新型α-葡萄糖苷酶抑制劑1-脫氧野尻霉素-羥基查耳酮雜合體在大鼠體內(nèi)的吸收與代謝

曾嘉程，肖品鑑，聶嘉文，凌麗娟，林?萍，唐道邦，張清峰，陳繼光，尹忠平,*

（1.江西農(nóng)業(yè)大學食品科學與工程學院，江西省天然產(chǎn)物與功能食品重點實驗室，江西省農(nóng)產(chǎn)品加工與安全控制工程實驗室，江西 南昌 330045；2.廣東省農(nóng)業(yè)科學院蠶業(yè)與農(nóng)產(chǎn)品加工研究所，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部功能食品重點實驗室，廣東省農(nóng)產(chǎn)品加工重點實驗室，廣東 廣州 510610）

糖尿病是一種以高血糖為特征的代謝疾病，可分I型、II型、特殊類型和妊娠期糖尿病4種類型[1]，其中以II型糖尿病為主，占90%以上，多由胰島素抵抗引起[2]。隨著人們經(jīng)濟水平的提高以及生活習慣和膳食結構的改變，糖尿病及其并發(fā)癥的發(fā)病率在逐年上升[3]。據(jù)2019年國際糖尿病聯(lián)合會（International Diabetes Federation，IDF）發(fā)布的第九版《全球糖尿病概覽》報道，我國約有1.164億糖尿病患者，居世界首位[4]。糖尿病及其并發(fā)癥嚴重威脅著人們的身體健康，同時極大地降低了患者的生活質(zhì)量，給家庭、社會造成了嚴重的經(jīng)濟負擔。

控制血糖是糖尿病患者的重要目標，主要通過藥物治療和飲食控制來實現(xiàn)。目前，市面上常見的降糖藥物主要有磺酰脲類、雙胍類、胰島素類、噻唑烷二酮類化合物以及α-葡萄糖苷酶抑制劑類等[5-6]?？诜?葡萄糖苷酶抑制劑（α-glucosidase inhibitor，AGI）是控制餐后血糖的主要手段之一，該類物質(zhì)在腸道內(nèi)能抑制淀粉類碳水化合物水解的關鍵酶——α-葡萄糖苷酶的活性，因而可以延緩碳水化合物的消化吸收，從而達到抑制餐后血糖水平過高、過快升高的目的。《II型糖尿病全球指南》和《中國II型糖尿病防治指南》指出，以提高糖尿病患者當前和今后長期生活質(zhì)量為目標，服用α-葡萄糖苷酶抑制劑是治療II型糖尿病的首選方法[7-12]。常見的α-葡萄糖苷酶抑制劑主要有阿卡波糖、伏格列波糖和米格列醇等，多為低聚糖或單糖結構類似物。這些抑制劑均為競爭性抑制劑，具有良好的效果，但也會引起一些不良反應，如腸鳴音亢進、腹脹、腹瀉和腹痛等[13]，還可能會引起惡心、嘔吐等癥狀[14]；此外，肝損傷也較為常見，偶有皮膚瘙癢、蕁麻疹等發(fā)生[15]。因此，開發(fā)新型、高效的α-葡萄糖苷酶抑制劑具有重要的價值和意義。

本實驗室前期對1-脫氧野尻霉素進行了結構修飾，在其氨基上接入不同碳鏈長度的烷基鏈，再在烷基鏈的另一端接入羥基查耳酮基團，獲得了一系列橋型的1-脫氧野尻霉素-查耳酮雜合體類衍生物[16]。通過篩選得到了多個高活性的α-葡萄糖苷酶抑制劑，其中以1-脫氧野尻霉素-羥基查耳酮雜合體（DC-5）的活性最好，已獲得了該物質(zhì)的相關專利[17]。體外活性檢測結果表明，DC-5對α-葡萄糖苷酶的抑制常數(shù)為10 μmol/L，顯著優(yōu)于目前最常用的α-葡萄糖苷酶抑制劑-阿卡波糖[18]。本實驗進一步研究DC-5在大鼠體內(nèi)的吸收和代謝規(guī)律，采用超高效液相色譜-四極桿-飛行時間串聯(lián)質(zhì)譜（ultraperformance liquid chromatography quadrupole time-of-flight tandem mass spectrometry，UPLC-Q-TOF-MS/MS）鑒定其在血液中的主要代謝產(chǎn)物，并系統(tǒng)地檢測分析其在體內(nèi)的吸收分布情況和生物利用度，以期為其在控制餐后血糖中的應用提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

DC-5為本實驗室合成（純度≥99%）；清潔級SD雄性大鼠購于湖南長沙斯萊克景達實驗動物有限公司（生產(chǎn)許可證號：SCXK（湘）2016-0002）。

乙腈和甲醇（色譜純） 安徽天地高純?nèi)軇┕?；甲酸（分析純?北京索萊寶科技有限公司；無水乙醇和冰醋酸（分析純） 西隴科學股份有限公司。

1.2 儀器與設備

超高效液相色譜-三重四極桿質(zhì)譜儀、UPLC-Q-TOFMS/MS、FSH-2A型高速勻漿機 金壇區(qū)西城新瑞儀器廠；TGL-16B型高速離心機 上海安亭科學儀器廠；XH-T型渦旋混合器 金壇區(qū)白塔新寶儀器廠。

1.3 方法

1.3.1 大鼠灌胃及劑量

實驗大鼠為雄性SD大鼠，大鼠在光照/黑暗循環(huán)時間12 h/12 h、動物房溫度為23～25 ℃、相對濕度50%～55%的條件下適應性飼養(yǎng)3 d，期間可自由攝食和飲水[19]。參考Zheng Dan等[20]的實驗方法并進行修改，對隨機分組的大鼠禁食不禁水12 h，之后灌胃1 mL劑量為20 mg/kgmb的DC-5；為了檢測DC-5的生物利用度，同時采取尾部靜脈注射的方式進行對照實驗，注射劑量為2 mg/kgmb，注射體積為100 μL。

1.3.2 血漿樣品的采集及處理

參考Zheng Dan[20]、李志軍[21]及刑萌萌[22]等的實驗方法進行血漿樣品采集和處理，實驗大鼠18只，體質(zhì)量為（220f20）g，并在灌胃DC-5前（0 h）及灌胃后0.5、1、1.5、2、3、6、12、24 h共計9 個時間點進行尾部靜脈采集血樣；所采集血液樣本低溫存放0.5 h后，在5 000 r/min的條件下離心10 min，收集上清液（血漿），置于－80 ℃環(huán)境中凍存待測；準確吸取50 μL大鼠血漿樣品，置于1.5 mL離心管，加入145 μL甲醇和5 μL醋酸，渦旋混合2 min，12 000 r/min離心10 min，取上清液，置于65 ℃水浴鍋中濃縮至50 μL，再加入150 μL甲醇，渦旋振蕩后繼續(xù)濃縮；重復上述離心濃縮操作兩次，取上清液，用于UPLC-Q-TOF-MS/MS等分析。

1.3.3 糞便和尿液樣品的收集及處理

將12只實驗大鼠隨機分成4?組，分別在灌胃前（0 h）及灌胃后0.5、1、1.5、2、3、6、12、24 h 9 個時間點收集每只大鼠的糞便及尿液，稱質(zhì)量記錄后將所有排泄樣品置于－80 ℃環(huán)境中凍存待測。

1.3.3.1 糞便樣品的處理

參考Zheng Dan[20]和Mekjaruskul[23]等的實驗方法，將收集的糞便樣品充分研磨均勻后，準確稱取0.2 g，加入2 mL 60%（體積分數(shù)，下同）乙醇（含1%醋酸），渦旋振蕩2 min后再超聲10 min，隨后以12 000 r/min離心10 min，取上清液用于超高效液相色譜三重四極桿串聯(lián)質(zhì)譜（ultra-performance liquid chromatography tandem triple quadrupole tandem mass spectrometry，UPLC-QqQMS/MS）分析。

1.3.3.2 尿液樣品的處理

參考Zheng Dan等[20]的實驗方法，將收集的尿液樣品渦旋振蕩后，準確吸取195 μL，加入5 μL冰醋酸，在12 000 r/min的離心條件下離心10 min，取上清液用于UPLC-QqQ-MS/MS分析。

1.3.4 組織器官樣品的收集及處理

參考Zheng Dan等[20]的實驗方法，將36只實驗大鼠隨機分成6 組并單獨稱質(zhì)量記錄。分別在灌胃前（0 h）及灌胃后0.5、1、2、3、6 h脫頸處死大鼠，取心、肝、脾、肺、腎、胃、小腸等器官，用生理鹽水反復沖洗干凈并用濾紙吸干多余水分，稱質(zhì)量記錄后將所有器官樣品置于－80 ℃環(huán)境中凍存待測；隨機剪取0.5 g組織器官樣品，加入1 mL甲醇（含1%醋酸），使用高速勻漿機均質(zhì)器官樣品3～5 次（每次約30 s）直至勻漿狀，將均質(zhì)化后的樣品在12 000 r/min的速度下離心10 min，取上清液用于UPLC-QqQ-MS/MS分析。

1.3.5 定性定量檢測

1.3.5.1 UPLC-Q-TOF-MS/MS檢測

參考Zheng Dan[20]、Wang Xijun[24]及Sun Cuicui[25]等的質(zhì)譜條件進行檢測，采用UPLC-DAD-Q-TOF-MS 5600-plus質(zhì)譜儀鑒定代謝產(chǎn)物。色譜柱為UPLC BEH C18柱（100 mmh2.1 mm，1.7 μm），流動相流速為0.3 mL/min，進樣體積為2 μL，柱溫為40 ℃；代謝產(chǎn)物質(zhì)譜圖在全掃描非靶向模式下得到，一級質(zhì)譜母離子掃描范圍為m/z100～1 500，二級質(zhì)譜掃描子離子掃描范圍為m/z50～1 250；離子化模式為電噴霧正離子模式，離子源電壓5 500 V，離子源溫度600 ℃，去簇電壓100 V，碰撞能量35 eV，碰撞能量擴展15 eV；霧化氣體為氮氣，輔助氣1、2壓力均為50 PSI，氣簾氣壓力為35 PSI。利用Analyst 1.6軟件進行質(zhì)譜數(shù)據(jù)分析。

1.3.5.2 UPLC-QqQ-MS/MS檢測

采用UPLC-QqQ-MS/MS對大鼠血液、組織器官及排泄物中的DC-5質(zhì)量濃度進行定量分析；色譜柱為ZORBAX Eclipse Plus C18柱（150 mmh2.1 mm，3.5 μm），流動相為乙腈（A）和0.1%（體積分數(shù)，下同）的甲酸-水溶液（B），梯度洗脫：0～2.5 min，5% A；2.6～4.0 min，25% A；流動相流速為0.3 mL/min，進樣體積2 μL，柱溫為40 ℃；離子源電壓分別為5 500 V，離子源溫度550 ℃，去簇電壓102 V，碰撞能量34 eV，輔助氣1、2均為50 PSI。

1.3.5.3 DC-5定量檢測標準曲線的建立

將DC-5母液（1 mg/mL）過0.4 μmol/L的有機濾膜，以色譜級甲醇分別稀釋成6.25、12.5、25、50、100、250、500 ng/mL的標準液，用于三重四極桿檢測。以DC-5的質(zhì)量濃度為橫坐標、峰面積為縱坐標，繪制DC-5濃度-峰面積標準曲線，所得的DC-5質(zhì)譜定量檢測標準曲線方程為y＝1 804.1x＋10 132，R2＝0.998 4。

1.3.6 代謝動力學參數(shù)及生物利用度的計算

代謝動力學參數(shù)通過DAS 2.0軟件使用模型擬合來計算，參數(shù)包括峰值濃度（Cmax）、達峰時間（Tmax）、代謝物濃度-時間曲線下面積（area under the curve，AUC）、平均駐留時間（mean residence time，MRT）、消除率（clearance，CL）和末端消除半衰期（T1/2）。

DC-5的絕對生物利用度（absolute bioavailability，F(xiàn)abs）通過下式計算。

式中：AUC0～t（oral）為口服灌胃途徑DC-5的質(zhì)量濃度-時間曲線下面積；AUC0～t（iv）為靜脈注射途徑DC-5的質(zhì)量濃度-時間曲線下面積；D（oral）為口服灌胃DC-5的劑量（20 mg/kgmb）；D（iv）為靜脈注射DC-5的劑量（2 mg/kgmb）。

1.4 數(shù)據(jù)處理與分析

樣本測定值為平行樣本的平均值，以平均值±標準差表示；采用DAS 2.0軟件計算灌胃和靜脈注射后大鼠體內(nèi)DC-5的相關代謝動力學參數(shù)。

2 結果與分析

2.1 DC-5在大鼠體內(nèi)代謝產(chǎn)物鑒定

采用正離子模式，以UPLC-DAD-Q-TOF-MS/MS 5600-plus質(zhì)譜儀全掃描檢測分析大鼠血漿中DC-5的代謝產(chǎn)物。DC-5（M0）為所灌胃的α-葡萄糖苷酶抑制劑，其分子式為C26H33NO6，結構式及質(zhì)譜如圖1所示。該物質(zhì)的準分子離子峰m/z為456.237 6，色譜保留時間為6.264 min，主要特征碎片離子m/z分別為232.154 3、225.091 1和128.106 8。DC-5在質(zhì)譜檢測中的碎裂過程推測如圖2所示。準分子離子峰m/z456.238 3碎裂為2’-羥基查耳酮基團碎片（S1：m/z為225.091 1）和帶5 個碳原子長度碳鏈的1-脫氧野尻霉素基團碎片（S2：m/z為?232.154 3）；m/z214.144 0、196.133 1、178.122 2處的碎片離子分別為S2 3?次脫水后的產(chǎn)物（－18 Da）；碎片離子m/z438.225 9、420.216 2和402.205 6分別為M0（DC-5）發(fā)生3 次脫水后形成的產(chǎn)物（－18 Da）。

圖1 DC-5的UPLC-Q-TOF-MS/MS檢測質(zhì)譜圖Fig. 1 Mass spectrum of DC-5 detected by UPLC-Q-TOF-MS/MS

圖2 DC-5在UPLC-Q-TOF-MS/MS檢測中的碎裂途徑推斷Fig. 2 Deduced fragmentation pathway of DC-5 for UPLC-Q-TOFMS/MS analysis

DC-5在血漿中主要以II相代謝為主，共鑒定出4 個代謝產(chǎn)物（表1、圖3）。代謝產(chǎn)物M1：色譜保留時間為6.541 min，準分子離子峰的m/z為458.252 3，推測是DC-5發(fā)生加氫還原反應（＋2 Da）的產(chǎn)物，其主要特征碎片離子為m/z232.1543、152.107 4和128.107 0（圖3B），與DC-5的部分二級碎片離子相一致。因此，M1被鑒定為DC-5的加氫產(chǎn)物，其分子式為C26H35NO6。代謝產(chǎn)物M2：色譜保留時間為6.279 min，準分子離子峰的m/z為472.247 5，其主要特征碎片離子m/z為225.088 7、121.041 8和69.073 1（圖3C），與DC-5的部分碎片離子峰相對應。因此，推斷M2是DC-5在大鼠體內(nèi)發(fā)生了甲基化的產(chǎn)物，分子式為C27H37NO6。代謝產(chǎn)物M3：色譜保留時間為4.619 min，質(zhì)譜檢測所得的準分子離子峰的m/z為550.404 2，特征碎片離子有m/z402.205 7、232.169 2、98.062 9（圖3D），與DC-5的部分碎片離子相吻合。由此判斷，M3為DC-5發(fā)生甲基化和磺酸化反應的產(chǎn)物，分子式為C27H35NSO9。代謝產(chǎn)物M4：色譜保留時間為4.170 min，該物質(zhì)的準分子離子峰的m/z為632.816 0，主要特征碎片離子有m/z456.173 4、210.156 9和69.081 9（圖3E），與DC-5的部分二級碎片離子一致。因此，M4被鑒定為DC-5發(fā)生了葡萄糖醛酸化反應后形成的產(chǎn)物，其分子式為C32H42NO14。

表1 大鼠血漿中代謝產(chǎn)物的化學式、母體及碎片離子Table 1 Chemical formulae, parent and fragment ions of DC-5 metabolites in rat plasma

圖3 DC-5在大鼠血液中的代謝產(chǎn)物的UPLC-Q-TOF-MS/MS檢測數(shù)據(jù)及譜圖Fig. 3 UPLC-Q-TOF-MS/MS analysis of DC-5 metabolites in the blood of rats

2.2 DC-5在大鼠體內(nèi)代謝途徑分析

根據(jù)大鼠血液樣本UPLC-Q-TOF-MS/MS檢測的數(shù)據(jù)，對DC-5在大鼠體內(nèi)的代謝途徑和產(chǎn)物進行了系統(tǒng)分析，如圖4所示，推測DC-5的體內(nèi)代謝途徑主要有3 條。代謝途徑1：DC-5進入大鼠體內(nèi)后，首先發(fā)生了加氫反應，形成代謝產(chǎn)物M1，其分子質(zhì)量增加了2 Da；M1再進行甲基化反應，生成了氫化、甲基化代謝產(chǎn)物M2，其分子質(zhì)量增加了14 Da；代謝途徑2：DC-5先后或同時進行了甲基化和磺酸化反應，形成了代謝產(chǎn)物M3，其分子質(zhì)量增加了94 Da；代謝途徑3：在葡萄糖醛酸化酶的作用下，分子中引入了葡萄糖醛酸基團，分子質(zhì)量增加了176 Da，形成了代謝產(chǎn)物M4。從理論上說，DC-5在大鼠體內(nèi)經(jīng)途徑2進行代謝時，應該還有只進行了甲基化和只進行了磺酸化的代謝產(chǎn)物形成，但未能在大鼠血液中檢出這兩個物質(zhì)，具體原因有待于進一步研究和分析。

圖4 DC-5在大鼠體內(nèi)的代謝途徑推斷Fig. 4 Deduced metabolic pathway of DC-5 in rats

2.3 DC-5在大鼠體內(nèi)的吸收分布和質(zhì)量濃度變化規(guī)律

2.3.1 血漿中DC-5的質(zhì)量濃度變化

本實驗以灌胃（20 mg/kgmb）和尾靜脈注射（2 mg/kgmb）兩種方式給予大鼠DC-5，采用UPLCQqQ-MS/MS進行檢測，連續(xù)監(jiān)測了大鼠灌胃和注射后24 h血液中DC-5的質(zhì)量濃度，以評價DC-5在大鼠體內(nèi)的吸收分布和代謝規(guī)律。如圖5所示，大鼠尾靜脈注射之后，血液中DC-5的質(zhì)量濃度迅速升高，很快就達到峰值質(zhì)量濃度（6 429.39 ng/mL），而后急速下降，3 h之后降速明顯變緩，6 h之后質(zhì)量濃度僅為285.46 ng/mL。采用DAS 2.0軟件進行藥代動力學參數(shù)計算，得出靜脈注射方式下DC-5的MRT為4.95 h，T1/2為7.61 h。上述結果顯示，DC-5入血后能較快地向其他組織器官轉移或代謝，在大鼠體內(nèi)蓄積的可能較低。相較于靜脈注射，灌胃方式下大鼠血液中的DC-5質(zhì)量濃度也有一個類似的上升-下降過程，但幅度很小，灌胃后0.5 h時DC-5質(zhì)量濃度達到峰值，僅為162.76 ng/mL；3 h之后質(zhì)量濃度為116.88 ng/mL；經(jīng)計算，灌胃方式下DC-5的MRT為11.41 h，T1/2為30.66 h。綜上所述，DC-5經(jīng)口攝入時，在胃腸道中很少一部分吸收入血，入血后的代謝也比較快，體內(nèi)蓄積的可能性低。本實驗后續(xù)為此還專門對DC-5進行了生物利用度檢測分析。

圖5 灌胃和靜脈注射兩種方式下大鼠血液中DC-5的質(zhì)量濃度變化Fig. 5 DC-5 concentration in the plasma of rats orally or intravenously given DC-5

2.3.2 大鼠各組織器官中的DC-5含量變化規(guī)律

灌胃DC-5之后，在本實驗所測的大鼠各組織器官中均檢測到了DC-5（圖6），分別在0.5 h或1 h時出現(xiàn)了峰值。在心、肝、肺、胃和小腸中，DC-5的含量均在灌胃后0.5 h達到峰值，分別為1.14、0.16、0.56、49.44 μg/g和6.96 μg/g，而后隨著時間的延長，其含量快速下降。脾、腎中DC-5含量的峰值出現(xiàn)在1 h，分別為0.81 μg/g和0.28 μg/g。從檢測數(shù)據(jù)來看，胃中DC-5含量的峰值高于包括小腸在內(nèi)的其他器官，說明DC-5可能主要是在胃中進行吸收。相比較而言，灌胃6 h之后，小腸和心臟中殘留的DC-5多一些，分別為0.85、0.58 μg/g。

圖6 灌胃方式下大鼠各器官中DC-5的含量變化情況Fig. 6 Changes in DC-5 concentration in the visceral organs of rats at different times after oral administration

2.4 DC-5的生物利用度

采用DAS 2.0軟件分別計算了口服和靜脈注射兩種方式下DC-5的藥代動力學參數(shù)，計算結果表明，AUC0～t（oral）為2 486.669，D（oral）為20 mg/kgmb；AUC0～t（iv）為16 926.417，D（iv）為2 mg/kgmb。按照1.3.6節(jié)中生物利用度公式進行計算，DC-5在大鼠體內(nèi)的絕對生物利用度為1.47%，這一數(shù)據(jù)與文獻報道的阿卡波糖的生物利用度（＜2%）基本相近[26-27]。從理論上講，作為控制餐后血糖的α-葡萄糖苷酶抑制劑，最佳情況是吸收入血部分的比率盡量低，即生物利用率較低，這樣在消化道中的濃度就會較高，對α-葡萄糖苷酶的抑制作用更強，抑制餐后血糖的效果會更好；另一方面，吸收入血比率低，可能產(chǎn)生的風險和副作用也更小。本實驗結果顯示，DC-5在大鼠體內(nèi)的生物利用度僅為1.47%，從這一角度來說，其具有良好的應用潛力。

2.5 DC-5在大鼠體內(nèi)的排泄規(guī)律

如圖7A所示，灌胃后24 h內(nèi)各時間點的大鼠糞便檢測結果表明，2 h后糞便中的DC-5含量開始升高，而后迅速上升，到6 h時達到峰值，峰值含量為61 750.59 ng/g，6 h內(nèi)的排泄量為灌胃量的1.26%；之后快速下降，12 h后降速明顯放緩，24 h時含量降至6 271.41 ng/g；24 h內(nèi)DC-5經(jīng)糞便途徑排出的總量為灌胃量的2.26%。

如圖7B所示，灌胃后24 h內(nèi)大鼠尿液中DC-5含量監(jiān)測結果表明，灌胃后0.5 h時尿液中即有DC-5排出，而后含量逐步升高，6 h后增速加快，12 h出現(xiàn)峰值，峰值含量為320.54 ng/g；24 h內(nèi)通過尿液排出的DC-5共計為720.48 ng，累計排泄率為灌胃量的0.015 6%；6～12 h時間段的排泄量較大，占尿液途徑累計排泄量的44.43%。相對于糞便排泄途徑來說，尿液排泄途徑的排出量很少，這與上述DC-5生物利用度很低這一結果吻合，由于DC-5在大鼠體內(nèi)吸收入血的比率很低，所以尿液中的排出量也比較低。由上述糞便和尿液兩條排泄途徑的檢測結果可知，糞便排泄是DC-5在大鼠體內(nèi)的主要排泄方式。

圖7 大鼠灌胃后24 h內(nèi)糞便及尿液中DC-5含量變化情況Fig. 7 Changes in DC-5 concentration in rat feces and urine collected at different times after oral administration (within 24 h)

3 討 論

研究活性成分在體內(nèi)的代謝，分析其在體內(nèi)的吸收、組織分布及排泄情況，有助于理解和認知其與機體之間的相互作用，是活性成分有效性和體內(nèi)毒性評價的重要依據(jù)[28]。有研究表明，黃酮類化合物在大鼠體內(nèi)主要會發(fā)生甲基化、羥基化、葡萄糖醛酸化、加氫還原、磺酸化等代謝反應，或上述反應的復合反應[29]。Zhang Li等[30]研究結果表明，黃酮口服后，血漿中的原型黃酮濃度非常低，其在血液中的II相代謝物主要有葡萄糖醛酸化、硫酸化和甲基化產(chǎn)物。根據(jù)Xia Bijun等[31]的報道，黃酮類化合物在腸道和肝臟中較易發(fā)生一種或多種代謝反應。本實驗以自制的新型α-葡萄糖苷酶抑制劑DC-5對大鼠進行灌胃，采用UPLC-Q-TOF-MS/MS對灌胃后大鼠血液中的主要代謝產(chǎn)物進行鑒定，研究了其在大鼠體內(nèi)的吸收和代謝規(guī)律，旨在為該物質(zhì)在餐后血糖控制中的應用提供參考。結果表明，DC-5在大鼠體內(nèi)的代謝與黃酮等活性天然產(chǎn)物的代謝相似，以II相代謝為主，血液中的主要代謝產(chǎn)物有加氫還原、氫化結合甲基化、甲基化結合磺酸化以及葡萄糖醛酸化4種，其中以加氫還原產(chǎn)物的含量最高，其他形式的產(chǎn)物相對較少。在代謝物鑒定的基礎上，對DC-5在大鼠體內(nèi)的代謝途徑也進行了初步的推測，認為其可能的代謝途徑主要有3?條（圖4），但具體的代謝過程和機制還不清楚，比如DC-5會在大鼠體內(nèi)會發(fā)生甲基化和磺酸化兩種反應，但這兩種反應發(fā)生的先后順序尚不能確定，這些具體的代謝機制問題還有待于進一步的研究。此外，本實驗僅對血液中的代謝物進行了鑒定，尚未鑒定糞便、尿液、組織器官中的代謝物，可能還存在其他形式的代謝產(chǎn)物。

腎臟是代謝物排泄的重要途徑，尿液在排泄低分子質(zhì)量的親水性有機陰離子中發(fā)揮著關鍵作用[31]。但Jeong等[32]研究表明，黃酮類化合物大部分代謝過程在腸道中進行，而腸道外排（通過糞便）是這類物質(zhì)II相結合物（非親水性的）排泄的主要途徑。本實驗結果顯示，糞便是DC-5在大鼠體內(nèi)的主要排泄途徑，24 h內(nèi)通過該途徑的累計排泄量為灌胃量的2.26%，而通過尿液排泄出的DC-5只占了灌胃量的0.015 6%，這與Jeong等[32]的研究結果類似。經(jīng)過檢測和計算，發(fā)現(xiàn)DC-5在大鼠體內(nèi)的生物利用度小于2%，說明DC-5灌胃后，只有很小的一部分進入了血液，所以其通過尿液途徑的排泄量非常少。基于上述分析，推測DC-5灌胃后，其絕大部分并未被吸收入血；此外，DC-5灌胃后，大部分在腸道中發(fā)生了一系列相關的代謝反應，轉變成了其他形式的代謝物，然后被排泄出了體外，由于本實驗未對灌胃大鼠糞便中的代謝物進行定性定量檢測，因此未統(tǒng)計到DC-5腸道代謝物的排泄量，這還有待于進一步的實驗驗證。

廉武星[33]和李洪梅[34]的研究結果表明，α-葡萄糖苷酶抑制劑-阿卡波糖具有良好的代謝動力學性質(zhì)，血漿蛋白結合率低，除了口服吸收較少之外，大部分由腸道排出，不經(jīng)過肝、腎排泄。阿卡波糖是目前常用的抑制餐后血糖的藥物，程鵬[26]和高惠君[27]等的研究表明，口服后阿卡波糖被吸收的部分較少，生物利用度小于2%，其控制餐后血糖的作用主要是在腸道內(nèi)通過抑制淀粉類碳水化合物消化酶的活性來體現(xiàn)，因此吸收少有利于抑制餐后血糖。本研究結果表明，DC-5在大鼠體內(nèi)的生物利用度僅為1.47%，較低的吸收利用率對于α-葡萄糖苷酶抑制劑抑制餐后血糖是有利的。

4 結 論

本研究在灌胃了新型α-葡萄糖苷酶抑制劑DC-5的大鼠血漿中鑒定出了加氫、加氫并甲基化、甲基化并磺酸化和葡萄糖醛酸化4?種代謝產(chǎn)物；代謝動力學檢測分析結果表明，灌胃后0.5 h血液、心、肝、肺、胃、小腸中的DC-5濃度達到峰值，而脾和腎則在灌胃后1 h達到最高值；相對來說，胃中DC-5的峰值濃度顯著高于其他臟器；血液中DC-5的峰值質(zhì)量濃度為162.76 ng/mL，T1/2為30.66 h；DC-5在大鼠體內(nèi)的生物利用度僅為1.47%；糞便是DC-5在大鼠體內(nèi)的主要排泄途徑，24 h內(nèi)的累計排泄量為灌胃量的2.26%。