酒制蜂胶中6 种活性成分体内药动学研究及其代谢产物鉴定

2023-10-30 06:12赵夏荫
中成药 2023年10期
关键词:柚皮素高良姜醛酸

陈 靖,柴 玲,赵夏荫

(1.常德职业技术学院,湖南 常德 415000; 2.广西壮族自治区中医药研究院,广西中药质量标准研究重点实验室,广西 南宁 530022; 3.中国中药控股有限公司,广东 佛山 528000)

蜂胶为蜜蜂科昆虫意大利蜂ApismelliferaL.工蜂采集的植物树脂与其上额腺、蜡腺等分泌物混合形成的具有黏性的固体胶状物[1],酒制蜂胶为该药材经粉碎、乙醇浸泡提取、干燥后的炮制品,临床上内治体虚早衰、高脂血症、消渴,外治皮肤皲裂、烧烫伤[1]。蜂胶中含有黄酮、酚酸、萜烯酸、糖类、氨基酸等多种成分[2-5],以黄酮、酚酸为主,具有抗氧化、抗炎、降血糖、抗肿瘤等生物活性[5-8]。

目前,国内外学者关于蜂胶的研究大多为功能成分、生物活性,鲜有涉及药动学方面[9-10]。乔松素、白杨素、高良姜素、对香豆酸、山柰酚、柚皮素为蜂胶中重要的黄酮、酚酸类物质[10],但其药动学、代谢产物尚不明确,故阐明它们在体内的代谢规律、鉴定其代谢产物对揭示蜂胶药效物质基础具有重要意义。

超高效液相与高分辨质谱联用技术具有良好的定量与定性能力[11],可实现入血成分的快速识别、解析,已成为入血成分研究的首选方法[12]。本实验采用超高效液相色谱-四极杆-静电场轨道阱高分辨质谱 (UPLC-Q Exactive Orbitrap MS) 法测定酒制蜂胶中乔松素、白杨素、高良姜素、对香豆酸、山柰酚、柚皮素的血药浓度,开展体内药动学分析,并对其代谢产物进行鉴定,以期为该炮制品药效物质基础、作用机制的进一步研究提供依据。

1 材料

1.1 仪器 Q-Exactive 四极杆-静电场轨道阱高分辨质谱系统、UltiMate 3000 超快速高效液相色谱系统(美国热电公司); Milli-Q 纯水仪(美国密理博公司); 艾本德5810R 真空浓缩仪(德国艾本德公司); KQ2200DV 数控声波清洗仪器(昆山市超声仪器有限公司); ME55 型电子天平(瑞士梅特勒-托利多公司)。

1.2 试剂与药物 乔松素(批号PCS0734)、白杨素(批号PCS0041)、高良姜素(批号PCS0429)、对香豆酸(批号PCS0296)、山姜素 (批号PCS0819)、山柰酚 (批号PCS0796)、柚皮素 (批号PCS0914)、氯霉素 (批号PCS220411) 对照品均购自成都植生化纯生物技术有限公司,纯度≥98%。酒制蜂胶(批号220301) 购自湖南一方天江药业有限公司,UPLC-MS 法测得乔松素、白杨素、高良姜素、对香豆酸、山柰酚、柚皮素含量分别为16.97、41.28、35.21、4.672、3.135、21.73 mg/g (未检测到氯霉素)。聚乙二醇400 (上海阿拉丁生物试剂有限公司)。乙腈、乙醇、甲酸均为色谱纯(德国默克公司)。

1.3 动物 雌性SD 大鼠,SPF 级,体质量(270±10) g,购自广西医科大学动物实验中心,动物生产许可证号SCXK (桂) 2020-0003,饲养温度20 ~25 ℃,相对湿度40% ~55%。

2 方法

2.1 UPLC-Q Exactive Orbitrap MS 分析条件

2.1.1 色谱 ACQUITY UPLC BEH C18色谱柱(50 mm×2.1 mm,1.7 μm); 流动相0.1% 甲酸(A) -甲醇(B),梯度洗脱(0~2 min,5%B; 2~13 min,5% ~95%B; 13 ~14 min,95% ~100% B; 14 ~16 min,100% B; 16 ~16.1 min,100% ~5% B; 16.1 ~19 min,5% B); 体积流量0.3 mL/min; 柱温30 ℃; 自动进样器温度4 ℃; 进样量2 μL。

2.1.2 质谱 加热型电喷雾离子源(HESI),正负离子扫描; 传输毛细管温度320 ℃; 鞘气体积流量35 psi (1 psi=6.895 kPa); 辅助气体积流量10 psi,温度350 ℃; 扫描模式Full MS/dd-MS2,范围m/z70 ~1 050; 一、二级扫描分辨率70 000、17 500; 碰撞气高纯氮气。各活性成分、内标质谱扫描模式均为负离子模式(HESI-),分子式、母离子m/z分别为C15H12O4、255.065 18 [M-H]-(乔松素),C15H10O4、253.049 53 [M-H]-(白杨素),C15H10O5、269.044 44 [M-H]-(高良姜素),C9H8O3、163.038 97[M-H]-(对香豆酸),C15H10O6、285.039 36 [M-H]-(山柰酚),C15H12O5、271.060 09 [M-H]-(柚皮素),C11H12Cl2N2O5、321.003 95 [M-H]-(内标氯霉素)。

2.2 分组、给药及采血 12 只大鼠适应性喂养1 周后,随机分为空白组和给药组,禁食(自由饮水) 12 h 后,空白组灌胃给予20% 乙醇-50% PEG400 混合液,给药组按1.0 g/kg剂量灌胃给予20%乙醇-50%PEG400 溶解的酒制蜂胶混悬液,于0.033、0.083、0.25、0.5、0.75、1、1.5、2、4、6、9、12、24、36 h 眼眶静脉丛采血各约200 μL,置于EP 管中(预涂0.1% 肝素钠抗凝液10 μL),4 ℃、6 000 r/min 离心10 min,取上清液,置于-80 ℃冰箱中保存。

2.3 对照品、内标溶液制备 精密称取乔松素、白杨素、高良姜素、对香豆酸、山柰酚、柚皮素、氯霉素(内标)对照品适量,甲醇溶解并定容,制成质量浓度1.0 mg/mL的贮备液,置于-20 ℃冰箱中保存,精密量取适量(氯霉素除外),甲醇制成10.0 μg/mL 溶液,再依次稀释至系列质量浓度(乔松素、白杨素均分别为0.5、1、2、4、10、20、50、100、200 μg/L,高良姜素分别为0.5、1、2、4、10、20、50、100、250 μg/L,山柰酚分别为0.5、1、2、4、10、20、50、100、150 μg/L,对香豆酸分别为10、20、50、100、200、500、1 000、2 000、8 000 μg/L,柚皮素分别为2、4、10、20、50、100、200、250、500 μg/L),即得对照品溶液。再用甲醇将氯霉素贮备液稀释至1.0 μg/mL,即得内标溶液。

2.4 血浆样品处理 吸取血浆样品、甲醇各50 μL,加入内标溶液10 μL、乙腈(含0.1%甲酸) 800 μL,涡旋混匀2 min,静置2 min,13 000 r/min 离心10 min,移取上清液至干净EP 管中,离心浓缩至干,50 μL 甲醇复溶,13 000 r/min 离心1 min,取上清液,即得。

3 结果

3.1 方法学考察

3.1.1 专属性试验 取空白血浆、空白血浆+对照品、灌胃给药24 h 后血浆样品适量,按“2.4” 项下方法处理,在“2.1” 项条件下进样测定,结果见图1。由此可知,血浆中杂质及其他内源性物质对各活性成分、内标无干扰,表明该方法满足生物样品的专属性要求。

图1 各活性成分UPLC-Q Exactive Orbitrap MS 图

3.1.2 线性关系考察 吸取空白血浆、对照品溶液各50 μL,加入内标溶液10 μL、乙腈(含0.1%甲酸) 800 μL,按“2.4” 项下方法处理,在“2.1” 项条件下进样测定。以对照品质量浓度为横坐标(X),对照品、内标峰面积比值为纵坐标(Y) 进行回归,结果见表1,可知各活性成分在各自范围内线性关系良好(R2>0.99)。

表1 各活性成分线性关系

3.1.3 精密度、准确度试验 吸取空白血浆50 μL,加入不同质量浓度对照品溶液,得到低、中、高质量浓度的质控样品,按“2.4” 项下方法处理,在“2.1” 项条件下进样测定,结果见表2。由此可知,各活性成分日内、日间准确度为85.10% ~112.15%,精密度RSD 均低于10%,满足生物样品分析要求。

表2 各活性成分精密度、准确度试验结果(n=6)

3.1.4 提取回收率、基质效应试验 取低、中、高质量浓度质控样品各6 份,按“2.4” 项下方法处理,在“2.1”项条件下进样测定,记录化合物、内标峰面积比值; 另取空白血浆适量,同法操作,记录两者比值; 另取甲醇代替空白血浆,同法操作,记录两者比值,按文献[13] 报道计算提取回收率、基质效应,结果见表2。由此可知,各活性成分提取回收率为87.07% ~110.97%,基质效应为98.60% ~114.43%,满足生物样品分析要求。

3.1.5 稳定性试验 取低、中、高质量浓度质控样品各6份,分别考察室温放置2 h、自动进样器中12 h、反复冻融3 次、-80 ℃下放置21 d 的稳定性[14],结果见表3。由此可知,各活性成分准确度为85.44% ~113.82%,RSD 均小于11%,满足生物样品分析要求。

表3 各活性成分稳定性试验结果(n=6)

3.2 体内药动学研究 血药浓度-时间曲线见图2,再采用WinNonlin 软件中的非房室模型计算主要药动学参数,结果见表4。由此可知,各活性成分Tmax均在0.30 h 以内,表明其吸收均较快;t1/2z依次为山柰酚<对香豆酸<乔松素<高良姜素<柚皮素<白杨素; 灌胃给药后12、24、36 h,血浆中均未检测到山柰酚; 大多数活性成分血药浓度-时间曲线存在“双峰” 现象。

图2 各活性成分血药浓度-时间曲线(±s,n=6)

表4 各活性成分主要药动学参数(±s,n=6)

表4 各活性成分主要药动学参数(±s,n=6)

活性成分Tmax/hCmax/(ng·mL-1)AUC0 ~t/(ng·mL-1·h) AUC0~∞/(ng·mL-1·h)t1/2z/hMRT0 ~t/h乔松素0.25±0.00124.69±9.93179.52±24.28263.26±56.817.24±3.7913.21±1.68白杨素0.30±0.12138.30±13.53277.30±83.37328.35±117.3011.96±5.9710.57±3.47高良姜素0.25±0.00187.51±17.74430.93±153.07406.15±78.289.73±2.7013.49±5.19对香豆酸0.27±0.154 894.99±836.8021 778.14±858.4522 329.55±749.444.91±0.957.91±0.86山柰酚0.17±0.10102.65±30.7659.76±12.0772.21±9.093.39±1.341.88±0.78柚皮素0.12±0.07182.81±33.48778.35±143.65900.52±149.7410.77±1.6411.35±0.43

3.3 代谢产物鉴定 6 种活性成分中,除了对香豆酸为酚酸类外,其他5 种均为黄酮类。前期报道,上述成分代谢途径包括Ⅰ相代谢反应(羟基化、去羟基化、还原)、Ⅱ相代谢反应(甲基化、葡萄糖醛酸化、硫酸酯化)[15]。

将“2.2” 项下不同时间点采集的血浆等体积混合,按“2.4” 项下方法处理,在“2.1” 项条件下进样测定,总离子流图见图3,并且发现15 种代谢产物,具体见表5。由此可知,各活性成分均发生了I、Ⅱ相代谢反应,以后者为主。

图3 大鼠血浆UPLC-Q Exactive Orbitrap MS 总离子流图

表5 各活性成分代谢产物

以乔松素为例。M1 在正离子模式下产生准分子离子峰m/z433.110 05 [M+H]+,其碎片离子m/z257.079 22 与母离子分子量相差176,为后者脱去一分子葡萄糖醛酸所得;m/z153.017 27、131.048 46 与乔松素对照品在正离子模式下的一致,推测可能为该成分发生葡萄糖醛酸化的代谢产物,即乔松素葡萄糖醛酸,分子式为C21H20O10。M2 在负离子模式下产生准分子离子峰m/z335.022 09 [M+H]-,其碎片离子m/z255.065 14 与母离子分子量相差80,为后者脱掉一分子硫酸酯所得,推测可能为乔松素发生硫酸酯化的代谢产物,即乔松素硫酸酯,分子式为C15H12SO7。

4 讨论

体内药动学研究结果表明,酒制蜂胶乔松素、白杨素、高良姜素、山柰酚、柚皮素、对香豆酸达峰时间均不超过0.3 h,表明它们在大鼠体内的吸收速度较快[16],其中对香豆酸体内暴露量远大于其他成分,提示该成分主要以原型形式吸收入血,而其他5 种黄酮的原型成分最大峰浓度均不高。再鉴定上述6 种成分的代谢产物,发现它们发生了Ⅰ、Ⅱ相代谢反应,推测一旦摄入体内后可能经历广泛的系统前代谢,在肠道、肝脏中通过甲基化、葡萄糖醛酸化、硫酸化等代谢途径,其原型以极低浓度在体内定位[17],而结合型代谢产物在生理活动中往往起着重要作用[18]。另外,高良姜素葡萄糖醛酸化代谢出现了2 种同分异构体的代谢物,表明经肝脏代谢时葡萄糖醛酸化主要发生在3、7 位羟基上[19],所鉴定到的高良姜素葡萄糖醛酸A、B 根据其极性不同,推测可能分别为高良姜素-3-Oβ-D-葡萄糖醛酸、高良姜素-7-O-β-D-葡萄糖醛酸[20]。同时,共鉴定出相关代谢产物15 个,主要为Ⅱ相代谢物,并且酒制蜂胶入血成分的药效物质形式还有待于进一步研究,其药效作用机制尚需继续在动物、细胞、分子水平进行验证。

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