液相色谱—质谱联用技术在药物分析中的应用

液相色谱—质谱联用技术在药物分析中的应用

发表时间：2015-01-15T11:12:15.667Z 来源：《医药前沿》2014年第25期供稿 作者： 徐晶鸿 王巍

[导读] 高效液相色谱（HPLC）技术在药物分析领域中已获得广泛应用，它具有样品适用范围广和预处理简单等优点。

徐晶鸿 王巍（通讯作者）

（解放军第四五五医院药剂科 200052）

【摘要】液相色谱-质谱联用技术集液相色谱的高分离效能与质谱的高鉴定性能于一体，对研究对象有足够的灵敏度、选择性，分析快速且方便，在药学研究方面的应用日益广泛。液相色谱-质谱联用是目前最重要的分离分析方法之一，在药物成分的鉴定分析、药物代谢研

究、中药指纹图谱的研究以及体内药物分析等方面发挥越来越重要的作用。

【关键词】液-质联用 药物分析 应用

【中图分类号】R917 【文献标识码】A 【文章编号】2095-1752（2014）25-0034-03 Application of HPLC-MS in Pharmaceutical Analysis

XU JingHong, WANG Wei（Corresponding author） （Department of Pharmacy, No.455 Hospital of the PLA, Shanghai 200052,

China.）

【Abstract】High performance liquid chromatography-mass spectrometry (HPLC-MS) is a new technique, which has developedvery fast in the recent years. It is regarded as an important technology for many advantages such as high separating efficiency, goodsensitivity, wide application and strong specific. Liquid chromatography-mass spectrometry is regarded as one of the most importanttechnology in separation and analysis. It plays an increasingly important role in analysis of drugs, metabolites, HPLC-FPS and thebiopharmaceutical analysis.

【Key words】HPLC-MS; pharmaceutical analysis; application

高效液相色谱（HPLC）技术在药物分析领域中已获得广泛应用，它具有样品适用范围广和预处理简单等优点。但目前常用的HPLC检测器或通用性不强，如紫外，荧光和电化学检测器等；或灵敏度不够高，如折光率检测器等；而且不能为样品结构定性提供较多的信息。

质谱（MS）是强有力的结构解析武器之一，灵敏度高，能为结构定性提供较多的信息，是比较理想的色谱检测器。气相色谱-质谱联用

（GC-MS）的成功应用可使样品的分离、定性和定量一次完成，对药物分析，尤其是体内药物分析的发展起到很大的促进作用。液相色谱-

质谱联用（LC-MS）由于能结合LC高分离效能和MS高灵敏度、高选择性的优点，已早为分析化学工作者所瞩目，成为当代最重要的分离

和鉴定分析方法之一，同时也成为药物研究中强有力的工具。如今，液相-质谱联用技术应用越来越广泛，本文综述了近年来液-质联用技术

用在药物分析中的应用。

1 药物成分分析

液-质联用技术将液相色谱高效的在线分离能力与质谱的高选择性、高灵敏度的检测能力相结合，可以同时得到化合物的保留时间、分子量及特征结构碎片等丰富的信息，是组分复杂样品和微量样品分离分析最有力的研究手段。

1.1 中药成分分析

中药药物成分复杂多样，分离提纯难度大，液-质联用技术对样品不需要进行繁琐和复杂的前处理，因此在中药成分分析研究得到广泛应用，包括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，结合同类已知结构化合物的裂解

规律，或结合其他检测方法，即可对未知成分进行直接分析。袁杰等[1]采用HPLC-ESI-MS联用的方法对朝鲜淫羊藿的化学成分进行分析，

以ESI-MS 获得的准分子离子峰确定化合物的分子量，根据多级质谱所得的碎片峰，结合紫外光谱、HPLC的保留时间等信息鉴定了9个黄

酮苷类化合物。Kite GC等[2]采用 HPLC-ESI-MS分析了皂树中一百多种皂苷类成分的结构。总之，液-质联用技术不仅能够对中药化学成分

进行定性和定量研究，还能够通过串联质谱给出的结构信息推测某些未知成分，指导下一步的研究工作。

1.2 抗生素药物成分分析

许多抗生素品种由于其产生菌绝大多数都是产生结构相似的多组分复合物，用常规分析方法对其进行快速鉴别和相关物质分析比较困难，药品质量难以控制。液-质联用技术以其强有力的分离和分析能力，在这类抗生素药物成分分析和相关物质的鉴定上显示了巨大的优

势。牛长群等[3]用LC-ESI-MS分析了氨苄西林、阿莫西林中的相关物质，确定了其结构，为氨苄西林、阿莫西林的相关物质的质量控制提

供了重要证据。胡敏等[4]应用HPLC-(+)-ESI-MS快速鉴定了头孢硫脒的降解产物。

总之，高效液相-质谱联用技术集液相色谱的高分离能力和质谱的高灵敏度高选择性于一体，使同时分析多个化合物成为可能，并显示了极大优势。

2 药物代谢研究

药物代谢是研究药物进入人体后，在体液、酶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。液-质联用技术在分析各种复杂生物基质中的药物代谢产物时，由于其选择性强、灵敏度高，不仅可以避免复杂、繁琐、耗时的样品

前处理工作，而且能分离鉴定以往难于辨识的痕量药物代谢产物，尤其是串联质谱（MS-MS）的应用，通过多反应监测（MRM），可以大

大提高分析的专一性和灵敏度。同时利用碰撞诱导解离可将化合物的分子离子或准分子离子打碎，通过中性丢失扫描、母离子扫描和子离

子扫描，并与原型药物结构信息相比较，即可鉴定出代谢产物的结构。

陈勇等[5]采用液相色谱-电喷雾离子阱色谱(LC-ESI-ITMSn)法研究了氧化苦参碱在大鼠体内的主要代谢物，在实验中采用给药后大鼠的尿样作为待测样品，经SPE法进行样品预处理后待用。采用的具体色谱条件为：Aichrom ReliAsil C18不锈钢色谱柱(150 mm×2 mm，

5μm)，甲醇-0.01%三乙胺水溶液流动相（60：40），0.2 mL/min流速，室温洗脱，进样量20μL。之后经ESI离子源离子化后，采用全扫描一级质谱（Full scan）及其源内碰撞诱导解离(S-CID)、全扫描二级质谱(Full scan MS2)及三级质谱(Full scan MS3)等方式进行测定。经研

究发现大鼠尿样中有原药及其6种Ⅰ相氧化还原代谢产物，主要代谢物为苦参碱，未发现Ⅱ相代谢物。张淑秋等[6]采用LC-MS法考察了罗

红霉素在犬体内的代谢转化及口服和静脉注射给药途径对药物代谢的影响，共检测到13种罗红霉素代谢物，包括N-去甲基和N，N-双去甲

基衍生物、肟醚侧链O-去烷醚基衍生物、脱红霉糖衍生物、罗红霉素及其代谢物的Z式几何异构体衍生物，结果表明罗红霉素在犬体内主要

经历4种代谢途径，罗红霉素及其代谢物的几何异构与脱红霉糖代谢在口服和注射两种给药途径间存在显著的差异。 3 中药指纹图谱研究

指纹图谱是国际公认的控制中药或天然药物质量最有效的方式之一，也是我国中药走向现代化的一个重要内容。LC-MS联用技术的应用弥补了紫外检测的不足，还提供了大量的化学成分信息，可实现对各主要流出组分的定性，从而为药材及其制剂的鉴别及质量评价提供

更加全面、可靠的依据。余静等[7]采用HPLC-UV-MS法分别对刺五加药材水溶性和脂溶性成分进行指纹图谱研究，并分别对水溶性成分指

纹图谱中5个色谱峰和脂溶性成分指纹图谱中8个色谱峰进行了初步定性。根据化合物的质荷比、提取离子色谱（EIC）以及相关文献，对

图中主要色谱峰进行了初步归属，主要成分为丁香苷、绿原酸、异绿原酸、咖啡酸、刺五加苷B1、芥子醛等。两张指纹图谱相互补充，为

刺五加药材的相关研究提供了较全面的参考。李松林等[8]应用HPLC/DAD-MS联用技术测定四川GAP示范基地3个公司的9个川穹样品，结

果有21个共有峰，通过参考文献资料鉴定11个色谱峰对应之化合物：阿魏酸、川芎酽内酯I和H、Coniferylferulate、藁本内酯等。所建立的

液相色谱指纹谱特征性和专属性强，可作为川芎药材内在质量控制的有效方法。丁岗等应用LC-MS技术指认了茯苓药材指纹图谱中的9个主

要色谱峰。张尊建等采用HPLC-UV-MS法对密花石斛进行指纹图谱研究，标示了9个共有峰，对其部分色谱峰进行了初步定性，有泽兰内

酯、鼓槌联苄、大黄素或芦荟大黄素等。王源园等构建牛膝药材的指纹图谱，标示了4个共有峰，并借助LC-MS技术归属为5-羟甲基糠醛、

蜕皮甾酮等。

曹进、戴德舜等[9]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，从结果可以看出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。张尊建等[10]得到分离度较好的丹参药材、中间体及注射液的HPLC-UV

及HPLC-MS指纹图谱，为丹参药材、中间体及注射液的质量控制提供全面、可靠的依据，根据化合物的质荷比及相关的文献，对图中的主

要色谱峰进行了MS归属，结果表明丹参在制备过程中所含成分发生了较大变化。王颖等采用LC-MS技术制定了中药三七（包括药材、中间

体及针剂成品）的指纹图谱，对图中的各主要色谱峰进行了分子量归属，为三七皂苷R1、Rg1、Rb1、Rd或Re等。

4 体内药物分析研究

质谱作为液相色谱的一个选择性检测器大大增强了LC的鉴定能力因此LC-MS是分析和鉴定复杂混合物的强有力的工具，尤其适用于痕量测定的体内药物分析领域，其在体内药物分析领域的应用已有所报道，现介绍如下：

张华奎等[11]开展HPLC-MS测定人血浆中的依那普利及其人体药动学和相对生物利用度研究。他们在血浆样品中加入内标阿普唑仑后，离心取上清液上固相萃取小柱，以甲醇洗脱、采用HPLC-MS法，电喷雾电离源正源选择离子峰检测。洪馨等[12]在国内首次采用了

LC-MS联用技术对血浆中的双氢青蒿素进行了测定。样品用液-液萃取方法处理质谱条件为电喷雾离子源（ESI），用于定量分析的离子分别为m/z 307（双氢青蒿素），m/z 275（蒿甲醚），日内、日间精密度均小于10%，回收率在98.4%~101.9%之间（n=5），方法灵敏度

高，可用于双氢青蒿素的药代动力学及生物利用度的研究。美国的M. emal[13]综述了近年来在药物研究中用LC/MS/MS进行高通量生物分

析的发展，应用快速液相萃取，高效毛细管的LC/MS/MS，检测多种药物血中、尿中的药物原形及其代谢产物。该法带来了快速和高灵敏

度的定量生物分析。

5 讨论

液相-质谱联用技术经过十多年的发展，将液相色谱的高分离性能和质谱的高鉴别能力完美结合，以其灵敏、快速、高效的特点，在药物分析领域显示了极大的优势。LC-MS联用技术突破了过去对含量低、不易分离，或缺乏紫外吸收的物质难于检测的瓶颈，成为药物鉴定