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紫草为多基源药材,收载于《中国药典》,紫草素和紫草呋喃类化合物被认为是紫草的主要有效成分。然而,市场上的紫草来源复杂、品种各异、产地混乱、质量等级参差不齐,无法保证该药材的用药安全和疗效,其根本原因是缺乏完善的紫草资源与品质评价方法。为了更好地评价药用紫草的资源品质并阐明其药效物质基础,我们需建立能全面、特异性识别、表征紫草素和紫草呋喃类成分的确实可靠的定性定量分析方法,特征轮廓谱分析方法恰好是达到该目的的极佳途径。因此,本课题以新疆紫草、内蒙紫草和硬紫草三种紫草为研究对象,以紫草素和紫草呋喃类成分的特征轮廓谱分析为核心,围绕紫草资源与品质评价为主要内容展开,论文共分为五个部分：1.紫草化学成分的提取、分离与结构鉴定我们从紫草的二氯甲烷部位分离得到22个化合物,鉴定了其中20个化合物的结构,其中包含两个新的紫草素二聚体类,这些化合物作为标准品用于后续研究。2.基于UHPLC-QTOF-MS/MS技术的药用紫草中紫草素和紫草呋喃类化合物的系统鉴定和数据挖掘策略研究首先分析和总结紫草素和紫草呋喃类标准品在负离子电离模式下质谱裂解规律,找到各结构亚型的诊断离子,在此基础上,提出基于UHPLC-QTOF-MS/MS技术的“两步法”数据挖掘策略用于快速筛选和系统鉴定复杂组分中的紫草素和紫草呋喃类化合物。应用该策略,我们从混合产地紫草样品鉴定了58个化学成分,其中有32个化合物未见文献报道。本研究为后续实验研究提供重要科学依据。3.基于UHPLC-QTRAP-MS/MS (MRM)技术的药用紫草中紫草素和紫草呋喃类成分的特征轮廓谱分析方法研究我们整合应用UHPLC-QTOF-MS/MS和UHPLC-QTRAP-MS/MS两种液质联用仪的不同扫描功能,总共从紫草混合样品中系统鉴定了74个化合物。同时预测并制定了100对特征性MRM离子对,在仔细核对其EPI图谱和Rt信息的基础上采用UHPLC-QTRAP-MS/MS (MRM)技术建立了紫草中紫草素和紫草呋喃类化合物的特征轮廓谱分析方法,为紫草的资源品质评价和开发利用提供了重要基础。4.基于紫草素和紫草呋喃类成分特征轮廓的药用紫草品质资源评价研究初探首先构建了不同来源紫草中紫草素和紫草呋喃类成分的特征轮廓谱数据库,采用主成分分析评价不同来源紫草资源,借鉴谱效关系研究方法将特征峰与紫草体外抗肿瘤活性指标关联分析。结果表明三种紫草的种间、种内均表现差异。主成分分析结合T检验分析初步研究表明化合物β, β-dimethylacryl-shikonin shikonofuran A、 1-methoxyacetylshikonin、 propionylshikonin shikonofuran E有望作为区别三种紫草品种最可能的化学标志物。谱效关系研究辨识了27个紫草素与紫草呋喃类成分可能为紫草提取物抑制人宫颈癌HeLa细胞的主要活性成分。综合化学成分和抗肿瘤活性数据分析,市售硬紫草并不比新疆紫草和内蒙紫草差,三种紫草药材的质量参差不齐,根本原因并不是由紫草种属引起的,其它更深层次原因还有待进一步研究确定。5. HPLC-MS法同时测定药用紫草中多种紫草素和紫草呋喃类化合物的含量我们建立了紫草中异戊酰紫草素、乙酰紫草素、p,p-二甲基丙烯酰紫草素等13种紫草素与紫草呋喃类化合物的HPLC-MS含量测定方法,对22批次的紫草样品进行分析,准确评价市售紫草药材的质量并分析其原因。本实验所建立的含量测定方法专属性强、灵敏度高、分析时间短,线性范围宽,样品前处理简单,适合大量样品的批量分析,可用于紫草及相关科属药用植物及其制剂的质量控制研究。