当归非药用部位化学成分及抗炎活性物质研究

The situation of mass waste and low utilization rate of traditional Chinese medicine (TCM) resources is serious, and the mass waste of non-medicinal part of TCM plants is especially prominent. Angelica sinensis is a TCM plant with a long history in China and being used widely in home and abroad, but the non-medicinal part of A. sinensis is a class of mass abandoned TCM resources. Previous studies showing that the root of A. sinensis and the aerial parts of A. sinensis have the same functions, however, lacking of chemical constituent studies limit the utilization of the aerial parts of A. sinensis. Based on our previous research of chemical constituents of medicinal part of A. sinensis, the applicant set about chemical analysis of non-medicinal part and medicinal part of A. sinensis and anti-inflammatory active evaluation of fractions from non-medicinal part. The results show that mass unknown anti-inflammatory active terpenoids components exist in the non-medicinal part of A. sinensis. At the same time, the major active components are same as medicinal part of A. sinensis. Base on our previous works, firstly, we intend to study on anti-inflammatory active terpenoids substances from the non-medicinal part of Angelica sinensis, and the structure-anti-inflammatory relationships and mechanism of anti-inflammatory action. Meanwhile, it is possible to discover the natural sources of anti-inflammatory lead compounds. Secondly, we plan to establish the content determination of major active components, and clarify the actual contents of these components, which contribute to the supplement a new source of the active component and standard substance of TCMs. In conclusion, this project intended to provide theoretical foundation for the high-valued exploitation of non-medicinal part of A. sinensis.

中药资源的大量浪费和低利用率情况形式严峻，中药植物非药用部位的大量废弃尤为突出。当归是我国历史悠久的传统中药植物，国内外应用广泛，其非药用部位一直被废弃。现有研究表明当归非药用与药用部位具有相似功效，而非药用部位因化学成分等研究的不足，限制其高值化开发利用。前期工作中，申请人基于当归药用部位化学成分研究，展开了当归药用与非药用部位的化学轮廓差异性分析，并结合馏分水平的抗炎活性评价，发现非药用部位存在大量未被揭示的萜类差异性成分，且具有抗炎活性，同时也发现存在与药用部位相同的活性主含成分。申请人拟在前期工作基础上，展开当归非药用部位萜类抗炎活性物质研究，探究其构效关系及作用机制，有望获得天然来源的抗炎先导化合物，并对主含成分进行定量分析，明晰其主含成分的含量，为中药活性组分及标准品原料来源提供新的途径。本项目将有望全面揭示当归非药用部位化学成分，为当归地非药用部位高值化开发提供理论依据。

当归为伞形科当归属植物当归（Angelica sinensis）的干燥根茎，广泛分布于我国的甘肃、云南、四川等省。当归具有补血、活血、调经止痛等功效，具有妇科圣药之美称。据统计，2015年岷县当归年产量达到2万吨，年产值达11.8亿人民币。然而，当归非药用部位的经济和药用价值却一直被忽视，至今没有得到有效开发利用。本项目采用UHPLC-DAD技术，对当归地上部分和地下部分进行了化学轮廓分析，揭示了二者非挥发性成分化学轮廓的差异性和相似性。针对当归地上部分中与地下部分的差异性部位，综合采用多种色谱学手段分离得到了33个化合物，包括13个单萜类成分（1−12a/b）、9个苯酞类成分（13−21）和11个苯丙素类成分（22−31）。同时采用 NMR、X-ray 单晶衍射、改良后的Mosher法、量子化学计算、钼盐法等确定了它们的结构。单萜通常是由两分子的异戊二烯通过“head-to-tail”方式相连而形成的一类天然产物，“non-head-to-tail”方式相连的单萜非常稀有。化合物6−10是一类罕见的、由“head-to-middle”方式相连形成的、具有1,1,2,5-四甲基环己烷母核的单萜。通过对当归地上部分的化学轮廓分析发现，Z-藁本内酯是其含量最高的化学成分。采用外标两点法，对当归地上部分的Z-藁本内酯进行初步的定量分析，结果表明，Z-藁本内酯的含量达到1.57 mg/g。采用UHPLC-DAD-ESI-HRMS联用技术，将从当归（地上/地下）中分离得到的42个单体化合物作为对照品，对当归地上部分和地下部分的相同性成分和差异性成分进行了指认。根据当归传统功效及现代药理学活性，我们分别采用抗血小板聚集模型、α-糖苷酶抑制模型和抗菌模型评价了大部分化合物的抗凝血、降血糖活性和抗菌活性。结果表明，化合物8针对二磷酸腺苷（ADP）诱导的血小板聚集具有显著的抑制活性，大部分苯酞类化合物针对花生四烯酸（AA）诱导的血小板聚集具有显著的抑制活性。降血糖活性评价中，化合物12a显示出了与阳性药（阿卡波糖）相当的抑制活性。除此之外，本项目构建微生物转化技术，对当归非药用部位活性成分Z-丁烯基苯酞进行了微生物转化。本研究为后续对当归地上部分的合理开发应用提供了科学依据。