基于UPLC-Q-Exactive Orbitrap MS分析天维菌素在大鼠和犬肝微粒体的代谢产物

　　

摘要：

【目的】天维菌素（tenvermectin, TVM）是通过对阿维菌素产生菌和米尔贝霉素产生菌的基因修饰，构建出了新的工程菌的次级代谢产物，属于新型十六元环大环内酯类药物，采用高分辨质谱技术分析鉴定新兽药TVM在肝微粒体模型中的体外代谢产物，直接反映药物的体外代谢特征，同时为体内代谢研究提供了理论基础和重要线索。【方法】通过差速离心法制备大鼠和犬肝微粒体，并通过分别与大鼠肝微粒体特异性底物7-乙氧基香豆素、犬肝微粒体特异性底物香豆素孵育的方式确定了两者均具有体外代谢活性，建立了TVM的体外肝微粒体代谢模型。在体外的条件下，通过大鼠、犬肝微粒体与TVM进行孵育，对孵育体系中的代谢物提取净化。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）检测TVM代谢物，通过代谢物软件预测、仪器验证的方式确定代谢物是否存在，同时结合原形天维菌素的元素组成和结构，对每个代谢物及其碎片离子进行快速准确的鉴定。【结果】在大鼠肝微粒体孵育体系中检测到九种TVM代谢产物，包括去甲基化产物（M2、M5、M8）、氧化产物（M1、M3、M4、M9）、酮化产物（M6）以及去单糖化产物（M7）。相比之下，在犬肝微粒体孵育体系中则检测到10种TVM代谢产物，涵盖去甲基产物（M2、M5、M8）、氧化产物（M9、M10、M11、M13）、酮化产物（M6）、去单糖化产物（M7），部分去甲基化产物会继续酮化形成去甲基化后酮化产物（M12）。TVM在两个种属的肝微粒体中代谢物种类以及含量均存在差异。【结论】利用UPLC-Q-Exactive Orbitrap MS对TVM的代谢产物和代谢途径进行研究，TVM在大鼠和犬肝微粒体的体外代谢途径包括去甲基化、氧化、酮化、去单糖化和去甲基化后酮化等，其中以去甲基化和氧化为主，阐明了天维菌素的体外代谢方式，完善其代谢途径。研究结果为进一步研究TVM在动物体内的代谢产物、药代动力学及药效学提供了重要的理论基础和参考依据。