高效液相色谱—质谱联用技术在中药研究中的应用进展

韦建乔　韦波

[摘要]高效液相色谱一质谱联用（LC-MS）将高效液相色谱的高分离效能与质谱的强大结构测定功能组合起来，不仅实现对复杂混合物更准确的定量和定性分析，而且简化了样品的前处理过程，样品分析更简便，为中药组分的分析及结构的鉴定提供了一个重要和全新的技术支撑。该技术对中药化学成分的分析及鉴定，中药指纹图谱的研究，中药药代动力学的研究有应用价值。论述了高效液相色谱-质谱联用（LC-MS）在中药领域的应用进展，阐述了各方法的特点、应用范围及研究现状，旨在为中药研究者提高参考依据。促进中药研究向现代化的发展。

[关键词]高效液相色谱质谱联用；中药；指纹图谱；药代动力学

[中图分类号]R284.1 [文献标识码]A [文章编号]2095-0616（2016）05-44-03

作为一种新的现代技术分析手段，高效液相色谱-质谱（LC-MS）联用技术在分离效能、灵敏度和专属性等方面都有着巨大的优势，展现出强大的定性、定量分析能力，从而在药物分析特别是中药分析得到广泛的运用。本文就近年来HPLC-MS联用技术在中药成分分析及结构的鉴定、中药指纹图谱研究、中药药代动力学研究3个方面的应用作一论述。

1高效液相色谱-质谱（LC-MS）联用技术有独到的优势和特点

当用传统的高效液相色谱（HPLC）测定样品时，样品中的杂质对主成分有较大的干扰，主峰不易分离，峰型也不好，准确性有影响但却找不到好的办法时，高效液相色谱一质谱（LC-MS）可以排除其他杂质的干扰，即使主成分在色谱上没有完全分离开，但通过MS的特征离子质量色谱图也能给出它的色谱图来进行定性定量。采用高效液相色谱-质谱（LC-MS）分析时其流动相主份相对于传统高效液相色谱（HPLC）法更少更简单，色谱柱更短更小（常用规格是2.1mm×50mm，1.8μm），出峰时间大大缩短，却可以得到很好的分离效果，短时间内可完成对一个样品的分析，操作简单、重复性好。更适合于大批量样品的测定。高效液相色谱一质谱（LC-MS）还可以用相对简单的色谱条件对中药中多种成分的定性、定量分析，比如分析西青果中的诃子酸、诃黎勒酸、鞣云实精、原诃子酸等化合物，方法简便，分析时间短。而用传统的高效液相色谱法（HPLC）测定时不仅要用到不同的色谱条件，且洗脱、分离效果往往不好，分析时间也很漫长。

2液质联用技术在中药研究中应用进展

2.1在中药成分分析以及中药结构鉴定中的应用

中药的成分多而复杂，且传统的分离鉴定方法（提取一分离一结构鉴定）耗时、耗力、重复性强，技术难度也较大。因此，其化学成分的检测成为中药研究中主要解决的问题。而LC-MS将LC的高分离效能与MS的测定功能组合起来，不仅可以对复杂混合物进行定性和定量分析，而且对样品的前处理要求不是很高，为中药组分分析、结构鉴定等，提供了一个全新的技术支撑。

白雪等采用液相色谱-离子阱-飞行时间质谱（LCMC-IT-TOF）对金银花中的化学成分进行快速准确地定性分析，得到高分辨、高精度的一级、二级质谱数据，结合高效液相色谱-二极管阵列检测器（HPLC-DAD）数据分析以及Formula Predictor分子式预测，鉴定了金银花中的17种化学成分，包括6个有机酸类成分，3个黄酮类成分和8个环烯醚萜成分。孙冬梅等使用超高效液相色谱一四级杆-飞行时间质谱法（UPLC-Q-TOF-MS）测定银杏磷脂软胶囊甲醇提取物中化学成分，在优化的液质联用条件下，通过对照品、数据库匹配及文献数据，鉴定为槲皮素（quercetin）、芹菜素（apigenin）、山柰酚（kaempferol）、槲皮素-3-0-[2-0-（β-D-葡萄糖基）]-α-L-鼠李糖苷（quercetin 3-0-[2-0-（B-D-glucosyl）-α-L-rhamnoside]）等12种黄酮类成分。谭银丰等运用液相色谱-质谱联用仪（LC-MS/MS），在电喷雾离子源正离子模式下（ESI+），采用多反应监测模式（MRM）对可能的化合物进行针对性分析。结果在高良姜叶的甲醇提取液中共鉴定出分属于两类成分的16个化合物，其中黄酮类物质白杨素、乔松素、杨芽黄素、芹菜素、高良姜素、高良姜素-3-0-甲醚、金合欢素、山柰酚、山柰素、槲皮素、异鼠李素、芦丁。二芳基庚烷类成分包括益智酮甲、益智醇、六氢姜黄素和hannokinol。王乐奇等采用高效液相色谱-电喷雾质谱联用技术（LC-ESI-MS）对钩藤药材的乙醇提取物的化学成分进行分析鉴定，结果共分离鉴定出6个化学成分，主要为生物碱类成分，分别为：钩藤碱、乌索酸、异钩藤碱、柯诺辛碱B和二氢柯楠因碱。

2.2在中药指纹图谱研究的应用

指纹图谱是一种综合的，可量化的鉴定手段，它是建立在中药化学成分系统研究的基础上，主要用于评价中药材以及中药制剂半成品质量的真实性、优良性和稳定性。其主要特点表现在“整体性”“模糊性”。中药成分复杂，含杂质多，分离提纯难度大。研究表明，中药的药效是多成分共同作用的结果，不可能是某几个主要成分或者指标成分在起作用，中药指纹图谱技术已经逐步成为技术检测中成药特别是中药材质量的有效手段。液质联用技术在对未知成分的研究中，其原理就是由串联质谱得到的特征碎片离子等结构信息，结合已知结构化合物的裂解等规律，来对未知成分进行定性、定量分析整好满足中药指纹图谱研究的需要。

曹树萍等采用超高液相色谱（UPLC）技术建立参麦注射液的指纹图谱快速检测方法，并利用离子阱质谱联用技术对其特征性成分进行分析，结果建立了全国3个厂家19批参麦注射液UPLC谱指纹图谱，利用多级质谱信息，结合对照品和文献对12个共有峰进行指认。19批参麦注射液除2批外相似度均高于0.85。聚类分析结果显示不同厂家的参麦注射液各自聚为一类。汪祺等采用超高效液相色谱建立生脉注射液指纹图谱，并应用超高效液相色谱一离子阱质谱联用技术对主要色谱峰进行指认，标定了18个共有峰，8个生产企业的相似度除2个企业外均高于0.9；利用二级质谱信息，结合对照品及文献报道，确定18个共有峰化合物的可能结构。超高效液相指纹图谱可快速有效地评价生脉注射液的产品质量。韦英杰等用高效液相色谱方法（带有二极管阵列检测器），以川续断皂苷Ⅵ为参照物建立续断色谱指纹。采用高效液相色谱-质谱（LC-MS）联用技术首次分析其中化学成分的质谱特征。最后确定了续断药材的17个共有峰，由于该方法（指纹图谱）具有较高的精密度，较好的稳定性和重复性，对续断药材的质量评价具有很大意义。高效液相色谱一质谱（LC-MS）联用技术鉴定了该药材中30多个化合物的相对分子量，通过多种方式对照，对其中10个具有特征的成分进行了推测，并确认。并用高效液相色谱-质谱（LC-MS）联用技术对续断指纹图谱中的特征峰进行结构确认，可使其色谱指纹图谱的特征性更强，对续断药材的质量控制得到一个很大的提高。

2.3中药药代动力学研究中的应用

药物代谢动力学（Pharmacokinetic）是定量研究药物在生物体内吸收、分布、代谢和排泄规律，并运用数学原理和方法阐述血药浓度随时间变化的规律。LC-MS技术由于其具有快速、微量、专属、准确的特点，除了可确定分子量之外，还可以根据特异性断裂规律推导出重要部分结构甚至是完整的结构。因此，LC-MS技术已成为药物代谢研究中不能替代的一种强有力的分离分析工具。

皮子凤等采用基于超高效液相色谱与串联四级杆飞行时间质谱仪（UPLC/Q-TOF-MS）联用技术的代谢组学方法，进行了五味子治疗糖尿病肾病大鼠血清代谢组学研究。共鉴定了7种内源性代谢产物，分别为黄尿酸、油酰胺、棕榈酰胺、尿素、5-羟基己酸、硫酸对甲酚和对甲酚葡萄糖苷酸，说明五味子通过影响色氨酸代谢、嘌呤代谢、脂肪酸代谢、肠内菌代谢等通路发挥治疗作用，其中嘌呤代谢、肠内菌代谢通路是其减少肾病损伤的重要作用途径。从五味子整体作用角度初步阐明了其治疗糖尿病肾病的作用机制。

秦春雨等建立大鼠血浆中雷公藤内酯醇的超高效液相色谱质谱联用（UPLC-MS/MS）法测定大鼠灌胃给药与静脉注射给药后的血浆药物浓度，并进行药代动力学参数评价。Sprague Dawley大鼠分别经灌胃与尾静脉注射给药，经颈静脉取血，测定不同时间的大鼠血浆药物浓度，并计算其主要药代动力学参数。结果在0.1～200.0ng/mL质量浓度范围内，血浆雷公藤内酯醇线性关系良好，血浆中雷公藤内酯醇的定量限为0.1g/ml，该药稳定性良好，回收率均在95%以上，日内与日间差异均小于15%。口服与静脉给药后，雷公藤内酯醇在大鼠体内的消除均较快，口服生物利用度为9.5%。本研究结果为雷公藤内酯醇的结构优化、剂型改进以及临床应用提供了实验依据。

辛杨等采用液-液萃取法对灌胃给予次乌头碱的大鼠尿液样品进行纯化，利用高效液相色谱一离子阱串联质谱检测纯化样品，根据各保留时间对应化合物的多级串联质谱数据，并与文献对照，推断次乌头碱在大鼠尿液中代谢产物的结构。结果与空白组大鼠尿液相比，在次乌头碱给药大鼠的尿液中共检测到4个乌头类生物碱，分别为次乌头碱原型化合物，18-0-去甲基次乌头碱，N-去甲基次乌头碱，被标识为羟基化的代谢物。研究表明次乌头碱在大鼠体内可能发生了去甲基、羟基化代谢反应，为该成分的药效作用研究提供参考。

3小结

综上所述高效液相色谱-质谱（LC-MS）联用技术以其高分离能力、高灵敏度以及高选择性，并且应用范围广，具有强的专属性等特点，对传统中药的研究会是一个很大的突破，在中医药现代化研究中得到越来越广泛的应用。此外，高效液相色谱-质谱（LC-MS）联用技术无论在药物的分析、筛选方面，还是在农药残留、环境安全以及食品分析等方面也得到了广泛的应用。随着技术的更新发展，相信高效液相色谱一质谱（LC-MS）联用技术在中医药领域发挥着巨大的作用和美好的应用前景。