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本学位论文由三章组成，前两章为实验部分，分别报道了基于磁性纳米粒子的肝微粒体生物反应器的构建及其在药物代谢研究中的一些应用，以及将人血清白蛋白(HSA)功能化的磁性纳米粒子(MNPs)用于三种中药材—掌叶大黄、丹参和黄连的配体垂钓研究。第三章为综述，概述了中国药用植物中有效成分的代谢研究进展。
首先，我们以肝微粒体作为药物代谢研究用酶源，通过静电吸附作用将其固定于经过硅胶表面改性的磁性微球上，获得了以磁性纳米材料为核心的肝微粒体生物反应器，并用透射电镜对其粒径和形貌进行了表征;选用对硝基酚作为模型药物，测试了该生物反应器的活性;将肝药酶抑制剂或激活剂与该生物反应器混合，研究了它们对代谢反应的影响。
另一个工作中，我们将HSA通过共价结合固定于磁性纳米粒子表面，构建一种适合磁分离的功能性固相萃取材料，将其用于三种中药材（掌叶大黄、丹参和黄连）的活性成分分析。掌叶大黄药材经HSA-MNPs（人血清白蛋白功能化的磁性纳米粒子）配体垂钓，然后用质谱分析准分子离子峰，确定该药材中能与HSA特异结合的化合物分别为大黄素与大黄酚，由质谱中准分子离子峰的相对丰度可知大黄素对HSA的亲和力要强于大黄酚。丹参药材经HSA-MNPs配体垂钓后，经质谱分析发现，m/z339、717、519、669和739等几个准分子离子峰在原提取液中的强度非常低，经垂钓后强度都有明显的增加，表明这几个化合物与HSA有特异性的结合。黄连药材经HSA-MNPs配体垂钓后，有7个生物碱被钓出，结合一测多评法确定了这七个生物碱的结构。
最后，本文综述了近年来国内外对于中国药用植物中有效成分的代谢研究状况。