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选题依据:柴胡为常用中药材,作为传统中药应用已有数千年历史。中药炮制是我国医药文化遗产中的主要组成部分,它在预防和控制疾病中扮演重要的角色,以确保其安全和有效的临床应用。柴胡经醋制后变为醋柴胡,同样广泛应用于临床。柴胡经醋制后其化学和药理作用都发生了改变,醋制柴胡中柴胡皂苷b1和b2的含量增加,柴胡皂苷a、c和d的含量降低,且挥发油的含量和成分也发生了一定的改变。且醋制柴胡疏肝利胆、止痛作用增强、其毒性作用也有所降低。然而,醋制引起柴胡化学成分的差异未有全面、系统的研究,其药理作用的比较也仅从常规的生化指标及病理切片进行比较,其作用机制仍不明确。此外,《中国药典》收载的炮制用醋为米醋,然而在中国市场醋的种类丰富,它们是否可作为炮制用醋,不同醋的种类引起柴胡炮制的差异尚未研究。目的:明确柴胡醋制前后化学成分的差异。比较它们的保肝作用及其毒性的异同,寻找差异代谢物,在体内代谢物水平上初步探讨其药效作用机制及毒性作用机制。此外比较醋的种类对醋制柴胡在化学和药理作用上的影响,为柴胡及醋制柴胡临床应用安全性和有效性提供理论基础。方法:本研究用两种醋(陈醋和米醋)进行柴胡的炮制,以1H-NMR代谢组学比较柴胡醋制前后的化学差异,GC-MS结合多元统计分析比较挥发油的变化,HPLC定量分析柴胡皂苷的转化。此外,CC14致小鼠肝损伤模型比较柴胡醋制前后的保肝作用,用大鼠急性毒性实验比较它们的毒性作用,并用体液代谢组学评价去药理及毒性机制。两种不同的醋制柴胡的化学、药理和毒性作用也进行了比较,以评价炮制过程中醋的影响。结果:1.在化学成分的研究中,陈醋和米醋的pH值存在差异,1H-NMR提供整体的化合物轮廓图,也可直观看出两种醋的差异。(1)1H-NMR代谢组学结合多元统计分析比较了柴胡醋制前后的化学成分的变化,在1H-NMR图谱中共指认了36个代谢物,柴胡和醋制柴胡可以明显的区分开,柴胡经醋制后柴胡皂苷b1、柴胡皂苷b2、乙酸、苹果酸等含量升高,柴胡皂苷a、柴胡皂苷d、蔗糖等含量降低。两种醋制柴胡也可明显分开,蔗糖、甘氨酸、琥珀酸等含量存在差异。(2) GC-MS结合多元统计分析比较柴胡醋制前后挥发油的变化,结果表明醋制使柴胡挥发油的含量降低,化学成分也发生了变化,包括一些成分的出现(如2-壬基乙炔、α-毕澄茄烯、橙花叔醇)和另一些成分的消失(如β-蒎烯、正壬醛、马鞭烯醇等),以及部分化合物含量的升高或降低(如十二醛、苯甲醛、愈创木酚)。两种醋制柴胡的挥发油含量无显著性差异,但一些成分(如戊醛、苯甲醛、硬脂酸等)的含量也存在差异。(3) HPLC定量分析了柴胡醋制前后的柴胡皂苷的含量变化,柴胡皂苷a和d含量降低,柴胡皂苷b1和b2的含量升高,与文献报道一致。两种醋制柴胡的柴胡皂苷的含量也存在着差异。2.在药理作用的比较中,比较了柴胡生品及两种醋制品对CCl4引起小鼠肝损伤的保护作用,通过1H-NMR进行肝脏的代谢组学分析,共鉴定了9个相关的生物标志物,包括丙氨酸、苯丙氨酸和牛磺酸等,涉及氨基酸代谢、牛磺酸代谢等。柴胡生品及其两个炮制品均有一定的肝保护作用,表现为病理切片的改善,生化指标ALT和AST的回调,及部分差异代谢物回调。且醋制柴胡作用优于生品柴胡,陈醋制柴胡的作用略优于米醋制柴胡。3.在柴胡醋制前后毒性比较研究中,柴胡生品和醋制柴胡均有一定的毒性作用,表现为生化指标ALT、AST和ALP的升高,及病理切片的改变。1H-NMR代谢组学进一步探讨柴胡的毒性作用机制,找到一些差异代谢物,其中肝脏中甲硫氨酸、谷氨酰胺和谷氨酸可以被认为是肝损伤的潜在生物标志物,牛磺酸、鸟氨酸、肌醇可以作为肾功能异常的潜在生物标志物。这些差异代谢物可能参与氨基酸代谢、能量代谢、牛磺酸代谢和脂质代谢等。柴胡生品及醋制柴胡对大鼠肝肾均有一定的毒性作用,且它们之间没有显著性差异,但综合其生化指标及代谢组学分析,两种醋制的毒性作用略小于柴胡生品,两种醋制柴胡的毒性作用也有一定的不同,相对而言,陈醋制柴胡的毒性较小。结论:1.柴胡生品和醋制品在化学成分、保肝作用及毒性作用均存在着差异。醋制后柴胡的化学成分发生了变化,醋制柴胡的保肝作用优于柴胡生品,且毒性作用减弱。两种醋制柴胡相比,陈醋制柴胡的作用略优。结果表明炮制用醋对醋制有重要的影响,因此,为了保证醋制柴胡临床用药的安全性和有效性,炮制用醋对醋制柴胡的影响值得进一步研究。2.本文以NMR代谢组学技术全面、整体的分析比较柴胡醋制前后的化学成分、药理作用及毒性的差异,突出了代谢组学的整体性、高灵敏性。