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本论文分为三个章节,主要归纳如下:一、文献研究本章通过归纳整理古今文献,对中药海藻的药用源流、化学成分和药理作用进行梳理分析,为中药海藻的商品规格标准建立与产品开发提供了依据。此外,对中药中砷元素的分析方法及其体内过程研究进展进行了总结,为基于砷元素体内过程的中药海藻安全性研究奠定了基础。二、不同产地中药海藻资源性化学成分评价与标准建立(一)分别采用紫外-可见分光光度法、UPLC-TQ-MS、HPLC-ICP-MS等分析方法,对海蒿子、羊栖菜两种基原海藻药材中的酚类、糖类、核苷及氨基酸类、无机元素类成分进行分析评价。结果表明,不同产地海蒿子和羊栖菜中酚类的含量平均值为13.67 mg/g和12.74 mg/g,多糖类成分的含量平均值为27.77 mg/g和21.93 mg/g。两者均含有果糖、甘露醇和蔗糖,果糖和蔗糖含量极低。甘露醇含量较高,分别为106.82 mg/g和112.95 mg/g。海藻中检测到14种核苷类、16种氨基酸类成分。海蒿子中核苷类成分平均总含量(545.23 μg/g)和氨基酸类成分平均总含量(1335.73μg/g)均高于羊栖菜(514.41 μg/g,1210.39μg/g)。海蒿子和羊栖菜所含有的22种无机元素中,平均含量较高的元素为Mg(7727.14 mg/kg,7233.94 mg/kg)、Fe(1983.06 mg/kg,1799.06 mg/kg)、Sr(1375.06 mg/k g,1505.84 mg/kg)和 Al(1726.05 mg/kg,1451.31 mg/kg),有害元素 As 含量(107.14 mg/kg)相对较高。海蒿子中5种不同砷形态的平均含量由高到低依次为As(V)(62.86 mg/kg)>AsB(16.19 mg/kg)>As(Ⅲ)(4.32 mg/kg)>MMA(2.13 mg/kg)>DMA(2.09 mg/kg);羊栖菜中为 As(V)(65.22 mg/kg)>AsB(29.83 mg/kg)>As(Ⅲ)(4.43 mg/kg)>DMA(2.10 mg/kg)>MMA(2.04 mg/kg)。两者均以毒性较强的 As(Ⅴ)形态为主,占总砷的55.00%~77.01%。海蒿子和羊栖菜中碘含量平均值分别为0.1131%和0.0909%,具有显著性差异。(二)利用SPSS软件对海藻性状数据统计分析,结果表明海蒿子叶长度范围在6.40~6.61 cm,气囊直径范围在3.01~3.56 mm;羊栖菜叶长度范围在1.15~1.43 cm,气囊长度范围在10.75~12.46 mm。统计分析了海蒿子和羊栖菜外观性状与内在指标的相关性,结果显示海蒿子与羊栖菜在水分(14.81%,30.98%)、醇溶性浸出物(7.99%,9.46%)以及盐度(11.72%,14.51%)方面有显著性差异。进而采用HPLC法建立了海蒿子和羊栖菜指纹图谱,共标定了 10个共有峰,其中脱镁叶绿素类衍生物7个,典型结构为Pheo phytin A,两种叶绿素类成分Chlorophyll C1、Chlorophyll C2,一种类胡萝卜素类成分Fuc oxanthin。基于UPLC-Q-TOF/MS技术探讨了海蒿子与羊栖菜之间的化学成分差异,分析筛选得到4种差异物,其中3种为叶绿素类及其衍生物。结合目前市场流通的海藻药材现状及实验数据,拟定大叶海藻叶长度范围为4~10 cm,醇溶性浸出物≥6.4%,碘含量≥0.09%,盐度≤14.6%;小叶海藻叶长度范围为0.4~4 cm,醇溶性浸出物≥7.5%,碘含量≥0.07%;盐度≤18.2%。三、基于砷元素体内过程的中药海藻肝肾毒性研究(一)选用甲状腺肿大模型大鼠考察海藻水煎液药效及毒性作用。连续给药28天后,采集大鼠血液、尿液、甲状腺、肝脏和肾脏,进行生化指标检测、组织病理学分析。与模型组(M)比较,模型低剂量组(MSL)和模型高剂量组(MSH)甲状腺系数显著降低;阳性药优甲乐组(LT4)和MSH大鼠血清T3、T4、FT3和FT4显著升高,TSH显著降低。表明海藻水煎液能显著改善甲状腺肿大模型大鼠甲状腺系数及组织结构形态,可回调模型动物降低的甲状腺激素水平。综合分析肝、肾功能检测指标,与空白组(C)比较,正常动物给药海藻水煎液后,高剂量组(CSH)肝脏系数显著增加,ALT、AST和A LB具有显著性差异;低剂量组(CSL)和CSH组肾脏系数均显著升高,BUN具有显著性差异。表明海藻水煎液具有一定的肝肾毒性。(二)运用ICP-MS法测定血浆或组织中总砷和HPLC-ICP-MS法测定血浆或组织中5种砷形态化合物[AsB,As(Ⅲ),DMA,MMA,As(Ⅴ)]。考察了 Wistar大鼠在服用1 g/kg和6 g/kg两种浓度海藻水煎液后,对正常大鼠和甲状腺肿大模型大鼠血浆中总砷及不同砷形态浓度随时间变化情况。结果表明,血浆中总砷浓度与剂量呈依赖关系。CSL、MSL和MSH的达峰时间(Tmax)均为0.75 h,血浆中总砷浓度分别为51.68 ng/mL、54.72 ng/mL和111.69 ng/mL,CSH的Tmax为1.5 h,血浆中总砷浓度为64.39 ng/mL。相同剂量组之间,模型给药组药时曲线下面积(AUC)显著高于空白给药组,表明在病理条件下,总砷在血浆中分布更多。血浆中砷元素的存在形式主要为DMA和As(V),以DMA浓度相对较低,CSL和MSL的Tmax均为0.75h,血药浓度分别为8.06ng/mL和4.24ng/mL;CSH和MSH的Tmax均为0.5 h,血药浓度分别为18.68 ng/mL和13.05 ng/mL。血浆中As(V)浓度较高,CSL和MSL的Tmax均为1.0 h,血药浓度分别为25.89 ng/mL和27.85 ng/mL;CSH和MSH的Tmax分别为0.5 h和0.75 h,血药浓度分别为36.36 ng/mL和43.12 n g/mL。同剂量条件下,DMA在空白给药组中消除较慢;As(V)在模型给药组中消除较慢。连续给药28天后,对海藻总砷及砷元素形态在肝、肾组织中分布研究。结果显示,高剂量组肝、肾组织中总砷浓度均高于低剂量组,肾组织积累量更高,呈剂量依赖关系。肝、肾组织中砷元素主要的存在形态为AsB和DMA。高剂量组肝组织的DMA含量(CS H:284.88±0.62 ng/g,MSH:283.8±1.67 ng/g)均显著高于低剂量组(CSL:73.09±1.15 ng/g、MSL:97.21±0.97 ng/g);高剂量组肾组织的 DMA含量(CSH:284.81±1.14 n g/g,MSH:324.4±0.81 ng/g)均显著高于低剂量组(CSL:80.12±0.65 ng/g、MSL:101.07±0.76 ng/g)。组织中DMA含量呈现剂量依赖关系,且DMA的分布积累趋势与总砷的分布积累趋势一致。海藻水煎液中,DMA在总砷中占比为0.60%,As(V)占比58.15%。给药后,肝组织中DMA在总砷中占比为81.55%~93.67%,肾组织中DMA占比为88.35%~91.81%。综上可推测,海藻水煎液中砷元素进入体内,随着体内代谢DMA呈现递增趋势,毒性较强的As(V)在组织中未检测到,表明海藻药材中的As(V)在体内逐渐转转化成毒性较小的DMA,或被代谢直接排出体外。