目的:1)评价不同结构特点的44个常见黄酮类化合物对CYP3A4的抑制作用,并进一步确定其抑制作用对CYPs亚型的选择性;2)通过系统研究黄酮类化合物对CYP3A4抑制动力学确定抑制类型及抑制动力学参数,进一步预测临床可能存在的药物-药物相互作用;3)构建黄酮类化合物结构与其对CYP3A4抑制活性之间的定量构效关系(3D-QSAR),为临床黄酮类制剂及富含该类成分的中草药的合理用药提供一定的指导意见。方法:1)利用体外孵育体系评估44个黄酮类化合物对CYP3A4及其他CYPs亚型的抑制作用;2)通过抑制动力学研究确定抑制类型并计算抑制常数Ki;3)在混合人肝微粒体及人肝原代细胞中评价黄酮类化合物对经CYP3A4代谢的常用药物氧化代谢的影响;4)精确测定44个黄酮类化合物对CYP3A4的抑制IC50值,利用精确IC50和化合物的分子结构通过比较分子场分析法构建模型,确定其结构与活性之间的定量构效关系(3D-QSAR)为黄酮类成分及其结构类似物对CYP3A4的抑制作用建立更完善的预测模型。结果:经实验筛选发现44个黄酮类化合物对CYP3A4的抑制作用存在明显的结构依赖性,对不同CYPs单酶的筛选显示其对CYP1A2、CYP2C9及CYP2C19也存在一定的抑制作用,其中部分黄酮如甘草黄酮(12)、德鸢尾素(30)仅对CYP3A4产生高选择性的抑制作用。通过山豆根色满二氢黄酮I(1)、芹菜素(10)、黄芩素(11)、5,4’-二羟基-3,6,7,8,3’-五甲氧基黄酮(15)、杨梅素(23)及苦参醇K(38)对CYP3A4介导的探针反应—蟾毒灵的5-羟基化代谢的抑制动力学研究,得出它们的抑制形式表现为竞争性抑制、反竞争性抑制或混合型抑制,抑制动力学参数Ki分别为2.17±0.29μM(1)、6.15±0.39μM(10)、9.18±3.40μM(11)、2.30±0.36μM(15)、5.00±2.77μM(23)和1.35±0.25μM(38)。进一步的药物-药物相互作用研究,发现这些黄酮类化合物在混合人肝微粒体水平上也对临床上常用药物氯雷他定、吉非替尼、咪达唑仑、硝苯地平、地西泮及他莫昔芬的代谢消除具有明显抑制作用,其中杨梅素(23)和苦参醇K(38)在人原代肝细胞水平上对地西泮的代谢过程有较强的抑制作用。利用44个黄酮类衍生物对CYP3A4代谢抑制的精确IC50值,我们成功构建了Co MFA(比较分子场分析法)模型,构建出黄酮类结构与CYP3A4抑制作用之间的构效关系,并通过模型验证实验确定了模型的可靠性和准确性,为以后黄酮类成分的临床合理应用提供了理论指导。结论:本研究表明黄酮类化合物对CYP3A4具有显著的抑制作用,其中甘草黄酮(12)、德鸢尾素(30)对CYP3A4产生强烈抑制作用,可作为CYP3A4的新型高选择性抑制剂。化合物山豆根色满二氢黄酮I(1)对CYP3A4的抑制形式表现为竞争性抑制;芹菜素(10)表现为反竞争性抑制;黄芩素(11)、5,4’-二羟基-3,6,7,8,3’-五甲氧基黄酮(15)、杨梅素(23)及苦参醇K(38)均表现为混合型抑制,另外,这些化合物能显著影响经CYP3A4代谢消除的临床常用药物的代谢过程,在联合应用时可能产生中药-药物相互作用(HDI)。我们通过计算机模拟的方法构建黄酮类结构与CYP3A4抑制效应之间的Co MFA模型,阐明其化学结构与抑制效应之间的关系,该研究为临床合理使用黄酮类物质提供有益的指导。