黄芩素是传统中药黄芩的主要有效成分之一，属于黄酮类化合物，现市售的双黄连口服液、黄连素和牛黄解毒片（丸）等中成药中均含有此成分。黄芩素的药理学活性广泛，其抗菌谱广，作用强大，对多种病毒也有较强的抑制作用，还有良好的抑制炎症效应。此外，由于结构上酚羟基的存在，黄芩素还具有很强的抗氧化和清除氧化自由基的作用。近年来，许多研究表明，黄芩素对多种肿瘤细胞有较好的抑制作用。黄酮类化合物的吸收都具有一个共性——首过效应，这是导致此类化合物在体内生物利用度低的主要原因。口服黄酮类化合物，首先跨膜进入小肠粘膜，被小肠粘膜中的UGT代谢生成葡萄糖醛酸结合物，随着结合物的排泄导致了该类化合物生物利用度下降。随着对代谢酶UGT的进一步研究，发现越来越多的中药都是通过这一途径代谢排出体外的，还有很多药物可能会对UGT产生抑制或者诱导作用，一旦联合用药，血药浓度就会发生变化，血药浓度下降药效降低，反之，可能会发生中毒等不良事件。与西药相比，中药可以直接发生II相代谢反应，西药一般先经过I相代谢的功能化修饰，而葡萄糖醛酸化反应则是单羟基或多羟基黄酮的主要代谢途径。深入研究中药对代谢酶UGT的影响，不仅可以促进合理用药，还能提高中药的有效性和安全性。近年来，黄酮类化合物凭借其优良的药理学活性，其代谢过程受到了广泛的关注。因此，借鉴西方新药研发的成功经验，将ADME/T评价，尤其是将早期代谢性质引入中药的科学性评价，这可以加速中药现代化、科学化的进程。本课题利用人肝、动物肝微粒体和人重组单酶等孵育体系，对黄芩素的种属差异性，性别影响，代谢稳定性和药物-药物相互作用进行了系统研究。1、建立黄芩素及其代谢产物的高效液相色谱分析方法首先建立了黄芩素及其代谢产物在肝微粒体孵育体系中的高效液相色谱分析方法。所建立的方法具有良好的特异性，其精密度、稳定性和准确度等定量研究均符合方法学的要求，经过方法学的验证，该方法可以满足黄芩素及其葡萄糖醛酸化代谢产物在后续研究中的定量要求。在此基础上，论文着重对黄芩素进行了体外II相代谢研究，阐明化合物的代谢途径，种属和性别差异。2、黄芩素葡萄糖醛酸化代谢的种属差异研究本文系统研究了黄芩素的体外葡萄糖醛酸化代谢的种属差异，发现黄芩素在人、SD大鼠、猴、比格犬和猪肝微粒体中的代谢谱相同，均会代谢生成黄芩素-6-O-β-葡萄糖醛酸（B-6G）和黄芩素-7-O-β-葡萄糖醛酸（B-7G）的单一葡萄糖醛酸化代谢产物。但是动力学方面存在显著的差异性：随着底物浓度的增加，反应速率加快，猪肝微粒体的代谢速率最快，之后是人、猴、SD大鼠和狗；从清除率上来看，猪肝微粒体仍居首位，其次是SD大鼠、人、猴和比格犬。黄芩素在猴和人中清除率是相近的，主要是由于B-7G的Km在猴肝微粒体中小于人肝微粒体，而Vmax则相反，导致了相似的清除率。因此，恒河猴是黄芩素葡萄糖醛酸化代谢研究的合适模型。3、黄芩素葡萄糖醛酸化代谢的性别差异研究本论文在种属差异的研究基础上对性别的差异性进行了系统的论证，研究表明黄芩素的葡萄糖醛酸化代谢谱在性别方面虽然不存在差异性，但是在大鼠中其动力学表现出明显的性别差异，雌性的代谢速率慢于雄性，清除率相差10倍之多，产生这种现象的原因很可能是雌雄个体间激素差异对酶表达的影响。但是黄芩素代谢在雌雄比格犬和恒河猴肝微粒体的性别差异性并没有在SD大鼠中表现的明显，这可能与狗和猴中缺少UGT1A1酶有关。4、黄芩素葡萄糖醛酸化体外代谢的稳定性由于在性别差异性的研究中我们发现黄芩素的代谢很可能与UGT1A1有着密切的关系，因此对黄芩素的II相代谢进行进一步的研究。黄芩素的两个代谢产物不完全是由相同的代谢酶代谢，B-7G主要是由UGT1A1，UGT1A8，UGT1A9和UGT2B15共同介导，而B-6G主要是经UGT1A1，UGT1A8和UGT1A9共同介导的。此外，用选择性抑制剂尼洛替尼（UGT1A1抑制剂）、厚朴酚（UGT1A9抑制剂）和甲灭酸（UGT2B7抑制剂）在人、SD大鼠、狗、猴和猪肝微粒体中验证，证实UGT1A1是最主要的代谢酶，UGT1A1对黄芩素葡萄糖醛酸化的贡献率最大。此外，黄芩素在UGT1A1，UGT1A8，UGT1A9和UGT2B15的代谢动力学都属于经典的米氏动力学，并经过Eadie-Hofstee作图验证。5、黄芩素的药物-药物相互作用评价药物相互作用是药物安全性和药效评价的一部分。候选物的CYP酶诱导和UGT酶抑制能力评价已成为新药研发中一个必不可少的环节。体外应用新鲜或冻存的原代人肝细胞的酶诱导方法及UGT重组酶法评价黄芩素与代谢酶之间的相互作用。经过与阳性药物对照，黄芩素对CYP1A2，CYP3A4和CYP2B6的诱导效果没有达到FDA要求，对代谢酶UGTs也不具有明显的抑制作用。本研究有助于在药物早期的研究过程中，对中药中的单体成分的“成药性”进行评估。通过对黄芩素上述性质的研究，在此要注意黄芩素与其他药物联合应用时，要避免与UGT1A1的抑制剂合用，避免药物在体内的蓄积，从而引起中毒等不良事件。通过深入研究药物对CYP酶的诱导和UGT抑制的相互作用机制能对该类化合物潜在的毒副作用进行早期的预测，指导合理用药。中药各成分之间的相互影响往往引起不可预测的毒副作用，药物相互作用评价为防止草药-草药和草药-化药相互作用起到关键性作用，最终可以促进临床合理用药，提高药物使用的安全性和有效性。