高效液相色谱-质谱联用技术在药物分析中的应用

唐学红，肖先举

（徐州工业职业技术学院， 江苏 徐州 221140）

分析测试

高效液相色谱-质谱联用技术在药物分析中的应用

唐学红，肖先举

（徐州工业职业技术学院， 江苏 徐州 221140）

介绍了近年来高效液相色谱-质谱接口技术的研究进展，综述了该技术在中药指纹图谱研究、药物代谢分析、药物中非法添加化学药物成分的鉴定分析、以及残留药物成分的鉴定分析方面的应用。随着液质联用技术的不断完善、发展，其必将在药物分析中发挥越来越重要的作用。

高效液相色谱-质谱联用；接口技术；药物分析

高效液相色谱-质谱(HPLC-MS)联用技术是将高效液相色谱与质谱串联成为一个整机使用的检测技术。该技术自20世纪70年代进行开创研究以来，经历了长期的实践和研究过程，直到90年代大气压电离技术成熟后，各种商品化仪器相继问世，液-质联用技术才得以迅速发展，成为科研和日常分析的有力工具。HPLC可以直接分离不挥发性化合物、极性化合物和大分子化合物（包括蛋白质、多肽、多糖和多聚物等）；MS灵敏度高，样品用量少，分析速度快，可得到更多的化合物的结构信息。HPLC-MS联用技术结合HPLC的高分离能力和MS的强定性能力，在生物、药物、临床医学、化工和环境等领域应用越来越广泛。

本文就近年来 HPLC-MS联用技术在中药指纹图谱研究、药物代谢分析、药物中非法添加化学药物成分的鉴定分析、以及残留药物成分的鉴定分析4个方面的应用作一综述。

1 HPLC-MS联用接口技术

液质联用仪是由HPLC、接口装置及MS三大结构单元组成。由于MS的正常工作需要高真空环境，而常规HPLC分析在常温常压下就可进行。如果要实现高效液相色谱与质谱的联用，HPLC与MS的连接，即接口技术是关键。理想的“接口”装置必须能够使来自HPLC的连续流动的液体迅速气化，在保证MS高真空工作环境的前提下，去除流动相中的基质对质谱可能造成的污染，使待测样品电离成带电离子，然后进入质量分析器被分析。

在液质联用接口技术发展过程中，出现了20多种接口，这些接口都有自己的开发、完善过程，都有自己的优点和缺点。采用过的接口主要有热喷雾接口（TSP）、粒子束接口（LINIC）、快原子轰击接口（FAB）、大气压离子化接口（API）等。大气压离子化接口（API）是当前应用最广泛的接口技术，它是一种常压电离技术，不需要真空，减少了许多设备，使用方便，近年来得到了迅速的发展。大气压电离的出现，成功地解决了在大气压条件下，使待测物质电离并有效的到达质谱进行分析，从而解决了接口问题，使液相色谱和质谱实现了真正的联用。API主要包括三种操作模式：电喷雾离子化（ESI）、离子喷雾离子化（ISI）和大气压化学离子化（APCI）。这三种模式中样品的离子化均是在大气压下的离子化室内完成，离子化效率高，稳定性好，灵敏度高[1]。

2 HPLC-MS技术在药物分析中的应用

2.1 在中药指纹图谱研究的应用

中药指纹图谱是指某些中药材或中药制剂经适当处理后，采用一定的分析手段，得到的能够标示其化学特征的色谱图或光谱图，它是一种综合的，可量化的鉴定手段。中药成分复杂，其中含有大量的次生代谢产物，因此分离提纯难度大。目前中药质量控制主要是对一些主要成分或特征性成分进行定性鉴别及含量测定，但大量研究表明，中药的药效是多成分共同作用的结果，而并非只是某几个“指标成分”或“主要成分”在起作用[1]。中药指纹图谱技术可对中药进行成分分析，为中药质量控制的提供依据。液质联用技术对样品不需要进行繁琐和复杂的前处理，可对已知成分进行定性定量分析，在对未知成分的研究中，质谱检测器可以提供大量的结构信息，结合已知结构化合物的裂解规律，或结合其他方法，即可对未知成分进行定性或定量[2]。

李翔等[3]采用液相色谱-质谱联用技术建立黄芪药材高效液相-质谱检测器(HPLC-MS)总离子流色谱指纹图谱，结果表明黄芪药材HPLC-MS总离子流色谱指纹图谱具有较好的稳定性、精密度和重复性，相对保留时间和相对峰面积的RSD均小于4.5%，标定13个共有峰，相似度计算结果均大于0.94。

段天璇等[4]测定甘草甲醇提取物的 HPLC-DAD及HPLC-MS指纹图谱。结合文献对指纹图谱主要色谱峰进行鉴定，推断出17个色谱峰中19个可能的成分，给甘草质量评价等各类研究提供较全面的化学依据。

秦泽慧等[5]建立了广西产两面针的液质联用指纹图谱检测方法，为最终实现两面针真伪品的鉴别奠定基础。以Agilent Zorbax Eclipse C8（ 2.1 mm×100 mm，3.5μm）为分析用色谱柱，甲醇-乙腈-0.5%甲酸溶液（氨水调pH=4.5）为流动相，采用梯度洗脱，ESI（+）检测，分析了 15 批广西产两面针药材，并利用中药色谱指纹图谱相似度评价系统进行了相似度计算。结果建立了广西产两面针液质联用指纹图谱的共有模式，标定了指纹图谱中的 22个共有峰，15 批药材与共有模式的相似度大于0.90。结论此方法精密度、稳定性和重复性良好。

2.2 在研究药物代谢中的应用

药物代谢是研究药物进入人体后，在体液、酶等的作用下进行的生化反应过程[6]。对药物代谢的研究，包括药物及其代谢物的分离、鉴定、体内体外代谢的比较、代谢途径的追踪、痕量分析测定。利用液质联用技术，可以很好地分离纯化鉴定代谢物样品，并且能对以往难于辨识的痕量药物代谢物进行鉴定及定量分析。

陈勇等[7]以苦参碱和氧化苦参碱为对象，对液相色谱-电喷雾离子阱质谱实验条件进行优化，研究了氧化苦参碱在大鼠体内的主要代谢产物。健康大鼠腹腔肌注40 mg/kg氧化苦参碱，收集0～24 h的尿样，尿样中的代谢物经C18小柱进行富集与纯化后，在选择的最佳条件下进样分析，结果表示，在大鼠尿样中有原药及其6种I相氧化及还原代谢产物，其中苦参碱为主要代谢产物，未检出II相代谢物。

郑国钢等[8]用液质联用法对人血浆中雷米普利及其活性代谢产物雷米普利拉的浓度进行了测定。以依那普利为内标，采用甲醇-0.1%甲酸溶液(75∶25)为流动相,以Waters Atlantis C18色谱柱为分析柱，通过电喷雾电离源(ESI)，以选择离子反应监测(SRM)方式进行检测。结果表明雷米普利和雷米普利拉分别在0.103～102.7 ng/mL和0.106～106.4 ng/mL浓度范围内线性良好。最低检测限分别为0.05 ng/mL和0.10 ng/mL(S/N=5)。该法专属性强，样品处理方便，灵敏度高，适用于雷米普利临床药物动力学研究。

晏利芝等[9]分析大鼠灌胃白花蛇舌草有效部位提取物后血浆中对香豆酸、反式6-0-对香豆酰鸡屎藤苷甲酯及其代谢产物。取健康雄性SD大鼠按0.4 g/kg的剂量经口给予白花蛇舌草有效部位提取物，1.0 h后采集眼眶静脉血液制备血浆，采用HPLC-Q-TOF-MS进行分析。结果在大鼠血浆中只检测到1个代谢产物,并利用对照品鉴定了其结构为对香豆酸。本实验为研究白花蛇舌草化学成分及药效作用提供了理论依据。

2.3 在非法添加化学药物成分鉴定分析中的应用

近几年来，为了谋取暴利，一些不法分子在保健品或中成药中非法添加化学药物，对人们的身体健康造成了一定的危害。利用LC-MS技术的高灵敏度及多级质谱分析能力，可实现对中成药及保健食品中非法添加成分的进行快速准确测定，成为各级检查部门的重要检测手段。

董宇等[10]建立了液相色谱-离子阱质谱联用法检测中药降糖制剂中非法掺入苯乙双胍和格列本脲专属性方法，并对若干市售药品进行检测。选用Diamonsil C18柱，以乙腈-水-甲酸(体积比为 60.0∶40.0∶0.1)为流动相，对中药降糖制剂的提取液进行液相色谱-离子阱质谱分析。结果在4种受试中药降糖制剂中，2种被检测到同时掺有苯乙双胍和格列本脲，1种被检测到掺有格列本脲。该方法选择性强，灵敏度高，可作为分析检测非法中药降糖制剂的有效方法。

车宝泉等[11]采用HPLC-MS/MS方法鉴别中药制剂及保健品中非法添加的10种减肥药物。利用质谱解析软件研究了上述化合物的质谱裂解规律，通过比较样品峰与对照品峰的一级质谱、二级质谱质荷比，确定样品中是否掺杂了化学药物。结果表明各色谱峰间分离度良好，质谱分辨率符合要求，最小检出量为2～100 ng。

2.4 在农药、兽药残留检测中的应用

食品及农产品中农药、兽药残留含量甚微，往往需要进行痕量分析，对灵敏度、重现性与选择性的要求非常高，需要在复杂的基质中检测ppb级甚至更低浓度水平的痕量残留物质。这就需要良好的样品前处理手段来净化复杂的食品及农产本底，浓缩目标组分，而且需要选择高性能、高灵敏度的分析系统进行检测分析[12]。液质联用技术特别适合于痕量分析，可以鉴别和测定各种类型的农药、兽药以及生物毒素等残留物，如动物组织(肌肉、脂肪、肝、肾)中磺胺类、硝基咪唑类、喹诺酮类药物，水样中的除草剂、杀虫剂等。

赵华等[13]对动物性食品中的抗生素类药物进行提取，再经HLB固相萃取柱净化，采用电喷雾离子源，以正离子检测方式进行质谱分析。实验结果表明,在10～200μg/L质量浓度范围内20种抗生素类药物浓度与峰面积均呈线性,相关系数r>0.99，平均回收率为73.6%～114.6%，相对标准偏差为1.1%～12.0%(n=5)。

殷居易等[14]运用高效液相色谱-大气压电离串联四极杆质谱(HPLC- APCI(+)MS/MS)内标法分析了蜂蜜、蜂王浆及冻干粉中甲硝唑、地美硝唑(二甲硝唑)、替硝唑、洛硝唑(罗硝唑)、特尼哒唑、异丙硝唑,以及羟基化甲硝咪唑、羟基化异丙硝唑、2-羟甲基-1-甲基化-5-硝咪唑9种硝基咪唑类药物残留量。蜂蜜和蜂王浆样品的定量下限(LOQ，S/N>10)为0.5μg/kg，冻干粉样品的LOQ为1.0μg/kg。在0.5～50.0μg/L范围内,峰面积与质量浓度呈良好线性，r为0.993 2～0.999 5。

3 结 语

液-质联用技术将色谱的高分离性能和质谱的高鉴别特点能力相结合，组成了较完美的现代分析技术。近年来，液-质联用技术在应用方面取得了很大进展，国家标准委、美国FDA及欧盟等权威机构也该技术引入药品食品质量监控中，液-质联用技术由原先只是少数专家进行研究的手段发展成为一种常规应用技术。随着现代化高新技术的不断发展，液-质联用技术将不断完善，必将在药物分析领域中发挥越来越重要的作用。

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Application of HPLC-MS in Pharmaceutical Analysis

TANG Xue-hong，XIAO Xian-ji
（Xuzhou Industrial Vocational and Technical Institute, Jiangsu Xuzhou 221140，China）

Research progress of HPLC-MS access technique was introduced, and application of HPLC-MS was summarized, such as study of traditional Chinese medicine fingerprint spectrum , drug metabolism analysis, analysis of illegal additive chemical drugs in medication and analysis of residual drugs. With the development of the HPLC-MS technology, HPLC-MS will play an increasingly important role in pharmaceutical analysis.

HPLC-MS; Access technique; Pharmaceutical analysis

TQ 460.72

A

1671-0460（2011）09-0988-03

2011-07-16

唐学红（1979-），女，江苏南通人，讲师，硕士，研究方向：从事仪器分析方面教学和和科研工作。E-mail：txhxxj@126.com。