葛始载于《神农本草经》,为豆科葛属植物,民间食用历史悠久。明清以来,野葛P.lobata（Willd.）Ohwi和甘葛藤P.thomsonii Benth均作正品葛根入药,两者均为药食同源中药,2005版《中国药典》始将葛根和粉葛分列收载,葛根为野葛的根,葛根素含量高（≥2.4%）,纤维性强;而粉葛为甘葛藤根,葛根素含量低（≥0.3%）,粉性强。虽两者性状和主成分含量差异大,但2020版《中国药典》规定的功能主治和用法用量却没有任何区别,均具解肌退热,生津止渴,透疹,升阳止泻,通经活络,解酒毒之功效。基于此,本论文重点围绕葛的核心功效之一“通经活络”,开展其抗缺血性心脑血管疾病的药效物质基础及代谢组学研究。【目的】运用血清药物化学方法探讨葛根、粉葛的血中移行成分,运用网络药理学和分子对接技术对血中移行成分进行药效学初步筛选,探讨葛根、粉葛抗缺血性心脑血管疾病的药效物质基础。在此基础上,开展葛根、粉葛抗心肌缺血和脑缺血模型大鼠血浆代谢组学研究,探讨葛根和粉葛抗缺血性心脑血管疾病的作用机制。【方法】1.葛根、粉葛的大鼠血清药物化学研究:利用UPLC-Q-TOF/MS技术对葛根、粉葛的水提物,给药后的含药血清和空白血清进行正负离子分析,寻找葛根、粉葛的入血原型成分和代谢成分。2.基于大鼠入血成分的葛根、粉葛网络药理学和分子对接研究:以入血成分的峰面积计算入血成分的相对含量并以相对含量赋予相应的权重,将权重映射到化合物相对应靶点上,筛选出权重靠前的靶点,赋予网络药理学“量”的因素,提升网络药理学预测结果的可靠性。然后通过分子对接方法对“含量-权重”网络药理学筛选出的靶点和入血成分进行筛选。在入血成分的基础上进一步筛选葛根、粉葛治疗缺血性心脑血管疾病的物质基础。3.葛根、粉葛抗大鼠缺血性心脑血管疾病的代谢组学研究:利用UPLC-Q-TOF/MS技术对葛根、粉葛治疗心肌缺血模型和脑缺血模型大鼠的空白大鼠血浆和模型大鼠血浆进行差异化合物鉴定。分析心肌缺血模型大鼠和脑缺血模型大鼠整体相关的生物标志物和相关代谢通路,然后分析给药葛根、粉葛后的整体调节作用,探讨葛根、粉葛治疗缺血性心脑血管疾病的作用机制。【结果】1.葛根、粉葛的大鼠血清药物化学研究:对葛根和粉葛的水提物进行化学成分的鉴定,其中葛根水提物中鉴定得到72个化合物,粉葛水提物中得到51个化合物,包括异黄酮类、黄酮类,葛酚苷类,香豆素类和萜类等。比较分析葛根、粉葛水提物在大鼠血中移行成分,结果从葛根组大鼠血清中分析推测得到42个移行成分,包括17个原型成分和25个代谢产物,从粉葛组大鼠血清中分析推测得到35个移行成分,包括15个吸收原型成分和20个代谢产物,其中两者共有的成分33个,包括13个原型成分和20个代谢产物。入血原型成分主要是异黄酮类和黄酮类成分。2.基于大鼠入血成分的葛根、粉葛网络药理学和分子对接研究:网络药理学研究显示葛根治疗心肌缺血的主要靶点是GSTP1、PDE5A、ESR1、EGFR、AL DH2、MAOA、HTR2A、ADORA1、ADORA2A和ABCG2,粉葛是GSTP1、P DE5A、ESR1、ALDH2、MAOA、EGFR、HTR2A、ADORA1、ADORA2A和A BCG2。葛根治疗脑缺血的主要靶点是PRDX5、PDE5A、CA2、TTR、ESR1、E GFR、ESR2、ALDH2、TBXAS1、MAOA、HTR2A、HTR2C、ADORA1、AD ORA2A、ABCG2和CYP19A1,粉葛是PRDX5、PDE5A、ESR2、ESR1、ALD H2、TBXAS1、MAOA、EGFR、HTR2A、HTR2C、ADORA1、ADORA2A、A BCG2和CA2。分子对接结果显示葛根、粉葛的入血成分中水杨酸和对羟基肉桂酸与关键靶点的对接活性较差,其余成分对接活性良好(得分＜-7.0kcal·mol-1)。3.葛根、粉葛抗大鼠缺血性心脑血管疾病的代谢组学研究:心肌缺血模型大鼠中鉴定得到30个差异代谢物,葛根和粉葛可使大部分差异代谢物呈现回调趋势。将上述确定的差异代谢物通过Metabo Analyst5.0进行代谢通路富集,得到7个代谢通路:（1）甘油磷脂代谢（2）花生四烯酸代谢（3）亚油酸代谢（4）苯丙氨酸代谢（5）α-亚油酸代谢（6）糖基磷脂酰肌醇（GPI）-锚定生物合成（7）原发性胆汁酸生物合成。葛根通过调控以上7条代谢通路,粉葛调控前6条代谢通路改善心肌缺血。在脑缺血模型大鼠中鉴定得到差异代谢物27个,将鉴定得到的差异代谢物通过Metabo Analyst5.0进行代谢通路富集,得到4个代谢通路:（1）甘油磷脂代谢（2）甘油酯代谢（3）磷脂酰肌醇信号系统（4）原发性胆汁酸生物合成。葛根可能通过调控前3条代谢通路,粉葛可能通过降低胞内Ca2+离子浓度改善心肌缺血。【结论】葛根中葛根素-4′-O-β-D-葡萄糖苷、葛根素、葛根素-6’’-O-木糖苷、3’-甲氧基葛根素、葛根素芹菜糖苷、大豆苷、葛酚苷A、4’-甲氧基葛根素、formononetin-8-C-[xylosyl（1→6）]-glucoside、芒柄花苷、大豆苷元、黄豆黄素、染料木素、芒柄花素、鹰嘴豆芽素A;粉葛中葛根素-4’-O-β-D-葡萄糖苷、葛根素、葛根素-6’’-O-木糖苷、3’-甲氧基葛根素、葛根素芹菜糖苷、大豆苷、芒柄花苷、大豆苷元、柚皮素、染料木素、异甘草素、芒柄花素、鹰嘴豆芽素A可能是葛根、粉葛发挥抗心脑缺血的物质基础。心肌缺血模型中,共富集出七条代谢通路:（1）甘油磷脂代谢（2）花生四烯酸代谢（3）亚油酸代谢（4）苯丙氨酸代谢（5）α-亚油酸代谢（6）糖基磷脂酰肌醇（GPI）-锚定生物合成（7）原发性胆汁酸生物合成。葛根可能通过调控以上7条通路进行改善心肌缺血,粉葛可能通过影响前6条通路改善心肌缺血,二者在调控机制上基本相同。脑缺血模型中,共富集出四条代谢通路:（1）甘油磷脂代谢（2）甘油酯代谢（3）磷脂酰肌醇信号系统和（4）原发性胆汁酸生物合成。葛根对于脑缺血的治疗作用可能是通过干预甘油磷脂代谢、甘油酯代谢和磷脂酰肌醇信号系统,粉葛可能通过抑降低胞内Ca2+浓度达到治疗脑缺血作用。