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中药芦荟化学成分表征及药代动力学研究

陈彤彤  
【摘要】:中药芦荟为百合科植物库拉索芦荟Aloe barbadensis Miller、好望角芦荟Aloe ferox Miller或其他同属近缘植物叶的汁液浓缩干燥物,具有消炎抑菌、泻下通便的功效,临床上主要用于调节肠胃功能不和、改善便秘等病症。研究表明,中药芦荟主要含有蒽酮、蒽醌、色酮、吡喃酮等类成分,芦荟及其主要成分芦荟苷具有抑菌、抗肿瘤、抗炎及泻下等药理活性,但其体内过程主要围绕含量相对较高的成分如芦荟苷的药代动力学进行了研究,质量评价也仅以芦荟苷作为指标性成分。因此,为了建立整体评价芦荟药材的潜在质量标志物,本论文对其化学成分进行了定性定量分析,建立指纹图谱的分析方法,对大鼠口服芦荟提取物后进入体内的成分进行了鉴定,并对进入体内主要成分的药代动力学进行研究。首先建立了基于UPLC-Q-TOF/MS技术的中药芦荟定性分析方法,从中鉴定了34个化学成分,包括蒽酮类10个(芦荟苷A、芦荟苷B…)、色酮类16个(芦荟苦素、7-O-甲基芦荟新苷A、芦荟新苷D…)、吡喃酮类5个(芦荟宁、芦荟宁B…)、其它类化合物3个。同时建立了中药芦荟UPLC指纹图谱分析方法,该方法精密度、稳定性、重复性良好,能够满足《中国药典》规定的指纹图谱要求,利用该方法对15批不同产地中药芦荟样品进行指纹图谱分析,对18个共有峰进行了指认,相似度评价结果显示,同一基原的芦荟相似度较高。通过主成分分析和聚类分析,结果发现该方法可对芦荟的基原进行区分且将15批芦荟分为两类,第一类(库拉索芦荟药材)中芦荟苷A和芦荟苷B的相对峰面积较高,相对含量分别为18.08%和14.39%,而在第二类(好望角芦荟药材)中的含量较低,分别为4.17%和3.76%。此外,还建立了在负离子模式下结合多反应离子监测(MRM)模式同时测定芦荟中芦荟苷A、芦荟苷B、芦荟新苷D、芦荟苦素、芦荟宁、7-O-甲基芦荟新苷A和芦荟大黄素等丰度相对较高的7个成分含量的UFLC-MS/MS分析方法,对15批中药芦荟中7个成分的含量进行测定,芦荟新苷D在两类芦荟中的含量均较高,且在好望角芦荟中的含量高于库拉索芦荟,同时将定量分析结果导入SIMCA软件进行主成分分析,结果表明除芦荟苷A和芦荟苷B外,芦荟新苷D也可作为辨识中药芦荟药材质量的潜在指标性成分。利用UPLC-Q-TOF/MS技术分别对大鼠口服和尾静脉注射芦荟苷A、芦荟苷B和芦荟苦素等单体成分及口服芦荟提取物后进入体内成分进行了分析,根据代谢产物的质谱精确质量数和质谱碎片信息,应用质量亏损技术,结合Metabo Lynx XS软件进行结构鉴定。结果表明,大鼠经口服和尾静脉给药单体成分芦荟苷A或芦荟苷B后,二者可在体内相互转化,共鉴定到芦荟苷A原型成分(血浆、尿液和粪便中均检测到)及26个代谢产物(血浆中19个代谢产物;尿液中11个代谢产物;粪便中13个代谢产物),代谢反应类型包括羟基化、氧化、甲基化、乙酰化、葡萄糖醛酸化等;大鼠经口服和尾静脉给药芦荟苦素后,共鉴定出1个原型成分(血浆、尿液和粪便中均检测到)和3个代谢产物(血浆中2个代谢产物;尿液中3个代谢产物),代谢反应类型包括葡葡糖醛酸化、氧化和羟基化。大鼠经口服给药中药芦荟提取物后,共鉴定出19个原型成分和56个代谢产物(血浆中8个原型成分,5个代谢产物;尿液中11个原型成分,36个代谢产物;粪便中19个原型成分,34个代谢产物),涉及的主要代谢反应类型包括羟基化、氧化、还原、甲基化、葡萄糖醛酸化、硫酸化和乙酰化等。综合分析发现,芦荟新苷D、芦荟苷A、芦荟苷B等成分是芦荟的主要入血成分。最后,采用UFLC-MS/MS技术,以1,8-二羟基蒽醌为内标,在负离子模式下结合多反应离子监测模式(MRM)监测了大鼠口服中药芦荟提取物后血浆中芦荟新苷D、芦荟苷A、芦荟苷B、芦荟苦素、芦荟宁和芦荟大黄素等成分的药代动力学行为。所建立的方法专属性、精密度、准确度和稳定性良好,提取回收率为58.02%~106.81%,符合生物样品分析的要求,且无明显基质效应;芦荟苦素、芦荟宁、芦荟新苷D、芦荟苷B、芦荟苷A和芦荟大黄素达峰时间(T_(max))分别为0.54±0.39 h、0.51±0.40 h、0.92±0.58 h、1.60±1.41 h、1.60±1.41 h、0.44±0.31 h;半衰期t1/2分别为7.37±2.02 h、5.58±1.92 h、18.96±23.60 h、10.16±5.33 h、13.30±10.62 h、15.59±20.15 h。芦荟苷A和芦荟苷B在大鼠体内的药代动力学参数相似,半衰期较长,吸收快而消除较慢;芦荟新苷D出现多峰现象,在第二个吸收峰时达到最大血药浓度,呈现吸收慢且消除速率慢等特点;芦荟苦素、芦荟宁和芦荟大黄素的T_(max)相近,且呈现吸收快消除快的特点。综上,本论文通过化学成分定性分析、指纹图谱及多元统计分析等研究发现,除芦荟苷A和芦荟苷B外,中药芦荟中还存在芦荟新苷D可作为其质量控制的潜在指标性成分。此外,通过对中药芦荟提取物进入体内后血浆、尿液和粪便中的原型成分及代谢产物进行研究,总结分析代谢产物可能的代谢途径,并对主要入血成分芦荟新苷D、芦荟苷B、芦荟苷A、芦荟苦素、芦荟宁和芦荟大黄素的药代动力学进行研究,基本明确了中药芦荟进入体内后其主要成分的代谢过程。本论文研究结果不仅为中药芦荟的质量评价多指标性成分的选择提供参考,还可为揭示中药芦荟的药效物质及其临床合理应用提供科学依据。


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