液质联用解析 - 图文(6)

2019-01-12 15:23

近植物南方菟丝子。以前的研究认为二者的主要化学成分均为黄酮醇,即槲皮素、山柰酚及其苷,成分基本相似,因此可以混同使用。但是对两种不同植物来源的菟丝子进行分析研究发现,菟丝子的酚性成分比目前报道的情况要复杂得多。分析人员共鉴定了50个成分,分别属于黄酮、木脂素及氯原酸类,其中黄酮为主要成分,且具有显著的分类学特征: 南方菟丝子的主要成分为山柰酚及紫云英苷,而菟丝子的主要成分为金丝桃苷,其它酚性成分亦存在显著差异。以前的研究结果大多认为两种菟丝子的主成分均为金丝桃苷,可能是由于金丝桃苷与紫云英苷的性质十分相似,在TLC及HPLC分析中发生混淆所致。而在LC/MS分析中,虽然二者的保留时间比较接近,但提供的MS信息明显不同。

3 中药质量标准研究 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半定量分析技术。然而,目前开展的指纹图谱研究大多数采用 HPLC/UV分析方法,很难对其中的大多数指纹峰进行指认,导致指纹图谱难以与药物的活性直接联系起来,亦难以用于指导制剂工艺的优化。在应用LC/MS技术之前,色谱峰的指认必须有对照品,而大多数中药化学成分的对照品是很难获得的。LC/MS技术则可以提供未知色谱峰丰富的结构信息,据此推导其可能的化学结构,从而很好地解决这一问题。

研究人员利用LC/MS联用技术对桂枝汤A部分及组成桂枝汤的五味单味药的A部分进行了多维全息化学特征谱的指认,对桂枝汤A部分产生双向调节作用的物质基础进行了初步讨论,结果发现双向调节与单向样品差别来源主要是在煎煮、提取过程中不同物质溶解率、萃取率的不同,使得各个物质在最终样品中含量的不同,导致了药效的不同。这提示了桂枝汤A部分的提取工艺的研究应作进一步的考察,建立切实有效的质量控制方法,以保证最终质量的稳定。

4 在药代动力学和药物代谢产物研究中的应用

药代动力学是应用动力学原理与数学处理方法,定量描述药物在体内的动态变化规律,研究通过各种途径进入人体的药物,其吸收(absorption)、分布(distribution)、代谢(metabolism)和排泄(excretion),即ADME过程,并且探讨药物在体内发生的代谢或者生物转化途径,进一步确证代谢产物的结构,研究代谢产物的药效或者毒性,使其结果为新药的定向合成、结构改造和筛选服务。

液质联用技术,由于其选择性强、灵敏度高(相对于传统的HPLC分析),目前应用于分析药物及其在各种复杂生物基质(全血、血浆、尿、胆汁及生物组织)中的代谢产物。不仅可以避免复杂、烦琐、耗时的样品前处理工作,而且能分离鉴定难于辨识的痕量药物代谢产物,尤其是串联质谱(QQQ)的应用,通过多反应检测(MRM),可以提高分析的专一性,改善信噪比,提高灵敏度,从而快速方便地解决问题,带来了快速和高灵敏度的生物定量分析。 由于多数药物的代谢物保留了母体药物分子的骨架结构或一些亚结构,因此,代谢物可能进行与母体药物相似的裂解,丢失一些相同的中性碎片或形成一些相同的特征离子,用串联质谱分别进行中性丢失扫描、母离子扫描和子离子扫描,即可迅速找到可能的代谢物,并鉴定出结构。

尽管QQQ在药物生物转化与代谢产物鉴定上取得显著的贡献,但他的局限性在于四极杆质量分析器没有足够的质量准确度,不能给出母离子和子离子的元素组成,因此,用于结构鉴定有时不够明确。与QQQ相比,离子阱(TRAP)在MS和MS/MS的全扫描功能上更强,而且它的多级质谱测定(MSn)灵敏度较好,并能解释分子裂解过程。现在常常应用此功能进行代谢物鉴定。但是TRAP具有低质量截止点(1/3效应)、碰撞效率低和定量分析性能较差等缺憾,而Q-TRAP不但可以克服这些缺点,而且可以选择母离子扫描和中性丢失扫描等。Q-TRAP用于代谢产物是相对较新的方法,其组成相当于QQQ中的第3个Q用线性离子阱代替,可以得到更丰富的数据。Q-TOF可以精确测定母体药物或代谢产物分子以及由CID产生的碎片离子的准确质量,从而获得其元素的组成,但只有当母离子不受元素组成相同的离子的干扰时,才可能用子离子的准确质量测定去做结构解析。QQQ以及Q-TOF还有一个局限性是产生的CID图谱不能将一级子离子与二级或三级分解子离子区分开来,使图

谱解析变得困难。而Q-TRAP可以在质谱分析的每一阶段将母离子隔离并捕获,从而可以确定离子的亲缘关系,使代谢物的CID图谱的解释变得较为容易。

LC/MS/MS在快速测定血浆样品中的药物浓度、研究人体药动学方面具有广泛的应用。Li X等建立了同时测定人血浆中丹参6种水溶性成分的LC/MS/MS法,用电喷雾负离子质谱检测器,用MRM方式监测,结果6种成分能够相互分离,且在8~2048ng/mL内,线性关系良好,该法可用于丹参注射液在人体药代动力学研究。沈家骢等用LC/MS鉴定了新型抗镇痛剂SPZ 247在家兔体内羟基化及其结合型代谢物。用选择离子监测和多级全扫描质谱(MSn)分析,确定了药物在体内的代谢途径和代谢物结构。杜宗敏等研究苯丙哌林在人体内的羟基化代谢过程,收集人单剂量口服60mg苯丙哌林0~24h尿样,经固相萃取后用LC/MSn检测羟基化代谢产物。结果在人尿中发现苯丙哌林的5种羟基化代谢产物和它们与内源性葡糖醛酸和硫酸的结合物,与代谢物对照品的液相色谱和质谱信息比较,确证了其中两种代谢产物的结构分别为4-羟基苯丙哌林和4-羟基苯丙哌林。苯丙哌林的羟基化代谢优先发生在芳环烷氧基对位,5种羟基化代谢产物在尿中主要以葡糖苷酸或硫酸酯结合物形式存在。

5 非法掺假

近年来,中成药的降糖、壮阳、镇痛疗效似乎急剧上升,在很多人以为这些中成药疗效明显,而副作用却很小的时候, 不法药品生产厂家在这些中成药中非法添加了化学物质,既迎合了国人喜欢中成药的用药习惯,又利用了西药见效快的特点,使有些疗效缓慢的纯中成药,具有了暂时的速效、高效、特效。然而,在中成药中非法添加化学物质,对人的身体危害巨大,例如,在壮阳的中成药里加入枸橼酸西地那非(―伟哥‖成分)、他达那非、芬氟拉明或者甲磺酸酚妥拉明等西药,可能导致性功能减退或器官萎缩;在降压类中成药里添加氢氯噻嗪、利血平、盐酸可乐定、硝苯地平等西药,长期不合理服用会导致抑郁症或肾病甚至死亡。 因此,各地药监部门已经在开展各种类型的打击―中成药非法添加化学物质‖的专项或日常工作。随着不法之徒造假手段的翻新,对打假检验手段和方法的要求越来越高,各药检部门一般采用薄层色谱、液相色谱等进行初筛,而后用液质联用、气质联用等手段进行确证,建立

了一系列分析方法。如药检部门的工作人员通过与对照品的色谱保留时间、紫外吸收光谱图及质谱行为进行比较,对生命糖安胶囊中非法添加的西药格列美脲进行了定量测定和定性鉴别,获得了满意的结果。

食品安全

食品中的化学污染物包括:农药残留、兽药残留、添加剂、加工过程中的污染物、有毒或不洁的包装材料、环境污染物、生物毒素、真菌毒素以及重金属等。对这些污染物的监测能力则是控制食品安全的关键所在。而在食品安全分析过程中的样品特点则为污染物的残留量多属于痕量或超痕量ppb-ppg (10-9~10-15)分析的浓度水平;被监控的组分多,如需要检测100种以上的农药残留。因此,此类分析对样品的制备方法要求较高,并对分析仪器的检测能力要求更为苛刻。

液质联用仪作为一种新型的现代仪器分析手段,因其高灵敏性、高准确性、高选择性、分析检测范围宽以及其定性、定量方面的强大功能等特点,在食品分析检测领域得到了广泛的应用,为确保食品质量安全起到了非常重要的作用。

目前,国外LC/MS在农残上的应用以分析苯脲、三嗪、氨基甲酸酯、氯苯氧酸及硝基酚为主。分析仪器主要使用QQQ和Q-IT。定量分析使用SIM。不同的农药分析需要选取不同的检测模式。一般说来,中性及碱性农药,如三嗪、氨基甲酸酯、有机磷、季胺盐农药、苯脲使用正离子(PI)检测,而酸性农药,如苯氧酸、磺酰脲使用负离子(NI)检测。有时两种模式同时使用。

有研究人员利用LC/MS/MS,同时测定了家禽组织中16种磺胺。在经过一系列前处理步骤后,用ESI/MS/MS进行检测,外标法定量。16种磺胺 (磺胺甲噻二唑、磺胺醋酰、磺胺嘧啶、磺胺氯哒嗪、磺胺甲基异唑、磺胺甲基嘧啶、磺胺吡啶、磺胺二甲异唑、磺胺甲氧嘧啶、磺胺邻二甲氧嘧啶、磺胺甲氧哒嗪、磺胺间二甲氧嘧啶、胺噻唑、磺胺二甲嘧啶、磺胺

甲氧嘧啶、磺胺苯吡唑) 的线性范围为0.2~120ng,线性良好,方法检出限(LLOD)为1.0~12.0 μg/kg;方法定量限(LLOQ)为 2.0~24.0μg/kg。

还有研究人员用LC/MS/MS方法建立了同时检测桔子中甲胺磷等73中农药的方法,分析时间短(30min),且在10-200ppb范围内线性良好。

去年的爆发了震惊中外的―三聚氰胺事件‖后,科技部面向社会征集快速检测液态奶和奶粉中三聚氰胺的技术及产品。目前食品及饲料中三聚氰胺的检测有多种,但比较成熟的方法有高效液相色谱法(HPLC)、高效液相色谱-质谱法(LC/MS)、气相色谱-质谱法 (GC/ MS)3种。LC/MS法由于检测灵敏度高、前处理相对简单(不用衍生化)等优点,越来越多地被应用于―三聚氰胺‖的检测中。

代谢组学

代谢组学是通过考察生物体系受刺激或扰动后(如将某个特定的基因变异或环境变化后)其代谢产物的变化或其随时间的变化,研究生物体系代谢途径的一种新技术。代谢组学以生物体液为研究对象,包括尿液、胆汁、血浆、组织提取液、脑脊液、精液、唾液、膀胱液等,力求分析生物体系中的所有代谢产物,整个分析过程应能尽可能地保留和反映总体代谢产物的信息。

代谢组学要求分析生物体系中所有的代谢产物,单一的分析技术难以满足这一要求。气质联用技术(GC/MS)具有高灵敏度、高重复性、可检库鉴定已知物等特点,其局限性是样品必须气化,且不能分析大分子、难挥发性物质和热不稳定性物质;核磁共振(NMR)对样品无损伤且重复性好,广泛应用于药物工业和病人的尿、血样分析,但其灵敏度不高,不能鉴定混合物;而液质联用技术(LC/MS)是具有高效、快速分离效能的LC与灵敏、准确的MS或MSn的结合,被广泛应用于难挥发性化合物、极性化合物、热不稳定化合物和大分子化合物(包括蛋白质、多肽、多糖、多聚物等)的分析,既可定性,也可定量,是最具前途的代谢组学的研究技术之一。目前,除了普通的液相色谱-质谱技术(LC/MS)外,毛细管柱液相色谱


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