李歐
【摘要】中藥化學(xué)成分組成復(fù)雜,分析中存在諸多問(wèn)題,超高效液相色譜、質(zhì)譜技術(shù)在中藥化學(xué)成分分析中的大量應(yīng)用,使在分析速度、分離度及靈敏度方面有了顯著的提高。
【關(guān)鍵詞】中藥成分分析;超高效液相色譜;質(zhì)譜
1前言
中醫(yī)藥是我國(guó)勞動(dòng)人民幾千年來(lái),與疾病斗爭(zhēng)積累下的寶貴財(cái)富。中藥所含化學(xué)成分群是其防治疾病的物質(zhì)基礎(chǔ),但中藥組成十分復(fù)雜,化學(xué)成分種類(lèi)多,部分成分化學(xué)結(jié)構(gòu)、性質(zhì)相近、有效成分不明確、含量低近痕量等復(fù)雜性存在。因此中藥成分分析存在諸多問(wèn)題,如分離難度大、分析時(shí)間長(zhǎng)、檢測(cè)限不夠靈敏等困難。這些問(wèn)題在中藥成分分析中是普遍存在,對(duì)中藥成分有重要影響。這些問(wèn)題是中藥成分分析要解決的關(guān)鍵問(wèn)題,也是未來(lái)發(fā)展的一個(gè)方向。
2 UPLO在中藥化學(xué)成分的分析
隨著超高效液相色譜(ultraperformance liquid chromatography,UPLC)儀在2004年的出現(xiàn),以及隨之而來(lái)的快速高效液相色譜分離技術(shù)的發(fā)展與成熟,有效地克服了傳統(tǒng)的高效液相色譜(HPLC)在分析過(guò)程中存在的劣勢(shì),使得中藥化學(xué)成分分析迎來(lái)了高效、高通量的發(fā)展階段,在分析速度、分離度及靈敏度方面有了顯著的提高。
UPLC的分離原理與傳統(tǒng)的HPLC相同,色譜分離度隨色譜柱填料顆粒粒徑的降低而提高。當(dāng)固定相的粒徑為亞2μm填料時(shí),一條幾乎平行于橫軸的板高一流速(H-μ)線,可以認(rèn)為流速與板高幾乎無(wú)關(guān)。UPLC正是用1.7μm填料顆粒來(lái)改善柱效,使得不損失高分離度又能優(yōu)化流速、提高分析速度成為可能。與傳統(tǒng)高效液相色譜相比較,超高壓液相色譜亞2gm粒徑填料提供的柱效比5μm粒徑填料提高3倍。
金高娃等使用HPLC分析樣品,在40min完成分析,共35個(gè)峰,而采用UPLC分析時(shí),樣品在20min內(nèi)就完成分析,共39個(gè)峰。如果僅考慮與HPLC相同的分離效果,UPLC的分析時(shí)間還能進(jìn)一步縮短,通過(guò)提高流速來(lái)實(shí)現(xiàn)。Nguyen等檢測(cè)4種尼泊金酯類(lèi)同系物,采用UPLC(1.71ttm固定相色譜柱)其分析速度比同樣性質(zhì),而粒徑為5um的色譜柱提高了8倍,且是保持分離度不變的情況。
超高壓液相色譜增大了比表面積的方式,是使用亞2pm多孔微球填料。而峰容量隨著填料顆粒的比表面積的增大而增大,分離能力也隨之提高,能分辨出更多的色譜峰,得到的樣品信息量也更多。另外,由于亞2pm粒徑填料的色譜柱有更高的柱效,得出的色譜峰寬更窄,峰高增加,靈敏度也隨之提高。UPLC在獲得了更高的柱效與更快的分離速度時(shí),靈敏度也提高。
金高娃等使用HPLC分析樣品,8min到10min只有9個(gè)色譜峰,而采用UPLC分析時(shí),8min到10min共23個(gè)色譜峰。此外UPLC進(jìn)樣量為3pL時(shí),最高峰的吸收值為3.5AU,而HPLC進(jìn)樣量10pL時(shí),與UPLC中對(duì)應(yīng)峰的吸收值為1.7AU,經(jīng)過(guò)換算,UPLC的靈敏度是HPLC的7倍左右。UPLC的高靈敏度優(yōu)勢(shì),就HPLC檢測(cè)不到或吸收值很小的峰來(lái)說(shuō)更加明顯。如Yμ等檢測(cè)大鼠血漿中所含混合藥物采用UPLC/MS/MS進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)靈敏度提高了5~10倍。
UPLC對(duì)樣品高靈敏度的檢測(cè)限,依賴(lài)于一個(gè)高靈敏度的檢測(cè)器。質(zhì)譜分析能得到物質(zhì)的化學(xué)成分和結(jié)構(gòu)的相關(guān)信息,通過(guò)測(cè)定樣品離子的質(zhì)量和強(qiáng)度實(shí)現(xiàn)的一種分析方法。具有高分離能力、高靈度、和極強(qiáng)的專(zhuān)屬性等特點(diǎn)。
Liu等為測(cè)定、鑒定丹參中的酚酸,建立了LC-DAD/ESI-MSn方法,采用負(fù)模式推斷了丹參樣品中的原兒茶酸、丹參素、咖啡酸、紫草酸等酚酸的碎裂機(jī)理;共鑒定出42種酚酸成分,其中包括首次報(bào)道的16種低豐度組分。李坤平等利用UPLC/ESI-TOF-MS/MS分析蛇床子提取物中香豆素類(lèi)化合物進(jìn)行快速分析與鑒定,最終推斷出歐前胡素、佛手苷內(nèi)酯、蛇床子素、花椒毒酚和花椒毒素5種香豆素類(lèi)成分。張維冰等利用超高效液相色譜一串聯(lián)質(zhì)譜法測(cè)定亳菊、滁菊、貢菊和杭菊中多酚類(lèi)化合物,鑒定出了10種咖啡?;鼘幩犷?lèi)化合物、22種黃酮類(lèi)化合物。4種菊花中多酚類(lèi)化合物的含量合格,多酚類(lèi)化合物總量貢菊>杭菊>滁菊>毫菊。各種類(lèi)咖啡酰基奎寧酸及黃酮化合物的組成和含量差異顯著。王菲等利用超高效液相色譜一串聯(lián)質(zhì)譜(UPLC-MS/MS)同時(shí)測(cè)定甘草、西洋參、三七、人參、丹參5種中藥材中25種農(nóng)藥和3種有毒代謝物殘留物,方法簡(jiǎn)單、快速、靈敏,為快速篩查中藥材中三唑類(lèi)殺菌劑和三嗪類(lèi)除草劑的農(nóng)藥殘留量提供了依據(jù)。
氣相色譜法檢測(cè)揮發(fā)性成分氣質(zhì)聯(lián)用技術(shù)更是對(duì)揮發(fā)性成分的重要表征和鑒定的有效手段,具有速度快,靈敏度高的優(yōu)勢(shì)。萬(wàn)益群等利用氣相色譜一質(zhì)譜法測(cè)定中藥中殘留的13種有機(jī)磷和有機(jī)氮類(lèi)農(nóng)藥,為同時(shí)分析中藥中多種類(lèi)型農(nóng)藥提供了新方法。華永麗等利用GC-MS建立當(dāng)歸及其不同炮制品揮發(fā)油化學(xué)指紋圖譜,篩選出當(dāng)歸及其不同炮制品的12個(gè)潛在標(biāo)志物,并且鑒定出11個(gè)化合物。劉文涵等采用頂空液液萃取/氣相色譜一質(zhì)譜(HS-LP-LPE/GC-MS)聯(lián)用法,鑒定出中藥白術(shù)中33個(gè)揮發(fā)性成分。
3結(jié)語(yǔ)
UPLC因其進(jìn)樣體積小,分離速度快,靈敏度高等優(yōu)點(diǎn),近幾年在藥物分析領(lǐng)域中的快速應(yīng)用和推廣,展現(xiàn)出其廣闊的應(yīng)用前景。中藥快速定性定量分析提供了一種高效、準(zhǔn)確的分析技術(shù)。隨著色譜質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)的日益成熟,質(zhì)譜技術(shù)會(huì)越來(lái)越多地應(yīng)用到相關(guān)領(lǐng)域當(dāng)中,實(shí)現(xiàn)中藥分析的高靈敏度。