目的:本文主要从藏菖蒲精油的提取工艺优化、挥发性成分分析、抑菌活性、抗氧化活性、抗肿瘤活性进行了一系列研究,探讨不同产地藏菖蒲药材差异,为不同产地藏菖蒲资源的开发利用和临床合理用药提供理论依据。方法:1、以林芝产地藏菖蒲为研究对象,采用水蒸气蒸馏法提取精油,在单因素实验基础上,选取浸泡时间、提取时间、溶剂倍数3个因素为自变量,以精油得率为因变量,采用Box-Behnken响应面法对藏菖蒲精油提取工艺进行优化;采用气相色谱四极杆飞行时间串联质谱(GC/Q-TOF MS)对藏菖精油成分进行分析研究,通过与NIST11.L标准谱图库比对并结合文献进行化合物鉴定,峰面积归一化法计算各成分相对百分含量。2、以西藏、四川、湖北、江西、安徽5个省份共8个产地的藏菖蒲药材为研究对象,采用顶空固相微萃取-气质联用方法(HS-SPME-GC-MS)结合正交偏最小二乘法-判别分析(OPLS-DA),对不同产地的藏菖蒲挥发性成分进行共有成分和差异性成分分析,探讨不同环境对挥发性成分组成的影响。3、以3种革兰阳性菌和4种革兰阴性菌为供试菌,采用滤纸片法测定西藏产区3个产地藏菖蒲精油的抗菌活性,探讨不同产地藏菖蒲精油抑菌能力的规律;通过对D更多PPH自由基、羟基自由基的清除能力考察3个产地藏菖蒲精油的体外抗氧化活性。4、采用CCK-8法检测不同产地和不同浓度的藏菖蒲精油和乙醇提取物对乳腺癌MDA-MB-231细胞活力的影响;利用流式细胞术测定各细胞DNA周期及细胞凋亡率;Transwell小室检测对细胞迁移的影响;Western Blot测定线粒体途径凋亡蛋白表达,探讨对乳腺癌细胞凋亡的可能机制和途径。结果:1、经响应面法优化后确定其最佳提取工艺为:浸泡时间为2.4 h,提取时间为6.7 h,溶剂倍数为10.6倍。在此条件下3次重复试验的精油得率实测值为1.476%,RSD为0.4%,与预测值1.482%接近,误差为0.41%。从藏菖蒲精油中共鉴定了 58个化RSL3配制合物,主要为萜类化合物,相对百分含量在3%以上的化合物有11种。2、8个产地藏菖蒲药材共鉴定了挥发性成分96种,包括萜烯类47种,醇类17种,酮类14种,醚类5种,苯丙素类3种,烯烃类4种,其他化合物6种,在拉萨、林芝、昌都、安庆、亳州、成都、宜昌及宜春产地分别鉴定了 46、43、44、35、38、38、38和44种挥发性成分,不同产地药材共有成分17种。通过OPLS-DA的变量重要性投影值(VIP)筛选得到34个差异性成分。3、除绿脓杆菌外,3个产地藏菖蒲精油对其余6种细菌均有不同程度的抑制作用,以林芝产地精油对6种供试菌的抑菌活性最强。3个产地精油均对金黄色葡萄球菌表现出明显抑菌效果,而对大肠杆菌效果均不佳。不同产地精油均具有一定的抗氧化活性,且在一定浓度范围内,抗氧化能力的大小具有浓度依赖性。拉萨、林芝、昌都产地精油对清除DPPH自由基的IC50分别为118.73、114.91、165.01 μL/mL,对清除羟自由基的 IC50 分别为 179.59、175.10、216.00 μL/mL。4、3个产地藏菖蒲精油均能以时间和浓度依赖性地降低MDA-MB-231细胞活力;拉萨和林芝产地藏菖蒲乙醇提取物对细胞增殖的抑制作用强于昌都产地,其中以林芝产地藏菖蒲乙醇提取物作用最强,其作用强度与处理时间和乙醇提取物浓度呈正相关。Transwell实验结果显示,林芝产地藏菖蒲精油和乙醇提取物均显著地减少了迁移的MDA-MB-231细胞数量,表明MDA-MB-231细胞的迁移能力受到抑制。林芝产地藏菖蒲精油显著降低G1期细胞比率,显著增加medicine bottlesS期细胞比例,导致MDA-MB-231细胞S期阻滞,进而抑制细胞增殖;林芝产地藏菖蒲乙醇提取物作用于MDA-MB-231细胞后,G1期细胞比率降低,G2期细胞比率增加,S期无明显变化;二者均能不同程度显著地诱导MDA-MB-231细胞凋亡,且均以早期凋亡为主;均显著地上调了促凋亡蛋白Bax的表达水平,同时显著地抑制了抗凋亡蛋白Bcl-2的表达水平,Bax与 Bcl-2的比值(Bax/Bcl-2)显著地上调,Caspase-9的表达水平也显著提高。结论:1、Box-Behnken响应面法所建立的数学模型具有良好的预测性,所选工艺条件稳定性和重现性好。3个因素对精油得率的影响均显著,且浸泡时间和提取时间、提取时间和溶剂倍数两两交互作用明显。GC/Q-TOF-MS能对精油成分进行快速分析,该方法灵敏度高,准确性好,操作简单,适用于藏菖蒲精油分析。2、利用HS-SPME-GC-MS联用技术,实现了藏菖蒲药材挥发性成分的快速检测与可视化分析。8个产地藏菖蒲挥发性成分组成和含量有较大差异,各产地中共有成分17种,但在含量上具有较明显差异,说明藏菖蒲的资源品质参差不齐,受土壤、水分、光照等地理因素影响。西藏3个产地药材在种类和含量上较为丰富,可能由于其生长于独特的高原极端环境,其次生代谢产物丰富多样,在以后科学研究和生产中可深入研究。本研究为解析不同产地藏菖蒲挥发性物质提供基础研究数据,可为辨别不同产地藏菖蒲药材及其质量评价提供理论基础。3、林芝产地精油在抑菌能力和抗氧化能力上优于其他产地。不同产地精油在抑菌活性和抗氧化活性上存在差异,可能是由于生长环境、保存条件、采收季节的差异,使其在精油含量和成分上有差异。可以进一步深入研究林芝产地精油,为新型抑菌剂和抗氧化剂的开发提供理论参考。4、藏菖蒲精油和乙醇提取物均能不同程度抑制MDA-MB-231细胞增殖和迁移,阻滞细胞周期,并通过激活内源性线粒体介导的凋亡通路诱导MDA-MB-231细胞凋亡。