霍江燕,梁生旺
(廣東藥學院 中藥學院 國家中醫藥管理局中藥數字化質量評價技術重點研究室 廣東高校中藥質量工程技術研究中心,廣東 廣州 510006)
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中藥復方LC-MS技術研究進展
霍江燕,梁生旺*
(廣東藥學院 中藥學院 國家中醫藥管理局中藥數字化質量評價技術重點研究室 廣東高校中藥質量工程技術研究中心,廣東 廣州 510006)
中藥復方是中藥的重要組成部分,是中醫臨床用藥的主要應用形式,其研究是中藥現代化進程的重要內容。液質聯用(LC-MS)是將具有強分離能力的液相與強結構檢測能力的質譜聯用現代分析技術相結合,具有靈敏度高、檢測限低、選擇性強等優勢,其在中藥復方的應用也逐漸成為熱點,主要應用于中藥復方的成分分析、中藥復方質量控制、中藥復方藥代動力學研究及中藥復方代謝研究等四個方面。對LC-MS在中藥復方研究的四個方面進行了綜述,并討論其存在的問題及發展前景。
中藥復方;LC-MS;質量控制;成分鑒定
中藥是我國幾千年歷史長河中遺留的瑰麗珍寶,中藥復方是中藥的重要組成部分,是中醫臨床用藥的主要形式和手段。中藥成分復雜,中藥復方由多種中藥組成,也具有多成分、多靶點的特點,隨著中藥的現代化發展,中藥越來越受到國際社會的普遍重視[1],但在中藥復方的作用機制及有效成分方面的現代研究未能取得突破性進展。因此,中藥復方的研究需建立符合其自身特點的研究方法,對復方中藥安全性、有效性、可控性的研究較為關鍵[2]。
液質聯用(LC-MS)是指液相色譜與質譜串聯的技術,液相是目前分離復雜體系最為有效的分析工具,質譜是一種高靈敏度且不同化合物特征性較強的檢測器。LC-MS將液相的高分離效能與質譜的強結構測定功能相結合,具有靈敏度高、選擇性強的優勢,尤其是串聯質譜(MS/MS或MSn)技術的應用,可獲得豐富、有效的化合物結構信息,進而建立快速、高效的分析研究體系,已廣泛應用于食品飲料、環境、醫藥研究等各方面[3-12]。LC-MS可不經復雜的的分離和純化步驟即可獲得成分復雜樣品的色譜和質譜信息,在中藥復方的成分研究、質量控制、藥代動力學、代謝研究等方面應用廣泛。
本文主要對最近LC-MS技術在中藥復方研究中的應用進展進行綜述,包括中藥復方化學成分分析、中藥復方質量控制、中藥復方的藥代動力學研究及中藥復方代謝研究等方面的應用進展,并分析了其存在的問題和應用前景。
中藥復方中多成分的鑒定分析是中藥現代化研究的重要組成部分和熱門領域,LC-MS能在樣品不進行復雜處理過程中實現成分的快速在線監測,包括中藥復方丸劑、片劑中皂苷類、生物堿類、黃酮類、有機酸類等成分的分析,為進一步全面了解中藥復方的有效成分和作用機制奠定基礎。章弘揚等[13]結合兩種LC-MS方法,對復方丹參滴丸的多種成分進行鑒定,TOF-MS篩查出復方中14種成分的分子式,離子阱多級質譜鑒定出13種成分,并對其藥材來源進行分類,為中藥復方成分的分析提供了一種有效可靠的新模式。Huang H等[14]利用HPLC-ESI-TOF-MS技術鑒定出血必凈注射液中21種成分,MS可提供未知化合物的分子質量和分子式信息,根據化合物的裂解規律推斷出化學成分。LC-MS以其高靈敏度可對中藥復方有效成分進行鑒定和歸屬,為分析中藥復方的物質奠定基礎。
中藥復方質量控制對部分主要成分或特征性成分進行定性鑒別及含量測定,目前利用LC-MS測定中藥復方中某些有效成分或活性成分的含量也較為廣泛。班麗娜等[15]利用HPLC-MS技術同時測定雙黃連口服液中綠原酸、咖啡酸、黃芩苷和木犀草素4種有效成分,且方法準確、快速、重復性好,可為雙荒涼口服液的質量控制提供依據。徐慧君等[16]利用HPLC-MS多反應監測模式同時測定清眩片中東莨菪亭、補骨脂素、異茴芹內酯、氧化前胡內酯、歐前胡素、蛇床明素、異歐前胡素7種香豆素類成分的含量,線性關系良好,方法簡便準確,重現性好,專屬性高,可用于清眩片的質量控制。此外,還有利用HPLC-MS技術對一清膠囊中9種成分的含量進行測定[17],測定左金丸和香連丸中6種生物堿的含量[18],從而控制中藥復方的質量。
但中藥復方中 “幾個成分”的藥效并不等同于中藥復方的整體藥效,指紋圖譜半定量的分析方法也用于中藥復方的質量控制研究,對有效成分不明確的中藥復方質量控制有著較為重要的意義。LC-MS可檢測出LC-UV中不被紫外吸收的成分,且檢測限低,靈敏度高,能夠為中藥復方指紋圖譜提供更加“全面”的信息。Xiaohui F等[19]利用LC-MS的SIM模式對參麥注射液進行指紋圖譜研究,并用主成分分析法(PCA)分析了參麥注射液樣品,為中藥復方質量控制研究提供了新的思路。同時,還有學者結合LC-MS指紋圖譜測定疏肝解郁膠囊[20]、逍遙散[21]、五加生化膠囊[22]等中藥有效成分,并對其中的共有峰進行鑒別和歸屬。
藥代動力學是應用動力學原理定量研究藥物在生物體內吸收、分布、代謝和排泄動態變化規律及其時量-時效關系的學科,其目的是了解藥物在體內的變化規律、評價藥物作用。藥代動力學研究以定性定量分析生物樣品中藥物或其代謝產物的含量為基礎,生物樣品的基質成分復雜、待測物濃度低、濃度差異大,且待測樣品數量較大,需高效準確、高通量的樣品分析方法。中藥復方藥代動力學的研究對象是中藥復方,中藥復方成分復雜、入血后濃度低,難以檢測,LC-MS是集高靈敏度和高專屬性為一體的技術,能夠用于不揮發性化合物、極性化合物、熱不穩定化合物和大分子量化合物等復雜樣品的快速生物分析,成為中藥復方藥代動力學研究的有效工具。吳婷等[23]采用大鼠尾靜脈注射金銀花、牛膝、玄參和石斛組成的脈絡寧注射液,利用LC-MS測定綠原酸、咖啡酸、3,4-二咖啡酰基奎寧酸、阿魏酸、肉桂酸5種酚酸類成分在血漿中的濃度,并利用DASver 1.0進行數據處理,得到綠原酸等5種酚酸類成分的藥代動力學參數,為臨床藥代動力學研究提供參考依據。朱莉[24]采用廣痛消泡沫氣霧劑直腸給藥健康人體,利用LC-MS/MS直接測定健康人體血漿中的延胡索乙素、鹽酸小檗堿的含量,并得出其藥代動力學參數。除對完整中藥復方的藥代動力學研究外,還有中藥復方中不同中藥材及其配伍的藥代動力學研究,尹興斌[25]建立了LC-MS法測定Beagle犬血漿中重樓皂苷I、重樓皂苷II、重樓皂苷VI、重樓皂苷VII、重樓皂苷H、重樓皂苷V及金絲桃苷的含量,并對口服重樓、貫葉金絲桃和重樓克感膠囊的Beagle犬血漿中上述7種成分進行測定,得到7種成分的藥代動力學參數,探討重樓和貫葉金絲桃的相互作用。Zhang F等[26]利用UPLC-Q-TOF/MS技術鑒定了升陷湯的25種化合物,并選取了其中9種標志化合物對口服升陷湯和不含桔梗的升陷湯組進行了藥代動力學參數比較,得出結論:升陷湯中桔梗具有引導靶向的作用。LC-MS技術可應用于中藥復方的藥代動力學研究,觀察藥物在體內的變化及其作用。
中藥復方成分復雜,其代謝物也非常復雜,LC-MS技術因其快速、微量、專屬、準確,并能夠快速獲得化合物的大量結構信息,減少分析方法開發及樣品處理預處理和分析時間,提供更高的靈敏度和鑒定代謝物能力,也逐漸應用于中藥復方代謝物的分析和鑒定研究。Xing H等[27]利用LC-MS技術測定梔子厚樸湯在大鼠血漿中8種抗抑郁的代謝生物標志物的含量,該方法具有良好的線性,并通過對代謝物含量的變化比較研究梔子厚樸湯的抗抑郁機制。服用梔子厚樸湯的大鼠能夠將除肌酸酐、谷氨基酸外的色氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸、吲哚-3乙酸、馬尿酸和苯乙酰甘氨酸6種生物標志物調節至正常水平。王亦琳[28]利用HPLC-FTICRMS和HPLC-LTQ-MS技術對大鼠灌胃小續命湯有效組分和總提物后血漿、尿、糞及組織臟器中的成分和代謝物進行分析鑒定,得出結論:有效組分與小續命湯可被吸收進入體內的主要藥效成分種類差別不大,并采用主成分分析法對代謝物在大鼠體內各靶器官的分布情況進行了研究。此外,也有研究利用LC-MS技術對四逆湯給藥后大鼠尿液的外源性代謝物進行分析,推斷其代謝途徑[29],利用RRLC-Q-TOF/MS技術檢測復方丹參片的入血成分和代謝產物,研究復方丹參片給藥前后大鼠的代謝指紋圖譜[30]等。LC-MS技術可應用于中藥復方的代謝研究,為中藥復方的機制研究提供了有力的技術支持。
中藥復方是由兩味及以上藥物組成,成分復雜,也是在中醫理論指導下中醫臨床用藥的主要形式。結合現代科學技術,復方中藥研究是中藥現代化的重要內容,LC-MS技術具有分析范圍廣、分離能力強、定性結果可靠、檢測限低、分析速度快等優點,將其用于中藥復方的研究優勢明顯,但LC-MS法需使用易揮發緩沖鹽系統,對某些含有易氧化基團的化合物因熱分解、電化學等源內誘導反應產生“偽雜質”,影響對中藥復方中真正雜質的確定。LC-MS法用于中藥復方質量控制研究時,需在中醫藥理論指導下,且其評價的標準必然與其臨床療效緊密相關,反映中醫用藥的整體觀念,LC-MS指紋圖譜技術用于中藥復方的研究是必然的,但指紋圖譜技術的研究思路和方法仍有待完善,需指紋圖譜技術與中藥復方的研究更加完美且緊密結合,推動中藥現代化進程;LC-MS用于中藥復方藥代動力學研究,中藥復方成分復雜,其藥動學研究難以反映中藥復方的藥效物質基礎,確認有效成分,且成分測定困難。LC-MS在中藥復方代謝研究中面臨著中藥復方的生物樣品代謝物組成復雜且生物個體間也存在著不同基質效應等難題,但LC-MS技術因其優勢能夠與中藥復方研究越來越緊密地結合,在中藥復方各個方面研究中發揮其作用,探討中藥復方的藥效物質基礎,推動中藥現代化進程。
[1] 劉一,白玉,龐楠楠,等. LC-MS及CE-MS技術在中藥分析中的應用[J]. 中國科技論文在線,2009,4(3):179-188.
[2] 周紅光,陳海彬,王瑞平,等. 代謝組學在中藥復方研究中的應用[J]. 中國藥理學通報,2013,29(2):161-5.
[3] POSADA-AYALA M, ALVAREZ-LLAMAS G, MATOTO AS, et al. Novel liquid chromatography-mass spectrometry method for sensitive determination of the mustard allergen sina in food[J].Food Chem, 2015,15(18):58-63.
[4] SIMAZAKI D, KUBOTA R, SUZUKI T, et al. Occurrence of selected pharmaceuticals at drinking water purification plants in Japan and implications for human health[J]. Water Res, 2015,12( 6):187-200.
[5] MAZZONI M, RUSCONI M, VALSECCHI S, et al. An on-line solid phase extraction-liquid chromatography-tandem mass spectrometry method for the determination of perfluoroalkyl acids in drinking and surface waters[J].J Anal Methods Chem, 2015,9(6):942-946.
[6] JUNQUEIRA-GONCALVES MP, MORALES C, NAVARRO M, et al. Isolation and Characterization of Phenolic Compounds and Anthocyanins from Murta (Ugni molinae Turcz.) Fruits. Assessment of Antioxidant and Antibacterial Activity[J]. Molecules, 2015,20(4):5698-713.
[7] MOJICA L, DE MEJIA EG. Characterization and Comparison of Protein and Peptide Profiles and their Biological Activities of Improved Common Bean Cultivars (Phaseolus vulgaris L.) from Mexico and Brazil[J]. Plant Foods Hum Nutr, 2015,5(13): 137-146.
[8] OLKOWICZ M, RADULSKA A, SURAJ J, et al. Development of a sensitive, accurate and robust liquid chromatography/mass spectrometric method for profiling of angiotensin peptides in plasma and its application for atherosclerotic mice[J]. J Chromatogr A, 2015 ,5(8): 37-46.
[9] MEUNIER C, MONTéRéMAL J, FAURE P, et al. Four years of LC-MS/MS method for quantification of 25-hydroxyvitamin D (D2+D3) for clinical practice[J]. J Chromatogr B Analyt Technol Biomed Life Sci, 2015,5( 1):989:54-61.
[10] 李長印,儲繼紅,張軍,等. LC-MS/MS法測定人血漿中羥基紅花黃色素A的濃度[J]. 中國藥理學通報,2014,30(10):1402-7.
[11] 朱玲英,沈紅,武潔. LC-MS/MS法體外測定肝勻漿液中烏頭堿及其代謝產物[J]. 藥物分析雜志,2012,32(11):1923-1928.
[12] 姜艷彬,單吉浩,王瑩,等. LC-MS/MS技術在藥物代謝研究中的應用進展[J]. 藥物分析雜志,2014,34(3):385-391.
[13] 章弘揚,胡坪,梁瓊麟,等. 結合兩種LC/MS方法用于復方丹參滴丸中多成分的鑒定[J]. 中成藥,2009,31(1):60-64.
[14] HUANG H, JI L, SONG S, et al. Identification of the major constituents in Xuebijing injection by HPLC-ESI-MS[J]. Phytochem Anal, 2011,22(4):330-8.
[15] 班麗娜,徐遠金. HPLC/MS同時測定雙黃連口服液中的4種有效成分[J]. 中成藥,2012,34(2):265-268.
[16] 許慧君,吉祥,陳鐘,等. HPLC-MS同時測定清眩片中7種香豆素類成分的含量[J]. 中國藥學雜志,2011,46(19):1526-1529.
[17] 張藝竹,安叡,陳燁,等. LC-MS/MS同時測定一清膠囊9個成分的含量[J]. 藥物分析雜質,2013,33(7):1197-1202.
[18] 張新峰,裘福榮,蔣健,等. LC-MS/MS同時測定左金丸和香連丸中6種生物堿的含量[J]. 中成藥,2010,32(4):597-600.
[19] XIAOHUI F,YI W,YIYU C.LC/MS fingerprinting of Shenmai injection: a novel approach to quality control of herbal medicines[J]. J Pharm Biomed Anal,2006, 40(3):591-7.
[20] 喬懷耀,羅榮,吳娟,等. 疏肝解郁膠囊的UPLC-MS指紋圖譜研究[J]. 中草藥,2014,45(2):208-213.
[21] 耿放,鄒韜博,王業秋,等. 逍遙散UPLC-MS指紋圖譜研究[J]. 藥物分析雜志,2013,33(7):1250-1253.
[22] 耿放,王發善,鄒韜博,等. 五加生化膠囊UPLC-MS指紋圖譜研究[J]. 藥物分析雜志,2012,32(7):1171-1175.
[23] 吳婷,張軍,李長印,等. 脈絡寧注射液中5種酚酸類成分血藥濃度的LC-MS/MS測定及大鼠體內藥代動力學研究[J]. 中國中藥雜志,2014,39(10):1938-1942.
[24] 朱莉. 廣痛消有效成分含量測定及健康人體藥代動力學研究[D]. 北京:北京中醫藥大學,2013.
[25] 尹興斌. 重樓克感膠囊的藥代動力學研究[D]. 北京:北京中醫藥大學,2013.
[26] ZHANG F, ZHAN Q, GAO S, et al. Chemical profile-and pharmacokinetics-based investigation of the synergistic property of platycodonis radix in traditional Chinese medicine formula Shengxian decoction[J]. J Ethnopharmaco, 2014 Mar 28,152(3):497-507.
[27] XING H, ZHANG K, ZHANG R, et al. Determination of depression biomarkers in rat plasma by liquid chromatography-mass spectrometry for the study of the antidepressant effect of Zhi-Zi-Hou-Po decoction on rat model of chronic unpredictable mild stress[J].J Chromatogr B Analyt Technol Biomed Life Sci,2015,4(15),988:135-42.
[28] 王亦琳. 中藥復方小續命湯有小組分在大鼠體內代謝研究[D]. 北京:中國協和醫科大學,2010.
[29] 譚光國. 中藥四逆湯化學物質組和代謝組學研究[D]. 上海:第二軍醫大學,2012.
[30] 呂永海. 復方丹參片血清藥物化學及代謝組學研究[D]. 上海:第二軍醫大學,2010.
(責任編輯:李嵐春)
Research Advance on LC-MS in analyzing Chinese Traditional Compound Medicine
Huo Jiangyan, Liang Shengwang*
(Key Laboratory of State Administration of TCM for Digital Quality Evaluation Technology of Traditional Chinese Medicine, Guangdong Academies TCM Quality Engineering Technology Research Center,School of Chinese Materia Medica,Guangdong Pharmaceutical University,Guangzhou 510006,China)
Chinese Traditional Compound Medicine (CTCM) is an important part of traditional Chinese Medicine(TCM), and the main applicant forms in TCM clinical medicine. The study on CTCM is a vital aspect in TCM modernization. LC-MS is a modern analytical technology that comined the LC with high separate ability and MS with strong structure detection ability. It has high sensitivity, low detection limit, strong selectivity and other advantages. Its application on CTCM is becoming a hotspot, including the component analysis, quality control, pharmacokinetic study, metabolism study of CTCM. LC-MS application on the four aspects above of CTCM was summarized, and the existing problems and development prosepects were also discussed.
Chinese Traditional Compound Medicine;LC-MS;Quality Control; Component Identification
2015-07-06
國家自然科學基金項目(81274059)
霍江燕(1992-),女,廣東藥學院碩士研究生,研究方向為中藥質量控制。E-mail: cpu2009huojiangyan@163.com
梁生旺(1954-),男,廣東藥學院教授,博士生導師,研究方向為中藥質量控制。E-mail: swliang371@126.com
R284
A
1673-2197(2015)24-0060-03
10.11954/ytctyy.201524025