中药学研究技术进展

中药学研究技术进展

摘要:中药作用的基础是其化学物质组成。利用现代科技,阐明中药化学物质基础,实现中药现代化是中医药研究的一项重要内容。但由于中药成分复杂,这也是目前研究中的难点和关健。色谱联用技术集成了色谱和结构鉴定的光谱手段之优点,是当前最为引人注目的一种新型分析手段,对于中药复方这样复杂混合物的分析具有十分重要的意义。色谱联用技术包括气相色谱–质谱联用、气相色谱–红外光谱联用、液相色谱–质谱联用、液相色谱–核磁共振波谱联用和液相色谱与串联的核磁共振波谱、质谱、质谱联用。利用微柱液相色谱（甚至毛细管液相色谱）和大气压下接口（电喷雾接口和大气压化学电离接口）的软电离多级质谱（包括离子阱质谱、三级四级杆质讲和四级杆与飞行时间质谱的串联质谱）联用是最为引人注目的发展方向。文中以大川芎方为例对色谱–质谱联用技术的应用前景进行了初步探索。

关健词: 中药复方色谱联用技术大川芎方

中药现代化是目前我国医药科研人员和产业化所面临的重大任务。我国传统中医药使用方剂（中药复方）治病,注重宏观整体作用,这是其与西医药相比较的优势所在,但限于时代和认识手段,我国中医药对治病的化学物质基础和分子水平的治病机理等微观过程认识相对不足。中药现代化过程中一项很重要的任务就是,利用现代医学、化学、药学、计算机信息学等各项现代自然科学的最新方法和技术,从微观分子水平认识和发展中医药理论,研制出现代中药复方新药。这些新药的主要特征之一就是安全、有效、方便、高效、速效、长效。

中药治病必然有其化学物质基础,从分子水平研究中药疗效、药理作用和配伍规律必须首先弄清作用的主要成分,而现代中药的质量控制、生产工艺和各种新剂型的研究和开发更离不开其化学成分的提取、分离、精制,以及跟踪、识别和定量。中药是一个非常复杂的体系,中药复方提取物是一个非常复杂的混合物,

常常含有从无机物到有机物；从离子性、强极性到非极性；从小分子到生物大分子从位置异构体到对映体从常量到痕量的各种成分。这些成分常常包含黄酮、皂贰、有机酸、生物碱、挥发油、糖和蛋白质等不同类有效成分,每一类化合物又常含有很多结构类似的化合物（如异构体化合物）,性质相似，共同组成一个难于定性和定量的复杂混合物。因而中药复方化学物质基础的研究也是目前中药现代研究中的一个难点和重要研究内容。

一、色谱联用技术是阐明中药复方化学物质基础的皿要技术和方法

对于中药化学成分研究,传统的方法是采用溶剂分配和柱色谱方法将其逐一分离为纯的单一化合物,然后进行结构鉴定。应用这种方法,很多中药成分得以阐明。这一技术在中药化学成分的研究上取得了丰硕成果,但这样的分离分析由于步骤多、分离效率低、自动化程度低，一方面比较费时，另一方面对微量组分常十分困难。而且这样做常常将中药复方整体割裂为几个（或几十个）含量比较高的有效成分,忽视其间的准确含量比例（化学指纹特征）和一些含量少的组分。现代高效色谱为一次实验同时分离多种组分提供了很好的手段,但色谱对化合物的定性则常常无能为力,当其用于分析手段时,必需提供标准对照品才能进行保留值的比对定性和定量,对于大量未知化合物的定性常常是其美中不足之处。因此,色谱和各种光谱手段的联用技术一直是现代仪器分析所追求的目标。研究分析中药这样复杂的混合物更是离不开色谱联用技术。色谱联用技术综合了成分分析的色谱和结构鉴定的光谱手段的优点,使得对化学成分混合物的研究能力大为增强。对于不纯化合物的鉴定可以很容易利用高效色谱分离后进行鉴定,提高鉴定的可靠性,而对于混合物体系则可以充分利用色谱高效分离能力和光谱手段的定性能力进行混合物定性及定量研究,完成以前所不能解决的问题。

色谱联用技术由于色谱和各种光谱、质谱手段的多样性,因而包含了各种各样的联用方式和技术。现代高效色谱主要以气相色谱、高效液相色谱和毛细管电泳等技术为主,这几种色谱手段同四大谱（质谱、核磁共振、红外、紫外光谱）的分别联用自然组成了色谱联用技术的丰富内涵。由于色谱使用流动相,而这些

流动相大多在光谱分析中不能被接受,因而解决流动相问题自然成为联用首先要

解决的问题。但即使如此,由于光谱手段灵敏度并不十分高,色谱如何与光谱、质谱联用也不是很容易的事,四大谱与色谱的联用呈现出不同的发展步伐。总的来说,由于对分析要求的日益增高和各种微量、制备规模液相色谱及光谱、电子计

算机技术的发展,每种联用均得到较大发展。其中最引人注目的当属色谱与质谱

的成功联用,如气相色谱–质谱（GC-MS）和液相色谱–质谱（CL-MS）。多波长

紫外检测器本身即是利用紫外光谱的特性,因而随着光电二极管技术的发展,液

相色潜光电二极管阵列紫外扫描式检测器（LC-PDA）,已成为代替常规多波长紫

外检测器的很常用的仪器。液相色谱–光电二极管阵列紫外扫描式检测器对分离的色谱峰均可以获得其在流动相中的紫外光谱图,以用于定性分析一些紫外特征

的化合物,以及对选择合适、灵敏的紫外吸收波长进行定量分析。对于未知化合

物可以利用每一点下最大吸收波长吸收值组成高灵敏、自适应未知化合物最大吸收波长的色谱图,如类似色谱–质谱联用中的基峰色谱图。随着高频、高灵敏、

快速超导核磁共振仪器仪的发展,液相色谱与核磁共振的联用（CL-NM）R也逐步得到发展。除此之外,气相色谱与付利叶变换红外光谱（GC-FIRR）、液相色谱与电感祸合等离子体质谱（Lc-ICMPS）、薄层色谱与质谱（TLC-MS）也可以联用。几种光谱手段的串联则进一步扩大了色谱联用的范围,其比较成功的例子包括液

相色谱一光电二极管阵列紫外扫描一质谱（LC-PDA-MS）,液相色谱一核磁共振一质谱（CL-NMR-MS）,以及质谱一质谱与液相色的联用,如LC-MS-MS（QqQ）,LC-MS ,LC-Q-Tof等。

二、色谱–质谱联用技术的发展及应用实例

1.色谱–质谱联用技术

色谱和质谱的联用是目前最受重视的手段。80年代气相色谱已非常成功地与质谱联用,并且随着小型台式四极质谱的发展,质谱已成为气相色谱工作者的很

好的有一定定性功能的检测器,在一些中药挥性成分的研究中也得到了广泛的应用。应用高效毛细管气相色谱进行上百个成分的分离,同时进行其质谱测定,利用