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牛蒡为菊科两年生草本植物,资源丰富且分布广泛。作为药食两用的蔬菜,牛蒡具有极佳的保健价值,中医典籍记载其有治疗“消渴”功效。糖尿病的病症与“消渴”极为接近,因此牛蒡具有治疗糖尿病的潜在价值。基于传统医学理论结合现代生物技术,本研究从牛蒡活性成分的分析分离、抗糖尿病功能评价、作用靶点与通路预测以及活性成分在体内的代谢等方面开展研究,寻求从饮食角度改善糖尿病的新途径,为新型特医食品的开发和牛蒡资源的综合利用提供科学依据。主要研究结果如下:（1）不同流动相、不同检测波长和不同色谱柱对牛蒡不同部位中活性成分的分离及分析结果显示:牛蒡乙酸乙酯部位跟回流提取总样的活性成分最为接近,将其作为分离目标;乙腈-水体系的液相色谱分离效果优于甲醇-水体系且分析时间可缩短40 mi n;最佳液相色谱分析条件为检测波长为280 nm、色谱柱为Gemini-NX C18,采用乙腈-水（0.1%甲酸）体系进行梯度洗脱。（2）建立了DPPH-高效液相色谱-飞行时间质谱联用在线筛选并鉴定牛蒡中抗氧化活性成分的方法。样品经色谱柱分离后进行分流,一路与稳定的DPPH混合,实现在线筛选自由基清除剂;另一路进入飞行时间质谱,用于各化合物的快速鉴别。负离子模式下,通过高分辨率质谱获得的准确分子量结合化合物的紫外吸收特征,参考相关文献和部分标样验证,从牛蒡乙酸乙酯相部位筛选并鉴定出了19种咖啡酸及衍生物。本方法可实现快速定向筛选和鉴定植物复杂体系中抗氧化活性成分。（3）建立了高速逆流色谱结合制备液相从牛蒡中快速制备咖啡酰奎宁酸类化合物的方法。牛蒡乙酸乙酯部位通过中压制备色谱经不同比例的甲醇-水进行洗脱,根据高效液相色谱监测结果合并洗脱液。结果显示,40%甲醇洗脱的三部分与总样最为接近。以此三部分为分离对象,采用石油醚-乙酸乙酯-甲醇-水体系进行高速逆流色谱的分离,未达到纯度要求的部分经制备液相色谱进行二次制备,从而实现牛蒡中咖啡酰奎宁酸类化合物单体成分的有效分离。先后从牛蒡中分离得到咖啡酸、咖啡酸甲酯、绿原酸、绿原酸甲酯、1,3-O-二咖啡酰奎宁酸、1,5-O-二咖啡酰奎宁酸、3,5-O-二咖啡酰奎宁酸、3,5-O-二咖啡酰奎宁酸甲酯、4,5-O-二咖啡酰奎宁酸、1,5-O-二咖啡酰-3-O-（4-苹果酸）-奎宁酸、1,5-O-二咖啡酰-3-O-（4-苹果酸甲酯）-奎宁酸、1,5-O-二咖啡酰-3-O-琥珀酰奎宁酸、1,5-O-二咖啡酰-4-O-琥珀酰奎宁酸、1,4-O-二咖啡酰-3-O-琥珀酰甲酯奎宁酸和1,5-O-二咖啡酰-3-O-琥珀酰甲酯奎宁酸等15种咖啡酰奎宁酸类化合物。其中,1,4-O-二咖啡酰-3-O-琥珀酰甲酯奎宁酸和1,5-O-二咖啡酰-3-O-琥珀酰甲酯奎宁酸为新化合物。结果表明,逆流色谱结合制备液相可以从天然产物中高效分离制备咖啡酰奎宁酸类化合物。（4）采用胰岛素抵抗的Hep G2细胞建立抗糖尿病功能评价模型,对目标活性成分进行抗糖尿病活性筛选与评价。结果显示牛蒡各部位与大多数单体化合物均具有一定的抗糖尿病功能,可以提高胰岛素抵抗模型细胞的葡萄糖消耗量,这说明其具有一定的抗糖尿病功能。其中,1,3-O-二咖啡酰奎宁酸具有最佳的抗糖尿病功能,体外降糖效果与市售药物二甲双胍接近,具有潜在开发价值。（5）通过网络药理学的研究方法,对咖啡酰奎宁酸类和五环三萜类成分进行分析,构建了活性成分-靶点-通路的关联网络,系统预测牛蒡抗糖尿病的靶点与通路。结果发现牛蒡中咖啡酰奎宁酸类成分可通过多种生物途径发挥抗糖尿病活性,其通路远多于五环三萜类的齐墩果酸和熊果酸。咖啡酸对应的靶点最多,涵盖15个与糖尿病相关的潜在作用靶点。牛蒡活性成分主要通过调节营养成分的代谢、影响胆汁的分泌和改善胰岛素耐药性等方面发挥抗糖尿病的作用。该方法可为牛蒡抗糖尿病的作用机制研究提供科学依据和参考。（6）建立了高效液相色谱-飞行时间质谱联用技术鉴定牛蒡中咖啡酰奎宁酸类成分代谢产物的方法。大鼠经提取物灌胃45 min后进行动脉取血,通过飞行时间质谱提供的准确分子量信息,共鉴定出13种咖啡酰奎宁酸的代谢产物。从代谢产物的信息中可以印证咖啡酰奎宁酸类化合物进入大鼠体内后先降解为绿原酸、咖啡酸和奎宁酸,咖啡酸降解为二氢咖啡酸和3-羟基苯丙酸,奎宁酸降解为苯甲酸和马尿酸。相关降解产物的代谢途径包括氢化、甲基化、双甲基化、乙酰化、硫酸化和葡萄糖醛酸化等。本方法可为探寻牛蒡抗糖尿病功能的物质基础等相关研究提供参考。（7）建立了活体微透析-微波辅助衍生-磁分散固相萃取-液相色谱-串联质谱法测定大鼠血浆中齐墩果酸和熊果酸的方法。首次设计并合成了2′-羰基哌嗪罗丹明B作为衍生化试剂,利用衍生化试剂及其衍生物易吸附在Fe3O4/氧化石墨烯表面的特性,实现齐墩果酸和熊果酸在Fe3O4/氧化石墨烯介质表面同时完成衍生化和萃取过程。衍生化试剂含有的永久正电荷显著提高了电离效率,有效地增加质谱的灵敏性。结果显示,齐墩果酸和熊果酸的检测限分别为0.025 ng/mL和0.020 ng/m L,该方法可灵敏准确地测定大鼠血浆中的微量齐墩果酸和熊果酸,对于灌胃采血方式进行的化合物药代动力学分析具有重要的参考作用。