中药是中华传统医药学的瑰宝,在中华民族的历史发展中为保障人民健康和子孙繁衍做出卓越贡献,2019年底新冠疫情爆发以来,中药在新冠防治方面发挥的作用,引起国内外广泛关注,对中药物质基础和作用机制的深入研究更加迫切。但由于中药成分复杂,体内吸收利用程度差异大,体内代谢途径多样,对于体内原型成分和代谢产物的识别和鉴定存在困难,特别是暴露水平低的成分和代谢物,因此中药药效物质基础的研究一直面临挑战,也制约了中药的药效作用机制研究。本论文以中药灯盏生脉胶囊为研究范例,探索体内和体外吸收和代谢研究方法,解析中药成分移行进入体内的原型成分和代谢产物,力图诠释可吸收的成分、不可吸收的成分、代谢的成分,以及吸收、代谢和排泄的途径。灯盏生脉胶囊是复方中成药,具有益气养阴,活血健脑的功效,在临床上应用广泛,在治疗慢性脑灌注不足、痴呆等脑血管疾病上疗效显著,是具有最高等级（A级）循证医学证据的卒中二级预防用中成药,已入国家基本药物目录。灯盏生脉胶囊是由灯盏细辛、人参、麦冬、五味子四味药材生产加工而来,主要成分为有机酸类、黄酮类、皂苷类和木脂素类。本论文首先采用超高压液相色谱串联四极杆飞行时间质谱技术（UHPLC-Q-TOF-MS）,建立大鼠生物样品（尿、粪、胆汁）中灯盏生脉原型成分及其代谢产物的定性分析方法,发现和鉴定大鼠体内的原型成分和代谢产物,采用的色谱柱为Waters ACQUITY UPLC?BEHC18 Column（2.1×100 mm,1.7μm）,有机酸类和灯盏细辛黄酮类化合物采用的色谱条件:流动相A为水,流动相B为甲醇,均含有0.1%甲酸,梯度洗脱模式;皂苷类、麦冬黄酮类和木脂素类化合物采用的色谱条件:流动相A为水,流动相B为甲醇,均含有0.1 mmol/L乙酸铵,梯度洗脱模式。质谱条件:均采用DualAJS ESI离子源;木脂素类化合物采用正离子检测模式,有机酸类、黄酮类、皂苷类化合物采用负离子检测模式;一级质谱采集范围为m/z 100-1600;二级质谱采集范围为m/z50-1600;分辨率设置为40000。在排泄物尿、粪和胆汁中发现40个原型成分（其中有机酸类7个、黄酮类7个、皂苷类15个和木脂素11个）,通过与可获得的40个标准品对照分析（保留时间和质谱数据）,确认了 40个在排泄物中发现的原型成分。鉴于代谢产物一般丰度较低,加之内源性物质的干扰,为了尽可能多的发现和鉴定代谢产物,建立预测代谢产物的理论数据库,数据库包括灯盏生脉四类主要成分有机酸类、黄酮类、皂苷类和木脂素类的可能存在的306个代谢产物的理论高分辨质量数信息。将采集生物样品中代谢产物高分辨质谱数据,通过与代谢产物理论数据库比对,尿、粪、胆汁样品中识别出可能的代谢产物分别为28、30和14个,然后通过代谢产物的一级和二级高分辨质谱数据,推测尿、粪、胆汁样品中代谢产物分别为26、24和14个,其中有机酸类分别为5、10、5个;黄酮类分别为14、2、8个;皂苷类只在粪便中鉴定到6个代谢产物;木脂素类分别为7个、5个、1个。为了准确定量分析大鼠体内原型成分以及相对定量分析代谢产物,将40个有对照品的原型成分和鉴定的43个代谢产物的准分子离子和特征碎片信息建立离子对列表,转移至超高压液相色谱串联三重四极杆质谱分析系统（UHPLC-MS/MS）,建立了大鼠生物样品中灯盏生脉原型成分定量分析和代谢产物相对定量分析的UHPLC-MS/MS分析方法。将建立的UHPLC-MS/MS分析方法应用于定量分析大鼠血浆、组织和排泄物中灯盏生脉原型成分和代谢产物。吸收和组织分布实验是在预给药灯盏生脉（0.72 g/kg）7天后构建大鼠慢性脑缺血模型,连续21天给予相同剂量的灯盏生脉,最后1天给药2 h后采集大鼠血浆和组织器官。分析了大鼠血浆和组织脏器中暴露的灯盏生脉原型成分36个及其代谢产物22个。大鼠血浆中主要成分有机酸类暴露量在0.54-497 ng/mL范围、黄酮类暴露量在0.03-501 ng/mL范围、皂苷类暴露量在0.06-33.54 ng/mL范围和木脂素类暴露量在0.16-73.67 ng/mL范围。有机酸类、黄酮类和木脂素类成分是体内主要暴露成分,例如咖啡酸、绿原酸、4,5-CQA、灯盏乙素、灯盏甲素、戈米辛D和五味子酯乙等。灯盏乙素及其脱葡萄糖醛酸化后形成的苷元分布在各个组织脏器中含量居多。靶器官脑和心脏中灯盏乙素和4,5-CQA的含量较多。此外,心脏组织中还测到含量较多的咖啡酸、咖啡酸硫酸酯代谢产物和绿原酸（3-CQA）、绿原酸甲基化代谢产物。排泄实验是在大鼠口服0.72 g/kg灯盏生脉后收集0-24 h的胆汁、尿液和粪便样品,分析结果发现灯盏乙素在大鼠胆汁和尿液中主要为硫酸酯代谢产物和脱葡萄糖醛酸后形成的苷元,含量远高于原型成分;咖啡酸主要以硫酸酯代谢产物的形式通过尿液排出体外;麦冬黄烷酮D在大鼠胆汁和尿液中主要以脱甲基化代谢产物的形式存在;皂苷类成分不易吸收主要通过粪便排出体外。对大鼠体内暴露成分的代谢途径的探索性解析发现:有机酸类成分的代谢类型主要为硫酸酯化、甲基化和葡萄糖醛酸化代谢;黄酮类成分的代谢类型主要为硫酸酯化、去甲基化和脱葡萄糖醛酸化代谢,皂苷类成分的代谢类型主要为甲基化、去甲基化和去甲基去羟基化代谢,木脂素类成分的代谢类型主要为羟基化、去甲基化和去甲氧基化代谢。其次,为了进一步解析大鼠体内吸收成分和代谢产物的吸收部位和代谢途径,我们采用大鼠离体肠外翻和在体肝肠循环模型进行研究,将上述建立原型成分定量分析和代谢产物相对定量分析的UHPLC-MS/MS方法应用于测定大鼠离体肠外翻和在体肝肠循环实验收集的生物样品。大鼠离体肠外翻模型是将大鼠麻醉后取出十二指肠和空肠段,在37℃并下连续通入混合气体（95%O2/5%CO2,v/v）的灯盏生脉给药液（50 mg/kg）中孵育,60 min后收集肠囊吸收液。肠囊吸收液经过UHPLC-MS/MS分析,结果表明在十二指肠和空肠的吸收液中测得原型成分均为33种,分别包括有机酸类 7 个（795-55893 ng/mL、689-51356 ng/mL）、黄酮类 7 个（0.90-285190 ng/mL、0.68-285097 ng/mL）、皂苷类 8 个（14.44-5528 ng/mL、13.00-6145 ng/mL）和木脂素 11 个（7.40-21182ng/mL、7.04-19356ng/mL）,与大鼠体内暴露成分种类基本一致,不同结构类型化合物的吸收程度存在明显差异。在十二指肠和空肠的吸收液中测得代谢产物分别为24和22个,分别包括有机酸类7和7个、黄酮类11和10个、皂苷类3和3个和木脂素3和2个,与大鼠体内发现的代谢产物种类基本一致。比较发现十二指肠吸收液中大多数原型成分和代谢产物的量稍高于空肠吸收液中的量,提示灯盏生脉的原型成分在十二指肠更易吸收,并且经肠吸收时会发生代谢转化反应。大鼠在体肝肠循环模型是将供体大鼠麻醉后灌胃给予0.72 g/kg的灯盏生脉给药液,然后将供体大鼠的胆汁引流至受体大鼠的十二指肠中,4h后采集受体大鼠的门静脉血浆、肝脏、十二指肠和空肠样品。实验结果表明,有机酸类成分的代谢途径主要为硫酸酯化、甲基化和葡萄糖醛酸化代谢;黄酮类成分的代谢途径主要为甲基化、脱葡萄糖醛酸化和去羟基化代谢,皂苷类成分的代谢途径主要为甲基化、去甲基化和去羟基化代谢,木脂素类成分的代谢途径主要为羟基化、去甲氧基化和氧化代谢。各类化合物的代谢转化与大鼠体内代谢转化反应类型基本一致。灯盏乙素、灯盏甲素、麦冬黄酮系列化合物、咖啡酸、绿原酸、五味子乙素、五味子醇甲和五味子酯乙存在肝肠循环。另外代谢产物灯盏乙素的脱葡萄糖醛酸化代谢产物苷元和人参皂苷Rd去甲基化代谢产物存在肝肠循环。综合分析离体和在体实验结果发现灯盏生脉在大鼠体内的可吸收成分主要为黄酮类、有机酸类和木脂素类成分;大多数的皂苷类成分不被吸收,主要通过粪便排出体外。最后,整合离体-在体-整体动物实验数据,以各类代表性成分为例综合解析各类成分在大鼠体内的移行变化特点。黄酮类和有机酸类代表性成分分别为灯盏乙素和1,5-二咖啡酰奎宁酸,它们在肠道较易吸收并发生代谢转化,肝脏是主要代谢器官,并存在肝肠循环,灯盏乙素代谢为同分异构体、脱葡萄糖醛酸化的苷元、硫酸酯以及还原型代谢产物,1,5-二咖啡酰奎宁酸代谢为去羟基化和还原代谢产物,这两种化合物的原型和代谢产物主要经肾脏通过尿液排泄。皂苷类和木脂素类代表性成分人参皂苷Rd和五味子乙素在肠道部位有少量吸收并发生代谢转化,人参皂苷Rd代谢为去甲基化代谢产物,五味子乙素代谢为羟基化代谢产物,大部分皂苷和木脂素类成分不易被吸收,主要经粪便排泄到体外。