有毒中药草乌以其通络散寒止痛之效著称,但因其毒性大,使用不当极易中毒甚至危及生命,中毒致死的主要原因是严重的心律失常。因此临床上入煎剂内服须用炮制品,且需要先煎,以减低其毒性。目前草乌饮片多采用湿热炮制法,炮制不当亦会中毒或者疗效甚微。本文采用药用真菌双向性固体发酵(Solid-state fermentation, SSF)和液体发酵(Liquid-state fermentation, LSF)技术,在温和的条件下对草乌进行发酵处理,获得了能降低心律失常的发生,药效增强的系列菌药组合产物,进而探讨其减毒增效的药化、毒效作用机制和“谱-毒-效”关系。主要研究结果如下：1.从生物学特性和化学成分变化的角度筛选菌药组合,从初筛的19种菌中,优选出8种菌进行稳定性考察和化学成分分析,发现基质的转化率与菌种的生长成负相关,根据生物碱含量的变化以及色谱峰的变化,优选出的菌药组合是草乌和灵芝菌、红栓菌、茯苓菌和扇菇菌(发酵产物分别称为灵乌菌质、栓乌菌质、茯乌菌质和扇乌菌质)。2.从减毒和增效的角度筛选草乌菌药组合,对4个优选的草乌菌药组合进行了急性毒性试验、降低心律失常发生率和镇痛抗炎作用等比较研究。(1)最大耐受量(相当于原药材16g/kg)试验表明,同种剂量下,给药7天后,各处理组体重明显低于正常对照组,给药14天后,灵乌菌质组小鼠体重增长很快,接近于正常对照组；(2)对大鼠心律失常影响的结果表明,连续给药7天,与传统湿热炮制法比较,栓乌菌质、扇乌菌质和灵乌菌质对减轻大鼠心率失常的发生有显著性差异(P<0.05)；(3)醋酸扭体镇痛、二甲苯所致小鼠耳肿胀抗炎实验研究结果表明,与传统湿热炮制相比,灵乌菌质镇痛和抗炎作用都有显著性差异(P<0.05),扇乌菌质镇痛作用增强(P<0.05)。3.扇菇菌发酵草乌的研究,以固体基质转化率和生物碱含量的变化为参考指标,确定了其发酵终点为35-40天左右；选发酵40天的扇乌菌质进行了镇痛抗炎作用实验,结果表明,各剂量组与正常组比较均有不同程度的增强作用,与传统湿热炮制组比较,高剂量组抗炎镇痛作用显著增强(P<0.05)。通过单因素筛选及正交试验,优选出扇菇菌液体发酵草乌的工艺,即以葡萄糖和玉米粉混合配比为碳源,以豆饼粉为氮源,250mL三角烧瓶加入100mL培养基,加入草乌药粉0.3g,接入2个大小相等的菌球,28℃培养5天。以优选的液体发酵培养基,采用HPLC法分析扇菇菌液体发酵草乌药材中乌头碱、中乌头碱及次乌头碱和苯甲酰中乌头原碱、苯甲酰次乌头原碱及苯甲酰乌头原碱的含量进行了比较测定,结果表明,与空白对照(草乌粉+发酵培养基,未接种扇菇菌)比较,剧毒的乌头碱、中乌头碱及次乌头碱含量明显降低,毒性较小的苯甲酰乌头原碱、苯甲酰中乌头原碱及苯甲酰次乌头原碱明显增加；以优选的液体发酵培养基,采用HPLC法分析液体发酵草乌总生物碱中的乌头碱、中乌头碱及次乌头碱和苯甲酰中乌头原碱、苯甲酰次乌头原碱及苯甲酰乌头原碱的含量变化,结果表明,与空白对照(总生物碱+发酵培养基,未接种扇菇菌)比较,剧毒的乌头碱、中乌头碱及次乌头碱含量明显降低,毒性较小的苯甲酰乌头原碱、苯甲酰中乌头原碱及苯甲酰次乌头原碱明显增加；以优选的液体发酵培养基,采用HPLC法分析扇菇菌发酵乌头碱、中乌头碱和次乌头碱单体成分相对含量,结果表明,与空白对照(仅有单体成分和发酵培养基,未接扇菇菌种)相比,双酯型生物碱相对含量明显降低,单酯型生物碱相对含量明显提高。扇菇菌对草乌药材、草乌总生物碱及单体成分的液体发酵与固体发酵结果相符。4.灵芝菌发酵对草乌的研究,以固体基质转化率和生物碱成分含量的变化进行了灵乌菌质生长曲线动态分析,确定灵乌菌质的发酵终点35-45天；以发酵40天的灵乌菌质为研究对象,在醋酸扭体和二甲苯所致小鼠耳肿胀、角叉菜胶所致大鼠足跖肿胀试验中,与模型组比较,各剂量组均有不同程度的镇痛和抗炎作用,与传统湿热炮制组比较,高剂量组镇痛作用和抗炎作用有显著性差异(P<0.05)。5.运用SPSS17.0中偏相关分析4种药性菌质的化学谱信息、药效与心律失常三个变量进行了分析。结果表明草乌中的剧毒成分是乌头碱、中乌头碱和次乌头碱,中乌头碱和乌头碱的毒性很强,两者毒性强度接近,而次乌头碱毒性相对较弱。结论：采用药用真菌发酵草乌,可明显降低有毒中药草乌中剧毒成分乌头碱、中乌头碱及次乌头碱含量,明显增加毒性较小成分苯甲酰乌头原碱、苯甲酰次乌头原碱和苯甲酰乌头原碱含量；灵乌菌质、扇乌菌质镇痛作用与传统湿热炮制组相比,减毒增效显著,本研究为科学阐释双向固体发酵机理提供了科学依据。