Xác định các chất chuyển hóa gan phổ biến của hợp chất hoạt tính sinh học tự nhiên Echinacoside, được tinh chế từ Cistanche

3.1. Định lượng echinacoside A trong phân tích S9 của chuột và gan người

EchinacosideA đã được kiểm tra bằng cách sử dụng phân số S9 của chuột và gan người và được định lượng bằngHPLC-QQQ/MS tại các thời điểm khác nhau. Các câu thơ còn lại hồ sơ thời gian của echinacosideA, trong điều trị phân đoạn S9 gan người và chuột, được thể hiện trong Hình1. Sử dụng 'khuấy đềumô hình' và công thức tính [27], giá trị dự đoán được hiển thị trong Bảng1. Con chuộtgan S9 chuyển hóa ~75,4 phần trăm echinacoside A trong vòng 60 phút. Gan người S9 chuyển hóa~49,8% echinacoside A trong vòng 120 phút. Với sự có mặt của NADPH, echinacoside A đượcchuyển hóa chậm hơn, với mộtt1/2 = 114.92 phút ở người. eH là phần nhỏ của thuốcđược gan lọc trong một lần, trong đó thuốc được loại bỏ không thể đảo ngược (chiết xuất).Chúng tôi nhận thấy rằng EH của chuột cao hơn của người. Kết quả này là hợp lý,đánh giá từt1/2 giá trị, bởi vì gan chuột đã được báo cáo để chuyển hóa nhanh hơn so vớigan người [28]. So với các báo cáo hợp chất khác sử dụng gan chuột S9, GKB202 củacácAntrodia cinnamomeasợi nấm (t1/2 = 3.68 phút) được chuyển hóa nhanh hơn Echinacoside A [29]. 

Hình 1.EchinacosideMột hồ sơ còn lại so với thời gian ở chuột và gan người S9. Dữ liệu được trình bày tronggiá trị trung bình của phép đo ba lần.

Báo cáo trước đó cho thấy rằng không có tác dụng phụ nào được quan sát thấy ở mức 3 g/kgtrọng lượng cơ thể/ngày HE được làm giàu bằng echinacoside A trong 28-cho ăn bằng miệng hàng ngày ở chuột Sprague–Dawley.Đầu vào liều lượng nghiên cứu hiện tại cho chuyển hóa tế bào gan đưa ra một mối tương quan hợp lý,với một trước đótrong cơ thể sốngnghiên cứu về dược động học hợp chất echinacoside A (PK) [30,31]. Trong một lần gần đâytrong cơ thể sốngbáo cáo, Tsai et al. nhóm phát hiện echinacoside A trong huyết tương chuột sau khiuống sợi nấm HE (50 mg/kg) sau 60 phút [32]. Điều này có thể tương quan vớihiện hànhtrong ống nghiệmphát hiện, trong đó chúng tôi đã chứng minh, về mặt lý thuyết, rằng vẫn còn ~24,6 phần trămphần còn lại của hợp chất sau quá trình chuyển hóa S9 ở gan chuột. Ngoài ra, khoảng một nửacủa echinacoside A chưa chuyển hóa đã được tìm thấy trong gan người còn lại S9, chứng tỏrằng các cấu trúc hợp chất hoàn chỉnh có thể đi vào dòng máu, điều này góp phần vàohiệu quả trong việc bảo vệ thần kinh. Cho dù các chất chuyển hóa thông thường có cung cấp hay không,chức năng sinh học vẫn đang được điều tra và sẽ được báo cáo trong một nghiên cứu riêng

Bấm vào đây để biết chức năng Cistanche Echinacoside

3.2. Nhận dạng chất chuyển hóa trong ống nghiệm ở chuột và người

Phương pháp sắc ký lỏng siêu hiệu năng/khối phổ thời gian bay tứ cực (UPLC-QTOF/MS) được sử dụng để xác định các chất chuyển hóa ở chế độ dương và âm. Trong nghiên cứu này, so sánh các chất chuyển hóa echinacoside A với các chất chuyển hóa S9 ở gan chuột và gan người được trình bày trong Bảng2. 24 chất chuyển hóa đã được tìm thấy sau khi ủ echinacoside A và được chỉ định là M1-M24 (Bảng S1). Năm chất chuyển hóa phổ biến đã được phát hiện sau khi ủ với chuột và gan người S9. Các lỗi hàng loạt là tất cảÍt hơn hoặc bằng5 trang/phút. Ba chất chuyển hóa dồi dào hàng đầu, dựa trên diện tích pic, là liên hợp Gluthation cộng với Demethylation (M6), Demethylation (M2) và Demethylation cộng với Hydro hóa (M3). Khử nước cho rượu (M1), Khử metyl hóa (M2), Khử metyl hóa cộng với Hydro hóa (M3), 2× Cả hai chất chuyển hóa Hydroxylation (M4), Demethylation và hai Hydroxylations (M5) đều được xác định ở chuột và gan người S9. Con đường trao đổi chất được đề xuất và các chất chuyển hóa có thể có của echinacoside A được thể hiện trong Hình2. 

Ban 2.Các chất chuyển hóa phổ biến ở gan của echinacoside A, đã được phát hiện ở chuột và gan người S9, với mộtUPLC-QTOF/MS.

Hợp chất gốc của công thức echinacoside A là C25H36O6. Phổ MS củaEchinacosideA được tìm thấy tại [M cộng với H]thêm= 433.2573 và [M cộng với Na]thêm= 455.2405 (Hình3MỘT). CácPhổ MS/MS bằng năng lượng va chạm 10 V được thể hiện trong Hình3B tương ứng vớisự phân cắt của liên kết CO ether ([C20H29O2] thêm= 301.2162 và [C20H27O]thêm= 283.2052) (Nhân vật3C) [15,32]. Công thức của Alcohols Dehydration metabolites (M1) là C25H34O5, với echinacoside A mất H2O [33,34]. Phổ MS của M1 được tìm thấy tại [M cộng với H]thêm= 415.2472 và [M cộng với Na]thêm= 437.2255. Ở năng lượng va chạm là 10V, các ion sản phẩm chínhđã từngm/z 283.2036, 215.1701, 181.1249, 135.0817, 119.0856, 105.0709 và 69.0327 (Hình4A). hai sản phẩmcác ion tương tự như các ion của echinacoside A (m/z 283.2036 vàm/z 119.0856), và việc sản xuấtm/z 301.2162 biến mất. M1 mất nước có thể làđược sử dụng để biểu thị sự mất nước trong các đoạn pentose [35]. Các chất chuyển hóa Demethylation (M2)công thức là C24H34O6, với echinacoside A làm mất metylen (-CH2) [36]. Tại một vụ va chạmnăng lượng 40 V, phổ MS của M2 được tìm thấy tại [M cộng với H]thêm= 419.2407. sản phẩm chínhcác ion làm/z 312.0488, 269.9469, 231.0432, 123.0552 và 179.0486 (Hình4B). Sản phẩmTạim/z 269.9469, 179.0486 tương ứng với sự phân tách của metylen (-CH3) và cộngHthêm. Các chất chuyển hóa Demethylation cộng với Hydrogenation (M3) có công thức là C24H36O6 vớiKhử M2 thành anken ( cộng H2) [37–39]. Phổ MS của M3 được tìm thấy tại [M cộng với H]thêm= 421.2569 và [M cộng với Na]thêm= 443.2355. Ở năng lượng va chạm là 40 V, sản phẩm chínhcác ion làm/z 353.2141, 277.2183, 147.1172 và 77.0054 (Hình4C). Việc sản xuất tạim/z 353.2141, 277.2183 tương ứng với Hydro hóa. 2× Hydroxyl hóachất chuyển hóa (M4) có công thức là C25H36O8 với echinacoside A Hydroxyl hóa isopropylchuỗi bên và cyclopentene [40–42]. Phổ MS của M4 được tìm thấy tại [M cộng với H]thêm= 465.2461 và [M cộng với Na]thêm= 487.2315. Ở năng lượng va chạm là 20V, các ion sản phẩm chính làm/z 297.1842, 255.1389, 177.1115, 133.0860 và 89.0597 (Hình4D). Việc sản xuất tạim/z 297.1842 và 89.0598 tương ứng với Hydroxyl hóa. Demethyl hóa vàhai chất chuyển hóa Hydroxyl hóa (M5) có công thức là C24H34O8 với M11 mất methylene(-CH2). Phổ MS của M5 được tìm thấy tại [M cộng với H]thêm= 451.2413 và [M cộng với Na]thêm= 473.2158. Ở năng lượng va chạm là 40 V, các ion sản phẩm chính làm/z 321.1516, 178.1225, 101.0705 và 59.0601 (Hình4E). Việc sản xuất tạim/z 321.1516 tương ứng với M4phân cắt metylen (-CH3) và cộng với Hthêm.

Đã có 70 chất chuyển hóa thứ cấp khác nhau được phân lập từ một trong hai thể bào tử HEhoặc sợi nấm. Các chất chuyển hóa này được xác định làpolysacarit, polyketide,phenol, terpenoid, vàphân tử hoạt tính sinh học [43–45]. Chúng tôi suy đoán rằng những chất chuyển hóa phổ biến này,mà chúng tôi đã phân tích, cũng có thể là tiền chất hoặc sản phẩm trung gian của sợi nấmcác chất chuyển hóa thứ cấp đã đề cập trước đó. Tuy nhiên, nó đã được báo cáo rằng M1, M2,M3, M4 và M5 có thể đại diện cho các chất trung gian chính giữa echinacoside A và thứ cấpchất chuyển hóa cho chuột và nghiên cứu của con người. Do việc sử dụng sợi nấm HE ngày càng tăng như mộtbổ sung chức năng, việc xác định các chất chuyển hóa này cũng sẽ tiết lộ các dấu ấn sinh học hữu ích.Lấy cholesterol làm ví dụ, tiền chất hoặc sản phẩm trung gian của nhiều loạicác chất được sản xuất bởi quá trình men gan, được chuyển hóa thành oxysterol, đó làbây giờ được hiểu là một chất chuyển hóa mạnh trong quá trình chuyển hóa sterol vàquy định tổng hợp [46]. 

Hình 3.(A) Phổ MS của echinacoside A với sắc ký lỏng hiệu năng siêu cao song songkhối phổ thời gian bay tứ cực. (B) Phổ MS/MS của echinacoside A vớiSắc ký lỏng hiệu năng siêu cao song song khối phổ thời gian bay bốn cực.(C) Các cấu trúc được đề xuất của các ion sản phẩm, được tạo ra bởi echinacoside A, ở năng lượng va chạm là 10 V.(a) [C20H29O2]thêm= 301.2162, (b) [C20H27O]thêm= 283.2052.  : Ion mẹ.

Hinh 4.Phổ MS và MSMS của (A) Khử nước rượu (M1), (B) Các chất chuyển hóa demethyl hóa(M2), (C) Demethyl hóa cộng với các chất chuyển hóa Hydro hóa (M3), (D) 2 × các chất chuyển hóa hydroxyl hóa (M4),(E) Khử methyl và hai chất chuyển hóa Hydroxyl hóa (M5) sử dụng chất lỏng hiệu năng cực caosắc ký khối phổ thời gian bay tứ cực song song. : Ion mẹ.

M2 và M3 được phát hiện sau 60 phút đối với gan chuột S9, trong khi đối với ngườigan S9, M2 và M3 được phát hiện sau 10, 30, 60 và 120 phút. Chúng tôi phỏng đoán rằng M3 có thể được sản xuấtbằng hai con đường trao đổi chất riêng biệt; một từ echinacoside A đến M3, và một được dẫn xuấttừ M1. Ngược lại, M4 và M5 được phát hiện ở chuột 10, 30 và 60 phútgan S9. ở ngườigan S9, M4 được phát hiện ở 10, 30, 60 và 120 phút. M5 được phát hiện tại120 phút. Thời gianbề ngoài có thể giải thích rằng con đường trao đổi chất của M5 có thể bắt nguồn từ M4.

Nghiên cứu này cung cấp thông tin bổ sung cho các nghiên cứu lâm sàng về sợi nấm HEthiếu thông tin, đó là hoạt động chuyển hóa từ hợp chất có hoạt tính sinh học. trong mộtnghiên cứu ngẫu nhiên, mù đôi có đối chứng giả dược gần đây, ba sợi nấm HE 350 mg/gcan thiệp viên nang (chứa 5 mg/g echinacoside A), trong 49 tuần, cho thấy hiệu quả cao hơnCông cụ sàng lọc khả năng nhận thức, Kiểm tra trạng thái tinh thần nhỏ, Vànhạc cụĐiểm Hoạt động của Cuộc sống hàng ngàyvà đạt được độ nhạy tương phản tốt hơn, ở những bệnh nhân bịtuổi > 50 tuổi và chẩn đoánbệnh Alzheimer có thể xảy ra, khi so sánh vớinhóm giả dược [19]. Bằng cách hiểu echinacoside Một hồ sơ chất chuyển hóa, chúng ta có thể giải thíchcái đóechinacoside Một sợi nấm HE phong phú cải thiện chứng rối loạn nhận thức thần kinh, đó có thể làđóng góp chủ yếu từ hợp chất không chuyển hóa. Đối với echinacoside A,chất chuyển hóa làdung nạp tốt và có thể quan trọng trong việc đạt được lợi ích dinh dưỡng thần kinh, điều này sẽđược điều tra trong các nghiên cứu trong tương lai. 

Đây là nghiên cứu đầu tiên thiết lập phân tích khối phổ về sự ổn định trao đổi chấtvà xác định mười lăm chất chuyển hóa phổ biến của echinacoside A được tìm thấy trong gan chuột và người S9phân số. Kết quả từ nghiên cứu này sẽ giúp hiểu được các đặc điểm, tính an toàn vàhiệu quả của hợp chất hoạt tính sinh học độc đáo này. Kết quả của chúng tôi chỉ ra rằngechinacoside Alâm sànglợi ích có thể phát sinh từ hợp chất và các chất chuyển hóa của nó. Trong thời gian tới, chúng tôi sẽ phân tíchcác chất chuyển hóa từ máu, cơ quan và mô để thiết lập cơ sở dữ liệu chuyển hóa hoàn chỉnh.Công việc như vậy được kỳ vọng sẽ giúp nghiên cứu thực phẩm chức năng, thực phẩm bổ sung dinh dưỡng vàthuốc chính xác.

Nguyên liệu bổ sung:Sau đây là có sẵn trực tuyến tại1, Bảng S1: Nhận dạng các chất chuyển hóa echinacoside A ở chuột và gan người S9với UPLC-QTOF/MS.

Sự đóng góp của tác giả:Giải thích dữ liệu, Y.-HK, T.-WL, J.-YL, Y.-WC và T.-JL; phương pháp luận;Y.-HK, T.-WL và T.-JL; cuộc điều tra do T.-JL và C.-CC tiến hành; nguyên liệu được cung cấp bởi:Y.-HK, T.-WL, J.-YL, Y.-WC, T.-JL và C.-CC; hình dung: Y.-HK; chuẩn bị dự thảo ban đầuđược thực hiện bởi Y.-HK, T.-WL, T.-JL và C.-CC; viết—đánh giá và chỉnh sửa, Y.-HK, T.-JL vàC.-CC Tất cả các tác giả đã đọc và đồng ý với phiên bản xuất bản của bản thảo.

Kinh phí:Nghiên cứu này không nhận được tài trợ bên ngoài.

Tuyên bố về tính khả dụng của dữ liệu:Các nguyên liệu thô và các hợp chất được trình bày trong nghiên cứu này có sẵntừ tác giả tương ứng theo yêu cầu.

Xung đột lợi ích:Các tác giả tuyên bố không có xung đột lợi ích.

Sẵn có mẫu:Các mẫu của các hợp chất có sẵn từ các tác giả.

Người giới thiệu

1. Mitra, V.; Metcalf, J. Giải phẫu chức năng và cung cấp máu cho gan.Thuốc mê. Chăm sóc chuyên sâu Med.2009, 10, 332–333. [Tham chiếu chéo] 

2. Alamri, ZZ Vai trò của gan trong quá trình trao đổi chất: Một đánh giá cập nhật với sự nhấn mạnh về sinh lý học.quốc tế J. Phòng khám cơ bản. dược phẩm.2018, 7, 2271. [Tham chiếu chéo] 

3. Russell-Jones, G. Khả năng sử dụng endocytosis qua trung gian thụ thể để vận chuyển thuốc qua đường uống.quảng cáo Thuốc Deliv. Mục sư1996, 20, 83–97. [Tham chiếu chéo] 

4. Shugarts, S.; Benet, LZ Vai trò của chất vận chuyển trong dược động học của thuốc dùng đường uống.dược phẩm. độ phân giải2009, 26, 2039–2054. [Tham chiếu chéo]

5. Richardson, SJ; Tháng Tư, B.; Kulkarni, AA; Moghaddam, Hiệu quả của MF trong khám phá thuốc: Xét nghiệm phân số gan S9 như một màn hìnhcho sự ổn định trao đổi chất.Thuốc Metab. Hãy để.2016, 10, 83–90. [Tham chiếu chéo] 

6. Corsini, A.; Bortolini, M. Tổn thương gan do thuốc: Vai trò của quá trình chuyển hóa và vận chuyển thuốc.J. Lâm sàng. dược phẩm.2013, 53, 463–474. [Tham chiếu chéo] [PubMed] 

7. Lâm, Thế chiến; Chen, J.; Xu, ĐPQ; Silva, J.; Lim, H.-K. Nhận dạng chất chuyển hóa trong Khám phá Thuốc. TRONGTối ưu hóa trong Khám phá Thuốc.Các phương pháp trong Dược lý và Độc học; Caldwell, G., Yan, Z., Eds.; Nhà xuất bản Humana: Totowa, NJ, Hoa Kỳ, 2014; trang 445–459.

8. Prasad, B.; Garg, A.; Takwani, H.; Singh, S. Nhận dạng chất chuyển hóa bằng phương pháp sắc ký lỏng khối phổ.Xu hướng TRAChậu môn. hóa học.2011, 30, 360–387. [Tham chiếu chéo] 

9. Trương, D.; Luo, G.; Đinh, X.; Lu, C. Các mô hình thử nghiệm tiền lâm sàng về chuyển hóa và bố trí thuốc trong nghiên cứu và phát hiện thuốcphát triển.Dược phẩm Acta. Tội. b2012, 2, 549–561. [Tham chiếu chéo] 

10. Vương, M.; Cao, Y.; Xu, D.; Konishi, T.; Cao, Q.Hericium erinaceus(Yamabushitake): Một nguồn tài nguyên duy nhất để phát triển chức năngthực phẩm và thuốc men.Chức năng thực phẩm2014, 5, 3055–3064. [Tham chiếu chéo]

11. Hu, T.; Huệ, G.; Lý, H.; Guo, Y. Tăng cường sinh học Selenium trongHericium erinaceus(Nấm bờm sư tử) và tác dụng của nótrong ống nghiệmtruy cập sinh họckhả năng.Hóa chất thực phẩm2020, 331, 127287. [Tham chiếu chéo] 12. Kim, KH; Không, HJ; Choi, SU; Lee, KR Isohericenone, một alkaloid isoindoline gây độc tế bào mới từ Hericium erinaceum.J. Thuốc kháng sinh.2012, 65, 575–577. [Tham chiếu chéo] 

13. Khẩn, Th.S; Tania, M.; Lưu, R.; Rahman, MMHericium erinaceus: Một loại nấm ăn có giá trị dược liệu.J. Bổ sungtích phân. y tế.2013, 10, 253–258. [Tham chiếu chéo]

14. Anh ấy, X.; Vương, X.; Phương, J.; Chang, Y.; Ninh, N.; Quách, H.; Hoàng, L.; Hoàng, X.; Zhao, Z. Cấu trúc, hoạt động sinh học vàứng dụng công nghiệp của polysaccharid từHericium erinaceus(Lion's Mane) nấm: Đánh giá.quốc tế J. Sinh học. Macromol.2017, 97, 228–237. [Tham chiếu chéo] 

15. Kawagishi, H.; Shimada, A.; Shirai, R.; Okamoto, K.; Ojima, F.; Sakamoto, H.; Ishiguro, Y.; Furukawa, S. echinacoside A, B và Cchất kích thích mạnh mẽ của yếu tố tăng trưởng thần kinh (NGF) - tổng hợp từ sợi nấm của Hericium erinaceum.Lett tứ diện.1994, 35, 1569–1572. [Tham chiếu chéo] 

16. Lý, KF; Trần, JH; Đằng, CC; Thần, CH; Hsieh, MC; Lữ, CC; Lý, KC; Lý, LÝ; Trần, WP; Trần, CC; et al. bảo vệẢnh hưởng củacistache tubulosavà echinacoside A được cô lập của nó chống lại sự chết tế bào thần kinh do thiếu máu cục bộ do chấn thương thông quaỨc chế iNOS/p38 MAPK và Nitrotyrosine.quốc tế J. Mol. Khoa học.2014, 15, 15073–15089. [Tham chiếu chéo] 

17. Tằng, TT; Trần, CC; Trần, CC; Tsay, HJ; Lý, LÝ; Trần, WP; Thần, CC; Shiao, YJ Cyanthin Diterpenoid vàThành phần sesterterpene củacistache tubulosaCải thiện các bệnh lý liên quan đến bệnh Alzheimer trong APP/PS1Chuột chuyển gen.quốc tế J. Mol. Khoa học.2018, 19, 598. [Tham chiếu chéo]

Hỏi thêm:

Email:wallence.suen@wecistanche.com Whatsapp cùng với 86 15292862950