地乌皂苷治疗类风湿性关节炎的体内药效物质基础及其代谢机制研究

Di-Wu saponins showed significant anti-inflammatory and immunosuppressive activity in the phase III clinical trials, which is expected to be developed into a new drug of traditional Chinese medicine with the high efficiency and low toxicity for the treatment of rheumatoid arthritis. Our previous investigation showed that it is the in vivo metabolic products of Di-Wu saponins integral groups, rather than a single ingredient or ingredients group prototype, play a pharmacodynamics in anti-rheumatic. But the in vivo effective material basis and metabolic mechanism of Di-Wu saponins are still not clear. Based on our previous findings, the present project intends to carry out investigation on the in vivo effective material basis of Di-Wu saponins for the treatment of rheumatoid arthritis. In this project, the animal model of rheumatoid arthritis will be used, the inflammatory factors, including TNF-alpha and IL-1 beta, will be detected by microdialysis technology combined with UPLC/Q-TOF analysis to study the in vivo effective material basis of Di-Wu saponins. Moreover, the in vitro experiment on relevant drug metabolism will also be carried out to study the metabolic mechanism of Di-Wu saponins. The above results will provide scientific basis for the pharmacodynamic meachanisms of Di-Wu saponins on the treatment of rheumatoid arthritis, and the guidance of its rational use in clinical application.

中药地乌的总皂苷部位具有良好的抗炎及免疫抑制活性，目前已完成III期临床试验，有望开发成为高效、低毒的治疗类风湿性关节炎的中药5类新药。在前期工作中，我们首次发现地乌皂苷的整体成分群在体内的代谢产物发挥了抗风湿的药效作用，而非某单一成分或成分群原型起效，但其具体的体内药效物质基础及代谢机制尚不明确。本项目拟在前期工作基础上，采用整体动物模型，运用微透析技术结合UPLC/Q-TOF分析方法采集数据，以炎症因子TNF-α和IL-1β为药效学指标，运用灰色关联方法对二者进行相关性分析，从整体、宏观的角度研究地乌皂苷的体内药效物质基础，并通过体外相关药物代谢实验对其代谢机制进行研究，以期为地乌皂苷抗类风湿性关节炎的作用机制研究及其临床合理、安全用药提供科学依据。

地乌风湿安胶囊已完成III临床试验，有望成为用于治疗类风湿性关节炎（rheumatoid arthritis, RA）的中药五类新药。然而，地乌总皂苷（地乌风湿安胶囊中间体）的药代动力学研究未见报道。本研究通过体内、外相关实验，在建立UPLC-QTOF/MS法测定生物样本中AC（地乌总皂苷的主要活性成分之一）含量的基础上，采用HR-ESIMS、NMR等技术，利用肠菌酶和肝肠微粒体体外孵育方法，结合PAMPA实验和MDCK模型，对AC及其肠代谢产物开展了药代动力学研究（包括转运机制、组织分布、代谢与排泄研究）。结果表明：（1）AC 的口服生物利用度极低（0.03%）。肠道菌群介导的代谢转化为其生物利用度低的主要原因。（2）AC的肠代谢产物难以入血，其主要原因为渗透性差及肝 CYPCYP 酶介导的代谢。（3）前期研究表明 AC在体内外均有抗炎活性，虽然其生物利用度较低，但在血液及各组织中均有分布，说明原型化合物可能是其体内发挥药效的主要物质；另AC在小肠中具有较高的暴露（2.13-24.3 μmol/L），推测AC的药效发挥还可能与其调节肠道菌群有关。本研究结果为地乌总皂苷整体药代动力学研究奠定了基础，为阐明地乌总皂苷的体内药效物质提供了科学依据。