超高性能液体クロマトグラフィーとエレクトロスプレーイオン化四重極飛行時間型タンデム質量分析法を組み合わせた超高性能液体クロマトグラフィーを用いたラットのin vitro/in vivoにおけるチェレリスリンおよびジヒドロチェレリスリンの代謝物同定および可逆的な相互変換

Metabolites identification and reversible interconversion of chelerythrine and dihydrochelerythrine in vitro/in vivo in rats using ultra-performance liquid chromatography combined with electrospray ionization quadrupole time-of-flight tandem mass spectrometry.

• Qiyan Lin
• Chao Ma
• Huida Guan
• Liangni Chen
• Qi Xie
• Xuemei Cheng
• Changhong Wang

抄録

代表的なベンゾフェナントリジン系アルカロイドであるチェレリスリン（CHE）とジヒドロチェレリスリン（DHCHE）は、抗菌活性、抗腫瘍活性、抗寄生虫活性など幅広い薬理活性を有している。現在までに、CHEとDHCHEの生物学的活性は十分に報告されているが、生体内でのCHEとDHCHEの生体内変換については不明な点が多い。本研究では、ラット肝ミクロソーム（RLMs）におけるCHEおよびDHCHEの代謝経路をin vitroおよびin vivoで明らかにすることを目的としている。CHE と DHCHE の代謝物同定のために、超高性能液体クロマトグラフィー四重極飛行時間型質量分析法（UPLC/ESI-QTOF-MS）を開発した。CHEとDHCHEの代謝経路を解析するために、尿,糞,胆汁,血漿及びRLMsサンプルを採取した。その結果、CHEとDHCHEの間には、in vivoおよびin vitroで可逆的な相互変換現象が存在することが明らかになった。また、CHEとDHCHEの他の生体内変換経路である脱メチル化、水酸化、メチレンジオキシサイクル開環、グルクロニド化は、主にベンゾフェナントリジン親構造の側鎖で起こっていた。CHEの第一相代謝物は25種類、第二相代謝物は8種類、DHCHEの第一相代謝物は22種類、第二相代謝物は8種類検出された。これらの結果は、CHEとDHCHEの生体内プロセスの理解を深めるのに役立つとともに、他のベンゾフェナントリジンアルカロイドの生体内変換研究の参考となるものである。

Chelerythrine (CHE) and dihydrochelerythrine (DHCHE), two typical benzophenanthridine alkaloids, have a wide range of pharmacological activities, such as antibacterial, anti-tumour and antiparasitic activities. To date, the biological activities of CHE and DHCHE are well reported, but the biotransformation of CHE and DHCHE in vivo remains unknown. This study aims to clarify the metabolic pathway of CHE and DHCHE in rat liver microsomes (RLMs) in vitro and in vivo. An ultra-performance liquid chromatography with quadrupole time-of-flight mass spectrometry (UPLC/ESI-QTOF-MS) method was developed for metabolites identification of CHE and DHCHE. The urine, feces, bile, and plasma samples and RLMs samples were collected for analyzing the biotransformation pathway of CHE and DHCHE. The result showed that there is a phenomenon of mutual reversible interconversion between CHE and DHCHE in vivo and in vitro. The other biotransformation pathways of CHE and DHCHE including demethylation, hydroxylation, methylene dioxy cycle opening, and glucuronidation mainly occurred in the side chain of benzophenanthridine parent structure. Twenty-five phase I and eight phase II metabolites of CHE, twenty-two phase I and eight phase II metabolites of DHCHE were detected. The results will help to develop a deeper understanding of CHE and DHCHE in vivo process and provide some references for the biotransformation research of other benzophenanthridine alkaloids.

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