目的:改进独参汤(Dushen Decoction,DST)的制剂工艺,通过计算药剂学(Computational Pharmaceutics,Pharm)筛选新剂型,并制定新剂型的质量标准,明确DST治疗心力衰竭(Heart failure,HF)的作用机理,从而达到增效的临床应用目的。方法:(1)通过水提醇沉法提取DST,并通过单因素考察及正交实验优化DST制剂的提取工艺,以总皂苷含量和出膏率为指标确定DST的最佳提取工艺参数;(2)通过超高效液相色谱-四极杆/静电场轨道阱高分辨质谱技术(Ultra-performance liquid chromatography coupled with quadrupole orbitrap tandem mass spectrometry,UPLC-Q-Orbitrap MS/MS)及超高效液相色谱-三重四极杆质谱(Ultra high performance liquid chromatography-mass spectrometry,UPLC-QQQ MS)对DST进行定性及成分定量分析;(3)通过腹腔注射异丙肾上腺素(Isoprenaline,ISO)建立HF大鼠模型,50只大鼠随机分为空白组、模型组、阳性组(卡托普利组)、独参汤低剂量组和独参汤高剂量组,治疗14d以后,用试剂盒检测大鼠血清中心肌肌钙蛋白I(Cardiac troponin I,c Tn I)、肌酸激酶同工酶(Creatine kinase isoenzymes-MB,CK-MB)、白细胞介素-1β(Interleukin-1β,IL-1β)、白细胞介素-6(Interleukin-6,IL-6)、肿瘤坏死因子-α(Tumor necrosis factor-α,Blebbistatin配制TNF-α)水平及心肌组织中纤连蛋白(Fibronectin,FN)水平。HE染色和Masson染色观察大鼠心肌病理组织变化和心肌肉纤维化,Western blotting检测Sirt1/Fox O1信号通路相关蛋白表达水平。采用ISO诱导的H9c2心肌细胞,检测其乳酸脱氢酶(Lactate dehydrogenase,LDH)和活性氧(Reactive oxygen species,ROS)水平;使用吖啶橙/溴化乙锭双荧光染色试剂盒检测心肌凋亡程度,通过流式细胞仪对细胞进行凋亡分析;Western blotting检测Sirt1/Fox O1信号通路相关蛋白表达水平;(4)通过Pharm简化制剂开发、计算模型应用于药物输送和药物纳米技术、晶体能量景观方法进行固体形式筛选、依据不同的建模原理建模对DST的剂型进行改良,以达到速释的作用;(5)对DST新剂型的制备工艺进行研究,并使用高效液相色谱法(High Performance Liquid Chromatography,HPLC)、差示扫描量热法(Differential Scanning Calorimeter,DSC)、和红外光谱分析法(Infrared Radiation,IR)等方法对其质量进行评价。结果:(1)首先对醇沉浓度进行考察,最终确定醇沉浓度为85%时,人参皂苷的含量最高。进一步通过单因素及正交实验确定最佳制备工艺:林下参50 g,8倍量的水煎煮2次,每次1 h。(2)运用UPLC-Q-Orbitrap MS/MS色谱法,对DST中的人参皂苷成分进行定性分析,发现DST中含有12种人参皂苷;进一步通过UPLC-QQQ MS对DST中的皂苷进行定量,结果显示DST中人参皂苷Rg_1、Re、Rf、Rg_2、Rh_1、Rb_1、Rc、Rb_2、Rb_3、Rd、Rg_3、Rh_2的含量分别为0.7086%、0.1555%、0.1132%、0.0767%、0.0559%、0.5331%、0.3417%、0.2214%、0Anti-periodontopathic immunoglobulin G.0452%、0.6500%、0.1360%、0.2789%。含量大小依次为Rg_1>Rd>Rb_1>Rc>Rh_2>Rb_2>Re>Rg_3>Rf>Rg_2>Rh_1>Rb_3。(3)动物实验结果显示,与空白组比较,模型组大鼠血清中CK-MB、c Tn I、IL-1β、IL-6、TNF-α含量均显著性升高(P<0.01),FN含量显著性降低(P<0.01);与模型组比较,低剂量组大鼠血清中CK-MB、c Tn I、IL-1β、IL-6、TNF-α含量显著性降低(P<0.01),FN含量显著性升高(P<0.01);高剂量组大鼠血清中CK-MB、c Tn I、IL-1β、IL-6、TNF-α含量显著性降低(P<0.01),FN含量显著性升高(P<0.01);阳性组大鼠血清中c Tn I、TNF-α含量显著性降低(P<0.01),阳性组大鼠血清中CK-MB、IL-1β、IL-6含量有所降低(P<0.05),FN含量显著性升高(P<0.01);与阳性组比较,低剂量和高剂量大鼠血清中CK-MB、c Tn I、IL-1β含量均降低(P<0.05),低剂量和高剂量大鼠血清中IL-6、TN寻找更多F-α含量均显著降低(P<0.01),低剂量和高剂量大鼠血清中FN含量均显著升高(P<0.01)。Western blotting实验结果显示,与对照组比较,模型组大鼠心脏中Acetyl-Fox O1A、Fox O1、Acetyl-Fox O1 A/Fox O1蛋白表达显著增多(P<0.05),Sirt1蛋白表达显著减少(P<0.05)。与模型组比较,阳性组、低剂量组、高剂量组大鼠心脏中Acetyl-Fox O1 A、Fox O1、Acetyl-Fox O1 A/Fox O1蛋白表达减少(P<0.05),Sirt1蛋白表达增多(P<0.05)。细胞实验结果显示,ISO可以显著增加H9c2细胞LDH释放量(P<0.001),经过不同浓度的DST(2.5,5,10μmol/L)治疗,H9c2细胞LDH释放量显著降低(均P<0.001)。与对照组相比,ISO组细胞发出高强度的绿色荧光,ROS含量显著增加,与ISO组相比,不同浓度DST组(2.5,5,10μmol/L),荧光强度逐渐减弱,ROS含量显著降低(P<0.001)。SOD酶活力测定结果与对照组相比,ISO组细胞SOD酶活力显著下降(P<0.001),与ISO组相比,不同浓度DST组(2.5,5,10μmol/L)细胞SOD酶活力显著升高(P<0.001)。MDA含量测定结果与对照组相比,ISO组细胞MDA含量显著增加(P<0.05),与ISO组相比,不同浓度DST组(2.5,5,10μmol/L)细胞MDA含量显著降低(P<0.01或P<0.001)。通过染色试验可以看出正常组细胞的细胞膜光滑,细胞核完整,ISO组细胞呈橙黄色荧光,且形态模糊的细胞较正常组明显增多,表现出明显的凋亡状态,DST各浓度组细胞的橙黄色荧光较高糖组明显减弱,且细胞形态较完整。通过流式细胞仪检测H9c2心肌细胞凋亡率,结果与对照组相比,ISO组细胞凋亡率显著升高(P<0.001),与ISO组相比,不同浓度DST组(2.5,5,10μmol/L)呈浓度依赖性的降低凋亡细胞的比例(P<0.01或P<0.001)。蛋白免疫印迹实验结果与对照组相比,模型中对照组的Acetyl-Fox O1 A、Fox O1蛋白含量显著增加(P<0.01),Sirt1蛋白质含量显著下降(P<0.01),与模型及对照组相比,阳性组、低剂量组、高剂量组的Acetyl-Fox O1 A、Fox O1蛋白表达明显下降(P<0.01),Sirt1蛋白表达增加(P<0.01)。(3)通过查阅文献发现大多数人参皂苷对HF均有良好的治疗作用,而在预实验中发现林下参中的Rh_2和Rg_3含量较园参高,Pharm只能对单体成分进行分析,因此选用人参皂苷Rh_2和Rg_3做为DST新剂型筛选的参考依据,筛选后得到DST的制剂中间体为固体分散体(SD)。(4)最终确定DST SD的最佳制备工艺为;采用熔融法,将原料药与载体材料Poloxamer 188按比例1﹕8结合,制备成DST SD。使用DSC检测发现DST度均匀分散于载体Poloxamer 188中。IR实验结果说明DST与Poloxamer188形成DST SD只是物理作用,并没有发生化学反应。溶出率实验结果表明DST SD的溶出率显著高于DST及DST与Poloxamer 188的物理混合物,表明DST高度分散于Poloxamer 188中,形成的DST SD可增加目标成分的溶出度。结论:本实验改进DST的制剂工艺,并对DST的化学成分进行分析,明确了DST治疗HF的作用机理,通过Pharm改良其剂型,使其达到了速释的作用,并对新制剂进行质量评价,使DST生产达到国内外先进水平,提高临床使用率,创造可观的社会经济效益。