Characterization of metabolites in microsomal metabolism of aconitine by high-performance liquid chromatography/quadrupole ion trap/time-of-flight mass spectrometry

Význam tématu

Aconitin je bioaktivní alkaloid z rodu Aconitum, dlouhodobě užívaný v tradiční medicíně, avšak vysoce toxický. Studium jeho metabolitů v lidských jaterních mikrosomech je klíčové pro pochopení biotransformace, hodnocení bezpečnosti a optimalizaci terapeutického použití.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem práce bylo identifikovat a charakterizovat metabolické dráhy aconitinu v inkubační směsi lidských jaterních mikrosomů pomocí kombinace kapalinové chromatografie a hmotnostní spektrometrie (LCMS-IT-TOF).

Použitá metodika a instrumentace

Inkubace obsahovala 10 μmol/L aconitinu s lidskými mikrosomy a NADPH při 37 °C po dobu 60 minut. Reakce byly zastaveny ledově studeným acetonitrilem a poté centrifugovány.
Instrumentace:

• LCMS-IT-TOF (Shimadzu Corporation)
• UFLCXR systém (Shimadzu Corporation)
• Kolona Shim-pack XR-ODS II (2,0 × 75 mm, 2,2 μm)
• Mobilní fáze: voda (0,1 % formic acid + 5 mmol formiátu amonného) a acetonitril
• Gradientní program: 30 % B (0–4 min) → 80 % B (8 min) → 80 % B (8–11 min) → 30 % B (11,01–17 min), průtok 0,3 mL/min

Hlavní výsledky a diskuse

Bylo detekováno 16 metabolitů aconitinu. Identifikované biotransformační reakce zahrnují:

• O-demethylace
• Oxidace
• Bidemethylace
• Dehydrogenace
• N-deethylace
• Deacetylace
• Dehydratace

Šest metabolitů (M1, M3, M4, M9, M13, M15) bylo známo z předchozích prací, ostatních deset bylo popsáno poprvé. Přesné hmotnostní údaje (chyby <5 ppm) a fragmentační vzorce umožnily potvrdit návrhy struktur.

Přínosy a praktické využití metody

• Rozšíření znalostí o xenobiotickém metabolismu aconitinu
• Podklad pro hodnocení rizika a bezpečnostní farmakologii
• Možnost optimalizace terapeutických protokolů a monitorování toxicity

Budoucí trendy a možnosti využití

• Integrace kvantitativních metod pro sledování kinetiky metabolitů
• Srovnávací studie in vivo a mezi druhy
• Využití high-resolution MS a metabolomických přístupů
• Prediktivní modely toxicity a personalizované dávkování

Závěr

Analýza přinesla detailní metabolický profil aconitinu v lidských mikrosomech a představila deset dosud neznámých metabolitů. Výsledky posilují povědomí o mechanismech biotransformace a podporují další toxikologický a farmakologický výzkum.

Reference

• Yang C et al Characterization of metabolites in microsomal metabolism of aconitine by HPLC/quadrupole ion trap/time-of-flight mass spectrometry ASMS 2014 WP 739