胡椒碱(GBO)是从胡椒、革茇等中提取的一种重要的活性生物碱,是中、蒙医常用药物,具有抗氧化、抗炎症、抗肿瘤、抗惊厥和免疫调节等生物活性。近年来对其调节血脂及抗动脉粥样硬化作用也有较多研究,但由于胡椒碱的毒性较大,极大地限制了其临床应用开发。有研究表明胡椒碱的某些衍生物即具有良好调血脂效果且毒性较低。荜茇宁(GBN),既是一种由植物革茇中提取的天然产物,又是可以以胡椒碱为原料大量合成的胡椒碱衍生物,已证实荜茇宁的调脂效果优于胡椒碱,且毒性极低。对胡椒碱的代谢产物研究结果显示,胡椒碱人体代谢产物中胡椒基的碳氧五元环大多开环去亚甲基,生成了具有双酚羟基结构的代谢物。为了考察这种具有双酚羟基结构的代谢物的调脂效果和毒性,本文以胡椒碱为原料合成了三种胡椒碱衍生物GBOT、GBOX和GBNT,并对它们进行了结构表征,在此基础上比较研究了三种化合物以及胡椒碱和荜茇宁在调脂、抗氧化方面的作用,并进一步对其调脂作用的分子机制及各化合物与牛血清白蛋白之间的相互作用进行了研究,以期明确此类胡椒碱衍生物的降脂活性,并为其进一步开发和利用提供理论依据。本文综合采用了化学、医学、生物学、药理学和药代学等研究方法,主要进行了以下五方面的研究：第一,以胡椒碱为原料合成了三种胡椒碱衍生物GBOT、GBOX和GBNT,利用高效液相色谱、红外、紫外、核磁共振谱、质谱等表征确定了它们的结构及纯度,结果显示,各化合物纯度均达到98%以上,可满足后续实验需要,其中GBNT为首次合成的新化合物。第二,采用MTT法对GBO、GBOT、 GBOX、GBN、GBNT及辛伐他汀在人体肝癌细胞HepG2上的细胞毒性进行了比较研究。结果显示,GBO、GBOT、GBOX、GBN、 GBNT和辛伐他汀的ICso值分别为0.160 mmol·L-1、0.895 mmol·L-1、4.002 mmol·L-1、 7.184 mmol·L-1、9.529 mmol·L-1和0.520 mmol·L-1, GBOT、GBOX、GBNT的细胞毒性均低于辛伐他汀和胡椒碱。第三,采用高脂血症(HLP)大鼠模型,研究三种胡椒碱衍生物对大鼠脂代谢紊乱的影响,检测血清及肝组织脂质以及抗氧化酶活性；并取肝脏进行病理形态学观察。实验结果表明GBOT、GBNT能够显著降低大鼠血清中TC、TG、LDL-C含量及AI值,显著升高HDL-C含量,可显著降低HLP大鼠肝脏TC、TG含量,GBOT、GBNT高剂量组在降低血清和肝脏TG及升高血清HDL-C含量方面效果优于辛伐他汀,具有统计学意义；通过光镜、电镜等观察肝组织病理形态学变化,发现GBOT、GBNT可减轻脂质在HLP大鼠肝脏的堆积,改善肝脏脂肪变性的病变程度,改善HLP大鼠脂代谢紊乱情况。GBOX对TC、TG有显著的调节作用,但对LDL-C和HDL-C没有影响,其调脂作用与GBO类似。推测具有双酚羟基结构的胡椒碱衍生物的调血脂活性增强。抗氧化实验结果显示GBOT、GBNT可显著增强HLP大鼠血清和肝脏中超氧化歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽过氧化酶(GSH-Px)活力,降低丙二醛(MDA)含量,提高机体抗氧化能力。表明GBOT、GBNT在体内通过调节抗氧化酶活性降低脂质过氧化程度,从而促进降脂效果。第四,运用RT-PCR技术检测GBOT、GBNT对高脂模型大鼠肝脏脂代谢相关的基因：卵磷脂胆固醇酯酰基转移酶(LCAT)、胆固醇7α羟化酶(CYP7A1)、低密度脂蛋白受体(LDLR)和3-羟基-3-甲基-戊二酰辅酶A还原酶(HMG-CoA) mRNA表达的影响。采用蛋白印迹技术验证胡椒碱衍生物对LCAT、LDLR、CYP7A1蛋白表达的影响。结果显示GBOT、GBNT能够显著上调LDLR、LCAT、CYP7A1 mRNA的表达,而对HMG-CoA mRNA的表达无影响。运用Western blot验证了GBOT、GBNT对LCAT、LDLR、CYP7A1蛋白表达的影响。表明GBOT、GBNT能在分子水平上调节脂质代谢的动态平衡,发挥降脂功效。第五,运用荧光光谱及紫外光谱法研究了GBO、GBOT、GBOX、GBN、GBNT与牛血清白蛋白(BSA)的相互作用。结果表明这五种化合物对BSA的荧光均具有较强的猝灭作用。GBO可与BSA形成不发荧光的复合物以静态猝灭方式猝灭其荧光,而GBOT、 GBOX、GBN、GBNT既可以与荧光物质的激发态相互作用引起动态猝灭,又能形成基态复合物引起静态猝灭；五种化合物与BSA上色氨酸残基间的结合距离r均小于7nm,表明它们都能以非辐射能量转移的方式与BSA发生作用；GBO、GBOT、GBOX与BSA之间的作用力主要以疏水作用力为主,而GBN与BSA之间主要以氢键和范德华力为主,静电引力是GBNT与BSA之间相互用的主要驱动力,且反应过程均为AG<0的自发过程。各药物与BSA的结合常数比较：K(GBO)>K(GBOT)≈K(GBOX)>K(GBN)≈ K(GBNT),各药物与BSA的结合位点数比较：n(GBO)>n(GBOT)>n(GBOX)>n(GBN) ≈n(GBNT),结合常数和结合位点数都表明GBO与BSA之间的结合作用是最强的,这可能是GBO具有一定毒性的原因之一。GBOT、GBN、GBNT与BSA之间的结合力均较适中,即可与血浆白蛋白暂时性结合,储存并运输至靶器官,又能保证一定的血药浓度,这可能是GBOT、GBN、GBNT的药效优于GBO的原因之一。这为进一步研究和开发GBOT和GBNT提供了药动学的依据。综上,本研究首次合成了新化合物GBNT,并首次发现GBOT和GBNT具有显著调节大鼠脂代谢紊乱的作用,而且细胞毒性较低,可作为研发新型的调节血脂药物的候选化合物。GBOT、GBNT的调脂作用机制可能与其上调LDLR、LCAT、CYP7A1 mRNA等基因的表达,提高抗氧化酶SOD、CAT、GSH-Px活力,增强机体抗氧化能力有关,其调脂机制完全不同于辛伐他汀的HMG-CoA还原酶抑制剂的机制。GBOT、GBNT与血清白蛋白的结合作用适中,从药动学角度具有开发成临床用药的可能。本论文所取得的研究数据可为后续系统深入的开发研究提供依据,对胡椒碱衍生物调血脂创新药的研发具有积极的意义。