カンクサから精製された天然生理活性化合物エキナコシドの一般的な肝臓代謝物の同定

3.1. ラットおよびヒト肝臓 S9 分析におけるエキナコシド A の定量

エキナコシドA は、ラットおよびヒトの肝臓 S9 画分を使用して検査され、次のように定量化されました。異なる時点での HPLC-QQQ/MS。 エキナコシドの残りの時間経過プロファイルA、ラットおよびヒトの肝臓 S9 画分の処理を図に示します。1。 よくかき混ぜたものを使用するモデル」と式の計算 [27]の予測値を表に示します。1。 ねずみ肝臓 S9 は 60 分以内にエキナコサイド A の約 75.4 パーセントを代謝しました。 ヒト肝臓 S9 代謝120 分以内にエキナコシド A が約 49.8 パーセント。 NADPH の存在下では、エキナコシド A はよりゆっくりと代謝され、t1/2 = 114 人間では .92 分。 EH 薬の一部です肝臓によって一度に濾過され、薬物は不可逆的に除去（抽出）されます。E であることがわかりました。H ラットの方が人間よりも高かった。 この結果は妥当なものであり、から判断t1/2 ラットの肝臓はより速く代謝することが報告されているため、人間の肝臓 [28]。 ラット肝臓 S9、GKB202 を使用した他の化合物の報告と比較の樟芝菌糸体(t1/2 = 3.68 分）は、 エキナコシド A [29]. 

図1。エキナコシドラットおよびヒトの肝臓 S9 における残存時間と時間の関係。 データは次のように表示されます3回の測定の平均値。

以前の報告では、3 g/kg では悪影響は観察されなかったことが示されています。Sprague-Dawley ラットにおける 28- 日の経口摂取におけるエキナコシド A 強化 HE の体重/日。現在の研究による肝細胞代謝に対する投与量入力は合理的な相関関係を示しています。以前の生体内エキナコシド A 化合物の薬物動態 (PK) の研究 [30,31]. 最近のあるあるでは生体内ツァイらの報告によると、 グループは、その後ラットの血漿からエキナコシド A を検出しました。HE 菌糸体 (50 mg/kg) を 60 分で経口投与 [32]。 これは、現在試験管内でこの調査結果では、理論的には、依然として最大 24.6% が存在することが証明されました。ラット肝臓S9代謝後の化合物の残存。 さらに約半分は未代謝のエキナコシド A が残りのヒト肝臓 S9 で検出され、これが証明されました。完全な化合物構造が血流に入る可能性があり、それが原因となる神経保護における有効性。 共通の代謝産物が提供するかどうかに関係なく、生物学的機能はまだ研究中であり、別の研究で報告される予定です

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3.2. ラットとヒトにおける in vitro 代謝物の同定

超高性能液体クロマトグラフィー/四重極飛行時間型質量分析 (UPLC-QTOF/MS) を使用して、ポジティブ モードとネガティブ モードで代謝物を同定しました。 この研究におけるエキナコサイド A 代謝産物とラットおよびヒトの肝臓 S9 代謝産物との比較を表に示します。2。 エキナコシド A インキュベーション後に 24 個の代謝物が見つかり、M1-M24 として割り当てられました (表 S1)。 ラットおよびヒトの肝臓 S9 とインキュベートした後、5 つの一般的な代謝産物が検出されました。 質量誤差はすべて以下5ppm。 ピーク面積に基づく上位 3 つの豊富な代謝産物は、グルタチオン結合と脱メチル化 (M6)、脱メチル化 (M2)、および脱メチル化と水素化 (M3) でした。 アルコールの脱水 (M1)、脱メチル化 (M2)、脱メチル化と水素化 (M3)、2× ヒドロキシル化 (M4)、脱メチル化、および 2 つのヒドロキシル化 (M5) 代謝産物の両方が、ラットおよびヒトの肝臓 S9 で同定されました。 エキナコサイド A の提案された代謝経路と考えられる代謝産物を図に示します。2. 

表 2.エキナコシド A の一般的な肝臓代謝産物は、ラットおよびヒトの肝臓 S9 で検出されました。UPLC-QTOF/MS。

エキナコサイド A 式の親化合物は C でした25H36O6。 MSスペクトルエキナコシドA は [M plus H] で見つかりましたプラス= 433.2573 および [M プラス Na]プラス= 455.2405 (図3A)。 の10Vの衝突エネルギーによるMS/MSスペクトルを図に示します。3に該当するBCO エーテル結合の切断 ([C20H29O2] プラス= 301.2162 および [C20H27O]プラス= 283.2052) （形3C) [15,32]。 アルコール脱水代謝物 (M1) の式は C でした。25H34O5, エキナコシド A が H を失った状態2O [33,34]。 M1 の MS スペクトルは [M plus H] で見つかりました。プラス= 415.2472 および [M プラス Na]プラス= 437.2255。 10V の衝突エネルギーでは、主生成物イオンがそうだったm/z 283.2036、215.1701、181.1249、135.0817、119.0856、105.0709、および 69.0327 (図4A). 2つの製品イオンはエキナコシド A イオンのイオンと類似していました (m/z 283.2036 およびm/z 119.0856)、およびm/z 301.2162が消えました。 M1 が脱水状態になっている可能性があります。ペントース断片における水分の損失を示すために使用される [35]。 脱メチル化代謝物 (M2)式はCでした24H34O6、エキナコシド A がメチレン (-CH を失う)2) [36]。 衝突時40 V のエネルギー、M2 の MS スペクトルは [M plus H] で見つかりました。プラス= 419.2407。 主な製品イオンはあったm/z 312.0488、269.9469、231.0432、123.0552、および 179.0486 (図4B)。 生産でm/z 269.9469、179.0486 はメチレン (-CH の切断) に相当します。3）とプラスHプラス。 脱メチル化と水素化代謝物 (M3) の式は C でした。24H36O6 とアルケンの M2 還元 (+ H2) [37–39]。 M3 の MS スペクトルは [M plus H] で見つかりました。プラス= 421.2569 および [M プラス Na]プラス= 443.2355。 衝突エネルギー40Vで主生成物イオンはあったm/z 353.2141、277.2183、147.1172、および 77.0054 (図4C)。 での生産m/z 353.2141、277.2183は水素化に対応していました。 2× 水酸化代謝物 (M4) の式は C でした25H36O8 エキナコシド A によるイソプロピルの水酸化側鎖とシクロペンテン [40–42]。 M4 の MS スペクトルは [M plus H] で見つかりました。プラス= 465.2461 および [M プラス Na]プラス= 487.2315。 衝突エネルギー 20V では、主なプロダクト イオンは次のとおりでした。m/z 297.1842、255.1389、177.1115、133.0860、および 89.0597 (図4D)。 での生産m/z 297.1842 および 89.0598 は水酸化に対応していました。 脱メチル化と2 つのヒドロキシル化代謝物 (M5) 式は C24H34O8 M11 はメチレンを失います(-CH2）。 M5 の MS スペクトルは [M plus H] で見つかりました。プラス= 451.2413 および [M プラス Na]プラス= 473.2158。 40 V の衝突エネルギーでは、主なプロダクト イオンは次のとおりです。m/z 321.1516, 178.1225, 101.0705、および 59.0601 (図4E)。 での生産m/z 321.1516はM4に対応メチレン (-CH の切断)3) とプラス Hプラス.

いずれの HE スポロフォアからも 70 種類の異なる二次代謝産物が単離されていますまたは菌糸体。 これらの代謝物は次のように識別されます。多糖類、ポリケチド、フェノール, テルペノイド、および生理活性分子 [43–45]。 私たちは、これらの一般的な代謝産物は、私たちが分析したものは、菌糸体の前駆体または中間生成物である可能性もあります先ほども触れた二次代謝物。 それにもかかわらず、M1、M2、M3、M4、および M5 は、エキナコシド A と二次化合物の間の重要な中間体を表す可能性があります。ラットとヒトの研究のための代謝物。 HE 菌糸体の使用が増加しているため、機能性サプリメント、これらの代謝産物を特定すると、有用なバイオマーカーも明らかになります。コレステロールを例にとると、さまざまな物質の前駆体または中間生成物が肝臓の酵素プロセスによって生成される物質は、オキシステロールに代謝されます。現在ではステロール代謝における強力な代謝産物として理解されており、合成規制 [46]. 

図3.(A) 超高速液体クロマトグラフィータンデムによるエキナコシド A の MS スペクトル四重極飛行時間型質量分析。 (B) エキナコシド A の MS/MS スペクトル超高速液体クロマトグラフィー - タンデム四重極飛行時間型質量分析。(C) 10 V の衝突エネルギーでエチナコサイド A によって生成されるプロダクト イオンの提案された構造。(a) [C20H29O2]プラス= 301.2162, (b) [C20H27O]プラス= 283.2052.  : 親イオン。

図4.MS および MSMS スペクトル (A) アルコール脱水症 (M1)、(B) 脱メチル化代謝物(M2), (C) 脱メチル化と水素化代謝物 (M3)、(D) 2 × 水酸化代謝物 (M4)、(E) 超高性能液体を使用した脱メチル化と 2 つの水酸化 (M5) 代謝産物クロマトグラフィー-タンデム四重極飛行時間型質量分析。 : 親イオン。

ラット肝臓 S9 では M2 と M3 が 60 分で検出されましたが、ヒト肝臓では M2 と M3 が検出されました。肝臓S9, M2 および M3 は 10、30、60、および 120 分で検出されました。 M3が生産される可能性があると推測しました2 つの異なる代謝経路による。 1 つはエキナコサイド A から M3 まで、もう 1 つは派生したものです。M1から。 対照的に、M4 および M5 は、ラットでは 10、30、および 60 分で検出されました。肝臓S9。 人間では肝臓 S9、M4 は 10、30、60、120 分で検出されました。 M5が検出されたのは、120分。 時間この外観から、M5 代謝経路が M4 に由来する可能性があることが説明できます。

この研究は、HE 菌糸体臨床研究のための追加情報を提供します。生理活性化合物からの代謝作用という情報が欠落しています。 で最近のランダム化二重盲検プラセボ対照研究、3 つの 350 mg/g HE 菌糸体(5 mg/g エキナコサイド A を含む) カプセル介入は 49 週間、より高い効果を示しました。認知能力スクリーニング装置, ミニ精神状態検査、 とインストゥルメンタル日常生活活動のスコア患者において、より優れたコントラスト感度を達成しました。年齢が50歳以上で、診断された場合アルツハイマー病の可能性と比較すると、プラセボ群 [19]。 エキナコサイド A 代謝産物のプロファイルを理解することで、次のように解釈できます。それかエキナコシドAが豊富なHE菌糸体は神経認知障害を改善します, それはかもしれない主に未代謝化合物から寄与. エキナコサイドAに関しては、代謝物は忍容性が高く、神経栄養上の利点を達成する上で重要である可能性があります。将来の研究で調査される. 

これは代謝安定性の質量分析分析を確立した最初の研究ですラットとヒトの肝臓 S9 に見られるエキナコシド A の 15 種類の一般的な代謝産物の同定分数。 この研究の結果は、特性、安全性、および安全性を理解するのに役立ちます。このユニークな生理活性化合物の効率。 私たちの結果は次のことを示していますエキナコシドAの臨床化合物とその代謝物から利益が得られる可能性があります。 今後は分析していきます血液、臓器、組織からの代謝物を収集して、完全な代謝データベースを確立します。このような研究は、機能性研究食品、栄養補助食品、精密医療。

補足資料:以下はオンラインで入手可能です1、表 S1: ラットおよびヒト肝臓 S9 におけるエキナコシド A 代謝産物の正体UPLC-QTOF/MS を使用します。

著者の寄稿:データ解釈、Y.-HK、T.-WL、J.-YL、Y.-WC、T.-JL。 方法論。Y.-HK、T.-WL、T.-JL。 T.-JL と C.-CC が調査を実施。 原材料の提供元:Y.-HK、T.-WL、J.-YL、Y.-WC、T.-JL、C.-CC。 視覚化: Y.-HK; 原案の準備Y.-HK、T.-WL、T.-JL、C.-CC によって行われました。 執筆—レビューと編集、Y.-HK、T.-JL、C.-CC すべての著者は原稿の出版版を読み、同意しました。

資金提供:この研究には外部からの資金提供はありませんでした。

データの可用性に関する声明:この研究で提示された原材料と化合物は入手可能です要求に応じて対応著者から提供されます。

利益相反:著者は利益相反がないことを宣言します。

サンプルの入手可能性:化合物のサンプルは著者から入手できます。

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