岛津特色质谱技术丨岛津成像质谱显微镜赋能中药品质可视化研究

岛津企业管理（中国）有限公司

2024/10/17 17:03

中药品质研究

2021年8月，国家药监局发布实施《按古代经典名方目录管理的中药复方制剂药学研究技术指导原则（试行）》极大促进了经典名方研究开发，其中对于药材饮片品质研究提出了相关指导意见。

在药材研究部分提到鼓励使用优质药材，对药材的质量进行研究分析，确定产地、生长年限、采收期、产地加工及质量要求。在饮片研究部分提到尚无相关标准或规范收载的，一般应根据其古籍文献记载并参照《中国药典》炮制通则相关内容进行炮制工艺的研究，明确工艺参数。

中药品质研究一般分析思路和技术

显微镜：能够看清观察对象的外形，却无法了解究竟包含了什么物质。

质谱仪：能够了解所含物质，但样品经过破坏，却又无法弄清该物质的分布情况。

《中国药典》0431质谱法公示稿关于质谱成像技术描述

国家药典委员会发布的“0431质谱法草案”“联用进样”部分新增了 “质谱成像”的描述：将样品或处理后的样品置于样品台，光学确认表面形态并选择目标成像区域，采用基质辅助激光解吸离子源或解吸附电喷雾离子源（如DESI）等接口，通过待测成分的质荷比对应的响应强度及其坐标位置构建质谱图像。根据津津老师了解，该项技术已经发展了二十余年，国外药典目前还未收载该项技术，中国药典首次拟收载质谱成像作为前沿储备技术。

中药品质研究新思路和新技术

质谱成像技术：将光学图像与质谱图像重合，没有为组织切片事先染上特殊标记，它使用质谱仪一次性挑选并绘制成百上千种分子的空间排列。研究者无需提前知道哪个分子比较重要，就可以利用该技术进行绘制挑选，而且速度很快。

岛津成像质谱显微镜解决方案

它将光学显微镜和质谱仪整合成一体，既可观察到高分辨率的形态图像，又可以对中药材、饮片等有效成分或指标成分进行鉴定和可视化分布分析。

岛津成像质谱显微镜

★ 高分辨率

★ 实时图像配准

★ 光学图像与质谱图像精准融合

★ 一台仪器即可获得LC-MS的定性、定量信息和质谱成像的位置信息

中药品质可视化研究应用领域：成分表征，产地溯源，基源鉴定，炮制过程研究、不同炮制品评价，药材及饮片真伪鉴定等。

分析流程

典型案例1

成像质谱可视化分析巴戟天不同炮制方式质量评价及混伪品研究

不同炮制品质量评价：水晶兰苷含量，巴戟肉>制巴戟天>盐巴戟天>巴戟天（有心）；耐斯糖，巴戟肉>制巴戟天>巴戟天（有心）>盐巴戟天。

巴戟天及混伪品分析：水晶兰苷，巴戟天>恩施巴戟>羊角藤&黑老根（极少）；耐斯糖，伪品中的含量极少，与巴戟天的含量相比可以忽略不计。

根据质谱成像图，可以得到寡糖类和环烯醚萜类成分在样品横截面的含量分布模式，并发现其分布模式与样品的植物学结构显著关联。结果显示，质谱成像在建立植物学结构模式与植物中所含物质之间的关系极其有效。

根据MSI结果，环烯醚萜类成分含量相对于糖类成分含量较低，该结论与色谱法和蒸发光散射法的测定结果相符，也验证了药典巴戟天项下选择耐斯糖作为寡糖类成分含量测定指标成分的正确性。

引自：乔菲,戴胜云,连超杰,刘杰,董静,郑健,马双成.基质辅助激光解吸质谱成像可视化分析巴戟天炮制品中化学成分的空间分布[J].药物分析杂志,2022,42(08):1312-1318.

典型案例2

连翘活性成分分布和饮片质量控制

连翘果实包含三个主要部分（果皮（pericarp）、顶部（top）和果核（kernel））。图1显示了15种典型活性成分在青翘全果中的分布。其中，以[M+K]⁺的形式检测到9个，以[M+Na]⁺的形式检测到3个，以[M+H]⁺的形式检测到3个。

药物活性成分在连翘果实中的分布(曹川，2022)

本研究检测到的26种活性成分根据活性成分变化规律和含量水平可以分为四组，分别命名为G1、G2、G3和G4。图2展示了G1和G2组活性成分随采收时间的变化规律。

G1和G2组成分的相对含量与采收时间的关系

到目前为止，连翘饮片的保质期尚未确定。在司法鉴定领域，木本中药的保质期不应超过4年。虑到大多数活性成分的变化，建议连翘饮片的保质期为三年；仅考虑连翘酯苷A和连翘苷两种成分的变化，建议其保质期为两年。

野生青翘中活性成分和储存时间的变化关系（曹川）

参考文献：Liu Y, Wang C, Chen Z, et al. Distribution of active ingredients and quality control of Forsythia suspensa with AP-MALDI mass spectrometry imaging. J Mass Spectrom. 2024;59(8):e5073.

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