刺五加活性成分及其相关非共价复合物的质谱研究

中药化学成分，尤其是活性成分，是中药发挥药效作用的物质基础，它的深入研究是中药现代化的关键和核心。而中药成分的复杂性和药效的整体性，一般的分析及研究方法无法简捷快速地解决中药有效成分鉴定的难题，直接影响到中药研究开发的进程。质谱技术，尤其是软电离质谱及其联用技术，由于其具有灵敏、快速、分辨率高的优点，使得质谱日益成为研究复杂生物分子和中药体系中的应用问题的强有力手段。本论文以刺五加新药的开发为背景，采用有效部分的研究方法，运用先进的质谱技术，以药理活性筛选为指导，全面地研究了刺五加的活性成分。首先，采用电喷雾多极串联质谱技术，研究了正负离子条件下传统中药刺五加中的有效成分刺五加营B和刺五加营E的特征质谱行为，并提出了质谱碎裂机理，可以此鉴定传统刺五加有效成分，对传统刺五加药材及相关药品的快速鉴别和质量控制具有重要意义。以人参皂营R1为例，定量地研究四种碱金属离子浓度对皂普结构分析的影响，为合理添加碱金属离子以提高皂着分析的灵敏度提供了依据。在此基础上，用电喷雾多极串联质谱技术简便而又快捷地区分了两对生理活性差别较大的人参皂营的同分异构体：Rg1和PF11，Rg2和Rg3，为深入研究人参皂普的药效成分和作用机制奠定了一定的基础。系统地研究了β-香树”脂醇型的三种五环三菇皂营在不同模式下的多级串联质谱特征，为从多角度阐明皂昔类化合物的结构提供了新的思路。结构相近的皂普类化合物在电喷雾多级串联质谱中都表现出了与其自身结构相符的特征质谱行为，为不同皂营混合物的快速鉴定提供了一种快速有效的分析方法。在此基础上，研究了两种典型的刺五加仆卜皂营的质谱特征，并用多种质谱手段从刺五加叶总皂普中检测到18种皂普成分，其中有8种皂营成分在刺五加中而未见有文献报道，并用质谱首次发现了刺五加叶皂营的结构和其在植物体内代谢的相关性，这一结果对研究刺五加皂营的体内代谢有着十分重要的意义。以药理目标活性成分为指标，采用对比实验和一系列正交实验，对刺五加活性成分的提取方法，提取工艺和纯化工艺进行了优化，首次采用联合树脂法一次性分离纯化刺五加中两类有效成分总皂昔和总黄酮，经工艺优化最终得到总有效成分达85％以上的刺五加制剂，为刺五加新药的开发提供了大量的工艺参数。基于环糊精包合物（CDs）在中药剂型改造及提高某些药物稳定性和生物利用度方面广阔的应用前景和刺五加新药开发中的实际需要，系统到研究了三种环糊精（a-CD，β-CD和γ-CD）与刺五加皂昔元齐墩果酸（OA）形成的复合物。纬果表明，三种环糊精都能与OA形成稳定的l:1复合物，而β-CD和γ-CD还能与以形成2:1“三明治”状的复合物。复合物气液两相性质具有良好的相关性，为质谱快速筛选和表征这类非共价复合物提供了必要的条件。采用同样的方法对三种环糊精与刺五加中黄酮类化合物（芦丁和懈皮素）的复合物进行了系统研究，结果发观，三种环糊精都与芦丁（R）和棚皮素（Q）形成1:1复合物。但复合物稳定性有差异，对环糊精与芦丁的1:1复合物，以β-CD复合物最稳定，而对于环糊精与槲皮素1:1复合物则以α-CD复合物最稳定，这与芦丁含有糖链有关。刺五加活性成分黄酮类化合物生物利用度和活性的另一有效途径是制备黄酮-金属络合物。黄酮-金属络合物作为潜在的药物开发正日益受到重视，本文利用电喷雾质谱系统地研究了第四周期五种二价金属离子与棚皮素形成的络合物，并采用多级串联质谱部分表征了这些络合物的结构和稳定性之间的关系，为建立黄酮金属络合物筛选体系和表征提供了一种较好的方法，为这类新药的研制开发提供了一定的理论基础。