本论文共分为四章内容。第一章分别从我国黄芩药用资源研究进展、黄芩地上部分现代研究进展以及黄芩资源生产过程废弃物的资源化利用两方面对黄芩进行综述。黄芩为我国历代本草所记载,其中富含黄酮类、挥发油类、二萜类、苯乙醇苷类、酚酸类、核苷氨基酸类和无机元素。黄酮类化合物为资源价值较高的资源性成分,是黄芩药材的主要功效物质。具有抗菌、抗病毒、抗炎、解热镇痛、抗过敏等药理作用。本章通过对黄芩资源分布、利用现状及其产业化过程废弃物的产生、可利用物质、利用途径及其产业化等方面进行分析,以期为黄芩药用植物资源循环利用,以及黄芩生产与加工过程固体废弃物的资源化利用提供理论基础与科学依据。第二章对不同产地黄芩茎叶中各类资源性化学成分进行分析与评价研究以及黄芩各部位不同生长期黄酮类及酚酸类化学成分的分布与动态积累。利用UPLC-TQ/MS、ICP-MS等技术分析不同产地黄芩茎叶中的黄酮类、酚酸类、氨基酸类、核苷类化学成分以及无机元素的含量,明确黄芩茎叶资源可利用资源性化学物质以及不同产地黄芩茎叶之间的差异,以期为黄芩非药用部位的资源化利用提供科学依据与参考。(1)黄酮类、酚酸类资源性化学成分分析结果:采用UPLC-TQ/MS联用技术同时测定35批不同产地不同批次黄芩茎叶样品中11种黄酮类化学成分以及4种酚酸类化学成分。结果发现黄芩茎叶中富含黄酮类及酚酸类成分,其中野黄芩苷的含量最高为46.0854mg·g-1,黑龙江黄芩茎叶中总酚酸含量最高为1.0005 mg·g-1,山西黄芩茎叶中总黄酮的含量最高为48.8459 mg·g-1,各样品中的黄酮类与酚酸类成分含量差异可能与地域有关。北京、河北和陕西的黄芩茎叶样品在15种指标性化学成分上有较高的相似度,这三个产地相对其他产地有着较大的栽培面积以及栽培历史,每年的黄芩茎叶产量十分巨大,这些因素也潜在的能促进黄芩茎叶资源的利用。(2)核苷类和氨基酸类资源性化学成分分析结果:采用UPLC-TQ/MS技术测定不同产地黄芩茎叶中18种氨基酸类和6种核苷类资源性成分的含量。结果表明黄芩茎叶中富含氨基酸类及核苷类资源性成分,不同产地氨基酸和核苷类成分种类几无差异,18种氨基酸和6种核苷类资源性成分均能检测到。在18种氨基酸中,Gln的含量最高,平均含量达1823.96μg·g-1,甘肃黄芩茎叶总氨基酸含量最高,达14.75mg·g-1,山西黄岑茎叶总氨基酸含量最低,仅1.46mg·g-1。在6种核苷类成分中,2’B的含量最高,平均含量达188.51μg·g-1,S19号样品(河北)总核苷含量最高,达839.07μg.g-1,S10号样品(山西)总含量最低,仅50.40 μg.g-1。因此,各样品中的氨基酸和核苷类成分含量差异可能与地域有关。本节可为黄芩茎叶功效物质基础以及黄芩茎叶资源的进一步开发与循环利用提供科学依据。(3)无机元素分析结果:采用ICP-MS以Ge、In、Bi为内标测定不同产地黄芩茎叶中的23种无机元素含量。黄芩茎叶含有丰富的无机元素,不同产地无机元素种类组成几无差异,但含量差异较大。23种无机元素中,Fe的含量最高,平均含量达700.62μg·g言1,江苏样品中的Sr平均含量最高;甘肃样品中的B、Ni平均含量最高;山东样品中的Ba、Ga和Mn平均含量最高;山西样品中的Al、As、Be、Co、Cr、Cu、Fe、Li、Sb、Sn、Ti 和 V 平均含量最高;陕西样品中的Cd、Hg、Pb、T1和Zn平均含量最高,各样品中的无机元素含量差异可能与地域有关。重金属及有害元素中,S10(山西)的总量以及S2(黑龙江)、S10(山西)和S22～S30(陕西)样品的Cd超出《药用植物及制剂进出口绿色行业标准》限量指标(总量<20μg·g-1、Cd≤0.3μg·g-1),其余均符合要求。本实验检测黄芩茎叶中重金属及有害元素,既为药材的质量评价提供依据,也为制定药材中重金属及有害元素限量标准提供参考。(4)不同生长期黄酮类及酚酸类化学成分的分布与动态积累研究结果:总体上,野黄芩苷的含量为叶(花)>茎>根,提示叶(花)可能为野黄芩昔、咖啡酸与对香豆酸主要的合成场所,然后通过茎向地下部分传输。黄芩苷、汉黄芩苷、汉黄芩素和阿魏酸的含量为根>茎>叶,说明根可能为黄芩苷、汉黄芩苷、汉黄芩素和阿魏酸的主要合成场所并通过茎向地上部分传输。根部的总黄酮的含量相比于黄芩的其他部位最高;花与叶中的总黄酮含量与茎在不同时期此消彼长,提示在花与叶中合成的黄酮类成分可能会转运到茎中。黄芩中总黄酮的含量在5、6月份达到峰值随后降低,在9月份开始逐步升高,由于植物是由地上地下两部分构成,当植物的地上部分生长旺盛的时候(7、8月份),黄芩根中合成的黄酮类化学成分向地上部分转移,从而使根中的总黄酮含量达到最低。总体看来,黄芩根的最佳采收期为春季萌芽期。考虑到地上部分生物量,应选择在8月前后地上部分生长最旺盛时为最适宜采收期。第三章初步探索了黄芩茎叶的资源利用价值。采用液体稀释法对黄芩茎叶总黄酮对金黄色葡萄球菌、埃希氏大肠杆菌以及白色念珠菌的抗菌活性进行研究。结果发现黄芩茎叶总黄酮与自制黄芩茎叶总黄酮对金黄色葡萄球的MIC<0.31 mg·mL-1,黄零茎叶总黄酮对埃希氏大肠杆菌的MIC>5mg·mL-1,自制黄芩茎叶总黄酮对埃希氏大肠杆菌的MIC约为1.25 mg·mL-1说明黄芩茎叶总黄酮与自制黄芩茎叶总黄酮对金黄色葡萄球菌有着较好的抗菌活性,自制的总黄酮对大肠杆菌有较强的化学。采用MTT法初步对黄芩茎叶总黄酮对肺癌A549细胞的活性进行了筛选,结果表明黄芩茎叶总黄酮具有一定的抗肺癌活性。第四章建立了黄芩茎叶药材的指纹图谱与并对其进行质量评价研究,对黄芩的适宜干燥加工方法进行了优选。(1)黄芩茎叶指纹图谱的建立:黄芩茎叶UPLC指纹图谱方法的色谱条件为:采用 Waters Acquity UHPLC BEH C18(2.1 mm×100 mm,1.7 μm)色谱柱,流动相:0.1%甲酸水溶液(A)-乙腈(B),梯度洗脱(5-5%B,0-1 min;5-15%B,1-3 min;15-40%B,3-11min;40-40%B,11-13 min;40-95%B,13-14 min;95-5%B,14～15min;5-5%,15～16min)。流速 0.40mL·min-1,柱温 35℃,进样体积2μL,检测波长254 nm。结果确定了 19个峰,共有峰的峰面积之和大于90%,共有峰的相对保留时间RSD值在0.000～0.607之间,本实验建立的方法可对不同产地黄芩茎叶进行整体性的评价,且稳定可靠、简便快速,可用于黄芩茎叶资源质量评价与控制,从而促进黄芩茎叶资源的产业化过程,并为其他非传统药用部位资源开发与利用提供参考。(2)黄芩茎叶药材质量评价研究:对黄芩茎叶进行灰分检查以及对其中黄酮类成分进行定性定量分析来对黄芩茎叶进行质量标准研究。结果显示薄层色谱鉴别中野黄芩苷、黄芩苷的斑点清晰、分离度良好;UPLC色谱中野黄芩苷、黄芩苷、白杨素-7-O-β-D-葡萄糖醛酸苷三种黄酮类成分分离良好,且在线性范围呈良好的线性关系。本文所建立的定性、定量方法能快速、全面、准确的反映黄芩茎叶的内在品质可用于黄芩茎叶的质量控制。(3)黄芩茎叶适宜干燥加工方法的优选:本实验中比较了黄芩茎叶现代干燥加工方法(热风干燥、红外干燥、微波干燥)与传统干燥加工方法(晒干、阴干)对黄芩茎叶品质的影响,以黄酮类及酚酸类资源性化学成分作为指标来确定黄芩茎叶适宜干燥加工方法。从12种化学成分含量上综合评价得出黄芩茎叶最优干燥加工方式为微波杀青30 s后红外50℃干燥。(4)本实验中比较了黄芩现代干燥加工方法(热风干燥、红外干燥、微波干燥)与传统干燥加工方法(晒干、阴干)对黄芩药材品质的影响。以黄酮类及酚酸类资源性化学成分作为指标来确定黄芩适宜干燥加工方法。从11种化学成分含量上综合评价得出黄芩最优干燥加工方式为热风50℃干燥。