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Metabolism and transformation of asiaticoside by intestinal flora

肠内菌群对积雪草苷的代谢转化研究



全 文 :·1008· 中草菊ChineseTraditionalandHerbalDrugs第37卷第7期2006年7月
试验,可以得到各重金属的脱除率分别为55.2%、
59.2%、52.0%。表5的结果表明,超临界配合萃取
后橘红中的重金属量可达到FDA标准。
表4最佳工艺的萃取效果
Table4 Extractiveeffectsunderoptimumtechnics
3结论
在本实验中使用NaDDC作为超临界C0:萃取
橘红中重金属的配合剂,研究了压力、温度及配合剂
用量对重金属萃取效率的影响。采用L。(34)正交表
设计试验,确定了最佳萃取条件,萃取后的药材中重
金属的量显著下降,为降低中药材中重金属开辟了
一条新的思路和研究方法。通过实验研究得到超临
界C0:萃取橘红中的重金属的较佳萃取条件为压
力25MPa、温度60‘C、配合剂量2g、萃取时间3h;
压力对铜的萃取影响很大,随着压力增大,萃取率增
大;温度对各离子的萃取率影响都很大;萃取时间对
铜的萃取率影响较大,但对砷、铅的影响不明显。
就超临界CO:萃取中药中重金属,笔者认为今
后的工作应从以下两个方面入手:一是对配合萃取
本身的机制的研究,通过选用适宜的配合剂与改性
剂,取得更多的热力学与动力学数据,建立超临界流
体萃取重金属的理论模型;二是对样品的研究,从重
金属形态与基体的角度进行研究,一方面可以提高
萃取的选择性与效率,一方面可以在保持中药有效
药性的前提下,将有毒重金属萃出,降低其量,才能
使配合萃取重金属的科研有意义。
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肠内菌群对积雪草苷的代谢转化研究
翁 骏,吕秋军。,田 瑛,张敏,卞广兴,温利青
(军事医学科学院放射与辐射医学研究所,北京 100850)
摘要:目的通过离体、在体实验研究大鼠肠道内菌群对积雪草苷的代谢作用,并确定代谢产物的化学结构。方
法将积雪草苷加入大鼠肠内细菌的菌酶溶液中,温孵一定时间后,以TLC和LC—MS法检测体外实验代谢产物,
LC—MS法检测在体实验大鼠尿、血中的代谢产物。结果发现了3个积雪草苷的代谢产物,鉴定了代谢产物的结
构。结论积雪草苷可被大鼠肠内菌群代谢,原形物和代谢产物均为吸收入血成分。
关键词:积雪草苷;肠内菌群;代谢物
中圈分类号:R286.02 文献标识码:B 文章编号:0253—2670(2006)07—1008—04
Metabolismandtransformationof siaticosidebyint stinalflora
WENGJun,LUQiu—jun,TIANYing,ZHANGMin,BIANGuang—xing,WENLi—qing
(InstituteofRadiationMedicine,AcademyofMilitaryMedicalSciences,Beijing100850,China)
Keywords:asiaticoside;intestinalflora;me abo ites
积雪草苷(asiaticoside)为五环三萜类皂苷,是伞形科植物积雪草Centellaasiatica(L.)Urban的
收稿日期:2005—09—23
作者简介:翁骏(1978),男,北京市人,在读硕士生,研究方向为新药筛选。E—mail:wengjunpharm@hotmail.com
*通讯作者 吕秋军Tel:(010)66932201E—mail:lqj66@yahoo.eom.cn
万方数据
中草菊 ChineseTraditionalandHerbalDrugs第37卷第7期2006年7月·1009·
主要活性成分,可刺激成纤维细胞的胶原合成[1],临
床用于促进创伤愈合跚、治疗麻风病E3]和溃疡‘“。笔
者发现积雪草苷有其他显著在体药理活性,但其口
服生物利用度很低。因此用离体方法研究大鼠肠道
菌群对积雪草苷的代谢作用,并检测积雪草苷口服
后吸收入血的成分,以期阐明其发挥药效的物质
基础。
1实验材料
SD雄性大鼠(200~250g)购自军事医学科学
院实验动物中心,清洁级。积雪草苷(Fluka,质量分
数≥98.5%)。
Waters2695高效液相色谱仪,Waters2487
UV检测器;FinniganMAT公司LCQ液相色谱一电
喷雾质谱仪;ShiseidoCapcellpakC18反相色谱柱
(150mm×4.6mm,5弘m);THZ~95型台式恒温
振荡培养箱;固相萃取柱ASISepedTMC。8/18(100、
500mg);Millipore超纯水系统。
色谱用硅胶GF254(青岛海洋化工有限公司);
乙腈(FisherScientific);考马斯亮蓝蛋白测定试剂
盒(南京建成生物工程研究所);厌氧培养液E53[-37.5
mLA液(0.78%K2HP04)和37.5mLB液
(0.47%KzHP04,1.18% NaCl,1.2%
(NH。)2S04,0.12%CaCl2,0.25%MgS04·H。O,
混匀,再加入0.5gL一半胱氨酸,2mL25%L一抗坏
血酸,50mL8%Na:CO。,牛肉膏1g,蛋白胨1g,
营养琼脂1g,加蒸馏水至1L,最后调pH7.5~
8.o];人工胃液和人工肠液按《中国药典>>2005年版
配制。
2实验方法
2.1制备微生物粗酶悬浮液卟1
2.1.1厌氧菌株的活化:取一段大鼠的结肠,取出
新鲜粪便,按2g:19mL的比例加入厌氧培养液中
得肠菌培养液。在无菌条件下,从厌氧菌贮备液内取
出20扯L菌液,加到10mL新的厌氧培养液中,然
后在37‘C厌氧培养24h。
2.1.2厌氧菌株的预培养:在无菌条件下,从活化
的厌氧菌液中取出0.1mL菌液,加入到10mL新
的厌氧培养液,然后在37。C厌氧培养24h。
2.1.3厌氧菌株的扩大培养:在无菌条件下,从预
培养的厌氧菌液中取出1mL菌液,加到100mL新
的厌氧培养液中,然后在37℃厌氧培养24h,备用。
2.1.4微生物粗酶的提取:将扩大培养的厌氧菌液
在7000r/min、4℃条件下离心10min;倾去上清
液,沉淀用0.9%NaCl溶液悬浮,然后在7000
r/rain、4℃条件下再次离心10min。弃去上清液,将
沉淀用21mL0.2mol/LpH7.0的磷酸盐缓冲液
悬浮,即得微生物粗酶的悬浮液。用Bladford法测
定微生物粗酶的蛋白质质量浓度为515.7pg/mL。
2.2积雪草苷体外代谢产物的制备和提取:将微生
物粗酶的悬浮液分成两份,各10mL,分别加入积雪
草苷使质量浓度为0.1mg/mL,37‘C恒温培养箱
中振荡培养,于24、48h取出后加入10mL冷乙腈
终止反应。涡旋振荡30S后以4500r/min离心3
min沉淀蛋白。N。吹去上清液中乙腈,剩余液体用
500mg固相萃取柱萃取。甲醇洗脱液用N:吹干,然
后以流动相1mL重建得样品,滤过后进LC—MS分
析。同时以温孵粗酶空白溶液和药物的磷酸盐缓冲
液(o.1mg/mL)48h作为对照。
2.3 LC—MS和TLC法检测条件
2.3.1色谱条件:检测波长为204am,体积流量为
1 mL/min,柱温26。C,流动相A为乙腈,流动相B
为含10%乙腈的水溶液。梯度洗脱程序:0~25
min,A:12%一50%,B:88%—+50%;25~30min,
A:50%,B:50%;30~40min,A:50%—,12%,B:
50%~88%。
2.3.2质谱条件:负离子检出模式;喷雾电压4.5
kV,鞘气(N2)流速:50arb;辅助气(He):5arb;毛细
管温度:320℃;毛细管电压:12V;扫描范围300
1 200。
2.3.3TLC法检测条件:硅胶板硅胶厚度约为
0.25mm,展开溶剂系统为氯仿一甲醇一水(65:35:
10);醋酐一浓硫酸一无水乙醇(1:1:10)显色。
2.4积雪草苷在人工胃液和人工肠液的稳定性考
察:精密称取积雪草苷1.0mg,加入20弘LDMSO
溶解,与10mL37。C人工胃液充分混合,在0、1、2、
3、4h点各取1mL,以三氯醋酸沉淀蛋白,上清液用
100mg固相萃取柱萃取,甲醇洗脱液挥干后以流动
相1mL重建得样品,滤过后进HPLC分析。同法,
将积雪草苷与人工肠液共温孵,于0、4、8、12、24h
取样1mL,前处理后HPLC分析。以0h组测得的
积雪草苷的量为100%,依据各组峰面积与0h组的
峰面积之比求出经一段时间后未变化的积雪草苷占
原加入药物的比例。
2.5在体实验方法:大鼠于代谢笼中饲养7d,适应
周围环境后收取空白尿液。禁食12h,灌胃积雪草
苷,剂量为50rag/(kg·d),期间自由饮用糖盐水,
24h内收集尿液。第2次给药后6h用乙醚麻醉大
鼠,腹主动脉取血约5mL,分离得血浆。血浆和尿液
万方数据
·1010· 中草药ChineseTraditionalandHerbalDrugs第37卷第7期2006年7月
以等量10%三氯醋酸沉淀蛋白后用C。。固相萃取柱
萃取,收集甲醇洗脱液,挥干后以流动相溶解残渣,
滤过,取滤液进行LC—MS分析。
3实验结果
3.1 离体培养肠道菌对积雪草苷的代谢转化作用
3.1.1TLC检测结果:见图1。薄层色谱检查结果
表明24h后,除原形物外另外检出3个代谢物斑
点;48h后,原形物不能用薄层色谱法检出,仍出现
3个代谢物斑点。
a一积雪草苷
b一积雪草酸
c一代谢产物(24h)
d一代谢产物(48h)
a—asiaticoside
b—asiaticacid
C-metabolites(24h)
d—metabolites(48h)
图1 积雪覃苷及其代谢严物的TLC图谱
Fig.1TLChromatogramofasi ticoside
anditsmetabolites
3.1.2I.C—MS检测结果:由于积雪草苷和其苷元
积雪草酸极性相差很大,为了得到满意的分离结果,
采用乙腈和含10%乙腈的水溶液为洗脱溶剂进行
梯度洗脱。见图2,检测30min,积雪草苷各代谢产
物分离结果较好,与对照品对照可知10.66min峰
为积雪草苷,25.08min处为苷元积雪草酸。对样品
进行一级质谱全扫描,大部分产物在负离子模式下
响应较好。将积雪草苷置磷酸盐缓冲液温孵48h
OH
H
14.70
lO.62 B
』_。.r..【一i—J”
0 5 10 15 2U 25 30U 5 10 15 2U 2, 30
t{rain
图2积雪草苷与大鼠肠道菌酶温孵24h后液相色
谱图(A)和负离子模式下总离子流图(B)
Fig.2LC-UVChromatogram(A)andnegativeion
totalioncurrentchromatogram(B)of
asiaticosideandtsmetabolitesformed
followingincubationw thenzymesof
intestinalflorafor24h
后,无其他产物生成。
各时间点色谱峰的质谱检测结果为:10.66rain
处出峰物质m/z957.71为积雪草苷的准分子离子
峰EM—H]一;11.37rain处研/z811.53为失去1个
端基鼠李糖;14.81rain处m/z649.42为失去1个
葡萄糖和1个鼠李糖;25.08rain处m/z487.37为
积雪草酸,生成量少,其在正离子和负离子模式下响
应值都较低,SIM模式下可检出;其他时间点出峰
由TLC图谱和菌酶空白图谱予以排除。
3.2 积雪草苷在人工胃液和人工肠液中的稳定性:
以0h时积雪草苷的量为100%,在人工胃液中温孵
4h和在人工肠液中温孵24h后,剩余率均大于
98%。胃液和肠液对积雪草苷基本无影响。
3.3大鼠在体实验代谢转化测定结果:见图3。
在体实验表明,大鼠口服积雪草苷吸收较差,尿
图3积营草苷经大鼠肠内菌群代谢途径
Fig.3Metabolicrouteofasiaticosidebyint stinalflorainrats
CH.OH
万方数据
中草菊 ChineseTraditionalandHerbalDrugs第37卷第7期2006年7月·1011·
液和血液均需较大程度浓缩后才能检出。口服积雪
草苷后,能在尿液中检测到原形物、代谢产物M1、
代谢产物M2、代谢产物M3(苷元);在血液中检测
到原形物、代谢产物M1、M2。血液中未检测到苷元
积雪草酸可能是由于得量太少,低于质谱检测限。实
验结果表明,积雪草苷在大鼠体内经代谢后可生成
3种代谢产物,部分原药和代谢产物吸收入血,经尿
液排出。
4讨论
国内文献中对天然药物的肠道细菌代谢研究多
采用将药物直接加入肠细菌培养液中温孵,再经过
有机相反复提取和处理后进行分析,但此法培养液
中的杂质不易除去,对分析仪器和结果解释都造成
很大影响。本实验采用肠菌粗酶与积雪草苷共孵育,
克服了上述缺点,结合TLC和LC—MS法给出明确
色谱和质谱图,阐明肠道菌群对积雪草苷的代谢转
化行为,用药量小且重现性很好。
从本实验结果可知积雪草苷可以在肠道内被代
谢,皂苷糖基应是由肠内菌分泌的苷键水解酶系水
解。推测积雪革苷在肠道内的代谢呈阶梯式,糖基逐
个被水解,直至全部转化为苷元。在本实验室另外的
实验中,大鼠肝脏微粒体对积雪草苷及其苷元积雪
草酸不产生代谢转化,预测积雪草苷进人体内除糖
基水解外无其他代谢作用,无首关效应,积雪草苷和
其代谢产物进入血液循环,共同发挥药效作用。
综上所述,积雪草苷口服后会被肠道菌群所代
谢。代谢产物随着端基糖的失去相对分子质量和极性
逐渐减小,吸收可能会有所变化,但吸收入血的量和
代谢产物对发挥药效的贡献大小还需进一步研究。
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氮酮和油酸增强黄芩苷经皮渗透作用的研究
杨巧丽1,周雪琴1’孙,张志慧1,王雷3,王学艳3,刘东志2,姚康德1
(1.天津大学高分子材料研究所,天津300072;2.天津大学化工学院,天津300072;
3.天津市长征医院药剂科,天津300021)
摘要:目的研究氮酮、油酸及两者配伍对黄芩苷透皮吸收的促进作用。方法透皮吸收研究以改进型Franz扩
散池为模型,采用HPLC法测定黄芩苷透过量,以均匀设计法考察氮酮、油酸及两者配伍对黄芩苷透皮吸收的影
响。结果 氮酮体积分数为10%时,黄芩苷24h累积透过量为466.11/tg/cm2,油酸体积分数为14%时,24h累积
透过量为77.34tzg/cm2,氮酮与油酸以10%:0.5%配伍后24h累积透过量为641.88/tg/cm2,促渗性能为
146.69。结论氮酮和油酸对黄芩苷的透皮吸收均有促进作用,两者配伍可产生协同促进作用,氮酮与油酸以
10%:O.5%配伍后促渗效果最好。
关键词:黄芩苷;氮酮;油酸;透皮吸收
中图分类号:R286.02 文献标识码:A 文章编号:0253—2670(2006)07—1011—03
Enhancementofbaicalinpercutaneouspenetrationbyazoneandoleica id
YANGQiao—lil,ZHOUXue—qinl“,ZHANGZhi—huil,WANGLei3,
WANGXue—yan3,LIUDong—zhi2,YAOKang—de
1
收稿日期:2005—09—30
基金项目:天津市自然科学基金资助项目(033610411)
作者简介:杨巧丽(198l一),女,河北省石家庄市人,天津大学硕士研究生,研究方向为药物经皮渗透。
Tel:(022)27400911 E—mail:xiaozhaoy@eyou.com
*通讯作者周雪琴
万方数据
肠内菌群对积雪草苷的代谢转化研究
作者: 翁骏, 吕秋军, 田瑛, 张敏, 卞广兴, 温利青, WENG Jun, L(U) Qiu-jun, TIAN
Ying, ZHANG Min, BIAN Guang-xing, WEN Li-qing
作者单位: 军事医学科学院放射与辐射医学研究所,北京,100850
刊名: 中草药
英文刊名: CHINESE TRADITIONAL AND HERBAL DRUGS
年,卷(期): 2006,37(7)
被引用次数: 6次

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