丹参脂溶性成分的色质联用分析与其作用机理研究

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1、摘要摘要丹参，又称血参、紫丹参、红丹参等，为唇形科鼠尾草属植物丹参(勋fV妇聊f伽砌切召“哗)的干燥根及根茎。始载于《神农本草经》，被列为上品，历代本草均有收载。丹参归心、肝经，药性微寒，味苦、无毒，具有祛瘀止痛、活血调经、养心除烦的功效。丹参在临床上广泛用于治疗心血管系统疾病，具有扩张冠状动脉、增加冠脉血流量、防止心肌缺血和心肌梗塞、改善微循环、降低心肌耗氧量等作用。其有效成分有水溶性和脂溶性两大类，水溶性部分主要为酚酸类化合物(包括丹参素、原儿茶醛、丹酚酸等)；脂溶性部分主要为二萜醌类化合物(包括丹参酮I队、隐丹参酮等)。长期以来人们对丹参

2、的研究多集中在其临床药效以及配伍应用上，对于分析化学工作者而言，感兴趣的则是丹参的药效成分，各成分的性质以及功效，分析化学家发展了多种分析技术对丹参药效成分进行提取、分离、纯化、表征等工作；对多种丹参类药物中所含成分进行了测定；发展了多种指纹图谱技术用于丹参药材生长及丹参类药物生产质量的评估和控制：并进行了丹参主要成分的活性及代谢研究。这些理论积累均为丹参的应用与发展奠定了基础。随着现代分析技术的发展，中药现代化研究也进入了一个新的领域，由过去的“粗犷性”转变为“细致性”，由过去的“整体”转变为“具体”，即以具体成分作为研究对象，在分子水平上研

3、究其在生命过程中的作用机理，而不是仅从经验上对中药药理药效进行大体上的解释与推理。基于此，本研究论文发展了色谱．质谱联用分析方法，从分子水平上进行丹参脂溶性成分的代谢规律研究，并探讨了丹参脂溶性成分与西药及功能蛋白分子相互作用的机理，主要研究内容与结果如下：1．建立了用于丹参复杂体系中多种丹参酮类化合物的同时分离表征的高效液相色谱(HPLc)与电喷雾飞行时间质谱(ESI厂rOFMS)联用技术；探讨了含有二萜醌结构的丹参酮类化合物在电喷雾质谱中的裂解规律。研究结果表明：该方法不仅可用于丹参酮类化合物的表征，而且非常适合于其他中药复杂体系中多种成分

4、的分离分析，尤其由于TOFMS具有高分辨分子量测定的能力，可基于精确测得的化合物分子量，直接对其结构式进行推断，同时还可有效地辨别元素组成不同却具有相似分子量的化合物，在缺乏标准物质的情况下，可准确、有效地对中药摘要成分进行表征。同时发挥HPLC的分离能力，一次测定就可对19种丹参酮类化合物进行分离表征，获得19种丹参酮的质谱裂解过程信息，结合相关资料，对这些化合物的结构进行鉴定。本工作所建立的联用技术在中药及天然产物多成分同时分析测定及表征中显示出其独特的优越性，为天然药物的研究提供了重要手段。2．建立了用于丹参酮代谢研究的高效液相色谱(HP

5、LC)与电喷雾离子阱质谱(ESI／ITMS)联用技术；采用质谱的全扫描分析功能对代谢物进行分析测定；总结了丹参酮代谢物的二级质谱裂解特点，说明丹参酮在一相代谢中主要生成羟基化和去氢化代谢产物，而羟基化代谢物又接着在二相代谢中形成葡醛酸化代谢产物，代谢产物主要通过尿液排出体外。本研究首次对几种丹参酮的混合代谢进行了研究，表明丹参成分之间在代谢过程中可互相转化，影响各自的代谢行为。该结果进一步证实了中药整体药效作用是由药效成分之间相互作用而产生的说法。3．采用高效液相色谱(HPLC)与电喷雾离子阱质谱(EsI／ITMs)联用技术，考察了丹参主要活性

6、成分丹参酮I认对西药华法林(wAR)代谢过程的影响，尝试对中西药相互作用机理进行解释。研究结果表明：丹参I认可从两个方面影响华法林的代谢，一方面会与华法林竞争酶代谢，使得华法林代谢速率减慢；另一方面又会与华法林竞争与血清蛋白的结合，使血液中游离态华法林浓度升高，从而加快华法林的代谢速率。在体内代谢实验中，观察到后者是影响华法林代谢的决定因素，因为在丹参酮IIA与华法林混合给药情况下，经历相同的代谢时间后，在大鼠尿液及血液中检测到大量的华法林代谢物，而在华法林单独给药的大鼠尿液和血液中则只能检测到极少量代谢物的存在。实验结果比较清楚地反映了丹参酮

7、IIA与华法林相互作用的过程，并可由此对临床上丹参与华法林相互作用的机理进行解释。4．发展了电喷雾飞行时间质谱(ESI／TOFMS)技术用于蛋白-配体非共价复合物的检测，并利用该方法研究了丹参主要成分的水溶性衍生物(丹参酮I认磺酸钠，STS)与人血清白蛋白(HSA)的非共价相互作用以及STS对HSA与华法林(呲)结合形成的复合物的影响。研究结果表明：丹参成分STS具有与HSA较高的结合能力，能与HSA以不同化学计量比形成非共价复合物；WAR也能与Il摘要HsA高度结合，但在加入sTS后，能观察到HSA．wAR复合物含量明显下降，而HSA-TS含

8、量明显升高，说明STS将WAR从其与HSA的结合位点上冕换下来，形成游离态wAR。实验结果非常明确地证明了之前对丹参成分与华法林相互作用机理的推断，即