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目的:红景天是一味珍贵的传统中药材,具有益气活血、通脉平喘的功效,临床上常用于气虚血瘀、胸痹心痛、中风偏瘫、倦怠气喘等疾病症状的治疗。红景天的主要活性成分是红景天苷,因其抗衰老、抗氧化、保护心血管和中枢神经系统等药理学活性,在缺血性脑卒中的治疗方面有潜在的应用价值。前期研究中,基于红景天苷的化学结构,项目所在团队进行了系列红景天苷类似物的合成和促血管新生活性的初步筛选,发现红景天苷类似物SALA具有较为简便的合成路线,较高的合成收率,以及较好的促血管新生活性,对缺血性脑损伤有一定的保护作用。因此,本课题在SALA前期试验的基础上,从药代动力学方面,进一步开展对SALA的成药性研究。另外,针对红景天苷所属的吡喃糖苷类化合物,课题开发了一种有效的非目标分析方法,用于药用植物大花红景天提取物中吡喃糖苷类成分的筛查,有助于中药材中吡喃糖苷类化合物的检测,也为天然产物研究及药物研发等领域中新化合物的挖掘提供参考和分析策略。方法:1.SALA在大鼠体内的动力学研究,以SD大鼠作为研究对象,在5 mg/kg的单一剂量下,采用静脉、腹腔和口服等三种方式进行给药,采集不同时间点的血浆样品。利用LC-TQ MS,建立SALA血浆浓度的内标定量测定方法,经定量限、线性范围、重复性、准确性和稳定性等系统方法学考察,实现对乙腈沉淀蛋白处理后给药血浆样品的直接分析。依据检测到的SALA血浆浓度,绘制药-时曲线,并通过DAS软件计算药动学参数。2.SALA的大鼠体外血浆蛋白结合率(PPBR)研究,以SD大鼠空白血浆作为体外温育体系,考察25、125和250μg/m L三种药物浓度下SALA的大鼠体外PPBR。研究中,加药血浆样品经37℃空气浴温育后,采用超滤法除去血浆蛋白,利用HPLC对超滤液中游离SALA的血浆浓度进行外标定量分析。依据检测到的SALA浓度,通过数学计算,获得SALA的PPBR。样品处理过程中,对温育时间、超滤条件以及超滤管的非特异性吸附进行了系统考察。3.SALA的大鼠体外肝微粒体代谢轮廓研究,以SD大鼠体外肝微粒体作为代谢物孵化模型,进行SALA的代谢物分析。利用LC-QTOF MS、GC-MS以及自行合成的SALA氘标记物d4-SALA,建立一种非目标性的代谢物分析方法。该方通过SALA(亦表示为d0-SALA)和d4-SALA肝微粒体孵育样品的色质检测,将采集到的色质数据,利用轻重同位素标记后代谢物具有的质谱特征(离子的固定质量差异和相似的裂解行为)和色谱特征(高度相似的保留时间和色谱峰形),进行追踪、识别和鉴定出样品中所有可能的SALA代谢产物,并将该结果与传统基于代谢物预测数据库的目标分析结果进行了对比。4.大花红景天提取物中吡喃糖苷类成分的筛查研究,基于吡喃糖苷类化合物的ESI正负模式下一级和二级质谱规律,利用LC-QTOF MS,开发出一种“全离子碎裂”采集模式结合“精确中性丢失”(AIF-ENL)的非目标性筛查分析策略。该策略包括三部分:AIF谱图的采集和生成,基于ENL进行筛查和识别,以及二级质谱结构类型确认。研究中,对该策略进行了基质效应、碎裂稳定性、扫描速率和筛查效率等方面的系统性评估,最终应用于药用植物大花红景天中吡喃糖苷类成分的筛查。结果:1.依据所测时间点的血药浓度,绘制三种给药方式下的药-时曲线图,通过曲线下面积计算得到口服生物利用度为37%,腹腔注射生物利用度为81%。以二室模型计算得到:SALA静脉给药的药物分布半衰期(t1/2α)和消除半衰期(t1/2β)分别为0.344和13.753 min,腹腔注射的药物吸收半衰期(t1/2ka)、分布半衰期(t1/2α)和消除半衰期(t1/2β)分别为3.826、6.428和16.564 min。2.体外PPBR样品制备中,加药血浆的温育时间确定为0.5 h,血浆超滤条件确定为4℃、8000 rpm和20 min。研究表明,超滤管膜材质对SALA存在非特异性吸附,采用吐温80预处理超滤管后,吸附效应明显减弱,并且不同药物浓度下吸附性能保持稳定。经优化后的方法检测,低、中、高三个加药浓度下SALA大鼠体外PPBR分别为56.81%、54.41%和48.56%,通过SPSS软件进行方差分析,显示三组结果之间存在显著性差异(P<0.05)。3.通过基于同位素标记技术的非目标分析方法,结果显示,SALA的体外肝微粒体孵化样品中共检测到包括原型在内的17种代谢产物。根据元素组成变化,推测代谢途径包括:羟化、去甲基、水解、氧化去氢、亚甲基氧化成酮、葡萄糖苷醛酸化、葡萄糖醛酸结合、乙酰化和磷酸化等。与常规的目标代谢物分析方法相比,结果中多发现5种新代谢物。4.在洗脱液添加NH4+和HCOO-的条件下,ESI正离子检测时,吡喃糖苷类化合物的一级质谱均会产生[M+Na]+准分子离子,二级质谱存在特定的中性质量丢失:[M+H]+中性丢失C6H12O6(180.0634 Da)或C6H10O5(162.0528 Da),以及[M+NH4]+中性丢失C6H15O6N(197.0899 Da)或C6H13O5N(179.0794 Da)。ESI负离子检测时,吡喃糖苷类化合物的一级质谱均会产生[M-H]-和/或[M+HCOO]-准分子离子,二级质谱存在特定的中性质量丢失:[M-H]-中性丢失C6H10O5(162.0528 Da),以及[M+HCOO]-中性丢失C7H12O7(208.0583 Da)。利用上述规律,建立AIF-ENL策略,结合LC-QTOF MS,在大花红景天甲醇提取液中筛查到24个吡喃糖苷类化合物,其中6个与先前文献报道一致,另外18个可能为潜在的吡喃糖苷类化合物。结论:基于测得的SALA药物动力学相关参数、PPBR数据和SALA体外大鼠肝微粒体代谢轮廓,为SALA的体内吸收分布代谢过程提供了一些依据,并为SALA的成药剂型、给药方式、药物联用及安全性评估提供了一些参考。在建立药物体外代谢物非目标分析方法中,通过对比非目标分析和目标分析得到的代谢物结果,表明基于同位素标记技术能够有效识别潜在的代谢物,这种非目标分析方法可以成为传统药物代谢物分析方法的补充。利用大类化合物的质谱特征行为和规律,结合AIF-ENL和高分辨液质联用技术,建立非目标筛查策略,可为天然产物化学,生物合成化学等相关领域中新化合物的发现与挖掘提供行之有效的方法和途径。