色谱指纹分析

指纹图谱作为中药复杂样品体系质量控制强有力的技术手段，能够较全面反映中药内在质量，已赢得国际上的广泛认可并得到迅速发展。2010版中国药典收载高效液相色谱特征图谱7项，指纹图谱13项，其中中成药6项，提取物14项，为中药产品质量的控制开辟了新途径，成为我国中药企业的一次重大突破。 1、复方丹参滴丸 【指纹图谱】色谱条件与系统适用性试验 用Waters® ACQUITY UPLC® HSS T3（柱长为100mm，内径为2.1mm，1.8&mu m）色谱柱；以含0.02%磷酸的80%乙腈溶液为流动相A，以0.02%磷酸溶液为流动相B，按中国药典第907页条件进行梯度洗脱；流速为每分钟0.4ml；检测波长为280nm；柱温为40℃。理论板数按丹参素峰计算应不低于8000。 2、三七三醇皂苷 【指纹图谱】 按中国药典第368页条件运行，共有5个色谱峰，其中2号峰为三七皂苷R1，3号峰为人参皂苷Rg1，4号峰为人参皂苷Re，作为参照峰。色谱柱： Waters SymmetryShield&trade RP18， 5&mu m ，250× 4.6mm。 3、生脉注射液、参附注射液 【指纹图谱】色谱条件与系统适用性试验 固定相采用Waters SymmetryShield RP18色谱柱（4.6mm× 250mm；5.0&mu m）；柱温30℃，以乙腈为流动相A，以水为流动相B，梯度洗脱；检测波长为203nm。理论板数按人参皂苷Rb1峰计算应不低于1350000。测定法 分别精密吸取参照物溶液和本品各10&mu l，注入液相色谱仪，测定。在8～95分钟范围内，应呈现十七个与生脉注射液对照指纹图谱相对应的特征峰。按中药色谱指纹图谱相似度评价系统计算，以特征峰计算相似度，本品指纹图谱与生脉注射液对照指纹图谱比较，相似度应不得低于0.80。另对供试品色谱图中所有峰面积值高于人参皂苷Rb1峰面积值的百分之五的色谱峰进行积分，非特征峰面积之和不得高于总峰面积的50%。（见国家药典委员会关于生脉注射液、参附注射液质量标准有关内容的公示） 中药指纹图谱研究的特点 适合中药指纹图谱研究的Waters色谱柱推荐 （1）适合中药指纹图谱研究的色谱柱推荐之T3 XSelect&trade HSS T3，采用三官能团键合，低配基密度（~1.6 &mu mol/m2）C18 烷基链键合和专利的封端技术，是沃特世公司最先进的键合和封端技术的有力体现。 &bull 在增强极性化合物保留能力的同时，维持了对中等和强疏水化合物的适度保留能力，又称&ldquo 平衡柱&rdquo ，能够对同时包含强极性和疏水性的复杂中药组分提供适中的保留。 &bull LC-MS兼容 &bull 耐受100%水相流动相 &bull 分离重现性好 对应的UPLC® 色谱柱为ACQUITY UPLC HSS T3，典型应用如国家药典委员会公示的护肝胶囊、护肝颗粒含量测定，用ACQUITY UPLC HSS T3（2.1× 100mm，1.7&mu m）分析，要求理论板数按五味子乙素峰计算不低于150000。 （2）适合中药指纹图谱研究的色谱柱推荐之Shield RP18 Shield RP18色谱柱基于沃特世专利的内嵌极性基团技术，能够&ldquo 屏蔽&rdquo （shield，英文有&ldquo 护罩&rdquo 、&ldquo 屏蔽&rdquo 的含 义）硅胶表面的残留硅醇基，使其不能与碱性较大的化合物发生拖尾作用。Waters Shield技术在硅胶颗粒和BEH颗粒上均高度成功， SymmetryShield RP18色谱柱在pH2-8范围内提供独特选择性，峰形与分离度都显著改善，并且完美兼容高水相条件；而BEH Shield RP18更将此诸多优势拓展到pH2-11的宽范围，为方法开发提供了极大灵活性。Shield RP18对含有生物碱、极性组分等中药体系都是良好的选择，更有相对应的ACQUITY UPLC色谱柱为获得超高分辨率和实现快速分离提供保障。

p 　　最近，来自萨里大学的研究人员与荷兰法医研究所、智能指纹研究机构共同合作，开发出一种检测手段，能够快速精准检测出各手指上残留的卡因及代谢物，同时识别出指纹主人的身份。如果这个测试在不久的将来被广泛应用于可卡因以及其他非法药物的检测，那么传统的尿液、血液或唾液药物检测将有可能遭到淘汰。 /p p 　　 strong 有效性达99% /strong /p p 　　此项研究中，研究人员使用了一种名为纸喷雾质谱分析(paper spray mass spectrometry)的技术进行代谢指纹分析，用以辨别受试者是否服用过可卡因等其他非法药物。这项突破性的研究日前发表在Clinical Chemistry期刊上。 /p p 　　研究人员选择了一批接受戒毒康复治疗的患者，从他们身上采集了指纹以及唾液，并设置非吸毒者作为对照组。试验中，气相色谱-质谱(GS-MS)技术用来检测病人唾液中是否含有可卡因和苯唑啉 相应地，解析电喷雾电离(DESI)和基质辅助激光解吸电离(MALDI)用来对患者进行代谢指纹分析，检测其中可卡因、苯甲酰爱康宁(BZE)和甲基爱康宁(EME)成分。 /p p 　　研究将两种检测结果进行对比，发现二者之间具有良好的相关性。研究作者之一Catia Costa博士透露其有效性能够达到99%。可卡因服用者代谢过程中会分泌出微量的BZE和EME，这些化合物会出现在他们的指纹残留物中，即便洗过手也能被检测到。 /p p 　　“纸喷雾质谱分析(paper spray mass spectrometry)正在法医学领域里流行起来，不仅因为它非凡的敏感度，而且建立这样的测试系统也很容易，也能节省实验时间。”他解释说。 /p p 　　美国国家统计局2015-2016年的数据显示，16 至59岁的美国成年人每12人中就有1人使用非法药物(总人数接近270万)。在同一时间段内，超过8500人因毒品和药物滥用所致的精神和行为紊乱而寻求医疗帮助。 /p p 　　在医疗和戒毒治疗之外，行政执法、法律案件处理等方面的日常工作也频繁需要进行药物滥用检测。就采集指纹而言，目前的做法只能说明某人是否有过毒品接触，但不能确认他是否服用过毒品。而采集人体体液(如尿液，唾液，血液)的药物检测，中间的不仅存在样本掺假和污染的风险，样本处理者本身还可能受到生物危害。 /p p 　　 strong 优势明显 /strong /p p 　　将代谢指纹分析与现有的药物测试方法相对比，前者的优势会更加明显。首席研究作者Melanie Bailey博士概括这种检测手段为“卫生、实时、无创，分分钟提供可靠性结果”，他说：“把这种检测手段引入市场将是我们工作中一个真正的突破。”Bailey博士坦言他们已经开始考虑如何把检测时长缩短，只需花费30秒就能从样本中获得受试者的身份以及药物使用情况。 /p p 　　代谢指纹检测快速、可靠且无创的优点使它有很大优势成为未来药物测试的“首选”。这种快速且无创的测试在意义和应用上都是相当广阔的。指纹检测可能会给行政执法、法律案件处理和戒毒治疗中的日常药物测试带来革命性改变，不必再由专门受训人员进行每日采血，尿检所涉及的隐私担忧也会就此消除。与体液检测相关的生物危害，连同样本存放和处置问题都迎刃而解，即便遇到不在场测试的情况也不成问题。 /p p 　　“这项令人兴奋的研究清晰指出指纹在简化药物筛查过程中所起的重要作用，肯定了指纹的诊断基质价值，对我们同步进行的便携式、即时性诊断的研发也是一种补充。”智能指纹(Intelligent Fingerprinting)的首席执行官Jerry Walker博士总结道。 /p

p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " strong span style=" text-indent: 2em " 仪器信息网讯 /span /strong span style=" text-indent: 2em " 以 ESI 为代表的大气压离子化技术（API）产生以来，质谱技术与许多分离技术的联用日渐成熟，在环境监测、药物研发、法医鉴定、组学研究等诸多领域发挥出越来越重要的作用。但是与需高真空环境的经典离子源如电子电离源（EI）相比，API用于质谱定性分析存在明显缺陷。这主要是由于API离子源往往基于软离子化机理，化合物经软电离过程得到的多为偶电子离子，很难得到奇电子离子；常压离子化过程能量有限，得到化合物的碎片很少，不能获得丰富的“指纹“信息，无法全面地反映出目标化合物的结构。 /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " span style=" text-indent: 2em " 目前已有的质谱解离技术或碎裂模式局限（如碰撞诱导解离往往发生中性丢失）或无法与API进行方便联用（如电子捕获解离和高能诱导裂解需要高真空仪器环境），因此，API用于质谱定性分析的缺陷并没有得到根本性的解决和弥补。& nbsp /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 近日， strong 中国科学院上海有机化学研究所郭寅龙课题组发展了一种基于电弧等离子体的新型质谱解离（APD）技术 /strong ，使大气压环境下有机化合物分子的指纹图谱质谱分析得以实现，很好地弥补了上述缺陷。电弧放电产生的热等离子体同时具备高温、高能和特殊的化学反应性能，对分析物实现离子化的同时还伴随明显的碎裂现象。 span style=" text-indent: 2em " 这种基于电弧等离子体的解离装置（APD）利用施加有约20千伏高压的两个电极，即可很方便地在常压环境下产生稳定的电弧等离子体。APD引起的化合物碎裂包含电荷诱导、自由基诱导以及等离子体独特的化学反应性诱导的断裂，可同时产生大量奇、偶电子碎片离子，所得化合物的“指纹”质谱图包含丰富的结构信息。 /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 题为《Arc Plasma-Based Dissociation Device: Fingerprinting Mass Spectrometric Analysis Realized at Atmospheric Condition》的成果近期发表在& nbsp Analytical Chemistry& nbsp 上，文章的第一作者是上海有机所博士生朱苏珍。（DOI: 10.1021/acs.analchem.0c03127 ） /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 232px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202011/uepic/634aa914-21a3-49af-b66a-7a51bf7fef8d.jpg" title=" 1.jpg" alt=" 1.jpg" width=" 600" height=" 232" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center text-indent: 2em line-height: 1.75em " 图1. APD装置示意图（左）和APD分析所得芬太尼指纹图谱（右） /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " span style=" text-indent: 2em " APD的优异解离性能在多种化合物类别中都已得到确认，包括毒品类化合物（甲基苯丙胺等）、精神活性类化合物（芬太尼等）、甾体激素类化合物（地塞米松等），不仅可分析极性化合物，对黄酮类、酚类、蒎烯类等ESI信号响应不好的化合物同样能取得良好解离分析效果。且当与纳升电喷雾电离源（nano-ESI）和零压纸喷雾（zero volt PSI）两种经典的API技术联用时，能很好地实现两种毒品类化合物的指纹图谱分析。利用APD与零压纸喷雾联用装置作者分析了一份来自吸毒者的原尿样品（由上海司法鉴定研究院提供），通过谱图比对，成功鉴定出其中的毒品甲基苯丙胺(冰毒)。此外，作者还发现APD解离模式中存在可能源于等离子体化学的消除亚甲基和芳构化两种特殊碎裂过程，并将后者成功应用于4-丁基苯胺和N-丁基苯胺两种同分异构体的区分中。 /span br/ /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 443px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202011/uepic/ff54c960-bbe3-4396-9775-d1ee0abe2e98.jpg" title=" 2.jpg" alt=" 2.jpg" width=" 600" height=" 443" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center text-indent: 2em line-height: 1.75em " 图2. APD装置与nano-ESI联用装置（a）分析美沙酮标准品所得谱图(c)；APD装置与zero-volt PSI联用（b）分析甲基苯丙胺标准品所得质谱图（d）分析原尿样品所得质谱图（右下） /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 该解离技术有望实现基于APD的化合物指纹图谱库的构建，并进一步与液相色谱联用，成为一种有效的定性分析手段。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " strong 郭寅龙研究员简介 /strong /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202011/uepic/2966ca54-17b6-44e5-b59c-9b477e45d647.jpg" title=" 郭.jpg" alt=" 郭.jpg" / /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 郭寅龙，中国科学院上海有机化学研究所研究员, 国家大型科学仪器中心上海有机质谱中心主任。主要从事质谱学研究，在新型离子源研发、反应机理研究、质谱衍生化试剂研发和质谱成像等领域，取得了突出的创新性成绩，2000年以来，在J. Am. Chem. Soc.、Angew. Chem. Int. Ed.、 Nat. Catal.、Anal. Chem.等国内外著名期刊发表研究论文近300篇，获得发明专利20余项。& nbsp /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 论文链接 span style=" color: rgb(255, 0, 0) " ： /span a href=" https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.analchem.0c03127" target=" _blank" style=" color: rgb(255, 0, 0) text-decoration: underline " span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.analchem.0c03127 /strong /span /a /p