《Journal of Chromatography B》：An integrated UHPLC-Q-TOF-MS/MS strategy for comprehensive characterization of chemical constituents and
in vivo metabolic profile of Bupi Yichang pills
编辑推荐：
•采用UHPLC-Q-TOF-MS/MS表征了补脾益肠丸（BYP）中的183种化学成分。•在大鼠中鉴定了93种原型化合物和98种代谢产物。•黄酮类化合物和单萜糖苷是主要的暴露化学类别。•结肠、回肠和脾脏显示出最高的BYP暴露水平。•在大脑中也检测到黄芪苷和芍药苷。引言BYP是
- •
采用UHPLC-Q-TOF-MS/MS表征了补脾益肠丸（BYP）中的183种化学成分。
- •
在大鼠中鉴定了93种原型化合物和98种代谢产物。
- •
黄酮类化合物和单萜糖苷是主要的暴露化学类别。
- •
结肠、回肠和脾脏显示出最高的BYP暴露水平。
- •
在大脑中也检测到黄芪苷和芍药苷。
引言
BYP是一个著名的中药方剂，由15味药材组成：黄芪（Ast）、炒党参（Cod）、木香（Amo）、白芍（Pae）、当归（Ang）、苍术（Atr）、肉桂（Cin）、醋延胡索（Cor）、荔枝核（Lit）、生姜（Zin）、炙甘草（Gly）、防风（Sap）、川芎（Auc）、盐制补骨脂（Pso）和红土（Hal）。根据中医理论，BYP的配伍旨在补中益气、健脾止泻。它在临床上被广泛用于治疗脾虚泄泻、慢性结肠炎和功能性胃肠病，具有悠久的临床疗效验证历史[1]。
现代药理学研究表明，BYP具有多种生物活性，包括抗炎、抗氧化、抗结直肠癌和肠黏膜保护等作用[2], [3]。在其组成药材中，Atr、Cod、Pae和Gly的活性成分已被广泛研究。例如，Atr及其生物活性成分通过抗炎作用、抗氧化应激反应、抗增殖和抗侵袭活性、程序性细胞死亡调控、免疫调节、肠上皮屏障修复以及肠道微生物及其代谢物的调节等机制来缓解肠道疾病[4]。Cod及其活性成分通过调节炎症、氧化应激、免疫反应和细胞凋亡，在心血管、神经、消化和免疫系统疾病中发挥重要作用[5]。Pae通过缓解肠道微循环紊乱来发挥抗溃疡性结肠炎作用[6]，而Gly通过Sirt3/NLRP3轴抑制炎症和恢复代谢稳态来发挥心肌保护作用[7]。被吸收入血液、代谢并分布到目标组织的化学成分的完整谱构成了BYP的整体物质基础。然而，这一基础目前仍不清楚，这成为该方剂现代化、质量控制和深入机制研究的主要瓶颈。在化学表征方面，Du等人此前通过HPLC-MS在BYP中鉴定了5种化合物[2]。然而，这一初步研究仅涵盖了BYP化学空间的一小部分，对其成分和体内代谢谱的系统表征仍然缺乏。
阐明药效物质基础是中药（TCM）方剂研究的核心任务[8]。目前，血清药化学、代谢组学和谱效关系分析等方法已应用于各种中药方剂的研究。例如，Deng等人将网络药理学与血清药化学相结合，研究了芪竹阳肝汤抗肝纤维化的药理机制[9]。Chen等人将代谢组学与网络药理学相结合，研究了回阳生肌汤治疗糖尿病皮肤溃疡的机制[10]。Zhang等人从谱效关系和网络药理学的角度探讨了益胃汤抗氧化活性的有效成分和潜在机制[11]。然而，对于BYP，同时表征体外化学谱和体内吸收、代谢及组织分布的研究仍然缺乏。没有这些数据，仍不清楚哪些成分是其药理作用的真正贡献者。近年来，超高效液相色谱四极杆飞行时间质谱仪（UHPLC-Q-TOF-MS/MS）已成为一个强大的分析平台，具有灵敏度高、分辨率高和精确质量测量的特点，使其特别适合复杂中药系统的综合分析。例如，Xiong等人利用UHPLC-Q-TOF-MS/MS系统地分析了补阳还五汤的化学成分和相关体内代谢产物，展示了其进行此类研究的能力[12]。然而，先前发表的针对复杂草药配方的UHPLC-Q-TOF-MS/MS方法通常仅涉及一个分析层次。一些研究仅表征体外化学成分而未考察体内暴露[13]，而另一些研究仅在血浆中鉴定原型化合物和代谢产物，因此未纳入多基质或多组织分析[14]。相比之下，我们整合策略的新颖性在于建立了一个闭环：体外化学谱-体内原型化合物/代谢产物-多组织分布分析系统。这种综合方法不仅阐明了整体物质基础，还将特定组织暴露与潜在药理学靶点联系起来，为复杂中药方剂提供了新的科学范式。
本研究建立了一种基于UHPLC-Q-TOF-MS/MS的系统策略来阐明BYP的化学成分和体内代谢产物。首先，全面表征了该方剂的体外化学谱。然后，基于质谱响应和色谱行为的相似性，在大鼠血浆、尿液、胆汁和粪便中鉴定原型化合物。此外，通过应用I相和II相代谢规则进行匹配和注释，构建了来自这些原型化合物的代谢产物库。最后，调查了原型化合物和代谢产物的组织分布，以筛选真正活性成分。本工作为BYP后续的质量评价、药效机制研究和精准临床应用提供了科学依据。具体实验方法如图1所示。
章节摘要
材料和试剂的制备
参照标准品列于补充表S1中。BYP购自华润三九医药股份有限公司（质量证书编号：A202509190546；伦理批准编号：YSL-202601032）。实验中使用的水和甲醇均为色谱级。超纯水使用Milli-Q水纯化系统（Millipore，美国）制备。乙腈（LC-MS级）购自Fisher Scientific公司（美国新泽西州Fair Lawn），甲酸
BYP中化学成分的全面鉴定
BYP由15味中药组成。采用UHPLC-Q-TOF-MS/MS系统地表征了其化学成分。根据碎片化模式和诊断离子对未知成分进行分类和鉴定。BYP水提物在正离子模式和负离子模式下的基峰色谱图（BPC）如图2所示。BYP中每种药物成分已鉴定化学成分的数量汇总于表S2中。共鉴定或
讨论
本研究成功建立了一种基于UHPLC-Q-TOF-MS/MS的整合策略，系统地表征了BYP的化学成分和相关体内代谢产物。在体外提取物中共鉴定或初步表征了183种化合物，其中黄酮类和萜类为主要类别，还包括香豆素、内酯、生物碱、色酮、苯丙素和酚酸等。基于体外化学库，93种原型化合物和
结论
本研究成功建立了一种基于UHPLC-Q-TOF-MS/MS的整合策略，系统地表征了BYP的化学成分和相关体内代谢产物。体外共鉴定了183种化合物，基于体外化学表征，从大鼠血浆、尿液、胆汁和粪便中鉴定或初步表征了93种原型化合物。此外，通过I相和II相代谢
数据库访问声明
本文中使用的所有数据库均为公开可用，可通过方法部分提供的网址免费访问。这些数据库的数据信息不存在任何版权和利益争议。
CRediT作者贡献声明
Yun Han：撰写-初稿、软件、调查。Heng Li：资源、调查、形式分析。Chen Chen：资源、调查。Yimin Xie：调查、数据整理。Kaixuan Xu：调查。Feng Zhu：调查。Jinghong Lin：验证、调查。Jian Liang：验证、项目管理。Jun Wu：项目管理。
伦理批准和参与同意
所有动物实验程序均经中国药科大学动物伦理委员会批准并全程监督（伦理批准参考号：SYXK2023–0019）。
资金
本工作部分得到国家中医药综合改革示范区中医药科技联合项目（编号：GZY-KJS-SD-2023-052）、烟台校政融合发展项目（编号：2023XDRHXMXK08）的资助。
利益冲突声明
作者声明，他们没有已知的可能影响本文报告工作的竞争性经济利益或个人关系。
Yun Han|Heng Li|Chen Chen|Yimin Xie|Kaixuan Xu|Feng Zhu|Jinghong Lin|Jian Liang|Jun Wu
