Identifikacija običajnih jetrnih metabolitov naravne bioaktivne spojine ehinakozida, prečiščenega iz cistanche

3.1. Kvantifikacija ehinakozida A v analizi S9 podgan in človeških jeter

ehinakozidA je bil pregledan z uporabo frakcij S9 podgan in človeških jeter in kvantificiran sHPLC-QQQ/MS v različnih časovnih točkah. Preostali verzi časovni profil ehinakozidaA, pri zdravljenju s frakcijo S9 jeter podgane in človeka, so prikazani na sliki1. Z uporabo 'dobro premešanegamodel' in izračun formule [27], je predvidena vrednost prikazana v tabeli1. Podganajetra S9 so v 60 minutah presnovile ~75,4 odstotka ehinakozida A. Presnova S9 v človeških jetrih~49,8 odstotka ehinakozida A v 120 minutah. V prisotnosti NADPH je bil ehinakozid Apresnavlja počasneje, z at1/2 = 114.92 min pri ljudeh. EH je del zdravilaki ga jetra filtrirajo v enem prehodu, v katerem se zdravilo nepovratno odstrani (ekstrahira).Ugotovili smo, da je EH podgan je bil višji kot pri ljudeh. Ta rezultat je razumen,sodeč pot1/2 vrednosti, ker so poročali, da se podganja jetra presnavljajo hitreje kotčloveška jetra [28]. V primerjavi z drugimi poročili o spojinah z uporabo podganjih jeter S9, GKB202 oftheAntrodia cinnamomeamicelij (t1/2 = 3.68 min) se je presnavljalo hitreje kot ehinakozid A [29]. 

Slika 1.EhinakozidProfil preostalega časa v jetrih podgan in človeka S9. Podatki so predstavljeni vsrednje vrednosti trojnih meritev.

Prejšnje poročilo je pokazalo, da ni bilo opaženega škodljivega učinka 3 g/kgtelesna teža/dan, z ehinakozidom A obogatena HE v 28--dnevnem oralnem hranjenju pri podganah Sprague–Dawley.Trenutni študijski vnos odmerka za presnovo jetrnih celic daje razumno korelacijo,s prejšnjimin vivoštudija farmakokinetike spojine ehinakozida A (PK) [30,31]. V enem nedavnemin vivoporočilo, Tsai et al. skupina odkrila ehinakozid A v podganji plazmi poperoralno dajanje micelija HE (50 mg/kg) pri 60 minutah [32]. To je lahko v korelaciji ztrenutnoin vitrougotovitve, v katerih smo teoretično dokazali, da je še vedno ~24,6 odstpreostanek spojine po metabolizmu S9 v podganjih jetrih. Poleg tega približno polnemetaboliziranega ehinakozida A so našli v preostalih človeških jetrih S9, kar dokazujeda bi celotne sestavljene strukture lahko vstopile v krvni obtok, kar prispeva k njegovemuučinkovitost pri nevroprotekciji. Ne glede na to, ali običajni metaboliti zagotavljajo ali nebiološko funkcijo še preiskujejo in bodo o njej poročali v ločeni študiji

Kliknite tukaj, če želite izvedeti, kako deluje Cistanche Echinacoside

3.2. Identifikacija metabolitov in vitro pri podganah in človeku

Za identifikacijo metabolitov v pozitivnem in negativnem načinu je bila uporabljena tekočinska kromatografija z visoko zmogljivostjo/kvadrupolna časovno-preletna masna spektrometrija (UPLC-QTOF/MS). Primerjava metabolitov ehinakozida A v tej študiji s presnovki S9 v jetrih podgan in človeka je prikazana v tabeli2. Po inkubaciji z ehinakozidom A so našli štiriindvajset metabolitov, ki so bili označeni kot M1-M24 (tabela S1). Po inkubaciji s podganjimi in človeškimi jetri S9 so odkrili pet običajnih metabolitov. Množične napake so bile vseManj ali enako5 ppm. Trije najpogostejši metaboliti glede na površino vrha so bili glutationska konjugacija plus demetilacija (M6), demetilacija (M2) in demetilacija plus hidrogenacija (M3). Dehidracija alkoholov (M1), demetilacija (M2), demetilacija in hidrogenacija (M3), 2× Hidroksilacija (M4), demetilacija in dva metabolita hidroksilacije (M5) so bili identificirani v podganjih in človeških jetrih S9. Predlagana presnovna pot in možni metaboliti ehinakozida A so prikazani na sliki2. 

Tabela 2.Pogosti jetrni presnovki ehinakozida A so bili odkriti v jetrih S9 podgan in človeka zUPLC-QTOF/MS.

Izhodiščna spojina formule ehinakozida A je bila C25H36O6. MS spekterehinakozidA je bil najden pri [M plus H]plus= 433.2573 in [M plus Na]plus= 455.2405 (slika3A). TheMS/MS spekter z energijo trka 10 V je prikazan na sliki3B, ki ustrezacepitev etrske vezi CO ([C20H29O2] plus= 301.2162 in [C20H27O]plus= 283.2052) (Slika3C) [15,32]. Formula metabolitov dehidracije alkohola (M1) je bila C25H34O5, z ehinakozidom A, ki izgubi H2O [33,34]. MS spekter M1 je bil najden pri [M plus H]plus= 415.2472 in [M plus Na]plus= 437.2255. Pri energiji trka 10 V so glavni produkt ionibilim/z 283.2036, 215.1701, 181.1249, 135.0817, 119.0856, 105.0709 in 69.0327 (slika4A). Dva izdelkaioni so bili analogni ionom ehinakozida A (m/z 283.2036 inm/z 119.0856) in proizvodnjom/z 301.2162 je izginil. Dehidriran M1 je lahkouporablja se za označevanje izgube vode v pentoznih fragmentih [35]. Demetilacijski metaboliti (M2)formula je bila C24H34O6, pri čemer ehinakozid A izgublja metilen (-CH2) [36]. Ob trčenjuenergije 40 V je bil MS spekter M2 ugotovljen pri [M plus H]plus= 419.2407. Glavni izdelekioni so bilim/z 312.0488, 269.9469, 231.0432, 123.0552 in 179.0486 (slika4B). Proizvodnjaprim/z 269.9469, 179.0486 je ustrezalo cepitvi metilena (-CH3) in plusHplus. Formula metabolitov demetilacije in hidrogenacije (M3) je bila C24H36O6 zRedukcija M2 v alkenu (plus H2) [37–39]. MS spekter M3 je bil najden pri [M plus H]plus= 421.2569 in [M plus Na]plus= 443.2355. Pri energiji trka 40 V je glavni produktioni so bilim/z 353.2141, 277.2183, 147.1172 in 77.0054 (slika4C). Proizvodnja prim/z 353.2141, 277.2183 sta ustrezala hidrogenaciji. 2× Hidroksilacijaformula presnovkov (M4) je bila C25H36O8 z ehinakozidom A Hidroksilacija izopropilstranska veriga in ciklopenten [40–42]. MS spekter M4 je bil najden pri [M plus H]plus= 465.2461 in [M plus Na]plus= 487.2315. Pri energiji trka 20 V so bili glavni produkti ionim/z 297.1842, 255.1389, 177.1115, 133.0860 in 89.0597 (slika4D). Proizvodnja prim/z 297.1842 in 89.0598 sta ustrezala hidroksilaciji. Demetilacija informula dveh metabolitov hidroksilacije (M5) je bila C24H34O8 pri čemer M11 izgubi metilen(-CH2). MS spekter M5 je bil najden pri [M plus H]plus= 451.2413 in [M plus Na]plus= 473.2158. Pri energiji trka 40 V so bili glavni produkti ionovm/z 321.1516, 178.1225, 101.0705 in 59.0601 (slika4E). Proizvodnja prim/z 321.1516 je ustrezal M4cepitev metilena (-CH3) in plus Hplus.

Iz katerega koli sporoforja HE je bilo izoliranih 70 različnih sekundarnih metabolitovali micelij. Ti metaboliti so opredeljeni kotpolisaharidi, poliketidi,fenoli, terpenoidi inbioaktivne molekule [43–45]. Špekulirali smo, da ti običajni metaboliti,ki smo jih analizirali, so lahko tudi predhodniki ali vmesni produkti micelijaprej omenjeni sekundarni metaboliti. Kljub temu so poročali, da M1, M2,M3, M4 in M5 lahko predstavljajo ključne intermediate med ehinakozidom A in sekundarnimmetaboliti za študije na podganah in ljudeh. Zaradi naraščajoče uporabe micelija HE kot afunkcionalni dodatek, bo prepoznavanje teh metabolitov razkrilo tudi uporabne biomarkerje.Če vzamemo za primer holesterol, predhodnike ali vmesne produkte različnihsnovi, ki nastanejo s procesom jetrnih encimov, se presnovijo v oksisterol, ki jezdaj razumemo kot močan metabolit v presnovi sterola inregulacija sinteze [46]. 

Slika 3.(A) MS spekter ehinakozida A s tandemom tekočinske kromatografije ultra visoke ločljivostikvadrupolna časovno-preletna masna spektrometrija. (B) MS/MS spekter ehinakozida A z antekočinska kromatografija ultra visoke ločljivosti - tandemska kvadrupolna časovno-preletna masna spektrometrija.(C) Predlagane strukture produktnih ionov, ki jih proizvaja ehinakozid A, pri energiji trka 10 V.(a) [C20H29O2]plus= 301.2162, (b) [C20H27O]plus= 283.2052.  : matični ion.

Slika 4.MS in MSMS spekter (A) Alkoholna dehidracija (M1), (B) Demetilacijski metaboliti(M2), (C) presnovki demetilacije in hidrogenacije (M3), (D) 2 × presnovki hidroksilacije (M4),(E) Demetilacija in dva metabolita hidroksilacije (M5) z uporabo ultra visoko zmogljive tekočinekromatografija-tandemska kvadrupolna časovno-preletna masna spektrometrija. : matični ion.

M2 in M3 sta bila odkrita pri 60 minutah za podganja jetra S9, medtem ko za človekajetra S9, M2 in M3 so bili odkriti pri 10, 30, 60 in 120 min. Domnevali smo, da bi M3 lahko izdelalipo dveh različnih presnovnih poteh; ena iz ehinakozida A v M3, druga pa je bila pridobljenaod M1. V nasprotju s tem sta bila M4 in M5 odkrita pri 10, 30 in 60 minutah podganjetra S9. V človeškemjetra S9, M4 je bil odkrit pri 10, 30, 60 in 120 min. M5 je bil zaznan pri120 min. Časvideza lahko pojasni, da lahko presnovna pot M5 izhaja iz M4.

Ta študija zagotavlja dodatne informacije za klinične študije micelija HEmanjkajoče informacije, ki je presnovno delovanje bioaktivne spojine. Vnedavna randomizirana, dvojno slepa, s placebom nadzorovana študija, tri 350 mg/g micelija HE(vsebuje 5 mg/g ehinakozida A) kapsule intervencije, za 49 tednov, dokazano višjeInstrument za preverjanje kognitivnih sposobnosti, Mini pregled duševnega stanja, ininstrumentalOcene dejavnosti Daily Livingin dosegli boljšo kontrastno občutljivost pri bolnikih zstarost > 50 let in diagnozaverjetna Alzheimerjeva bolezen, v primerjavi zplacebo skupina [19]. Z razumevanjem profila metabolitov ehinakozida A lahko razlagamotoehinakozid A obogaten micelij HE je izboljšal nevrokognitivno motnjo, kar bi lahko bilovečinoma prispevala nepresnovljena spojina. Kar zadeva ehinakozid A,metaboliti sodobro prenašajo in so lahko pomembne pri doseganju nevro-prehranskih koristi, kar boraziskati v prihodnjih študijah. 

To je prva študija, ki je vzpostavila analizo presnovne stabilnosti z masno spektrometrijoin identificirati petnajst običajnih metabolitov ehinakozida A, najdenih v jetrih podgan in človeka S9ulomki. Rezultati te študije bodo pomagali razumeti značilnosti, varnost inučinkovitost te edinstvene bioaktivne spojine. Naši rezultati to kažejoehinakozid Aje kliničnokoristi lahko izhajajo iz spojine in njenih metabolitov. V prihodnje bomo analiziralipresnovkov iz krvi, organov in tkiv za vzpostavitev popolne baze podatkov o presnovi.Pričakuje se, da bo takšno delo pomagalo pri funkcionalnih raziskavah hrane, prehranskih dopolnil innatančna medicina.

Dodatni materiali:Naslednje so na voljo na spletni strani1, Tabela S1: Identiteta metabolitov ehinakozida A v jetrih podgan in človeka S9z UPLC-QTOF/MS.

Avtorski prispevki:Interpretacija podatkov, Y.-HK, T.-WL, J.-YL, Y.-WC in T.-JL; metodologija;Y.-HK, T.-WL in T.-JL; preiskavo, ki sta jo izvedla T.-JL in C.-CC; surovine zagotavlja:Y.-HK, T.-WL, J.-YL, Y.-WC, T.-JL in C.-CC; vizualizacija: Y.-HK; prvotna priprava osnutkaopravili Y.-HK, T.-WL, T.-JL in C.-CC; pisanje—pregledovanje in urejanje, Y.-HK, T.-JL inC.-CC Vsi avtorji so prebrali in se strinjajo z objavljeno različico rokopisa.

Financiranje:Ta raziskava ni prejela zunanjega financiranja.

Izjava o razpoložljivosti podatkov:Surovine in spojine, predstavljene v tej študiji, so na voljood ustreznega avtorja na zahtevo.

Nasprotja interesov:Avtorji izjavljajo, da ni navzkrižja interesov.

Razpoložljivost vzorcev:Vzorci spojin so na voljo pri avtorjih.

Reference

1. Mitra, V.; Metcalf, J. Funkcionalna anatomija in oskrba jeter s krvjo.Anaesth. Intenzivna nega Med.2009, 10, 332–333. [CrossRef] 

2. Alamri, ZZ Vloga jeter pri presnovi: posodobljen pregled s fiziološkim poudarkom.Int. J. Basic Clin. Pharmacol.2018, 7, 2271. [CrossRef] 

3. Russell-Jones, G. Potencialna uporaba receptorsko posredovane endocitoze za peroralno dostavo zdravil.Adv. Zdravilo Deliv. Rev.1996, 20, 83–97. [CrossRef] 

4. Šugarc, S.; Benet, LZ Vloga prenašalcev v farmakokinetiki peroralno danih zdravil.Pharm. Res.2009, 26, 2039–2054. [CrossRef]

5. Richardson, SJ; April, B.; Kulkarni, AA; Moghaddam, MF Učinkovitost pri odkrivanju zdravil: Preizkus jetrne frakcije S9 kot pregledza metabolično stabilnost.Zdravilo Metab. Lett.2016, 10, 83–90. [CrossRef] 

6. Corsini, A.; Bortolini, M. Z drogami povzročena poškodba jeter: vloga presnove in transporta zdravil.J. Clin. Pharmacol.2013, 53, 463–474. [CrossRef] [PubMed] 

7. Lam, WW; Chen, J.; Xu, RF; Silva, J.; Lim, H.-K. Identifikacija metabolitov pri odkrivanju zdravil. notriOptimizacija pri odkrivanju zdravil.Metode v farmakologiji in toksikologiji; Caldwell, G., Yan, Z., ur.; Humana Press: Totowa, NJ, ZDA, 2014; str. 445–459.

8. Prasad, B.; Garg, A.; Takwani, H.; Singh, S. Identifikacija metabolita s tekočinsko kromatografijo-masno spektrometrijo.Trendi TrACAnalno Chem.2011, 30, 360–387. [CrossRef] 

9. Zhang, D.; Luo, G.; Ding, X.; Lu, C. Predklinični eksperimentalni modeli presnove in dispozicije zdravil pri odkrivanju zdravil inrazvoj.Acta Pharm. greh B2012, 2, 549–561. [CrossRef] 

10. Wang, M.; Gao, Y.; Xu, D.; Koniši, T.; Gao, Q.Hericium erinaceus(Yamabushitake): edinstven vir za razvoj funkcionalnihživila in zdravila.Prehranska funkcija.2014, 5, 3055–3064. [CrossRef]

11. Hu, T.; Hui, G.; Li, H.; Guo, Y. Biofortifikacija selena vHericium erinaceus(goba levja griva) in njenain vitrobioaccessisposobnost.Food Chem.2020, 331, 127287. [CrossRef] 12. Kim, KH; Ne, HJ; Choi, SU; Lee, KR Izohericenon, nov citotoksični izoindolinski alkaloid iz Hericium erinaceum.J. Antibiot.2012, 65, 575–577. [CrossRef] 

13. Khan, MA; Tanja, M.; Liu, R.; Rahman, MMHericium erinaceus: Užitna goba z zdravilnimi vrednostmi.J. DopolnilnoIntegr. med.2013, 10, 253–258. [CrossRef]

14. On, X.; Wang, X.; Fang, J.; Chang, Y.; Ning, N.; Guo, H.; Huang, L.; Huang, X.; Zhao, Z. Strukture, biološke aktivnosti inindustrijske uporabe polisaharidov izHericium erinaceus(Levja griva) goba: Pregled.Int. J. Biol. Macromol.2017, 97, 228–237. [CrossRef] 

15. Kawagishi, H.; Shimada, A.; Shirai, R.; Okamoto, K.; Ojima, F.; Sakamoto, H.; Ishiguro, Y.; Furukawa, S. ehinakozidi A, B in Cmočni stimulatorji sinteze živčnega rastnega faktorja (NGF) iz micelija Hericium erinaceum.Tetrahedron Lett.1994, 35, 1569–1572. [CrossRef] 

16. Lee, KF; Chen, JH; Teng, CC; Shen, CH; Hsieh, MC; Lu, CC; Lee, KC; Lee, LY; Chen, WP; Chen, CC; et al. ZaščitnaUčinkicistanche tubulosain njegov izolirani ehinakozid A proti smrti nevronskih celic, povzročeni z ishemijo, prekZaviranje iNOS/p38 MAPK in nitrotirozina.Int. J. Mol. Sci.2014, 15, 15073–15089. [CrossRef] 

17. Tzeng, TT; Chen, CC; Chen, CC; Tsay, HJ; Lee, LY; Chen, WP; Shen, CC; Shiao, YJ Ciantin diterpenoid inSesterterpenske sestavinecistanche tubulosaIzboljšajte patologije, povezane z Alzheimerjevo boleznijo, v APP/PS1Transgene miši.Int. J. Mol. Sci.2018, 19, 598. [CrossRef]

Vprašaj za več:

E-pošta:wallence.suen@wecistanche.com Whatsapp plus 86 15292862950