藤黄科(Clusiaceae)藤黄属(Garcinia)植物为乔木或灌木,全球约450种。我国有20种,其中13个为特有种；主要分布在云南、广西、福建、广东、海南、台湾等热带或亚热带地区。该属植物具有重要的食用价值和药用价值,如山竹(莽吉柿)是著名的热带水果；云南藤黄、大叶藤黄、岭南山竹子的成熟果实可直接食用。藤黄属植物作为药用植物已有悠久的历史,中医主要将藤黄用于治疗痈疽肿毒、溃疡、湿疮、肿瘤、顽癣、跌打损伤、创伤出血及烫伤。在我国民族地区,傣族、壮族、哈尼族、黎族等广泛使用藤黄属植物作为传统民族药物。然而,当前我国对藤黄属植物的研究仍存在不足：我国产藤黄属植物资源分布、民间相关传统知识记录不完整；我国产的藤黄属植物仍缺少药效物质基础研究；藤黄属物种的代谢成分分析评价鲜有报道。因此,本课题主要以民族植物学、植物化学、药理学及植物代谢组学等多学科手段来研究藤黄属植物,包括以下研究内容：(1)研究我国藤黄属植物的代谢成分,(2)发现先导化合物,(3)阐明药效的物质基础,(4)验证和解释传统药物学知识。本研究的主要结果和结论有：1.通过民族植物学调查,获得了不同民族地区的人们利用藤黄属植物的信息和用途,主要功能为食用、药用、建筑木材和观赏用途。调查发现大多数藤黄属植物处于野生状态,需加强种质资源的基础研究。采集到藤黄属植物13种(大苞藤黄、云树、长裂藤黄、山竹、多花山竹子、怒江藤黄、岭南山竹子、金丝李、大果藤黄、菲岛福木、大叶藤黄、版纳藤黄、云南藤黄),共42份研究材料。2.对岭南山竹子(Garcinia oblongifolia)的果实开展化学成分研究,运用高速逆流色谱和循环制备液相色谱法,快速分离得到5个化合物,分别为oblongifolin C, oblongifolin A, volkensiflavone, GB-1a和β-谷甾醇,其中volkensiflavone和GB-1a为首次从该植物中分离得到。3.基于超高效液相色谱-四级杆飞行时间串联质谱(UPLC-QTOF-MS)的代谢组学,结合斑马鱼模型分析研究大叶藤黄(Garcinia xanthochymus)果实的抗血管生成的活性成分。比较分析了种子、果肉和果皮的70%甲醇提取物抑制斑马鱼胚胎肠下静脉血管生成情况,确定果肉和果皮提取物显示显著活性；其次通过多变量分析(PCA, OPLS-DA),快速鉴定了13个标识性化合物。其中双黄酮类化合物amentoflavone为活性化合物,从分子作用机制证实了amentoflavone抑制斑马鱼胚胎血管生成的相关基因Angpt2和Tie-2表达。本研究首次发现双黄酮类化合物对斑马鱼具有抗血管生成的作用；首次发现大叶藤黄果实具有抗血管生成的功效。4.运用新的UPLC-QTOF-MSE分析技术快速鉴定金丝李(Garcinia paucinervis)种子提取物的苯甲酮类化合物。通过MSE模式获得碎片离子信息和裂解途径规律,推测已知和未知苯甲酮类化合物,共发现31个峰含有苯甲酮类化合物,其中12个峰含有未知化合物。进一步分离纯化未知目标峰,通过核磁共振、质谱、计算电子圆二色谱等鉴定结构,获得了5个新的多异戊烯基取代苯甲酮类化合物,命名为paucinone E-I(1-5)。药理活性分析表明,paucinone G(3)和paucinone H (4)对人类三种乳腺癌细胞系(MDA-MB-231, SKBR3,MCF-7)显示良好的细胞毒性,IC50值的范围分别在15.70-23.23 μM和10.34-19.02μM,是潜在的抗乳腺癌药物。运用UPLC-QTOF-MSE研究藤黄属植物中新苯甲酮类化合物是一种快捷、高效、可行的研究手段。本研究结果进一步支持了我国特有种植物金丝李的药用价值。5.比较分析岭南山竹子的枝条、叶片和果实的代谢成分和活性UPLC-QTOF-MS和MSE快速的分析和鉴定了40个化合物,包括9个双黄酮类、17个(?)酮类和14个苯甲酮类化合物,其中15个化合物在该植物中首次报道。热图分析显示这三类化合物在枝条中含量相对较高,(?)酮类化合物在果实中含量最低,双黄酮类化合物在叶片的含量相对较少。活性实验表明：枝条的提取物较叶片和果实,具有更强的癌细胞(MCF-7)毒活性和显著的抗氧化活性,枝条提取物活性作用可能与其含有较高的(?)酮类化合物有关。6.运用植物代谢组学方法对我国产藤黄属植物的13个种42份样本进行代谢成分分析。确定了分析藤黄属植物超高液相质谱的最佳条件；主成分分析发现,除了栽培的莽吉柿外,其余12个种的代谢成分可分为三大簇,与《中国植物志》记载的藤黄属植物分类结果有相似性；主成分分析藤黄属植物中的中国特有种与非特有种、可食用与非食用种,其代谢成分均有明显的区别,而药用种和非药用种的代谢成分无明显区别。藤黄属植物的代谢成分与其分布、功能用途存在一定的关联性。本论文是现代民族植物学研究的一个新尝试,强调现代技术手段在民族植物学研究中的应用,尤其以UPLC-QTOF-MS技术主导代谢组学为主,结合植物化学、药物化学、药理学等手段来研究我国少数民族传统利用的藤黄属植物,研究水平涉及植物的某个具体部位、不同部位、同属不同种之间的代谢成分及关联性,并发现了新的活性化合物,支持和验证了民间的用途,表明现代民族植物学研究的广阔应用前景。本研究结果为该属植物的食用和药用价值、传统植物学知识的科学评价、种质资源收集策略、药材质量控制、化学分类学等提供科学依据,有利于我国藤黄属植物资源的保护和可持续利用。