液質(zhì)聯(lián)用技術(shù)在天然藥物研究的應(yīng)用進展

吳勇輝

【摘要】天然藥物的化學成分較復雜，其化學成分快速識別與定量的方法是目前待解決的問題。液質(zhì)聯(lián)用技術(shù)具有分離能力強、檢測靈敏度高和專屬性強的優(yōu)點，越來越在天然藥物研究中發(fā)揮重要作用。本文對近年來液質(zhì)聯(lián)用技術(shù)的發(fā)展、天然藥物化學成分鑒別、定量檢測方面進行系統(tǒng)的文獻綜述和分析，為液質(zhì)聯(lián)用技術(shù)在天然藥物研究應(yīng)用方面提供一些參考和借鑒。

【關(guān)鍵詞】液質(zhì)聯(lián)用;天然藥物;分析;檢測

【中圖分類號】R917 【文獻標識碼】A 【文章編號】2026-5328（2021）08-096-02

液質(zhì)聯(lián)用技術(shù)（HPLC-MS）又叫液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)，是20世紀70年代開始逐步發(fā)展起來的一項現(xiàn)代分析技術(shù)。液相色譜為分離系統(tǒng)，質(zhì)譜為檢測系統(tǒng)，流動相進入質(zhì)譜離子化，通過質(zhì)譜的質(zhì)量分析器將離子碎片按質(zhì)荷比不同分開，經(jīng)檢測器得到質(zhì)譜圖，然后對色譜圖進行分析，得到檢測數(shù)據(jù)。這項技術(shù)將色譜和質(zhì)譜優(yōu)勢的互補，把色譜對復雜樣品的高分離能力與質(zhì)譜的高選擇性的特點相結(jié)合。目前，液質(zhì)聯(lián)用技術(shù)已成為近年來藥物分析手段中重要的一項技術(shù)方法，成為天然藥物研究中應(yīng)用廣泛的工具。

1.液質(zhì)聯(lián)用技術(shù)的發(fā)展

目前常用的液質(zhì)聯(lián)用系統(tǒng)具有兩大分類系統(tǒng)：

1.1從質(zhì)譜的質(zhì)量分析器角度來劃分，包括四極桿、離子阱、飛行時間（TOF）和傅立葉變換質(zhì)譜等。四極桿射頻（RF）的穩(wěn)定性可以大大提高質(zhì)譜對于分析化合物的選擇性，分辨質(zhì)量數(shù)的寬度可以達到0.1Da ;其離子選擇反應(yīng)監(jiān)測（selected-reaction monitoring，SRM）模式還適于進行常規(guī)生物分析。隨著基質(zhì)輔助激光解吸離子化技術(shù)的出現(xiàn)，飛行時間分析器的發(fā)展，最新的飛行時間質(zhì)譜分析儀測得分子的質(zhì)量數(shù)準確度非常高，分辨率能夠高達20，000Da。而傅立葉變換離子回旋共振質(zhì)譜基于其高分辨率和準確度的優(yōu)勢，目前被廣泛地應(yīng)用于生物大分子的研究。

1.2從質(zhì)譜的離子源角度來劃分，包括噴霧離子源（ESI），大氣壓化學電離源（APCI），大氣壓光電離源（APPI）和基質(zhì)輔助激光解吸電離源（MALDI）等，目前應(yīng)用最廣泛的離子源有電噴霧電離源和大氣壓化學電離源。電噴霧技術(shù)顯著的優(yōu)勢：將質(zhì)荷比降低到各種類型的質(zhì)量分析器都能檢測的程度，可在帶電狀態(tài)進行檢測，從而計算離子的分子量;也可以生成高度帶電且不發(fā)生碎裂的離子，同時可確定分子離子的同位素峰的分子量和帶電數(shù)。電噴霧電離源和大氣壓化學電離源的發(fā)展基本上是同步的，兩者的共同點是離子化效率高，顯著增強分析的靈敏度和穩(wěn)定性。ESI、APCI和APPI三種離子源大多與四極桿和離子阱質(zhì)譜聯(lián)用，是目前應(yīng)用最廣泛的幾種液質(zhì)聯(lián)用儀[1]。

2.在鑒別天然藥物化學成分應(yīng)用

由于液質(zhì)聯(lián)用技術(shù)的出現(xiàn)和迅速發(fā)展，能夠同時對天然藥物中多種活性成分進行定性定量，而且檢測靈敏度、速度優(yōu)于其他分析方法。利用液質(zhì)聯(lián)用技術(shù)測定天然藥物活性成分含量，可以為天然藥物質(zhì)量控制提供有效參考。劉德明等[2]采用HPLC-MS分析黃山貢菊提取物的抗氧化活性成分，共鑒定出了113個化合物，含黃酮類化合物72個，綠原酸及衍生物7個、香豆素類8個。這些化合物可能是黃山貢菊具備抗氧化活性的物質(zhì)基礎(chǔ)。湯丹等[3]用液質(zhì)聯(lián)用技術(shù)從龍血竭藥材中共分析鑒定出21個具有不同結(jié)構(gòu)類型的主要成分，包括高異黃酮2個、二苯乙烯類2個、黃酮寡聚體3個、高異黃烷1個、二氫查耳酮2個等。張桂清等[4]用液質(zhì)聯(lián)用技術(shù)，參照數(shù)據(jù)庫和文獻資料，從紫蘇莖葉中鑒定出10種化合物，包括6種黃酮及其苷類成分，以及4種有機酸類。白海玉等[5]應(yīng)用超高效液相色譜-四極桿/飛行時間質(zhì)譜，同時結(jié)合文獻報道、二級譜圖信息匹配及多種數(shù)據(jù)篩查軟件分析野菊花的黃酮類化學成分組成，鑒定或推斷出野菊花中28個黃酮類化合物的結(jié)構(gòu)。

3.在天然藥物化學成分定量分析應(yīng)用

付彩等[6]應(yīng)用LC-MS/MS技術(shù)對酸棗葉總黃酮中6種成分定量分析，采用T3色譜柱進行分離，乙腈-0.1%甲酸水溶液為流動相進行梯度洗脫，用多反應(yīng)監(jiān)測-觸發(fā)增強子離子掃描（MRM-IDA-EPI）模式檢測。實驗結(jié)果總黃酮中槲皮素-3-0-洋槐糖苷、蘆丁、金絲桃苷、槲皮素-3-0-葡萄糖苷、槲皮苷、槲皮素的含量分別為10.4%，8.3%，0.1%，0.3%，0.2%，0.005%。本研究表明LC-MS/MS技術(shù)可以實現(xiàn)一次進樣同時定性定量分析。雒曉梅等[7]采用用液質(zhì)聯(lián)用技術(shù)分析中藥杜仲的化學成分，共鑒定出98個化合物，而且選擇杜仲中含量高且明確藥理活性的桃葉珊瑚苷、京尼平苷、京尼平苷酸、松脂醇二葡萄糖苷、丁香脂素二葡萄糖苷、松脂醇單葡萄糖苷、車葉草苷進行含量測定。測出每克杜仲生藥含桃葉珊瑚苷101.03μg、京尼平苷167.59μg、京尼平苷酸585.95μg、松脂醇二葡萄糖苷1638.50μg、丁香脂素二葡萄糖苷268.15μg、松脂醇單葡萄糖苷290.67μg、車葉草苷2.84μg。本研究表明液質(zhì)聯(lián)用技術(shù)用于中藥主要化學成分定量檢測，具有靈敏度高、重復性好、分析快速的特點。

4.小結(jié)

液質(zhì)聯(lián)用技術(shù)是目前較先進的天然藥物化學成分檢測技術(shù)，具有高效快速的分離能力及高靈敏度優(yōu)點。可以用于天然藥物化學成分定性、定量分析，而且可以分析熱不穩(wěn)定化合物，也可用于含量低、不易分離，或缺乏紫外吸收的物質(zhì)，因此液質(zhì)聯(lián)用技術(shù)的出現(xiàn)，大大提高了天然藥物化學成分定性的速度、準確度和可信度，已在天然藥物活性成分定性、定量分析和質(zhì)量控制等方面應(yīng)用中顯現(xiàn)出極大的優(yōu)勢，成為越來越多天然藥物研究人員的檢測技術(shù)。隨著近年來診斷離子、分子網(wǎng)絡(luò)、最佳碰撞能量、碰撞截面、定量結(jié)構(gòu)-保留關(guān)系模型的出現(xiàn)，使液質(zhì)聯(lián)用技術(shù)在天然藥物化學成分定性方面的優(yōu)勢更加突出。此外，液質(zhì)聯(lián)用技術(shù)還廣泛用于藥物代謝動力學研究、食品中非法添加化學藥物成分的鑒定分析等方面[8]。相信隨著分析儀器和分析方法的深入研究，液質(zhì)聯(lián)用技術(shù)將成為天然藥物化學研究中最重要的技術(shù)之一，在生命科學及其它領(lǐng)域展現(xiàn)更好的應(yīng)用前景。

【參考文獻】

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[3]湯丹，肖偉，錢正明，曹東敏，黃廣梟，羅家敏，聶紅，王淑美.活細胞固相色譜法聯(lián)合高分辨質(zhì)譜快速篩選龍血竭中鎮(zhèn)痛活性成分[J].中草藥，2019，50（11）：2539-2544.

[4]張桂清，楊宇森，許藝敏，羅海凌，姚俊新，林占熺.采用高分辨離子淌度液質(zhì)聯(lián)用技術(shù)鑒定紫蘇的化學成分[J].福建農(nóng)林大學學報（自然科學版），2019，48（01）：123-130.

[5]白海玉，劉寶忠，霍金海.基于液質(zhì)聯(lián)用技術(shù)的野菊花中黃酮成分分析[J].中國中醫(yī)藥科技，2018，25（06）：826-830.

[6]付彩，崔小芳，裴香萍，杜晨暉，閆艷.基于LC-MS/MS的酸棗葉總黃酮中6種成分定性定量分析[J].山西醫(yī)科大學學報，2020，51（07）：666-673.

[7]雒曉梅，宿美鳳，常曉燕，王小明，李壯壯，王衛(wèi)華，孫桂波，石鉞.基于LC-MS聯(lián)用的杜仲主要化學成分定性及定量分析[J].中國現(xiàn)代中藥，2019，21（08）：1029-1040.

[8]郭淼，張條蘭.液質(zhì)聯(lián)用技術(shù)在濫用食品添加劑及食品中違法添加物測定中的應(yīng)用及研究進展[J].農(nóng)家參謀，2019（17）：164.

基金項目：2018年佛山市自籌經(jīng)費類科技計劃項目（編號：2018AB002122）