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Metabolite profiling of traditional Chinese medicine XIAOPI formula: An integrated strategy based on UPLC-Q-Orbitrap MS combined with network pharmacology analysis - 30/11/19

Doi : 10.1016/j.biopha.2019.109569 
Neng Wang a, b, 1, Bowen Yang a, b, 1, Juping Zhang a, b, Yifeng Zheng a, b, Shengqi Wang a, b, Xiaotong Zhang a, b, Honglin Situ a, b, Yi Lin a, b, , Zhiyu Wang a, b,
a Research Center of Integrative Medicine, School of basic medical sciences, Guangzhou University of Chinese Medicine, Guangzhou, Guangdong, China; Integrative Research Laboratory of Breast Cancer, the Second Clinical College of Guangzhou University of Chinese Medicine, Guangzhou, Guangdong, China 
b Guangdong Provincial Key Laboratory of Clinical Research on Traditional Chinese Medicine Syndrome, Guangdong Provincial Academy of Chinese Medical Sciences, Guangdong Provincial Hospital of Chinese Medicine, Guangzhou 510006, Guangdong, China 

Corresponding authors.

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Highlights

The method of UPLC-Q-Orbitrap combined with network pharmacology was applied.
Tanshinones were considered as the main references for XIAOPI quality control.
Bile acid metabolism was found to be the main pathway affected by XIAOPI formula.

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Abstract

XIAOPI formula has been approved for mammary hyperplasia treatment by National Medical Products Administration in China. However, the absorbed substances of XIAOPI formula and their influences on metabolic pathways are largely remained unknown. Liquid chromatography coupled with mass spectrometry was used to identify the substances existing in the serum. Network pharmacology was utilized to explore the underlying metabolic targets and pathways involved in. Western blotting and immunofluorescence assays were carried out for target validation. The exogenous results demonstrated 196 compounds were filtered as absorbed substances, among which 63 constituents or metabolites were tentatively identified in rat serum, and the metabolites of tanshinone II and tanshinone I were found to act as the major metabolic pathways. Subsequently, the endogenous results revealed that XIAOPI formula could significantly regulate serum biochemical indices and the bile acid secretion signaling ranks as top1 among all the involved pathways. The levels of intermediates including cholic acid, glycocholic acid, taurochenodeoxycholic acid and taurocholic acid were significantly upregulated following XIAOPI treatment, accompanied by increased expression of key enzyme CYP7A1, indicating that XIAOPI formula could accelerate the bile acid metabolism pathway. Our study presented a comprehensive metabolic profile of XIAOPI formula in vivo for the first time, and bile acid synthesis pathway might be one of the key mechanisms contributing to the pharmacological function of the formula.

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Abbreviations : EBE, CD, LH, SM, CA, RC, LL, RPM, CG, CT, TAMs, TCM, LC–MS, UPLC, MS, POS, NEG, VIP, PCA, KEGG, CYP7A1, ΔM, SD, IDA, TIC, SDS-PAGE, DAP

Keywords : XIAOPI formula, UPLC-Q-OrbitrapMS, Network pharmacology, Bile acid metabolism


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