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目的:本课题以栀子为研究对象,运用热分析技术,分别对栀子原药材及其不同有效成分的热解过程进行分析研究,优化不同炮制品(炒栀子、焦栀子、栀子炭)炮制工艺;采用网络药理学方法和黄疸肝炎动物模型实验,展开对栀子不同炮制工艺与抗炎作用相关性的研究。方法:1.运用热重-微商热重(TG-DTG)技术,分别对栀子总环烯醚萜类提取物、栀子总黄酮类提取物、栀子总有机酸类提取物、栀子苷对照品、绿原酸对照品、熊果酸对照品、栀子原药材、栀子浸出物进行热解燃烧特性研究,解析栀子不同炮制品(炒栀子、焦栀子、栀子炭)最适炮制温度范围。2.在热分析实验基础上,采用响应曲面试验设计方法对栀子不同炮制品(炒栀子、焦栀子、栀子炭)炮制温度和炮制时间进一步优化,分别得出最佳炮制工艺。3.运用网络药理学技术,通过多种相关网络数据库,对栀子有效成分进行收集,筛选与抗炎相关的活性化合物和靶标蛋白,收集栀子与抗炎相关基因,构建栀子与抗炎作用相关的韦恩图、“药物/化合物-靶点-疾病”网络图、蛋白质互作网络(PPI)图,以及栀子发挥抗炎作用潜在的核心靶点通路分析图等。4.以ANIT诱导的黄疸肝炎作为炎症模型,分别设空白组、模型组、炒栀子组、焦栀子组以及生栀子组进行药效学试验,检测各组小鼠血清AST、ALT、总胆红素、IL-6等细胞因子表达水平,各组小鼠肝脏进行病理组织学检查,以及通过16SrRNA测序对比各组小鼠胃肠微生态变化,分析差异菌群与栀子发挥抗炎作用之间的关联性,结合网络药理学预测结果与相关药效学实验,进一步探究栀子抗炎作用机制。结果:1.通过解析栀子各有效成分热解特性曲线得出,栀子炒黄最适炮制温度范围为165.9℃~200℃之间,栀子炒焦最适温度范围为216.2~290℃之间,栀子炒炭最适炮制温度范围为290.3~387.0℃。2.由响应曲面实验结果得出栀子不同炮制工艺最优参数为:炒栀子炒制温度179℃,炒制时间5.70min;焦栀子炒制温度240℃,炒制时间3.7min;栀子炭炒制温度329.94℃,炒制时间5.91 min。3.网络药理学预测得到56个与抗炎相关活性化合物,215个与抗炎功能相关交集基因,胰岛素(INS)和蛋白酶B1(AKT1)为栀子与抗炎功能的PPI网络图中心,KEGG代谢通路富集结果分析得出20条栀子与抗炎相关的高频共性KEGG信号通路,其中PI3K-Akt信号通路、MAPK信号通路、FoxO信号通路和NF-kappaB信号通路频率较高,表明栀子发挥抗炎作用与这些通路关系密切。4.各组小鼠血清指标及细胞因子表达检测结果表明:与空白组相比,模型组小鼠血清中AST、ALT、总胆红素、IL-6含量显著上升(P<0.01);与模型组相比,生栀子组、炒栀子组、焦栀子组均能显著降低小鼠血清中AST含量(P<0.05);生栀子组、炒栀子组可显著降低小鼠血清中中ALT含量(P<0.05),焦栀子组仅有降低趋势,无统计学差异;与模型组相比,生栀子组可显著降低小鼠血清中炎症因子IL-6表达水平(P<0.05),炒栀子组、焦栀子组无明显趋势;与模型组相比,生栀子组与炒栀子组均可显著降低小鼠血清中总胆红素含量(P<0.05),两者相比无统计学差异,焦栀子组仅有降低趋势,无统计学差异。5.各组小鼠肝脏病理切片结果显示:生栀子组、炒栀子病变程度较轻,模型组小鼠肝脏灶性肝细胞坏死,结构被破坏。生栀子组与炒栀子肝组织灶性坏死较轻,且有炎细胞浸润,焦栀子组肝脏灶性坏死严重。6.肠道微生态实验结果显示:在实验动物胃肠微生物科水平上,与空白组相比,模型组Lactobacillaceae(乳酸杆菌)丰度下降(P<0.05);Bacteroidaceae(类杆菌)丰度显著升高(P<0.05),Enterobacteriaceae(肠杆菌科)、Helicobacteraceae(螺杆菌科)、Enterococcaceae(肠球菌科)丰度均增加,但无统计学差异;与模型组相比,生栀子组、炒栀子组、焦栀子组Lactobacillaceae(乳酸杆菌)丰度均增加,无统计学差异,炒栀子组增加明显;生栀子组和炒栀子组Bacteroidaceae(类杆菌)丰度均降低,无统计学差异,焦栀子组无明显变化;生栀子组和炒栀子组Enterobacteriaceae(肠杆菌科)和Enterococcaceae(肠球菌科)、Helicobacteraceae(螺杆菌科)均丰度无降低趋势,但焦栀子组丰度明显降低,趋近与空白组,无统计学差异。肠道微生态结果表明Lactobacillaceae(乳酸杆菌)可能为栀子发挥抗炎作用的潜在生物标志菌,在栀子抗炎过程中发挥重要作用。结论:本研究通过热分析实验对栀子原药材及其活性成分的热解特性进行研究,分析得出不同炮制品(炒栀子、焦栀子、栀子炭)最适炮制温度范围,在此基础上进行工艺优化,量化不同炮制品工艺参数,相比于传统炮制方法可利于控制饮片质量。通过网络药理学和肠道微生态实验两种系统生物学研究方法对优化后炮制工艺进行抗炎作用研究,探寻炮制工艺与药效机制内在联系,旨在进一步揭示栀子炮制机理。本研究构建的“基于热分析技术与系统生物学技术相结合的炮制工艺-药效机理相关联研究评价模式,可为今后客观量化表征中药炮制工艺参数,改进传统炮制工艺,阐释炮制机理及二者之间的关联性提供借鉴。