液质联用技术与中药现代化pgm

液相色谱-质谱联用（HPLC-MS ）是20世纪90年代发展起来的一门综合性分析技术。

HPLC-MS
结合了色谱和质谱的优点，使样品的分离、定性及定量成为连续的过程。

质谱检测器作为理想的色谱检测器与传统检测器相比具有专属性强，灵敏度高，选择性强，分析速度快和样品用量少的优点。

目前，HPLC-MS 已成为中药研究的强有力工具，广泛应用于复杂成分的定性和定量分析、体内代谢及药代动力学研究、药效物质基础研究等诸多方面，推动了中药现代化的进程。

本文根据近年来所报道的相关文献，对HPLC-MS 在中药现代化方面的应用作一综述。

一、中药化学成分研究
中药化学成分是其发挥药效作用的物质基础，它的深入研究是中药现代化的关键和核心。

以往中药成分研究主要采用传统提取分离方法，从复杂体系中分离提取单一化学物质，再通过光谱和质谱等分析技术进行鉴定。

这种方法需要经过复杂的分离、提取过程，费时费力，而且对环境极不友好。

HPLC-MS 在使化学成分达到有效分离的基础上，提供丰富的化合物结构信息，在中药化学成分分析中发挥了
重要作用。

中药中某些常见的化学成分已经有对照品，通过与对照品的色谱和质谱特征进行对照可以快速、准确地对化学成分进行鉴定。

刘瑞等[1]采用HPLC-MS 2鉴定大青叶水提液中的5种化学成分，通过与对照品的保留时间、色谱增益、紫外光谱图和特征离子碎片进行比较，鉴定出大青叶水提液图谱中的5个色谱峰分别为胞苷、尿苷、鸟苷、黄嘌呤和次黄嘌呤。

刘进怀等[2]建立了分析中药三七的HPLC-UV-MS 方法。

通过与对照品比较，鉴定了14个成分；根据正负离子质谱数据和文献，推断出了41个化合物结构。

其中，野三七皂苷-H 、野三七皂苷-E 、竹节参皂苷L5、丙二酰基人参皂苷-Rg1、以及三七皂苷-J 、-A 、-R1、-G 、-R2和人参皂苷-Rh3的异构体首次在三七中发现。

液相色谱-飞行时间质谱（HPLC-TOF-MS ）全扫描模式可以得到色谱峰的精确分子量，而离子阱多级质谱（HPLC-IT-MS ）可以得到化合物的多级离子碎片，二者结合可以给出更多的化合物结构信息。

曹阳等[3]采用HPLC-TOF-MS 和HPLC-IT-MS 的多维
收稿日期：2008-11-04修回日期：2009-01-06＊
联系人：郭兴杰，教授，主要研究方向：药物分析，E-mail:gxjhyz @ 。

液质联用技术与中药现代化
□郭兴杰＊安
芳
林丽娜
（沈阳药科大学
沈阳
110016）
摘要：液质联用技术将液相色谱（HPLC ）
的高分离效能与质谱（MS ）的强大结构鉴定功能结合起来，逐渐成为中药现代化研究的强有力手段。

本文对我国科学工作者应用液质联用技术在中药化学成分分析、中药质量控制、中药体内代谢、药代动力学及药效学方面进行的研究工作作一综述。

关键词：HPLC-MS 中药现代化质量控制药代动力学药效学
液质联用系统筛查和鉴定了中药复方六神丸中的多类化学成分。

在优化的液质条件下，飞行时间质谱对六神丸质谱信息中的每个色谱峰进行了精确分子量测定，并匹配出可能的化学组成；结合离子阱质谱提供的多级碎片结构信息对其进行结构解析，共鉴定出六神丸中来源于蟾酥、麝香和牛黄三味药材的25种化合物。

该法为复杂体系的多类别成分分析提供了一种有效、可靠的新模式。

Xintian Zheng等[4]对温脾汤中酚类、生物碱类、三萜皂苷类、黄酮苷类成分进行了快速分析，通过TOF-MS光谱和MS/MS碎片离子信息与对照品或与文献数据对比确定了59种成分的化学结构。

中药复方的优势在于方中各药配伍后可起到协同或拮抗的作用从而对机体进行整体调节，其组成并不等于单味药化学成分的简单相加。

利用HPLC-MS探讨中药配伍后化学成分的变化，可以解释其配伍规律。

胡兴江等[5]用HPLC-MS鉴定并归属了丹参与丹皮配伍煎液中的19个成分，其中11个来自丹参，8个来自丹皮；配伍后丹酚酸类、芍药苷类成分含量高于单煎，而鞣质类成分含量降低，证明丹参与丹皮配伍后有效成分含量得到提高。

张旭等[6]采用ESI-MS和HPLC-ESI-MS，对人参与藜芦配伍过程中人参皂苷和藜芦生物碱的变化规律进行了研究：在人参与藜芦配伍的共煎液中鉴定出八种人参皂苷，其中有六种人参皂苷含量降低，但Rf和Rb2的含量基本不变；此外还鉴定出八种藜芦生物碱，有六种生物碱的含量随人参加入而明显增高。

人参与藜芦配伍，人参皂苷的含量下降，而毒性成分藜芦总碱的含量上升，实验结果与中医配伍理论“人参反藜芦”相吻合。

二、中药质量控制研究
2005年版中国药典大部分是以单一指标性成分作为中药材或其制剂的含量测定指标。

鉴于中药的多组分，多靶点作用特点，从单一指标性成分控制向多项指标的多信息质量模式发展是必然的趋势。

HPLC-MS由于本身的特殊优势，可以满足多指标测定要求：质谱检测可以排除药材中理化性质相近的化学成分的相互干扰，专属性强，适于复杂样品的定性和定量；质谱检测的灵敏度高，适于样品中低含量组分的测定；质谱检测不受化合物无生色团的限制，适应范围广。

HPLC-MS在中药多组分的测定中发挥了优势。

Jun Chen等[7]采用毛细管HPLC-ESI-MS同时测定了金银花中的24种成分，包括9种黄酮类成分，8种环烯醚萜苷类成分和7种皂苷类成分。

由于皂苷类在紫外区无强吸收，用MS法检测提高了此类物质的检测灵敏度。

选择DAD检测方式，样品中6种化合物色谱峰重叠。

而采用质谱选择离子监测（SIM）检测方式，不同质荷比（m/z）的离子可以通过不同通道检测，使化合物不必完全分离就可准确测定。

i等[8]使用HPLC-ESI-MS/MS，用选择反应监测（SRM）模式鉴别了血塞通注射剂中的27种皂苷类成分，并对9种成分进行了含量测定。

包括三七皂苷R1,人参皂苷Rb1,Rb2,Rb3,Rc,Rd,Re,Rf和Rg1，分析时间为25分钟。

Lian Wen Qi[9]等报道了用HPLC-ESI-TOF-MS分析黄芪药材和制剂中13中组分的方法，采用负离子检测模式进行测定。

并与紫外、蒸发光散射检测法对比了灵敏度、重现性和选择性，MS 检测法使用窄的质量窗获得的提取离子色谱图避免了共洗脱色谱峰和样品背景成分的干扰，具有较高的选择性和灵敏度。

HPLC-MS可灵敏准确地测定中药中含量低的活性或毒性成分。

乌头类生物碱即是乌头中的有效成分又是有毒成分，王兆基等[10]用多反应监测扫描方式测定样本中乌头碱、次乌头碱、中乌头碱含量，方法适于样品中含有微量乌头类生物碱或其基质较为复杂的情况。

Yue Song等[11]建立了毛细管HPLC-ESI-MS法测定忍冬属植物花蕾中所含的环烯醚萜苷类物质，方法具有良好的线性关系，最低检测限为1.9 ng/mL。

应用该法首次成功的测定了植物中所含环烯醚萜苷的含量，为金银花等药材的质量控制奠定了基础。

色谱指纹图谱强调样品中成分的系统特征，被认为是控制中药质量的有效方法。

Yi Chen等[12]建立了灵芝氯仿提取物的HPLC-UV指纹图谱，同时配合
质谱分析（ESI源），采用正负离子两种检测模式，对19个共有峰中的11个进行了定性鉴别。

建立的指纹图谱可用于灵芝的质量鉴定和综合性评价。

三、中药代谢与药代动力学研究
药物代谢是指药物在机体内的生物转化过程。

药物进入体内后，多数经过代谢转化失活或降低了活性。

也有的药物经代谢转化生成了药理活性更强的代谢物。

还有一些药物经代谢转化会产生毒性中间体或代谢物。

因此，了解中药复杂体系的代谢过程和途径，对于阐明中药药理作用的机理，了解中药的毒副作用具有重要意义。

中药体内代谢和药代动力学研究的挑战在于缺乏对进入体内的所有微量组分和微量的代谢产物的足够灵敏的分析方法，而HPLC-MS在一定程度上为其提供了契机。

LC-MS在药物代谢研究中除了可确定分子量外，还可以根据分子特异性断裂规律推导出重要部分结构甚至是完整的结构，其依据是由于多数药物的代谢物保留了原形药物分子的骨架结构。

代谢物可能与母体药物具有相似的裂解规律,即丢失一些相同的中性碎片或形成一些相同的特征离子，因此利用LC-MS可以迅速找到可能的代谢产物,并鉴定出结构[13]。

Peng Li等[14]使用大鼠肝微粒体与丹参酮ⅡA共同培养，用HPLC-MSn鉴别了大鼠肝代谢物中的丹参酮ⅡA及其代谢产物。

采用电喷雾离子源，正离子扫描，通过与对照品对比色谱保留时间和质谱碎片峰，成功地鉴别出丹参酮ⅡA的三种羟基代谢物丹参酮ⅡB、紫丹参甲素A和羟基丹参酯ⅡA，并推测出它们与丹参酮ⅡA和总丹参酮药理活性相同。

陈勇等[15]采用LC-ESI-IT-MSn研究了大鼠腹腔肌注氧化苦参碱后尿液中的代谢产物，在大鼠尿样中发现6种Ⅰ相氧化还原代谢产物，主要代谢物是苦参碱，未发现Ⅱ相代谢物。

HPLC-MSn和HPLC-TOF-MS联用，从多个角度提供信息，增加了定性的准确性。

庞丽琼等[16]建立大鼠血清中复方清开灵(含牛黄等7种中药)药物原型成分的HPLC-MSn和HPLC-TOF-MS联用分析方法。

对血样进行TOF-MS分析得到精确的分子量和分子式，由电喷雾离子阱多级质谱扫描,得到目标成分的多级离子碎片，两者结合识别和鉴定了大鼠血清中复方清开灵的四种主要原型成分栀子苷、黄芩苷、汉黄芩苷和胆酸。

HPLC-MS在中药药代动力学研究方面正显示出极大的优势。

由于中药复方成分复杂，目前药代动力学研究一般集中在主要活性成分上。

沈岚等[17]采用HPLC-MS对大鼠口服麦冬皂苷肠溶微球的代谢产物之一薯蓣皂苷元体内过程进行了研究。

使用电喷雾电离源选择性地监测质荷比为415的带正电荷的分子离子峰，方法准确重现。

丹参酮和隐丹参酮在大鼠血浆中的达峰浓度均低于20ng/ml，因此HPLC-UV法不能满足测定要求[18]（紫外检测法丹参酮和隐丹参酮的定量限为（50ng/mL）。

使用HPLC-ESI-MS，用SIM方式检测[M+H]+离子，两种组分可在大鼠血浆中被灵敏地检测，线性范围为2~ 200ng/mL，定量限分别为1ng/mL和0.2ng/mL[19]。

当归补血汤含有多种化学成分，XiaoDong Wen等[20]建立了测定大鼠灌胃给予当归补血汤后血浆中5种活性成分：毛蕊异黄酮-7-O-β-D葡糖糖苷、芒丙花苷、黄芪皂苷Ⅳ、黄芪皂苷Ⅰ和阿魏酸的HPLC-MS测定方法，并研究了大鼠给药后的药代动力学过程。

该法采用ESI源，SIM模式检测分析物的甲酸根加合物，灵敏度高，5种成分的定量限依次为0.55，0.46，1.07，1.12和4.6ng/mL。

四、中药药效学研究
利用HPLC-MS分析中药中组分和生物系统（细胞、DNA、蛋白质等）作用的特征，从而筛选和分析有效成分，是研究中药药效物质基础的新思路。

张溪等[21]利用体外细胞模型模拟体内细胞对中药有效成分的特异性吸收，结合HPLC-MS筛选中药黄芪中的生物活性成分。

将中药黄芪提取液与Caco-2细胞及红细胞分别混合培养，破碎与药材结合后的细胞，使之释放出结合的药材中的成分，用HPLC-ESI-TOF-MS分析黄芪提取液与活性细胞结合的成分，并对其进行结构鉴定。

发现黄芪中有8
个黄酮类和2个皂苷类化合物与Caco-2细胞结合，10个黄酮类和4个皂苷类化合物与红细胞相结合。

Zhang X等[22]建立了细胞提取与高效液相色谱结合的方法筛选当归补血汤剂中的活性成分，并用HPLC-TOF对活性成分结构进行进一步的确证，结果显示有9种化合物与HL-7702细胞结合、7种化合物与RAW264.7细胞结合、13种化合物与Caco-2细胞株结合。

在体内形成DNA加合物是遗传毒性致癌物最终导致肿瘤发生的必要阶段。

Wan Chan等[23]采用LC-ESI-MS-MS法鉴别马兜铃酸与DNA的加合物，并对其质谱裂解模式进行了解释。

活性代谢物的检测有助于致癌物分析。

应用HPLC-MS还可以对药物相互作用引起的药效改变进行研究。

Jie Liu等[24]研究了华法林与丹参酮ⅡA联合给药对华法林代谢的影响。

用ESI-IT-MS和ESI-TOF-MS分析大鼠灌胃给药后血浆和尿液中代谢产物。

发现单独给予华法林时，在大鼠血浆和尿样中除了发现较低浓度的羟基华法林硫酸酯外，未发现华法林和其他代谢产物；华法林和丹参酮ⅡA联合给药后，在大鼠尿样中发现华法林和华法林醇等多种代谢物，说明丹参酮ⅡA可以加速华法林的代谢。

实验还研究了人血清白蛋白，华法林以及丹参酮ⅡA磺酸钠的体外相互作用。

发现丹参酮ⅡA磺酸钠中的磺酸基可以将华法林从华法林与人血清白蛋白复合物中取代下来，使血浆中游离华法林浓度增高。

中药血清药物化学是药效物质基础研究和中药科学化研究的新领域[25]。

Xijun Wang等[26]用UPLC/ Q-TOF-MS对茵陈蒿汤进行了血清药化学研究：建立了茵陈蒿汤大鼠灌胃给药前后样品色谱指纹图谱。

在茵陈蒿汤样品中检测到了45个峰，对其中30个进行了结构确证；在大鼠给药血清中检测到了21个色谱峰并全部进行了结构确证。

对21个色谱峰的来源进行归属显示：19个为原型药物，2个为代谢产物。

王亚丽等[27]用LC-DAD-MS多维信息对当归乙醇提取物进行了研究。

将灌胃当归口服液后的血样与当归口服液的色谱指纹图谱进行对比，在两组样品色谱图中发现了31个共有峰；通过质谱与光谱数据综合分析，对其中10个色谱峰进行了定性归属；通过比较进入血液前后各组分的相对含量变化，发现藁本内酯二聚物、藁本内酯等5种成分在血液中的相对含量比在原药中明显提高，提示这些成分有较高的生物活性。

这种在活性指导下的导向分离方法,较好地实现了药物活性成分的筛选、分离及鉴定一体化。

参考文献
1刘瑞，袁波，刘志刚，等.HPLC-MS2鉴定大青叶水提液中的5种化学成分.中药材，2005，28(9)：772～774.
2刘进怀，王璇，蔡少青，等.中药三七化学成分的HPLC/ESI-MS分析中国药学(英文版)，2004，13(4)：225～237.
3曹阳，梁琼麟，章弘扬，等.中药复方六神丸中多类成分的多维液质系统筛查和鉴定.分析化学，2008，36(1)：39～46.
4Xintian Zheng,Peiying Shi,Yiyu Cheng et al.Rapid analysis of a Chinese herbal prescription by liquid chromatography-time-of-flight tandem mass spectrometry.Journal of Chromatography A，2008，1206：140～146.
5胡兴江，贺庆，程翼宇.HPLC-MS研究丹参与丹皮配伍的化学成分.
药物分析杂志，2007，27(5)：621～624.
6张旭，宋凤瑞，王隶书，等.人参与藜芦配伍化学成分变化的HPLC-ESI-MS与ESI-MS研究.化学学报，2007，65(9)：829～833.
7Jun Chen,Yue Song,Ping Li.Capillary high-performance liquid chromatography with mass spectrometry for simultaneous determination of major flavonoids,iridoid glucosides and saponins in Flos Lonicerae.
Journal of Chromatography A，2007，1157：217～226.
8 i,S.P.Li,H.Yu et al.A rapid HPLC-ESI-MS/MS for
qualitative and quantitative analysis of saponins in"XUESETONG"
injection.Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis，2006，40：669～678.
9Lian Wen Qi,Ping Li,Mei Ting Ren et al.Application of high-performance liquid chromatography-electrospray ionization time-of-flight mass spectrometry for analysis and quality control of Radix Astragali and its preparations.Journal of Chromatography A，2008，in press.
10王兆基，关锡耀，徐树棋，等.毒性中药生川乌质量标准研究.中成药，2006，28（5）：651～655.
11Yue Song,Song Lin Li,Meng Hua Wu et al.Qualitative and quantitative analysis of iridoid glycosides in the flower buds of Lonicera species by capillary high performance liquid chromatography coupled with mass spectrometric detector.Analytica Chimica Acta，2006，564：211～218.
Combined Technique of LC-MS and The Modernization of Traditional Chinese Medicine
Guo Xingjie ，An Fang ，Lin Lina
(Shenyang Pharmaceutical University ，Shenyang 110016)
The combined technique of LC-MS is growing into one of the most powerful analytical techniques for the anal －
ysis of traditional Chinese medicine (TCM)since it combines the high efficiency of LC separation with the confident structural identification of mass spectrometric detection.This article makes a review on the application of HPLC-MS to the following aspects in the modern research of TCM:the rapid analysis of TCM chemical composition,the quali －ty control ,the in vivo metabolism of TCM ,the pharmacokinetic and pharmacodinemic study .
Key Words ：combined technique of HPLC -MS,The modernization of TCM,quality control,pharmacokinetic,pharmacodinemic.
12Yi Chen,Yan Yan,Ming Yong Xie et al .Development of a
chromatographic fingerprint for the chloroform extracts of Ganoderma lucidum by HPLC and LC -MS.Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis ，
2008，47：469～477.13周茂金，
苏美英.液相色谱-质谱联用在药物代谢研究中的应用.中国医院药学杂志，2006，26（11）：522～529.
14Peng Li,Guang-Ji Wang,Jing Li et al .Identification of tanshinone IIA
metabolites in rat liver microsomes by liquid chromatography-tandem mass spectrometry.Journal of Chromatography A ，2006，1104：366～369.15陈勇，陈怀侠，杜鹏，等.LC/MS 分析大鼠体内氧化苦参碱及其主要代
谢产物.药学学报，
2005，40（8）：740～745.16庞丽琼,刘清飞,梁琼麟等.大鼠血清中复方清开灵药物原型的
HPLC-MSn 和HPLC-TOF-MS 分析.中成药，2008，30（7）：1024～1027.
17沈岚，
冯怡，徐德生，等.HPLC-MS 监测麦冬皂苷代谢产物薯蓣皂苷元体内过程研究.中成药，2008，28（8）：1178～1181.
18J.P.Qiao,P.L.Hou,Y.W.Li,et al .Acta Pharm.Sin.2003,38：368.19Jing Li,Guangji Wang,Peng Li et al .Simultaneous determination of
tanshinone IIA and cryptotanshinone in rat plasma by liquid chromatography -electrospray ionisation -mass spectrometry.Journal of Chromatography B ，2005，826：26～30.
20Xiao Dong Wen,Lian Wen Qi,Ping Li et al .Simultaneous determination
of calycosin -7-O --d -glucoside,ononin,astragaloside IV,astragaloside I and ferulic acid in rat plasma after oral administration
of Danggui Buxue Tang extract for their pharmacokinetic studies by liquid chromatography -mass spectrometry.Journal of Chromatography B ，
2008，865：99～105.21张溪,齐炼文,李萍等.体外细胞模型和高效液相质谱联用分析预测黄
芪中的活性成分.分析化学，
2008，36，6：745～749.22Zhang X,Qi LW,Yi L et al .Screening and identification of potential
bioactive components in a combined presciption of Danggui Buxue decoction using cell extraction coupled with high performance liquid chromatography.Biomed Chromatogr ，
2008，22（2）：157～163.23Wan Chan,Yufang Zheng,and Zongwei Cai.Liquid Chromatography-Tandem
Mass Spectrometry Analysis of the DNA
Adducts of
Aristolochic Acids.J Am Soc Mass Spectrom ，2007，18：642～650.24Jie Liu,Xiaoru Wang,Zongwei Cai et al .Effect of Tanshinone IIA on the
Noncovalent Interaction Between Warfarin and Human Serum Albumin Studied by Electrospray Ionization Mass Spectrometry.American Society for Mass Spectrometry ，2008，19(10)：1568～1575.
25王喜军.中药及中药复方的血清药物化学研究.世界科学技术-中药
现代化，
2002，4（2）：1～5.26Xijun Wang ,Wenjun Sun,Hui Sun et al .Analysis of the constituents in
the rat plasma after oral administration of Yin Chen Hao Tang by UPLC/Q -TOF -MS/MS.Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis ，2008，46：477～490.
27王亚丽，
梁逸曾，陈练.当归活性成分的血清药物化学研究.现代中药研究与实践，2008，18（增刊）：75～79.
（责任编辑：张志华）。