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目的：研究白芥子挥发油主要成分异硫氰酸烯丙酯对COPD模型大鼠的治疗作用，并从异硫氰酸烯丙酯在大鼠体内的药代动力学及其体外对人支气管上皮细胞多药耐药相关蛋白1（MRP1）功能和表达的影响，阐明异硫氰酸烯丙酯治疗慢性阻塞性肺疾病（COPD）作用机制。方法：1）采用水蒸气蒸馏法提取挥发油，通过气相色谱法测定异硫氰酸烯丙酯含量。2)采用烟、二氧化硫定量熏吸并复合木瓜蛋白酶雾化吸入法，建立COPD模型大鼠，观察异硫氰酸烯丙酯治疗前、后肺功能改变。3)采用超高效液相色谱法（UPLC）测定生物样品中异硫氰酸烯丙酯含量；灌胃、静脉给予异硫氰酸烯丙酯（20mg/kg）后，估算绝对生物利用度、药动学参数以及考察静脉给药后主要组织分布情况。4)采用体外培养人支气管上皮细胞，用MTT法检测异硫氰酸烯丙酯对人支气管上皮细胞的抑制效应，用RT-PCR、Western blot和流式细胞仪等方法检测异硫氰酸烯丙酯对人支气管上皮细胞MRP1的基因、蛋白和功能水平的影响。结果：1)建立了气相色谱法测定白芥子挥发油中异硫氰酸烯丙酯含量的方法。异硫氰酸烯丙酯在10～100μg/mL范围内线性关系良好（r=0.9996）；平均加样回收率分别为97.64%（RSD=2.39%）；含量为7.36%。2)与正常组比较，模型组大鼠的肺顺应性、第0.3秒用力呼气容积（FEV0.3）/用力肺活量（FVC）、呼气流量峰值（PEF）、最大呼气中段流量（MMF）都显著降低（P＜0.05）。与模型组相比，治疗组肺顺应性（CL）、第0.3秒用力呼气容积（FEV0.3）/用力肺活量（FVC）、呼气流量峰值（PEF）、最大呼气中段流量（MMF）明显升高（P＜0.05）。3）建立了生物样品中异硫氰酸烯丙酯UPLC测定法。异硫氰酸烯丙酯在0.156～40.0μg/mL浓度范围，其线性关系良好，r=0.9989，血浆定量下限为0.156μg/mL，血浆中平均回收率为91.34%。大鼠静脉注射20mg/kg异硫氰酸烯丙酯后其消除半衰期为77.36±8.43min，清除率为9.73±0.68mL/min，MRT为109.22±15.54min，AUC0-t为2272.04±111.06min·μg/mL；大鼠口服20mg/kg异硫氰酸烯丙酯后其消除半衰期为107.46±5.42min，清除率为0.01±0.0075L/min/kg，MRT为323.14±2.31min，AUC0-t为1891.65±87.36min·μg/mL；其体内绝对生物利用度为84.95%。大鼠静脉注射异硫氰酸烯丙酯后，广泛分布于各组织中，主要分布于肾、肺、肝脏、胃、心、脾、肌肉、脑次之。4）采用MTT法检测异硫氰酸烯丙酯对人支气管上皮细胞的抑制作用，通过细胞抑制率算出IC50为35.86±0.037μM。通过实验发现异硫氰酸烯丙酯在1～40μM时16HBE14o-细胞MRP1的mRNA水平相应增加；在5～40μM时16HBE14o-细胞MRP1的蛋白水平发生相应剂量上调；同时，在5～40μM时16HBE14o-细胞MRP1转运体功能也发生相应上升。结论：异硫氰酸烯丙酯通过改善COPD模型大鼠的肺功能，而对COPD发挥治疗作用，其机制与异硫氰酸烯丙酯在大鼠体内具有较高的生物利用度，并在肺组织中有广泛分布，以及能够上调人支气管上皮细胞MRP1功能和表达有关。