《Journal of Chromatography B》:LC-MS/MS-based identification and pharmacokinetics of prototype components in Weichang'an pill
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中药复方Weichang'an Pill(WCAP)的化学成分及药代动力学研究。采用UPLC-Q Exactive Focus-MS/MS系统检测到血浆和胃肠、肝、肾等组织中38种原型成分,包括黄酮类(如naringin)、木脂素(如magnolol)等。建立UPLC-QqQ-MS/MS定量方法分析15种成分,评估8种活性成分的药动学特征,显示其半衰期长(T1/2>5h),大部分成分在0.25h内达峰,证实WCAP具有快速吸收、广泛分布和缓慢代谢的特点。
Jiayi Li|Mengjie Zhu|Cunyu Hu|Jianxin Ding|Lijuan Chai|Lin Miao|Han Zhang|Peng Zhang
国家中医药现代化重点实验室,天津中医药大学,中国天津市宝杨湖路10号,301617
摘要
渭昌安丸(WCAP)是一种常用的中药制剂,用于治疗功能性消化系统疾病。尽管其在临床应用中广泛使用且疗效显著,但其体内的化学成分和药代动力学特性仍不够明确。本研究首次采用UPLC-Q Exactive Focus-MS/MS系统分析了SD大鼠血浆和组织(包括胃、小肠、肝脏和肾脏)中的原型成分。给药后,在大鼠血浆和组织中检测到38种原型成分,其中包括10种黄酮类化合物、6种苯丙素类化合物、6种2-(2-苯乙基)色酮类化合物、5种邻苯二甲酰亚胺类化合物以及4种萜类化合物。其中,23种原型成分存在于血浆中,而在胃、小肠、肝脏和肾脏中分别检测到38种、38种、34种和32种原型成分。此外,还开发了一种基于UPLC-QqQ-MS/MS的定量分析方法,用于检测WCAP中的15种主要成分。结果表明,WCAP中含有相对较高水平的柚皮苷(4.85 mg/g)、橙皮素(5.11 mg/g)和木兰醇(6.44 mg/g)。因此,研究了8种WCAP成分(agarotetrol、senkyunolide A、butylphthalide、dehydrocostus lactone、naringin、rhein、honokiol和magnolol)在大鼠口服后的药代动力学。药代动力学结果显示,这8种成分的T1/2均超过5小时,MRT(0-∞)超过10小时。除agarotetrol和dehydrocostus lactone外,其余6种成分的Tmax均小于0.25小时。总之,本文研究了WCAP的体内化学成分及其药代动力学,为进一步研究提供了参考。
引言
渭昌安丸(WCAP)由十种草药组成,包括 Aucklandiae 根、Magnoliae Officinalis 树皮和 Rhizoma Rhei 等。它临床上用于治疗腹泻、腹胀和消化不良等症状[1]、[2]、[3]。先前的研究表明,WCAP的化学成分主要包括黄酮类、木脂素类、蒽醌类、生物碱类、邻苯二甲酰亚胺类、萜类和2-(2-苯乙基)色酮类[4]、[5]、[6]。WCAP通过调节脑-肠肽和肠道菌群来缓解功能性消化不良(FD),有效促进FD大鼠胃肠道运动障碍的恢复[7]。它还能有效缓解慢传输性便秘(STC)模型中的便秘症状。其提取物及其关键成分(如costunolide、dehydrocostus lactone)能显著抑制NE诱导的回肠平滑肌过度松弛,并促进肠道蠕动[8]。
虽然已经对WCAP的化学成分和药理作用进行了研究,但其成分与其作用之间的关联仍不明确。网络药理学[9]、[10]和谱效关系分析[11]是预测关键成分和阐明多组分药物可能作用机制的常用方法。网络药理学研究表明,WCAP中的palmidin A、wallichilide和lappadilactone可能作用于与IBS-D相关的多个关键受体,包括HTR3A、ADRA1B、ADRA1D和HRT2B[12]。我们之前的谱效关系分析将WCAP的UPLC-UV指纹图与其活性相关联,发现10种成分是具有NF-κB抑制作用的关键活性成分[4]。然而,在预测潜在靶点和分子机制时,WCAP中的化合物及其浓度并不能准确反映其在体内的实际作用情况,这需要全面分析血浆和组织中的成分。口服后,WCAP中的木脂素类成分(如木兰醇和橙皮素)迅速被吸收到血液中[13],而倍半萜内酯类成分(costunolide和dehydrocostus lactone)达到血浆峰值浓度的时间较晚[14]。这表明应关注血浆和组织中的更多化学类型成分及其血浆动态变化。
分析复杂生物基质中的微量原型成分和代谢物具有挑战性[14]。高分辨率质谱(HRMS),特别是Q-Exactive Orbitrap平台,具有出色的质量准确性和分辨率,能够实现可靠的体内成分鉴定。因此,本研究使用该技术来表征WCAP的血浆和组织化学谱型。目前,UPLC与三重四极杆质谱(UPLC-QqQ-MS/MS)的结合已成为同时定量复杂基质中多种分析物的强大工具[15]、[16]。多反应监测(MRM)模式通过监测特定的前体-产物离子转化实现选择性和精确的定量,从而消除共洗脱峰的干扰,缩短分析时间,并提供高灵敏度和低定量限[17]。因此,本研究开发了一种快速、灵敏、可靠且高通量的UPLC-QqQ-MS/MS方法,在MRM模式下对WCAP中的成分进行定量分析。
本研究首先使用UPLC-Q Exactive Focus MS/MS对其体内成分进行了定性分析。在大鼠血浆中鉴定出23种原型成分,在胃、小肠、肝脏和肾脏组织中检测到38种特征性成分。随后,建立了一种基于UPLC-QqQ-MS/MS的定量方法,用于分析WCAP中的15种成分及其8种成分的药代动力学。结果表明,给药后这些成分吸收迅速,大多数化合物在短时间内达到血浆峰值浓度,而某些成分(如dehydrocostus lactone)的Tmax出现延迟。整体药代动力学特征表明,WCAP在体内吸收迅速、分布广泛且消除缓慢,为WCAP的疗效提供了科学依据。
部分摘要
渭昌安丸(WCAP)由十种草药组成,包括 Aucklandiae 根、Magnoliae Officinalis 树皮和 Rhizoma Rhei 等。它临床上用于治疗腹泻、腹胀和消化不良等症状[1]、[2]、[3]。先前的研究表明,WCAP的化学成分主要包括黄酮类、木脂素类、蒽醌类、生物碱类、邻苯二甲酰亚胺类、萜类和2-(2-苯乙基)色酮类[4]、[5]、[6]。WCAP通过调节脑-肠肽和肠道菌群来缓解功能性消化不良(FD),有效促进FD大鼠胃肠道运动障碍的恢复[7]。它还能有效缓解慢传输性便秘(STC)模型中的便秘症状。其提取物及其关键成分(如costunolide、dehydrocostus lactone)能显著抑制NE诱导的回肠平滑肌过度松弛,并促进肠道蠕动[8]。
尽管已经对WCAP的化学成分和药理作用进行了研究,但其成分与其作用之间的关联仍不清楚。网络药理学[9]、[10]和谱效关系分析[11]是预测关键成分和阐明多组分药物可能作用机制的常用方法。网络药理学研究表明,WCAP中的palmidin A、wallichilide和lappadilactone可能作用于与IBS-D相关的多个关键受体,包括HTR3A、ADRA1B、ADRA1D和HRT2B[12]。我们之前的谱效关系分析将WCAP的UPLC-UV指纹图与其活性相关联,发现10种成分是具有NF-κB抑制作用的关键活性成分[4]。然而,在预测潜在靶点和分子机制时,WCAP中的化合物及其浓度并不能准确反映其在体内的实际作用情况,这需要全面分析血浆和组织中的成分。口服后,WCAP中的木脂素类成分(如木兰醇和橙皮素)迅速被吸收到血液中[13],而倍半萜内酯类成分(costunolide和dehydrocostus lactone)达到血浆峰值浓度的时间较晚[14]。这表明应关注血浆和组织中的更多化学类型成分及其血浆动态变化。
分析复杂生物基质中的微量原型成分和代谢物具有挑战性[14]。高分辨率质谱(HRMS),特别是Q-Exactive Orbitrap平台,具有出色的质量准确性和分辨率,能够实现可靠的体内成分鉴定。因此,本研究使用该技术来表征WCAP的血浆和组织化学谱型。目前,UPLC与三重四极杆质谱(UPLC-QqQ-MS)的结合已成为同时定量复杂基质中多种分析物的强大工具[15]、[16]。多反应监测(MRM)模式通过监测特定的前体-产物离子转化实现选择性和精确的定量,从而消除共洗脱峰的干扰,缩短分析时间,并提供高灵敏度和低定量限[17]。因此,本研究开发了一种快速、灵敏、可靠且高通量的UPLC-QqQ-MS/MS方法,在MRM模式下对WCAP中的成分进行定量分析。
本研究首先使用UPLC-Q Exactive Focus MS/MS对其体内成分进行了定性分析。在大鼠血浆中鉴定出23种原型成分,在胃、小肠、肝脏和肾脏组织中检测到38种特征性成分。随后,建立了一种基于UPLC-QqQ-MS/MS的定量方法,用于分析WCAP中的15种成分及其8种成分的药代动力学。结果表明,这些成分在给药后吸收迅速,大多数化合物在短时间内达到血浆峰值浓度,而某些成分(如dehydrocostus lactone)的Tmax出现延迟。整体药代动力学特征表明,WCAP在体内吸收迅速、分布广泛且消除缓慢,为WCAP的疗效提供了科学依据。
部分摘要
化学物质和试剂
WCAP提取物(批号1531302)由天津中新药业乐仁堂制药有限公司(中国天津)提供。Ligustilide由四川威克奇生物科技有限公司(中国成都)提供。Neohesperidin、agarotetrol、narirutin、naringin、rhein、hesperidin、aloeemodin、emodin、protocatechuic acid、naringenin、costunolide、dehydrocostus lactone、magnolol和honokiol由成都普西生物科技有限公司(中国成都)提供。大鼠体内原型成分分析
空白样本和给药样本的数据收集均采用UPLC-Q Exactive Focus MS/MS完成。给药后血浆(0.25小时)和空白血浆在正负离子检测模式下的总离子流图分别见图1。空白组织、处理后组织(0.5小时)和混合对照的总离子流图见图S1–S4。根据我们之前对WCAP的定性鉴定结果[4],共鉴定出38种原型成分
讨论
本研究结合使用UPLC-Q Exactive Focus MS/MS和UPLC-QqQ-MS/MS,全面阐明了渭昌安丸在大鼠血浆中的原型成分和药代动力学特征,为其药效机制提供了坚实的基础。基于这些发现,有几个研究方向值得进一步探索。
从WCAP的鉴定成分中选择了8种具有代表性的原型成分进行进一步研究
结论
本研究使用UPLC-Q Exactive Focus MS/MS系统研究了WCAP的体内原型化学成分。大鼠口服WCAP后,鉴定出38种原型化合物。这些化合物在胃和小肠组织中均被检测到,其中23种在血浆中检测到,34种在肝脏和肾脏组织中检测到。随后,开发了一种UPLC-QqQ-MS/MS方法,用于定量分析WCAP中的15种成分,从而奠定了...
CRediT作者贡献声明
Jiayi Li:撰写初稿、正式分析、数据管理、概念构思。
Mengjie Zhu:正式分析、数据管理。
Cunyu Hu:软件操作、数据管理、概念构思。
Jianxin Ding:数据管理。
Lijuan Chai:撰写、审稿与编辑、资金筹集。
Lin Miao:撰写、审稿与编辑、资金筹集。
Han Zhang:资金筹集、概念构思。
Peng Zhang:撰写、审稿与编辑、资金筹集。
利益冲突声明
作者声明没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文的研究结果。
致谢
本研究得到了海河实验室现代中医药科技项目(25HHZYSS00005)、中国天津市科技计划(25ZXZSSS00250)和国家中医药管理局科技专项(GZY-KJS-2025-062)的资助。