皂苷类成分液质联用定性定量测定技术研究进展（独家原创）

皂苷类成分液质联用定性定量测定技术研究进展

张丹丹1，欧阳辉2, 3*

（1. 宁波大学医学院附属医院，浙江 宁波 315020；2．江西中医药大学，江西 南昌330004 ；3．创新药物与高效节能降耗制药设备国家重

点实验室，江西 南昌330006）

[ 摘要] 液质联用技术（LC-MS）是一种具有高分离性和高灵敏度的分离检测技术，其选择性高、分析速度快、定性能力强，因而广泛应用于皂苷类复杂成分分析、药代动力学研究及代谢产物鉴定。综述皂苷类成分液质联用定性定量测定技术研究进展，并对其应用前景进行展望。

[ 关键词] 皂苷；液质联用；定性定量测定

皂苷（saponin）是苷元为三萜或螺旋甾烷类化合物的一类糖苷，许多中草药如人参、远志、桔梗、白头翁、预知子、甘草、知母和柴胡等的主要有效成分均含有皂苷。皂苷类化合物生物活性广泛，具有抗肿瘤、免疫调节、降胆固醇、抗炎、保肝、降血糖、抗微生物和提高心血管活性等功效，随着研究的深入，对皂苷类成分定性准确度和定量灵敏度的要求也越来越高。将液相色谱与质谱联合使用的液质联用（LC-MS）技术，既具有液相对复杂样品的高分离能力，又具有质谱的高选择性、高灵敏度及能够提供检测物质的相对分子质量与结构信息，因而广泛应用于皂苷类复杂成分分析、药代动力学研究及代谢产物鉴定。本文对近年来皂苷类成分LC-MS 定性定量分析方面的研究进展作一综述。

1 皂苷类成分的液质联用定性分析

皂苷类成分通常只有紫外吸收或末端吸收，如果采用常规的高效液相-蒸发光散射（high performance liquidchromatography-evaporativelight scattering detection，HPLC-ELSD）定性测定，通常由于灵敏度不高而无法对微量的皂苷类成分定性，在应用过程中存在很大局限性；而质谱检测器由于能够提供化合物的结构和相对分子质量信息而被广泛应用于皂苷类微量复杂成分的分析，现根据两类质谱分析方法即离子阱质谱（iontrap mass spectrometry，IT-MS）和飞行时间质谱（timeof flight mass spectrometry，TOF-MS），介绍近年来国内外皂苷类成分LC-MS 分析研究情况。

1.1 离子阱质谱

IT-MS 具有多级裂解功能，通常用于皂苷类成分的定性分析，其优点是能够根据已知化合物的裂解规律推测未知化合物的结构，而皂苷类成分在质谱中容易产生糖的中性丢失，因此常根据所连接糖的中性丢失鉴定皂苷类成分。近年来，联用IT-MS 对皂苷类成分定性分析研究情况见表1。

由表1 可见，IT-MS 对皂苷类成分定性分析研究具有以下几个特点：1）多数采用ESI 源，这可能与皂苷类成分的极性较大有关，因为一般情况下极性大的化合物ESI 信号比较好；2）皂苷类成分一般对负离子的响应比较好。

1.2 三重四极杆- 飞行时间质谱

TOF-MS 可检测的相对分子质量范围大、扫描速度快、仪器结构简单，其优点是能够精确测定质量数。另外，超高效液相（UHPLC）由于其分析速度快、灵敏度高、重复性好、溶剂消耗少等优势，与 TOF 技术完美结合，已经成为定性分析的首选，近年来，联用TOF-MS 对皂苷类成分定性分析研究情况见表2。

由表2 可见，联用TOF-MS 对皂苷类成分定性分析研究具有以下几个特点：1）与IT-MS 应用一样，多数均采用ESI 源，多采用负离子模式采集；2）从液相的应用来看，由于飞行时间质量分析器的扫描速度越来越快，UHPLC 与TOF 的结合也越来越多，采集时间越来越短，实现了高通量的快速筛选。

2 皂苷类成分的液质联用定量分析

在所有的质谱扫描方法中， 多离子检测扫描（multi reaction monitor， MRM）的灵敏度最高，因此，对于紫外吸收很弱的皂苷类成分来讲，是一种比较好的测定方法，下文总结了在植物样品和生物样品中皂苷成分的LC-MS 定量检测方法。

2.1 植物样品

很多皂苷在植物中含量较低，常规定量方法如HPLC-ELSD 等，灵敏度不高，对于多种皂苷类微量成分定量效果不佳，而HPLC-MS 成为一个较好的选择。在植物样品中皂苷类成分的LC-MS 定量分析研究情况见表3。

由表3 可见：1）虽然目前有很多LC-MS 仪器如Q-TOF 等都具备定量的能力，但从定量的重复性和稳定性方面考虑，三重四极杆质谱仍是定量仪器首选；2）从使用的液相仪来看，与定性鉴别一样，UHPLC 已成为一种趋势。

2.2 生物样品

皂苷类成分由于相对分子质量较大，所以在生物体内较难被吸收，造成其在生物样品中的浓度相对较低，因此，灵敏度较高的LC-MS 技术成为较好选择。近年来在生物样品中皂苷类成分的LC-MS 定量分析研究情况见表4。

由表4 可见：1）生物样品中皂苷类成分测定的定量下限基本已达到μg · L–1 级，主要研究皂苷类成分的药动学过程及生物利用度；2）从使用的质谱仪来看，三重四极杆质谱仪已成为皂苷类生物样品定量分析的主流。

3 液质联用技术的现状及发展趋势

3.1 现状

近10 年来，由于分析化学、生物化学、药物分析、临床分析等领域定性和定量的广泛需求，如各种复杂成分结构分析和生物样品定量的需要，LC-MS 技术得到了巨大的发展，日趋走向专业和成熟 。

3.1.1 液质联用技术中离子源技术的运用

在LC-MS 技术中，离子源是最为关键的一环，ESI 源是应用最多的离子源，有文献统计，约82% 的LC-MS 技术中采用的是ESI 源 ，少量采用的是大气压电离（atmosphericpressure chemical ionzation, APCI）源。此外，部分厂家采用了复合型离子源，能够在不更换拆卸离子源的情况下，切换各种不同类型的离子源，能分析的样品类型更多。

3.1.2 液质联用技术中液相技术的运用

在LC-MS 技术中，液相承担着色谱分离的作用，早期研究采用的均为HPLC，近年来多已采用超快速液相（ultra fast liquidchromatography，UFLC）以及UHPLC ，相比于传统的HPLC 技术，UFLC 和UHPLC 具有分析时间更短、分离效果更好的优势，为高通量的样品鉴定和定量提供了可能性。

3.2 发展趋势

由表1~4 可见，LC-MS 仪器的发展趋势是质量偏差越来越小、分辨率越来越高、扫描速度越来越快，各种质量分析器的串联使得LC-MS 仪器的定性定量功能更强大。静电场道肼（orbitrap）、傅立叶变换串联质量分析器等仪器属于高端仪器，由于受到经费的制约，还没有很好的普及，但是三重四极杆-飞行时间质谱、四极杆-离子阱质谱等仪器已经成为LC-MS 仪器应用的主流。

4 结语

皂苷类成分定性分析主要呈以下几个特点：1）皂苷类成分虽然结构类型比较多，但是规律比较明显，各类糖断裂产生的中性丢失是皂苷类化合物在质谱中比较明显的裂解特征；2）由于UHPLC 技术的引入，分析时间也越来越短，每个样品从60 min 以上缩短至30 min 以下，从而提高了分离定性的效率；3）各种质谱质量分析器的串联使得定性鉴别的灵敏度、准确度越来越高，比如Q-TOF、IT-TOF、TOF-TOF 等。

皂苷类成分定量分析仍将以三重四极杆仪器为主，但是由于皂苷类成分在体内发生了广泛的代谢，为了同时鉴定其代谢产物，实现定性、定量同时分析，今后TOF、四极杆-离子阱等仪器也将越来越受到欢迎。

[ 专家介绍] 欧阳辉：博士，创新药物与高效节能降耗制药设备国家重点实验室药代事业部主任。中国生物分析协会会员，江西省药学会会员。多年来主要从事基于液质联用技术的中药药效物质体内外代谢及新药开发研究。近5 年在国内外发表学术文章30 篇，其中SCI 收载10 篇，副主编论著1 部，申请专利4 项（授权2 项），先后主持了国家自然科学基金、中国博士后面上基金、江西省青年科学基金（重点项目）、江西省重点研发计划、江西省青年科学基金等项目。与企业合作目前承担了4 项中药1 类新药横向课题开发工作，在液质联用技术及其应用领域积累了丰富的经验。

●感谢您阅读《药学进展》微信平台原创好文，也欢迎各位读者转载、引用。本文选自《药学进展》2017年第8期。

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