吴定慧,陈关键
(重庆市合川区中医院药剂科,重庆 401520)
液质联用技术在中药研究中的应用概述
吴定慧,陈关键
(重庆市合川区中医院药剂科,重庆 401520)
液质联用技术(LC-MS)是近年来发展起来的一门综合性分析技术,LC的高分离效能与MS的高灵敏度、高选择性使之成为药物研究中强有力的工具。HPLC是目前分离复杂体系最为有效的分析工具,由于其仪器自动化、普及化程度愈来愈高,已成为中药分析最常用的仪器之一。MS是一种高灵敏度的检测器,且不同化合物的特征性强,可用于部分解析未知化合物的结构[1]。LC-MS将HPLC的高分离效能与MS的强大结构测定功能组合起来,既有液相色谱对复杂样品较强分析能力的特性,又具有质谱的高灵敏度、高选择性以及提供相对分子质量和丰富结构信息的特性,还具有分析极性大、挥发性热不稳定等类型的化合物的能力,弥补了GC-MS技术在样品上的局限性[2]。LC-MS的发展为中药药效质基础、药物质量控制以及药理学研究提供了一个高效、可靠的分析方法。
液质联用技术在中药成分分析研究中已经得到了广泛的应用[3],包括对已知成分的定性定量分析。在对未知成分的研究中,质谱检测器可以给出大量的结构信息,结合同类已知结构化合物的裂解规律,或结合其它检测方法,即可对未知成分进行直接分析。因此,在以生物活性为指导的化学筛选中,可以对目标化合物进行靶分析。
在中药成分分离中的应用。卢定强等[4]用LC-ESI-MS法对银杏叶样品进行了初步研究。得到了样品总离子流和选择离子流图,以及相应色谱峰的ESI-MS质谱图,并对其进行了解析,鉴别出白果内酯及银杏内酯A、B、C、J。谷利伟等[5]用HPLC-ESI-MS对大豆胚芽中的异黄酮进行了定量和定性分析,证明ESI-MS能灵敏而准确地反应色谱峰成分的结构特征,完成了在HPLC分析过程中对微量和不稳定的异黄酮进行定量。王兆基等[6]用LC-MS法测定乌头属药种及中成药中乌头类生物碱的含量,结果被分析样中各乌头碱浓度在0.5~40mg/L范围内,色谱峰面积与浓度有良好的线性关系。
在中药成分鉴定中的应用。Fuzzati等[7]用LC-MS法直接分析了人参根提取物中含有的人参皂苷,共检测到25种人参皂苷,并分别检测其MS/MS谱,获得这些人参皂苷所连接的糖基和苷元结构。贾强等[8]分析了枳壳和枳实中的黄酮及生物碱类化合物,鉴定了柚皮苷、橙皮苷、辛弗林等成分,并比较了这些成分在枳壳和枳实中的含量。王子灿等[9]用LCMSn法分析刺五加中抗疲劳化学成分,在样品中发现了12个化学成分,其中有6个位新化合物,为进一步研究刺五加化学成分提供了依据。朱国元等[10]用LC-ESI-MS/MSn法分析鉴定了白花前胡中的8个香豆素类化合物,其中3’,4’-二异戊酰氧基二氢邪蒿内酯首次从白花前胡中发现。
指纹图谱是国际公认的控制中药质量最有效的方式之一。LC-MS的应用弥补了紫外检测的不足,还提供了大量的化学成分信息,可实现对各主要流出组分的定性,从而为药材及其制剂的鉴别及质量评价提供更加全面、可靠的依据。邓亦峰等[11]用HPLC-(-)APCI-MS方法建立了半边旗的总离子流色谱图,对不同地区和不同采集时间的半边旗LC-MS图谱中的主要色谱峰进行了对比分析和质谱鉴定,鉴定了贝壳杉烷系二萜化合物4F、5F、6F的色谱峰,比较了各样品中的含量。余静等[12]用HPLC-UV-MS法分别对刺五加药材水溶性和脂溶性成分进行指纹图谱研究,并分别对水溶性成分指纹图谱中5个色谱峰和脂溶性成分指纹图谱中8个色谱峰进行了初步定性。根据化合物的质荷比、提取离子色谱(EIC)以及相关文献,对图中主要色谱峰进行了初步归属,主要成分为丁香苷、绿原酸、异绿原酸、咖啡酸、刺五加苷B1、芥子醛等。两张指纹图谱相互补充,为刺五加药材的相关研究提供了较全面的参考。李松林等[13]应用HPLC-DAD-MS联用技术测定四川GAP示范基地3个公司的9个川芎样品,结果有21个共有峰,鉴定了11个色谱峰对应之化合物阿魏酸、川芎酽内酯I和H、Conife-rylferulate、藁本内酯等。所建立的液相色谱指纹谱特征性和专属性强,可作为川芎药材内在质量控制的有效方法。丁岗等[14]用LC-MS技术指出了茯苓药材指纹图谱中的9个主要色谱峰。张尊建等[15]用HPLC-UV-MS法对密花石斛进行指纹图谱研究,标示了9个共有峰,对泽兰内酯、鼓槌联苄、大黄素或芦荟大黄素等色谱峰进行了初步定性。王源园等[16]构建牛膝药材的指纹图谱,标示了4个共有峰,并借助LC-MS技术归属为5-羟甲基糠醛、蜕皮甾酮等。张尊建等[17]用HPLC-UV-MS法对忍冬和山银花药材进行指纹图谱的研究,确认了忍冬指纹图谱中的8个色谱峰(熊果酸、绿原酸、十三烷酸、香芥酚、corymbosin、3-甲基-4-羟基肉桂酸、异绿原酸、丁香酚)和山银花图谱中的5个色谱峰(绿原酸、香芥酚、丁香酚、异绿原酸、咖啡酸),并比较了2种药材指纹图谱的差异。
通过对中药药代动力学的研究可以更科学更系统地阐明中药组方原理,为研究古方、筛选新方、开发新药提供科学依据和方法。中药制剂中成分多样,且结构较为复杂,含量一般都很低。进入体内后原药及代谢物在血浆、胆汁、尿液等体液中的含量往往只有ng级水平,一般的方法如薄层扫描法、紫外测定法等难以检测,从基质中分离的难度也很大,而LCMS技术只需对样品进行简单预处理或衍生化就能快速测定,因此对中药药代动力学研究具有重要意义。
在中药有效单体成分研究中的应用。近年来天然药物及其代谢物成为发现新药的重要来源,中药中已经发现了大量的活性成分,LC-MS技术的应用为研究其在体内的吸收、分布、代谢、排泄以及发现新的代谢产物提供了灵敏高效快速的检测方法[18]。汉黄芩素(wogonin)是从唇形科草本植物黄芩中分离出的一种有黄酮类化合物结构特征的活性成分,由于黄酮类化合物在体内多与葡糖醛酸结合,因此原型药物浓度通常很低,传统的检测方式难以满足灵敏度的要求。杜玥等[19]首次采用LC-MS-MS测定大鼠血浆中的汉黄芩素,线性范围为0.25~20μg/L、最低定量限为0.25μg/L。以质控样品计算,在各浓度水平下,批内精密度为2.2%~13.1%、批间精密度5.9%~7.3%。该法灵敏、准确,可用于大鼠血浆中汉黄芩素浓度测定及临床前药动学研究。
在中药制剂药代动力学研究中的应用。郑志华等[20]用LC-MS测定了大鼠灌胃掌叶大黄提取物后血浆中大黄酸的含量,绘制药-时曲线,记录了大黄酸血药浓度变化,0~6h内大黄酸在血浆中均有分布,给药后0.5h达到峰值。为大黄泻下有效成分在体内的代谢研究提供了资料。王亚丽等[21]用LC-MS指纹图谱方法,对当归的乙醇提取物及其家兔灌胃后血液中的成分进行分析,发现23号色谱峰(藁本内酯二聚物)在血液中的相对含量比在原药中明显提高,说明有效成分藁本内酯在体内生成二聚物发挥作用。刘奕明等[22]用LC-ESI-MS/MS分析方法,多离子反应监测(MRM),以人参皂苷Rg1和Re为指标,研究了参麦注射液的人体药代动力学,静脉滴注后两者均符合二房室开放模型,T1/2α分别为0.28h和0.10h,T1/2β 分别为2.1h 和1.2h。
中药及天然产物活性成分及其代谢物在生物样品中浓度较低,且生物样品内源性杂质较多,对分析技术提出了很高的要求。液相色谱-质谱联用技术经过10多年的发展,集LC的高分离能力和MS的高灵敏度、极强的定性、专属特异性于一体,在对含量低、不易分离得到或缺乏特征紫外吸收的物质分析中有独特的优势,成为中药研究中的重要方法。
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R284.1
B
1004-2814(2012)01-065-02
2011-08-17
陈关键
●非药物疗法●