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目的: 三七为五加科植物三七 Panax notoginseng(Burk.)F.H.Chen的干燥根和根茎,其皂苷类成分具有多个手性碳原子。本文以具有C20手性中心的达玛烷型四环三萜类三七皂苷为切入点,在确认差向异构体皂苷存在立体选择性药动学差异的基础上,建立三七皂苷的质量分析方法,测定生熟三七的皂苷含量;选择代表性的手性三七皂苷作为熟三七的化学标记物,用以评价三七的炮制方法,并总结三七炮制过程中皂苷的降解转化规律。 方法: 1.建立HPLC-ESI-MS/MS法同时在大鼠血浆中测定3对差向异构体皂苷和苷元,即20(S)-/20(R)-人参皂苷Rg3、20(S)-/20(R)-人参皂苷Rh2和20(S)-/20(R)-PPD的方法,并按照美国FDA的生物分析方法指导原则进行方法学的验证。以大鼠为动物模型,分别考察静脉注射(5mg/kg)和口服(50mg/kg)人参皂苷Rg3差向异构体后的药动学参数和各自脱糖基代谢物在体内的表现。分别以血浆APTT、PT和TT值和以ADP为诱导剂的大鼠全血血小板聚集抑制率作为检测对象,比较人参皂苷Rg3差向异构体的大鼠体内抗凝血活性和体外抗血小板聚集活性。 2.在色谱分离包括5对皂苷/苷元差向异构体在内的22个三七中达玛烷型四环三萜类皂苷的基础上,建立HPLC结合电雾式检测器(CAD)测定三七中皂苷含量的方法。发现三七皂苷的CAD响应与其苷元结构、C-20位手性构型、糖配基的种类和连接方式之间的规律,用于预测稀有皂苷的响应因子。 3.采用LC-QTOFMS鉴定三七皂苷的结构,根据皂苷结构预测CAD响应因子。采用建立的HPLC-CAD法对生熟三七中的皂苷含量进行全面的分析和评价。 4.根据生熟三七中原生和次级皂苷的结构和含量,分析各皂苷在三七炮制过程中的动态过程,归纳三七皂苷的降解转化规律。 结果: 1.大鼠静脉注射20(S)-人参皂苷Rg3后,药时曲线下面积(AUC)大,半衰期长,血浆清除率低。大鼠口服和静注20(R)-人参皂苷Rg3后均能在体内发生单向的手性转化,静注的转化率为7.9%,口服的转化率大于9.7%,说明手性转化在体循环和吸收过程中同时存在,未发现20(S)-人参皂苷Rg3在大鼠体内的手性转化。在不考虑手性转化的情况下,静注Rg3差向异构体总的脱糖基代谢比例相差不大,但代谢物之一的苷元在大鼠体内的表现有差异。大鼠口服20(S)-Rg3后主要的代谢产物为苷元20(S)-PPD,且其AUC为原药的3.5倍;而大鼠口服20(R)-Rg3后的血浆中无法检出原药,仅检出少量的手性转化产物20(S)-Rg3和代谢物20(R)-PPD。大鼠静脉注射20mg/kg20(R)-Rg3可显著延长血浆APTT值并缩短PT值;1mg/ml的20(R)-Rg3在体外具有抗ADP诱导的血小板聚集作用。 2.C20的手性构型对三七皂苷的CAD响应没有明显的影响;相同取代基的PPD型皂苷比PPT型皂苷的响应略高;C-20位取代基对PPD皂苷的CAD响应影响较大,但C-3位取代基的影响较小;C-6和C-20位取代基对PPT皂苷的CAD响应均有一定的影响。 3.无论产地为云南还是广西,三七主根中皂苷总量最高的均为40头;不同药用部位的皂苷总量依次为40或60头主根≈剪口>筋条>>根须。人参皂苷Rg1、Rb1、20(S)-Rg2和Rd均与生三七的皂苷总量有极高的正相关。选定含量最高的次级皂苷成分人参皂苷20(R)-Rh1、Rk3、Rh4、20(S)-/20(R)-Rg3、 RK1和Rg5为熟三七的化学标记物,作为次级皂苷的代表,用以筛选最佳炮制方法:油炸和水煮三七的次级皂苷含量很低;烘烤三七难以生成20(R)-Rh1;在相同的温度和较短的蒸制时间条件下,高压蒸制并无优势;120℃高压蒸制虽然能生成大量的化学标记物,但由于设备的特殊性,不适合家庭操作;蒸制的炮制方法操作简单,从次级皂苷总量、化学标记物的总量和化学标记物占次级皂苷的比例这三方面来考虑,蒸制3hr均是最优的炮制方法。 4.人参皂苷Rb1、Rd、Rg1、20(S)-Rg2、20(S)-Rh1、七叶胆苷(ⅩⅦ)和三七皂苷20(S)-R2在三七炮制过程中同时承担原生皂苷和次级皂苷两种角色。三七皂苷最主要的转化途径为C3、C6和C20位脱糖基,C20位脱水和C25位的水合过程。三七炮制中的差向异构化反应发生在人参皂苷Rd、Rg1和Re在C20脱糖基分别生成人参皂苷Rg3、Rh1和Rg2差向异构体的过程中。基于生熟三七中皂苷物质基础的变化规律,归纳了PPD和PPT型三七皂苷的炮制降解转化路线图。 结论: 1.人参皂苷Rg3差向异构体在大鼠体内具有立体选择性的药动学参数和脱糖基代谢方式。大鼠静注和口服20(R)-Rg3后均可以发生单向的手性转化。20(R)-Rg3相比20(S)-Rg3具有较好的抗凝作用,可通过延长APTT值和抗血小板聚集两种机制体现出来。 2.三七皂苷的CAD响应与皂苷的苷元种类、C20手性构型、糖配基的种类和连接方式存在一定的规律,可通过此规律预测稀有皂苷的CAD响应因子,解决稀有三七皂苷的对照品短缺问题。 3.人参皂苷20(R)-Rh1、20(S)-/20(R)-Rg3、Rk3/Rh4和RK1/Rg5是熟三七优选的化学标记物。蒸制3hr是熟三七最佳的炮制方法。 4.脱糖基、脱水和水合是三七皂苷在炮制过程中最主要的降解转化途径。三七皂苷的差向异构化反应发生在人参皂苷Rd、Rg1和Re在C20的脱糖基过程中。