賴郅昊,何智霖,譚佳偉,陳治希,李林福,施偉梅,吳龍火
(1.贛南醫(yī)學(xué)院2020級碩士研究生;2.贛南醫(yī)學(xué)院藥學(xué)院,江西 贛州 341000)
九里香(Murraya exotica L)為蕓香科九里香屬植物,氣香,味苦、辛,其葉、根、皮和果實(shí)均可入藥,有行氣止痛、活血散瘀等功效[1-2]。研究表明,九里香具有抗炎鎮(zhèn)痛、抗菌抗氧化等藥理作用,這可能與其富含黃酮類化合物有關(guān)[3-4]。九里香酮(5,7,3’,4’-四甲氧基黃酮,5,7,3’,4’-Tetramathoxyfla?vone,TMF)是九里香葉中黃酮類的一種主要化合物,可顯著下調(diào)軟骨細(xì)胞中NO 的水平,下調(diào)NO 誘導(dǎo)的Bim表達(dá),保護(hù)軟骨細(xì)胞,但具體作用機(jī)制尚不完全清楚[5-6]。也有研究認(rèn)為九里香酮的保護(hù)軟骨細(xì)胞的作用并非九里香酮直接作用,而是九里香酮的代謝產(chǎn)物發(fā)揮作用[7-9]。因此,研究九里香酮化合物的體內(nèi)代謝對進(jìn)一步闡明九里香及其黃酮類化合物抗骨關(guān)節(jié)炎藥效的物質(zhì)基礎(chǔ)具有重大意義。
代謝組學(xué)是以生物體液為研究對象,運(yùn)用系統(tǒng)的研究手段考察生物體系受刺激或擾動(dòng)后其代謝產(chǎn)物的變化,從而反映生物體體內(nèi)的生物學(xué)過程變化情況[10-11]。與疾病相關(guān)的代謝組學(xué)方法與應(yīng)用研究是目前代謝組學(xué)研究的熱點(diǎn)之一[12-14],廣泛應(yīng)用于病變標(biāo)志物的發(fā)現(xiàn)、疾病的診斷、治療和預(yù)后判斷。
目前,其主要的研究平臺有核磁共振(NMR)、氣相色譜-質(zhì)譜(GC-MS)和液相色譜-質(zhì)譜(LC-MS)。液質(zhì)聯(lián)用(LC-MS)是由超高分離度、超快速分離的超高效液相(UPLC)與高靈敏度、高分辨的飛行時(shí)間質(zhì)譜(TOF)結(jié)合而成的UPLC-MS 技術(shù),能直接分析體液及組織提取物而無須衍生化操作,并可獲得化合物的準(zhǔn)確分子量及豐富的結(jié)構(gòu)信息,已發(fā)展成為代謝組學(xué)研究的主流技術(shù)手段[15-16]。本實(shí)驗(yàn)采用超高效液相-四級桿飛行時(shí)間質(zhì)譜(UPLC-QTOF-MS)對九里香酮(TMF)在小鼠尿液中的代謝產(chǎn)物進(jìn)行分析鑒定。探索TMF 在小鼠體內(nèi)的代謝模式及TMF的作用途徑,為明確其藥效物質(zhì)基礎(chǔ)和代謝機(jī)制提供依據(jù)。
1.1 材料超高效液質(zhì)聯(lián)用儀Xevo G2-XS QTof[沃特世科技(上海)有限公司];超純水機(jī)ED115(美國賽默飛世爾科技公司)。
香葉木素分析對照品(純度>98%,北京索萊寶科技有限公司);3,4,5,7-四甲氧基黃酮(純度>98%,北京索萊寶科技有限公司);乙腈(HPLC 級,美國Fisher 公司),去離子水(自制);采血管(3.8%枸櫞酸鈉1∶4,河北鑫樂科技有限公司)。
健康SPF 級KM 小鼠,8 周齡,體重(40±5)g,購于湖南斯萊克景達(dá)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物有限公司。
1.2 方法
1.2.1 TMF溶液的配制精密稱取50.0 mg TMF,置10 mL 容量瓶中,加入PBS 緩沖溶液,使其溶解并定容至刻度,即得質(zhì)量濃度為5 mg·mL-1的TMF貯備液,于4 ℃冰箱保存;小鼠給藥劑量:50 mg·kg-1。
1.2.2 生物樣品的收集與處理將6 只小鼠隨機(jī)分為空白組和給藥組,每組3只(雄性),分組后即放入代謝籠中進(jìn)行飼養(yǎng),適應(yīng)喂養(yǎng)7 d 后,提前12 h 禁食不禁水,基于前期抗骨關(guān)節(jié)炎藥效研究結(jié)果,按劑量50 mg·kg-1灌胃給藥[7],空白組給同樣體積的生理鹽水,收集24 h 內(nèi)的尿液,即時(shí)收集,于-20 ℃內(nèi)保存,備用。
同組小鼠尿液等量合并,移取尿樣200 μL,加入20 μL 1 mol·L-1的鹽酸,旋渦30 s,加80%甲醇至2 mL,超聲15 min 后,在5 000 r·min-1轉(zhuǎn)速下離心15 min,取上清液至于5 mL EP 管中,使用氮吹儀吹干,殘?jiān)尤肓鲃?dòng)相150 μL,超聲震蕩溶解,在5 000 r·min-1轉(zhuǎn)速下離心15 min,取上清液進(jìn)行上樣。
1.2.3 LC-MS 條件色譜柱:ACQUITY BEH C 18(50 mm×2.1 mm,1.7 μm);柱溫:30 ℃;流速:0.4 mL·min-1;樣量:2 μL;流動(dòng)相:乙腈(A)-水(B);梯度洗脫:0~7 min:5%~12%A,7~25 min:11%~
22%A,25~40 min:22%~71%A,40~45 min:71%~80%A,45~46 min:80%~100%A,46~47 min:100%A,47~50 min:100%~5%A。
Xevo G2-XS Tof MS 飛行時(shí)間質(zhì)譜:離子化模式:ESI-;毛細(xì)管電壓:1.0 kV;離子源溫度:150 ℃;脫溶劑氣溫度:500 ℃;脫溶劑氣流量:1 000 L·h-1;MSE低碰撞能量:4.0 V;MSE高碰撞能量:10~45 V;質(zhì)量范圍(m/z):50~1 200;ESI-模式(m/z)299.0558(香葉木素)。
2.1 小鼠尿液中TMF 代謝產(chǎn)物的分析鑒定通過與空白尿液比較,在含藥尿液中共篩選出4 個(gè)化學(xué)成分,含藥尿液總離子流圖及M1-M4 的色譜圖見圖1。結(jié)合對照品、色譜保留時(shí)間、精確分子質(zhì)量、多級碎片離子等信息分析,共鑒定了4 個(gè)TMF 代謝產(chǎn)物,其二級圖譜見圖2,其裂解途徑見圖3。
M1 在m/z 503 處呈現(xiàn)[M-H]-準(zhǔn)分子離子,并分別在m/z 1007、327、312、297、269 處呈現(xiàn)[2M-H]-、[M-H-GluA]-、[M-H-GluA-2CH3]-及[M-H-GluA-3CH3-CO]-的碎片離子。M1 被初步推定為木犀草素的三甲基化及葡萄糖醛酸化產(chǎn)物。
M2在m/z 407處呈現(xiàn)[M-H]-準(zhǔn)分子離子,并分別在m/z 327、312、297、269 處呈現(xiàn)[M-H-SO3]-、[M-HSO3-CH3]-、[M-H-SO3-2CH3]-及[M-H-SO3-3CH3-CO]-的碎片離子。M2 被初步推定為木犀草素的三甲基化及磺基化產(chǎn)物。
M3在m/z 327處呈現(xiàn)[M-H]-準(zhǔn)分子離子,并分別在m/z 312、297、269處呈現(xiàn)[M-H-CH3]-、[M-H-2CH3]-及[M-H-3CH3-CO]-的碎片離子。M3 被初步推定為木犀草素的三甲基化產(chǎn)物。
圖1 負(fù)離子模式下的色譜圖
圖2 M1-M4的二級質(zhì)譜圖
M4在m/z 299處呈現(xiàn)[M-H]-準(zhǔn)分子離子,并分別在m/z 284、256處呈現(xiàn)[M-H-CH3]-及[M-H-CH3-CO]-的碎片離子。經(jīng)與對照品比較,M4 被確認(rèn)為香葉木素。
經(jīng)SciFinder 數(shù)據(jù)庫檢索,M1 和M2 被初步鑒定為新化合物。
圖3 M1-M4的裂解途徑
藥物進(jìn)入體內(nèi)后在各種代謝酶的作用下,產(chǎn)生各種結(jié)構(gòu)形式的代謝產(chǎn)物。這些代謝產(chǎn)物有可能具有活性,當(dāng)它們進(jìn)入到相應(yīng)的靶點(diǎn)后,可發(fā)揮藥理作用,因此對藥物的體內(nèi)代謝進(jìn)行研究,有助于解釋藥物的體內(nèi)顯效形式,進(jìn)而揭示其藥效機(jī)制。本文采用UPLC-QTOF-MS 技術(shù)從小鼠尿液中鑒定出4 個(gè)代謝產(chǎn)物,為木犀草素的甲基化產(chǎn)物以及進(jìn)一步葡萄糖醛酸基化或磺基化的產(chǎn)物。研究結(jié)果提示,TMF 在小鼠體內(nèi)可能先經(jīng)過Ⅰ相水解脫除1個(gè)或多個(gè)甲基后,然后在此基礎(chǔ)上繼續(xù)發(fā)生Ⅱ相代謝結(jié)合反應(yīng)如硫酸酯化、甲基化、葡萄糖醛酸化。這與文獻(xiàn)推測的代謝途徑較為一致[9]。本研究為闡明TMF 的體內(nèi)代謝途徑和顯效形式奠定了基礎(chǔ),同時(shí)對其安全用藥和藥理機(jī)制研究均有一定參考價(jià)值。