行政院國家科學委員會專題研究計畫 成果報告
以大鼠模式探討芝麻 lignan compounds 的生物可利用性
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研究成果報告(完整版)
計 畫 類 別 : 個別型 計 畫 編 號 : NSC 95-2313-B-002-001- 執 行 期 間 : 95 年 08 月 01 日至 96 年 07 月 31 日 執 行 單 位 : 國立臺灣大學食品科技研究所 計 畫 主 持 人 : 孫璐西 計畫參與人員: 研究生:詹國靖、謝欣玲、石倩如 報 告 附 件 : 出席國際會議研究心得報告及發表論文 處 理 方 式 : 本計畫可公開查詢中 華 民 國 96 年 12 月 18 日
※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※ ※ ※ ※ ※ 以大鼠模式探討芝麻 lignan compounds 的生物可利用性 ※ ※ ※ ※ ※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※ 計畫類別: □整合型 █ 個別型 □ 產學合作 計畫編號: NSC 93-2313-B002-049- 執行期間: 93 年 8 月 1 日至 96 年 7 月 31 日 執行單位: 國立台灣大學食品科技研究所 計畫主持人: 孫璐西 協同主持人: 蔡東湖 計畫參與人員: 詹國靖 聯絡電話: (02)3366-4114 傳真: (02)3366-4113 電子郵件: [email protected] 中華民國九十六年九月三十一日
一、 摘要:
芝麻具有很多有益的生理功效,主要與它的lignan化合物有關,例如sesamol、sesaminol glucosides 及sesaminol。Sesamol (benzo[1,3]dioxol-5-ol, MW 138)已被證實為芝麻油中主要抗氧化物質,Sesaminol glucosides 在體內試驗並無抗氧化效果,但是有文獻指出在大鼠體內可轉變成酚類化合物,在體內具有 抗氧化活性。本研究探討在Sprague Dawley大鼠體內sesamol之生物可利用率,Sesamol以管餵及靜脈注射 方式測其藥物動力學參數,以管餵及靜脈注射給予30mg/kg sesamol後,經靜脈採血方式收集血液,藥物 動力學參數係以非室模式計算所得。我們並以管餵sesamol (p.o. 100 mg/kg)SD大鼠測定組織分佈,管餵 24小時後測定各組織及血漿sesamol濃度變化,結果顯示sesamol口服生物可利用率為34.8%。另外,發現 sesamol可以通過血腦障壁,並且經由腸肝循環排除。Sesamol代謝物(sulfate) 廣泛分佈於老鼠組織中, 在肝臟及腎臟有最高濃度,而腦部含量為最低。sesamol可能最初結合進入肝臟,然後轉運至其他組織 (肺、心、腎和腦)。在SD大鼠體內sesaminol glucosides及sesaminol之生物可利用率研究,管餵sesaminol glucosides及sesaminol (p.o. 500 mg/kg, 220 mg/kg) 24小時後測定各組織及血漿sesamol濃度變化,結果顯 示,sesaminol triglucosid經由腸內菌水解醣基成sesaminol,經由淋巴被吸收進入心血管系統,運送至其 他組織(肺臟、肝臟及腎臟),sesaminol triglucoside代謝物(sesaminol sulfate)被發現存在大鼠許多組織中, 在心臟、肝臟及腎臟有最高濃度,而腦部含量為最低。sesaminol sulfate排除很快:在尿液於8-12 h,糞 便於12-16h。以LC/MS/MS分析其代謝物,發現sesaminol triglucoside可受到大鼠體內腸內菌,轉變成 mammalian lignans (enterolactone)。
關鍵字: 芝麻, sesamol, sesaminol trigluoside, sesaminol, 生物可利用率 Abstract
Sesame exhibits many beneficial physiological effects, which are mostly related to its lignan compounds, such as sesamol, sesaminol glucosides and sesaminol. Sesamol (benzo[1,3]dioxol-5-ol, MW 138) has been generally regarded as the main antioxidative component in sesame oil. Sesaminol glucosides have no antioxidative properties in vitro, but they have been reported to be converted to phenolic compounds after oral administration to rat and showed antioxidative activity in vivo. This investigation intends to study the bioavailability of sesamol in Sprague Dawley rats. Sesamol was introduced to rats by tube-feeding (p.o.) or intravenous injection and the various pharmacokinetic parameters were determined. Biological fluid was intravenously sampled following a dose of sesamol 30mg/kg by tube-feeding or by intravenous injection. The pharmacokinetic data of sesamol was calculated by non-compartmental model. We have also investigated the distribution of sesamol (p.o. 100 mg/kg) in SD rats, the concentration changes of sesamol were determined in various tissues and plasma within 24 h period after oral administration to SD rats. Our results showed that the oral bioavailability of sesamol was 34.8%. In addition, sesamol was found to be able to penetrate the blood-brain barrier and go through hepatobiliary excretion. Sesamol metabolites (sulfate) were widely distributed in SD rat tissues, with the highest concentrations in liver and kidneys and the lowest in brain. It is postulated that sesamol is incorporated into the liver first and then transported to the other tissues (lung, heart, kidneys, and brain). Study the bioavailability of sesaminol triglucoside and sesaminol in Sprague Dawley rats. In order to investigate the distribution of sesaminol triglucoside and sesaminol (p.o. 500 mg/kg, 220 mg/kg) in SD rats, the concentration changes of sesaminol triglucoside and its metabolites were determined in tissues and plasma within 24 h period after tube-feeding to SD rats. Results showed that sesaminol triglucoside may be deglycosylated to from sesaminol first by intestinal microflora and then incorporated via lymphatic absorption into the cardiovascular system, transported to other tissues (lung, liver, and kidneys). Metabolites of sesaminol
concentrations in heart, liver and kidneys while the lowest in brain. The elimination of sesaminol sulfate is fast: 8-12 h from urine and 12-16h from feces. From LC/MS/MS analysis of rat excreta, sesaminol triglucoside can be converted to mammalian lignans (enterolactone) in vivo by rat intestinal microflora.
Keywords:sesame, sesamol, sesaminol trigluoside, sesaminol, bioavailability
二、 計畫緣由與目的
芝 麻(Sesame) (Sesamum indicum L.)為 Sesamum 屬 一 年 生 草 本 植 物 , 其 種 子 含 有 豐 富 的 營 養 成 份 , 長 久 以 來 被 東 方 民 族 視 為 保 健 食 品 , 用 以 補 充 營 養 及 延 緩 老 化 。「神農本 草經」記載:「胡麻。味甘平。主傷中虛贏。補五內。益氣力。長肌肉。填髓腦。九服輕身不老」。民 間亦認為芝麻油有通潤便秘、淨化血液、治白頭髮、養顏美容、治火傷及消炎等功效。
芝麻種子所含的抗氧化成分已陸續被確認,其中又以高含量的lignans 類天然抗氧化成份最受矚目
(Fukuda et al., 1985)。Kang 等(2000)的研究發現芝麻 sesaminol 對抑制 Cu2+誘導LDL 過氧化反應非常有 效,其IC50值為36.0 nM,此外,sesaminol 對於 2,2'-azobis (2-amidinopropane) dihydrocholide (AAPH)
所誘導之peroxyl radicals 亦具有非常好的清除能力。此外 lignan glycosides 也能抑制 microsome 酵素與 非酵素性之脂質過氧化反應。大澤(1996)的專論中指出:芝麻籽中含有大量 sesaminol glycosides,在腸 內經由β−glucosidase 的水解作用,會轉變成 sesaminol ,再由血液運送至全身各部位,對體內氧化、 DNA 損傷及老化現象發揮不容忽視的防衛效果。萌發中的白芝麻甲醇萃取物捕捉 hydroxy radical 的能 力遠高於未萌發之白芝麻,此可能和萌發中白芝麻具有較高的lignan glycosides 含量有關(栗山和無類 井,1995)。Lignans 能有效提升體內α−tocopherol 及γ−tocopherol 的含量,對於過氧化脂質生成、紅血 球溶血性及血漿pyruvate kinase 活性皆有抑制作用 (Yamashita et al., 1995)。
在降低膽固醇方面, Sesamin 能抑制膽固醇於小腸的吸收及肝臟的合成,因而降低血清膽固醇, 且在α−tocopherol 之共存下,效果更顯著(秋元和清水,1996)。Sugano 等(1990)指出,芝麻油所含之 lignans 混合物,主要為sesamin 和 episesamin,以 0.2% lignans 餵食老鼠,其血漿及肝臟膽固醇均會下降,同 時,糞便排除的中性膽固醇量亦會增加。另外在降低高血壓方面, Kita 等(1995)指出,餵食 sesamin 能降低老鼠血液收縮壓,推測乃因sesamin 可抑制 angiotensin converting enzyme (ACE) 之活性。芝麻 sesamin 證實能有效降低 7,12-dimethyl benz[a]anthracene (DMBA)誘發老鼠乳癌之發生率(秋元和清水, 1996;Hirose et al., 1992)。促進酒精之代謝及增強肝功能方面,服用 sesamin 可以促進小白鼠對酒精的 代謝速率,並減輕酒精引起的肌肉鬆弛反應(楊等,1995)。以 sesamin、sesaminol 及 sesamol 等三種 lignans 餵食老鼠,發現老鼠肝臟較為健康(飯塚等,1996; Sugano et al., 1990)。
芝 麻 種 子 具 有 許 多 生 理 功 效 , 大 都 和 其 所 含 的 lignan compounds 有 關 。 然 而 , 對於
芝麻lignan compounds 在動物體內的吸收、分佈、排除、代謝情形及可能的代謝途徑尚無深入之研究。
三、材料與方法 (一)試驗材料
1.芝麻(Sesamum indicum L.)樣品:進口自泰國黑芝麻,取自薌園公司( 台中市)。 2. Sesamol:99%純度,購自美國 Sigma 公司(St. Louis, MO)。
3. Sesaminol triglucoside、sesaminol:自行製備與純化,方法同第一年度報告。
4. Cellulase:E.C 3.2.1.4(C-1184),由 Aspergillus niger 而來,,購自美國 Sigma 公司(St. Louis, MO)。 5. β−Glucosidase:E.C 3.2.1.21(C-0395),由 almonds 而來,購自美國 Sigma 公司(St. Louis, MO)。 6.Sulfatase: E.C 3.1.6.1(type H-1)(S-9626),由 Helix pomatia 而來,購自美國 Sigma 公司(St. Louis,
MO)
7.β-Glucuronidase: E.C 3.2.1.31(type E-1)(G-0251),由 bovine liver 而來,購自美國 Sigma 公司(St. Louis, MO) (二)試驗動物 雄性SD 大白鼠(250~300g),購自樂司科生物科技公司。 (三)試驗方法 1.Lignan glycosides 粗萃出物之製備: 實驗參考栗山等(1993)和徐(2001)的方法,將黑芝麻先以壓榨機去除部份油脂,再以重量(g)10 倍 體積(ml)之正己烷於室溫下攪拌萃取 24 小時,所得之芝麻殘渣再以重量(g)10 倍體積(ml)之 80%甲醇 水溶液於室溫下攪拌萃取24 小時後過濾,所得之濾液經減壓濃縮去除溶劑後,製得 lignan glycosides 粗萃物,接著進行管柱層析區分。
2.Lignan glycosides 粗萃出物之管柱層析區分(Katsuzaki, 1994) (1)管柱中 XAD gel 之充填
將 400 g 之 XAD gel (20∼60 mesh,Amberlite 公司) 浸泡在 800 ml 之 20%甲醇水溶液中,經真空 脫氣後,以玻棒攪拌XAD gel 使之均勻分布,接著將此 XAD gel 沿著玻棒倒入玻璃管柱(2.5 cm id × 100 cm;瑞典 Pharmacia 公司,Uppsala)內,以同心圓方式順勢充填,邊充填邊以木槌輕敲玻璃管 柱使XAD gel 充填緊密,充填高度為 70 cm。充填好的管柱以 20%甲醇水溶液流洗 24 小時,使 XAD gel 充填更為緊密,並同時清洗膠體。
(2)樣品之前處理及注入
取5 g 之 lignan glycosides 粗萃物,溶於 5 ml 之 20%甲醇水溶液中,加入 10 g 之 XAD gel 混合
均勻,使成粘稠狀,並將此混合物均勻地加入已充填好的XAD gel 上緣表面,接著進行層析區分。
(3)管柱層析條件及區分物處理
以1000 ml 之 20%、40%、60%甲醇水溶液及 100%甲醇為沖提溶劑,依序將三種移動相加入管 柱中,以0.8 ml/min 之流速進行沖提,並以 290 nm 為檢測波長。每 1000 ml 為一區分,收集於血
清瓶中,各區分液經減壓濃縮及凍結乾燥後製得lignan glycosides 區分物。此些區分物分別將進行 高效能液相層析(HPLC)分析,並供標準品之製備。
3.Sesaminol triglucoside 及 sesaminol 標準品之製備(徐,2001) (1)樣品之前處理:
a. Sesaminol triglucoside 粗萃物之製備:
上述XAD 管柱層析 60%甲醇水溶液沖提物,即為 sesaminol triglucoside 粗萃物。 b. sesaminol 粗萃物之製備:
取 1 g 芝麻 lignan glycosides 粗萃物溶於 100 ml 之醋酸緩衝液(20 mM, pH4.5),以 0.6 g β-glucosidase 及 0.7 g cellulase 於 50℃水解 48 小時,水解後之 lignan glycosides 粗萃出物即為含 sesaminol 之粗萃物。
(2)管柱層析條件:
將上述 sesaminol triglucoside 或 sesaminol 粗萃物 1 g 溶解於 50 ml 甲醇中,以 0.45 μm 過濾膜過 濾,每次取濾液1 ml 注入製備型高效能液相層析管柱,收集 sesaminol triglucoside 或 sesaminol 之 沖提液,經減壓濃縮去溶劑及凍結乾燥後,製得sesaminol triglucoside 或 sesaminol 之純化物。層析 條件:製備型管柱為美國Keystone 公司製造之 Hyperprep 100 C18 (20 mm id × 250 mm, 8 μm particle size);沖提溶劑:methanol/H2O = 60:40 (v/v),在 30 分鐘內線性增加至 methanol /H2O = 76:24 (v/v);
流速:5 ml/min;檢測波長:290 nm。 4. 芝麻 Lignan compounds 之高效能液相層析:
實驗參考栗山等(1993)和徐(2001)的方法,分析芝麻 Lignan compounds。分析條件:分離管柱為 英國ThermoQuest 公司製造之 Hypersil HS C18 (4.6 mm id × 250 mm, 5 μm particle size);沖提溶劑: methanol/H2O = 60:40 (v/v),在 30 分鐘內線性增加至 methanol /H2O = 76:24 (v/v);流速:1 ml/min;
檢測波長:290 nm。
5. 芝麻 sesamol 藥物動力學參數測定 (1)管灌餵食
實驗參考Liu 等(1999)和蔡(2003)的方法,分別取三種芝麻 lignan compound (sesamol、sesaminol 、 sesaminol triglucoside)溶解於生理食鹽水中,定量成 200 mg/ml,再根據動物體重換算用量,以管灌 方式餵食 30、100 和 300 mg/kg BW 三個不同劑量之 lignan compound 入大白鼠體內,同時參考 Umeda-Saeada 等(1999)的研究結果,將大白鼠於灌食後 2.5 min、5 min、10 min、30 min、60 min、 90 min、120 min、180 min 及 240 min 時採其心臟血(以小號 23G 針頭,針頭及針筒先以 heparin (200 IU/ ml) 處理),採血前先以乙醚麻醉大白鼠,每次採血 0.3 ml,取得之血液樣本置於肝素(heparin 200 IU/mL)處理過的收集管內,於 4℃下以 2900×g 離心 10 分鐘,取出上層液體再以相同條件離心一次, 所分離出上層的plasma,而後再加入 2 倍體積之 acetonitrile 與 plasma 充份混合,於 4℃下以 1000 rpm
柱為英國ThermoQuest 公司製造之 Hypersil HS C18 (4.6 mm id × 250 mm, 5 μm particle size);沖提溶 劑:acetonitrile / 10 mM sodium dihydrogen phosphoate =35:65 (v/v);流速:1 ml/min;檢測波長:294 nm。以管灌餵食 lignan compound 前採集的大白鼠血液為空白對照組。每個劑量皆以 6 隻大白鼠進行 試驗,求其平均值。
3. 靜脈注射 (1)傳統法
實驗參考Chen 等(1997)、Cheng 等(2002)和蔡(2003)的方法,分別取三種芝麻 lignan compound 溶
解於生理食鹽水中,定量成20 mg/ml,再根據動物體重換算用量,以 30 mg/kg BW(此劑量為口服劑
量之 1/10,為一般藥物動力學常用之設計)芝麻 lignan compounds,採靜脈注射的方式置入大白鼠體 內,靜脈注射前先以urethane 1 g/ml 和α-chloralose1 1mL/kg 的混合液(約 0.4 ml),採腹腔注射以麻醉 大白鼠,而後進行手術將大白鼠的股靜脈接上 polyethylene 管並將 PE-50 管導出,以接上含 lignan compounds 之注射針筒,而後進行股靜脈注射,注射後於 2.5 min、5min、10min、30 min、60min、 90min、120min、180min 及 240min 時採其心臟血,每次採血 0.3 ml,將採出的血置入以 heparin 處 理過之收集管,於4℃下以 2900×g 離心 10 分鐘,所分離出上層的 plasma,再加入 2 倍體積之 acetonitrile 與plasma 充份混合,於 4℃下以 2900×g 離心 10 分鐘,以去除蛋白質,取上清液經 0.45 µm 濾膜過
濾後,行 HPLC 分析。以股靜脈注射前採集的大白鼠血液為空白對照組。實驗以 6 隻大白鼠進行試
驗,求其平均值。 (2)微透析法
實 驗 參 考 Cheng 等(2002) 和蔡(2003) 的方法,微透析系統由 CMA/100 microinjection pump (CMA/Microdialysis AB Co. Sweden),微透析針,CMA/140 microfraction collector (CMA/Microdialysis AB Co. Sweden)組成。實驗分別取三種芝麻 lignan compound 溶解於生理食鹽水中,定量成 30 mg/ml, 再根據動物體重換算用量,以30 mg/kg BW 芝麻 lignan compounds,採股靜脈注射的方式置入大白鼠 體內。除以前述的方式接上注射針外,並對大白鼠進行手術,將微透析針(透析膜(cut-off at nominal monocular mass of 13,000)約 10 mm )由頸靜脈置入,透達右心房,並以(Anticoagulant citrate dextroses solution, ACD solution (citric acid 3.5 mM, sodium citrate 7.5 mM, dextrose 13.6 mM)進行灌流(2.7 μl/min),每 10 分鐘收集 1 管透析液,取 20 μl 行 HPLC 分析,共收集 9 小時。同時亦參考作者利用 微透析法,同步檢測膽汁中lignan compounds 的劑量。實驗將手術後的大白鼠膽管以 PE-10 管導出膽 汁,再接上微透析管(透析膜約 7 cm) 並以 Ringer’s solution 進行灌流(2.7μl/min),每 10 分鐘收集一
管透析液,取20 μl 行 HPLC 分析,共收集 9 小時。以股靜脈注射前收集大白鼠頸靜脈及膽汁之透析
液為空白對照組。實驗以6 隻大白鼠進行試驗,求其平均值。
(3)微透析管的回收率測定
參考Cheng 等(2002) 和蔡(2003)的方法,採微透析管針(管)檢測時,為求各個 lignan compound 於 大白鼠體內之回收率(in vivo recovery),將含有三種不同芝麻 lignan compound 的灌流液(ACD solution
或Ringer’s solution,濃度為 0.5、1、5 μg/ml),分別以 CMA/100 microdialysis pump,流速 2.7 μl/min, 灌流入微透析針(管)。待穩定後(大白鼠植入透析針(管)約 1 小時)即可由 HPLC 系統得到 lignan compounds 在大白鼠細胞組織空間的實際濃度(C perfusate)和透析液測得的濃度(C dialysate),通過微透析針
(管)得到 lignan compounds 之大白鼠體內回收率為: Recovery in vivo= (C perfusate - C dialysate / C perfusate)
實驗以 6 隻大白鼠進行試驗,求其平均值,並比較以傳統法和微透析法於藥物動力參數檢測之
差異。
6. 芝麻 sesaminol 及 sesaminol triglucoside 藥物動力學參數測定 (1)傳統採血法之 sesaminol 及 sesaminol triglucoside 回收率測定
分別取 100 μl 之空白血漿,加入 100 μl 不同濃度 (5、10 、50 和 100 μg/ml) 之 sesaminol 及 sesaminol triglucoside 溶液及 100 μl 之 Hesperetin 標準溶液,以震盪器充份混合去除蛋白質,再於 4 ℃ 下以 8000 × g 離心 10 分鐘,取上清液,得到芝麻酚在血漿中之標準溶液,進行高效液相層析 分析。另取 100 μl 之純水,加入 100 μl 不同濃度 (5、10 、50 和 100 μg/ml)之 sesaminol 及 sesaminol triglucoside 溶液及 100 μl 之 Hesperetin 標準溶液,以震盪器充份混合,再於 4 ℃ 下以 8000 ×g 離 心 10 分鐘,取上層液,得到 sesaminol 及 sesaminol triglucoside 在純水中之標準溶液,進行高效液 相層析分析。sesaminol 及 sesaminol triglucoside 在血漿中回收率 (Recovery) 之計算方法如下:回收 率 (%) = (血漿中 sesaminol 及 sesaminol triglucoside 對內標準品之積分面積比 / 純水中 sesaminol 及 sesaminol triglucoside 對內標準品之積分面積比) × 100。
(2)管灌餵食
實驗參考Liu 等(1999)和蔡(2003)的方法,分別取 sesaminol 及 sesaminol triglucoside 溶解於 50% propylene glycol 生理食鹽水溶液中,再根據動物體重換算用量,以管灌方式餵食 42.6 和 88.9 mg/kg BW 之入大白鼠體內,同時參考 Umeda-Saeada 等(1999)的研究結果,將大白鼠於灌食後 5 min、10min、 15min、20 min、25 min、30 min、45 min、60 min、 90 min、120 min、180 min 及 240 min 時採其尾 部靜脈血(以小號 23G 針頭,針頭及針筒先以 heparin(200 IU/ ml) 處理),每次採血 0.3 ml,取得之血 液樣本置於肝素(heparin 200 IU/mL)處理過的收集管內,於 4℃下以 2900×g 離心 10 分鐘,取出上層 液體再以相同條件離心一次,所分離出上層的plasma,而後再加入 2 倍體積之 acetonitrile 與 plasma 充份混合,於4℃下以 1000 rpm 離心 10 分鐘,以去除蛋白質,取上清液經 0.45 µm 濾膜過濾後,行 HPLC 分析。以管灌餵食 lignan compound 前採集的大白鼠血液為空白對照組。每個劑量皆以 6 隻大 白鼠進行試驗,求其平均值。
(3)靜脈注射
實驗參考Chen 等(1997)、Cheng 等(2002)和蔡(2003)的方法,分別取二種芝麻 sesaminol 及 sesaminol triglucoside 溶解於 50% propylene glycol 生理食鹽水溶液中,再根據動物體重換算用量,以 30、10.65
和 88.9 mg/kg BW 芝麻 lignan compounds,採靜脈注射的方式置入大白鼠體內,靜脈注射前先以 pentobarbital 50mg/kg 的混合液,採腹腔注射以麻醉大白鼠,而後進行手術將大白鼠的股靜脈接上 polyethylene 管並將 PE-50 管導出,以接上含 sesaminol 及 sesaminol triglucoside 之注射針筒,而後進 行股靜脈注射,注射後於5 min、10min、15min、20 min、25 min、30 min、45 min、60 min、 90 min、 120 min、180 min 及 240 min 時採其尾部靜脈血,每次採血 0.3 ml,將採出的血置入以 heparin 處理 過之收集管,於4℃下以 2900×g 離心 10 分鐘,所分離出上層的 plasma,再加入 2 倍體積之 acetonitrile 與plasma 充份混合,於 4℃下以 2900×g 離心 10 分鐘,以去除蛋白質,取上清液經 0.45 µm 濾膜過
濾後,行 HPLC 分析。以股靜脈注射前採集的大白鼠血液為空白對照組。實驗以 6 隻大白鼠進行試
驗,求其平均值。
(4)sesaminol 及 sesaminol triglucoside 在血漿中之蛋白質結合率
由股靜脈注射sesaminol 及 sesaminol triglucoside 之生理食鹽水溶液,劑量為 100 mg/kg。給藥後 10、20 及 30 分鐘,以 24 G 採血針筒 (事先以肝素溶液 (200 IU/ml heparin) 潤濕) 進行心臟採血 (採血前先以乙醚麻醉大白鼠),每次採血 1 ml,取得之血液樣本置於離心管 (事先以肝素溶液 (200 i.u./ml heparin) 潤濕),於 4 ℃ 下以 2900 ×g 離心 10 分鐘,取 100 μl 之血漿,加入 100 μl 之 acetonitrile 及 100 μl Hesperetin 標準溶液,以震盪器充份混合去除蛋白質,再於 4 ℃ 下以 8000 ×g 離心 10 分鐘,取上清液,進行高效液相層析分析,將 sesaminol 及 sesaminol triglucoside 對內標準 品之積分面積比代入檢量線,求得血漿中不同時間點總sesaminol 及 sesaminol triglucoside 之濃度。 另取 300 μl 之血漿,置於離心過濾器中,於 4 ℃ 下以 720 ×g 離心 30 分鐘,取 30 μl 之濾液, 加入 30 μl 之 acetonitrile 及 30 μl 4-hydroxycoumarin 標準溶液,以震盪器充份混合,再於 4 ℃ 下 以 8000 ×g 離心 10 分鐘,取上層液,進行高效液相層析分析,將 sesaminol 及 sesaminol triglucoside
對內標準品之積分面積比代入檢量線,求得血漿中不同時間點游離態 sesaminol 及 sesaminol
triglucoside 之濃度。sesaminol 及 sesaminol triglucoside 在血漿中之蛋白質結合率的計算方法如下:蛋 白質結合率 (%) = (總 sesaminol 及 sesaminol triglucoside 濃度 – 游離態 sesaminol 及 sesaminol triglucoside 濃度)/總 sesaminol 及 sesaminol triglucoside 濃度 × 100。
(5)芝麻 lignan compounds 檢量線的製備
Lignan compounds 的檢量線製備,是以 lignan compounds 標準品配成 6 個不同濃度於前述的分析 條件下進行三重複分析,再以注射之lignan compounds 的量對積分面積作圖,並以 Chem-Win 電腦軟 體系統(Shuen-Hua Co., Taipei, Taiwan) 計算求得回歸方程式及相關係數(r2)。
(6)數據分析
實驗數據的測定值均以平均值和標準差表示(mean±S.D.),血液中各個 lignan compound 濃度與時 間關係之數據以WinNonlin(Pharsight Co., CA USA)藥物動力學計算程序於計算機上處理,獲得各項 藥物動力學參數。
參考Chen 等(1997)和韓(1999)的方法,利用各個 lignan compound 於大白鼠血中的濃度對時間作 圖,求其曲線下面積 (area under curve, AUC),再利用以下的公式算出各個 lignan compound 於大白鼠 之生物利用率:
(AUC∞)p.o. / D0 p.o.
生物利用率 = ──────── ×100% (AUC∞)i.v. / D0 i.v.
(AUC∞)iv:以快速靜脈注射投藥測得之 area under curve(AUC)值 (AUC∞)o:以口服(管灌)方式投藥測得之 area under curve(AUC)值 D0 iv:以快速靜脈注射投藥劑量
D0 po:以口服方式投藥劑量
7.芝麻 lignan compounds 於大白鼠的吸收分佈及排除 (1) 實驗動物
以雄性Sprague-Dawley 大白鼠為試驗動物,購自樂司科生物科技公司(台北,台灣),飼養於台灣
大學食品科技研究所動物房中,生活週期維持12 小時光照(12-hour light cycle)從早上 6 時至下午 6 時,室溫維持22± 2℃,並給予動物充足飼料(Purina 5001 rodent chow diet)及飲水。
(2) 吸收分佈 a.試驗
參考Liu 等(1999)和 Umeda-Sawada 等(1999)的方法,根據動物體重換算用量,以管灌方式餵食之 sesamol (100 mg/kg BW)、sesaminol triglucoside (500 mg/kg BW)及 sesaminol (220 mg/kg BW)入大白鼠 體內。灌食後的大白鼠分別於1 hr, 3hr, 6hr, 9hr 和 24hr 予以犧牲,以二氧化碳迷昏進行犧牲,收集血 液,並解剖迅速取出肝臟、小腸、心臟、腎臟和肺臟。以不給藥之正常動物的相應組織臟器為空白
對照。各組織臟器分別取自6 隻大白鼠進行測定,求其平均值。
b.動物檢體之收集與處理
實驗參考Umeda-Sawada 等(1999)、de Boer(2005)和蔡(2003)的方法。 I.血漿: 大白鼠犧牲後所取得之全血置於含有肝素(heparin 100 IU/mL)的試管中,立刻充分混合之,再 於4℃下以 3,500 ×g 離心 10 分鐘,分離出上層血漿,保存於-20℃冰箱,以備進行血漿中 sesamol、 sesaminol triglucoside、sesaminol 及其代謝產物濃度之測定。 II.臟器: 取下之各臟器皆以0.9﹪生理食鹽水清洗後,稱重,包於鋁箔紙中,迅速以液態氮急速冷凍, 保存於-80℃冰箱內,以待分析。
將各臟器解凍後,加入生理食鹽水,以均質機(polytron)均質磨碎,加入氰甲烷將蛋白質沈澱, 再以離心機3500 rpm 離心,取其上清液,經氮氣吹乾後,再以 0.1N 醋酸緩衝溶液(pH 5.0)定容至 1 ml,經 0.45 µm 濾膜過濾後,行 HPLC 分析,檢測各臟器中 sesamol、sesaminol triglucoside 及 sesaminol 含量。 (3) 排除 a.糞便分析
參考Chen(1997)和 Liu 等(1999)的方法,根據動物體重換算用量,以管灌餵食 sesamol (100 mg/kg BW)、sesaminol triglucoside(500 mg/kg BW)及 sesaminol (220 mg/kg BW)入大白鼠體內。灌食後的大 白鼠分別收集0~4 hr, 4~8 hr, 8~12 hr, 12~16 hr 和 16~24hr 排除之各區段糞便。糞便收集是利用代謝 籠收集新鮮糞便,將各區段收集之糞便分別秤其重量即為糞便濕重。將糞便置於冷凍乾燥機中去除 水分,所得糞便重即為其乾重。 取各區段收集並經冷凍乾燥之大白鼠糞便,磨成粉末後,加入糞便重量(g)10 倍體積(ml) 氰甲烷 萃取液,經震盪萃取後30 分鐘後,以離心機 3500 rpm 離心,取其上清液,經氮氣吹乾後,再以 0.1N 醋酸緩衝溶液(pH 5.0)定容至 1 ml,經 0.45 µm 濾膜過濾後,行 HPLC 分析,檢測各區段糞便中 sesamol、sesaminol triglucoside 及 sesaminol 的含量。大白鼠於給 sesamol 前先收集 2 hr 糞便作空白
對照。實驗以6 隻大白鼠進行試驗,求其平均值。
b.尿液分析
參考Chen(1997)和 Liu 等(1999)的方法,根據動物體重換算用量,以管灌餵食 sesamol (100 mg/kg BW)、sesaminol triglucoside (500 mg/kg BW)及 sesaminol (220 mg/kg BW)入大白鼠體內。灌食後的 大白鼠分別收集0~4 hr, 4~8 hr, 8~12 hr, 12~16 hr 和 16~24hr 排除之各區段尿液。尿液收集是利用代 謝籠之尿液收集瓶收集新鮮尿液,將各區段收集之尿液分別量測其體積(ml),再行冷凍乾燥去除水 分。 取各區段收集並經冷凍乾燥之大白鼠尿液,以0.1N 醋酸緩衝溶液(pH 5.0)定容至 1 ml,經 0.45 µm 濾膜過濾後,行 HPLC 分析,檢測各區段尿液中 sesamol 的含量。大白鼠於給 sesamol、sesaminol triglucoside 及 sesaminol 前先收集 2 hr 尿液作空白對照。實驗以 6 隻大白鼠進行試驗,求其平均值。 (4)檢體中 sesamol、sesaminol triglucoside 及 sesaminol 之定量
a.自由態 sesamol、sesaminol triglucoside 及 sesaminol 之定量
分別取100μL 各檢體,加入 50μL 0.1N 醋酸緩衝溶液(pH 5.0)、50μL 抗壞血酸(200 mg/mL) 及 0.1N 鹽酸,再以250 μL 氰甲烷(含內標準品 Hesperetin 2.0μg/mL)萃取,經震盪萃取後 10 分鐘後,以離心 機10000×g 離心 10 分鐘,取其上清液,經氮氣吹乾後,再以甲醇定容至 1 ml,經 0.45 µm 濾膜過濾 後,行HPLC 分析。
分別取100μL 各檢體,加入 50μL 1000 units/mL sulfatase (溶於 0.1N 醋酸緩衝溶液)及 50μL 抗壞 血酸(200 mg/mL),充分混合後,於 37℃之恆溫水浴震盪 1 小時。反應結束後,加入 20 μL 0.1N 鹽酸, 再以 250μL 氰甲烷(含內標準品 Hesperetin 2.0 μg/mL)萃取,經震盪萃取後 10 分鐘後,以離心機 10000×g 離心 10 分鐘,取其上清液,經氮氣吹乾後,再以甲醇定容至 1 ml,經 0.45 µm 濾膜過濾後, 行HPLC 分析。
c. sesamol、sesaminol triglucoside 及 sesaminol 之 glucuronides 之定量(Hsiu, 2001)
分別取100 μL 各檢體,加入 50 μL 1000 units/mL β-glucuronidase (溶於 0.1N 醋酸緩衝溶液)及 50μL 抗壞血酸(200 mg/mL),充分混合後,於 37℃之恆溫水浴震盪 1 小時。反應結束後,加入 20 μL 0.1N 鹽酸,再以 250 μL 氰甲烷(含內標準品 Hesperetin 2.0μg/mL)萃取,經震盪萃取後 10 分鐘後,以 離心機10000×g 離心 10 分鐘,取其上清液,經氮氣吹乾後,再以甲醇定容至 1 ml,經 0.45 µm 濾膜 過濾後,行HPLC 分析。 d.高效能液相層析條件
I.組織中 sesamol、sesaminol triglucoside 及 sesaminol 回收率測定
分別取 100 μl 之空白組織均質液,加入 100 μl 不同濃度 (62.5、125 和 250 μg/ml) 之 sesamol、 sesaminol triglucoside 及 sesaminol 溶液及 100 μl 之 Hesperetin 標準溶液,以震盪器充份混合去除蛋 白質,再於 4 ℃ 下以 8000 × g 離心 10 分鐘,取上清液,得到 sesamol、sesaminol triglucoside 及 sesaminol 在組織中之標準溶液,進行高效液相層析分析。另取 100 μl 之純水,加入 100 μl 不同濃 度(62.5、125 和 250 μg/ml)之 sesamol、sesaminol triglucoside 及 sesaminol 溶液及 100 μl 之 Hesperetin 標準溶液,以震盪器充份混合,再於 4 ℃ 下以 8000 ×g 離心 10 分鐘,取上層液,得到 sesamol、 sesaminol triglucoside 及 sesaminol 在純水中之標準溶液,進行高效液相層析分析。sesamol、sesaminol triglucoside 及 sesaminol 在血漿中回收率 (Recovery) 之計算方法如下:回收率 (%) = (組織均質液中 sesamol、sesaminol triglucoside 及 sesaminol 對內標準品之積分面積比 / 純水中 sesamol、sesaminol triglucoside 及 sesaminol 對內標準品之積分面積比) × 100。
II.檢量線之製作及分析方法之確效
取 0.2、0.39、0.78、1.56、3.13、6.25、12.5 和 25 μg/ml 八個濃度之 sesamol、sesaminol triglucoside 及sesaminol 標準溶液進行高效液相層析分析,將注射之理論濃度 (Cnom) 對積分面積 (peak area) 作 圖,以線性回歸法求得其方程式及相關係數 (r2)。
為確認sesamol、sesaminol triglucoside 及 sesaminol 標準溶液之分析在同日內 (intra-day) 及異日 間 (inter-day) 之靈敏度及再現性,分別在同一日內,及不同六日中,針對八個不同濃度的標準溶液, 各取七個樣本進行分析,以求其精密度 (precision) 和精確性 (accuracy)。精密度和精確性分別以變 異係數 (coefficient of variation (% CV) 及偏差百分比 (% bias) 表示。首先分別將八個理論濃度 (Cnom) 所測得之積分面積,代回其濃度對面積所得之回歸方程式,可求出實際濃度;再針對八個濃 度之七個樣本所得之實際濃度,分別計算各濃度之平均值 (Cobs) 和標準差 (SD),以求得變異係數
(CV (%) = (SD / Cobs) × 100) 及偏差百分比 (bias (%) = ((Cobs – Cnom) / Cnom) × 100)。變異係數及 偏差百分比在 ±15% 以內,表示在此濃度範圍內之精密度和精確性是可接受的。
III.部位組織
將上述各組織檢體,取濾液 20μL 注入高效能液相層析管柱。層析條件:製備型管柱為美國
Phenomenex 公司製造之 Luna C18 (20 mm id × 250 mm, 5 μm particle size);流速:1ml/min;檢測波 長:290 nm
(a) Sesamol 層析條件:沖提溶劑:methanol/H2O = 50:50 (v/v),在 5 分鐘內線性增加至 methanol /H2O
= 80:20 (v/v),10 分鐘內線性增加至 methanol /H2O = 100:0 (v/v);流速:1ml/min;檢測波長:
290 nm。
(b) Sesaminol triglucoside 及 sesaminol (肝臟、腎臟、心、肺臟及腦)層析條件:沖提溶劑: methanol/H2O = 40:60(v/v),在 5 分鐘內線性增加至 methanol /H2O = 80:20 (v/v),10 分鐘內線
性增加至methanol /H2O = 100:0 (v/v)。
(c) Sesaminol triglucoside 及 sesaminol (小腸、盲腸、大腸及直腸)層析條件:沖提溶劑:methanol/H2O
= 40:60(v/v),在 20 分鐘內線性增加至 methanol /H2O = 80:20 (v/v),21 分鐘內線性增加至
methanol /H2O = 100:0 (v/v)。
IV.糞便
將上述糞便檢體,取濾液 20μL 注入高效能液相層析管柱。層析條件:製備型管柱為美國
Phenomenex 公司製造之 Luna C18 (20 mm id × 250 mm, 5μm particle size);流速:1ml/min;檢測 波長:290 nm。
Sesamol 層析條件:沖提溶劑:methanol/H2O = 40:60 (v/v),在 15 分鐘內線性增加至 methanol /H2O
= 70:30 (v/v),16 分鐘內線性增加至 methanol /H2O = 100:0 (v/v)。
Sesaminol triglucoside 及 sesaminol 層析條件:沖提溶劑:methanol/H2O = 20:80(v/v),在 25 分鐘
內線性增加至methanol /H2O = 100:0 (v/v)。
V.尿液
將上述尿液檢體,每次取濾液 20μL 注入高效能液相層析管柱。層析條件:製備型管柱為美國
Phenomenex 公司製造之 Luna C18 (20 mm id × 250 mm, 5μm particle size);;流速:1ml/min;檢測波 長:290 nm。
Sesamol 層析條件:沖提溶劑:methanol/H2O = 30:70 (v/v),在 15 分鐘內線性增加至 methanol /H2O
= 40:60 (v/v),19 分鐘內線性增加至 methanol /H2O = 100:0 (v/v)。
Sesaminol triglucoside 及 sesaminol 層析條件:沖提溶劑:methanol/H2O = 20:80(v/v),在 25 分鐘
內線性增加至methanol /H2O = 100:0 (v/v)。
參考de Boer(2005) 方法並加以修飾,將上述組織檢品,取 0.1g 組織加入 4 mL Tris-HCl 緩衝溶 液(50mmol/L,pH 7.4)予以均質,取 0.1mL 均質液加入 5mL 之試藥 Drabkin’s 試劑及 Brij-35 溶液 (RANDOX)中,混合均勻後,以離心機 10000×g 離心 10 分鐘,以分光光度計之比色法進行分析, 檢測波長:540nm。原理如下:
K3 ( F e ( C N ) 6 ) KCN
Hb及其衍生物 → methemoglobin → cyanomethemoglobin
組織中殘留血紅素含量之計算,其表示方式各組織中所測得血紅素含量(Hb tissue)與全血所含血
紅素含量(Hb blood)之比值(fblood = Hb tissue/ Hb blood)。在各組織中真實藥物濃度計算方式則為 Ccorr=Ctotal-
fblood×Cplasma,Ctotal 為組織中所含藥物總量,Cplasma 血漿中所含藥物濃度,fblood 為各組織中所測得血
紅素含量之比例。
8.大鼠體內Sesaminol、Sesaminol triglucoside代謝物之LC/MS/MS及HPLC分析 (1)各部位組織
將上述各組織檢體,取濾液 20μL 注入高效能液相層析管柱。層析條件:製備型管柱為美國
Phenomenex 公司製造之 Luna C18 (20 mm id × 250 mm, 5μm particle size);沖提溶劑:methanol/H2O =
40:60 (v/v),在 20 分鐘內線性增加至 methanol /H2O = 80:20 (v/v),21 分鐘內線性增加至 methanol /H2O
= 100:0 (v/v);流速:1ml/min;檢測波長:290 nm。 (2)糞便及尿液
將上述糞便及尿液檢體,取濾液 20μL 注入高效能液相層析管柱。層析條件:製備型管柱為美國
Phenomenex 公司製造之 Luna C18 (20 mm id × 250 mm, 5μm particle size);沖提溶劑:methanol/H2O =
20:80 (v/v),在 25 分鐘內線性增加至 methanol /H2O = 100:0 (v/v)流速:1ml/min;檢測波長:290 nm。
9.Sesaminol、Sesaminol triglucoside 及 sesamol 之胃腸道模擬系統穩定試驗 (1)模擬胃液配製
參考美國藥典(U.S.Pharmacopeia, 2006),配置方法如下:取 2.0 g sodium chloride 及 3.2 g pepsin,加 於7.0mL hydrochloric acid 加水至 1000 mL,調整溶液 pH 至 1.2。
(2)模擬腸液配製
參 考 美 國 藥 典(U.S.Pharmacopeia, 2006) , 配 置 方 法 如 下 : 取 6.8 g potassium dihydrogen orthophosphate 溶於 250 mL 水溶液,加 77 mL 0.2 N sodium hydroxide 及 500 mL 水溶液,加入 10g pancreatin,以 0.2N NaOH 及 HCl 調整溶液 pH 至 6.8。
樣品1mM 及 0.5mM(Sesaminol、Sesaminol triglucoside 及 sesamol),分別以 DMSO、生理食鹽水 溶解,加至10mL Simulated gastric fluid 及 Simulated intestinal fluids(最終濃度為 1mM 及 0.5mM),至 37 ℃反應(反應取樣時間分別為 0, 5, 15, 30, 60, 120, 180, 240, 360, 540 min )
10.大鼠肝臟酵素系統代謝試驗
參考 Nakai (2003), S9 (大鼠肝臟酵素)與輔因子(MgCl2.6H2O (8 μmol)、KCl (33 μmol)、
D-glucose-6-phosphate (5 μmol)、NADPH (4 μmol)、Na2HPO4 (100 μmol)及 NaH2PO4 (100 μmol)) 以 1:
9 (v/v),將樣品 0.1 μM (Sesaminol、Sesaminol triglucoside 及 sesamol),分別以 DMSO、生理食鹽水溶 解,放置37℃培養箱,分別於 60、120、240 及 360 min 取樣(1mL),取 100μL 酵素反應液加入兩倍體 積氰甲烷萃取。 11.Sesamol、Sesaminol triglucoside 大鼠腸內菌群代謝產物之研究 (1)盲腸菌群分離 腸道菌群為厭氧性微生物,隨著暴露在空氣中時間增長,腸道菌群因缺乏 superoxide dismutase 及 catalase,無法將氧氣代謝而死亡,所以本試驗採集盲腸組織內容物,減少因採集糞 便所造成微生物菌數過少。參考Kawata 等(1991)和 Chen(1999)的方法,以二氧化碳迷昏大鼠,並 迅速解剖取出盲腸,取盲腸內容物10 g 加入 100 mL 0.1mM phosphate buffer (pH 7.3)中,通入 CO2 氣體,於厭氧條件下攪拌,製成大白鼠盲腸菌群懸浮液。 (2)Sesamol 及 Sesaminol triglucoside 於盲腸菌群中代謝產物之研究
參考實驗參考Kawata 等(1991)和 Chen(1999)的方法,各取 50 mL 大白鼠盲腸菌群懸浮液分 別置於3 支血清瓶中,再各加入 3.5μmole 之 Sesamol 及 Sesaminol triglucoside,將試管置於 37℃ 厭氧培養箱中培養,由於Sesamol 及 Sesaminol triglucoside 可能因盲腸菌群長時間作用下,初期 產生之代謝產物再進一步被代謝形成另一種代謝產物 (Hollman et al., 1997),因此實驗培養 24 小 時,將血清瓶取出,再加入150 mL 的甲醇經震盪 10 分鐘後,以離心機 3500 rpm 離心,取其上 清液濃縮至乾後,再轉溶至甲醇,經0.45 µm 濾膜過濾後,行 HPLC 分析。並以 HPLC 製備 Sesamol 及Sesaminol triglucoside 的代謝產物,供結構鑑定用。 12.Sesamol、Sesaminol triglucoside 人體糞便腸內菌群代謝產物之研究 參考Xie 等人(2003)及 Wang 等人(2000)方法修飾,人體糞便腸內菌群製備,以兩位健康受試者三個 月內未使用抗生素,取5g 新鮮糞便與 100mL GAM (General anaerobic medium)培養基混合,製備成 HIB (Human Intestinal Bacterial)混合物,再各加入 μmole 之 Sesamol 及 Sesaminol triglucoside,於 37℃厭氧培 養箱中培養七天,以正丁醇(飽和水溶液及添加 0.1%醋酸溶液)萃取三次,取其上清液濃縮至乾後。正丁
醇萃出物以去離子水回溶,進行Diaion HP-20 管柱層析,依序以去離子水、50%甲醇水溶液及 100%甲
60%甲醇水溶液進行沖提,取其收集後沖提液濃縮至乾後,再以 Sephadex LH-20 進行管柱層析,以 50 %甲醇水溶液進行沖提,收集區分15-35 管,以 ODS 管柱進行代謝物純化,以 LC/MS/MS 及 NMR 進行 代謝物鑑定。
13.Sesamol 及 lignan 化合物之 GC-MS 衍生化
參考Liu (2006)分析方法,1mL Sesamol 尿液樣品加入 2 mL 0.1 mol/L 醋酸緩衝溶液(pH 4.5),及加 入phaseII 酵素 250 μL β-glucuronidase (2500unit)及 250 μL sulfatase (1000unit),並添加 100μL 抗壞血酸 (200mg/mL),充分混合後,於 37℃之恆溫水浴震盪分別反應 2 及 1 小時。反應結束後,經由固相萃取(SPE C18-OH, Varian Co.),先以 5mL chloroform:methanol (1:1, v:v),再以 5mL methanol 沖提及 5 mL 去離子 水沖提清洗SPE 裝置,將酵素水解樣品置入固相萃取裝置,先以 5mL 去離子水沖提後,再以 4mL methanol 沖提並收集,經氮氣吹乾後,再以1 ml 甲醇回溶,進行 GC-MS 衍生化反應。Sesamol 尿液樣品加入 100 μL Tri-sil reagent 於 60℃反應 30 分鐘或添加 100 μL BSA 於室溫下反應 12 小時,衍生化後再以氮氣吹乾, 並加入100μL 正己烷。
1.GC/MS 分析條件
參考Liu (2006)分析方法,美國Agilent公司製造之6890氣相層析儀與5973質譜儀連結,以HP-5毛細 管柱(25 m × 0.12 mm i.d. × 0.25-mm film thickness)進行分析,檢測條件如下所述:carrier gas (helium) 1 mL/min、烘箱溫度(初始溫度100℃平衡1分鐘,以25 ℃/min升溫速率,升溫至280 ℃平衡17分鐘)、injection port 溫度250 ℃、ion source 溫度230 ℃及 Interface 溫度280 ℃、離子化能量70 eV、質量掃瞄範圍50-700 amu。
14.大鼠體內Sesaminol、Sesaminol triglucoside代謝物之LC/MS/MS及HPLC分析 (1)各部位組織
將上述各組織檢體,取濾液 20μL 注入高效能液相層析管柱。層析條件:製備型管柱為美國
Phenomenex 公司製造之 Luna C18 (20 mm id × 250 mm, 5 μm particle size);沖提溶劑:methanol/H2O =
40:60 (v/v),在 20 分鐘內線性增加至 methanol /H2O = 80:20 (v/v),21 分鐘內線性增加至 methanol /H2O
= 100:0 (v/v);流速:1ml/min;檢測波長:290 nm。 (2)糞便及尿液
將上述糞便及尿液檢體,取濾液 20μL 注入高效能液相層析管柱。層析條件:製備型管柱為美國
Phenomenex 公司製造之 Luna C18 (20 mm id × 250 mm, 5 μm particle size);沖提溶劑:methanol/H2O =
20:80 (v/v),在 25 分鐘內線性增加至 methanol /H2O = 100:0 (v/v)流速:1ml/min;檢測波長:290 nm。
a. Sesaminol triglucoside LC/MS/MS條件
美國Thermo 公司製造之Finnigan LCQ,以Electrospray ionization (ESI)負電模式檢測,檢測條 件如下所述:Source Voltage (3.94 kV)、Source Current (6.15 uA)、Sheath Gas Flow Rate (34.57 a.u.)、
Capillary Voltage(-9.52 V)、Capillary Temp (200.10℃)、Tube Lens Voltage (-30.00 V)。 b. Sesaminol LC/MS/MS條件
美國Thermo公司製造之Finnigan LCQ,以Electrospray ionization (ESI)負電模式檢測,檢測條件 如下所述:Source Voltage (3.53 kV)、Source Current (6.15 uA)、Sheath Gas Flow Rate (29.44 a.u.)、 Capillary Voltage(-3.44 V)、Capillary Temp (200.30℃)、Tube Lens Voltage (-40.00 V)。
四、結果與討論
(一)sesaminol triglucoside 萃取與製備
本實驗所用sesaminol triglucoside 自行萃取自備,先將未炒焙芝麻先用壓榨去除油脂(29.40 %), 再以n-hexane 去除油脂(12.32 %),再以 80 %甲醇水溶液萃取芝麻粕中之 lignan glycosides 得其粗萃 出物(3.693 %),將 5 克 80 %甲醇水溶液粗萃出物各以 1000 ml 之 20 %、40 %、60 %及 100 %甲醇 為沖提溶劑,沖提溶劑由高極性沖提至低極性以XAD-2 管柱(2.5 cm id × 100 cm)層析區分,流速為 0.8 ml/min,每 16 ml 收集一管,測其 290 nm 吸光值,其層析圖如圖 3 所示。將各沖提溶劑所沖提出之物 質分別收集,可得四區分物,分別為Fr1、Fr2、Fr3 及 Fr4,Fr3 區分物之高效能液相層析圖如圖 4 所 示(其條件示於圖中)。由此圖可看出,各 lignan glycosides 中,以 sesaminol triglucoside 吸收波峰面積
最大;圖4A 為 Fr1,沖提溶劑為 20 %甲醇水溶液,由圖中可看出,此區分物極性較高,吸收波峰在
圖譜上之滯留時間為0~20 分鐘。圖 4B 為 Fr2,沖提溶劑為 40 %甲醇溶液,吸收波峰在圖譜上之滯
留時間為20 分鐘左右。圖 4C 為 Fr3,沖提溶劑為 60 %甲醇水溶液,所沖提出來的物質為其他 lignan glycosides 及 sesaminol triglucoside。圖 4D 為 Fr4,沖提溶劑為 100 %甲醇,在圖譜上出現的吸收波峰 為少量lignan glycoside。由此結果可知,sesaminol triglycoside 大部分出現於 Fr3。
本研究所用來分析 lignan glycosides 之方法,如圖 5A 所示,為徐(2001)分析方法,sesaminol triglycoside 在滯留時間為 37 分鐘有明顯吸收波峰。圖 5B 所示為修飾徐(2001)分析方法,起始動相為甲 醇/水=60/40 (v/v),在 30 分鐘內線性增加至甲醇/水=76/24 (v/v),流速為 1 ml/min,檢測波長為 290 nm。
圖5A 中,在滯留時間為 37 分鐘有明顯吸收波峰,在圖 5B 中有縮短滯留時間但不影響分離結果。
將XAD-2 管柱所得區分物 Fr 3,以製備型管柱純化 sesaminol triglycoside,將不同濃度之 sesaminol triglucoside (7∼500 μg/ml)純化物,依前述方法之高效能液相層析條件加以分析,將所得到之吸收波峰面 積對濃度作圖,並求得標準曲線方程式(y=1.22327×104x+4.1977×104;r2=0.9996),再利用內插法,將 芝麻粕80 %甲醇粗萃物(39.62 mg/ g seed)之 HPLC 分析圖中 sesaminol triglucoside 吸收波峰面積代入 下述方程式中,即可求出sesaminol triglucoside 化合物含量(3.246 mg/g seed)。
黑芝麻主要用途為生產芝麻油,國內麻油廠所使用之芝麻原料大多自國外進口,其中最主要進口國為 緬甸、泰國及印度。本研究之試驗材料選為進口自泰國之黑芝麻,乃因其進口數量最多。在泰國黑芝麻 中sesaminol triglucoside 含量為 3.246 mg/g seed。以分光光度計進行全光譜掃描,sesaminol triglucoside
最大吸收波長為288nm,如圖四所示,所得結果與 Katsuzaki(1994)純化鑑定 sesaminol triglucoside 物質 相同。 (二)sesamol 藥物動力學參數測定 1. 血漿中 sesamol 之高效液相層析分析結果 在本實驗所採用之高效液相層析分析條件下,如圖一所示,sesamol 標準品之波峰滯留時間約 在 7.5 分鐘,內標準品 (4-hydroxycoumarin) 之波峰滯留時間約在 6.5 分鐘。在未給藥之空白血漿 中,sesamol 波峰出現之時間下並無血漿中內生性物質之干擾。在給藥後之血漿檢品中,sesamol 波 峰出現之時間下亦無血漿中物質之干擾。 2. 血漿中 sesamol 分析方法之確認 在血漿中 sesamol 分析方法為了確認實驗過程定量分析之精確性,將 sesamol 標準溶液(100、 50、10、5、 1、0.5、0.1、0.05 μg/ml)在同日之不同時間(intra-day)及間日 (inter-day)以高效液相層 析儀分析標準溶液。並分別依下列方法計算其精確性(%CV)及準確性(%bias)。 精確性(%CV)=(標準偏差/平均濃度) ×100 準確性(%bias)=[(平均濃度-真實濃度)/真實濃度] ×100 以線性回歸法計算,如表一所示,在 0.05 ~100 μg/ml 之濃度範圍內之校正曲線方程式,具有 良好之線性關係 (r2 > 0.999)。於同日內 (intra-day) 及異日間 (inter-day) 分析之變異係數 (CV %) 及偏差百分比 (bias %) 均小於 15 %,表示精密度 (precision) 及準確度 (accuracy) 接在可接受之 範圍內。 3. 血漿中 sesamol 之微透析法回收率 微透析採樣技術是透過微透析探針上的透析膜來反應待測溶質在組織的濃度,因此欲求得待測 物在組織的濃度真值,就不能忽略採樣過程中任何可能改變濃度「真值」的因素。透過「校正」 (calibration),才能將微透析的實驗數據量化。透析液濃度與細胞外液濃度間常以回收率(recovery) 來連接兩者間的數學關係。微透析回收率的原始定義為:透析液中的溶質濃度與透析膜遠處的組織 外液溶質濃度之比值(Zetterstrom et al., 1982)。 本實驗以血漿 sesamol 於 0.5、5 及 50 μg/ml 之濃度下,如表二所示,所測得回收率分別為 107 ± 10 %,110 ± 13 % 及 111 ± 6 %,平均回收率為 110 ± 10 %,且在不同濃度下之回收率,並無統 計上之顯著差異。此結果表示血漿中 sesamol 之回收率不因濃度之改變而改變。 4. 血漿中 sesamol 濃度對時間之關係 將血漿中 sesamol 濃度對時間之變化以半對數圖表示,由管灌餵食 sesamol 後,不論是給予 30,100 或 300 mg/kg 之劑量,如圖二所示,血漿中 sesamol 濃度均在第一個採血點 (2.5 min) 即 達到血漿中最高濃度,接著便隨時間持續下降,且三種劑量之濃度變化曲線呈現相互平行之趨勢。 但在較低之兩個劑量下,在給藥 90 分鐘後,血漿中濃度即幾乎低於定量極限(0.05 μg/mL)。在最
高劑量(300 mg/mL)下,則在給藥 180 分鐘後才低於定量極限(0.05 μg/mL)。
以靜脈注射給予 30 mg/kg 之劑量後,如圖二所示,血漿中 sesamol 濃度隨時間持續下降,但 其下降之趨勢較管灌餵食者較為緩和並在給藥 90 分鐘後,幾乎低於定量極限(0.05 μg/mL)。 5. Sesamol 之藥物動力學
藥物動力學的參數是透過一系列實驗數據,經過數學模式的計算所得,可作為描述藥物動向。 一般用常見者包括:濃度時間曲線下面積 (area under the concentration-time curve,縮寫 AUC)、半 衰期 (half-life,縮寫 t1/2)、與最高血中濃度(Cmax)、達最高血中濃度所需的時間(Tmax)等。AUC 是藥
物濃度對應時間的曲線下積分所獲之面積;t1/2 表示藥物的濃度在生物體內減為一半所需的時間,
也就是藥物從最高濃度降低一半所需的時間;非室模式下的藥動學參數是根據統計動量理論 (Statistic moment theory)所導出(Yamaoka et al., 1978)。
本實驗經由管灌餵食 30、100 及 300 mg/kg 之劑量後,如表三所示,血漿中最高濃度 (Cmax) 分
別為 11.2 ± 6.2,22.2 ± 7.3 及 60.5 ± 14.0 μg/ml,隨劑量之增加而增加;達血漿中最高濃度之時間 (Tmax) 分別為 2.08 ± 0.2,3.42 ± 1.24 及 3.33 ± 1.37 min,此結果顯示 sesamol 於胃腸道之吸收極
為迅速,且三個劑量在統計上並無顯著差異;藥物半衰期 (t1/2) 分別為 9.43 ± 4.33,13.2 ± 4.9 及 11.1 ± 2.4 min,表示 sesamol 在體內之排除快速,三個劑量在統計上亦無顯著差異;血漿中濃度對 時間曲線下之面積 (AUC) 分別為 110 ± 70,443 ± 150 及 1140 ± 360 min μg/ml,隨劑量之增加而 增加;血漿中濃度對時間曲線下之面積除以劑量 (AUC/Dose) 分別為 3.66 ± 2.34,4.43 ± 1.50 及 3.82 ± 1.21 min/l,三個劑量在統計上無顯著差異。以上結果顯示 sesamol 在此劑量範圍內,呈線性 之藥物動力學。 經由靜脈給予 30 mg/kg 之劑量後,血漿中最高濃度 (Cmax)為 38.8 ± 16.8 μg/ml,藥物半衰期
(t1/2) 為 15.3 ± 5.8 min,血漿中濃度對時間之曲線下面積 (AUC) 為 343 ± 96 min μg/ml,血漿中濃
度對時間曲線下之面積除以劑量 (AUC/Dose) 為 11.4 ± 3.2 min/l。
(三) sesaminol、sesaminol triglucoside 藥物動力學參數測定 1. 血液之體內回收率
分別測定 sesaminol 、sesaminol triglucoside 於 5、10、50 及 100 μg/ml 四個濃度下,在血液
之體內回收率,結果如表四所示。在血液之體內回收率,在5、10、50 及 100 μg/ml 四個濃度下,
回收率平均分別為 103 ±0.15 %及 88.08 ± 0.32 %。
2.血漿中 sesaminol、sesaminol triglucoside 之藥物動力學及其口服生物可利用率
經由口服給予 sesaminol triglucoside (88.9mg/kg)、sesaminol (42.6 mg/kg)之劑量後,測定 sesaminol triglucoside、sesaminol 在血漿之濃度,其藥物動力學採用非室模式計算,結果列於表五。 血漿中最高濃度 (Cmax) 分別為 0.181 ± 0.092 及 0.7 ± 0.214μg/ml,隨劑量之增加而增加;達血漿
sesaminol 於胃腸道之吸收極為迅速;藥物半衰期 (t1/2) 分別為 102.22 ± 35.5 及 29.89 ± 7.96 min,
表示sesaminol 在體內之排除較 sesaminol triglucoside 快速,但以 sesamol 比其他二者有較快排除; sesaminol triglucoside、sesaminol 在血漿中濃度對時間曲線下之面積 (AUC) 分別為 17.2 ± 2.77 及 17.6 ± 7.56min μg/ml;血漿中濃度對時間曲線下之面積除以劑量 (AUC/Dose) 分別為 0.19 ± 0.03 及0.413 ± 0.177 min/l。
經由靜脈給予 sesaminol triglucoside (88.9 mg/kg)、sesaminol(10.65 mg/kg)之劑量後,血漿中最 高濃度 (Cmax) 分別為 159 ± 17.7 及 0.242 ± 0.04 μg/ml,而 t1/2是指血漿藥物濃度或體內藥量降低50%
所需的時間,本實驗藥物半衰期 (t1/2) 為 50.0± 13.3 及 74.0± 28.36 min,血漿中濃度對時間之曲線
下面積 (AUC) 為 5511 ± 1847 及 21.8 ± 12.1 min μg/ml,血漿中濃度對時間曲線下之面積除以劑量 (AUC/Dose) 為 61.99± 20.8 及 2.07±1.26 min/l 。 在 清 除 率 (Clearance;CL) 方 面 , sesaminol triglucoside、sesaminol 分別為 16.37 ± 6.57、395.6 ± 53.6(mL/min)。擬似分佈容積是指以血液或血 漿相同的濃度來計算體內的藥物需要多少液體容量。此參數可以計算獲得一定濃度所需的劑量,也 可估算給予一定劑量後可達到的血藥濃度。非結合型藥物濃度和藥物效應密切相關,特別當血漿蛋 白結合能力有改變時,如低蛋白血症,腎病,肝病或有取代性藥物相互作用,擬似分佈容積是在藥 物分佈中使用最廣泛的參數(Shargel et al.,1999)。本實驗所測得分佈體積(Volume of distribution at steady state; Vss) 分別 606.5 ± 65.3 及 52860 ±1206 (L/kg),雖然 sesaminol 有較高清除率,但由 Vss 數值可推測sesaminol 經由吸收後分佈至各組織中,且 sesaminol 為油溶性,較 sesaminol triglucoside 易於穿透細胞膜。
生物可利用率表示藥物吸收進入體循環之分率,其參數會影響單劑口服後的最大濃度,以及 到達最大濃度的時間以和濃度-時間曲線下面積(Shargel et al.,1999)。本實驗經由劑量之校正 (AUC/Dose)後,求得 sesamol、sesaminol triglucoside 及 sesaminol 之口服生物可利用率分別為 34.8、 0.307 及 19.95 %,表示經由口服方式給予 sesamol、sesaminol triglucoside 及 sesaminol 後,分別有 34.8、0.307 及 19.95 %進入體循環。若藥物能迅速溶解並容易穿透細胞膜,則吸收趨向完全,但口 服給藥時吸收常不完全。藥物在到達腹腔靜脈之前先沿著胃腸道向下移動並通過腸壁和肝臟,而這 些臟器是藥物代謝的常見部位;藥物在進入體循環前即可能被代謝(首渡效應;first pass effect)。許 多藥物呈低的生物可利用率是由於存在較高的首渡效應。這些組織對這些藥物(如 isoprenaline hydrochloride)的高首渡效應以至其生物可利用率實際上為零。若藥物在肝臟和腸道被排出,則口服 生物利用度很低,可能導致不能口服給藥,或口服劑量提高。首渡效應明顯的藥物有: alprenolol、 hydralazine、isoprenaline、hydrochloride、lidocaine、pethidine、morphine、nifedipine、propranolol 和verapamil (Shargel,1999)。
在人體中攝取flavonol glycosides 吸收由快速至緩慢(Hollman et al., 1996; Hollman et al., 1997; Hollman et al., 1999; Nieder, 1991),到達波峰濃度時間(Tmax)至少30 分鐘至 9 小時,quercetin
利率高,洋蔥中主要包含quercetin-β-glucosides,而蘋果中 quercetin-β-galactosides 及 β-xylosides, 另有quercetin 結合 rutin 雙糖。quercetin glycosides 結構上糖基決定其吸收及生物可利用率。Hollman 等人(1999)在健康自願者注射 quercetin-β-glucoside (300 μmole)及 quercetin-β-rutinoside (300 μmole) 確認quercetin 上糖基對於吸收的影響, quercetin 在血漿中波峰濃度(Cmax)(3 μM)較 rutinoside 高 20
倍,達至血漿中最高濃度時間(Tmax) 較 rutinoside 快 10 倍,rutinoside 生物可利用率只有 glucoside
20%,這些藥物動力參數顯示,經由 deglycosylation quercetin glucoside 從小腸吸收,quercetin rutinoside 由結腸被吸收。Hollman 等人(1999)研究顯示 quercetin glucoside 在小腸被吸收,有一理論 flavonoids 與葡萄糖結合經由主動運輸攜帶至小腸細胞(在小腸經由鈉-葡萄糖協同運輸蛋白 (sodium-dependent glucose transporter;SGLT1),在體外實驗 quercetin glucosides 吸收機制方面研 究為SGLT1,在老鼠十二指腸外翻實驗,quercetin glucosides 會與鈉-葡萄糖協同運輸蛋白結合(Gee et al., 1998),quercetin-4’-glucoside 在人體腸道表皮 Caco-2 細胞經 SGLT1 行主動運輸(Walgren et al., 2000),非主要機制為 quercetin glucosides 受到 lactase phloridzin hydrolase (LPH)水解,β-glucosidase 於刷狀緣膜外圍。(Day et al., 2000),接著 aglycone 在小腸中由被動擴散吸收,然而這些 glucosides 吸收機制尚未完全了解,當藉由蛋白質將葡萄糖移除,例如LPH 產生轉運(Day et al., 1998; Scalbert and Williamson, 2000),但這並不是所有 glucosides 相同(Cao et al., 2001)。
本實驗sesaminol triglucoside 結果與先前 glycosides 研究結果異同,不同於 flavonol glycosides 需被水解才能被吸收,而這樣理論主要以monoglucoside 為主,而且 sesaminol triglucoside 結構異於 flavonol,另有學者在 Galvano (2004)、Tsuda (1999)、Miyazawa (1999)、Matsumoto (2001)等人指出 在老鼠及人口服黑醋栗果汁(含有 cyanidin-3- glycosides 及 cyanidin-3,5-diglycoside)及木莓果汁 (cyanidin-3-O-β-rutinoside)後,可在血漿中測得 cyanidin glycosides。Milbury (2002)及 Murkovic (2001) 等人在尿液排除試驗中,測得 anthocyanins 最大量排出時間為 3-4 小時,Felgines (2002)等人給予 blackberry 飲食,則在尿液中測得 cyanidin-3- glycosides 或 methylated 形式,但無測到 aglycone 及 結合態代謝物。Talavera (2005)等人研究指出在餵食老鼠黑苺汁,在花青素組織分佈實驗中,以 LC-ESI-MS/MS 在空腸、腦、肝臟及腎臟組織中,檢測出 cyanidin 3-ο-glucoside、cyanidin 3-ο-pentose、 甲基化花青素及結合態代謝物(cyanidin 和 peonidin monoglucuronides), 所以由以上研究推論天然 物中含有glycosides 之吸收代謝,並非遵循去除糖基(deglycosylation)之代謝途徑(SGLT1 及 LPH 水 解機轉)。本實驗中 sesaminol triglucoside 生物可利用率較其他二者差,其餘未被胃腸道吸收可能被 腸道微生物代謝為其他代謝產物或經由糞便尿液排出體外。 3. sesaminol、sesaminol triglucoside 在血漿中之蛋白結合率 藥物在血流中轉運時,一部分是以游離藥溶解於血液中(非結合型),另一部分則與血液中血漿 蛋白、血細胞結合,而決定血漿中結合藥物與非結合藥物比率主要因素是藥物分子和蛋白質分子間 的可逆性相互作用,多種血漿蛋白能與藥物相結合,白蛋白、α-酸性糖蛋白和脂蛋白是最重要的蛋
白質,一般酸性藥物更易與白蛋白結合,而鹼性蛋白則易與 α -酸性糖蛋白和脂蛋白結合(Shargel, 1999)。由於只有非結合藥物才能通過被動擴散到達產生藥理作用的血管外或組織部位,因此非結 合型藥物濃度和作用部位藥物濃度關係更密切,亦即和藥物效應的關係更密切。血漿蛋白結合作用 會影響藥物的分佈,也會影響藥理活性和血漿藥物濃度間的關係。本實驗由靜脈注射 sesaminol triglucoside (29.63 mg/kg)、sesaminol (10.65 mg/kg),在給藥後 10、20 及 30 分鐘進行心臟採血,測 定sesaminol、sesaminol triglucoside 在血漿中之蛋白結合率,結果列於表六。在三個採血時間點下, 測得血漿中sesaminol triglucoside 之蛋白結合率分別為 82.27 ± 6.73%、84.51 ± 3.58 %及 85.83 ± 2.25 %,而 sesaminol triglucoside 蛋白結合率分別為 8.97 ± 1.78 %、7.93 ± 4.96 % 及 9.46 ± 1.11 %。許 多酸性藥物(如 warfarin 和 salicylic acid)與蛋白質高度結合,因此分佈體積小。許多鹼性藥物(如 Amphetamine 和 pethidine)極易被組織攝取,因此分佈體積大(Shargel,1999)。本實驗結果 sesaminol 對於蛋白質結合率較低,並由 sesaminol 藥動參數-分佈體積(Vss),sesaminol 分佈體積(Vss)則較
sesaminol triglucoside 較大,此現象與先前研究有一致性。
(四) 芝麻 lignan compounds 於大白鼠的吸收分佈及排除
藥物代謝過程包含化合物影響、結構改變、分子裂解等因子影響,分子結構依據生化性質及化學特 性經酵素或非酵素反應修飾。飲食中抗氧化物質為不同酵素受質,抗氧化物可受異物代謝酵素影響,例 如 : cytochrome-P450- dependent monooxygenases (CYP450) 和 phase II 生 物 轉 換 結 合 酵 素 (UDP-glucuronosyl transferases 或 phenol sulphotransferases)代謝,抗氧化物也會受到其它酵素代謝,例 如esterases 切 除 carotenol 上 脂 肪 酸 , 或 β-glucosidases 將 ο-glucosides 釋 放 出 。 在 組 織 中 及 腸 道 細 菌 β-Glucosidases會將結合之碳水化合物移除,使得flavonoid活化。Massey等人(1984)以富含quercetin飲食 中,由血漿得到結合形式衍生物及甲基化形式isorhamnetin (3’-methylquercetin)、isorhamnetin占血漿中 quercetin之20-30%,早期由老鼠實驗所得數據顯示, 3’-methylquercetin在血漿中循環quercetin佔有80%, isorhamnetin及flavonol代謝物以結合形式進行循環(Manach et al., 1996)。Catechol之氫氧基與glucuronic acid、sulphate、glycine、ο-methylation結合作用為植物酚類代謝路徑 (Stahl et al.,2002)。
許多研究顯示 flavonoids 為小腸 UDP-glucuronyl transferases 和 catechol-ο -methyltransferases 之受 質,其在小腸之迴腸空腸經deglycosylation 和 methylation 之結合反應如 glucuronidation(Kuhnle et al., 2000; Manach et al., 1998; Spencer et al., 1999)。Glucosides 之 deglycosylation 發生於小腸及肝臟,具廣泛專一性 細胞β-glucosidase 在小腸上皮細胞及肝臟細胞被發現(Day et al., 1998; Lambert et al., 1999),小腸刷狀緣 存有β-glucosidase、lactase phloridzin hydrolase (Day et al., 2000),flavonoids 吸收在小腸代謝後,在肝臟 有 methylation 、 sulphation 、 glucuronidation 主 要 反 應 形 成 結 合 態 , flavonoid 生 物 轉 換 能 力 , 如 catechol-ο-methyl transferase(Mannisto and Kaakkola, 1999)可以催化 sulphate 及 glucuronic acid 結合反應, 並在肝臟中活化。攝取flavonols 代謝主要在肝臟(Griffiths, 1982)及小腸(Scalbert and Williamson, 2000), catechol- ο-methyl transferase 存於腸細胞中(Okushio et al., 1999),利用動物實驗了解 flavonoid 環狀之分
解反應,初期經腸道微生物酵素作用demethylation 和 dehydroxylation 產生酚酸,細菌酵素會催化許多反 應,包括glucuronides、sulphates、glycosides 水解、dehydroxylation、demethylation、降低雙鍵數目、環 裂解、酚酸decarboxylation(Hollman and Katan 1999)。本實驗探討 sesamol 原型態及結合態代謝物在組織
分佈情形,並且由尿液及糞便了解sesamol 排除現象。
1.sesamol、sesaminol 及 sesaminol triglucoside 分析方法之確效
以線性迴歸法計算,在 0.2 – 25 μg/ml 之濃度範圍內之校正曲線方程式,具有良好之線性關係 (r2 > 0.997)。表七為 Sesamol 於同日內 (intra-day) 及異日間 (inter-day) 分析方法之確效結果。於同日內分析 之變異係數 (CV%) 小於 2 %,偏差百分比 (bias%) 介於 ± 4 % 之間;於異日間分析之變異係數 (CV%) 小於 5 %,偏差百分比 (bias%) 介於 ± 4% 之間。表十三、表十四、表十五、表十六、表十七及表十八 分別為為 sesaminol 及 sesaminol triglucoside 於大鼠組織、腸道及排出物之同日內 (intra-day) 及異日間 (inter-day)確效結果。於同日內分析之變異係數 (CV %) 小於 3 %,偏差百分比 (bias %) 介於 ± 4 % 之 間;於異日間分析之變異係數 (CV %) 小於 3 %,偏差百分比 (bias %) 介於 ± 6 % 之間。實驗結果顯 示此分析方法不論是在同日內或異日間之精密度 (precision) 及準確度 (accuracy) 皆在 ± 15 % 之可接 受範圍內 (Causon, 1997),即此分析系統在 0.2 – 25 μg/ml 之濃度範圍內具有良好之靈敏度及再現性,而 最低定量極限為 0.02 μg/ml。
2. sesamol、sesaminol 及 sesaminol triglucoside 組織分佈
藥物進入體循環後分佈於全身各組織。由於不同組織的血液流動差異,藥物與組織結合力不同,各 部位組織pH 值和細胞膜通透性差異等影響,藥物分佈會有差異(Shargel et al.,1999)。本實驗採以氰甲烷 及醋酸緩衝溶液萃取方式,因氰甲烷可以在正常生理pH 下以較少量溶劑去除蛋白質(Blanchard, 1981),
可有效將組織中與蛋白質結合之原形藥或結合態代謝物萃出,各組織回收率之計算方式為,將 sesamol
標準溶液加入空白組織液中,予以定量,其各組織回收率結果,如表八所示,此法萃取組織中 sesamol
有很好回收率。將sesaminol 及 sesaminol triglucoside 標準溶液加入空白組織液中,予以定量,其各組織 回收率結果,如表二十三及表二十四所示,此法萃取組織及腸道中sesaminol triglucoside 有很好回收率, 而sesaminol 因油溶性特性,在此萃取系統中回收率不及 sesaminol triglucoside 佳。
在各組織中藥物濃度計算,因組織中含有血液,為了將求得真實組織中藥物濃度,需扣除組織中殘 留血液(血藥濃度),本實驗則以定量各組織中 hemoglobin 含量(表九),求得組織中血液比例,求得各組 織中藥物濃度。由全血所測得標準曲線回歸方程式為y=0.0253x+0.0011 (r2=0.9999),各組織血紅素分佈, 如表十所示,以高血流量組織-肺臟及心臟含量最高,而其次為排除代謝器官-腎及肝臟,腸道血紅素分 佈最少。 sesamol 在組織分佈實驗中,給予 sesamol(100mg/kg)後,經各組織中血紅素測定,以高血液流量 組織-肺臟及心臟,如圖十一及圖七所示,因受到血液與組織間交互作用,使肺臟及心臟中有較高濃度,
與Umeda-Saeada 等(1999)的研究結果相同,sesamin 及 episesamin 可以經過淋巴循環系統,所以在肺臟
組織中有較高濃度。各部位組織 sesamol 及結合態代謝態產物分佈情形,如圖十二所示,以血漿中藥物
濃度最高,而在血漿中sesamol sulfates 及 glucuronides 之濃度明顯高於其原型態,在給藥後之 60 分鐘, 如圖八、圖九及圖十所示,sesamol 結合態代謝物所佔比率高達 96.48 %(包含原型及結合態代謝物), 比較兩種代謝物含量,sesamol sulfates 為 sesamol glucuronides 之兩倍,結合態代謝物在體內的滯留時間
皆比sesamol 長,推測結合態代謝物進行腸肝循環。
sesaminol 及 sesaminol triglucoside 在組織分佈實驗中,給予 sesaminol (220 mg/kg)及 sesaminol triglucoside(500 mg/kg)後,經各組織中血紅素測定,以高血液流量組織-肺臟及心臟,如圖十五及圖
二十四所示,因受到血液與組織間交互作用,使肺臟及心臟中有較高濃度,與 Umeda-Saeada 等(1999)
的研究結果相同,sesamin 及 episesamin 可以經過淋巴循環系統,所以在肺臟組織中有較高濃度。淋巴 系統由淋巴結(lymph nodes)與淋巴管(lymphatic vessels)所構成,負責將組之間液送回心血管系統。各器 官及組織間質內,則有許多淋巴微管(lymphatic capillaries),由基底膜上單層內皮細胞所構成,其運送 方式為淋巴微管匯流淋巴管,聚集後大型淋巴管,經由頸部及胸部上方頸靜脈及鎖骨下靜脈接合注入 靜脈內,而這些交界處含有瓣膜,使得淋巴液單方向注入靜脈,進而將組之間液帶入心血管系統。各 部位組織sesaminol 及 sesaminol triglucoside 及結合態代謝態產物分佈情形,如圖十六及圖二十五所示, 以血漿中藥物濃度最高,而在血漿中sesaminol 及 sesaminol triglucoside sulfates 及 glucuronides 之濃度
明顯高於其原型態,在給藥後之 360 分鐘,如圖十六、圖十八、圖二十三及圖二十五所示,sesaminol
及sesaminol triglucoside 結合態代謝物含量高於原型態,比較兩種代謝物含量,sesaminol sulfates 高於 sesaminol glucuronides,結合態代謝物在體內的滯留時間皆比 sesaminol 及 sesaminol triglucoside 長,並 在腸道系統有較高含量,推測結合態代謝物進行腸肝循環。 在腦部組織,雖然供給腦部的血液量占心臟輸出量的 1/6,但分佈到腦組織的藥物卻受到限制,但 脂溶性藥物(如 thiopental)能很快進入腦組織而且迅速發揮其藥理作用,但水溶性較高的藥物卻非常緩慢 地進入腦部,與其他部位微血管相比,腦部微血管與內皮細胞相互聯接更為緊密,使水溶性藥物擴散緩 慢,另外對水溶性藥物的阻礙屏障是膠質結締組織中星形細胞(astrocyte)所組成的星形細胞鞘,與微血管 內皮基膜緊密鄰接,微血管內皮和星形細胞鞘在一起構成血腦屏障(Blood-brain barrier)。因為屏障僅與 微血管壁相聯繫而與實質細胞無關,所以它賦於腦組織與其他組織不同的滲透性特徵。因此,極性物質 可進入大多數其他組織間液但不能進入腦組織。藥物可以經由脈絡叢直接進入側腦室腦脊液,再由腦脊 液通過被動擴散進入腦組織。然而決定藥物通透到腦脊液或進入其他組織速率的因素有:藥物與蛋白質 結合程度、解離度和極性範圍。中樞神經系統的血液流動極佳,一般而言,通透性是藥物分佈速率的主 要影響因素。然而,對大多數組織間液而言,血液流動是主要影響因素(Shargel et al.,1999)。在本實驗中 腦部所測得主要以 sesamol 原形藥為主,如圖九所示,推測可能因結合態代謝物極性較高,無法完全穿 透血腦障壁,使得較低極性 sesamol 在腦部中有較高濃度。其他組織中不同時間下,如圖十二所示,均