液-質(zhì)聯(lián)用技術在中藥分析中的應用

羅 芬

(廣東食品藥品職業(yè)學院，廣東 廣州 510520)

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液-質(zhì)聯(lián)用技術在中藥分析中的應用

羅 芬

(廣東食品藥品職業(yè)學院，廣東 廣州 510520)

液-質(zhì)(LC-MS)聯(lián)用技術將LC的高分離能力與MS的結構鑒別功能結合起來，已廣泛應用于中藥成分的定性、定量和藥動學等研究。簡要綜述了LC-MS技術在中藥化學成分分析、中藥質(zhì)量控制、中藥藥動學研究、中藥代謝研究以及代謝組學研究等方面的應用進展，并分析了其存在的問題及應用前景。

中藥分析；液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用；中藥質(zhì)量控制；中藥藥動學；中藥代謝組學

液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用(LC-MS)技術是以液相為分離手段，以質(zhì)譜為鑒定工具的一種分離分析技術。它將LC的高分離能力與MS的結構鑒別功能結合起來，廣泛應用于中藥成分的定性、定量、體內(nèi)代謝、藥代動力學及代謝組學研究等諸多方面。本文根據(jù)近年來所報道的相關文獻，就目前常用的液-質(zhì)聯(lián)用技術及其在上述幾方面的應用進行綜述。

1 液-質(zhì)聯(lián)用分類

目前常用的液相色譜與質(zhì)譜聯(lián)用具有兩大分類系統(tǒng)，一種是從質(zhì)譜的離子源角度來劃分，包括電噴霧離子源(ESI)、大氣壓化學電離源(APCI)和大氣壓光電離源(APPI)等；另一種是從質(zhì)譜的質(zhì)量分析器角度來劃分，包括四極桿(Q-MS)、離子阱(IT-MS)、三重四極桿(TQ-MS)、飛行時間質(zhì)譜儀(TOF-MS)和傅立葉變換質(zhì)譜儀(FT-MS)等。

2 液-質(zhì)聯(lián)用技術在中藥分析中的應用

2.1 中藥化學成分分析

中藥及其制劑往往成分復雜多樣，成分研究采用傳統(tǒng)提取分離方法，再通過光譜和質(zhì)譜等分析技術進行鑒定，分離提純工作量大。而采用LC-MS聯(lián)用技術進行中藥化學成分分析，可以同時得到化合物的保留時間、紫外光譜、分子量及特征結構碎片等豐富信息，具有高效快速和高靈敏度的特點，只需對樣品進行簡單預處理或衍生化，因此在中藥化學成分分析中得到廣泛應用。

孫健等[1]應用LC-MSn聯(lián)用技術研究柴胡皂苷類的化學成分，得到各化合物的總離子流圖和多級質(zhì)譜圖從而鑒定出23個化合物。張加余等[2]鑒定馬錢子中的生物堿類成分。采用HPLC-ESI-MS/MS對 4 類生物堿的裂解方式，結合保留時間、質(zhì)荷比以及多級串聯(lián)質(zhì)譜數(shù)據(jù)進行研究，鑒定了18 個生物堿成分。汪祺等[3]分析生脈注射液中木脂素類化學成分，以五味子中間體化學成分研究為基礎，采用LC-IT-MS聯(lián)用儀對8 家生產(chǎn)企業(yè)的生脈注射液樣品進行化學成分指認。發(fā)現(xiàn)8 家生產(chǎn)企業(yè)共有成分為五味子醇甲、戈米辛D、戈米辛J和當歸酰戈米辛Q。張靖等[4]采用UPLC-ESI-LTQ-Orbitrap質(zhì)譜分離分析三芪口服液中化學成分，根據(jù)精確相對分子量信息和多級質(zhì)譜碎片信息，結合對照品質(zhì)譜行為，從復方三芪中快速分析鑒定了39個成分。

液相色譜-飛行時間質(zhì)譜(LC-TOF-MS)全掃描模式下可以準確測出分子量，已廣泛應用于中藥復雜體系成分分析及化合物結構鑒定。母會丹等[5]采用UPLC/Q-TOF-MS在正負離子模式下對白芍甲醇提取物中的化學成分進行分離及結構鑒定。根據(jù)各個色譜峰在質(zhì)譜中的精確相對分子質(zhì)量、質(zhì)譜碎片結構信息和色譜保留規(guī)律，成功鑒定了白芍中 9 個化合物。其中化合物1為沒食子酰基蔗糖，其余均為單萜苷類化合物。

2.2 中藥質(zhì)量控制研究

中藥質(zhì)量控制主要是對與其功效有關的活性成分或指標性成分進行定性鑒別及含量測定。但大量研究表明，中藥的藥效并非是單個或某幾個指標成分在起作用，而是多成分共同作用的結果。因此，從單一指標性成分控制向多指標發(fā)展是中藥質(zhì)量控制研究的必然趨勢。

HPLC-MS由于本身的特殊優(yōu)勢，在中藥多成分測定中發(fā)揮了優(yōu)勢。參甘冠心合劑是一種治療冠心病心絞痛的經(jīng)驗方劑，藥味眾多，體系復雜，主要含有黃酮類、苯丙素苷類、酚酸類、芳香酸類等化學成分群。張藝竹等[6]采用液相-三重四極桿質(zhì)譜聯(lián)用技術首次對參甘冠心合劑中的芍藥苷、毛蕊花糖苷、阿魏酸、柚皮苷、丹酚酸 B、黨參炔苷、橙皮苷、甘草苷、異甘草苷、甘草素、異甘草素等 11 種成分同時進行測定，實現(xiàn)對中藥復方制劑中多種成分進行定量測定，以對其質(zhì)量進行更好的控制。汪祺等[7]采用UPLC建立了生脈注射液指紋圖譜，標定了18個共有峰，同時，采用離子阱質(zhì)譜聯(lián)用技術，通過二級質(zhì)譜信息，結合對照品及文獻報道，確定18個共有峰化合物的結構，為進一步探討生脈注射液的物質(zhì)基礎，以及控制產(chǎn)品質(zhì)量提供實驗依據(jù)。

質(zhì)譜檢測的高靈敏度適于樣品中低含量組分或毒性成分的測定。研究報道山豆根生物堿是其功效和毒性的主要物質(zhì)基礎，其中生物堿中的金雀花堿類毒性更大。李妃等[8]采用HPLC-MS法，多反應監(jiān)測掃描方式同時測定山豆根樣品中苦參堿、氧化苦參堿、金雀花堿和 N-甲基金雀花堿的含量，為控制毒性較大的金雀花堿型生物堿成分含量提供參考。該方法適用于含量微少或基質(zhì)較復雜的樣本。

2.3 中藥藥動學研究

中藥藥動學研究中需對生物樣品中的微量成分(原藥、代謝物等)同時進行分析，LC-MS由于其強大的分離鑒定優(yōu)勢，不僅能夠同時測定樣品中復方制劑的多組分濃度，而且對代謝物能夠進行定性，滿足生物樣品分析中的要求，逐漸成為中藥藥代動力學研究的重要工具之一。為了了解氧化苦參堿在體內(nèi)轉化為苦參堿的量，便于臨床確定給藥劑量及掌握藥物發(fā)揮藥效與毒性的物質(zhì)基礎，王素軍等[9]通過液相-串聯(lián)質(zhì)譜(LC/MS/MS)法測定ig和iv氧化苦參堿后氧化苦參堿和代謝產(chǎn)物苦參堿的血藥濃度，以及ig和iv苦參堿后苦參堿的血藥濃度,對氧化苦參堿在食蟹猴體內(nèi)的轉化率及代謝特點進行研究。王瑩等[10]采用超高效液相色譜-串聯(lián)三重四極桿質(zhì)譜議同時測定決明子特有蒽醌類成分橙黃決明素、黃決明素、決明素和1-去甲基決明素在大鼠血漿中的濃度，以此為指標進行藥動學研究，全面地反映了決明子在大鼠體內(nèi)的吸收過程。王佩瑤等[11]利用 UPLC/TOF-MS 進行血清樣品分析，考察了雙龍方(人參、丹參)中人參皂苷、丹參酚酸兩大類物質(zhì)在大鼠體內(nèi)的藥代動力學參數(shù)，測定了雙龍方中丹參素、丹參酚酸G、丹參酚酸K、丹參酚酸M、人參皂苷Rb1、Rb2、Rc、Rd、M-Rb1、M-Rd 10種成分的峰濃度。明確了雙龍方中有效部分人參總皂苷和丹參總酚酸在大鼠體內(nèi)的藥動學規(guī)律，為臨床合理用藥提供參考依據(jù)。

2.4 中藥代謝研究

LC-MS聯(lián)用技術在分析中藥代謝產(chǎn)物時，由于其選擇性強、靈敏度高且可以獲得化合物的大量信息，有利于藥物代謝產(chǎn)物和內(nèi)源性化合物的分離和鑒定，成為分析和鑒定代謝物最有效的方法之一。左冉等[12]研究黃連解毒湯體內(nèi)發(fā)揮藥效作用的物質(zhì)基礎時，采用LC-FT-ICR-MS 法, 對多個時間點的血漿混合樣品進行檢識和結構確認，對黃連解毒湯入血成分進行了更為全面準確的分析，共發(fā)現(xiàn) 38 個入血成分，包括 22 個原形成分和 16 個代謝產(chǎn)物。在代謝產(chǎn)物中，除 M11 為一相代謝產(chǎn)物外，黃連解毒湯主要成分在大鼠體內(nèi)多以二相代謝產(chǎn)物形式存在，包括葡糖醛酸和硫酸化產(chǎn)物。Zhang Lei等[13]首次采用LC-IT-TOF-MS研究藤黃酸在大鼠膽汁中的代謝產(chǎn)物，結果藤黃酸快速地代謝為三個代謝物，經(jīng)鑒定分別為3,4-雙氫藤黃酸、10-羥基藤黃酸和9,10-環(huán)氧藤黃酸。

2.5 代謝組學研究

代謝組學是研究生物體系受外部刺激或擾動后所產(chǎn)生的內(nèi)源性代謝物整體及其變化規(guī)律的科學，是探明生物體系代謝途徑的研究方法。代謝組學的研究樣本可以是生物體液(如血漿、尿液、唾液等)、細胞提取物、細胞培養(yǎng)液和組織等。檢測分析技術主要采用以核磁共振譜(NMR)、質(zhì)譜(MS)為核心的分析技術以及色譜與質(zhì)譜聯(lián)用技術。

Q-TOF質(zhì)譜儀能夠同時獲得分子離子和子離子的精確質(zhì)量數(shù)，有利于獲取分子式及代謝物的裂解特征信息，有效地進行未知化合物的解析，因此非常適合于代謝組學研究中尋找及鑒定與疾病相關的可能標志物結構。關鑫等[14]對大鼠在急性胰腺炎(AP)時尿液的變化特征及生物標記物進行分析時，采用LC-ESI-Q-TOF-MS技術的代謝組學方法分析大鼠AP模型組與對照組的尿液樣本，從整體代謝角度探討急性胰腺炎時大鼠體內(nèi)代謝的特征。結果發(fā)現(xiàn)了18個潛在的生物標志物，為急性胰腺炎的臨床診斷和藥物療效評價提供基礎。張啟云等[15]采用HPLC-TQ-MS/MS 檢測血漿中物質(zhì)，PCA、OSC-PLS 分析麻杏石甘湯對哮喘模型大鼠血漿中內(nèi)源性物質(zhì)及其整體狀態(tài)的影響，結果發(fā)現(xiàn)了部分生物標記物。代謝組學是目前癌癥早期診斷和預后判斷的相關分子標志物發(fā)現(xiàn)和篩選[16-18]的一種高效技術手段。為了發(fā)現(xiàn)胃癌的早期診斷標志物，楊太忠等[19]采用超高效液相色譜-質(zhì)譜(UPLC-MS)分析了20例胃癌患者及40例正常人血清代謝譜。通過代謝組數(shù)據(jù)分析獲得胃癌患者系統(tǒng)代謝特征，結果定性出57個差異代謝物。其中二氫膽固醇經(jīng)驗證組樣本驗證，具有成為胃癌代謝標志物的潛力。

3 結語

隨著色譜質(zhì)譜聯(lián)用技術的日益成熟，液-質(zhì)聯(lián)用技術已經(jīng)成為中藥各類成分分析的重要手段，其所提供的大量結構信息不僅對中藥成分的分析鑒定提供了依據(jù)，也為中藥或中藥復方的體內(nèi)過程研究和代謝產(chǎn)物的分析奠定了基礎，對中藥物質(zhì)基礎和作用機制的研究發(fā)揮著重要作用。

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[6] 張藝竹，顧青青，安叡，等.高效液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用快速測定參甘冠心合劑中毛蕊花糖苷、黨參炔苷等 11 種有效成分[J].中國藥學雜志，2013，48(17)：1288-1291.

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(責任編輯：宋勇剛)

2014-02-24

羅芬(1985-)，女，碩士，廣東食品藥品職業(yè)學院助教，研究方向為藥物分析。

R284.1

A

1673-2197(2014)11-0052-02