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本文由中國(guó)藥科大學(xué)藥物代謝與藥代動(dòng)力學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室所作，發(fā)表于DRUG METABOLISM AND DISPOSITION 38:1747–1759, 2010。

中藥通常被定義為一種治療方案，它不是由單一化合物與單一靶點(diǎn)相互作用組成的，而是幾種化合物與多個(gè)靶點(diǎn)相互作用的協(xié)同藥理干預(yù)。由于天然產(chǎn)物具有多種多樣的生物活性和藥用潛力，幾乎每個(gè)文明都積累了使用它們的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)。

最近，西方制藥公司開(kāi)始更喜歡用純凈的天然產(chǎn)品，而不是粗提取物作為藥物原料。然而，在識(shí)別通過(guò)聯(lián)合用藥來(lái)有效對(duì)抗疾病的天然化合物或受自然啟發(fā)化合物方面存在巨大的挑戰(zhàn)。此外，體內(nèi)可能存在的大量代謝物、有害藥物相互作用的固有風(fēng)險(xiǎn)以及多組分制劑不可預(yù)測(cè)的藥代動(dòng)力學(xué)特性仍需解決。因此，中藥代謝研究不僅是中藥現(xiàn)代化的關(guān)鍵，而且對(duì)新藥的開(kāi)發(fā)具有重要意義。

中藥代謝研究是一項(xiàng)艱巨的任務(wù)，由于中藥成分復(fù)雜，代謝途徑復(fù)雜，缺乏標(biāo)準(zhǔn)品，目前尚處于起步階段。本研究基于液相色譜-離子阱-飛行時(shí)間質(zhì)譜技術(shù)，建立了快速鑒定和分類中藥成分代謝物的技術(shù)平臺(tái)。

以五味子木脂素提取物為例，完成了體外和體內(nèi)代謝研究。在體外研究中，對(duì)五種典型五味子的代謝產(chǎn)物進(jìn)行了鑒定和結(jié)構(gòu)表征。主要的代謝途徑有去甲基化、羥基化及去甲基-羥基化。在體內(nèi)研究中，在大鼠尿液中檢測(cè)到44種代謝物。根據(jù)體外代謝規(guī)律，對(duì)這些代謝產(chǎn)物進(jìn)行了快速鑒定和分類，并證實(shí)羥基化是木脂素在大鼠尿液中的主要代謝途徑。

此外，根據(jù)在0 - 12、12 - 24和24 - 36小時(shí)采集的尿液樣本的相對(duì)強(qiáng)度，計(jì)算雌性和雄性大鼠代謝產(chǎn)物的“相對(duì)累積排泄”(RCE)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，RCE存在很大的性別差異。對(duì)于大多數(shù)代謝物，雌性大鼠的RCE顯著低于雄性大鼠。綜上，目前開(kāi)發(fā)的木脂素五味子代謝研究方法和途徑將在中藥代謝研究中得到廣泛應(yīng)用。

圖1 基于液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)開(kāi)發(fā)的中藥代謝平臺(tái)和工作流程

圖2 用LC-IT-TOF/MS測(cè)定NADPH存在時(shí)，五味子木脂素A及其代謝物在雌性(A)和雄性(B)大鼠肝臟S9中的EICs，以及五味子木脂素A可能代謝物的裂解途徑(C-F)。

虛線方塊:潛在的去甲基化位點(diǎn); 虛線圓圈:潛在的羥基化位點(diǎn)。

綜上所述，本研究基于LC-IT-TOF/MS單一平臺(tái)，為解決中藥代謝領(lǐng)域的關(guān)鍵問(wèn)題——包括代謝產(chǎn)物的鑒定和分類，開(kāi)發(fā)了一套系統(tǒng)方法論(圖1)。在此基礎(chǔ)上，利用LC-IT-TOF/MS平臺(tái)對(duì)五味子木脂素的代謝產(chǎn)物進(jìn)行了系統(tǒng)鑒別和分類。

首先，利用基于診斷片段離子的擴(kuò)展策略對(duì)五味子木質(zhì)素提取物中的五味子木脂素進(jìn)行快速鑒定，并在此過(guò)程中對(duì)31種五味子木脂素進(jìn)行了結(jié)構(gòu)特征鑒定。

其次，基于LC-IT-TOF/MS，對(duì)5種五味子木脂素成分的標(biāo)準(zhǔn)品在肝臟和腸道S9系統(tǒng)中的代謝命運(yùn)進(jìn)行逐一研究，其主要生物轉(zhuǎn)化方式包括去甲基化(－CH3)、羥基化(＋OH)和去甲基化-羥基化(－CH3＋OH)。

文獻(xiàn)題目

《Development of a Systematic Approach to Identify Metabolites for Herbal Homologs Based on Liquid Chromatography Hybrid Ion Trap Time-of-Flight Mass Spectrometry: Gender-Related Difference in Metabolism of Schisandra Lignans in Rats》

使用儀器

島津LC–IT-TOF/MS

作者

Yan Liang, Haiping Hao, Lin Xie, An Kang, Tong Xie, Xiao Zheng, Chen Dai, Kun Hao, Longsheng Sheng, and Guangji Wang

Key Laboratory of Drug Metabolism and Pharmacokinetics, China Pharmaceutical University, Nanjing, People’s Republic of China