中药成分分析的重要需求
【摘要】中药化学成分组成复杂，分析中存在诸多问题，超高效液相色谱、质谱技术在中药化学成分分析中的大量应用，使在分析速度、分离度及灵敏度方面有了显著的提高。
【关键词】中药成分分析；超高效液相色谱；质谱
1前言
中医药是我国劳动人民几千年来，与疾病斗争积累下的宝贵财富。中药所含化学成分群是其防治疾病的物质基础，但中药组成十分复杂，化学成分种类多，部分成分化学结构、性质相近、有效成分不明确、含量低近痕量等复杂性存在。因此中药成分分析存在诸多问题，如分离难度大、分析时间长、检测限不够灵敏等困难。这些问题在中药成分分析中是普遍存在，对中药成分有重要影响。这些问题是中药成分分析要解决的关键问题，也是未来发展的一个方向。
2 UPLO在中药化学成分的分析
随着超高效液相色谱(ultraperformance liquid chromatography，UPLC)儀在2004年的出现，以及随之而来的快速高效液相色谱分离技术的发展与成熟，有效地克服了传统的高效液相色谱(HPLC)在分析过程中存在的劣势，使得中药化学成分分析迎来了高效、高通量的发展阶段，在分析速度、分离度及灵敏度方面有了显著的提高。
UPLC的分离原理与传统的HPLC相同，色谱分离度随色谱柱填料颗粒粒径的降低而提高。当固定相的粒径为亚2μm填料时，一条几乎平行于横轴的板高一流速(H-μ)线，可以认为流速与板高几乎无关。UPLC正是用1.7μm填料颗粒来改善柱效，使得不损失高分离度又能优化流速、提高分析速度成为可能。与传统高效液相色谱相比较，超高压液相色谱亚2gm粒径填料提供的柱效比5μm粒径填料提高3倍。
金高娃等使用HPLC分析样品，在40min完成分析，共35个峰，而采用UPLC分析时，样品在20min内就完成分析，共39个峰。如果仅考虑与HPLC相同的分离效果，UPLC的分析时间还能进一步缩短，通过提高流速来实现。Nguyen等检测4种尼泊金酯类同系物，采用UPLC(1.71ttm固定相色谱柱)其分析速度比同样性质，而粒径为5um的色谱柱提高了8倍，且是保持分离度不变的情况。
超高压液相色谱增大了比表面积的方式，是使用亚2pm多孔微球填料。而峰容量随着填料颗粒的比表面积的增大而增大，分离能力也随之提高，能分辨出更多的色谱峰，得到的样品信息量也更多。另外，由于亚2pm粒径填料的色谱柱有更高的柱效，得出的色谱峰宽更窄，峰高增加，灵敏度也随之提高。UPLC在获得了更高的柱效与更快的分离速度时，灵敏度也提高。
金高娃等使用HPLC分析样品，8min到10min只有9个色谱峰，而采用UPLC分析时，8min到10min共23个色谱峰。此外UPLC进样量为3pL时，最高峰的吸收值为3.5AU，而HPLC进样量10pL时，与UPLC中对应峰的吸收值为1.7AU，经过换算，UPLC的灵敏度是HPLC的7倍左右。UPLC的高灵敏度优势，就HPLC检测不到或吸收值很小的峰来说更加明显。如Yμ等检测大鼠血浆中所含混合药物采用UPLC/MS/MS进行分析，发现灵敏度提高了5～10倍。
UPLC对样品高灵敏度的检测限，依赖于一个高灵敏度的检测器。质谱分析能得到物质的化学成分和结构的相关信息，通过测定样品离子的质量和强度实现的一种分析方法。具有高分离能力、高灵度、和极强的专属性等特点。
Liu等为测定、鉴定丹参中的酚酸，建立了LC-DAD/ESI-MSn方法，采用负模式推断了丹参样品中的原儿茶酸、丹参素、咖啡酸、紫草酸等酚酸的碎裂机理；共鉴定出42种酚酸成分，其中包括首次报道的16种低丰度组分。李坤平等利用UPLC/ESI-TOF-MS/MS分析蛇床子提取物中香豆素类化合物进行快速分析与鉴定，最终推断出欧前胡素、佛手苷内酯、蛇床子素、花椒毒酚和花椒毒素5种香豆素类成分。张维冰等利用超高效液相色谱一串联质谱法测定亳菊、滁菊、贡菊和杭菊中多酚类化合物，鉴定出了10种咖啡酰基奎宁酸类化合物、22种黄酮类化合物。4种菊花中多酚类化合物的含量合格，多酚类化合物总量贡菊>杭菊>滁菊>毫菊。各种类咖啡酰基奎宁酸及黄酮化合物的组成和含量差异显著。王菲等利用超高效液相色谱一串联质谱(UPLC-MS/MS)同时测定甘草、西洋参、三七、人参、丹参5种中药材中25种农药和3种有毒代谢物残留物，方法简单、快速、灵敏，为快速筛查中药材中三唑类杀菌剂和三嗪类除草剂的农药残留量提供了依据。
气相色谱法检测挥发性成分气质联用技术更是对挥发性成分的重要表征和鉴定的有效手段，具有速度快，灵敏度高的优势。万益群等利用气相色谱一质谱法测定中药中残留的13种有机磷和有机氮类农药，为同时分析中药中多种类型农药提供了新方法。华永丽等利用GC-MS建立当归及其不同炮制品挥发油化学指纹图谱，筛选出当归及其不同炮制品的12个潜在标志物，并且鉴定出11个化合物。刘文涵等采用顶空液液萃取/气相色谱一质谱(HS-LP-LPE/GC-MS)联用法，鉴定出中药白术中33个挥发性成分。
3结语
UPLC因其进样体积小，分离速度快，灵敏度高等优点，近几年在药物分析领域中的快速应用和推广，展现出其广阔的应用前景。中药快速定性定量分析提供了一种高效、准确的分析技术。随着色谱质谱联用技术的日益成熟，质谱技术会越来越多地应用到相关领域当中，实现中药分析的高灵敏度。 (李欧)
【关键词】中药成分分析；超高效液相色谱；质谱
1前言
中医药是我国劳动人民几千年来，与疾病斗争积累下的宝贵财富。中药所含化学成分群是其防治疾病的物质基础，但中药组成十分复杂，化学成分种类多，部分成分化学结构、性质相近、有效成分不明确、含量低近痕量等复杂性存在。因此中药成分分析存在诸多问题，如分离难度大、分析时间长、检测限不够灵敏等困难。这些问题在中药成分分析中是普遍存在，对中药成分有重要影响。这些问题是中药成分分析要解决的关键问题，也是未来发展的一个方向。
2 UPLO在中药化学成分的分析
随着超高效液相色谱(ultraperformance liquid chromatography，UPLC)儀在2004年的出现，以及随之而来的快速高效液相色谱分离技术的发展与成熟，有效地克服了传统的高效液相色谱(HPLC)在分析过程中存在的劣势，使得中药化学成分分析迎来了高效、高通量的发展阶段，在分析速度、分离度及灵敏度方面有了显著的提高。
UPLC的分离原理与传统的HPLC相同，色谱分离度随色谱柱填料颗粒粒径的降低而提高。当固定相的粒径为亚2μm填料时，一条几乎平行于横轴的板高一流速(H-μ)线，可以认为流速与板高几乎无关。UPLC正是用1.7μm填料颗粒来改善柱效，使得不损失高分离度又能优化流速、提高分析速度成为可能。与传统高效液相色谱相比较，超高压液相色谱亚2gm粒径填料提供的柱效比5μm粒径填料提高3倍。
金高娃等使用HPLC分析样品，在40min完成分析，共35个峰，而采用UPLC分析时，样品在20min内就完成分析，共39个峰。如果仅考虑与HPLC相同的分离效果，UPLC的分析时间还能进一步缩短，通过提高流速来实现。Nguyen等检测4种尼泊金酯类同系物，采用UPLC(1.71ttm固定相色谱柱)其分析速度比同样性质，而粒径为5um的色谱柱提高了8倍，且是保持分离度不变的情况。
超高压液相色谱增大了比表面积的方式，是使用亚2pm多孔微球填料。而峰容量随着填料颗粒的比表面积的增大而增大，分离能力也随之提高，能分辨出更多的色谱峰，得到的样品信息量也更多。另外，由于亚2pm粒径填料的色谱柱有更高的柱效，得出的色谱峰宽更窄，峰高增加，灵敏度也随之提高。UPLC在获得了更高的柱效与更快的分离速度时，灵敏度也提高。
金高娃等使用HPLC分析样品，8min到10min只有9个色谱峰，而采用UPLC分析时，8min到10min共23个色谱峰。此外UPLC进样量为3pL时，最高峰的吸收值为3.5AU，而HPLC进样量10pL时，与UPLC中对应峰的吸收值为1.7AU，经过换算，UPLC的灵敏度是HPLC的7倍左右。UPLC的高灵敏度优势，就HPLC检测不到或吸收值很小的峰来说更加明显。如Yμ等检测大鼠血浆中所含混合药物采用UPLC/MS/MS进行分析，发现灵敏度提高了5～10倍。
UPLC对样品高灵敏度的检测限，依赖于一个高灵敏度的检测器。质谱分析能得到物质的化学成分和结构的相关信息，通过测定样品离子的质量和强度实现的一种分析方法。具有高分离能力、高灵度、和极强的专属性等特点。
Liu等为测定、鉴定丹参中的酚酸，建立了LC-DAD/ESI-MSn方法，采用负模式推断了丹参样品中的原儿茶酸、丹参素、咖啡酸、紫草酸等酚酸的碎裂机理；共鉴定出42种酚酸成分，其中包括首次报道的16种低丰度组分。李坤平等利用UPLC/ESI-TOF-MS/MS分析蛇床子提取物中香豆素类化合物进行快速分析与鉴定，最终推断出欧前胡素、佛手苷内酯、蛇床子素、花椒毒酚和花椒毒素5种香豆素类成分。张维冰等利用超高效液相色谱一串联质谱法测定亳菊、滁菊、贡菊和杭菊中多酚类化合物，鉴定出了10种咖啡酰基奎宁酸类化合物、22种黄酮类化合物。4种菊花中多酚类化合物的含量合格，多酚类化合物总量贡菊>杭菊>滁菊>毫菊。各种类咖啡酰基奎宁酸及黄酮化合物的组成和含量差异显著。王菲等利用超高效液相色谱一串联质谱(UPLC-MS/MS)同时测定甘草、西洋参、三七、人参、丹参5种中药材中25种农药和3种有毒代谢物残留物，方法简单、快速、灵敏，为快速筛查中药材中三唑类杀菌剂和三嗪类除草剂的农药残留量提供了依据。
气相色谱法检测挥发性成分气质联用技术更是对挥发性成分的重要表征和鉴定的有效手段，具有速度快，灵敏度高的优势。万益群等利用气相色谱一质谱法测定中药中残留的13种有机磷和有机氮类农药，为同时分析中药中多种类型农药提供了新方法。华永丽等利用GC-MS建立当归及其不同炮制品挥发油化学指纹图谱，筛选出当归及其不同炮制品的12个潜在标志物，并且鉴定出11个化合物。刘文涵等采用顶空液液萃取/气相色谱一质谱(HS-LP-LPE/GC-MS)联用法，鉴定出中药白术中33个挥发性成分。
3结语
UPLC因其进样体积小，分离速度快，灵敏度高等优点，近几年在药物分析领域中的快速应用和推广，展现出其广阔的应用前景。中药快速定性定量分析提供了一种高效、准确的分析技术。随着色谱质谱联用技术的日益成熟，质谱技术会越来越多地应用到相关领域当中，实现中药分析的高灵敏度。 (李欧)