中药复方是中医临床用药的主要形式,明确其药效物质基础是当前中医药现代化、国际化的主要热点研究领域。目前,中药复方药效物质基础研究的主要思路是从复方的组成、药味及化学成分的角度入手;但由于中药复方中药物组成的多样性、化学成分的复杂性、药理作用的多向性等多种原因,给明确中药复方的药效物质基础带来了诸多技术上的难题。药对是中药复方最基本的组成单位,结构组成相对简化且具备复方的基本特性;因此,选择临床常用、药效确切的经典配伍药对,从化学与药效结合的角度,寻找药对中的活性部位及化学组成,以阐明药对中主要或关键药效物质基础是很可行的。“莪术—三棱”作为临床常用的经典药对,具有气血兼顾,活血祛瘀,行气止痛,化积消癥之功效,用于治疗气血凝滞所致的血滞经闭腹痛、癥瘕积聚、痞块。现代临床应用中,“莪术—三棱”药对或以该药对为核心的复方常被用于痛经等妇科疾病的治疗,尤其是在肿瘤治疗方面如子宫肌瘤等效果明显。本课题以“莪术—三棱”药对整体（水共煎）为研究对象,采用现代植物化学研究方法及多种先进技术手段,从化学组成及活性分析的角度,探索该药对共煎剂的抗肿瘤活性物质基础;本研究为“莪术—三棱”药对及以该药对为核心的复方的药效物质研究和质量控制奠定了基础。论文分为文献综述和实验研究两部分。文献综述部分从药对角度总结了中药复方配伍的研究进展;并从化学成分及药理活性两个方面分别对莪术、三棱单味药及其药对进行了综述。实验研究部分:采用现代植物化学及活性筛选等研究方法对“莪术—三棱”药对水煎剂进行了系统的化学成分研究与活性分析;化学研究过程中发现“莪术—三棱”药对中存在很多极性较小的成分与莪术报道的挥发油成分有类似之处,因此又采用了GC-MS技术对“莪术—三棱”药对的挥发油及脂肪酸成分研究进行了快速、系统的分析与研究;结合“中药配位化学”学说及化学成分研究过程中出现样品极性大、在色谱材料中不易吸附等问题,推测“莪术—三棱”药对中可能有金属配合物的存在,以此采用LIBS技术对“莪术—三棱”药对金属元素分析进行了快速分析,并对“莪术—三棱”药对金属配合物进行了初步探索。研究一:药对“莪术—三棱”化学成分研究采用多种分离纯化方法和波谱鉴定技术,从莪术、三棱药对水煎剂中共分离、鉴定出51个化合物。包括18个线性二芳基庚烷类化合物:Demethoxyshogasulfonic acid A（1）,5-hydroxy-7-（4-hydroxyl-3-methoxyphenyl）-l-（4-hydroxyl-phenyl）-3-heptanone（2）,1,7-双-（4-羟基苯基）-3,5-二羟基-庚烷（3）,3,5-dihydroxy-1-（4-hydroxy-3,5-dimethoxyphenyl）-7-（4-hydroxyph enyl）heptane（4）,rel-（3R,5S）-3,5-dihydroxy-1-（4-hydroxy-3-methoxyphe nyl）-7-（4-hydroxyphenyl）-heptane（5）,3,5-dihydroxy-1-（3,4-dihydroxypheny1）-7-（4-hydroxy pheny1）-heptane（6）,Diarylcomosol Ⅱ（7）,（3R,5R）-3-acetoxy-5-hydroxy-1,7-bis（4-hydrox yphenyl）heptane（8）,（3S,5S）-3-acetoxy-5-hydroxy-1-（3,4-dihydroxyphenyl）-7-（4-hydroxyp henyl）heptane（9）,（3R,5R）-3-acetoxy-5-hydroxy-1-（3,4-dihydroxyphenyl）-7-（4-hydroxyph enyl）heptane（10）,1,7-双-（4-羟基苯基）-4,6-庚二烯-3-酮（11）,1,7-bis（4-hydroxyphenyl）-1E,4E,6E-heptatrien-3-one（12）,姜黄素（13）,去甲氧基姜黄素（14）,双去甲氧基姜黄素（15）,（1R,2S,3S,5S）-2,3-dihydroxy-1,7-bis（4-hydroxyphenyl）-de-O-methylcentrolobine（16）,（1S,3S,5S）-1,5-epoxy-3-hydroxy-1-（4-hy droxy1-3,5-dimethoxypheny1）-7-（4-hydroxypheny 1）-heptane（17）,1,5-epoxy-3-hydroxy-1-（3,4-dihydroxy-5-methoxyphenyl）-7-（4-hydroxypheny 1-3-methoxyphenyl）-heptane（18）;其中 Demethoxyshogasulfonic acid A（1）为新化合物。二芳基庚烷类,又称为姜黄素类,是当今医药领域的研究热点,具有抗肿瘤、抗炎、抗氧化、抗白血病、降血脂等多种生物活性。尤其是姜黄素（curcumin）已经被美国国家癌症研究所（NCI）作为第三代防癌药来研究。多样性倍半萜类化合物 12 个:Furanocadina-1（10）,6,8-triene-4-sulfonic acid（19）,C urcolonol（20）,Dihydrocurcolone（21）,Phacadinane C（22）,蓬莪术环氧酮（23）,Weny ujin K（24）,蓬莪术环二烯酮（25）,吉马酮（26）,Zedoalactone B（27）,Zedoarolide B（28）,莪术烯醇（29）,Zedoarondiol（30）;其中 Furanocadina-1（10）,6,8-triene-4-sulfonic ac id（19）为新化合物。倍半萜类是莪术中的主要药效活性成分,具有多种生物活性,其中以抗肿瘤及抗血栓活性最为显著;且吉马酮（26）是药典收载的莪术药材质控指标性成分。迄今为止,倍半萜类成分未在三棱中报道。Demethoxyshogasulfonic acid A（1）和 Furanocadina-1（10）,6,8-triene-4-sulfonic acid（19）是首次发现的两个磺酸基取代的新化合物,分别是磺酸基取代的二芳基庚烷和磺酸基取代的倍半萜,目前这两个磺酸基取代的新化合物在单味药莪术、三棱及各自所在的姜黄属与黑三棱属均为首次报道。在姜科植物中,磺酸类化合物仅见于干姜、生姜的姜磺酸类成分（姜磺酸并不属于二芳基庚烷类成分）;由于姜磺酸类成分的高溶解性及低刺激性,使得它在抗胃溃疡作用上远强于姜黄酚类成分,以此说明磺酸基取代具有多种独特的优势。尤其是 Furanocadina-1（10）,6,8-triene-4-sulfonic acid（19）这种含磺酸基的倍半萜类成分在整个姜科和黑三棱科植物中均未见报道,属于首次发现,丰富了二芳基庚烷类及倍半萜类化合物的成分类型。小分子环二肽类成分3个,分别为:环-（L-脯-L-缬）二肽（31）,环-（L-丙-L-脯）二肽（32）,环-（L-亮-L-脯）二肽（33）。环二肽在药物化学中是个重要的药效基团,具有很强的生理活性,在寻找蛋白质作用受点、药物作用靶点的三维构效关系的工作中扮演一个重要的角色。目前,环二肽类成分在单味药莪术、三棱中均未有报道,属于首次发现。原小檗碱型生物碱类成分2个:d-紫堇碱（34）,四氢巴马汀（35）。生物碱类均有较好的生物活性,如抗氧化作用、镇痛作用,抗心律失常、抑制血小板凝集,抗溃疡、抑制胃酸分泌,抗肿瘤及等,且以镇痛麻醉作用最为显著。原小檗碱型生物碱在单味药莪术、三棱中也均未见报道,属于首次发现。除此之外,还在“莪术—三棱”药对中分离得到2个核苷类成分:腺苷（36）,尿苷（37）;11个酚类及有机酸类成分,分别为:对羟基桂皮酸（38）,香草酸（39）,原儿茶酸（40）,阿魏酸（41）,琥珀酸（42）,琥珀酸甲酯（43）,二十二烷酸（44）,壬二酸（45）,5-羟甲基呋喃甲醛（46）;对羟基苯甲醛（47）,邻苯二甲酸二丁酯（48）;以及1个糖苷类成分:正丁基-β-D-吡喃果糖苷（49）,和2个甾体类成分:豆甾醇（50）,β-谷甾醇（51）。通过对“莪术—三棱”药对水煎剂化学成分研究发现:“莪术—三棱”药对中的二芳基庚烷类和倍半萜类成分与莪术现有报道成分相似;“莪术—三棱”药对中的有机酸类成分又与三棱中现有报道化学成分相似。特别值得关注的是:“莪术—三棱”药对中发现的环二肽及生物碱等多种化学成分类型在单味药莪术、三棱中均未见报道。在系统化学成分研究基础上,以人胃癌细胞（BGC823）,人肺癌细胞（A549）,人乳腺癌细胞（MCF-7）,人宫颈癌细胞（HeLa）和人卵巢癌细胞（SKOV3）为模型,开展了药对“莪术—三棱”抑制肿瘤细胞增殖活性研究。结果显示药对抗肿瘤活性强于莪术、三棱两单味药;且药对三氯甲烷部位和乙酸乙酯部位表现出较好的抗肿瘤活性。结合前期化学成分的研究,推测二芳基庚烷类、倍半萜类等成分对“莪术—三棱”药对抗肿瘤活性贡献较大。该部分研究阐明了“莪术—三棱”药对化学成分组成,并结合细胞活性筛选,初步推断了药对的抗肿瘤药效物质类型。此研究成果同时还为药对质量控制方法的建立提供理论依据,为更好地保障“莪术—三棱”药对临床用药的有效性及安全性奠定基础。研究二:药对“莪术—三棱”挥发油及脂肪酸化学成分研究采用GC-MS对“莪术—三棱”药对及其单味药挥发油的化学成分进行研究。从莪术、三棱及其药对挥发油中分别鉴定出66,22和54个成分,总含量分别为75.416%,91.857%和79.553%。与单味药莪术、三棱挥发油相比,药对挥发油中发现了 38个未在两单味药挥发油中检测到的新成分。采用DPPH及人类五种癌细胞对“莪术—三棱”药对及其单味药挥发油的清除自由基能力和抑制肿瘤细胞增值活性进行评价筛选。活性结果表明药对挥发油在清除自由基能力和抑制肿瘤细胞增值活性上都强于莪术、三棱两单味药挥发油;该结果与“研究一”结论一致。在抑制肿瘤细胞增值活性试验中,药对挥发油对肿瘤细胞的抑制率表现出剂量依赖性,IC50值分别为32.32±5.31 μg/mL（HeLa）,34.76± 1.82 μg/mL（BGC823）,74.84±1.66 μg/mL（MCF-7）,66.12± 11.23 μg/mL（SKOV3）和 708.24± 943.91 μg/mL（A549）。同时采用GC-MS对“莪术—三棱”药对及其单味药脂肪酸成分进行比较分析。从莪术,三棱及药对中分别鉴定出32、12和47个化合物,总含量分别为79.559%、89.144%和74.356%。研究发现从药对中鉴定出的47个化合物以及莪术中鉴定出的32个化合物多为倍半萜类烯醇、酮等。三棱中的12个化合物有5个是脂肪酸类成分。药对中产生26个未在两单味药中检测到的新成分,含量高达13.584%。通过对“莪术—三棱”药对挥发油和脂肪酸（脂溶性成分）的研究,发现药对中脂溶性成分与莪术有一定的相似,但也有一系列新成分的发现,说明药对在共煎过程中会发生复杂系列反应,这也可能是以药对整体作为临床用药的原因。研究三:药对“莪术—三棱”金属元素分析及金属配合物初探有机化学成分一直是药物研究的主要关注点,但一些微量金属元素等也是药效活性的重要组成部位。该部分从无机金属元素的角度,通过采用LIBS技术,对“莪术—三棱”药对及其单味药中所含金属元素进行分析。结果发现三者之间所含金属元素基本一致,主要含有Ca,Na,K,Mg,Li等。还考察了不同煎煮时间对“莪术—三棱”药对及其单味药水煎剂金属元素浓度的影响,发现药对水煎剂中K、Ca、Mg三种主要元素的浓度与煎煮时间成正相关。以“莪术—三棱”药对活性部位及二芳基庚烷类代表性化合物姜黄素为配体,合成了药对活性部位及姜黄素与金属元素铁、锌的配合物。利用紫外光谱、红外光谱等波谱手段对其进行了结构表征。从配合物的外观性状、溶解性等一般特性,以及紫外、红外等光谱技术,描述配合物的性状及结构特征。并采用多种分析方法开展“莪术—三棱”药对超纯水煎剂及自来水煎剂的对比研究,发现水中金属离子对“莪术—三棱”药对中金属配合物的影响不大,推测主要是药对中自身所含金属元素与有机活性成分之间配合所产生。“莪术—三棱”药对金属配合物的研究,多角度地探究了“莪术—三棱”药对共煎剂的化学组成。创新点:1首次对“莪术—三棱”药对开展系统的化学研究。结果显示该药对水煎剂中化学成分类型多样,既有莪术中的主要成分二芳基庚烷类和倍半萜类,又有活性较好且未在两个单味药中报道过的小分子物质环二肽类及生物碱类成分的发现,进一步说明药对及中药复方共煎过程中可能产生一些影响临床疗效的化学成分。2从“莪术—三棱”药对中分离得到了两个磺酸基取代的新化合物,Demethoxyshogasulfonic acid A（1）和 Furanocadina-1（10）,6,8-triene-4-sulfonic acid（19）。目前为止,磺酸类化合物多集中报道于姜科植物生姜、干姜中,在“莪术—三棱”药对的单味药及其所在的属内均未见报道;尤其是Furanocadina-1（10）,6,8-triene-4-sulfonic acid（19）这种含磺酸基的倍半萜类成分,在整个姜科和黑三棱科植物中也都属首次发现,丰富了二芳基庚烷类及倍半萜类化合物的结构类型,也为探究药对药效物质基础提供思路。3二芳基庚烷及倍半萜类成分一直是莪术抗癌活性的关注热点。“莪术—三棱”药对共煎剂中的环二肽和原小檗碱型生物碱等成分的发现,提示这些含量低、活性好的成分也可能与“莪术—三棱”药对药效活性密切相关。4首次从化学成分及药理活性两个方面对“莪术—三棱”药对及其单味药的挥发油及脂肪酸进行了研究分析。5首次采用LIBS技术,对“莪术—三棱”药对及其单味药中所含金属元素进行快速分析;并首次以药对“莪术—三棱”中富含二芳基庚烷类成分的部位为配体,合成了药对与金属元素的配合物,并采用多种技术手段对其理化性质、结构进行了表征,多角度地探索“莪术—三棱”药对的药效物质基础。