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当今世界各国人口老龄化速度加快,防治衰老、延年益寿就成为人们的迫切需要,探求有效的抗衰老药物成为热点。目前,衰老机理有影响的是端粒学说,若激活端粒酶,可以增加细胞分裂次数,延长寿命。近年研究证实黄芪甲苷(Astragaloside Ⅳ, AST)的皂苷元环黄芪醇(Cycloastragenol, CAG)具有显著的端粒酶激活作用,AST也早已证实具有明显的抗衰老活性。二者作为第四代天然保健品和抗衰老药物引起广泛关注,因而对它们的研究也成为热点。目前很多研究证实皂苷类物质在体内可发生糖基水解,代谢产物包括皂苷元作为主要物质进入血液发挥更大的药理作用。AST同为大分子皂苷,其口服生物利用度很低；其在体内吸收代谢转化及真正发挥药效的成分等问题目前尚不清楚。CAG为其皂苷元,二者的理化性质不同,这可能直接导致二者生物利用度的差异,影响体内吸收分布及代谢,继而进一步影响药效作用。因而,本课题对AST及CAG进行体内外代谢转化过程、转化部位及代谢产物研究,明确药效成分。本课题首先对AST和CAG的理化性质进行研究,然后分别探讨二者体内外的代谢特性,明确代谢途径,为新药和保健品合理开发提供实验依据。本论文主要包括三部分：第一部分文献综述对衰老及抗衰老药物和保健品的研究进展,皂苷类药物的体内外代谢转化研究进行概括,对AST及CAG的研究现状进行了归纳和分析。第二部分实验部分AST及CAG的理化性质和二者体内外代谢的研究,包括代谢产物研究、代谢途径分析等。1AST及CAG理化性质评价对二者的近似溶解度,水中平衡溶解度实验结果显示,二者理化性质不同。2AST体内外代谢的研究(1)体内代谢产物分析通过灌胃大鼠AST (40mg·kg-1),收集48h的大鼠尿液及粪便,采用LC-MS/MS检测原型及代谢产物。在大鼠的尿液及粪便中均未检测到原型药物。其中,大鼠尿液中检测到2个代谢产物：A(vivo)1(m/z513)和A(vivo)2(m/z543)。根据多级质谱推测A(vivo)1可能为CAG的异构体或三元开环产物；A(vivo)2可能为甲氧基化代谢产物。大鼠粪便中检测到4个新物质,分别为A(vivo)1’(m/z513), A(vivo)2’(m/z513), A(vivo)3’(m/z543)和A(vivo)4’(m/z511),推测A(vivo)1’可能为CAG:A(vivo)2’、A(vivo)3’与尿液中A(vivo)1、 A(vivo)2一致；A(vivo)4’可能为CAG脱氢氧化产物。(2)体外代谢特性及代谢产物分析首先考察在人工胃液和人工肠液中的稳定性,可看出AST在人工胃液和肠液反应4h内基本保持稳定；通过AST的离体肠道菌群代谢,发现AST易被水解,发生脱糖基反应,生成CAG-6-O-β-D-葡萄糖苷和CAG。说明AST在肠道内不稳定,可被肠道菌群代谢。大鼠肝脏对AST代谢的实验发现,AST在大鼠肝中几乎不发生代谢,说明口服AST后,几乎无肝脏首关作用。3CAG体内外代谢的研究(1)体内代谢产物分析通过灌胃大鼠CAG (40mg·kg-1),收集24h的尿液及粪便,采用LC-MS/MS检测。大鼠尿液中检测到CAG(CO)和7种代谢产物C1-C7,分别为C1(m/z529), C2(m/z529), C3(m/z527), C4(m/z543), C5(m/z485), C6(m/z469)和C7(m/z353)根据多级质谱推测几个代谢物多为氧化和甲基化的代谢产物。大鼠粪便中发现了CAG(CO-1’,C0-2’)和9种代谢产物C1’-C9’,分别为C1’(m/z527), C2’(m/z527), C3’(m/z529), C4’(m/z485), C5’(m/z499), C6’(m/z543), C7’(m/z455), C8’(m/z469)和C9’(m/z453)。CAG的体内代谢产物多为甲基化和氧化代谢产物。(2)体外肝代谢动力学大鼠肝匀浆中酶促动力学研究,得到最佳温孵时间40min,最佳蛋白浓度2.0mg·mL-1,最佳底物浓度0.05mg·mL-1。计算得到Vmax为6.88×10-5μmoL·(min·mg protein)-1, Km为18.8μmol·L-1。CAG在大鼠不同组织中代谢比较结果显示,在心、脾、肺、肾中代谢能力较低且远不如在肝中的代谢能力。第三部分结论及讨论AST在体内易发生生物转化,生成皂苷元CAG; CAG在体内代谢。由此推测AST被肠道菌群转化为药理活性较强的代谢产物,主要通过苷元CAG发挥药效。