盾叶薯蓣(Dioseorea zingiberensis C.H.Wright)是薯蓣科(Dioscoreaceae)薯蓣属(Dioscorea)多年生草本植物,习用名为黄姜,最早记录于春秋时期的《山海经》中。其性凉、味苦、微干,具有清肺止咳、利湿通淋、通经止络和解毒消肿等功效。以根状茎入药,民间主要用来治疗皮肤化脓性感染、肺热咳嗽、蜂蜇、软组织损伤、疼痛、跌打扭伤等症。盾叶薯蓣的根状茎中主要含有淀粉、纤维素、皂苷、黄酮等化学成分,而甾体皂苷是主要的药效成分。盾叶薯蓣主要用来生产薯蓣皂素(薯蓣皂苷元),水溶性甾体皂苷对心血管疾病具有明显的治疗和预防作用。本论文针对盾叶薯蓣药材的主要活性成分—甾体皂苷展开相关的研究工作：分离单一成分；建立定性定量分析方法；探索质谱裂解规律；发现新的药理作用。(1)提取分离盾叶薯蓣中的主要成分建立传统的柱色谱层析技术与现代色谱分离技术相结合的模式,对盾叶薯蓣根状茎中的主要活性成分甾体皂苷进行系统地分离。首先用经典的柱色谱将甾体皂苷分成极性不同的部分,接下来利用HSCCC和制备型HPLC进行精细的分离。HSCCC分离得到5个化合物,制备型HPLC分离得到20个化合物。采用波谱学NMR和MS进行结构鉴定,25个化合物分别是：1:25(R)-26-O-β-D比喃葡糖基-呋甾-△5(6),20(22)-双烯-3β,26-二醇-3-O-β-D比喃葡糖基-(1→3)-β-D-吡喃葡糖基-(1→4)-α-L-吡喃鼠李糖基-(→2)-β-D-吡喃葡糖苷；2:25(R)-26-O-β-D-比喃葡糖基-呋甾-△5(6)-烯-3β,22α,26-三醇-3-O-β-D-吡喃葡糖基-(1→3)-[α-L-吡喃鼠李糖基-(1→2)]-β-D-吡喃葡糖苷；3：25(R)-26-O-β-D-吡喃葡糖基-呋甾-△5(6)-烯-3β,22α,26-三醇-3-O-α-L-吡喃鼠李糖基-(1→4)-β-D-吡喃葡糖苷；4：25(R)-26-O-β-D-吡喃葡糖基-呋甾-△5(6),20(22)-双烯-3β,26-二醇-3-O-β-D-吡喃葡糖基-(1→3)-β-D-吡喃葡糖基-(1→2)-[α-L-吡喃鼠李糖基-(1→4)]-β-D-吡喃葡糖苷；5：25(R)-26-O-β-D-比喃葡糖基-呋甾-△5(6),20(22)-双烯-3β,26-二醇-3-O-β-D-吡喃葡糖基-(1→4)-[α-L-吡喃鼠李糖基-(1→2)]-β-D-毗喃葡糖苷；6：25(R)-螺甾-△5(6)-烯-3-O-α-L-吡喃鼠李糖基-(1→2)-β-D-吡喃葡糖苷；7：25(S)-螺甾-△5(6)-烯-3-O-α-L-吡喃鼠李糖基-(1→2)-β-D-吡喃葡糖苷；8：25(R)-螺甾-△5(6)-烯-3-O-α-L-吡喃鼠李糖基-(1→2)-[α-L-吡喃鼠李糖基-(1→4)]-β-D-吡北喃葡糖苷；9：25(R)-螺甾-△5(6)-烯-3-O-α-L-吡喃鼠李糖基-(1→2)-[β-D-吡喃葡糖基-(1→4)]-β-D-吡喃葡糖苷；10：25(R)-螺甾-△5(6)-烯-3-O-β-D-吡喃葡糖基-(1→4)-β-D-吡喃葡糖苷；11：25(R)-螺甾-△5(6)-烯-3-O-β-D-吡喃葡糖基-(1→3)-[α-L-吡喃鼠李糖基-(1→2)]-β-D-吡喃葡糖苷；12：25(S)-螺甾-△5(6)-烯-3-O-α-L-吡喃鼠李糖基-(1→2)-[β-D-吡喃葡糖基-(1→4)]-β-D-吡喃葡糖苷；13：25(R)-螺甾-△5(6)-烯-3-O-β-D-吡喃葡糖基-(1→2)-[α-L-吡喃鼠李糖基-(1→3)]-β-D-吡喃葡糖苷；14.25(R)-26-0-β-D-吡喃葡糖基-呋甾-△5(6)烯-3β,22α,26-三醇-3-O-β-D-吡喃葡糖基-(1→4)-[α-L-吡喃鼠李糖基-(1→2)]-β-D-吡喃葡糖苷；15：25(S)-26-O-β-D-吡喃葡糖基-呋甾-△5(6)-烯-3β,22α,26-三醇-3-O-β-D-吡喃葡糖基-(1→4)-[α-L-吡喃鼠李糖基-(1→2)]-β-D-吡喃葡糖苷；16：25(S)-螺甾-△5(6)-烯-3-O-α-L-吡喃鼠李糖基-(1→2)-[α-L-吡喃鼠李糖基-(1→4)]-p-D-吡喃葡糖苷；17：25(R)-26-O-β-D-吡喃葡糖基-呋甾-△5(6),20(22)-双烯-3β,26-二醇-3-O-α-L-吡喃鼠李糖基-(1→3)-α-L-吡喃鼠李糖基-(1→4)-[α-L-吡喃鼠李糖基-(1→2)]-p-D-吡喃葡糖苷；18：25(R)-26-O-β-D-吡喃葡糖基-呋甾-△5(6)-烯-3β,22α,26-三醇-3-O-α-L-吡喃鼠李糖基-(1→4)-[α-L-吡喃鼠李糖基-(1→2)]-β-D-吡喃葡糖苷；19：25(R)-螺甾-△5(6)-烯-3-O-α-L-吡喃鼠李糖基-(1→4)-α-L-吡喃鼠李糖基-(1→4)-[α-L-吡喃鼠李糖基-(1→2)-β-D-吡喃葡糖苷；20：25(R)-螺甾-△5(6)-烯-3-0-β-D-吡喃葡糖基-(1→3)-β-D-吡喃葡糖基-(1→4)-[α-L-吡喃鼠李糖基-(1→2)]-β-D-吡喃葡糖苷；21：25(S)-26-0-p-D-吡喃葡糖基-呋甾-△5(6)-烯-3β,22a,26-三醇-3-O-α-L-吡喃鼠李糖基-(1→4)-[α-L-吡喃鼠李糖基-(1→2)-β-D-吡喃葡糖苷；22：25(R)-26-0-β-D-吡喃葡糖基-呋甾-△6(6)-烯-3β,26-二醇-22-甲氧基-3-O-βD-吡喃葡糖基-(1→3)-β-D-吡喃葡糖基-(1→2)-[α-L-吡喃鼠李糖基-(1→4)]-β-D-吡喃葡糖苷；23：25(R)-26-0-β-D-吡喃葡糖基-呋甾-△5(6)-烯-7-酮-3β,22a,26-三醇-3-O-β-D-吡喃葡糖基-(1→3)-β-D-吡喃葡糖基-(1→4)-[α-L-吡喃鼠李糖基-(1→2)]-β-D-吡喃葡糖苷；24：25(R)-26-0-β-D-吡喃葡糖基-呋甾-△5(6)-烯-3β,22α,26-三醇-3-O-α-L-吡喃鼠李糖基-(1→4)-α-L-吡喃鼠李糖基-(1→4)-[α-L-吡喃鼠李糖基-(1→2)]-p-D-吡喃葡糖苷；25：25(R)-26-0-β-D-吡喃葡糖基-呋甾-△5(6)-烯-3β,22α,26-三醇-3-O-β-D-吡喃葡糖基-(1→6)-β-D-吡喃葡糖基-(1→3)-β→D-吡喃葡糖基-(1→4)-[α-L-吡喃鼠李糖基-(1→2)]-β-D-吡喃葡糖苷。(2)盾叶薯蓣药材分析方法的建立甾体皂苷是盾叶薯蓣药材的活性成分,本文建立两种方法对盾叶薯蓣药材进行全面的质量评价。建立HPLC-ELS D对盾叶薯蓣药材中5种甾体皂苷成分,即黄姜素A、盾叶新苷、三角叶薯蓣皂苷、薯蓣皂苷和纤细皂苷,进行定性分析和含量测定。经过方法学考察之后,对7批不同产地的盾叶薯蓣药材进行评价。在上述所建立的方法基础之上,利用HPLC-ELSD对10批不同产地和不同采收期的盾叶薯蓣药材建立甾体皂苷成分的指纹图谱。采用相似度软件对所建立起来的样品指纹图谱进行相似度评价。通过相似度的差异比较不同批次之间样品的异同。结合上述两种方法对盾叶薯蓣药材进行检测,所得到的结果可靠性强,可用于药材真伪鉴别和质量的评估。(3)总结甾体皂苷质谱裂解规律建立HPLC-ESI-Q/TOF-MS/MS方法,对盾叶薯蓣根状茎中的甾体皂苷进行结构表征。首次采用本方法对12种对照品进行质谱研究,通过观察和分析他们裂解产生的碎片,总结出不同苷元(甾体母核)结构的甾体皂苷其质谱行为的特点。采用对照品对照法对色谱图上68个色谱峰中的12个进行了确证,根据上述所总结的质谱裂解规律和以前所报道的数据,对剩余56个未知色谱峰进行了初步的结构判断。(4)研究甾体皂苷新的药效活性甾体皂苷对于心血管疾病具有较好的治疗效果,由甾体皂苷研制而成的地奥心血康、维奥欣、盾叶冠心宁等均已经应用到临床。通过实践观察,治疗效果比较理想。在某种程度上,心血管疾病与脑血管疾病有着某种内在的联系。所以本文探索了盾叶薯蓣中甾体皂苷对于脑缺血再灌注损伤(又名脑卒中,一种脑血管疾病)的保护作用。采用大脑中动脉阻塞法(MCAO)对大鼠脑缺血90 min,然后再灌注24 h,建立疾病动物模型。提前灌胃给予甾体皂苷,进行干预治疗,采用不同的方法对病理学和相关的血清等指标进行检测。与模型组相比,大鼠经过药物干预治疗之后,结果显示：死亡率、神经功能评分、脑组织水肿和脑梗死面积呈显著性下降趋势；因缺血造成神经细胞形态异常的情况有所改善；氧化因子(CAT、SOD、MDA、NO和iNO S)和炎症因子(IL-1β、IL-6、IL-10和TNF-α)向着正常生理水平有着不同程度的恢复；相关凋亡基因(Bcl-2、Bax 和Caspase-3)受到调控；因脑组织受伤激活的NF-κB和ERK 1/2信号通路受到了抑制。上述实验结果说明经过甾体皂苷的干预预防之后,对于脑缺血再灌注所引起的脑组织损伤具有一定程度的治疗作用。作用机制可能与甾体皂苷具有抗脑水肿、抗氧化、抗炎和抗凋亡有关,而以上机制可能受到NF-κB和ERK 1/2信号通路的调控。