高效液相色谱-质谱联用技术在药物分析中的应用

　　

高效液相色谱-质谱联用技术在药物分析中的应用

徐州工业职业技术学院 唐学红肖先举 221140

摘要：高效液相色谱-质谱联用技术将色谱的高分离性能和质谱的强鉴别能力相结合，具有其他分析方法所不能比拟的优点。本文介绍了近年来高效液相色谱-质谱接口技术的研究进展，综述了该技术在中药指纹图谱研究、药物代谢分析、药物中非法添加化学药物成分的鉴定分析、以及残留药物成分的鉴定分析方面的应用。随着液-质联用技术的不断完善、发展，其必将在药物分析中发挥越来越重要的作用。

关键词：高效液相色谱-质谱联用 接口技术 药物分析

高效液相色谱-质谱(HPLC-MS)联用技术是将液相色谱与质谱串联成为一个整机使用的检测技术。该技术自20世纪70年代进行开创研究以来，经历了长期的实践和研究过程，直到90年代大气压电离技术成熟后，各种商品化仪器相继问世，液-质联用技术才得以迅速发展，成为科研和日常分析的有力工具。HPLC可以直接分离不挥发性化合物、极性化合物和大分子化合物（包括蛋白质、多肽、多糖和多聚物等）；MS灵敏度高，样品用量少，分析速度快，可得到更多的化合物的结构信息。HPLC-MS联用技术集HPLC的高分离能力和MS的强鉴定能力于一体，对研究对象不仅有足够的灵敏度、选择性，同时还能够给出一定的结构信息，分析速度快而且方便，具有其他分析方法所不能比拟的优点，在生物、医药、化工和环境等领域应用越来越广泛。本文就近年来HPLC-MS联用技术在中药指纹图谱研究、药物代谢分析、药物中非法添加化学药物成分的鉴定分析、以及残留药物成分的鉴定分析四个方面的应用作一综述。

1 HPLC-MS联用接口技术

液-质联用仪是由HPLC、接口装置及MS三大结构单元组成。由于MS的正常工作需要高真空环境，而常规HPLC分析在常温常压下就可进行。如果要实现高效液相色谱与质谱的联用，HPLC与MS的连接，即接口技术是关键。理想的“接口”装置必须能够使来自HPLC的连续流动的液体迅速气化，在保证MS高真空工作环境的前提下，去除流动相中的基质对质谱可能造成的污染，使待测样品分子电离成带电离子，并把这些离子在离子光学系统的作用下，汇聚成一定几何形状和一定能量的离子束，然后进入质量分析器被分析。

在接口研制方面前后发展了20多种接口，采用过的接口有直接液体导入接口（DLI）、传送带接口（MBI）、粒子束接口（PBI）、热喷雾接口（TSI）、大气压离子化接口（API）、音喷离子化接口（SSI）、动态快原子轰击接口（FAB）、等离子体喷雾接口（PSP）、激光解吸离子化接口（LD）和基质辅助激光解吸离子化接口（MALDI）等。大气压离子化接口（API）是当前应用最广泛的接口技术，它是一种常压电离技术，不需要真空，减少了许多设备，使用方便，近年来得到了迅速的发展。大气压电离的出现，成功地解决了液相色谱和质谱联用的接口问题，使液相色谱-质谱联用逐渐发展成为成熟的技术。API主要包括三种操作模式：电喷雾离子化（ESI）、离子喷雾离子化（ISI）和大气压化学离子化（APCI）。

它们的共同点是样品的离子化在处于大气压下的离子化室内完成，离子化效率高，大大增强了分析的灵敏度和稳定性。

2 HPLC-MS联用技术在药物分析中的应用

2.1在中药指纹图谱研究的应用

中药指纹图谱是指某些中药材或中药制剂经适当处理后，采用一定的分析手段，得到的能够标示其化学特征的色谱图或光谱图，它是一种综合的，可量化的鉴定手段。中药是一个非常复杂的化学体系，其中含有大量的次生代谢产物，其结构复杂，性质相似，有的化合物还不稳定，因此分离提纯难度大。目前中药质量控制主要是对一些主要成分或特征性成分进行定性鉴别及含量测定。但大量研究表明，中药的药效并非是某几个“指标成分”或“主要成分”在起作用，而是多成分共同作用的结果。因此，对中药进行更为“全面"的成分分析是中药质量控制研究的必然趋势，中药指纹图谱技术即是基于此观点而兴起的一种分析技术。液质联用技术对样品不需要进行繁琐和复杂的前处理，可对已知成分的定性定量分析，在对未知成分的研究中，质谱检测器可以给出大量的结构信息，结合已知结构化合物的裂解规律，或结合其他方法，即可对未知成分进行定性或是定量。

李翔等^[1]采用液相色谱-质谱联用技术建立黄芪药材高效液相-质谱检测器(HPLC-MS)总离子流色谱指纹图谱，结果表明黄芪药材HPLC-MS总离子流色谱指纹图谱具有较好的稳定性、精密度和重复性，相对保留时间和相对峰面积的RSD均小于4.5％，标定13个共有峰，相似度计算结果均大于0.94。

段天璇等^[2]测定甘草甲醇提取物的HPLC-DAD及HPLC-MS指纹图谱。结合文献对指纹图谱主要色谱峰进行鉴定，推断出17个色谱峰中19个可能的成分，给甘草质量评价等各类研究提供较全面的化学依据。

秦泽慧等^[3] 建立了广西产两面针的液质联用指纹图谱检测方法，为最终实现两面针真伪品的鉴别奠定基础。以Agilent Zorbax Eclipse C₈（ 2.1 mm×100 mm，3.5μm）为分析用色谱柱，甲醇-乙腈-0.5 %甲酸溶液（氨水调pH=4.5）为流动相，采用梯度洗脱，ESI（+）检测，分析了15 批广西产两面针药材，并利用中药色谱指纹图谱相似度评价系统进行了相似度计算。结果建立了广西产两面针液质联用指纹图谱的共有模式，标定了指纹图谱中的22 个共有峰，15 批药材与共有模式的相似度大于0.90。结论此方法精密度、稳定性和重复性良好。

2.2在药物代谢研究中的应用

药物代谢是研究药物进入人体后，在体液、酶等的作用下进行的生化反应过程，包括代谢物的鉴定、代谢途径的追踪、体内体外代谢的比较。利用液质联用技术，不仅可以分离提纯化代谢物样品，而且能分离鉴定以往难于辨识的痕量药物代谢物，从而迅速方便地解决问题。

陈勇等^[4]研究氧化苦参碱在大鼠体内的主要代谢产物。以氧化苦参碱和苦参碱为对象优化液相色谱/电喷雾离子阱质谱实验条件,分析总结其电喷雾质谱的一级电离规律和二级质谱裂解规律，作为氧化苦参碱大鼠体内代谢物结构分析的依据。健康大鼠腹腔肌注40mg·kg^-1氧化苦参碱，收集0～24h的尿样，尿样中的代谢物经C₁₈小柱进行富集与纯化后,在优化的条件下进样分析。结果在大鼠尿样中有原药及其6种I相氧化及还原代谢产物，且主要代谢物为苦参碱。未发现II相代谢物。

郑国钢等^[5]建立了LC-MS-MS法测定人血浆中雷米普利及其活性代谢产物雷米普利拉的浓度。方法以依那普利为内标,采用甲醇-0.1%甲酸溶液(75∶25)为流动相,以Waters Atlantis C₁₈色谱柱为分析柱，通过电喷雾电离源(ESI)，以选择离子反应监测(SRM)方式进行检测。结果表明雷米普利和雷米普利拉分别在0.103~102.7 ng∙mL^-1和0.106~106.4 ng∙mL^-1浓度范围内线性良好。最低检测限分别为0.05ng∙mL^-1和0.10 ng∙mL^-1(S/N=5)。该法专属性强，样品处理方便，灵敏度高，适用于雷米普利临床药物动力学研究。

晏利芝等^[6]分析大鼠灌胃白花蛇舌草有效部位提取物后血浆中对香豆酸、反式6-0-对香豆酰鸡屎藤苷甲酯及其代谢产物。取健康雄性SD大鼠按0.4 g∙kg^-1的剂量经口给予白花蛇舌草有效部位提取物，1.0 h后采集眼眶静脉血液制备血浆，采用HPLC-Q-TOF-MS进行分析。结果在大鼠血浆中只检测到1个代谢产物,并利用对照品鉴定了其结构为对香豆酸。本实验为研究白花蛇舌草化学成分及药效作用提供了理论依据。

2.3药物中非法添加化学药物成分的鉴定分析

近几年来，不法分子为牟取利益，在中成药或保健品非法添加化学药物的事件屡见不鲜。患者在不知情的情况大量服用，严重影响了身体健康。利用LC-MS技术的高灵敏度及多级质谱分析能力，可实现对中成药及保健食品中非法添加成分的快速准确分析，成为打假治劣的一把利剑。

董宇等^[7]建立了液相色谱-离子阱质谱联用法检测中药降糖制剂中非法掺入苯乙双胍和格列本脲专属性方法，并对若干市售药品进行检测。选用Diamonsil C₁₈柱，以乙腈-水-甲酸(V∶V∶V =60.0∶40.0∶0.1)为流动相，对中药降糖制剂的提取液进行液相色谱-离子阱质谱分析。结果在4种受试中药降糖制剂中，2种被检测到同时掺有苯乙双胍和格列本脲，1种被检测到掺有格列本脲。该方法选择性强 ,灵敏度高 ,可作为分析检测非法中药降糖制剂的有效方法

车宝泉等^[8]采用HPLC-MS/MS方法鉴别中药制剂及保健品中非法添加的10种减肥药物。利用质谱解析软件研究了上述化合物的质谱裂解规律，通过比较样品峰与对照品峰的一级质谱、二级质谱质荷比，确定样品中是否掺杂了化学药物。结果表明各色谱峰间分离度良好，质谱分辨率符合要求，最小检出量为2ng至100ng。

2.4 在农药、兽药残留检测中的应用残

食品及农产品中农药、兽药残留含量甚微，往往需要进行痕量分析，对灵敏度、重现性与选择性的要求非常高，需要在复杂的基质中检测ppb级甚至更低浓度水平的痕量残留物质。这就需要良好的样品前处理手段来净化复杂

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