干燥过程中丹酚酸B大量形成的机制、重要前体与丹参药材质量控制关键技术

丹参药材质量良莠不齐和极不稳定是目前普遍关注的热点和难点。在前期研究中，申请者发现丹参的主要水溶性活性成分丹酚酸B是在产后干燥过程中大量形成的，在新鲜药材中含量甚微。这一发现提示产后干燥过程可能是影响丹参药材质量的最关键环节。本项目首先采用HPLC－MS技术，对新鲜药材及干燥过程中丹酚酸类成分代谢谱变化进行全面分析和比较，藉此获得丹酚酸B前体及其转化机制的关键信息；随后采用常规色谱或制备高效液相色谱从新鲜丹参药材中分离纯化目标成分，从而确定前体物质的分子结构。其次，通过实验方法阐明干燥过程中前体成分转化成丹酚酸B的机制及其关键控制条件；在此基础上，优化出既能最大限度地促进前体成分向丹酚酸B的转化，又能有效防止丹酚酸B进一步降解，并且适合大规模生产的丹参采后干燥工艺。本项目填补了丹参活性成分及质量控制领域的空白，有望获得重要成果，对于稳定和提高丹参药材及相关制剂质量，具有指导意义和应用价值

植物的次生代谢产物通常是水份、温度、虫害等环境胁迫的产物，干燥过程对于新鲜采收的植物体尤其根来说，事实上就是一个干旱胁迫的过程，因此完全有可能诱导相关化学成分的形成和升高。基于这一假设，我们选用丹参 (Salvia miotiorrhiza Bge.)和黄芩 (Scutellaria baicalensis Georgi) 开展了探索性研究。结果发现丹参的主要水溶性活性成分丹酚酸B是在干燥过程中大量形成的，在新鲜药材中含量甚微，即丹酚酸B实际上是一个采后干燥胁迫诱导的产物，而非栽培期的原始积累成分。本课题的研究重点是探讨干燥过程中丹酚酸B大量形成的机制、重要前体及其在丹参药材质量控制方面的应用技术。研究结果表明：（1）丹参中几乎所有其它丹酚酸类成分，如丹参素、咖啡酸、迷迭香酸和紫草酸等，也与丹酚酸B一样都是在干燥过程中大量形成的。这些成分在干燥过程中都呈现倒“V”字形的含量变化曲线，增长曲线中丹酚酸B等成分的含量与样品水分呈明显负相关。（2）综合应用化学成分的系统分离纯化、HPLC-MS指纹图谱比较等多种努力，我们都没有从新鲜和不同干燥程度的丹参中发现预先积累的酚酸类前体成分，说明丹酚酸B的形成并非如原先设想的那样由同系咖啡酸分子直接进行聚合或降解而来；（3）从新鲜丹参高极性部分首次分离鉴定了一个高含量四聚糖水苏糖（Stachyose），在干燥过程该糖类成分呈明显的下降趋势，并且与丹酚酸B升高趋势呈显著负相关。因此推测可能是由丹参生长过程中储存的这种糖分子，在干燥失水胁迫过程中经重新启动(remobilization)和转化(transformation)而来，是一个复杂的生物转化和生物合成过程，为此申请获得又一项课题（No.81274075）进行更深入研究；（4）干燥过程中伴随着丹酚酸类成分的出现和增加，丹参根醇提物的抗氧化活性显著增加，同时组织细胞氧化产物丙二醛（MDA）的含量显著降低，说明丹酚酸的形成在丹参根抗氧化胁迫损伤中发挥重要作用；（5）干燥条件优化结果表明丹参整根比切片、阴干比晒干更适于这些成分的增值。新鲜样品事先粉碎、切片过薄，冰箱冷藏时间过长，都没有相关成分产生；各种温度水溶液温浴，也没有这些成分增加。这些结果为提高丹参药材的优质生产，提高药材质量提供了重要理论研究；（6）本课题共培养硕士研究生 5 名，现已发表SCI论文 2 篇，国内核心刊物论文