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黄芪甲苷和环黄芪醇的体内外代谢研究

刘晓亚  
【摘要】:当今世界各国人口老龄化速度加快,防治衰老、延年益寿就成为人们的迫切需要,探求有效的抗衰老药物成为热点。目前,衰老机理有影响的是端粒学说,若激活端粒酶,可以增加细胞分裂次数,延长寿命。近年研究证实黄芪甲苷(Astragaloside Ⅳ, AST)的皂苷元环黄芪醇(Cycloastragenol, CAG)具有显著的端粒酶激活作用,AST也早已证实具有明显的抗衰老活性。二者作为第四代天然保健品和抗衰老药物引起广泛关注,因而对它们的研究也成为热点。 目前很多研究证实皂苷类物质在体内可发生糖基水解,代谢产物包括皂苷元作为主要物质进入血液发挥更大的药理作用。AST同为大分子皂苷,其口服生物利用度很低;其在体内吸收代谢转化及真正发挥药效的成分等问题目前尚不清楚。CAG为其皂苷元,二者的理化性质不同,这可能直接导致二者生物利用度的差异,影响体内吸收分布及代谢,继而进一步影响药效作用。 因而,本课题对AST及CAG进行体内外代谢转化过程、转化部位及代谢产物研究,明确药效成分。本课题首先对AST和CAG的理化性质进行研究,然后分别探讨二者体内外的代谢特性,明确代谢途径,为新药和保健品合理开发提供实验依据。 本论文主要包括三部分: 第一部分文献综述对衰老及抗衰老药物和保健品的研究进展,皂苷类药物的体内外代谢转化研究进行概括,对AST及CAG的研究现状进行了归纳和分析。 第二部分实验部分AST及CAG的理化性质和二者体内外代谢的研究,包括代谢产物研究、代谢途径分析等。 1AST及CAG理化性质评价 对二者的近似溶解度,水中平衡溶解度实验结果显示,二者理化性质不同。 2AST体内外代谢的研究 (1)体内代谢产物分析 通过灌胃大鼠AST (40mg·kg-1),收集48h的大鼠尿液及粪便,采用LC-MS/MS检测原型及代谢产物。在大鼠的尿液及粪便中均未检测到原型药物。其中,大鼠尿液中检测到2个代谢产物:A(vivo)1(m/z513)和A(vivo)2(m/z543)。根据多级质谱推测A(vivo)1可能为CAG的异构体或三元开环产物;A(vivo)2可能为甲氧基化代谢产物。大鼠粪便中 检测到4个新物质,分别为A(vivo)1'(m/z513), A(vivo)2'(m/z513), A(vivo)3'(m/z543)和A(vivo)4'(m/z511),推测A(vivo)1'可能为CAG:A(vivo)2'、A(vivo)3'与尿液中A(vivo)1、 A(vivo)2一致;A(vivo)4'可能为CAG脱氢氧化产物。 (2)体外代谢特性及代谢产物分析 首先考察在人工胃液和人工肠液中的稳定性,可看出AST在人工胃液和肠液反应4h内基本保持稳定;通过AST的离体肠道菌群代谢,发现AST易被水解,发生脱糖基反应,生成CAG-6-O-β-D-葡萄糖苷和CAG。说明AST在肠道内不稳定,可被肠道菌群代谢。大鼠肝脏对AST代谢的实验发现,AST在大鼠肝中几乎不发生代谢,说明口服AST后,几乎无肝脏首关作用。 3CAG体内外代谢的研究 (1)体内代谢产物分析 通过灌胃大鼠CAG (40mg·kg-1),收集24h的尿液及粪便,采用LC-MS/MS检测。大鼠尿液中检测到CAG(CO)和7种代谢产物C1-C7,分别为C1(m/z529), C2(m/z529), C3(m/z527), C4(m/z543), C5(m/z485), C6(m/z469)和C7(m/z353)根据多级质谱推测几个代谢物多为氧化和甲基化的代谢产物。大鼠粪便中发现了CAG(CO-1’,C0-2’)和9种代谢产物C1’-C9’,分别为C1'(m/z527), C2'(m/z527), C3'(m/z529), C4'(m/z485), C5'(m/z499), C6'(m/z543), C7'(m/z455), C8'(m/z469)和C9'(m/z453)。CAG的体内代谢产物多为甲基化和氧化代谢产物。 (2)体外肝代谢动力学 大鼠肝匀浆中酶促动力学研究,得到最佳温孵时间40min,最佳蛋白浓度2.0mg·mL-1,最佳底物浓度0.05mg·mL-1。计算得到Vmax为6.88×10-5μmoL·(min·mg protein)-1, Km为18.8μmol·L-1。 CAG在大鼠不同组织中代谢比较结果显示,在心、脾、肺、肾中代谢能力较低且远不如在肝中的代谢能力。 第三部分结论及讨论 AST在体内易发生生物转化,生成皂苷元CAG; CAG在体内代谢。由此推测AST被肠道菌群转化为药理活性较强的代谢产物,主要通过苷元CAG发挥药效。


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1 姚岚;董彩霞;李默影;刘丽芳;;皂苷及其体内代谢产物的分析方法研究进展[J];中国野生植物资源;2011年05期
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