2017年《質譜學報》第1期「質譜技術在中草藥研究中的應用」專輯
以下內容原創作者為《質譜學報》主編劉淑瑩老師,如需全文(附英文摘要和參考文獻)請聯繫《質譜學報》編輯部或儀器信息網編輯部
序 傳統中醫藥學是中華民族的寶貴財富和智慧的結晶,是民族賴以生存繁衍的重要保障。隨著現代科學的迅猛發展,對於傳統中藥的物質基礎和作用機理研究不斷深入。從這個意義上講,中醫藥學這個特有的傳統醫藥體系,是我國最有希望的主導原始創新取得突破的,對世界科技和醫學發展產生重大影響的學科。2015年屠呦呦教授獲得諾貝爾生理醫學獎的事實證明了這一點。
20世紀70年代,中國科學家組織團隊對於世界上危害最大的疾病之一——瘧疾進行攻關研究,屠呦呦最初由中醫藥書籍「肘後備急方」中記載的「青蒿一握,以水二升漬,絞取汁,盡服之」得到靈感。中國科學家從黃花青蒿中得到提取物青蒿素,經過艱苦的,廣泛的臨床試驗,證明是療效確切的。已故的梁曉天院士等根據質譜和核磁共振譜數據,正確地推斷了青蒿素的過氧橋結構,從化學結構上預示了分子的構效關係。中醫藥的現代化的確需要傳統中醫藥理論經驗與現代科學技術相結合,青蒿素就是一個成功的案例。
自從軟電離質譜技術誕生以來,質譜技術的應用範圍得以大大地擴展。很多質譜學家的興奮點也由傳統的物理、化學等學科移動到生命科學相關的領域。在現代分析技術中,質譜以其快速、高靈敏度、特異性和多信息以及能夠有效地與色譜分離手段聯用等特點備受科學家們重視。當今質譜技術日新月異的發展,喜看各個中醫藥大學都添置了質譜儀器,中醫藥界學者逐漸接受和掌握質譜技術並靈活應用到這些組分極其複雜的藥材、炮製品、代謝產物的化學成分分析以及中醫藥科學研究中。
敞開式離子化質譜技術在中草藥研究中的應用
作者:黃 鑫,劉文龍,張 勇,劉淑瑩
摘要:敞開式離子化質譜(ambient ionization mass spectrometry,AIMS)是近年來興起的一種無需(或稍許)樣品前處理步驟,在敞開的大氣環境下實現離子化的質譜分析技術。近年來,各種AIMS技術的研製與應用成為質譜領域備受關注的焦點之一。本工作綜述了AIMS技術在中草藥研究中的應用,對典型的分析策略進行了討論,闡述了AIMS技術的基本原理、特點和分類,並展望了該技術在中醫藥研究領域未來發展的趨勢和可能的影響。
敞開式離子化質譜(ambient ionization mass spectrometry,AIMS)是一種能在敞開的常壓環境下直接對樣品或樣品表面物質進行分析的新型質譜技術,此技術無需(或者只需簡單的)樣品前處理,便可實現對樣品的分析,具有實時、原位、高通量、簡便快速、環保、可以與各種質譜儀器聯用等一系列優點,同時兼具傳統質譜的高分析速度、高靈敏度等特點。2004年Cooks課題組在電噴霧電離基礎上首次提出解吸電噴霧電離(Desorption electrospray ionization,DESI)技術。2005年Cody等在大氣壓化學電離基礎上研製出實時直接檢測的DART(Direct analysis in real time)技術;幾乎同時,謝建臺等也研製出類似的電噴霧輔助雷射解吸電離質譜技術。繼而,AIMS的研發引起了廣泛關注,各類新技術不斷湧現,目前AIMS技術的種類已有40餘種。為促進AIMS技術的創新和發展,由中國質譜學會和華質泰科生物技術(北京)有限公司共同主辦的AIMS國際學術年會從2013年至今已經成功舉辦4次,引領著AIMS技術迅速向各個行業逐層滲透,深深地影響著下一代分析檢測技術的開發和利用。與經典的電噴霧、大氣壓化學電離和大氣壓光電離等電離方式相比,AIMS具有溶劑消耗少、更強的耐鹽和抗基質幹擾能力,同時,AIMS的敞開結構和模塊化設計使其可以方便的與各種質譜連接,從而大大降低了儀器購置成本。這一技術在醫學、藥學、食品安全、環境汙染物監控、爆炸物檢測、生物分子及代謝物表徵、分子成像等諸多領域已展現出廣泛的應用前景。因此,AIMS的基礎和應用研究備受質譜學家的關注,基礎研究主要圍繞構建開發新型的AIMS離子源,探究研究相應的離子化機理;應用研究主要是對各種實際樣品進行定性和定量分析。本工作著重綜述AIMS在中草藥研究中的應用,通過對典型的分析策略進行討論,闡述AIMS技術的基本原理、特點和分類,並展望該技術在中醫藥研究領域未來發展的可能趨勢和影響。
1 敞開式離子化質譜技術的基本原理、特點和分類
AIMS集成了樣品原位解吸附、待測物實時離子化和離子傳輸至質量分析器三個核心步驟。下面,以DART為例,介紹離子化的基本原理:利用He或者N2作為工作氣通過放電室,放電室內部的陰極和陽極之間施加一個高達幾千伏的電壓導致高壓輝光放電,使工作氣電離成為含激發態氣體原子或分子、離子、電子的等離子體氣流。等離子體氣流流經圓盤電極,選擇性地移除某些離子後被加熱,加熱等離子體氣流從DART口噴出至樣品表面,完成熱輔助的解吸附和離子化過程。離子化機理一般認為包括周圍氣體被激發態工作氣體的彭寧(Penning)電離、進而發生的質子轉移以及其他類型氣相離子分子反應等過程。AIMS技術不僅可在常壓下對待測樣品離子化,而且離子源的敞開結構易於實現物體表面的直接離子化及質譜分析。這類離子源操作簡便、快捷,無需複雜的樣品前處理。AIMS技術的另一重要特徵是快速及高通量,通常每個樣品的分析時間不超過5s,充分展現了質譜快速分析的優勢,為高通量分析提供了一種新的有效途徑。因此,常壓敞開式離子源開闢了質譜技術在無需樣品前處理的直接、快速分析,表面與原位分析等領域的廣闊應用領域。
AIMS離子源按照其離子化過程和機理可以分為三大類:1)直接電離離子源。樣品直接進入高電場被電離,如,在ESI源基礎上發展起來的眾多離子源,包括直接電噴霧探針(Direct electrospray probe ionization,DEPI)、探針電噴霧電離(Probe electrospray ionization,PESI)、紙噴霧電離(Paper spray ionization,PSI)、場致液滴電離(Field induced droplet ionization,FIDI)和超聲波電離(Ultra-sound ionization,USI)等;2)直接解吸電離離子源,同時起到對樣品解吸和電離的作用。包括解吸電噴霧電離(Desorption electrospray ionization,DESI)、電場輔助解吸電噴霧電離(Electrode-assisted desorption electrospray ionization,EADESI)、簡易敞開式聲波噴霧電離(Easy ambient sonic spray ionization,EASI)、解吸大氣壓化學電離(Desorption atmospheric pressure chemical ionization,DAPCI)、介質阻擋放電電離(Dielectric barrier discharge ionization,DBDI)、等離子體輔助解吸電離(Plasma-assisted desorption ionization,PADI)、大氣壓輝光放電電離(Atmospheric glow discharge ionization,APGDI)、解吸電暈束電離(Desorption corona beam ionization,DCBI)、雷射噴霧電離(Laser spray ionization,LSI)等;3)解吸後電離離子源。這是一種兩步機理離子源,第1步先對被分析物進行解吸附,第2步實現被分析物的電離過程,包括氣相色譜-電噴霧質譜(Gas chromatography electrospray ionization,GC-ESI)、二次電噴霧電離(Secondary electrospray ionization,SESI)、熔融液滴電噴霧電離(Fused droplet electrospray ionization,FD-ESI)、萃取電噴霧電離(Extractive electrospray ionization,EESI)、液體表面彭寧電離質譜(Liquidsurface Penning ionization,LPI)、大氣壓彭寧電離(Atmospheric pressure Penning ionization,APPeI)、電噴霧雷射解吸電離(Electrospray laser desorption ionization,ELDI)、基質輔助雷射解吸電噴霧電離(Matrix-assisted laser desorption electrospray ionization,MALDESI)、雷射消融電噴霧電離(Laser ablation electrospray ionization,LAESI)、紅外雷射輔助解吸電噴霧電離(Infrared laser-assisted desorption electrospray ionization,IR-LADESI)、雷射電噴霧電離(Laser electrospray ionization,LESI)、雷射解吸噴霧後離子化(Laser desorption spray post-ionization,LDSPI)、雷射誘導聲波解吸電噴霧電離(Laser-induced acoustic desorption electrospray ionization,LIAD-ESI)、雷射解吸-大氣壓化學電離(Laser desorption-atmospheric pressure chemical ionization,LD-APCI)、雷射二極體熱解吸電離(Laser diode thermal desorption,LDTD)、電噴霧輔助熱解吸電離(Electrospray-assisted pyrolysis ionization,ESA-Py)、大氣壓熱解吸-電噴霧電離(Atmospheric pressure thermal desorption-electrospray ionization,AP-TD/ESI)、基於熱解吸敞開式電離(Thermal desorption-based ambient ionization,TDAI)、大氣壓固態分析探針(Atmosphericpressure solids analysis probe,ASAP)、實時直接分析(Direct analysis in real time,DART)、解吸大氣壓光致電離(Desorption atmospheric pressure photoionization,DAPPI)等。
2 敞開式離子化質譜技術在中草藥研究中的應用
建立一種新的方法,能夠對中草藥中的藥效成分和雜質進行分析,這對於中草藥的質量評價和質量控制有重要意義。敞開式離子化質譜技術的發展為中草藥分析提供了一種快速、直接的手段。本文綜述了不同類型敞開式離子化質譜在中草藥分析中的應用,並對典型分析案例加以討論,總結的應用詳情列於表1。
表1 敞開式離子化質譜在中草藥研究中的應用
敞開式離子化質譜技術 | 中草藥 | 分析物 | 文獻 | |
直接電離 | DI | 黃連 | 小檗鹼、黃連鹼、巴馬汀 | 10 |
何首烏 | 2,3,5,4』-四羥基芪-2-O-葡萄糖甙-3」-O-沒食子酸酯 | 10 | ||
南、北五味子 | 五味子醇甲、五味子醇乙 | 10 | ||
Tissue spray | 西洋參 | 人參皂苷、胺基酸、二糖 | 11 | |
Leaf spray | 生薑 | 姜辣素 | 12 | |
銀杏籽 | 銀杏毒素 | 12 | ||
聖羅勒 | 烏索酸、齊墩果酸及其氧化產物 | 13 | ||
甜葉菊葉 | 甜菊糖苷類 | 14 | ||
Direct plant spray | 八角茴香 | 莽草毒素 | 15 | |
Field-induced DI | 長春花 | 長春鹼、脫水長春鹼 | 16 | |
iEESI | 銀杏葉 | 銀杏毒素、精氨酸、脯氨酸、蔗糖 | 17 | |
Wooden-tip | 貝母 | 貝母素、精氨酸、蔗糖 | 18 | |
Field-induced wooden-tip | 黃連 | 小檗鹼、黃連鹼、巴馬汀、蘋果酸、檸檬酸 | 19 | |
甘草 | 甘草酸、甘草素 | 19 | ||
黃芩 | 黃芩素、黃芩苷、漢黃芩素、漢黃芩苷 | 19 | ||
苦參 | 苦參素、苦參鹼、苦參酮 | 19 | ||
Al-foil ESI | 西洋參 | 人參皂苷 | 20 | |
附子 | 苯甲醯烏頭原鹼、次烏頭鹼、苯甲醯新烏頭原鹼 | 20 | ||
Pipette-tip ESI | 黃連 | 小檗鹼、黃連鹼、巴馬汀 | 21 | |
牛蒡子 | 牛蒡苷及其苷元、二糖 | 21 | ||
蓮子心 | 蓮心鹼、甲基蓮心鹼 | 21 | ||
人參 | 人參皂苷 | 21 | ||
西洋參 | 人參皂苷 | 21 | ||
三七 | 人參皂苷 | 21 | ||
北五味子 | 五味子甲素、乙素、五味子酯甲、酯乙 | 21 | ||
直接解吸電離 | DESI | 顛茄 | 莨菪鹼、東莨菪鹼 | 22 |
毒參 | 毒芹鹼類 | 22 | ||
曼陀羅 | 16種託品烷類生物鹼 | 22 | ||
阿託品 | 23 | |||
甜葉菊 | 甜菊糖苷類 | 24 | ||
鼠尾草 | 克羅烷型二萜類 | 25 | ||
青脆枝 | 喜樹鹼類 | 26 | ||
吳茱萸 | 吳茱萸鹼、吳茱萸次鹼 | 27 | ||
貫葉連翹 | 金絲桃苷類、糖類 | 23 | ||
金絲桃苷類、長鏈脂肪酸類 | 28 | |||
大麥 | 羥氰苷類 | 29 | ||
白毛茛 | 小檗鹼類 | 30 | ||
枳殼 | 橙皮甙、柚皮甙、苦橙甙等黃酮類 | 31 | ||
DAPCI | 南、北五味子 | 萜品烯類 | 32 | |
人參、紅參 | 人參皂苷 | 33 | ||
DCBI | 黃連 | 黃連素、黃連鹼 | 34 | |
黃藤 | 黃藤素 | 34 | ||
魚腥草 | 別隱品鹼、白屈菜紅鹼、原阿片鹼、血根鹼 | 34 | ||
黃柏 | 藥根鹼 | 34 | ||
粉防己 | 輪環藤酚鹼 | 34 | ||
兩面針 | 兩面針鹼、白屈菜赤鹼 | 34 | ||
解吸後電離 | DART | 顛茄果 | 阿託品、莨菪鹼 | 35 |
蔞葉 | 蔞葉酚 | 36 | ||
芫荽 | 大麻素類 | 37 | ||
綠薄荷 | 大麻素類 | 37 | ||
羅勒 | 大麻素類 | 37 | ||
烏頭屬藥材 | 烏頭鹼類生物鹼 | 38 | ||
曼陀羅籽 | 託品鹼、莨菪鹼 | 39 | ||
蘿芙木 | 單萜吲哚類生物鹼 | 40 | ||
薑黃 | 薑黃素類 | 41 | ||
蓽澄茄果 | 蓽澄茄油烯 | 42 | ||
極細當歸 | 藁苯內酯 | 43 | ||
朝鮮當歸 | 日本前胡素、日本前胡醇 | 43,44,51 | ||
白芷 | 白當歸腦 | 43 | ||
川芎 | 川芎內酯 | 43 | ||
檳榔子 | 檳榔鹼、檳榔次鹼 | 45 | ||
延胡索 | 延胡索鹼 | 45 | ||
貝母 | 貝母素、去氫貝母鹼 | 45 | ||
鉤藤 | 鉤藤鹼 | 45 | ||
黃芩 | 黃芩素、黃芩苷、漢黃芩素、漢黃芩苷 | 45 | ||
人參 | 人參皂苷類 | 45 | ||
丁公藤 | 東莨菪內酯 | 46 | ||
制川烏 | 單酯和雙酯型二萜類烏頭鹼 | 47 | ||
八角茴香 | 莽草毒素 | 48 | ||
桑葉 | 脫氧野尻黴素 | 49 | ||
厚葉巖白菜 | 熊果素、巖白菜素、鞣花酸、沒食子酸 | 50 | ||
吳茱萸 | 吳茱萸鹼、吳茱萸次鹼 | 51 | ||
北五味子 | 五味子素、戈米辛 | 51,52 | ||
Nano-EESI | 人參 | 人參皂苷 | 53 | |
LAESI | 孔雀草 | 花青素、山奈酚等黃酮類 | 54 | |
鼠尾草 | 萜類 | 55 | ||
DAPPI | 鼠尾草葉 | 鼠尾草酸及其衍生物 | 56 | |
LAAPPI | 鼠尾草 | 萜類 | 55 | |
枳殼 | 川皮苷、黃酮醇類、沉香醇 | 57 | ||
PALDI | 黃芩 | 黃芩素、漢黃芩素 | 58 |
2.1 直接電離離子源
直接電離離子源是基於電噴霧原理的直接電離敞開式離子化質譜技術,將樣品組織中分析物直接電離進行質譜分析。這項技術快速、直接、實時、原位,無需樣品前處理,適用於中藥材直接分析。主要應用技術包括:直接電離(Direct ionization)、組織噴霧電離(Tissue spray)、葉片噴霧(Leaf spray)、直接植物噴霧(Direct plant spray)場致直接電離(Field-induced DI)、內部萃取電噴霧電離(Internal extractive electrospray ionization mass spectrometry,iEESI)等。雖然這些技術的名稱不同,但它們的原理和分析策略是相似的,即,將樣品本身作為固體基質,應用溶劑和高電壓使分析物溶解或萃取到溶劑中,液相分析物分子在高電場作用下直接電離、噴霧、產生帶電液滴和離子進行質譜分析。
姚鍾平課題組在固體基質下的電噴霧離子化機理與應用方面做了大量的研究工作。固體基質電噴霧電離是將中草藥的粉末、混懸液、提取液附著於固體基質上用於直接電離分析,可用的固體基質包括:純金屬探針、紙三角、木片、鋁箔、移液器頭等。因鋁箔具有惰性、不滲透性、相對剛性等特點,可以摺疊承載溶劑,對粉末樣品有目的性的提取,在敞開式的環境下進行電噴霧質譜分析。鋁箔電噴霧質譜已經成功應用於西洋參和附子等中藥粉末樣品中主要成分的測定。移液器頭模式的分析是將移液器頭與質譜進樣器和進樣泵連接,在線提取進樣器頭中的中藥粉末,加以高電壓使帶電有機溶劑通過中藥粉末將分析物提取出來後電離,經由質譜分析。這種移液器頭模式的分析已成功應用於人參、西洋參和三七中皂苷類成分、南、北五味子中木脂素類成分和多種藥材中生物鹼類成分的測定。
2.2 直接解吸電離離子源
自DESI問世以來,其在中草藥分析中的應用已被陸續報導。採用的主要方式包括:分析物的表面解吸電離、反應直接解吸電離、分析物的表面成像、薄層色譜與直接解吸電離質譜聯用等,其中應用最廣泛的是分析物的表面解吸電離,無需中藥材樣品的前處理,可直接分析。
DAPCI是應用大氣壓電暈放電從化學試劑中產生電子、質子、亞穩態原子、水合氫離子和質子化溶劑離子,去解吸電離樣品表面的分析物,進行質譜分析,主要用於分析低分子質量的揮發性或半揮發性化合物。已報導的研究有南、北五味子中萜品烯類成分和人參、紅參中皂苷類成分的分析。
DCBI是將高直流電壓加在尖針上引發氦原子電暈放電,在電暈針附近產生激發態離子,與分析物在樣品表面發生反應,產生單電荷分析物離子,進行質譜分析。應用DCBI分析中草藥中低極性成分是極具挑戰性的。為了解決這一難點,文獻報導了一種設計方案,將反應試劑(飽和氫氧化鈉與甲醇溶液,3:7,V/V)加入樣品中以提高DCBI的電離效率,並將該方法成功應用於6種中藥材中生物鹼的測定,並將其與TLC聯用測定生物鹼的含量。
2.3 解吸後電離離子源
DART-MS是在中草藥分析中應用較為廣泛的一種敞開式離子化質譜技術,其離子源目前已有商品化的產品。DART-MS的主要分析策略包括:分析物的表面解吸電離,將樣品置於DART源與質譜進口;粉末樣品的分析,將填充樣品的玻璃毛細管(棒)置於DART源加熱的氣體束中電離;液態樣品分析,將樣品滴在熔點管(浸管)、金屬篩網(不鏽鋼金屬網格)上面,置於DART源與質譜進口之間;TLC與DART-MS聯用分析,是將化合物在薄層板上分離後,將薄層板置於DART源與質譜進口之間,分析物經加熱氣體的熱解吸附,通過離子-分子反應使分析物電離再引入質譜進行分析。
EESI和nano-EESI是基於電噴霧電離的敞開式離子化質譜技術,發明最初主要被應用於液態和氣態樣品分析,被分析物從溶液相或氣相樣品中被萃取出來,經由電噴霧電離產生離子進行質譜分析。陳煥文課題組將Nano-EESI-MS技術成功應用於人參中人參皂苷的測定。將雷射解吸或消融與電噴霧結合的敞開式離子化技術(LAESI)適用於固體樣品分析,在中草藥分析中的應用主要有:孔雀草根、莖、葉中的成分分析和鼠尾草葉中萜類成分的測定。將敞開式離子化技術與光致電離原理相結合,應用於中草藥研究中,主要有兩種方式:解吸大氣壓化學電離(DAPPI)和雷射消融大氣壓光致電離(LAAPPI)。這兩種方式可以使樣品表面非極性和中性分析物有效電離進行質譜分析,另外,這兩種方式還具有表面成像功能,例如,DAPPI-MS和LAAPPI-MS技術在鼠尾草葉成分表面成像研究中的應用,以及枳殼葉中主要藥效成分的DAPPI-MS分析等。等離子體輔助雷射解吸質譜(PALDI-MS)已被成功用來研究黃芩中黃芩素和漢黃芩素成像,結果顯示,此成分集中分布於根的表皮維管束邊緣。
2.4 在中草藥質量評價和質量控制中的應用
隨著敞開式離子化質譜技術的不斷發展,其在中草藥質量快速評價和控制中的應用日益廣泛。敞開式離子化質譜指紋分析方法能夠給出中草藥成分的整體化學輪廓,可用於評價中草藥質量的穩定性、追溯基源、鑑別真偽。應用敞開式離子化質譜方法評價和控制中草藥質量,首先要選擇一種適合的敞開式離子化技術,建立指紋圖譜分析方法,進而對樣品進行分析,將獲得的數據採用多變量統計分析方法處理,例如主成分分析(PCA)、偏最小二乘判別分析(PLS-DA)、聚類分析(HCA)等。
目前,應用DART-MS技術結合多種統計分析方法,成功區分了蔞葉的不同栽培品種;區分了曼陀羅、蘿芙木、蓽澄茄以及傘形科中藥的不同品種,並鑑定了其中標誌性化學成分;區分了不同來源的當歸;鑑定了川烏中標誌性化學成分,並區分了其炮製程度的不同。將DAPCI-MS技術結合PCA分析應用於南、北五味子研究,成功區分了不同栽培品種和野生品種,並區分了不同炮製品種。應用Wooden-tipESI-MS結合PCA和PLS-DA技術,鑑定了川貝母粉末的品種,並區分了其中摻偽品。
2.5 本實驗室的研究工作
中藥成分的確認和定量分析是近年來AIMS的重要發展方向之一,本實驗室選用商品化的DART為離子源,開發的方法具有較強的可重複性和實際應用價值。研究內容主要包括5個方面。
1)中藥的快速分析:研究了8種中藥的化學成分,實現了生物鹼類、黃酮類和部分人參皂苷的快速、直接分析;並對DART的電離機制進行了較深入的討論;
2)中藥成分的DART定量分析:針對中藥延胡索的功效成分延胡索甲素和乙素進行DART定量分析,利用甲基化衍生和氘代內標實現了人參皂苷的DART定量分析;
3)對DART技術不易電離成分的分析:本實驗室首次採用瞬時衍生化試劑四甲基氫氧化銨對皂苷和寡糖類成分進行DART源內的瞬時甲基化,通過甲基化衍生增加皂苷成分的揮發性,生成銨加合物離子,實現了多羥基化合物(如人參皂苷和寡糖)的DART分析檢測。其中,四甲基氫氧化銨不僅發揮了衍生化的作用,同時還作為輔助電離試劑增強了皂苷成分在DART中的靈敏度[62]。因為該反應屬於自由基反應,反應控制難度較大,重複性還有待提高;
4)DART用於農藥殘留的檢測:針對100餘種農殘成分開展了DART快速檢測研究,發現多種農藥成分在DART電離過程中不僅有加合離子(離子-分子反應產物),還產生碎片(過剩能量產生),此外,實驗發現有機磷農藥會發生氧硫交換的氧化反應,並對其反應機制進行了深入探討;
5)開展DART電離機理研究:研究發現,不同的工作氣體(氦氣、氬氣、氮氣等)因其不同的電離能和氮氣的振動自由度影響,使得其在電離過程中展現出不同的特性,雖然氦氣因具有更高的電離能應用範圍更廣,但是在某些場合下使用電離能較低的氬氣和氮氣(較氦氣價格低廉)產生的待測化合物碎片較少,再適當引入輔助(make up)試劑可有效地提高待測物的靈敏度。經過研究發現,具有較低電離能的氟苯和丙酮等作為輔助試劑能明顯的提高待測物的分析靈敏度。
3 總結與展望
中藥品質的安全有效主要取決於其中所含的藥效成分和雜質,這就要求應用快速、可靠的分析方法來評價和控制中藥材的質量。目前,多種敞開式離子化質譜技術已成功應用於多種中藥中多種類型化學成分的檢測,並可對多種中藥的品質進行綜合評價和質量控制。一般來講,對於揮發性較好或質子親合能較高的成分,如生物鹼,黃酮類等成分,電離可以直接發生在植物組織表面附近而不需藉助溶劑和其他基質。為了得到好的分析結果,對於皂苷類等組分需溶劑輔助,對於糖類組分的分析甚至需要簡單的衍生化。敞開離子化源,其原理之一是被分析物周圍的氣相離子-分子反應,這些反應很難達到經典的密閉CI源平衡條件,因此,在實驗條件控制,數據的重複性方面還存在一些困難,尚需技術本身不斷完善。另外,對分析物的準確定量方法也有待開發及改進。以上這些問題需要分析化學家和質譜學家的持續關注和潛心研究,相信在不遠的將來,敞開式離子化技術與小型質譜儀器結合的分析方法能應用於中藥生產的田間地頭、成品藥生產線、中醫診斷的輔助等更多的中醫藥領域,為推動傳統中醫藥的現代發展發揮更大的作用。
《質譜學報》致謝: 此次《質譜學報》組織「質譜技術在中醫藥研究中的應用」專輯是逢時的,受到中醫藥界廣大質譜工作者的熱烈響應。不僅吸引了大陸的同仁,而且兩岸三地的質譜工作者,如臺灣的李茂榮教授、香港的蔡宗葦教授和澳門的趙靜教授等都積極投稿。此專輯包括中藥和其他民族藥,如藏藥、維藥等的相關研究,從研究內容上講,有植物藥也有動物藥,包括了藥材、炮製品和複方藥的成分分析和代謝研究。由於本刊篇幅有限,在大量來稿中只能選用19篇,對於其他審稿已通過的文章,將在以後幾期中陸續刊登。另外,感謝中國科學院上海有機化學研究所的郭寅龍研究員為本專輯的出版提供指導和幫助;感謝北京大學的白玉老師、北京中醫藥大學的劉永剛老師、長春中醫藥大學的楊洪梅老師和南京中醫藥大學的劉訓紅老師在組稿過程中的貢獻;感謝長春中醫藥大學藥學院為本專輯提供部分藥材圖片。對於本刊編輯中存在的錯誤和其他問題,歡迎讀者提出寶貴的意見。