硫熏（硫磺熏蒸）作为中药材养护方法已有百余年的历史,其能防虫防蛀,利于储藏管理,并能使药材色泽美观。然而硫熏对中药质量的影响一直备受争议。一方面硫熏过程中产生的二氧化硫一般被认为是有毒物质,虽然在食品中允许限量添加,但其残留过多可能带来安全隐患。另一方面硫熏会导致中药本身含有的次生代谢产物发生化学反应,由此可能导致其有效性和安全性的变化。中药中二氧化硫残留在现行《中国药典》中已做了限量检查,而硫熏所致药材内在化学成分的转变则是当前研究的薄弱点。按官能团划分,硫熏过程中能发生反应的主要有α,β-不饱和羰基、亲电烯基、苯甲醇羟基、半缩醛羟基、醛基、糖苷键等。其中亲电烯基、苯甲醇羟基、半缩醛羟基、醛基一般以取代基的形式存在于化合物中。而α,β-不饱和羰基不仅能作为取代基位于苯丙烯酸类等化合物中,而且可作为香豆素类、色原酮类、醌类结构母核的组成部分。且含α,β-不饱和羰基的化合物涵盖的药材种类较广,几乎包含了伞形科、唇形科等大部分中药。另外,已有研究表明α,β-不饱和醛酮类可与亚硫酸发生亲核加成反应,因此,硫熏可能导致含该类成分结构母核碳碳双键断开,由此可能对含有该类化合物药材的有效性及安全性产生较大的影响,而目前尚无关于硫熏对含α,β-不饱和羰基官能团化合物中药影响的系统研究。因此本课题针对含该官能团结构母核的成分开展深入的研究。本研究选取产地加工中存在硫熏加工,且富含香豆素的白芷、富含萘醌及苯丙烯酸的丹参、富含色原酮类成分的防风作为代表,研究硫熏对其化学成分、药效和毒性的影响。主要研究内容如下:1.基于代谢组学、组织化学定位及分离纯化等方法探讨硫熏对香豆素类成分的影响采用目前产地主流的硫熏方法对白芷进行处理,运用UPLC-PDA-Q-TOF-MS对硫熏前后白芷中所含化学成分进行结构解析,通过质谱裂解规律的总结,建立了白芷化学成分快速筛选表征的方法。在此方法的基础上对白芷中化合物进行了系统解析,出初步鉴定化合物共183种,其中双香豆素类成分56种,三香豆素类成分8种,呋喃香豆素类32种,含硫香豆素衍生物34种,其他类型化合物53种。采用PCA和OPLS-DA方法筛选硫熏过程中产生的含硫化合物。结果表明,硫熏过程中产生了大量的含硫化合物,含硫化合物的主要有两类,一类为香豆素类成分C-3和C-4之间碳碳双键断开形成的二氢香豆素磺酸类化合物,另一类是内酯键断开的开环二氢香豆素磺酸类化合物。运用DESI-MS对硫熏前后白芷中的化学成分进行了组织化学定位,结果表明,香豆素类成分主要位于无硫白芷横切面的韧皮部,对应的,二氢香豆素磺酸位于硫熏白芷韧皮部,也从侧面反映出香豆素类成分可转化为对应的含硫化合物。首次通过分离纯化的方法,得到2种含硫化合物单体,运用核磁共振法确定了其平面结构,分别为白当归素和水合氧化前胡素与亚硫酸的加成产物,将其分别命名为3,4-二氢白当归素-4-磺酸及（4R,12S）-3,4-二氢水合氧化前胡素-4-磺酸。并采用Mosher法、ECD法确定了（4R,12S）-3,4-二氢水合氧化前胡素-4-磺酸的C-4和C-12的绝对构型为4R,12S。2.基于代谢组学、化学合成结合分离纯化等方法探讨硫熏对色原酮及醌类成分的影响运用UPLC-PDA-Q-TOF-MS结合PCA和OPLS-DA对硫熏前后防风及丹参差异成分进行分析,结果表明,硫熏过程中色原酮类、丹参新酮及苯丙烯酸类成分可与亚硫酸发生加成反应,生成对应的含硫化合物。首次运用合成、分离纯化的方法,获得了硫熏防风中一种含硫化合物,并运用核磁的方法确定了其结构,将其命名为2,3-二氢升麻苷-2-磺酸。3.基于化学合成探讨硫熏对含α,β-不饱和羰基化合物的影响选取常用中药中含α,β-不饱和羰基化合物（包括不同结构的香豆素类、色原酮类、黄酮类、苯酞类及苯丙烯酸类）为底物,在常温下将其加入到过饱和的焦亚硫酸钠溶液中,模拟硫熏过程中发生的化学反应。结果表明,除黄酮类成分以外,其他α,β-不饱和羰基的化合物在硫熏过程中均能与亚硫酸发生加成发应,生成对应的含硫衍生物。提示硫熏过程中含α,β-不饱和羰基的化合物与亚硫酸的反应具有普遍性,但当α,β-不饱和羰基中的碳碳双键上连有较大的共轭基团时（如黄酮及多数丹参酮类）,受空间位阻和共轭效应的影响,加成反应不易发生。4.基于抗炎活性和细胞毒性研究,评价硫熏对白芷质量的影响以白芷为研究对象,运用脂多糖所致斑马鱼抗炎模型,对（4R,12S）-3,4-二氢水合氧化前胡素-4-磺酸、（4R,12S）-3,4-二氢水合氧化前胡素-4-磺酸的无硫原型化合物水合氧化前胡素、无硫药材水提液、硫熏药材水提液分别进行抗炎活性评价。结果硫熏前后白芷水提液抗炎活性无显著性差异,（4R,12S）-3,4-二氢水合氧化前胡素-4-磺酸与水合氧化前胡素抗炎活性亦无显著性差异。运用人肝L02细胞、人肾近曲小管细胞HK2和大鼠肾上腺嗜铬细胞瘤细胞PC12对（4R,12S）-3,4-二氢水合氧化前胡素-4-磺酸与水合氧化前胡素、无硫药材水提液、硫熏药材水提液分别进行细胞毒性评价。结果表明:同一给药浓度下,与水合氧化前胡素相比,（4R,12S）-3,4-二氢水合氧化前胡素-4-磺酸对所有细胞的细胞毒性均显著降低。但同一给药浓度下,硫熏前后白芷水提液对所有细胞的细胞毒性均无显著性差异。提示硫熏对白芷质量的影响较小。同时发现,加热煎煮过程中（4R,12S）-3,4-二氢水合氧化前胡素-4-磺酸可转化为其原型化合物,且二氧化硫残留量显著降低。说明合理煎煮,可部分抵消硫熏对白芷质量的影响。综上所述,本研究首次对含α,β-不饱和羰基官能团成分的代表性药材从成分解析、分离纯化、结构鉴定、有效性和安全性评价等不同层次进行系统研究,探讨硫熏对中药质量的影响。通过综合分析与评价,说明硫熏过程中含α,β-不饱和羰基官能团的化合物与亚硫酸的反应具有普遍性,在实际生产中值得关注;目前的实验结果表明,尽管硫熏会导致部分药材所含化学成分的转化,但对其抗炎活性和细胞毒性无显著影响,提示硫熏会对中药质量的影响有限。由于不同药材所含化学成分种类不同,应逐个开展深入的相关研究,全面科学地揭示硫熏对中药质量的影响。