传统中药益母草自古以来在中国一直被用于妇产科疾病的治疗,而近30年来研究表明,其生物活性是多种多样的,尤其是对心血管疾病显示良好的疗效。动物实验以及临床研究表明,益母草对心肌缺血和缺血性脑梗塞都具有良好的防治作用。益母草碱(4-胍基-n-丁酰基丁香酸酯,leonurine)是从益母草有效部位提取分离出来的主要有效成分,是属于益母草所独有的一种生物碱。文献报道其具有利尿、抗血小板聚集、抑制肌酸激酶活性和抑制血管平滑肌对缩血管物质的收缩反应的药理作用。本课题组成员在前人基础上进行工艺改良合成了益母草碱单体,并将其命名为SCM-198,目前正作为心血管疾病Ⅰ类新药进行临床前研究。最近研究表明益母草碱在体外对缺氧心肌细胞、过氧化氢诱导心肌细胞凋亡都具有良好的保护作用。动物实验研究表明益母草碱对急慢性心肌缺血性梗死都具有良好的防治作用。另外,益母草碱对大鼠缺血性脑梗阻以及缺血再灌注引发的脑梗塞都显示有良好的保护作用,该作用机制可能与其良好的抗氧化、抗凋亡作用以及调节线粒体功能有关。这说明益母草碱是非常有前景的心脑血管活性药物。而临床前药物动力学研究是新药研发的重要组成部分,益母草碱在体内过程尚不清楚。本文以开发益母草碱及其衍生物为治疗心脑血管疾病的新药为目的,对益母草碱在大鼠体内的药物动力学性质以及代谢特征进行了全面的系统评价。本研究在已有文献方法基础上建立了测定大鼠血浆,小肠灌注液中益母草碱的高效液相色谱(HPLC)方法。并应用此方法研究了益母草碱15mg/kg静脉注射和腹腔注射后药物动力学特征,以及益母草碱在肠襻孵育中吸收情况。结果表明腹腔注射的生物利用度为58.42%,并得知益母草碱3h在肠道剩余百分数为27.13%。但由于益母草碱口服给药后血药浓度很低,应用此方法未能测出。我们首次建立了高效液相色谱-串联质谱联用(HPLC/MS/MS)测定血浆、尿、胆汁、粪便以及各组织匀浆中益母草碱含量的方法,对血浆样品测定方法进行了系统方法学考证。并将该方法应用于益母草碱口服给药后吸收动力学、血浆蛋白结合率、组织分布与排泄研究。结果表明该方法具有高灵敏度和高选择性、简便快捷、稳定可靠,成功应用于生物样品中益母草碱的检测。益母草碱15、30、60mg/kg三个剂量灌胃给药后在体内消除基本呈线性动力学特征,表现为半衰期以及药物平均滞留时间(MRT)基本一致,吸收速率也基本一致,其达峰时间以及吸收平均时间(MAT)没有明显差异。15mg/kg到30mg/kg, AUC基本与剂量成线性相关。从30mg/kg到60mg/kg, AUC变化不大,呈非线性,这可能与药物在肠道吸收达饱和有关。益母草碱口服给药绝对生物利用度非常低(仅为4.24%),可能与益母草碱在肠道首过代谢率高有关。采用96孔平衡透析装置进行血浆蛋白结合率的测定,得知在大鼠、狗以及人血浆中血浆蛋白结合率均不超过80%,存在种属差异。结果表明,益母草碱在临床上因蛋白结合率改变引发安全性问题的可能性不大。组织分布研究显示,益母草碱灌胃给药后,分布广泛,1h左右达到峰值。分布最多的是胃、肝和肾,其次为肺、脾、心与胰腺等,不易透过血脑屏障。药物排泄实验表明,原型药物在尿与粪便72h累计排泄率总和不足18%,而经葡萄糖醛酸酶处理后,其约在30%左右。说明益母草碱在体内遭到广泛代谢,其中可能有葡萄糖醛酸化。我们利用HPLC/Qtrap-MSn法在大鼠体内总共发现7个益母草碱的代谢物,其中M1(葡萄糖醛酸结合物)、M2(硫酸结合物)、M7(甲基结合物)均为益母草碱的Ⅱ相代谢产物,M3(去甲基产物)为~相代谢产物,其在体内被继续进行Ⅱ相代谢生成M4(去甲基-硫酸结合物)、M5(去甲基-葡萄糖醛酸结合物)、M6(去甲基-双葡萄糖醛酸结合物)。其中M1为体内最主要的代谢物,在HPLC法上也得到相同验证。我们从给药后尿液中制备分离了M1,并经NMR分析证实其结构为益母草碱-10-O-葡萄糖醛酸结合物(L-O-G)。经药理活性分析,L-O-G能提高缺氧模型心肌细胞存活率,减少LDH漏出,增加其抗氧化能力,显示出明显的心肌保护作用,其活性与原型药物相当或稍弱。经初步研究,参与益母草碱葡萄糖醛酸化的葡萄糖醛酸转移酶(UGTs)可能为UGTIA1。益母草碱在大鼠肝微粒体中的Ⅰ相代谢产物为M3(去甲基产物),参与益母草碱Ⅰ相代谢的亚酶可能有CYP2D6、YP1A2与CYP3A4。我们使用cocktail法研究了益母草碱对CYP450亚酶的抑制作用,发现益母草碱对CYP1A2有一定抑制效应,其IC50约为80μM,而对其它亚型基本没有抑制作用。说明临床上益母草碱与为CYP1A2底物的药物联合用药时可能存在显著的药物相互作用。综上所述,本文阐明了益母草碱在大鼠体内的吸收、分布、代谢、排泄规律及其对肝药酶活性的影响,为益母草碱临床前安全性和有效性评价提供药代动力学依据。