何首乌效应成分分析及整合药代动力学研究

来源 :天津中医药大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jeego
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目的:  何首乌化学成分复杂,只有进入体内(吸收入血或到达靶器官)的药源性成分才可能是其发挥药效的物质基础。何首乌具有保肝护肝、降血脂的药理作用,但不合理用药同时也会产生肝毒性。肝脏是其作发挥疗效或产生潜在肝损伤的主要靶器官。因此,本论文拟针对肝脏中药源性成分建立高灵敏、快速的液质联用定性分析方法,明确肝脏中的药源性成分,进一步丰富对何首乌中效应成分的认识。在此基础上,进一步对何首乌中主要效应成分进行整合药代动力学研究,初步明确何首乌效应成分的动态变化规律,为何首乌的合理用药提供科学依据。  方法:  1、建立超高压液相色谱-飞行时间质谱联用(UPLC-Q-TOF-MS)定性分析方法。运用安捷伦定性分析软件(Masshunter Qualitative Analysis)、代谢产物分析软件(Metabolite ID)并结合参考文献以及对照品信息对何首乌提取物、给药提取物(54g/kg)后 SD 大鼠的肝脏和血浆中药源性成分进行检测及鉴定。液相条件:色谱柱采用安捷伦Poroshell 120 EC-C18(3.0 mm×150 mm,2.7μm)。流动相为水(0.1%甲酸)-乙腈(0.1%甲酸),进行梯度洗脱。流速为0.8 mL/min,分流比为1∶3。柱温为40℃。进样体积为2 μL。检测波长:254 nm,320 nm。质谱条件:离子源为大气压电喷雾离子源(ESI)。在负离子检测模式下,采用自动二级质谱扫描(Auto-MS/MS)进行数据采集。一级扫描范围m/z 100~1400,二级扫描范围m/z 50~1000。碰撞能量为10、20、40V。  2、依据体内药源性成分的研究结果,针对其中具有药理活性的大黄素、大黄素-8-O-β-D-葡萄糖苷、反式二苯乙烯苷3个成分建立高效液相色谱-三重四极杆质谱联用(HPLC-QQQ-MS)定量分析方法,并进行方法学验证。液相条件:色谱柱采用安捷伦Poroshell 120 EC-C18(3.0×50mm,2.7μm)。流动相为水-乙腈,进行梯度洗脱。流速为0.6 mL/min。柱温为40℃。进样体积为4 μL。质谱条件:采用ESI源。负离子检测模式下,经不断优化裂解电压(Fragmentor)和碰撞能量(collision energy,CE)确定3个效应成分及内标化合物的定量、定性离子对,分别为大黄素m/z 269.0→182.0, 269.0→197.0、大黄素-8-O-β-D-葡萄糖苷 m/z 431.1→269.1,431.1→225.1、反式二苯乙烯苷m/z 405.2→243.1,405.2→225.3、内标化合物(1,8-二羟基蒽醌)m/z 239.0→210.8, 239.0→166.9。采用多反应监测模式(Multiple Reaction Monitor,MRM)进行数据采集。  运用安捷伦定性分析软件、定量分析软件(Quantitative Analysis)以及DAS 2.0软件对所获得数据进行分析,得到3个效应成分的药代动力学参数。基于各个成分的药时曲线下面积(AUC0→∞)在综合药时曲线下面积中所占权重,对所得药代动力学参数进行整合,获得整合药代动力学参数,进而对何首乌体内动态变化过程进行分析。  结果:  1、建立了快速分析体内外成分的UPLC-Q-TOF-MS定性分析方法。在12 min内实现了对何首乌乙醇提取物、肝脏、血浆中药源性成分的分析鉴定。从何首乌提取物中鉴定出30个化合物,其中蒽醌类成分11个、二苯乙烯苷类成分7个、黄酮类成分5个和其他类成分7个,并对其质谱裂解规律进行了分析总结。  首次从靶器官肝脏中鉴定了 11 个药源性成分,其中原型成分 5 个,代谢产物 6个。何首乌在肝脏中Ⅰ相代谢主要发生羟基化转化,Ⅱ相代谢主要发生甲基化、羟化甲基化、氧化乙酰化和葡萄糖苷醛酸化等转化。从血浆中鉴定出27个药源性成分,其中原型成分8个,代谢产物19个,主要为蒽醌类、二苯乙烯苷类、其他类成分及其代谢产物。  2、建立了HPLC-QQQ-MS定量分析方法。经标准曲线、线性范围、定量限(LOQ)、检测限(LOD)、精密度、专属性、稳定性、基质效应、绝对回收率的方法学验证所建立的方法灵敏度高、选择性强,满足3个主要效应成分大黄素、大黄素-8-O-β-D-葡萄糖苷、反式二苯乙烯苷的生物样品定量分析需求。经定量分析及DAS软件计算,获得了3个效应成分的药代动力学参数分别为大黄素:Cmax=23.06 ng/mL,Tmax=1.00 h, AUC0→∞=464.53 ng h/mL,T1/2z=12.70 h,MRT0→∞=18.82 h,CLz/F=43.26 kg L/h;大黄素-8-O-β-D-葡萄糖苷:Cmax=7.48 ng/mL,Tmax=1.00 h,AUC0→∞=25.35 ng h/mL, T1/2z=9.51 h,MRT0→∞=8.35 h,CLz/F=839.09 kg L/h;反式二苯乙烯苷:Cmax=4.96 ng/mL,Tmax=0.75 h,AUC0→∞=33.07 ng h/mL,T1/2z=10.56 h,MRT0→∞=13.51 h,CLz/F=656.94 kg L/h。依据整合药代动力学研究理论,通过计算获得整合药代动力学参数分别为Cmax=18.99 ng/mL,Tmax=1.00 h,AUC0→∞=372.20 ng h/mL,T1/2z=12.66 h,MRT0→∞=18.88 h,CLz/F=21.86 kg L/h。  结论:  1、在何首乌乙醇提取物分析的基础上,首次报道了靶器官肝脏中11个药源性成分,其中检测到的大黄素、反式二苯乙烯苷、决明柯酮-8-O-β-D-葡萄糖苷、大黄素-8-O-β-D-葡萄糖苷、大黄素-8-O-(6-O-乙酰基)-β-D-葡萄糖苷5个原成分及其6个代谢产物,其可能与何首乌发挥降血脂、保肝护肝、致肝损伤作用相关。通过何首乌提取物、血浆、肝脏中成分之间的对比分析,初步探讨了何首乌中化学成分选择吸收入血后,经血液循环系统运输到靶器官肝脏而发挥作用的传递和转化过程。经肝脏和血浆中药源性成分的对比分析,发现甲基化转化可能为肝脏代谢的一种特殊方式。此外,本论文还首次报道了大黄素甲基化、羟化甲基化、氧化乙酰化、羧化葡萄糖醛酸化、葡萄糖醛酸化氧化和决明柯酮葡萄糖醛酸化代谢产物。通过何首乌体内药源性成分的分析,初步阐明了其发挥作用的效应成分。  2、针对何首乌中大黄素、大黄素-8-O-β-D-葡萄糖苷、反式二苯乙烯苷 3 个主要效应成分建立了HPLC-QQQ-MS液质联用定量分析方法,并成功的应用于其整合药代动力学检测。SD大鼠单次口服何首乌乙醇提取物(8.1 g/kg)后,血浆中3个效应成分的综合吸收速率较快,与大黄素吸收过程类似,存在双峰现象。可能与肝肠循环和肠道菌群作用相关。从3个活性成分的AUC0→∞比值1400∶70∶1000和药材中含量比值1∶8∶1000,发现大黄素吸收效率较高,大黄素-8-O-β-D-葡萄糖苷次之、反式二苯乙烯苷吸收效率相对较低。可能为自身理化性质不同所致。此外,单体化合物和综合组分的T1/2、MRT和CLz/F可说明何首乌中主要效应成分在体内存留时间较长、消除相对较缓慢,可能与何首乌的潜在肝损伤相关。
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