花椒（Pericarpium Zanthoxyli）在我国资源丰富,且生物活性成分种类繁多,药理活性广泛。随着花椒药用价值,如消化系统、心血管系统、抑微生物作用、抗癌作用等研究以及化工、农药等领域的开发应用,花椒将不会停留在食品、香精香料等行业中,其他领域也将有着巨大的潜力和深远的意义。但我国对花椒基础性研究不够。如对不同品种、不同成熟度,同一品种产于不同地区的花椒有效成分缺乏系统深入的研究,这对花椒的精深加工和拓展应用领域极为不利。花椒现行质量等级标准中等级评定方法缺乏准确性和客观性,无法实现标准化和定量化；标准评定指标单一,能反映花椒内在质量的指标只有挥发油含量这一项,用这唯一指标来评价花椒的质量欠缺科学性和全面性。因此要深入研究花椒指标性成分,采用单一评价和整体评价方法相结合,对花椒进行相对宏观的质量考察,建立有效完整的品质评价方法。本文以花椒为原料,利用现代有效成分分离纯化技术,结合仪器鉴定及分析测试技术,对花椒中麻味物质进行了分离、纯化和鉴定,并建立了花椒中麻味物质HPLC定量测定方法；深入研究了花椒中挥发油近红外光谱测定、总生物碱紫外分光光度法测定、花椒柠檬烯及芳樟醇GC测定、花椒香气成分分析等方法,并进行相应的方法学考察；采用原子荧光分光光度法、原子吸收分光光度法等常规方法对花椒中重金属指标进行了测定；利用指纹图谱技术建立了花椒挥发油GC-MS指纹图谱及花椒HPLC指纹图谱,并经过严格的方法学考察；依据上述建立的化学成分测定方法及指纹图谱评价等花椒品质评价方法,并结合色差仪分析花椒外观色泽和显微镜观察花椒粉末特征,充分挖掘数据信息,系统分析了不同品种、不同产地、不同采收时期花椒内在品质的差异性,并采用GC-MS质谱和高分辨率飞行时间质谱分别对挥发油GC-MS和HPLC指纹图谱中差异性色谱峰进行了鉴定。本文立足于花椒品质评价方法的建立及应用,为花椒质量标准的建立及其开发利用提供了依据。主要研究结果如下：1、建立了花椒麻味物质的标准对照品制备技术及其HPLC定量测定方法：（1）花椒麻味物质的分离纯化流程：花椒→花椒油树脂→麻味物质粗分离→逆流干柱层析→合并浸提液→硅胶色谱柱层析→热石油醚溶解→低温冷冻结晶→制备型液相色谱纯化→热石油醚溶解→低温冷冻结晶→花椒麻味物质纯品（2）分析经制备型色谱分离纯化得到的P1、P2、P3纯度,用薄层色谱法鉴定,均只出现一个斑点,而用气相色谱归一化分析,纯度分别为75.25%、81.04%、72.13%；GC-MS分析纯度最高的P2晶体,分子离子峰质荷比均为263,依据碎片信息及参考文献,确定P2为花椒中的不饱和脂肪酰胺类物质。（3）高分辨率质谱TOF-MS对纯度最高的P2晶体进行分析,总离子色谱图中出现的三个峰经TOF提取离子计算,分子量基本一致,为263.2,并推算化合物元素组成为C₁₆H₂₅NO₂.不饱和度为5,同位素分布及丰度比与理论值一致,初步推断为羟基-α-山椒素或羟基-β-山椒素及其同分异构体。（4）建立高效液相色谱法测定花椒中麻味物质含量,方法线性范围为0-250μg/mL,回归方程为y=45.35x+31.7（R²=0.9977）；花椒麻味物质加样回收率为96.10%（RSD=5.91%, n=6）,回收率良好；方法专属性强、重复性好,但样品6h后测试不稳定,需低温下延长测试时间或尽快测试,最低检测浓度为0.1μg/mL。2、建立了花椒其他特征化学成分的测定方法：（1）近红外光谱法测定花椒中的挥发油,扫描分辨率为16cm^-1,扫描次数为128时,所得扫描光谱建立的定标模型对验证集中的20个样品进行预测,决定系数达到0.973,RMSEP达到0.272,RPD为6.28,模型预测能力最好,能够较准确地检测完整花椒颗粒中挥发油的含量。（2）花椒中柠檬烯、芳樟醇含量的测定方法,柠檬烯线性范围为0.4765-9.5300mg/mL,回归方程为Y=306213X-8925.9 （r=0.9997, n=7）;芳樟醇线性范围为1.0535～23.1300mg/mL,回归方程Y=225875X+25659（r=0.9994, n=8）。所建立的方法重复性、稳定性好,加样回收率高,方法可行,可用于花椒质量的定量控制。（3）试验中建立的酸性染料比色法测定花椒中总生物碱含量,线性范围为0.2-1.0mg,回归方程为y=0.917x-0.00188（r=0.9932）,且方法重复性好,稳定性好,加样回收率高,方法可控。（4）优化比较花椒中五种元素的测定方法,方法线性好,回收率在71%-102%之间,符合痕量分析的要求,并用建立方法测定国家级标准物质杨树叶中的各元素,结果各元素测定值均在允许值范围内,表明方法可用于花椒中重金属的控制。3、建立了花椒挥发油GC-MS指纹图谱技术研究：（1）建立的花椒挥发油指纹图谱分析方法,精密度、重现性、稳定性好,方法可行,符合指纹图谱评价技术的要求。（2）建立的青花椒挥发油GC-MS特征指纹图谱中共有10个共有峰,青花椒（1-16号样品）挥发油GC-MS指纹图谱的相似度都不低于0.97,说明各地所产青花椒主要峰群的整体图貌基本一致,质量较稳定,相似度较高。（3）建立的红花椒挥发油GC-MS特征指纹图谱中共有11个共有峰,红花椒（18-33号样品）挥发油GC-MS指纹图谱的相似度除18、19、20号甘肃产红花椒相似度较低外,其他红花椒具有较高相似度,说明各地所产红花椒主要峰群的整体图貌基本一致,质量较稳定,但存在个别地区性差别。4、建立了花椒HPLC指纹图谱技术研究：（1）建立的花椒HPLC指纹图谱方法具有良好的精密度、稳定性、重复性,符合指纹图谱评价技术要求。（2）通过《中药色谱指纹图谱相似度评价系统A版》（研究版）提取青花椒HPLC图谱共有模式,组成HPLC特征指纹图谱并计算各批次样品的相似度,结果特征指纹图谱中有9个共有峰,18批青花椒样品相似度都很低,相似度为0.52～0.67之间,表明不同产地青花椒内在品质差异性很大。（3）通过《中药色谱指纹图谱相似度评价系统A版》（研究版）提取红花椒HPLC图谱共有模式,组成HPLC特征指纹图谱并计算各批次样品的相似度,结果特征指纹图谱中有11个共有峰,15批红花椒样品中,除样品（甘肃秦安县郭家镇寺咀村大油椒,编号29）样本外,其他十四批样品相似度均大于0.97,表明不同产地红花椒内在品质很相似。5、结合花椒色泽及粉末显微特征,利用上述建立方法对花椒内在品质进行评价：（1）青花椒和红花椒的挥发油与麻味物质含量变异系数均较小（均小于5%）,表明两个品质指标相对比较稳定；青花椒挥发油含量均值约为红花椒的2.4倍,分别为5.278mL/100g和2.211mL/100g,而麻味物质含量均值约为红花椒的1.6倍,分别为14.797mg/g和9.390mg/g；从挥发油和麻味物质两个特征指标来看,青花椒品质优于红花椒。（2）青花椒、红花椒的挥发油和麻味物质含量两个特征指标与其颜色四个指标（△L、AA.△B、AE）之间无显著相关性；青花椒挥发油和麻味物质含量两个指标之间有极显著止相关（P≤0.01）,而红花椒挥发油和麻味物质含量两个指标之间无显著相关；不同产地青花椒挥发油和麻味物质之间都存在显著性差异（P<0.05）,而不同产地红花椒麻味物质之间不存在显著性差异,而挥发油含量有显著性差异（P<0.05）。（3）青花椒、红花椒中柠檬烯、芳樟醇、生物碱含量都不稳定,含量变异系数大,均超过25%；由柠檬烯指标来看,青花椒平均值为12.89 mg/g,而红花椒平均值为14.04mg/g,经显著性差异分析,青花椒与红花椒之间无显著性差异（P>0.05）；由芳樟醇指标来看,青花椒平均值为72.53mg/g,而红花椒平均值为7.94 mg/g,经显著性差异分析,青花椒与红花椒之间存在极显著性差异（P<0.01）；由生物碱指标来看,青花椒平均值为1.44%,而红花椒平均值为0.96%,经显著性差异分析,红花椒与青花椒之间存在显著性差异（P<0.05）。（4）重庆江津青花椒在6月8日左右采收,香气成分信息比较丰富,麻味物质含量最高,为13.65mg/g,但挥发油含量不是最高,为4.22mL/100g。（5）青花椒挥发油共有峰中,萜烯类平均占共有峰的41.95%,醇类56.06%,酮类1.99%。红花椒挥发油共有峰中,萜烯类平均占共有峰的52.59%,醇类34.50%,酯类12.91%。（6）青花椒挥发油经聚类分析后,16批样品聚为4类,这4类青花椒产地分别是四川洪雅藤椒基地、云南昭通、重庆、四川金阳；红花椒挥发油经聚类分析后,16批样品也聚为4类,分别是甘肃天水市秦安县郭家镇大油椒、甘肃天水市秦安县和四川阿坝州金川县、四川汶川县、四川汉源和凉山州。（7）四川汉源红花椒相似度很好,基本都达到1,表明在汉源不同乡镇种植的花椒内在品质基本一致；而四川金阳青花椒品质差异性很大,相似度很低；江津青花椒除一批样品外,相似度都达0.97以上。（8）红花椒和青花椒HPLC特征指纹图谱中,差异性特征峰初步推断为不饱和五烯酰胺,即羟基-γ-山椒素或2-羟基-N-异丁基-2,4,8,10,12-十四烷五烯酰胺及其同分异构体。本文首次建立花椒挥发油GC-MS指纹图谱及花椒HPLC指纹图谱,方法精密度、重现性、稳定性好,方法可行,符合指纹图谱评价技术的要求：首次系统地建立了花椒中柠檬烯、芳樟醇、生物碱及五种重金属元素多个指标含量测定方法,并经过严密的方法学验证；首次将单个成分评价与指纹图谱技术评价方法相结合,充分挖掘指纹图谱数据信息,结合质谱鉴定技术和数据统计分析理论,对不同产地、不同品种、不同采收时期花椒的各指标含量、指纹图谱组分、含量的差异性进行了系统深入的比较分析,为花椒内在品质评价提供化学研究基础；首次采用高分辨率飞行时间质谱对分离纯化制备的P2晶体进行了鉴定,分子式为C₁6H₅NO₂,应为羟基-a-山椒素或羟基-β-山椒素及其同分异构体；首次利用高分辨率质谱对红花椒和青花椒HPLC指纹图谱中差异性特征峰进行了鉴定,推断为不饱和五烯酰胺,即羟基-Y-山椒素或2-羟基-N-异丁基-2,4,8,10,12-十四烷五烯酰胺及其同分异构体。本文受国家白然科学基金项目“基于近红外光谱的花椒品质快速检测机理及模型优化方法研究”（30671198）和重庆市重点自然科学基金项目“花椒和生姜中功效成分的组成和功能性质及定量检测方法研究”（CSTC,2006BA1007）”的资助。