗藥相關蛋白(multidrug resistance—related protein，MRP)抑制劑白三烯和有機陰離子轉(zhuǎn)運載體 (organic anion transpo~er，OAT)抑制劑雌酮硫酸鹽結(jié)合完成}認為 染料木素的腸道處置存在結(jié)構依賴性、極化性和MRP、OAT介導的特性。
1．4．4 PBPK模型
由于染料木素膽汁排泄的復查性，且具有濃度依賴抑制作用， Zager等 精心設計了生理藥物代謝動力學(physiologically based pharmacokinetic，PBPK)數(shù)學模型，用一個狀態(tài)依賴性延遲的非線性 微分方程系統(tǒng)描述染料木素的膽汁排泄，同時還發(fā)現(xiàn)染料木素暴露程度與靶組 織劑量有關。
2人體內(nèi)的藥代動力學
富含染料木素營養(yǎng)補充劑或新藥已廣泛進入i期臨床研究，陸續(xù)揭示 了許多有關染料木素人體藥動學數(shù)據(jù)，為染料木素防治激素相關腫瘤、心 血管疾病等合理用藥提供有價值的參考信息。
2．1吸收
研究表明，人體食用富含染料木素的大豆食品后，血漿濃度在lh、 5~8h先后出現(xiàn)明顯的染料木素吸收雙峰現(xiàn)象，主要是染料木素—glu的肝腸循環(huán) 引起；在健康成年人體內(nèi)染料木素比染料木素唱lu不但吸收快，而且能較長時 間維持較高血漿濃度，健康絕經(jīng)前婦女攝入較高劑量f(13)C]染料木素 后，體內(nèi)[(13)C]染料木素吸收速率受到限制，且具有可飽和性 。 Gardner~ 在健康成年人體內(nèi)比較兩個富含染料木素的不同劑量大豆異黃 酮片劑的藥代動力學特征，發(fā)現(xiàn)染料木素在高劑量時血藥濃度呈現(xiàn)飽和狀 態(tài)。說明在人體內(nèi)染料木素跨膜轉(zhuǎn)運也是載體介導的主動轉(zhuǎn)運過程。 Walsh等 采用回腸造瘺術研究染料木素在人體小腸吸收和代謝，發(fā) 現(xiàn)回腸造瘺術受試者與對照組吸收染料木素—glu程度一致，小腸能有效降 解糖苷。
2．2分布
染料木素在人體內(nèi)分布報道甚少。Guy等 采用Lc．ESI—MS／MS方法， 從良性前列腺腫瘤患者服用富含染料木素的Evestrel~膠囊后的血液和前列 腺檢測出：前列腺組織的染料木素濃度比血漿低；而動物實驗染料木素在雄 性動物組織前列腺中分布濃度較其他組織高” ，以及有限的人體內(nèi)實 驗研究也表明前列腺組織富集的染料木素濃度比血漿濃度高3]14倍 等。 染料木素在美容*者乳腺組織勻漿中的分布濃度極低， 比血 漿、尿液樣品濃度相應地低100倍左右，所以染料木素的血漿濃度不能 衡量暴露的測定濃度，而必須檢測攝人染料木素后有關組織的分布 濃度 。Bolca等 mLC／MS檢測給予健康婦女富含染料木素的營養(yǎng)補充 劑，并檢測她們外科美容復位手術后收集的血液和乳腺活組織的染料木素 濃度，發(fā)現(xiàn)染料木素在有危及健康影響的乳腺組織中已達到暴露濃度。而 另研究 表明，采用健康、足孕單胎胎盤的雙重循環(huán)離體灌流模型， 發(fā)現(xiàn)染料木素在濃度適宜時能通過胎盤，同時胎盤代謝酶能使少數(shù)染料木素結(jié) 合從而失去雌激素活性的染料木素-glu或染料木素．sulfate。
2．3代謝
Guy等口 從良性前列腺腫瘤患者服用富含染料木素的Evestrel~膠囊 后的血液和前列腺中檢測出代謝產(chǎn)物均是2一單葡萄糖醛酸化合物和 染料木素-2-單葡萄糖醛酸化合物；認為染料木素在人體前列腺組織主要以 其葡萄糖醛酸苷形式存在。
4一乙*是大鼠體F~染料木素給藥后的主要代謝產(chǎn)物 ”，然而4一乙苯 酚是否為人體的主要代謝產(chǎn)物還有待更深入研究。
2．4排泄
中國醫(yī)藥指南2010年7月第8卷第2O期Guide ofChinaMedicine，July 2010，Vo1．8，No．20 健康人體內(nèi)單次食用富含染料木素食物后檢測到染料木素餐后的尿平均排 泄率為(62士6)％；在健康男性中單劑量給予染料木素純凈的大豆異黃 酮等后，發(fā)現(xiàn)染料木素能快速從血漿中清除并隨尿排泄；用MS法從健康 人群(絕經(jīng)前的婦女)服用[(13)C]染料木素標記的食物后的尿中測得 [(13)C]染料木素平均回收率為掇入劑量的9％，說明尿中染料木素濃度與血 漿Cmax相關性差 。
3結(jié)語
染料木素是一種存在于植物中的內(nèi)分泌干擾物質(zhì)，毒性低、藥理活性 較強，對人體健康既有利也有弊；因此，染料木素藥代動力學研究將對 染料木素的營養(yǎng)學、藥理學、治療學及開發(fā)研究等方面提供實驗和理論依 據(jù)，對未來進行全面的臨床藥物試驗、完成快速準確的染料木素個體化給 藥打下了良好的基礎；而染料木素藥物制劑在人體內(nèi)的藥代動力學研究、 染料木素與其他藥物的藥代動力學相互作用研究等尚未涉及，有待進一步 探討和研究，為制訂科學、合理的聯(lián)合用藥方案提供依據(jù)。
