疟疾是困扰人类多年的传染性疾病。青蒿素以其高效、快速和低毒的特点被认为是抗疟史上具有“里程碑”意义的治疗药物。目前青蒿素原料主要依靠从野生和栽培青蒿中提取,而青蒿中青蒿素的含量很低(O.01％-1.5％,w/w),且受地域性等因素影响较大。科学家们试图通过调控青蒿素的生物合成途径来提高其含量,但至今尚未取得令人满意的结果。最新研究报道:青蒿中的某些香豆素、甲氧基黄酮及倍半萜类能够显著提高青蒿素的抗疟作用,当青蒿酸、莨菪内酯与青蒿素按一定的比例组方能够达到相同质量青蒿素单方药的相同效果。探讨遗传及生态因子对青蒿素、青蒿素生源相关化合物和功效相关化合物代谢积累的影响；阐明各化合物代谢积累量的相关性已成为提高青蒿中抗疟化合物群的基础科学问题之一。本论文利用植物化学、仪器分析等多学科的研究方法和技术手段,系统研究了青蒿品种、海拔、温度、湿度等因子对青蒿中青蒿素、青蒿素生源相关化合物(青蒿酸和去氧青蒿素)及功效相关化合物(猫眼草酚、猫眼草黄素、东莨菪内酯)的分布、代谢积累的影响及各化合物代谢积累量之间的相关性。　　 论文研究获得如下主要结论:　　 (1)采用各种分离技术结合波谱学手段和理化方法,从成熟青蒿叶不同部位提取物中分离并鉴定出10个化合物。即青蒿素、去氧青蒿素、青蒿酸、猫眼草酚、猫眼草黄素、东莨菪内酯、莰非醇-3,7,4-三甲醚和5-羟基-3,3,4,7-四甲氧基黄酮、牡荆苷和5-羟基-3,4,6,7-四甲氧基黄酮。其中牡荆苷、5-羟基-.3,4,6,7-四甲氧基黄酮为首次从该植物中分离得到。　　 (2)采用GC-MS及HPLC-UV技术,建立了青蒿素、去氧青蒿素、青蒿酸、东莨菪内酯、猫眼草酚、猫眼草黄素含量的精确检测方法。GC-MS法同时分析青蒿素、去氧青蒿素、青蒿酸含量,与经典的HPLC[-FID、-UV、-ELSD]法相比,青蒿酸和青蒿素的灵敏度分别提高了2-3倍和1-100倍:样品用量仅为原来的1/4(约50mg)。HPLC-UV法同时分析东莨菪内酯、猫眼草酚及猫眼草黄素含量,该法稳定性、重现性和精密度均较好。三者的检出限依次为0.084～0.334μg(r=0.999),0.055～0.220μg(r=0.998)及0.055～0.220μg(r=0.999)。　　 (3)测定了236个青蒿样品中六种化合物的积累量,建立了生态型、海拔、采收期、温度及湿度条件影响下各化合物积累量的基础数据库。应用SPSS15.0的Pearson Correlation对化合物代谢积累量与各种因子之间的相关性进行了分析,结果表明:①生态型是影响六个化合物代谢积累量的主要因素。如武陵-3938青蒿,其青蒿素积累量大约是安徽淮北青蒿的3.5倍,而后者的青蒿酸及东莨菪内酯的积累量分别是它的46倍和3.5倍。②青蒿酸、青蒿素及去氧青蒿素代谢积累的较适宜温度为25-27℃,如武陵.3938青蒿,在25.92℃时青蒿素的积累量是16.58℃的2倍；东莨菪内酯、猫眼草酚及猫眼草黄素代谢积累的较适宜温度为16-25℃,如武陵-3938青蒿,在16.58℃时猫眼草酚及猫眼草黄素的积累量约为25.92℃的1.4倍。③青蒿酸、青蒿素及去氧青蒿素代谢积累的较适宜湿度为75-80％,如武陵-3938青蒿,湿度为77.45％时青蒿素积累量是82.27％的1.1倍；东莨菪内酯、猫眼草酚及猫眼草黄素代谢积累的较适宜湿度为80-85％,如武陵.3938青蒿,湿度为82.27％时东莨菪内酯的积累量是77.45％的2.4倍。④同一品种各抗疟相关化合物的最大积累量时期不一致。武陵-3938青蒿,去青蒿素,青蒿素分别在6月下旬和7月下旬采收时积累量最大；青蒿酸和东莨菪内酯在8月下旬采收积累量最大；而猫眼草酚和猫眼草黄素则在10月下旬采收积累量最大。⑤对400-1700m海拔范围内同一品种不同生长海拔青蒿样品中各化合物的积累量进行分析,结果表明海拔的变化对不同化合物代谢积累的影响差异明显。如5月份酉青-5青蒿中猫眼草酚和猫眼草黄素在414m海拔处的积累量约为1602m处的20倍。　　 (4)对青蒿抗疟化合物积累量数据库中化合物之间的关系进行了系统研究,结果发现:①在一定范围内三个萜类化合物(青蒿酸、青蒿素及去氧青蒿)的代谢积累量之间呈显著正相关(p<0.01)；②青蒿酸转化成青蒿素存在阈值,如武陵-3938品种的阈值为950±50mg.kg-1(见图4.9.1)；③三个酚性化合物(东莨菪内酯、猫眼草酚及猫眼草黄素)的代谢积累量之间显著正相关(p<0.01)；④三个萜类化合物与三个酚性化合物的代谢积累量之间呈负相关,提示两类化合物截然不同的生源合成途径之间可能存在相互竞争或抑制。　　 (5)初步筛选和评价了青蒿的乙酰胆碱酯酶抑制活性及止血活性,明确了东莨菪内酯是青蒿非挥发性部位的主要活性成分,其IC50=0.287±0.03 mg.mL-1；青蒿衰花期精油抗乙酰胆碱酯酶活性较好,IC50=0.13±0.02 mg.mL-1。明确了正丁醇提取物为青蒿的止血活性部位；并提出了以青蒿素及其衍生物为探针的抗癌药物模型及青蒿抗菌-止血药物模型。