牡蛎锌结合肽的稳定性及其跨Caco-2细胞模型的吸收转运机制

【目的】探究香港牡蛎(Crassostrea hongkongensis)锌结合肽(ZnPE)在热环境、酸碱环境中的稳定性及跨Caco-2细胞模型的吸收转运机制,为锌补剂开发提供理论依据。【方法】以牡蛎锌螯合肽(Zn-PE)和ZnSO4为对照,以总锌、锌离子的溶解率为评价指标,在40、50、60、70和80℃以及pH值为2、4、6、8、10条件下,研究ZnPE的热稳定性和酸碱稳定性;并建立Caco-2细胞模型,研究ZnPE在跨Caco-2细胞模型的吸收率、生物利用率和转运途径;通过液质联用法研究ZnPE跨Caco-2细胞模型后的序列变化。【结果】不同温度中ZnPE与Zn-PE的总锌、锌离子溶解率无显著差异(P>0.05),两者均可保持较高的稳定性。在酸性环境(pH=2)中,ZnPE和Zn-PE中总锌溶解率均在90%以上,而锌离子有一定程度的释放,溶解率分别为22.30%、33.45%,两者稳定程度降低,但ZnPE稳定性显著高于Zn-PE(P<0.05)。在碱性环境(pH=8)中,ZnPE和Zn-PE均保持稳定。ZnPE可完整、稳定的通过Caco-2细胞模型,且其锌的吸收率为74.37%、生物利用率为76.40%,显著高于Zn-PE、ZnSO_(4)(P<0.05)。ZnPE中的锌主要以肽的形式通过细胞旁路和转胞吞作用的方式跨Caco-2细胞模型转运。转运后鉴定出8种锌结合肽,其中的5种和转运前一致,表明ZnPE在吸收转运中可保持较高的稳定性。【结论】ZnPE可在热环境、酸碱环境中及跨Caco-2细胞模型转运时保持较高的稳定性。

不同剂型岩藻黄素产品在Caco-2细胞模型中的吸收转运研究

【目的】岩藻黄素是一类特殊的藻类来源类胡萝卜素,具有抗氧化、减肥、降血脂等生物活性。由于岩藻黄素不稳定,目前对其应用主要以岩藻黄素微囊粉和岩藻黄素油悬液为主。本研究拟探讨岩藻黄素不同剂型产品的生物利用率差异。【方法】本文以岩藻黄素剂型产品岩藻黄素微囊粉、岩藻黄素油悬液产品以及两种产品胃肠模拟消化液为研究对象,探究其在Caco-2细胞模型中的转运吸收规律。采用Caco-2细胞模型,以细胞形态、跨膜电阻值、碱性磷酸酶活性和细胞通透性指标作为建模依据,对样品转运效率、吸收效率、转运表观渗透系数及细胞内抗氧化水平进行了测定。【结果】1)经过21 d的培养,Caco-2细胞已呈现出紧密排列、分化的状态,可进行后续的Caco-2细胞的吸收和转运实验。2)岩藻黄素微囊粉吸收效率最高,可达到27.98%,12 h的转运效率为24.45%,在3 h达到最大转运表观渗透系数8.1×10^(−5) cm/s,表现出良好的生物利用性能;岩藻黄素油悬液消化液的吸收效率为22.29%,在6 h达到最高转运效率43.91%,转运表观渗透系数为1.4×10^(−5) cm/s。3)4种岩藻黄素样品对Caco-2细胞均具有良好的抗氧化活性,可提高超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性。【结论】胃肠消化过程可促进岩藻黄素形成胶束,提高岩藻黄素的生物利用率。岩藻黄素微囊粉产品稳定性高,经胃肠消化后表现出良好的吸收转运性能,而油悬液产品经胃肠消化后,跨膜转运效率较高,但吸收性能较差。在实际应用中,应结合产品类型及其特点,选择合适的岩藻黄素剂型。【意义】研究结果将为后续岩藻黄素产品制剂的开发、在保健品中的添加方式提供理论依据。

染料木素-川芎嗪共晶在Caco-2细胞模型中的转运研究

旨在考察染料木素(genistein,GEN)、川芎嗪(tetramethylpyrazine,TMP)、染料木素-川芎嗪共晶(GEN-TMP)及染料木素与川芎嗪的物理混合物(GEN+TMP)在Caco-2细胞模型中的转运特征;建立Caco-2细胞模型,并以细胞跨膜电阻和标志物渗漏检查等指标进行验证,采用高效液相色谱法,考察并计算安全浓度下药物的累积转运量、表观渗透系数和外排率,并探讨P糖蛋白(P-gp)抑制剂维拉帕米、乳腺癌耐药蛋白(breast cancer resistant protein,BCRP)抑制剂KO143和多药耐药相关蛋白2(multidrug resistance-associated protein 2,MRP2)抑制剂MK571对转运的影响。结果显示,Caco-2细胞模型完整性与功能性良好,GEN浓度为40μg/mL时,GEN、TMP、GEN-TMP以及GEN+TMP的细胞存活率分别为90.06%、84.21%、97.60%和89.37%;GEN、TMP、GEN-TMP和GEN+TMP的表观渗透系数(P_(app))大于1.0×10^(-6)cm/s,属于吸收良好药物;GEN-TMP中GEN的累积转运量和P_(app)值分别为(2.78±0.11)μg和(8.61±0.33)×10^(-6)cm/s,比GEN的(1.92±0.15)μg和(5.96±0.47)×10^(-6)cm/s提高了44.79%和44.46%;GEN+TMP中GEN的累积转运量和P_(app)值与GEN无显著性差异。GEN只受BCRP的外排作用,GEN-TMP中的GEN同时受到P-gp和BCRP的外排作用,TMP、GEN-TMP和GEN+TMP中的TMP均受到MRP2的外排作用。结果表明,相同浓度下,GEN-TMP的细胞存活率高于GEN+TMP。GEN-TMP的吸收强于GEN和GEN+TMP中的GEN,共晶受外排蛋白的作用区别于GEN和GEN+TMP中的GEN,研究工作为共晶的转运研究提供了借鉴和参考。

天冬氨酸和谷氨酸及其甘氨酸二肽调控Caco-2细胞钙离子吸收的研究

为了探究天冬氨酸和谷氨酸及其甘氨酸二肽对钙离子吸收的影响机理,本文利用等温滴定量热技术、电化学、Caco-2细胞模型结合量子化学计算(密度泛函理论)对天冬氨酸和谷氨酸及其甘氨酸二肽与钙离子的相互作用进行了探究。结果表明,天冬氨酸和谷氨酸通过焓和熵驱动的放热反应与钙离子形成复合物,而其形成的二肽则是通过熵驱动的吸热反应与钙离子结合。此外,二肽比单独的氨基酸表现出更强的钙离子结合能力。量子化学计算表明,氨基酸/二肽中的羧基为钙离子的主要结合位点,在碱性条件下,会导致钙离子结合位点转移,氨基也可以参与钙离子结合。Caco-2细胞吸收实验表明,天冬氨酸和谷氨酸及其二肽均可促进钙的吸收,其中甘氨酸-谷氨酸二肽(Gly-Glu)的促进效果最好,促钙吸收率为1.33±0.115。此外,促钙吸收能力与钙离子结合能力之间没有明确的相关性,与其电子亲和力的关系更为密切。研究结果解释了天冬氨酸、谷氨酸及其甘氨酸二肽与钙之间的相互作用,为进一步开发钙补充剂提供科学依据。

基于Caco-2细胞模型的辣椒素与槲皮素协同调节小肠糖代谢的分子机制

为探究辣椒素与槲皮素协同调节小肠糖代谢的分子机制,借助Caco-2细胞单层模型,研究辣椒素与槲皮素单一及联合处理对Caco-2细胞存活率、细胞膜通透性的影响。采用免疫印迹法测定跨膜蛋白Occludin、胞质蛋白ZO-1、表面生长因子受体EGFR和纤维状肌蛋白F-actin以及葡萄糖转运关键蛋白GLUT2、SGLT1、Na^(+)/K^(+)-ATPase的表达量。结果显示:各试验处理组Caco-2细胞的增殖率均大于75%,表明药物对细胞没有明显毒性,可进行后续试验。Caco-2细胞单层模型的跨膜电阻值为(315.70±26.65)Ω·cm^(2),加药后各试验组的跨膜电阻值均呈现上升趋势,表明膜通透性变小,细胞屏障功能增强,可延缓小肠对葡萄糖的吸收。同时与空白对照组相比,各试验组上调了跨膜蛋白Occludin(>0.65)、胞质蛋白ZO-1 (>0.51)、表面生长因子受体EGFR(>0.19)和纤维状肌蛋白F-actin(>0.04)的相对表达量,并且下调了葡萄糖转运关键蛋白GLUT2(>1.00)、SGLT1(>0.78)、Na^(+)/K^(+)-ATPase(>0.87)的相对表达水平。综合来看,辣椒素与槲皮素在调节小肠糖代谢方面具有协同效应,二者在高剂量水平以1∶3比例混合效果最佳,主要通过增强肠道黏膜屏障功能,下调葡萄糖转运关键蛋白水平,从而抑制小肠对葡萄糖的吸收来达到调节糖代谢的效果。

黄芪多糖脂质体的制备及其在Caco-2细胞模型的转运特性研究

【目的】研究黄芪多糖脂质体(Astragalus polysaccharide liposomes,APSL)制备及其在Caco-2细胞模型中的转运。【方法】采用薄膜分散法制备APSL,通过透射电镜观察APSL结构,鱼精蛋白法检测APSL的包封率及载药量;建立Caco-2单层细胞模型,通过透射电镜观察其结构,测量细胞电阻值及荧光素钠表观渗透系数(apparent permeability coefficient,Papp)来评价Caco-2细胞模型的致密性和完整性;分别进行肠腔侧(apical side,AP)到基底侧(basolateral side,BL)及BL到AP侧两个转运方向的跨膜转运试验,分析药物浓度及P-糖蛋白(P-gp)的抑制剂维拉帕米溶液(Verapamil,Ver)对转运的影响。【结果】APSL包封率为71.74%±4.87%,载药量为2.92%,透射电镜下可见球状双层结构,粒径为(126.6±0.283)nm(n=3),聚合物分散性指数(polymer dispersity index,PDI)为0.190±0.009;透射电镜下观察Caco-2细胞紧密结合,形成微绒毛结构,跨膜电阻值达到650Ω·cm^(2),碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)比值达到3.05,荧光素钠Papp为1.96×10^(-7)cm/s,可满足转运试验的要求。在不同浓度下(75、150、300μg/mL),黄芪多糖(APS)的外排率(efflux ratio,ER)均>1.5,APSL的ER均<1.5。3个浓度上AP-BL吸收方向上APSL组Papp均极显著高于APS组(P<0.01),且ER均低于APS组。加入P-gp蛋白抑制剂后,与APS组相比,APS+Ver组AP-BL方向Papp极显著升高(P<0.01),ER降低;而APSL+Ver组两侧的Papp均没有明显变化(P>0.05)。与APS组ER(3.995)相比,APSL组的ER(1.005)降低。【结论】APS在体外Caco-2细胞单层模型上的转运较差,为低渗透性化合物,可能存在P-gp蛋白外排,而APSL能够增加APS的转运吸收,提高药物渗透性。

基于UPLC-TQ-MS探究野鸦椿酸在Caco-2细胞单层模型上的吸收转运研究

目的本研究建立Caco-2单层细胞模型研究野鸦椿酸摄取和转运特性。方法采用超高效液相色谱-三重四极杆质谱联用仪(UPLC-TQ-MS)测定野鸦椿酸的含量,考察不同时间、温度对其摄取的影响,在此基础上考察不同浓度、P-gp抑制剂、螯合剂和pH对其双向转运的影响。结果在37℃条件下,野鸦椿酸在Caco-2细胞模型上180 min时的摄取量为(8.38±0.87)μg/mg。野鸦椿酸低、中、高浓度的表观渗透系数(Papp值)与浓度呈正相关,分别为(61.41±2.92)×10^(-4)、(146.90±14.91)×10^(-4)、(167.18±6.72)×10^(-4)cm/s,P-gp抑制剂和螯合剂对其Papp值无影响,弱酸性环境(pH=6.00)可明显提高其Papp值,其外排率(ER)介于0.8~1.4之间。结论在Caco-2细胞模型中野鸦椿酸跨膜渗透性良好,其主要吸收方式为被动扩散,不是P-gp的底物,且不存在细胞旁路转运。本研究可为含有野鸦椿酸的药物的体内肠道吸收提供实验依据。

三种角型吡喃香豆素在Caco-2细胞模型中的吸收转运

邪蒿素、5-甲氧基邪蒿素和5-羟基邪蒿内酯是一类具有角型苯并吡喃香豆素骨架结构的天然产物,具有抗炎、抗菌、抗病毒、镇痛、抗肿瘤等多种药理作用[1–4],其中邪蒿素具有较强的抗病毒作用,尤其是对SARS-COV-2的多个靶点有抑制活性[5]。目前,有关3种香豆素的吸收报道甚少,而胃肠道的吸收是口服药物产生体内活性的先决条件。Caco-2细胞单层模型是目前最常用的体外肠吸收模型[6–7],本研究采用该模型模拟3种香豆素的跨膜转运,同时结合时间、浓度、温度、维拉帕米和脂溶性对跨膜转运特性的影响分析,阐释3种香豆素的肠吸收特性,为其进一步开发利用提供依据。

莪术油在Caco-2细胞模型中的吸收机制研究

目的研究莪术油及其部分活性单体在Caco-2体外细胞吸收模型中的吸收机制,并比较各成分以单体形式及以总油形式在细胞模型上透过的异同。方法应用Caco-2体外细胞吸收模型,分别考察莪术油(Zedoary Turmeric oil,ZTO)及其部分单体,包括莪术二酮(curdione)、吉马酮(germacrone)、呋喃二烯(furanodiene)、莪术醇(curcumol)在不同方向,不同浓度下的转运情况,并比较各单体与挥发油中相应成分在同一浓度下的转运情况。采用高效液相色谱法测定药物浓度,计算其表观渗透系数。结果莪术二酮、吉马酮、莪术醇有很高的表观渗透系数,且不随转运方向及给药浓度影响(P>0.05);而呋喃二烯及挥发油中的其他高脂溶性成分[包括呋喃二烯、莪术烯(curzerene)、β-榄香烯(β-elemene)]在Caco-2细胞模型上不透过;挥发油中其他成分不影响莪术二酮、吉马酮在细胞模型上的透过(P>0.05);莪术油及其活性单体透过Caco-2单层细胞膜后并无代谢产物可被检测。结论莪术油及其部分单体在Caco-2细胞模型中的转运机制为被动扩散,莪术油中高脂溶性成分及呋喃二烯由于被单层细胞膜摄取而不透过Caco-2细胞,挥发油中其他成分对单体成分的透过无影响。

体外肠道细胞模型及其在评价花青素吸收转运中的研究进展

花青素广泛存在于自然界的多种植物中,目前研究证明花青素具有多种生物活性,其生物活性取决于生物可及性及生物利用度。诸多研究表明,肠上皮细胞的吸收转运是影响花青素生物利用度的一个关键。基于此背景,肠道细胞吸收模型已被广泛运用于研究花青素的吸收转运及其机制。本文概述了用于研究功能活性成分吸收转运的肠道模型,并以花青素为代表阐述了其吸收转运机制,特别是基于Caco-2细胞单层模型对其吸收转运的研究,以期为探究食品功能活性成分在肠道细胞模型中的吸收利用提供借鉴。

卵黄高磷蛋白磷酸肽在Caco-2细胞单层模型中的促钙转运作用

结合高温低压处理、胰蛋白酶和嗜热菌蛋白酶复合酶解制备具有高钙结合能力的卵黄高磷蛋白磷酸肽(Phosvitin phosphopeptides,PPP)。通过优化确定制备PPP-Ca的最佳条件为pH 9.5,多肽与钙质量比7∶1,此条件下钙螯合率达到97%,PPP-Ca在模拟胃肠道消化中显示了极高的稳定性。使用Caco-2细胞单层模型验证PPP-Ca在体外的钙转运作用,通过细胞形态、电阻值和荧光素钠透过率等验证Caco-2细胞模型,毒性实验(MTT)结果显示PPP-Ca对Caco-2细胞呈现低毒性作用。研究PPP-Ca和PPP对Caco-2细胞转运钙离子质量浓度和碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,AKP)活性的影响,采用RT-PCR测定Calbindin D9K mRNA的相对表达量。结果表明,PPP和PPP-Ca能够显著提高AKP活性,钙转运量从(3.06±0.08)μg增到(5.66±0.62)μg,Calbindin D9K mRNA的表达量增加2倍,进而增强人体肠道中钙的转运吸收。研究结果为开发新的钙补充剂和卵黄高磷蛋白提供了科学证据。

Caco-2细胞模型在口服药物吸收过程研究中的应用

目的 介绍Caco 2细胞模型的特点及其在口服给药吸收过程研究中的应用。方法 概括了近年来Caco 2细胞模型在口服药物开发中的应用情况和研究成果。结果 药物经Caco 2单层细胞转运情况的研究 ,可以预测药物在体内的吸收规律 ,为药物设计及制剂处方筛选提供科学依据。结论 Caco 2细胞模型是药物吸收过程研究的很好工具。

Caco-2细胞模型在中药口服吸收及机制研究中的应用

吸收过程是决定口服药物生物利用度的重要因素,C aco-2细胞模型是目前国内外广泛应用的体外吸收模型,已迅速发展成为研究药物吸收的必备手段,并已获美国FDA批准用作药物筛选模型。值得关注的是,用C aco-2细胞模型来研究中药复杂成分的吸收有助于对中药有效成分的了解。以国内、外近期文献为依据,对C aco-2细胞模型在中药口服吸收及机制研究方面的应用及其可能的广阔前景加以综述。

中药化学成分肠吸收研究中Caco-2细胞模型和标准操作规程的建立

目的:建立人结肠腺癌细胞系(human colon adenocarcinoma cell line,Caco-2)细胞模型和标准操作规程,用于研究和评价中药化学成分的肠吸收。方法:通过电镜扫描和倒置显微镜观察Caco-2细胞单层细胞形态学特点,并通过测定跨Caco-2细胞单层细胞膜电阻、碱性磷酸酶活性以及易吸收阳性对照药普萘洛尔和难吸收阳性对照药阿替洛尔的转运特性等指标对Caco-2细胞模型进行评价。结果:建立的Caco-2细胞模型完整性、紧密性和通透性等良好,各项指标的测定值与文献值一致。结论:建立的Caco-2细胞单昙模型符合各项指标的要求,可用于研究口服中药化学成分的肠吸收及其转运的吸收机制。

芍药苷在Caco-2细胞模型中吸收机制的研究

目的研究芍药苷在Caco-2细胞模型中的吸收机制。方法用Caco-2细胞单层模型研究芍药苷的双向转运,考察时间、药物质量浓度对芍药苷吸收的影响。采用高效液相色谱法检测芍药苷质量浓度,计算其表观渗透系数(Papp)。结果芍药苷在Caco-2细胞模型中,从单层细胞层顶端到基底端的转运与基底端到顶端的转运大致相同;随着芍药苷质量浓度的增加,顶端到基底端方向的吸收量近似线性增加,基底端到顶端方向的分泌量近似线性增加。结论芍药苷在Caco-2细胞模型中吸收主要是被动转运。

Caco-2细胞模型的建立及其在中药吸收研究中的应用探讨

目的建立Caco-2细胞模型并探讨其在中药吸收研究中的应用。方法通过显微镜观察细胞形态学特点、测定跨细胞膜电阻和荧光黄通透量等指标,对Caco-2细胞模型进行评价。结果各项指标的测定值符合要求,本实验建立的Caco-2细胞模型的完整性、紧密性和通透性良好。结论建立的Caco-2细胞模型可用于研究中药化学成分转运的吸收机制;高灵敏度分析仪器可以促进Caco-2细胞模型在中药化学成分吸收研究中最大限度的应用;通过两个或多个中药化学成分相互作用的研究,可以阐明中药配伍和中药复方应用的科学性。

Caco-2细胞模型——药物吸收研究的有效“工具”

吸收过程是决定口服药物生物利用度的重要因素 ,然而很多药物的吸收机制还不明确。Caco 2细胞模型是目前最好的体外吸收模型 ,在药物的吸收过程及吸收机制的研究方面有广泛的应用 ,尤其在中药吸收研究方面 ,Caco 2细胞模型的应用成为目前的热点。另外 ,Caco 2细胞模型在药物代谢方面也有应用。因此 ,Caco 2细胞模型将成为药物吸收研究的重要手段 ,有助于加快新药筛选和开发的速度。

黄酮类化合物在Caco-2细胞模型中的吸收规律

目的:研究黄酮类化合物—槲皮素、木樨草素、芹菜素、大豆苷元、染料木素、木樨草苷、忍冬苷、黄芩苷及芦丁在Caco-2细胞模型中的吸收特性,探讨其吸收与结构的关系。方法:分别测定Caco-2细胞在各种条件下对9种黄酮类化合物的吸收。结果:Caco-2细胞对9种黄酮类化合物吸收均以偏酸性介质为佳;吸收量均随着浓度的增加而呈线性增加;当pH5·5时,5种黄酮苷元的吸收量顺序为:槲皮素>木樨草素>染料木素>芹菜素>大豆苷元;4种黄酮苷的吸收量的顺序为:木樨草苷>忍冬苷>黄芩苷>芦丁。结论:①酸性介质有利于9种黄酮类化合物在Caco-2细胞模型中的吸收,介质pH的改变对槲皮素在Caco-2细胞模型上吸收的影响最大,而对芹菜素、染料木素和大豆苷元的影响较小。②9种黄酮类化合物在Caco-2细胞模型上的吸收均为被动扩散。③黄酮苷元母核上的-OH数目及B-环的连接位置均对黄酮苷元的吸收有影响,而苷元糖苷化后,其连接糖的数目、种类及连接位置在黄酮苷的吸收中起主导作用。本实验中黄酮苷元的吸收均高于黄酮苷。

Caco-2细胞模型在口服药物吸收研究中的应用

目的对Caco-2细胞模型在口服药物肠吸收研究中的应用作一综述.方法在引用了自1974～2004年的32篇文献的基础上,通过介绍并比较体外Caco-2模型和体内药物吸收转运的不同途径,讨论Caco-2单层细胞模型在预测不同类药物体内吸收中的作用.结果 Caco-2细胞模型可以预测不同转运途径的药物体内吸收,尤其适用于被动转运药物,这一细胞模型在药物吸收机制、处方组成透膜性和黏膜毒性、药物吸收过程中的相互作用、药物的化学结构和体内转运关系、药物吸收限速因素、药物代谢稳定性及pH对药物吸收的影响等研究中均有较广泛的应用.结论 Caco-2细胞模型用于预测各种途径的药物吸收,在细胞水平上提供了大量与吸收相关的信息,是口服药物高通量筛选的良好工具.

小檗碱在Caco-2细胞单层模型中吸收和外排机制的研究

目的利用Caco-2细胞单层模型研究小檗碱的双向转运和外排动力学机制。方法超高液相色谱法测定Tran-swell^TM中供给池和接受池中小檗碱的浓度，计算其表观渗透系数（Papp），分析P-糖蛋白外排泵（P-gP）的作用。结果不同浓度小檗碱由肠腔面到基底面（A→B面）的Papp约在（2-3）×10^-6，吸收量与浓度成线性关系，而由基底面到肠腔面（B→A面）的Papp约在（2-3）X10^-5，约是A—B面的8～10倍，给予P→gP抑制剂维拉帕米后B→A面的外排转运明显减低，A→B面的吸收明显增加。结论小檗碱是以被动扩散为主要转运方式被小肠上皮细胞摄取和转运，属吸收中等的药物，且存在P-糖蛋白介导的外排机制。