中医药以其多种特征成分的协同作用,整体发挥治疗作用。中医药在中国和其他亚洲国家广泛应用,用于疾病的预防,诊断,治疗或调节人体功能,并逐渐成为西方有效的补充疗法。在中医基础理论指导下的中医药是一种独特的医疗系统,具有通过多靶点作用、追求整体治疗效果的显著特征。它由多种主要或次要’成分组成,可以整体调节身体的平衡和内稳态。橘属植物是药物和食品同源性(药食同源)的植物药,因其含有大量的多酚类成分,对人类健康具有重要的治疗作用,而橘属水果及其果汁亦在世界各地大量销售。橘属中药中代表生物活性的酚类成分的含量和分布随果实的成熟进程变化很大。枳实、枳壳、青皮和陈皮四种橘属中药自古以来就被用作调节气血和强化脾胃的药物,而其在中国的实际临床应用更是多种多样。在本研究中,提出了基于虚拟代谢组学技术的可用于探索可靠的中药药效物质基础的研究策略。虚拟代谢组学技术将靶向和非靶向技术的优点相结合,采用基于最佳条件下的RRLC-QqQ-MS方法的靶向代谢组学用于特征性原型成分的体内定量血浆药物化学研究,使用具有更好特异性和分辨率的UHPLC-QE Orbitrap HRM S的非靶向代谢组学用于鉴定复杂血浆基质中未知的代谢物。最后,定量测定了经口服给予四种标记的柑橘类中药的标准提取物后血浆中的32种原型代谢物,66种经生物转化后的代谢产物。系统地描述了复杂中药在体内的吸收和代谢过程。在研究过程中我们发现了枳实对细胞色素P450酶系家族存在潜在的影响,显示出枳实在对乙酰氨基酚(APAP)过量给药时产生的毒性有可能的抵抗作用。APAP是最广泛使用的药物之一,是一种广泛运用于治疗疼痛和发热症状的药物。但是当过量服用时总会引起明显的肝脏损伤,甚至危及生命。在我们的研究中,枳实作为以多成分发挥疗效的代表中药,表现出对APAP中毒代谢活化的抑制能力。在进一步的研究中,我们测试了枳实对APAP诱导的大鼠和BRL-3A细胞肝损伤的保护作用。在枳实的七天预处理后,ALT和AST水平下降,肝脏病理损伤减轻,说明枳实对APAP诱导的大鼠肝损伤和APAP诱导的BRL-3A细胞死亡具有显著的保护作用。然后,采用代谢组学策略研究枳实调节肝脏代谢紊乱防止APAP诱导的肝损伤。根据PCA和OPLS-DA等多元统计学分析,确定了 APAP处理组与对照组代谢产物的显著差异。最后筛选出13种氨基酸、13种磷脂酰胆碱(PC)、11种磷脂酰乙醇胺(PE)和8种其他化合物的潜在生物标志物。以及与影响疾病治疗最相关的代谢途径:甘油磷脂代谢、脂肪酸生物合成和甘油脂代谢。此外,我们发现枳实通过同时调节PUMA,AMPK-SIRT1和JNK信号通路在APAP诱导的肝毒性时发挥保护作用,阻断凋亡过程并促进肝再生。综上所述,我们的研究结果表明,基于虚拟代谢组学技术,橘属中药在体内的移行成分和可能的药效物质基础得到最大程度的展现,为寻找和研究其他中药的药效物质基础提供了新的研究方法。同时,枳实通过抑制p53上调的凋亡调节因子相关通路同时逆转肝脏脂质代谢紊乱共同维持正常细胞功能,以此对抗过量APAP产生的肝脏毒性,这使我们深入了解橘属中药在药物性脏器损伤领域的潜力,为今后的药物开发和联合用药提供了理论基础。