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1、中药成分在消化道内的代谢主要内容n中药成分在消化道内引起代谢反应的化学介质和微生物环境n中药成分在消化道内的主要代谢反应类型及特点n中药成分在消化道内代谢研究法Section one 中药成分在消化道内引起代谢反应的化学介质和微生物环境中药成分在消化道内引起代谢反应 的化学介质和微生物环境一、消化道构造1、胃中药成分在消化道内引起代谢反 应的化学介质和微生物环境一、消化道构造胃为消化道中最膨大的部分，其入口称贲门，出口称幽门。整个胃分为胃底、胃体及幽门部。胃的大小因人而异，成年男子的胃容量平均为1.4L（极限量为2.4L）、女子为1.3L（极限量为2.1L）。中药成分在消化道内引起代谢反 应的
2、化学介质和微生物环境一、消化道构造胃粘膜在收缩状态可见到长纵褶与短纵褶，其表面有无数凹陷，每个凹陷底部有数个胃线，胃内表面的这种构造有利于胃执行其消化与吸收功能。中药成分在消化道内引起代谢反 应的化学介质和微生物环境一、消化道构造2、小肠小肠为消化道中最长的部分，其中由胃出口幽门部延伸 而来的部分成为十二指肠，长约22厘米，输胆管及胰腺管通向十二指肠，释放胆汁和胰液。十二指肠下面是空肠和回肠 ，长约2-3米。小肠表面有环轮状皱裂，每个皱裂有绒毛突起，而绒毛上还有许多微绒毛，以增加吸收表面积，故小肠 是吸收的有利器官。中药成分在消化道内引起代谢反 应的化学介质和微生物环境一、消化道构造3、大肠大
3、肠在小肠之后，约1米长左右，沿腹腔外围呈马蹄形走向，包括盲肠、结肠（升结肠、横结肠、降结肠及乙状结肠）及直肠。大肠内有大量的微生物，对药物代谢有重要作用。中药成分在消化道内引起代谢反 应的化学介质和微生物环境二、消化道内的化学介质及其代谢作用1、胃液的成分和作用胃液是胃腺内多种细胞分泌的混合液，纯净的胃液是无色透明强酸性液体，pH为1-2，其主要成分有胃蛋白酶、盐酸、粘液、脂肪酶及无机盐。中药成分在消化道内引起代谢反 应的化学介质和微生物环境二、消化道内的化学介质及其代谢作用胃部腺体主要含有3类分泌细胞，即主细胞、壁细胞和粘液细胞。所有这些细胞都分泌水和无机盐，但每种细胞又有其特殊的分泌物：主
4、细胞分泌胃蛋白酶，壁细胞分泌盐酸，粘液细胞分泌粘液和粘蛋白酶。贲门腺和幽门腺仅分泌粘液，中药成分在消化道内引起代谢反 应的化学介质和微生物环境二、消化道内的化学介质及其代谢作用2.胃蛋白酶是胃液中的主要消化酶，能使蛋白质类 化合物水解为蛋白胨、多肽和氨基酸。胃蛋白酶先 以无活性的酶原（胃蛋白酶原）形式分泌，然后在 盐酸或已有活性的胃蛋白酶作用下，变为具有活性 的胃蛋白酶。胃蛋白酶只有在酸性较强的环境中才能发挥作 用，其最适pH值为1.8。中药成分在消化道内引起代谢反 应的化学介质和微生物环境二、消化道内的化学介质及其代谢作用3. 胃液中的盐酸以两种形式存在，即处于游离状态的游离酸和与蛋白质结合
5、在一起的结合酸。游离酸和结合酸的总浓度称为总酸度，胃液的酸性反应主要取决于游离酸。中药成分在消化道内引起代谢反 应的化学介质和微生物环境二、消化道内的化学介质及其代谢作用4、胃酸（盐酸）的作用（1）水合化作用：盐酸的存在常能催化水合化反应。例如盐酸使某些成分的双键发生水合化作用，转变为极性较大的羟基化合物，从而易溶于消化液中。中药成分在消化道内引起代谢反 应的化学介质和微生物环境二、消化道内的化学介质及其代谢作用人参皂苷-Rb1及Rg1等在胃酸的作用下，其24双键水合化，分别生成25-羟基-人参皂苷-Rb1及25-羟基-人参皂苷-Rg1。显然，水合反应的结果使化合物极性增大，以便溶于消化液中，
6、便于随血液分布到靶器官中。中药成分在消化道内引起代谢反 应的化学介质和微生物环境二、消化道内的化学介质及其代谢作用中药成分在消化道内引起代谢反 应的化学介质和微生物环境二、消化道内的化学介质及其代谢作用（2） 异构化作用：某些酸不稳定化合物，可在质子进攻下发生异构化反应。例如，柴胡皂苷-a，其烯丙醚上的氧原子在H+进攻下,形成正离子,并诱导电子转移,使醚键开裂,产生两种共轭结构，同环二烯的柴胡皂苷-g及异环二烯的柴胡皂苷-b1中药成分在消化道内引起代谢反 应的化学介质和微生物环境二、消化道内的化学介质及其代谢作用（3）水解作用：在苷类中药成分中，某些苷键很薄弱，可在胃酸作用下水解生成次级苷。但
7、一般苷键在胃酸作用下，短时间（胃正常排空时间）内不会被水解。苷键类型：五碳糖、甲基五碳糖等中药成分在消化道内引起代谢反 应的化学介质和微生物环境二、消化道内的化学介质及其代谢作用例如人参皂苷-Rg1，其C-20位羟基上接的糖的苷键不安定，在胃液作用易水解开裂，形成人参皂苷-Rh1。人参皂苷-Rg1 人参皂苷-Rh1中药成分在消化道内引起代谢反 应的化学介质和微生物环境二、消化道内的化学介质及其代谢作用2、肠液的成分和作用与中药成分代谢有关的肠内化学物质主要来自于胰液、胆汁和小肠液。中药成分在消化道内引起代谢反 应的化学介质和微生物环境二、消化道内的化学介质及其代谢作用（1）胰液胰液是消化系统中
8、起重要作用的消化液。它是由胰腺的腺细胞所分泌，经胰导管流入十二指肠。胰液为无色透明的碱性液体，pH值在7.88.4之间，正常成人每日分泌量为12L。胰液的主要成分为碳酸氢钠、胰淀粉酶、胰脂肪酶、胰蛋白酶原和糜蛋白酶原等。中药成分在消化道内引起代谢反 应的化学介质和微生物环境二、消化道内的化学介质及其代谢作用碳酸氢钠能中和由胃进入十二指肠的盐酸，为小肠内的酶提供适宜的碱性环境。胰蛋白酶原进入小肠后，在肠激酶作用下转变为有活性的胰蛋白酶。后者迅速激活糜蛋白酶原和其余大量的胰蛋白酶原成为糜蛋白酶和胰蛋白酶。中药成分在消化道内引起代谢反 应的化学介质和微生物环境二、消化道内的化学介质及其代谢作用糜蛋白
9、酶和胰蛋白酶能将蛋白质水解为多肽和少量氨基酸。存在胰液中的淀粉酶和少量胰麦芽糖酶可裂解-糖苷键，将淀粉和麦芽糖分解为葡萄糖。胰脂肪酶可催化酯键水解，将脂肪分解为脂肪酸和甘油，并能使酯类中药成分代谢成其相应的酸和醇。中药成分在消化道内引起代谢反 应的化学介质和微生物环境二、消化道内的化学介质及其代谢作用（2）胆汁胆汁由肝细胞分泌，只有在消化期间才排入十二指肠，非消化期间胆汁经肝胆管及胆囊管入贮于胆囊中。正常成人每日分泌量为0.51L。胆汁中的主要成分有粘液、胆色素、胆汁酸盐、胆固醇、卵磷脂及无机盐等。中药成分在消化道内引起代谢反 应的化学介质和微生物环境二、消化道内的化学介质及其代谢作用胆汁中没
10、有消化分解酶，但其中的胆汁酸盐对于脂肪以及脂溶性中药成分的吸收具有重要意义。它可使脂溶性有效成分及脂肪乳化成极细小的微粒，以增加与酶的接触面积；同时可激活胰脂肪酶，有利于脂肪的分解与吸收及脂溶性中药成分的吸收。中药成分在消化道内引起代谢反 应的化学介质和微生物环境二、消化道内的化学介质及其代谢作用（3）小肠液小肠液是小肠粘膜内的肠腺所分泌的弱碱性液体，pH约为7.6。成人每日分泌量约13L。中药成分在消化道内引起代谢反 应的化学介质和微生物环境二、消化道内的化学介质及其代谢作用小肠液中除含肠激酶外，还含有多种消化酶，如淀粉酶、麦芽糖酶、蔗糖酶、乳糖酶、肠肽酶和脂肪酶等。这些酶的作用是进一步分解
11、多糖、脂肪及脂类成分、蛋白质和肽类成分，使它们成为可吸收的物质。中药成分在消化道内引起代谢反 应的化学介质和微生物环境二、消化道内的化学介质及其代谢作用（3）三类主要能源物质在消化道中的分解过程：a. 具有-苷键的成分（如淀粉），主要在小肠中水解。胰液和肠液中的淀粉酶，可将淀粉分解为麦芽糖，再经肠麦芽糖酶分解为葡萄糖。中药成分在消化道内引起代谢反 应的化学介质和微生物环境二、消化道内的化学介质及其代谢作用b. 具有酯键结构的成分（如脂肪），在小肠中经胆汁酸盐乳化，再被脂肪酶分解为相应的酸和醇。c. 具有肽键结构的成分（如蛋白质），在胃中被胃蛋白酶分解为胨，在肠内经胰蛋白酶进一步水解为多肽，后者
12、经肠肽酶水解为氨基酸。中药成分在消化道内引起代谢反 应的化学介质和微生物环境二、消化道内的微生物及其代谢作用3、微生物及其代谢作用以前药物代谢的研究主要集中在肝脏对药物的代谢研究方面，但随着肝外代谢研究的广泛深入以及无菌动物和细菌学技术的迅速发展，肠道菌群的代谢作用，特别是对天然药物活性成分的代谢作用已逐渐为人们所认识，并日益受到重视。中药成分在消化道内引起代谢反 应的化学介质和微生物环境二、消化道内的微生物及其代谢作用与体内最重要的代谢器官肝脏相比，肠道菌群在药物代谢类型及功能等方面均有其独特之处。 A.肝脏对药物兼有分解代谢与合成代谢两个方面的功能，多数药物经肝脏代谢后分子量增大，极性增强
13、，而易于从体内排除，从而主要表现为解毒作用；中药成分在消化道内引起代谢反 应的化学介质和微生物环境二、消化道内的微生物及其代谢作用B.肠道菌群则几乎全为分解代谢，使药物分子量减小，极性减弱，脂溶性增强，往往伴有药效及毒性作用的增强。事实上，肠道菌群对药物的代谢能力在许多方面已超过肝脏不少中药活性成分的治疗作用有赖于肠道菌群的代谢，如苷类，极性大、水溶性强、不易吸收，肠道菌群将其水解，释放出苷元，后者脂溶性较强，易于吸收从而发挥作用。中药成分在消化道内引起代谢反 应的化学介质和微生物环境二、消化道内的微生物及其代谢作用中药口服后，其有效成分很容易在消化道内受微生物的作用发生一系列的代谢反应，尤其
14、是吸收缓慢的成分，受细菌丛的影响更大。这对有效成分的吸收、分布、排泄及其它的生物活性均有不可忽视的影响。中药成分在消化道内引起代谢反 应的化学介质和微生物环境二、消化道内的微生物及其代谢作用(1)消化道中的微生物A 消化道中的微生物种类：类杆菌、乳杆菌类（双歧杆菌、嗜氧菌类）、梭杆菌属、肠杆菌（大肠肝菌、气杆菌、克氏杆菌、变形杆菌、天命菌丛）、梭菌类、链球菌类（肠球菌、厌氧菌）、假单胞菌（假单胞菌属、粪产碱菌）、葡萄球菌类、韦荣氏球菌类、酵母菌素。中药成分在消化道内引起代谢反 应的化学介质和微生物环境二、消化道内的微生物及其代谢作用在人及多数动物的消化道中，占支配的菌类是类杆菌和双歧杆菌（厌氧
15、乳杆菌）。对氧极为敏感的梭杆菌属在小鼠消化道中也有相当的数量。中药成分在消化道内引起代谢反 应的化学介质和微生物环境二、消化道内的微生物及其代谢作用B 消化道中的微生物分布（区域性）：胃中微生物较少，主要包括链球菌、嗜氧乳杆菌和真菌，具有耐酸的特点（胃酸的存在所决定）。小肠上部主要是革兰氏阳性菌，也有类大肠肝菌及类杆菌类存在回盲瓣主要有类杆菌和双歧杆菌（大肠液呈中性或弱碱性）。中药成分在消化道内引起代谢反 应的化学介质和微生物环境二、消化道内的微生物及其代谢作用(2) 消化道微生物对中药成分的代谢作用 微生物对中药有效成分的代谢是通过酶实现的。因为细菌体内能产生多种酶，催化多种反应，从而使中药
16、成分的结构发生变化。中药成分在消化道内引起代谢反 应的化学介质和微生物环境二、消化道内的微生物及其代谢作用在药物代谢酶的作用下，有效成分可发生水解、还原、裂解、转位等反应，变成结构不同的代谢产物。例如常用中药甘草，其主要有效成分甘草酸在消化道中细菌体酶的作用可发生水解、脱氢、还原、异构化等反应，生成了不同的代谢产物。消化道内微生物的药物代谢酶消化道内微生物的药物代谢酶中药成分在消化道内引起代谢反 应的化学介质和微生物环境三、肠粘膜及其代谢作用肠壁具有代谢药物和其他外来化合物的能力，这种代谢涉及第l相(氧化、还原、水解、其他反应)和第2相(结合反应)代谢反应。尽管肠粘膜中酶的活性通常低于肝脏，但由于总器官量大，故肠道代谢仍起着重要的作用。中药成分在消化道内引起代谢反 应的化学介质和微生物环境三、肠粘膜及其代谢作用肠道粘膜上皮细胞含有丰富的药物代谢酶，催化许多药物代谢反应。肠道不同部位的药物代谢酶活性呈不均匀分布，以十二指肠和空肠最高,回肠、盲肠、结肠较低。中药成分在消化道内引起代谢反 应的化学介质和微生物环境三、肠粘膜及其代谢作用1肠粘膜上皮细胞中
