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Metabolism and excretion of total flavonoids of Semen Ziziphi Spinosae
in rat urine and feces

酸枣仁总黄酮在大鼠尿液和粪便中的代谢与排泄



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Vol.34,Issue 3
February,2009
第 34 卷第 3 期
2009 年 2 月
酸枣仁总黄酮在大鼠尿液和粪便中的代谢与排泄
张 雷,向 诚,王 邠,赵玉英,张庆英*
(北京大学 医学部 药学院 天然药物学系,北京 100191)
[摘要] 目的:研究酸枣仁总黄酮在大鼠尿液和粪便中的代谢与排泄。方法:将 SD 大鼠灌胃酸枣仁总黄酮提取物后,
于不同时间收集尿液和粪便。经大孔吸附树脂处理尿液和粪便,采用高效液相色谱(HPLC)和高效液相色谱-质谱联用
(LC-MSn)法检测尿液和粪便中的原型药和代谢产物。结果:在尿液和粪便中均检测到总黄酮中的主要化合物酸枣仁黄酮
碳苷和 6′′′-阿魏酰酸枣仁黄酮碳苷,并发现一个主要代谢产物酸枣仁黄酮次级碳苷(M1)。结论:酸枣仁总黄酮在大鼠尿液
和粪便中主要以原型药酸枣仁黄酮碳苷和 6′′′-阿魏酰酸枣仁黄酮碳苷的形式排出,少量以代谢产物的形式如酸枣仁黄酮次级
碳苷排泄。
[关键词] 酸枣仁;酸枣仁总黄酮;酸枣仁黄酮碳苷;6′′′-阿魏酰酸枣仁黄酮碳苷;高效液相色谱;高效液相色谱-质谱
联用

酸枣仁(Semen Ziziphi Spinosae)为鼠李科枣
属植物酸枣 Ziziphus jujuba Mill. spinosa(Bunge)
Hu ex H. F. Chow 的干燥成熟种子,其性味甘平,
归心、脾、肝、胆四经,具有补肝、宁心、镇静、
安神、敛汗、生津之功效,临床常用于治疗虚烦不
眠、惊悸多梦、体虚多汗、津伤口渴等症,为《中
国药典》收载的重要养心安神药[1]。酸枣仁主要含
有脂肪油、黄酮、皂苷和生物碱类化合物[2-3]。近年
来的药理研究表明,酸枣仁中的黄酮类成分是其发
挥镇静催眠活性的主要物质基础之一,而酸枣仁黄
酮碳苷(spinosin)和 6′′′-阿魏酰酸枣仁黄酮碳苷
(6′′′-feruloylspinosin)(图 1)是酸枣仁总黄酮中含
量最高的两个化合物[4]。目前,有关酸枣仁活性成
分体内药代动力学的研究还很少,Li 等[5]曾对大鼠
口服酸枣仁汤后血浆中酸枣仁黄酮碳苷的药代动
力学进行了研究,黄从善等[6]对大鼠口服复方酸枣
仁汤后血清中总皂苷成分进行了分析。作者对大鼠
口服酸枣仁总黄酮后,其在大鼠尿液和粪便中的代
谢和排泄进行了研究,研究结果初步阐明了酸枣仁
主要黄酮在大鼠体内代谢和排泄过程及其规律,为
酸枣仁的临床合理用药提供了参考依据。

[收稿日期] 2008-08-08
[基金项目] 国家自然科学基金项目(20432030, 20742005);长江学者和
创新团队计划项目(985-2-063-112)
[通信作者] *张庆英,Tel:(010) 82801725,Fax:(010)82801592,E-mail:
qyzhang@hsc.pku.edu.cn

A. 酸枣仁黄酮碳苷;B. 6′′′-阿魏酰酸枣仁黄酮碳苷;
C. 酸枣仁黄酮次级碳苷(M1)。
图1 酸枣仁黄酮碳苷,6′′′-阿魏酰酸枣仁黄酮碳苷和
酸枣仁黄酮次级碳苷的结构

1 仪器与材料
1.1 仪器
Shimadzu Class-VP 高效液相色谱仪(日本
Shimadzu 公司),配有 Finnigan LCQ Advantage 离
子阱质谱仪(Thermo Finnigan,San Jose,CA,USA)
的 Agilent1100 高 效 液 相 色 谱 仪 ( Agilent
Technologies,Germany),Christ Alpha 2-4 冷冻干
燥机(德国 Marin Christ 公司),飞鸽 TGL-16B 型
台式离心机(上海安亭科学仪器厂)。
1.2 试剂
色谱纯乙腈(Fisher Chemicals,New Jersy),
HPLC 用超纯水(北京大学医学部医药卫生分析中
心制备),分析纯磷酸、甲醇、95%乙醇(北京北化


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精细化学品有限公司),羧甲基纤维素钠(CMC-Na,
天津市科密欧化学试剂开发中心),HP-20 大孔吸附
树脂(日本三菱公司)。
1.3 动物
清洁级 Spraque-Dawley 大鼠,雄性,体重
180~200 g,由自北京大学医学部实验动物中心提
供,合格证号为 SCXK(京)2006-0008,实验前禁
食 12 h,,但不禁水。
1.4 药材
酸枣仁于 2004 年购自陕西省延安市,经北京
大学药学院天然药物学系郑俊华教授鉴定为枣属
植物酸枣 Z. jujuba var. spinosa 的干燥种子,标本存
放于北京大学药学院天然药物学系。
2 方法
2.1 HPLC 检测条件
YMC-Pack ODS-A 色谱柱(4.6 mm×250 mm,
5 µm);流动相乙腈(A)-0.1%磷酸水溶液(B)梯
度洗脱(0 min, 16% A,30 min, 24% A);流速 1
mL·min-1;柱温 37 ℃;检测波长 332 nm。
2.2 LC-MSn 检测条件
Phenomenex Prodidugy ODS 色谱柱(3)(4.6
mm×250 mm,5 µm);流动相乙腈(A)-0.1%甲酸
水溶液(C)梯度洗脱(0 min, 16% A,30 min, 24%
A);流速 1 mL·min-1;分流入质谱流速 0.25
mL·min-1;检测波长 332 nm;柱温 30 ℃;ESI 离子
源负离子扫描模式下多级质谱全扫描进行测定,扫
描范围 m/z 200~1 500,离子源喷射电压-4.5 kV,毛
细管电压-11 V,管透镜补充电压-60 V,毛细管温
度 320 ℃,鞘气(N2),流速 50 au,辅助气流速 10
au,碰撞能量 38%。
2.3 酸枣仁总黄酮提取物的制备
将酸枣仁药材粗粉用 6 倍量的 50%乙醇回流提
取 3 次,每次 1 h。合并乙醇提取液,减压回收溶
剂至无醇,得浓缩水溶液。将浓缩水溶液经 HP-20
大孔吸附树脂柱色谱分离,采用水, 30%, 50%,95%
乙醇梯度洗脱,收集 50%乙醇洗脱液,减压浓缩后
经冷冻干燥,既得酸枣仁总黄酮。
2.4 大鼠尿液和粪便样品的采集
8 只 SD 大鼠置于代谢笼中,随机取出 6 只作
为给药组,灌胃酸枣仁总黄酮 CMC-Na 溶液(相当
于酸枣仁黄酮碳苷 130 mg·kg-1,6′′′-阿魏酰酸枣仁
黄酮碳苷 47.5 mg·kg-1)。另外 2 只作为空白组,分
别灌胃 2.5% CMC-Na 溶液。实验前大鼠禁食 12 h,
但不禁水,实验期间,喂食大鼠黄瓜。分别于 0~4,
4~8,8~12,12~24 h 收集尿液和粪便。分别记
录所收集尿液体积,得到含药和空白尿液样品,于
-20℃储存备用。将所收集粪便挥干水分后,记录重
量,研磨成粉末,得到含药和空白粪便样品,于干
燥器中保存备用。
2.5 尿液和粪便样品的预处理
2.5.1 尿液样品的预处理 量取不同时间大鼠尿
液 10 mL,经 5 mL HP-20 大孔吸附树脂柱色谱,依
次以水和甲醇洗脱,收集甲醇洗脱液,减压回收溶
剂,以 200 µL 50%甲醇溶解备用。
2.5.2 粪便样品的预处理 称取不同时间大鼠粪
便粉末 100 mg,以 20 mL 50% 乙醇超声提取 1 h,
将提取液减压回收溶剂,以 5 mL 水溶解,后经 5 mL
HP-20 大孔吸附树脂柱色谱,依次以水和甲醇洗脱,
收集甲醇洗脱液,减压回收溶剂,以 2 mL 50%甲醇
溶解备用。
3 结果
3.1 含药尿液的 HPLC-DAD 分析
采用 HPLC-DAD 方法对大鼠尿液样品进行分
析,并与空白尿液和总黄酮提取物中主要色谱峰的
保留时间及紫外图谱进行对照,结果表明在大鼠尿
液中可检测到明显的酸枣仁黄酮碳苷,6′′′-阿魏酰
酸枣仁黄酮碳苷以及 1 个主要代谢产物(M1)的色
谱峰(图 2)。

1. 酸枣仁黄酮碳苷;2. 6′′′-阿魏酰酸枣仁黄酮碳苷。
图 2 空白尿液(A)、给药后 4~8 h 尿液(B)和
酸枣仁总黄酮(C)的 HPLC 色谱图


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3.2 大鼠含药尿液的 LC-MSn 分析
采用 LC/(-)ESI-MSn 对大鼠尿液样品进行了分
析检测。大鼠尿液的总离子流色谱图结果表明,在
大鼠尿液中主要检测到了 tR 为 13.72 和 24.90 min
的 2 个色谱峰(图 3)。tR为 13.72 min 的化合物的
质谱图显示有m/z 607 [M-H]− 的准分子离子峰,m/z
607 [M-H]− 的 二 级 质 谱 图 中 显 示 有 487
[M-C4H8O4]−,445 [M-Glc]−,427 [M-Glc-H2O]−,325
[M-Glc-C4H8O4]−和 307 [M-Glc-C4H8O4-H2O]−的主
要碎片离子峰。该化合物的相对分子质量、二级质
谱裂解规律、tR和 UV 图谱与对照品酸枣仁黄酮碳
苷完全一致,因此确定该化合物为酸枣仁黄酮碳
苷。保留时间为 24.90 min 的化合物的质谱图中显
示有 783 [M-H]− 的准分子离子峰,m/z 783 [M-H]−
的 二 级 质 谱 图 中 显 示 有 663 [M-C4H8O4]− ,
607[M-feruoyl]− , 589[M-feruoyl-H2O]− , 427[M-
feruoyl-Glc-H2O]− , 307[M-feruoyl-Glc-C4H8O4-
H2O]−的碎片离子峰(图 4)。该化合物的相对分子
质量、二级质谱裂解规律、R 以及 UV 图谱与 6′′′-
阿魏酰酸枣仁黄酮碳苷完全一致,因此确定该化合
物为 6′′′-阿魏酰酸枣仁黄酮碳苷。
大鼠尿液的 HPLC-UV 色谱图中显示有一个主
要代谢产物的色谱峰(M1),但是在大鼠尿液总离
子流色谱图中该色谱峰并不明显。M1 相应保留时
间(16.96 min)化合物的质谱图显示有 445 [M-H] −
的准分子离子峰,m/z 445 [M-H]−的二级质谱图中
显示有 325 [M-C4H8O4]−的碎片离子峰。M1 的相对
分子质量与酸枣仁黄酮碳苷的相对分子质量相差 1
分子葡萄糖(162),而且二级质谱显示有黄酮碳苷
特征的失去 120 的碎片离子峰,因此推测 M1为酸
枣仁黄酮碳苷丢失 1分子葡萄糖所得酸枣仁黄酮次
级碳苷(swertish)。由于程功等[7]曾报道从酸枣仁
中分离得到黄酮次级碳苷,因此对酸枣仁总黄酮和
大鼠含药尿液中相对分子质量为 445的离子流进行
了提取,结果表明给药总黄酮在相同保留时间处也
有相同相对分子质量的吸收峰,但从色谱峰的面积
可以推断 M1 在大鼠含药尿液中的含量要远高于其
在酸枣仁总黄酮中的含量。根据上述实验结果,初
步推测该化合物即是酸枣仁黄酮碳苷和 6′′′-阿魏酰
酸枣仁黄酮碳苷的代谢产物,也是总黄酮中的原型
药。酸枣仁黄酮碳苷和 6′′′-阿魏酰酸枣仁黄酮碳苷

图 3 空白尿液(A)、给药后 4~8 h 尿液(B)和总黄酮
(C)的总离子流色谱图

的代谢途径可能为 6′′′-阿魏酰酸枣仁黄酮碳苷脱去
1 分子阿魏酰基后形成酸枣仁黄酮碳苷,酸枣仁黄
酮碳苷脱 1 分子葡萄糖则形成了酸枣仁黄酮次级
碳苷。
3.4 大鼠含药粪便的 HPLC-DAD 和 LC-MSn 分析
采用同大鼠尿液相似的分析方法对大鼠含药
粪便进行了分析检测。结果表明大鼠含药粪便的
HPLC-UV,LC-MSn 的总离子流和选择离子流色谱
图与大鼠含药尿液的非常相似,即在大鼠含药粪便
中也同样检测到两个主要黄酮化合物酸枣仁黄酮
碳苷、6′′′-阿魏酰酸枣仁黄酮碳苷以及酸枣仁黄酮
次级苷,区别仅在于大鼠含药粪便的 LC-MSn 总离
子流色谱图中可以检测到较明显的 M1 的色谱峰
(图 4)。

图 4 酸枣仁总黄酮(A)和给药后 4~8 h 大鼠尿液(B)
的选择离子流(m/z 444~446)色谱图

3.5 大鼠含药尿液和粪便中酸枣仁黄酮碳苷和
6′′′-阿魏酰酸枣仁黄酮碳苷随时间的变化
将不同时间点收集到的大鼠含药尿液和粪便分
别进行 HPLC-DAD 检测。结果表明,在 0~4,4~8,
8~12,12~24 h 的含药尿液中均能检测到明显的酸
枣仁黄酮碳苷、6′′′-阿魏酰酸枣仁黄酮碳苷和酸枣仁
黄酮次级碳苷,其中以 0~4 h 排出量最大,4 h 以后
排出量逐渐降低。在 0~4,4~8,8~12 h 的含药粪
便中均能检测到明显的酸枣仁黄酮碳苷、6′′′-阿魏酰


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酸枣仁黄酮碳苷和酸枣仁黄酮次级碳苷,其中以 0~
4,4~8 h 排出量最多,8~12 h 的含药粪便中 3 个
化合物的排出量明显减少,12~24 h 的含药粪便中则
未能明显检测到该 3 个化合物 (图 5)。

图 5 给药后 4~8 h 大鼠粪便的总离子流色谱图

4 讨论
采用HPLC-DAD和LC-MSn对大鼠尿液和粪便
中的化学成分进行研究。HPLC-DAD 的分离度好,
灵敏度高,而且可以提供每个成分的全波长扫描紫
外谱图,这对于尿液和粪便中药物及其代谢产物结
构类型的初步确认具有重要指导意义。LC-MSn 法
将 HPLC 的高分离效能与 MS 的强大结构鉴定功能
组合起来,对被测物不需复杂的分离富集即可获得
被测物的分子结构信息,从而能够在没有对照品的
情况下对未知物进行定性分析,为中药化学成分尤
其是代谢产物的快速分析提供一个重要的新技术。
由于大鼠尿液及粪便中含有较多的内源性成
分,影响目标化合物在 HPLC 中的分析检测,所以
实验中首先考察了不同的样品处理方法,包括减压
浓缩后甲醇溶解、正丁醇萃取后甲醇溶解及 HP-20
大孔吸附树脂处理。结果表明,HP-20 大孔吸附树
脂处理所得样品中酸枣仁黄酮碳苷和 6′′′-阿魏酰酸
枣仁黄酮碳苷的含量最高,且分离度好,因此最终
确定HP-20大孔吸附树脂法为尿液样品的预处理方
法。将本方法应用于粪便样品的处理同样获得了较
好的预处理效果。
大鼠口服酸枣仁总黄酮后,在尿液和粪便中主
要以原型药的形式排出,代谢产物的的量较少。酸
枣仁黄酮次级碳苷是尿液和粪便中共有的主要代
谢产物,因此推测酸枣仁黄酮次级碳苷应该是在肠
道内代谢形成的。但是由于给药总黄酮中也有酸枣
仁黄酮次级碳苷,所以推测酸枣仁黄酮次级碳苷即
是酸枣仁黄酮碳苷和 6′′′-阿魏酰酸枣仁黄酮碳苷的
代谢产物,也是总黄酮中的原型药。因此在今后的
将对单体化合物的代谢产物进行进一步研究。
[参考文献]
[1] 中国药典. 一部 [S]. 2005: 254.
[2] 程 功. 酸枣仁化学成分研究 [D]. 北京:北京医学院,1997.
[3] 李会军,李 萍. HPLC 法测定酸枣仁不同炮制品中两种黄酮碳苷
的含量[J]. 中国中药杂志, 2002, 27(4): 260.
[4] Li Y J, Liang X M , Xiao H B, et al. Determination of spinosin in rat
plasma by reversed-phase high-performance chromatography after
oral administration of Suanzaoren decoction [J]. J Chromatogr B,
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[5] 黄从善,陈 婧,刘焱文. 复方酸枣仁汤有效部位大鼠血清化学
成分分析[J]. 中国医院药学杂志, 2006, 26(5): 522.
[6] Cheng G, Bai Y J, Zhao Y Y, et al. Flavonoids from Ziziphus jujuba
var spinosa [J]. Tetrahedron, 2000,56:8915.


Metabolism and excretion of total flavonoids of Semen Ziziphi Spinosae
in rat urine and feces

ZHANG Lei,XIANG Cheng,WANG Bin,ZHAO Yuying,ZHANG Qingying*
(Department of Natural Medicines, School of Pharmaceutical Sciences, Peking University Health Science Centre,
Beijing 100191, China)

[Abstract] Objective: To study the metabolism and excretion of total flavonoids of Semen Ziziphi Spinosae in rat urine and
feces. Method: The urine and feces of rats were collected at different times after orally administration of total flavonoids from
Semen Ziziphi Spinosae, disposed by HP-20 macroporous resin, and then detected by both HPLC and LC-MSn methods. Result: Two
main proto-drugs, spinosin and 6′′′-feruloylspinosin, along with a metabolite, swertish (M1), are detected in both urine and feces of
rat. Conclusion: Flavonoids of Semen Ziziphi Spinosae are excreted in urine and feces mainly in form of proto-drug, while little in
form of metabolites, such as swertish.
[Key words] Semen Ziziphi Spinosae; total flavonoids of Semen Ziziphi Spinosae; spinosin; 6′′′-feruloylspinosin; HPLC;
LC-MSn
[责任编辑 刘 ]