代谢组学是继基因组学和蛋白质组学之后新近发展起来的一门学科,是系统生物学的重要组成部分。它是研究特定环境下生物系统(细胞、组织和器官)内整体代谢物变化的科学。近年来,基于核磁共振的代谢组学技术已在药物毒性、功能基因组学、疾病诊断、环境分析和营养状态评价等领域得到广泛应用。　　 传统中药的整体观理论与“组学”强调的从整体角度研究生物体的功能水平相一致。因此,随着中药的应用领域逐渐扩大和延伸,将现代代谢组学技术应用于中药毒性机制探索和安全性评价具有重要意义。矿物药朱砂、雄黄是许多中成药的重要成分。本论文工作采用基于核磁共振技术的代谢组学方法,对给药矿物药朱砂和雄黄后大鼠体液(尿液、血清)和组织(肝、肾、大脑和小脑)中代谢物的浓度变化进行了分析,结合生化指标数据和组织切片光镜图,系统研究了朱砂和雄黄的生物效应。　　 运用高分辨1H NMR技术,检测分析了大鼠灌胃给药不同剂量的朱砂(0.5,2,和5 g/kg体重)和雄黄(0.5和1g/kg体重)后尿液、血清、肝肾和脑组织中的代谢物如柠檬酸、肌酸、氮氧三甲胺(TMAO)、氨基酸、乳酸、胆碱、甘油三酯、糖元、肌醇、N-乙酰天门冬氨酸(NAA)和γ-氨基乙酸(GABA)等的浓度、物种的变化。结合模式识别方法,并根据血清生化指标和组织光镜图,对矿物药在体内与细胞、组织的作用机理及毒性进行了有意义的探讨。结果表明:朱砂灌胃的毒性主要表现为氧化性损伤、能量代谢紊乱、氨基酸代谢异常、胃肠道环境改变和神经系统代谢损伤。雄黄的引入可导致动物机体的能量代谢紊乱、胆碱代谢以及转甲基作用异常、肠道菌环境变化以及神经系统的损伤。朱砂和雄黄的生物毒性均呈现明显的剂量-和时间-反应关系。我们的工作表明,基于NMR的代谢组学方法能够提供药物对有机体的生化效应的系统和整体的认识,该方法可用于其它传统中药和的毒理研究。