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目的:基于中药白鲜皮中存在大量具有代谢激活潜能的呋喃类化合物,本文通过考察白鲜皮含呋喃化合物的代谢激活及其在白鲜皮肝损伤中的作用以探明白鲜皮肝毒性机制和成分。方法:采用回流提取、减压干燥法制备白鲜皮醇提物(Ethanol extract of Cortex Dictamni,ECD)。首先分别单次灌胃给予雄性C57小鼠0、30、45、60、75 g/kg ECD(生药量),以血清转氨酶活性和肝脏组织病理学改变为指标考察ECD的急性肝毒性及剂量和时间依赖性。然后考察非特异性P450酶抑制剂1-氨基苯丙三唑(1-aminobenzotriazole,ABT)和SKF-525A、特异性CYP3A抑制剂酮康唑(Ketoconazole,KTZ)和诱导剂地塞米松(Dexamethasone,DEX)对ECD的干预作用,以明确P450酶介导的代谢激活在ECD肝毒性中的作用。基于肝脏谷胱甘肽(Glutathione,GSH)在代谢激活过程中的重要作用,考察剥夺肝脏GSH对ECD肝毒性的影响,ECD对肝脏的耗竭作用以及P450酶在其中的作用,并考察补充外源性巯基试剂GSH和N-乙酰半胱氨酸(N-acetylcysteine,NAC)对ECD所致肝损伤的保护作用。在毒性成分方面,首先采用二氯甲烷对ECD进行萃取,得到二氯甲烷层(Dichloromethane layer of ECD,DCM-ECD)和水层(Water layer of ECD,W-ECD),分别给予小鼠DCM-ECD和W-ECD,考察其肝毒性,然后通过Q Exactive超高效液相-四极杆-静电场轨道阱质谱(UPLC-Q/Orbitrap/MS)对白鲜皮三个提取物的化学成分谱进行表征,初步确定白鲜皮可能的毒性成分。之后通过UPLC-Q/Orbitrap/MS筛查给予ECD尿液样品中经代谢激活生成的反应性代谢物结合物,以明确白鲜皮的体内代谢激活成分,并通过对照品与加有GSH的体外肝微粒体孵育验证筛查结果。在此基础上,考察白鲜皮可代谢激活成分在小鼠体内的代谢激活水平和白鲜皮所致肝损伤程度的关联性,确定P450酶介导的代谢激活在白鲜皮肝毒性中的作用。最后,通过评价各化合物的肝毒性以确定这些肝损伤成分的作用模式。结果:单次灌胃给予小鼠60 g/kg ECD 24 h可导致严重的肝细胞坏死,ECD的肝损伤呈剂量和时间依赖性。ABT和SKF-525A完全阻断75 g/kg ECD诱导的小鼠肝损伤,表明白鲜皮肝损伤可能由P450酶介导的代谢激活所致。KTZ显著性抑制75g/kg ECD诱导的肝损伤,而DEX显著性增加30 g/kg ECD诱导的肝损伤,表明CYP3A是介导白鲜皮肝毒性的主要P450酶亚型。采用BSO剥夺肝脏GSH可显著性增加30 g/kg ECD所致的肝损伤,而ECD可P450酶依赖的在早期大量耗竭肝脏GSH,给予外源性巯基补充剂GSH或NAC可保护ECD所致的肝损伤,表明肝脏GSH对ECD肝损伤的保护作用,并进一步证明了白鲜皮化学成分可发生代谢激活。在毒性成分方面,等剂量(60 g/kg)DCM-ECD和ECD所致的小鼠肝损伤程度和模式一致,而W-ECD并不产生肝损伤,表明DCM-ECD是白鲜皮肝毒性组分。通过UPLC-Q/Orbitrap/MS在ECD中发现了80个化合物,其中呋喃类化合物57个,呋喃类化合物主要位于DCM-ECD,而W-ECD主要为一些亲水性化合物,表明呋喃类化合物可能是白鲜皮肝毒性的主要成分。采用UPLC-Q/Orbitrap/MS在给予ECD或DCM-ECD的小鼠尿液样品中发现至少10个高丰度的呋喃类化合物发生代谢激活,分别是:Obakunone、Fraxinellone、Limonin、Dictamnine、Iso-dictamnine、OH-dictamnine、MeO-dictamnine、OH-Limonin、Dasycarpol、Fraxinellonon,并采用微粒体实验验证了该结果的准确性。白鲜皮呋喃类化合物的体内代谢激活呈剂量和P450酶依赖性,其生成水平和肝损伤程度呈正相关,证明其在白鲜皮肝损伤中的关键作用。最后,我们发现单一的呋喃化合物并不产生肝损伤,这些化合物通过“叠加”效应共同作用产生肝损伤。结论:白鲜皮可导致小鼠产生急性肝损伤,多个呋喃化合物代谢激活产生的亲电性反应性代谢物通过叠加作用导致其肝毒性。