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落新妇苷(astilbin),化学名 3,3,4,5,7-pentahydroxyflavanone3-(6-deoxy—(L—maIlllopyranoside)),是本实验室从中药土茯苓中提取到的黄酮苷类化合物。据报道落新妇苷具有多种生物活性,包括杀虫,抑制辅酶A还原酶及醛糖还原酶,保肝,抗水肿及抗氧化活性等。我们的前期研究表明落新妇苷具有显著的免疫抑制活性:显著地抑制迟发性超敏反应导致的接触性皮炎及肝损伤,抑制胶原诱导关节炎,其机理系通过诱导活化T淋巴细胞的凋亡、抑制淋巴细胞迁移等,但对正常淋巴细胞、内皮细胞、肝细胞等无影响,显示了针对活化T淋巴细胞的选择性抑制作用。落新妇苷的这种选择性免疫抑制作用同以往的免疫抑制剂相比具有明显的优势,很有希望作为一种新的免疫抑制剂用于免疫相关疾病的治疗。
为了更加深入地阐述落新妇苷的这种选择性的作用机制,我们希望从药物代谢动力学的角度出发,通过研究其体内动力学过程及其代谢物,洞悉落新妇苷在体内发挥作用的结构基础和生物学基础。这方面的研究不仅对于进一步发现新的先导化合物具有重要意义,同时还是决定落新妇苷能否作为新药开发的关键因素。
由此,本论文分三章就这些问题展开系列研究。
在第一章中,我们首次建立了血浆中落新妇苷的处理及分析方法,并对家兔口服和静脉给予落新妇苷后血药浓度进行测定。结果发现,落新妇苷口服给药后,其生物利用度为10%,但口服给药后血浆半衰期达10小时,与静脉给药相比明显延长。同时,还检测了其他体内药代动力学数据。这些结果为落新妇苷的生物活性的发挥提供了依据。那么,它在体内实际的代谢过程是如何进行的?其代谢产物是什么?其在体内发挥免疫抑制活性的形式又是什么呢?为了更好地解释这个问题,我们接下来对落新妇苷的体外及体内代谢进行研究。 在第二章中,我们首先在给药大鼠血及尿液中发现了落新妇苷代谢物的色谱峰。为了鉴定并验证此代谢物的结构,我们首次在体外通过生物合成的方法制备并纯化得到落新妇苷的一个甲基化代谢物,进一步的波谱学解析表明此代谢物的结构为3—O—甲基落新妇苷。作为我们首次获得的落新妇苷的代谢物,3—O—甲基落新妇苷同时也是一个具有全新结构的化合物,其结构以前未见报道。落新妇苷新的代谢物的发现为深入研究落新妇苷的体内活性形式奠定了基础,因而具有重要的意义。进一步我们以体外获得的代谢物为标准品,利用HPLC及LC—MS技术,在保留时间和质谱特征两方面确定落新妇苷的体内代谢物结构为3—O—甲基落新妇苷,与体内生物合成产物为同一化合物。至此,我们从体内和体外两个方面阐述了落新妇苷的代谢途径。落新妇苷代谢方式为其黄酮母核中 B环上羟基进行单甲基化形式的代谢。需要特别指出的是,大多数黄酮苷都会发生脱糖代谢生成其苷元,而我们并未检测到落新妇苷的苷元。在这一点上,落新妇苷同其它黄酮苷的代谢途径有所不同。为了确证这样的结果,我们选取了与落新妇苷结构相近的两个化合物芦丁及槲皮苷并比较了它们体内代谢途径差别。结果发现这三个化合物结构中连接糖的类型确实能影响他们的代谢途径。这也说明落新妇苷的代谢特点同其他黄酮类化合物相比,具有一定的独特性,这种独特的代谢方式很有可能与它选择性的免疫抑制作用特点相关。
鉴于3—O—甲基落新妇苷作为落新妇苷在体内的主要存在形式之一,有必要建立一种检测方法用于同时检测血浆样品中落新妇苷及其代谢物3—O—甲基落新妇苷的药物浓度。这种方法的建立也为深入研究落新妇苷及其代谢物的临床前药代动力学及将来的临床药代动力学实验提供方法学基础。
上述研究中,我们获得了全新结构的代谢物3—O—甲基落新妇苷并对落新妇苷的体内外代谢途径进行了考察与归纳。那么,3—O—甲基落新妇苷是否为落新妇苷的活性代谢物呢?它在体内是否参与了落新妇苷的这种独特的选择性免疫抑制作用呢?在第三章研究中,我们进一步考察了3—O—甲基落新妇苷在免疫抑制方面的作用。结果发现,与落新妇苷类似,在picryl chloride诱导的小鼠耳肿胀模型上,3—O—甲基落新妇苷可以显著抑制picryl chloride诱导的耳肿胀。这种作用可能与其抑制Th1型细胞因子TNF—α及INN—γ有关。
总之,在本研究中,我们首先通过建立血浆中落新妇苷的处理及分析方法,探讨了落新妇苷给家兔灌胃和静脉注射后的体内过程,检测了其给药后的生物利用度和各种药代动力学数据。进一步针对大鼠口服后出现的代谢产物峰,利用体外生物反应方法制备获得了落新妇苷的一个全新结构的代谢物3—O—甲基落新妇苷,进一步的研究表明3—O—甲基落新妇苷也为落新妇苷的体内代谢物。在体内和体外模型上证实3—O—甲基落新妇苷.具有与落新妇苷类似的免疫抑制活性,并建立了同时检测落新妇苷及其活性代谢物血药浓度的分析方法。这对更加深入的阐明落新妇苷的作用机理及临床研究无疑具有重要的意义。