Analysis on Metabolites and Metabolic Pathways of Limonin in Rats by UHPLC-Q-Orbitrap HRMS

LI Xuemin; GONG Qianqian; ZHENG Zhenxing; ZENG Li; ZHANG Mengjiao; DUAN Tingyin; LIU Xin; DENG Fang

doi:10.13422/j.cnki.syfjx.20230563

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Analysis on Metabolites and Metabolic Pathways of Limonin in Rats by UHPLC-Q-Orbitrap HRMS

更新时间：2023-09-21

- Analysis on Metabolites and Metabolic Pathways of Limonin in Rats by UHPLC-Q-Orbitrap HRMS
- Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae Vol. 29, Issue 20, Pages: 126-133(2023)
- 作者机构：
  
  成都中医药大学药学院，西南特色中药资源国家重点实验室，中药材标准化教育部重点实验室，成都 611137
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.13422/j.cnki.syfjx.20230563
  CLC： R22;R28;R969.1;O657
- Published：20 October 2023，
  
  Published Online：20 December 2022，
  
  Received：12 October 2022，
- 稿件说明：
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李雪敏,龚倩倩,郑振兴等.柠檬苦素在大鼠体内代谢产物与代谢途径的UHPLC-Q-Orbitrap HRMS分析[J].中国实验方剂学杂志,2023,29(20):126-133.

LI Xuemin,GONG Qianqian,ZHENG Zhenxing,et al.Analysis on Metabolites and Metabolic Pathways of Limonin in Rats by UHPLC-Q-Orbitrap HRMS[J].Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae,2023,29(20):126-133.
李雪敏,龚倩倩,郑振兴等.柠檬苦素在大鼠体内代谢产物与代谢途径的UHPLC-Q-Orbitrap HRMS分析[J].中国实验方剂学杂志,2023,29(20):126-133. DOI： 10.13422/j.cnki.syfjx.20230563.

LI Xuemin,GONG Qianqian,ZHENG Zhenxing,et al.Analysis on Metabolites and Metabolic Pathways of Limonin in Rats by UHPLC-Q-Orbitrap HRMS[J].Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae,2023,29(20):126-133. DOI： 10.13422/j.cnki.syfjx.20230563.

摘要

目的

采用超高效液相色谱-四极杆-静电场轨道阱高分辨质谱法（UHPLC-Q-Orbitrap HRMS）分析鉴定柠檬苦素在大鼠体内的代谢产物，探究柠檬苦素单剂量灌胃给药后在大鼠体内原型成分和代谢产物分布的性别差异性，并推测代谢途径。

方法

采用Thermo Scientific Accucore™ C

色谱柱（3 mm×100 mm，2.6 μm），以0.1%甲酸水溶液（A）-0.1%甲酸乙腈溶液（B）为流动相进行梯度洗脱（0~1 min，5%B；1~6 min，5%~20%B；6~18 min，20%~50%B；18~23 min，50%~80%B；23~25 min，80%~95%B；25~30 min，95%B），流速0.3 mL·min

-1

，柱温30 ℃。在电喷雾离子源（ESI）正离子模式及扫描范围

100~1 500条件下采集生物样品的质谱数据。收集并制备灌胃给药后的血浆、组织（心、肝、脾、肺、肾、胃和小肠）、尿液及粪便样品，对其中柠檬苦素原型成分及代谢产物进行鉴定。

结果

雌、雄大鼠的粪便、胃、小肠及雌鼠的心、肝、脾、肺和肾组织中均检测到柠檬苦素原型成分。大鼠体内检测到的柠檬苦素相关代谢产物共23种，其中肝、胃、小肠、尿液及粪便分别检测到2、1、5、4、23种，主要代谢途径为水解、还原、羟基化、甲基化等，部分代谢产物在雌、雄大鼠体内分布存在差异。

结论

柠檬苦素原型成分在大鼠体内主要分布于胃、小肠等组织中，原型成分和部分代谢产物分布具有性别差异，主要通过粪便排泄，以Ⅰ相代谢产物为主。研究结果为进一步阐明性别差异对柠檬苦素体内代谢的影响以及作用机制提供参考。

Abstract

Objective

Ultra-high performance liquid chromatography-quadrupole-electrostatic field orbitrap high resolution mass spectrometry（UHPLC-Q-Orbitrap HRMS） was used to identify the metabolites of limonin in rats， and to explore the gender differences in the distribution of prototype components and metabolites in rats after single dose intragastric administration of limonin， as well as to speculate the metabolic pathways.

Method

The separation was performed on a Thermo Scientific Accucore™ C

column（3 mm×100 mm， 2.6 μm） with 0.1% formic acid aqueous solution（A）-0.1% formic acid acetonitrile solution（B） as mobile phase in a gradient elution mode（0-1 min， 5%B； 1-6 min， 5%-20%B； 6-18 min， 20%-50%B； 18-23 min， 50%-80%B； 23-25 min， 80%-95%B； 25-30 min， 95%B） at a flow rate of 0.3 mL·min

-1

and a column temperature of 30 ℃. MS data of biological samples were collected under the positive ion mode of electrospray ionization（ESI） and in the scanning range of

100-1 500. Plasma， tissues（heart， liver， spleen， lung， kidney， stomach and small intestine）， urine and fecal samples were collected and prepared after intragastric administration， and the prototype component and metabolites of limonin were identified.

Result

The prototype component of limonin were detected in the feces， stomach， small intestine of female and male rats， and in the heart， liver， spleen， lung and kidney tissues of female rats. A total of 23 metabolites related to limonin were detected in rats， of which 2， 1， 5， 4， 23 metabolites were detected in liver， stomach， small intestine， urine and feces， respectively， and the main metabolic pathways were hydrolysis， reduction， hydroxylation and methylation， etc. The distribution of some metabolites differed between male and female rats.

Conclusion

The prototype component of limonin are mainly distributed in the stomach and small intestine in rats， and the distribution of prototype component and some metabolites are different by gender. Limonin is mainly excreted through feces with phase Ⅰ metabolites as the main ones. The results of this study can provide a reference for further elucidation of the effect of gender differences on the metabolism of limonin

in vivo

and its mechanism of action.

关键词

柠檬苦素超高效液相色谱-四极杆-静电场轨道阱高分辨质谱法（UHPLC-Q-Orbitrap HRMS）代谢产物代谢途径性别差异血浆动物组织粪便

Keywords

limoninultra-high performance liquid chromatography-quadrupole-electrostatic field orbitrap high resolution mass spectrometry（UHPLC-Q-Orbitrap HRMS）metabolitesmetabolic pathwaysgender differencesplasmaanimal tissuesfeces

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