黄芩苷是黄芩中的一种黄酮类化合物,具有抗氧化、抗菌和降脂等多种生物学活性。但黄芩苷的低脂溶性使得其难以透过小肠上皮细胞,导致其口服生物利用度差,进而限制了其在健康领域的应用。将疏水性的脂肪链引入化合物可从根本上提高化合物的脂溶性,从而改善其口服生物利用度。目前的研究主要是利用化学法对黄芩苷进行结构修饰以提高其脂溶性,但化学法存在操作繁琐、修饰位点区域选择性差、生物活性损失严重等问题。酶法催化具有操作简便、反应条件温和、酶催化剂绿色环保和区域选择性高等优点,但目前还未有研究利用酶法对黄芩苷进行酯化修饰以提高其脂溶性。本研究利用固定化脂肪酶通过酯化反应对黄芩苷糖环进行结构修饰,合成了一系列具有不同链长的黄芩苷酯衍生物;并采用细胞模型及动物实验等研究了其生物学活性以及胃肠消化吸收特性。主要研究结果如下:（1）本研究从7种不同微生物来源的脂肪酶中筛选到一种来源于南极假丝酵母Candida antarcita的脂肪酶Novozym 435作为催化黄芩苷与脂肪醇发生酯化反应的酶催化剂,并确定了其最佳反应条件:环己烷和吡啶（1:1,v/v）组成的二元有机溶剂是最适合的反应介质;最适合的脂肪醇/黄芩苷的摩尔比为40:1;Novozym 435的最佳用量为40 mg/mL,最适合的反应温度为50℃。在最佳的反应条件下,所有的底物转化率均达到90%以上。通过HPLC、LC-MS、~1H-NMR和13C-NMR等技术手段确定了Novozym 435催化黄芩苷与不同的脂肪醇酯化反应所合成的黄芩苷酯衍生物的结构,分别为黄芩苷乙酯、丙酯、丁酯、己酯、辛酯和癸酯,酯化位点在黄芩苷糖环的羧基上。这些酯衍生物的油水分配系数分别为:1.59、1.94、2.18、2.97、4.01和5.37。（2）本研究探究了黄芩苷及其不同链长的酯衍生物的降脂活性及机制。黄芩苷、乙酯、丙酯、丁酯、己酯、辛酯和癸酯均能够显著减少油酸和棕榈酸诱导的肝细胞（LO2）中的脂质积累,分别为25.1%、34.8%、41.6%、49.7%、26.4%、26.8%和19.6%。黄芩苷乙酯、丙酯和丁酯比黄芩苷具有更好的降脂活性,其机制主要有两个方面:一是在相同浓度下,乙酯、丙酯和丁酯在LO2细胞中的积累量是黄芩苷的24?110倍;另一方面是乙酯、丙酯和丁酯对脂质代谢中的关键酶肉毒碱棕榈酰转移酶1A（CPT1A）的激活作用是黄芩苷的1.8?2.2倍。此外,在小鼠3T3-L1脂肪细胞和氧化低密度脂蛋白诱导的泡沫化巨噬细胞中,黄芩苷乙酯、丙酯和丁酯在5μmol/L时减少了细胞中30?40%的脂质,而黄芩苷仅减少了6%的脂质,甚至是对泡沫细胞没有显示出降脂活性。（3）本研究还探究了黄芩苷及其酯衍生物的抗氧化和抗菌活性。结果发现,黄芩苷及其酯衍生物在不同抗氧化评价体系中展现出的抗氧化活性差异有所不同:在ORAC、DPPH和ABTS自由基清除实验中,黄芩苷的清除自由基的能力是其酯衍生物的1.1?1.2倍;但在AAPH诱导的红细胞溶血和CAA实验中,黄芩苷酯衍生物的抗氧化效果是黄芩苷的1.2?1.4倍,其原因可能与黄芩苷酯衍生物在不同体系中的分布有关。抗菌实验结果表明,短链的乙酯、丙酯和丁酯以及较长链的月桂酯对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和白色念珠菌的抗菌活性与黄芩苷接近,MICs值均为6.4?12.8 mmol/L;而中等链长的己酯、辛酯、香叶酯、香茅酯、十一酯和10-十一烯酯对这三种目标菌株的抑制活性均要优于黄芩苷,MICs值均为0.4?6.4 mmol/L,其原因可能是具有中等链长的酯衍生物能够通过破坏微生物细胞膜发挥非特异性抗菌作用。（4）本研究还探究了黄芩苷及其酯衍生物在Caco-2细胞单层膜模型中的吸收特性,和胃肠消化的稳定性和生物可及性。结果表明,黄芩苷乙酯、丙酯和丁酯在Caco-2单层膜中的Papp值比黄芩苷的高大约2?10倍,己酯、辛酯、癸酯由于细胞毒性和溶解度过低的问题未进行吸收特性的评价。研究还发现Caco-2细胞中羧酸酯酶会影响酯衍生物的吸收,在经羧酸酯酶抑制剂BNPP抑制后,这些酯衍生物的Papp值比未经BNPP处理的增加了约1.5倍。通过体外模拟胃肠消化结果发现,黄芩苷乙酯、丙酯、丁酯、己酯、辛酯和癸酯的消化稳定性分别为27.9%、34.4%、58.6%、52.7%、50.8%和43.6%,它们的生物可及性分别为23.9%、29.4%、51.4%、47.3%、40.3%和32.9%,均显著低于黄芩苷的消化稳定性（80.0%）和生物可及性（75.9%）。其原因在于黄芩苷酯衍生物在肠消化液中会发生碱水解和脂肪酶水解,而且中长链酯衍生物由于水溶性较低,较易产生沉淀。（5）本研究探究了荷载黄芩苷酯衍生物脂质体颗粒的消化吸收特性和在大鼠体内的药代动力学特性。结果表明,利用脂质体对丁酯和辛酯进行包埋降低了其细胞毒性4倍以上,增加了其在水中的溶解度近38和136.8倍,并抑制其水解。特别是,脂质体对己酯、辛酯和癸酯的包埋可以降低其对Caco-2单层膜的毒性,并且其Papp值比脂质体包埋黄芩苷的Papp值增加了13.5?24.4倍。通过药代动力学研究发现,与游离的黄芩苷丁酯和辛酯相比,丁酯脂质体在大鼠体内的Cmax值由1.46±0.15增加至2.06±0.20μmol/L,AUC0-∞值由13.81±1.72增加至26.13±1.76μmol/L·h,分别增加了1.41和1.89倍;辛酯脂质体在大鼠体内的Cmax值没有明显的增加,分别为1.40±0.09和1.32±0.33μmol/L,而AUC0-∞值由6.92±0.91增加至22.24±2.71μmol/L·h,增加了3.21倍。这些结果表明脂质体对丁酯和辛酯的包埋增加了它们的口服吸收。综上所述,本研究建立了利用Novozym 435催化黄芩苷酯化反应合成黄芩苷酯衍生物的新方法,有效提高黄芩苷的脂溶性。所合成的部分黄芩苷酯衍生物较其母体化合物具有显著增强的降脂活性、抗氧化活性和抑菌活性。针对脂肪链的引入降低了黄芩苷生物可及性的问题,探索了黄芩苷酯衍生物的脂质体包埋方式以及其药代动力学特性。联合利用酶法修饰和脂质体包埋有望进一步解决黄芩苷低生物利用度的问题。