以SLN递药载体和LC/MS定性、定量分析为研究策略的姜黄素类微量代谢物体内ADME过程分析及代谢规律研究

The low bioavailability characteristic of curcuminoids caused difficulty to it's in-vivo ADME process research and metabolic rules research, which were unstated in previous studies. Under the guide of increasing the trace metabolites concentration, improving the analytical signal strength and accuracy, this proposal aims to slove the difficulty of in-vivo ADME process research based on research strategy of SLN drug delivery carrier together with LC/MS qualitative and quantitative analysis method. The first step is to improve the in-vivo absorption of curcuminoids based on SLN drug delivery carrier to increase the trace metabolites concentration. The second step is to clarify the qualitative ADME process of curcuminoids by revealing its metabolic structure, metabolic type, metabolic source and metabolic pathways based on LC-DAD-IT/MSn method. The third step is to clarify the quantitative ADME process by analyzing the pharmacokinetics of muti-components between prototype and key metabolites based on LC/MRM-MS/MS method. In this step the proposed research involves the biotransformation and chemical synthesis of standard chemical markers of the key metabolites, and the main focus is to reveal the in-vivo "growth and decline" relationship between prototype and key metabolites. The last step is to combine the results of qualitative and quantitative analysis to summarize the metabolic rules of trace metabolites in aspects of in-vivo absorption, distribution and elimination. This proposal could slove the common difficulty of low-bioavailability components during in-vivo ADME process research, and also provide a new research idea for biopharmaceutical analysis.

姜黄素类成分的低生物利用度特性，使其体内ADME过程研究和代谢规律研究一直是以往报道未能阐明的难点。本项目以增加微量代谢物浓度、提高分析信号强度和准确度为指导，以基于SLN递药载体与LC/MS定性、定量分析法的研究策略，解决了该类成分体内研究的难点。首先制备SLN递药载体促进体内吸收，增加微量代谢物的浓度; 以LC-DAD-IT/MSn定性分析法，分析生物样本中代谢物的结构、类型、来源及代谢途径，从定性研究层面阐明体内ADME过程；同时以微生物转化和化学合成获得关键代谢物，以LC/MRM-MS/MS定量分析法研究原型成分与关键代谢物的多成分药代动力学关系，重点揭示体内含量的"消长"关系，从定量研究层面阐明体内ADME过程；最后结合定性、定量分析结果总结微量代谢物在体内吸收、分布、消除环节的代谢规律。 本项目解决了低生物利用度成分体内ADME过程研究的共性难点，为体内药物分析提供了新思路。

姜黄素类成分的低生物利用度特性，使其体内ADME过程研究和代谢规律研究一直是以往报道未能阐明的难点。本项目以增加微量代谢物浓度、提高分析信号强度和准确度为指导，以基于SLN递药载体与LC/MS定性、定量分析法的研究策略，解决了该类成分体内研究的难点。在ADME过程的定性研究中，从血浆、尿液、粪便、胆汁、肝脏和肿瘤组织中，鉴定出37个代谢产物。葡萄糖醛酸化、硫酸酯化和加氢还原化为姜黄素类化合物在体内的主要代谢方式。研究首次揭示了姜黄素类化合物在体内较全面的代谢途径和代谢规律，姜黄素类化合物口服后，血浆中不存在原型化合物，姜黄素原型的葡萄糖醛酸化(-GluA)是其能够通过小肠吸收和进入血液转运的的关键，原型的单葡萄糖醛酸继而在各种催化酶的作用下生成一系列次生代谢产物，包括硫酸酯化的复合二相代谢产物其复合代谢产物的Tetrahydro-型, Hexahydro-型和Octahydro-型还原复合代谢产物。姜黄素类化合物的化学结构中，直链上的双键在还原酶作用下进行消除是该类化合物在肝脏代谢中的主要途径；在排泄过程中，葡萄糖醛酸化二相代谢中葡萄糖醛酸键的脱离对代谢产物的排泄起到关键作用。在肿瘤组织中检测到三个姜黄素原型化合物，为姜黄素类化合物在临床应用当中作用癌症化学预防剂的应用提供了直接的证据。在ADME过程的定量研究中，基于LC/MS定量分析进行了姜黄素类化合物在体内的药代动力学研究，证实姜黄素类化合物在肿瘤组织中的浓度消除曲线符合一级动力学消除的特征，揭示了姜黄素类化合物的结构与其对肿瘤组织亲和性之间的关系，其对肿瘤组织的亲和性随甲氧基(-OCH3)数量的增加而显著提高。本研究首次从定性和定量两个层面系统的的阐明了姜黄素类化合物的体内代谢过程及代谢规律，所建立的研究策略是载体递药技术结合LC/MS检测技术在体内药物分析上的应用创新，为解决其他低生物利用度成分类似研究的共性难点提供了极强的借鉴意义。