葛根素（Puerarin,PU）是药食同源豆科葛属植物（Pueraria lobate（Wild.）Ohwi）葛根中的主要活性成分,具有保护心脑血管系统、抗氧化、降血脂和降血糖等多种生物活性。但由于其存在消化吸收特性差、肠透过率低、口服生物利用度低等问题,限制了其活性发挥和在食品和医药领域的应用。针对上述问题,本研究建立了在离子液体中利用脂肪酶催化葛根素与不同链长的酰基供体进行酰化反应的生物催化体系,合成了一系列具有不同链长的葛根素酯衍生物;揭示了葛根素酯衍生物的体外消化转运特性、大鼠体内的吸收代谢和组织分布特性及其对大鼠肠道微生物和短链脂肪酸的调节作用;阐明了在氧糖剥夺再灌注模型中葛根素酯衍生物对小胶质细胞的保护作用及机制。主要研究结果如下:（1）探讨了离子液体介质中酶促合成葛根素酯衍生物的可行性。从所研究的六种离子液体中筛选到了1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐（[Emim][OAc]）离子液体作为反应介质;从不同来源的脂肪酶中筛选到了一种来源于南极假丝酵母（Candida antarcita）的脂肪酶Novozym 435具有最高的催化活性,并确定了离子液体中该酶催化反应的最佳条件:反应温度为50℃、乙烯酯与葛根素的底物摩尔比为30:1、Novozym 435酶添加量为2 mg/m L,振荡反应（200 r/min）6 h。通过HPLC、HRMS和13C-NMR等技术手段确定了葛根素酯衍生物的结构,并进一步探究了在不同的pH水溶液中葛根素酯衍生物的稳定性。结果发现,葛根素酯衍生物在酸性条件下表现出和葛根素同样的稳定性,但其在碱性条件下不稳定,易发生水解;当pH达到7.4时,葛根素酯衍生物开始发生了部分水解;随着pH值继续增加,葛根素酯衍生物的水解程度增大;在pH为8时,葛根素己酯的回收率低于10%。（2）利用体外模拟胃肠道消化模型和Caco-2细胞单层膜模型探讨了上述合成的葛根素酯衍生物的体外消化转运特性。结果表明,葛根素及其酯衍生物在胃消化阶段会保持稳定,在肠消化阶段会发生不同程度的水解。在肠消化阶段,低于12碳的葛根素酯衍生物的水解程度与碳链的长度成正比,而具有较长碳链的葛根素酯（月桂酯和肉豆蔻酯）表现出较高的抗水解特性。在吸收转运实验中,葛根素在2 h内的吸收率1.31%;其中,葛根素己酯的吸收率与葛根素本身的吸收率相比提高了2.49倍。在Caco-2细胞单层膜模型中,葛根素酯衍生物的表观渗透系数(Papp)随着其酯基链长的增加而增加;其原因在于较长碳链的葛根素酯衍生物由于具有更高的脂溶性,可更加容易地分布在肠上皮细胞膜的表面。（3）利用大鼠动物模型探究了葛根素酯衍生物口服后在体内的药代动力学和组织分布特性。Sprague-Dawley大鼠单次灌胃不同链长的葛根素酯衍生物后,大鼠血液和各个组织中的葛根素含量明显提高,且葛根素在大鼠体内的停留时间也显著延长。在所研究的不同链长的葛根素酯衍生物中,葛根素肉豆蔻酯能最大程度地提高葛根素在大鼠体内的吸收;与葛根素相比,摄食葛根素肉豆蔻酯后大鼠体内最大血药浓度为7.10±0.36μg/m L,增加了2.18倍,葛根素肉豆蔻酯的药物浓度-时间曲线下面积（AUC）是138.94±6.14μg/m L*h,比摄食原化合物增加了6.09倍。同时,在大鼠血液和排泄物中均能检测葛根素肉豆蔻酯。此外,与其它组织中的分布相比,摄食葛根素酯后葛根素含量在大鼠脑部组织的增加幅度最大;其中,摄食葛根素肉豆蔻酯后,其在大脑皮层、海马体和纹状体的AUC值较之摄食葛根素本身分别增加了48.51、42.36和89.48倍;这表明葛根素酯可以明显提高葛根素在大脑中的含量,从而更有利于应用于治疗心脑血管疾病。（4）利用网络药理学技术筛选了葛根素酯衍生物抗缺血性脑卒中的潜在作用靶点和通路。根据数据库和结构预测共得到了葛根素及其酯衍生物的75个相关靶点和缺血性脑卒1432个疾病相关靶点。通过Venny分析二者交集筛选得到了18个共同靶点。对这18个共同靶点进一步进行了GO和KEEG分析,共获得了16个生物过程（BP）、4个细胞组成（CC）和3个分子功能（MF）。对所获得了152条KEGG通路分析发现,葛根素及其酯衍生物与缺血性脑卒中相关的通路包括:ERK信号通路、P13K信号通路、RAS信号通路、TNF信号通路、IL-17信号通路、细胞凋亡和NF-kappa B信号通路等。（5）构建了体外氧糖剥夺（oxygen-glucose deprivation,OGD）模型和体外氧糖剥夺再灌注（oxygen-glucose deprivation reperfusion,OGD/R）模型来模拟体内的缺血脑卒中的不同情况并探究了葛根素及其酯衍生物对小胶质BV-2细胞的保护作用及其机制。在OGD模型中,葛根素酯衍生物预处理可以显著减少BV-2细胞的凋亡率,抑制OGD诱导的BV-2细胞中炎症因子的产生,促使BV-2细胞选择性向M2状态活化。在OGD/R模型中,葛根素酯衍生物可通过下调cleaved-caspase 3的表达,降低Bax/Bcl-2的比率,从而抑制线粒体功能障碍,增加细胞存活率;可以通过激活Nrf2/Akt通路,从而上调抗氧化酶SOD1的表达,能保护神经细胞避免进一步受到氧化应激损伤;同时葛根素酯衍生物也可以通过依赖P38-JNK信号通路来影响NF-κB转位,从而减弱OGD/R诱导炎症损伤,其中包括降低上清液中炎症因子TNF-α和IL-1β的分泌,降低BV-2细胞中MMP2和MMP9表达。（6）探究了饲喂葛根素酯衍生物后对大鼠肠道微生物和短链脂肪酸产生的影响。空白组、葛根素组、葛根素丙酯组和葛根素己酯组共有294个重合的操作分类单元（operational taxonomic units,OTU）。与葛根素相比,葛根素酯衍生物处理组的大鼠肠道微生物的Chao和ACE值显著提高,提高了肠道菌群的丰度。对于不同链长的葛根素酯衍生物而言,Shannon和Simpson值表明肠道菌群的多样性随着其酯基链长的增加而降低。在门水平上,葛根素酯衍生物的摄入降低了大鼠肠道微生物中厚壁菌门（Firmicutes）、酸杆菌门（Acidobacteria）和放线菌门（Actinobacteria）的相对丰度,而增加拟杆菌门（Bacteroides）和疣微菌门（Verrucomicrobia）的相对丰度。从目水平上,相较于葛根素饲喂组,饲喂葛根素酯衍生物后大鼠肠道菌群中梭菌目（Clostridiales）、拟杆菌目（Bacteroidales）和疣微菌目（Verrucomicrobiales）的相对丰度增加（p＜0.05）,而双歧杆菌目（Bifidobacteriales）、红蝽菌目（Coriobacteriales）和肠杆菌目（Enterobacteriales）的相对丰度降低（p＜0.05）。在属水平上,葛根素己酯的饲喂可以显著提高大鼠肠道菌群中乳杆菌（Lactobacillus,45.88%）、梭状芽胞杆菌Xl Va（Clostridium IV,7.71%,p＜0.05）、孢杆菌属（Sporobacter,7.84%,p＜0.01）、瘤胃球菌属（Ruminococcus,5.27%,p＜0.05）、Allobaculum（4.44%,p＜0.01）和布劳特氏菌（Blautia,2.17%）的相对丰度。另外,饲喂葛根素酯衍生物后大鼠肠道中乙酸,丙酸和丁酸的含量明显提高;其中,摄食葛根素丙酯可将特定丙酸输送到结肠,而摄食中长链的葛根素酯衍生物可以通过调整肠道菌群的组成,以提高短链脂肪酸的产生。综上所述,本研究针对膳食同源植物葛根中主要活性成分葛根素在应用中存在的问题,探讨了在离子液体中利用脂肪酶催化葛根素进行酰化反应的生物催化体系,合成了一系列具有不同链长的葛根素酯衍生物。所合成的部分葛根素酯相较于葛根素本身,具有显著增强的脂溶性和较高的抗水解特性,可以显著增加葛根素的大鼠体内吸收和组织分布、调整肠道菌群的组成、提高短链脂肪酸的产生和保护小胶质细胞抵抗OGD、OGD/R诱导的细胞凋亡。