药物的药效作用和毒理反应均取决于进入体内的原形成分和代谢产物,即药源性成分。目前,药物的体内代谢研究已然成为医药学领域研究的热点问题,明确药物的体内药源性成分不仅有利于阐述药物代谢的机制,筛选候选药物,为新药的研发提供理论依据,还能保证临床用药的合理性和安全性。关于药物代谢的研究已有不少报道,但是各研究中并没有就如何系统地全面地对药物的体内代谢进行研究给出一个明确的介绍。而且,由于中药化学成分多样,代谢产物不可预测,基质复杂且药源性成分浓度较低,如何有效快速的挖掘和鉴定中药进入体内的原形成分和代谢产物成为了一个非常重要的问题。本课题利用HPLC LTQ-Orbitrap仪器,应用多种数据挖掘方法,以中药大黄为研究载体,对中药体内药源性成分的挖掘和鉴定进行了研究,并提出了一套较为完善的中药体内代谢的研究方法。主要的研究内容和结果如下：1、大黄化学成分谱的建立通过查阅文献和对大黄化学轮廓的分析,我们对大黄中所含的主要化合物类别及其主要的质谱裂解规律进行了归纳总结。大黄含有的主要化学成分主要包括蒽醌类、蒽酮类、鞣质类、二苯乙烯类、苯丁酮类、酰基糖苷类及色原酮类。其中,蒽醌类、蒽酮类及鞣质类化合物在质谱裂解过程中会保持基本的结构母核,而二苯乙烯类、苯丁酮类、酰基糖苷类及色原酮类化合物在质谱裂解过程中则容易丢失基本的结构母核。本研究根据各类化合物的质谱裂解规律,确定各自的分析方法并找出其快速定性的特征离子；使用动态排除和数据依赖型扫描,建立基于HPLC LTQ-Orbitrap的数据采集方法,以获得样本的高分辨的一级及多级质谱数据；通过特征离子的提取,结合精确分子量和多级质谱碎片信息,挖掘并鉴定出大黄化学成分共274个,包括蒽醌类化合物34个,蒽酮类化合物84个,鞣质类47个,二苯乙烯类化合物18个,苯丁酮类化合物24个,酰基糖苷类化合物26个,色原酮类化合物24个和其它化合物15个。通过分析,初步确定了各类化合物进行代谢研究的特征离子([A-H]-)及其质谱裂解规律,为大黄的代谢研究提供了化学物质基础。2、代表性单体化合物代谢研究选择各类化合物中具有代表性的单体化合物进行大鼠体内代谢研究。通过设定代谢途径使用Metworks软件进行代谢产物的搜索,通过文献查阅进行各单体代谢产物的完善,再根据得到的精确质量数和质谱碎片信息对代谢产物进行结构解析。经过分析,共找出大黄素甲醚单体代谢产物20个,大黄酚单体代谢产物24个,大黄素单体代谢产物32个,大黄酸单体代谢产物35个,芦荟大黄素单体代谢产物28个,大黄素-8-O-葡萄糖苷单体代谢产物34个,芦荟大黄素-8-O-葡萄糖苷单体代谢产物25个,番泻苷A单体代谢产物20个,番泻苷B单体代谢产物13个,番泻苷C单体代谢产物6个,没食子酸单体代谢产物27个,(+)-儿茶素单体代谢产物49个,表儿茶素没食子酸酯单体代谢产物36个,虎杖苷单体代谢产物21个。通过已有代表性单体的代谢过程推测其它类别化合物的代谢过程,并确定各类代谢产物定性的特征离子,为大黄的代谢研究提供了代谢基础。3、大鼠体内大黄药源性成分谱的建立本研究通过确定的特征离子和总结的质谱裂解规律,建立了大鼠生物样本中大黄药源性成分的快速挖掘和鉴定的方法：首先,与已建立的大黄化学成分谱比对保留时间和质谱碎片信息,确定进入体内的原形成分；然后根据特征离子提取,扣除内源性成分和原形成分后,确定进入体内的代谢产物。根据精确质量数或与单体代谢研究结果进行比对,对缺乏质谱碎片信息的代谢产物进行定性。结果本研究共检出原形成分105个,其中血样中11个、尿样中36个,粪样中105个原形成分都存在；共筛选和鉴定出大黄代谢产物250个,包括蒽醌类代谢产物66个,蒽酮类代谢产物21个,鞣质类代谢产物71个,二苯乙烯类代谢产物20个,苯丁酮类代谢产物20个,酰基糖苷类代谢产物29个,色原酮类代谢产物20个及其它代谢产物3个。本研究应用提出的由代表性单体化合物到中药化学成分谱,由代表性单体代谢到中药材体内代谢的研究方法,对大黄进入大鼠体内的药源性成分进行了较为系统和全面的研究,为其它药物的研究提供了参考和思路。