基于UPLC-MS/MS和LC-Orbitrap-HRMS技术的金黄毒素代谢谱分析:I相代谢物结构解析与活性中间体鉴定

【字体: 时间:2025年06月06日 来源:Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis 3.1

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  本研究针对抗癌候选药物金黄毒素(chrysotoxine)代谢机制不明的关键问题,开发了高灵敏度UPLC-MS/MS方法(LLOQ 5 nM,运行时间2.0 min),系统评估了跨物种(人/猴/犬/鼠)肝微粒体代谢稳定性差异(t1/2 9.7-60.1 min),通过LC-Orbitrap-HRMS鉴定出7种I相代谢物(羟基化/去甲基化/脱氢)和7种GSH加合物,首次揭示其通过邻醌/醌甲基化物中间体激活的代谢通路,为抗宫颈癌药物开发提供重要ADME依据。

  

在传统中药石斛(Dendrobium chrysotoxum)中发现的天然化合物金黄毒素,近年来因其双重抑制p53/GPX4/SLC7A11铁死亡通路和PI3K/AKT/mTOR信号通路的特性,成为抗宫颈癌药物研发的新星。然而这个明星分子却面临重大挑战——口服生物利用度不足10%,血浆暴露量极低,其背后隐藏的代谢"黑箱"严重制约着临床转化。更令人担忧的是,某些药物代谢过程中产生的活性中间体可能引发肝毒性,历史上因这类问题退市的药物(如西他生坦)敲响了代谢研究缺失的警钟。

成都阿尔法生物技术有限公司等机构的研究团队在《Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis》发表的研究,首次系统揭示了金黄毒素的代谢命运。研究人员采用三大关键技术:1)建立超高效液相色谱-串联质谱(UPLC-MS/MS)高通量检测方法;2)运用四极杆-静电场轨道阱高分辨质谱(LC-Orbitrap-HRMS)进行代谢物结构解析;3)跨物种(人/猴/犬/大鼠)肝微粒体代谢稳定性比较体系。

【方法开发】
研究人员突破传统LC-UV方法局限,开发的UPLC-MS/MS方法将检测灵敏度提升至5 nM,运行时间缩短至2分钟,采用蛋白沉淀法(PPT)替代繁琐的液液萃取,完美适配高通量筛选需求。

【代谢稳定性】
实验显示金黄毒素代谢存在显著种属差异:猴肝微粒体中代谢最快(t1/2
9.7 min),而人源体系最稳定(t1/2
60.1 min),这种差异暗示动物实验数据向临床转化时需谨慎解读。

【代谢物鉴定】
通过全扫描/dd-MS2
模式捕获到7种I相代谢物,主要涉及三个转化途径:苯环羟基化(M3、M6)、甲氧基去甲基化(M7)以及二苯乙烯结构脱氢(M1、M4)。更关键的发现是,在添加谷胱甘肽(GSH)的体系中检测到7种加合物,证实金黄毒素会经细胞色素P450催化生成邻醌和醌甲基化物等高活性中间体。

这项研究不仅填补了金黄毒素ADME研究的空白,更揭示了其潜在毒理学机制——通过醌类活性中间体与生物大分子共价结合可能是未来临床应用中需要重点监测的风险点。研究者建立的跨物种代谢比较模型为其他天然药物开发提供了方法学范式,而发现的种属差异现象则强调在药物早期开发阶段必须引入人源化代谢模型。该工作为推进金黄毒素作为抗宫颈癌药物的临床前评价奠定了不可或缺的代谢理论基础,同时也为中药活性成分的现代化研究提供了典范案例。

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