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黄酮类化合物（flavonoids）是一类以苯并吡喃环为母核的多酚,是植物的次生代谢产物,广泛地分布在自然界中,具有抗炎、抗病毒、抗菌、抗肿瘤、抗氧化等多种生物活性。自然界中的黄酮大多连接了不同的糖基,以糖苷的形式存在。黄酮类化合物的生物利用度很低,大部分黄酮在人体内经历强烈的葡糖醛酸化反应,主要以黄酮葡萄糖醛酸苷的形式存在于人体中。以往的研究主要探讨了黄酮类化合物在肝脏中代谢机制,但对黄酮葡萄糖醛酸苷的肝脏转运机制研究较少。有机阴离子转运多肽（OATPs）是一类重要的肝脏摄取转运体,在许多内源性物质以及药物的跨膜转运过程中起着重要作用。OATP1B1和OATP1B3特异性表达在肝细胞的基底外侧膜上,主要参与胆汁酸的肝肠循环,以及多种内源物质和药物的转运。以往的研究表明一些黄酮类化合物可以调节OATP的功能从而影响OATP底物药物的转运。本研究从含不同糖基侧链的黄酮苷对OATP调节作用的差异入手,研究黄酮苷的糖苷结构与对OATP调节作用的相互关系。通过研究黄酮苷对OATP转运功能调节作用的差异,和OATP对黄酮苷的转运活性差异,阐明OATP在黄酮类化合物的肝脏处置中的重要作用。首先,本课题通过研究黄酮苷对OATP转运功能的调节作用,探究糖苷侧链的化学结构与调节作用之间的关系。经研究发现,含不同糖苷侧链的黄芩苷对OATP转运功能的调节作用有很大差别。黄芩素葡萄糖醛酸苷对OATP转运功能具有微弱的诱导作用,而黄芩素葡萄糖苷和黄芩素葡萄糖醛酸苷甲酯对OATP表现出功能抑制效应。从糖基结构和调节作用的构效关系上分析,糖基侧链结构上的羰基和羧基可能是影响黄酮苷对OATP调节作用的关键官能团。对野黄芩素、汉黄芩素和它们的葡萄糖醛酸研究发现,野黄芩素和野黄芩素葡萄糖醛酸苷都是相同的抑制效应,IC50分别为54.02μM和100.0 μM;汉黄芩素和汉黄芩素葡萄糖醛酸苷却分别表现出诱导和抑制相反的调节作用。表明糖基侧链的结构会改变黄酮苷与转运体蛋白的结合位点和亲和力。本课题进一步研究了 OATP对黄酮和黄酮苷的转运活性,发现OATP1B1和1B3可以主动转运黄芩素,汉黄芩素,野黄芩素的葡萄糖醛酸苷,却不主动转运它们的苷元和葡萄糖苷,说明黄酮苷糖基的侧链结构,会影响OATP对其转运的选择性;另外OATP1B1和OATP1B3主动转运木犀草素-3’-O-葡萄糖醛酸苷,却不转运木犀草素和木犀草素-7-O-葡萄糖醛酸苷形式,说明糖苷侧链与黄酮连接位置也会影响OATP的主动转运的选择性。经人肝微粒体（HLMs）葡萄糖醛酸化反应研究发现,与HLMs共孵育后,木犀草素代谢生成三个葡萄糖醛酸结合物,分别为木犀草素-3’-O-葡萄糖醛酸（L-3’-G）、木犀草素-7-O-葡萄糖醛酸（L-7-G）以及木犀草素4’-O-葡萄糖醛酸（L-4’-G）或5-O-葡萄糖醛酸（L-5-G）。人肝微粒体催化木犀草素3’位氧的葡萄糖醛酸反应的Km和Vmax明显低于催化7位氧的葡萄糖醛酸化反应（L-3’-G,Km 4.275μM,Vmax 2620 nmol/min/mg protein;L-7-G,Km 29.00 μM,Vmax 9562 nmol/min/mg protein）,表明 HLMS对L-3’-G的形成具有较高的亲和力。细胞转运实验表明,L-3’-G是OATP1B1、1B3的底物,而且其转运活性显著地被利福平抑制。但L-7-G并不能被OATP1B1和1B3主动转运。OATP1B1介导的L-3’-G摄取的Km为1.61 μm,表现出比OATP1B3（Km 9.89μm）更高的亲和力。此外,OATP1B1对L-3’-G摄取的Vmax远高于OATP1B3（83.85 vs 35.23 nmol/min/mg protein）,说明OATP1B1在L-3’-G的摄取中起主要作用。动物实验表明,小鼠静注木犀草素后,血浆中L-3’-G的AUC明显高于木犀草素和L-7-G的AUC。在肝脏中,前4小时内,L-3’-G的浓度明显高于L-7-G,接近于木犀草素的浓度。然而,在胆汁中,L-3’-G的浓度与L-7-G的浓度曲线相似,但都明显高于木犀草素,这可能是由于木犀草素葡萄糖醛酸代谢物经外排转运体从肝脏中排入到胆汁。综上所述,当前的研究证实了黄酮类化合物的糖基侧链会对OATP的转运功能产生调节活性,并且糖基侧链会影响OATP对黄酮苷的转运活性。葡萄糖醛酸糖基侧链上的羰基和羧基结构是影响其调节活性的关键官能基团,并且羰基结构是影响其转运活性的关键官能基团。最后对木犀草素进行了系统的研究,体外研究发现OATP1B1和OATP1B3会对木犀草素-3’-O-葡萄糖醛酸进行选择性转运,体内研究发现木犀草素-3’-O-葡萄糖醛酸在肝脏中的浓度远远高于木犀草素-7-O-葡萄糖醛酸,这表明活性转运蛋白OATP对黄酮类化合物体内药代动力学行为有着决定性的影响。本研究为临床上预测黄酮类化合物与OATP底物的药物-药物/食物相互作用,OATP调节剂和底物的结构设计,以及黄酮类化合物的药代动力学规律研究提供依据。