張杰,趙文法,王春雷,馮家龍,李培,胡雨生

(聊城市檢驗檢測中心,山東 聊城 252000)

高效液相色譜( HPLC)是一種采用顆粒極細的高效固定相的柱色譜分離技術,是中國藥典(2020版)[1]規(guī)定的藥品分析的主要方法之一,質譜(MS)是強有力地結構分析工具,可以作為色譜檢測器,而串聯(lián)質譜是在單級質譜給出分子質量信息后,對化合物進行多極裂解,通過監(jiān)測碎片信息,定量檢測被測物質含量,得到化合物結構信息。LC-MS/MS技術可將 HPLC的在線分離和MS的高選擇、高靈敏度檢測能力相結合,同時得到化合物的分子量、保留時間和特征結構碎片等信息,短時間內實現(xiàn)復雜樣品的快速篩查、未知樣品的結構確證和極低濃度樣品的微量痕量分析。與氣相色譜-質譜聯(lián)用( GC-MS)[2]相比,HPLC-MS/MS[3]更適用于極性、熱不穩(wěn)定和大分子化合物的測定,且樣品前處理更加簡便,無需衍生化,應用前景更加廣闊。

液質聯(lián)用儀的主要部件有:液相色譜儀、質譜儀、離子源、質量分析器,樣品經(jīng)HPLC分離后進入離子源,在離子源電離產(chǎn)生帶有不同質荷比(m/z)的離子,不同離子在電場中的受力行為不同,質量分析器按質荷比的不同將碎片離子排列得到質譜圖,通過質譜圖的處理,得到定性定量信息和化合物結構信息。電離技術曾一度是液質聯(lián)用技術發(fā)展的“瓶頸”,如今常見的電離技術有電噴霧電離(ESI)、大氣壓化學電離(APCI)和基體輔助激光解吸電離技術(MALDI)等,其中使用最多的是ESI和APCI。液質聯(lián)用儀中常見的質譜包括串聯(lián)四級桿、離子阱、高分辨和飛行時間質譜等,這些質譜與同位素標記技術結合,在藥品質量分析領域應用的越來越多,為藥品及其代謝產(chǎn)物的定性定量分析發(fā)揮了重要作用。

藥品質量分析離不開藥品檢驗,藥品檢驗一般包括四個方面:外觀性狀檢查、初步鑒別、雜質檢查、含量測定。外觀性狀檢查是指對藥品的色澤、晶型、折射率、溶解度等進行檢測,初步判斷是否為該藥品;初步鑒別主要是從化學反應的角度,根據(jù)此類藥品的特征反應,如和某種特定試劑生成某種特定產(chǎn)物或產(chǎn)生特異性顏色,據(jù)此來判斷藥品是否與品名相符;雜質檢查[4]是指對藥品的生產(chǎn)、制備、提取等工藝過程可能產(chǎn)生的雜質進行檢測和確定其副作用的過程;含量測定主要是確定該藥品的有效成分是否在規(guī)定的范圍內。

目前藥典規(guī)定的常用的方法有重量法、滴定法、電化學法、光譜法和色譜法等,每種方法側重點不同,HPLC-MS作為行業(yè)內公認的最為有效的監(jiān)測手段之一,主要是對藥品中已知成分進行準確定量,對未知成分和雜質進行定性和鑒別,進而確定藥品質量是否達標。除此以外,HPLC-MS技術在藥品動力學研究、代謝組學研究和打擊制售假藥和非法添加等違法行為上也發(fā)揮著不可替代的作用。

1 液質聯(lián)用技術在藥品分析各領域中的應用

1.1 藥品含量測定

藥品含量測定是藥品質量控制中最重要的環(huán)節(jié)之一,藥品含量是指一種藥品制劑中包含的國家標準規(guī)定的有效成分的數(shù)量,藥品的含量或效價是評定藥品的主要指標之一。

三七是我國重要的民族藥,其主根、支根和根莖均可入藥,但是不同部位的成分是否存在差異,截至目前研究尚少,現(xiàn)有標準無法實現(xiàn)三七不同部位的準確區(qū)分,黃鈺青等人[5]首先利用LC/MS技術建立三七不同部位的指紋圖譜,利用無監(jiān)督的聚類分析(HCA)、主成分分析(PCA)和有監(jiān)督方法偏最小二乘法判別分析(PLS-DA)進行數(shù)據(jù)建模,尋找三七不同部位間的質量差異,最終篩選出4個特征性指標(人參皂苷Rb1、Rb2、Rb3和20(S)-人參皂苷-Rg2)用于區(qū)分三七不同藥用部位,并對分類模型的可靠性和準確性進行了確證,此法可以有效評價三七質量。曹妍等人[6]利用1H-NMR的非靶標整體代謝輪廓分析快速獲得熊膽粉樣品中化學成分組的定性信息,再結合LC-MS的色譜分離功能對10個標志性膽酸類成分進行準確定量,精準找出差異性成分,兩種技術的結合為制定熊膽粉及常見膽類中藥的國家質量標準提供了理論依據(jù),為中藥化學成分的分析提供新思路。Darwish等人[4]采用UPLC-MS/MS結合藥理學研究方法對側柏的抗炎生物標志物進行化學分析和鑒定,結果顯示靶向化合物有阿福豆苷、楊梅素、芹菜素-7-O-己糖苷、槲皮苷和金絲桃苷,主要靶向位點有IL2、VEGFA、AKT1、AKT2、CREB1、IL5、RPS6KB1和TNF,進一步對槲皮苷和金絲桃苷進行抗炎活性測試,結果表明所鑒定的靶向化合物與炎癥和免疫相關的靶點和通路表現(xiàn)出較強的協(xié)同作用。Samuel等人[8]采用新的LC-MS/MS測定藥物產(chǎn)品中十三種抗生素,用于篩選藥物產(chǎn)品質量。中藥注射劑作用迅速且利用度高,但不良反應較多,因此明確引發(fā)不良反應的物質并控制其含量,對臨床應用安全至關重要。孫衛(wèi)等人[9]建立了益氣復脈和生脈注射液中人參皂苷Rd、Rg3和雜質5-羥甲基糠醛(5-HMF)的LC-MS/MS檢測方法,而且該方法測定樣品中的5-HMF的含量遠低于《中國藥典》規(guī)定的含量。

1.2 中藥活性成分分析

中藥成分復雜,發(fā)揮藥效的成分很難確定,要想闡明中藥的作用機制和療效,就必須對中藥中的化學活性成分進行分離鑒定。傳統(tǒng)的薄層色譜雖能將復雜的中藥成分分離,但若要準確定性定量和結構分析,則必須借助其他分析手段,這不僅費時費力,有時還很難進行精準確定。近年來,液質聯(lián)用技術發(fā)展迅速,它以高效快速、高通量、前處理簡單、用量少等優(yōu)勢在中藥化學活性成分分析領域展現(xiàn)出了極大的優(yōu)勢,實現(xiàn)了中藥的自動化分析,大大降低了分析難度,提高了分析檢測效率。

吳福林等人[10]采用UPLC-Q-TOF/MS技術對止痛化癥膠囊(簡稱"ZTHZC")中的化學成分進行分離,通過UNIFI數(shù)據(jù)庫篩查,對ZTHZC中化學成分進行定性分析,共鑒定出70個化學成分,包括38個有機酸及有機酸酯類、8個生物堿類、9個黃酮類、5個三萜皂苷類、5個醛類、2個酮類、1個醌類、1個聚炔類和1個單萜類化合物,實現(xiàn)了ZTHZC中化學成分的快速檢測。譚靜等人[11]利用UPLC-Q-TOF MS技術,結合UNIFI分析平臺,通過比對各成分之間的分子量、保留時間、質譜碎片信息等,對中藥大品種血栓心脈寧片(XXT)化學成分進行分析,共鑒定出包括甾體類、菲醌類和三萜皂苷類等在內的187種化學成分,研究可為XXT的質量控制提供數(shù)據(jù)參考。Gao等人[12]采用AB-8大孔樹脂將大粒車前子( PAL )提取物分成3個部分,分別采用UHPLC-Q-TOF MS和UHPLC-IM-MS進行分離鑒定,通過兩種技術提供的質譜信息和碎片離子信息,共鑒定了三萜類、環(huán)烯醚萜類、苯乙醇苷類、胍類衍生物、有機酸類、脂肪酸類等86個化合物。其中UHPLC-IM-MS主要用于鑒定同分異構體和共洗脫化合物,使出現(xiàn)在相同保留時間的產(chǎn)物離子可以通過其不同的漂移時間明確區(qū)分母離子所屬的位置,結合理論計算方法檢測并鑒定了來自PAL的一對車前草苷異構體。該策略可為中藥復雜體系中化學成分的分離鑒定和同分異構體的區(qū)分提供有效的方法。龐博等人[13]在其論文中詳細論述了微透析-液相色譜-質譜聯(lián)用技術在中藥活性成分分析中的應用,認為該技術可針對特定的疾病靶點(分子、細胞)對中藥活性成分進行高通量篩選,有利于從分子、細胞水平闡明藥物的作用機理,為疾病治療和新藥研發(fā)提供依據(jù)。

1.3 藥品有關物質分析

藥品中的有關物質即原料藥和藥物制劑中的有機雜質[4],這些雜質的來源途徑有合成過程中的副反應、原料帶入、藥物存儲過程中產(chǎn)生的降解產(chǎn)物等。FDA的指南中指出當藥品雜質低于0.1%時一般不必進行鑒定,但是對于那些可能產(chǎn)生毒副作用的雜質即使含量低于0.1%也應當鑒定。

Ming等人[14]利用液相色譜-高分辨質譜( LC-HRMS )法對合成催產(chǎn)素(OXT )原料中存在的18種結構相關肽雜質進行了定性鑒定和定量檢測,且該法被用于測量用來進行國際比較的OXT研究材料,以評價實驗室進行肽表征的能力。鄧博等人[15]在其論文中詳細介紹了近年來UPLC-MS/MS在應用于人體、動物體的化學藥品以及中醫(yī)藥分析三方面的最新應用研究,為醫(yī)藥產(chǎn)品檢測與分析、臨床藥物應用提供了參考。Yang等人[16]利用LC-MS/MS技術對輔酶A生產(chǎn)過程和主藥降解產(chǎn)生的10種雜質進行了確證,并合成了其中3種未知雜質,并利用核磁共振技術進行了結構鑒定。鄒文博等人[17]采用二維色譜-高效液相色譜串聯(lián)四級桿飛行時間質譜法(2D-LC-Q-TOF-MS)對熱降解頭孢美唑鈉中的未知雜質進行了定性鑒定,其中一維液相色譜為等度洗脫,流動相為非揮發(fā)性鹽,二維液相色譜為梯度洗脫,流動相為質譜兼容的揮發(fā)性流動相,兩個色譜采用中心切割技術實現(xiàn)切換,質譜采用ESI源進行離子化,氬氣做碰撞氣,全掃描-數(shù)據(jù)相關分析模式( DDA) 進行檢測,結果顯示雜質1和雜質3為頭孢美唑的甲氧亞胺鍵的順反異構體和 6R,7S-的異構體,雜質2(7-甲巰基頭孢美唑)可能是在合成過程中原料藥中殘留的甲硫醇與頭孢美唑上的甲氧基發(fā)生取代反應生成的雜質。替格瑞洛主要用于急性冠狀動脈綜合征的治療,但其工藝雜質N,N-二乙基苯胺卻被視為遺傳毒性雜質,能引起 DNA 損傷,王慶鵬等人[18]以Ultimate?UHPLC XB-Phenyl(2.1 mm×100 mm,1.8 μm)為色譜柱,以0.1 %甲酸水溶液和0.1 %甲酸的甲醇溶液為流動相建立了替格瑞洛原料藥中的N,N-二乙基苯胺的LC-MS/MS測定法,結果顯示該法靈敏度高,線性關系良好,定量限(LOQ)為0.2 ng/mL,回收率95.3 %,可滿足基因毒性雜質測定要求。

1.4 中藥材中農藥殘留檢測

中醫(yī)藥在我國歷史悠久,是人類同疾病做斗爭的重要法寶,然而隨著現(xiàn)代社會對中藥需求量的急劇增加,野生中藥材難以滿足需求,人們在種植過程中會使用農藥來防止病蟲害,而這勢必會造成藥材中殘留農藥,影響中藥材品質,使之成為“藥中藥”[19],危害人類健康,影響我國中藥材的出口和國際聲譽。中藥材中農藥殘留種類繁多,從化學結構和檢驗檢測的角度來看,農藥殘留大致可以分為:有機氯類農藥、有機磷類農藥、氨基甲酸酯類農藥和擬除蟲菊酯類農藥等[20]。農藥檢測的方法主要有薄層色譜法(TLC),氣相色譜法,GC/MS法[2],LC-MS/MS法[21]等。

農殘檢測前處理技術包括固相萃取(SPE)、分散固相萃取(DSPE)、固相微萃取(MSPE)和凝膠滲透色譜技術( GPC) 等,在食品藥品檢測領域目前使用最多的技術就是DSPE,也就是QuEChERS技術,其操作步驟主要是先用1%乙酸乙腈溶液或緩沖溶液提取樣品,然后用無水硫酸鎂或氯化鈉等進行鹽析,用乙二胺-N-丙基硅烷( PSA)、C18粉末或石墨炭黑( GCB)吸附雜質,離心過濾后,對上清液進行上機分析。該方法靈活性強,提取溶液和吸附劑用量可以根據(jù)藥材和目標物性質進行調整,也可與其他方法配合使用,能對大多數(shù)農藥進行高質量提取,已經(jīng)成為世界各國農藥殘留分析技術的模板[22]。

茵梔黃口服液處方由四種中藥提取物組成,常用于新生兒黃疸的治療中,檢測和控制其農藥殘留尤為重要,李媛等人[23]采用QuEChERS法結合UPLC-MS/MS技術快速測定茵梔黃中的14種農藥殘留,該法前處理快速簡便,用時短,平均回收率為71.64%～127.58% (RSD<15%),檢出限(LOD)為0.04～3.58 μg/L,能滿足我國藥典和歐盟標準的要求。Fan等人[24]對QuEChERS法進行了改良,采用10 mg氨基修飾多壁碳納米管(MWCNTs-NH2)和150 mg無水硫酸鎂為吸附劑進行分散固相萃取,對3種中藥中108種農藥殘留進行檢測,并對方法性能進行了驗證,結果顯示在所選基質中所有農藥在2～200 μg/L范圍內線性良好,準確度、精密度良好,靈敏度高,95%以上的農藥回收率在70%～120%之間,對浙貝母、菊花和鐵皮石斛的LOD和LOQ分別為0.01～3.87 μg/kg和0.07～12.90 μg/kg。武曉麗等人[25]使用了一種新型QuEChERS樣品制備系統(tǒng),實現(xiàn)了振蕩、離心、提取液轉移和凈化的自動化,節(jié)約了人力,減輕了勞動強度,一次可以處理10批次樣品,提高了效率,通過從根莖類、花類、葉類藥材中各選擇1種代表性藥材,即半夏、金銀花、紫蘇葉,進行加樣回收試驗,并將自動 QuEChERS與手動QuEChERS方法對比,結果顯示兩種方法處理后,3種藥材中農藥的回收率和RSD基本一致,兩種方法的RSD都小于15%,30種禁用農藥的回收率均在 60%～130%之間,LOQ均低于2020年版《中華人民共和國藥典》對禁用農藥殘留的限量要求,能夠滿足分析方法的要求。

1.5 藥品中非法添加成分的檢測

如果說農藥是人們在中藥材種植過程中不得已添加的,那么藥品中檢出非法添加成分則是不法商販有意為之的?，F(xiàn)代人越來越重視身體健康,具有安神、降糖、降血脂等功能的中藥保健品也隨之增加,常有不法分子向其非法添加化學藥品,使之快速起效,但這些非法添加的化學物質和添加劑量未知,長期食用將產(chǎn)生嚴重的不良反應[26-27],給群眾用藥安全帶來極大的威脅,食品藥品非法添加已成為近年來政府打擊的重要內容,并且亟需系統(tǒng)有效的檢測手段進行監(jiān)控。目前非法添加檢測面臨的主要困難就是中藥制劑成分復雜,非法添加行為隱蔽,常用的檢測手段主要有TLC[28]、HPLC[29]和LC-MS[30]法。2012年國家食藥總局發(fā)布了第一批保健食品中可能非法添加的物質名單,并逐步發(fā)布了藥品補充檢驗方法2009029、2009032、2011008、2013001、2014008等,這些補充檢驗方法多采用TLC初篩,HPLC定性定量分析,LC-MS進行陽性確證。

Gao等人[31]建立了UHPLC-Q-TOF高分辨質譜法對宣稱具有抗痤瘡作用的化妝品中非法添加的37種抗感染藥物進行鑒別、確證和定量,方法驗證線性關系良好,LOD和LOQ分別在0.000 3～0.106 3 μg/g和0.001 2～0.354 μg/g范圍內,平均回收率為70.1%～117.7%,基質效應為73.0%～121.4%,此法完全可以應用于化妝品摻假的常規(guī)篩查。Gao等人[32]采用QuEChERS法建立了減肥降脂膠囊類保健品中16種非法添加化學藥物的分析,前處理時間大大縮短,實際測定后有兩批次樣品中檢出氟西汀。許江紅等人[33]建立了UPLC-MS法測定中草藥外用制劑中41種糖皮質激素和8種抗真菌藥物的快速檢測,該法使用Kinetex-C18(4.6 mm×50 mm,2.6 μm)為色譜柱,乙腈和水為流動相,梯度洗脫,回收率范圍為88.3%～96.1%,RSD為0.47%～4.98%,該法為外用中草藥制劑中添加糖皮質激素和抗真菌類藥物國家檢測標準的制定提供了文獻參考。左甜甜等人[34]對具有活血化瘀功能的46批共78個益心酮片樣品中37個非法添加化合物進行LC-MS檢測,結果顯示LOQ為3～10 μg/L,37個待測化合物的平均回收率為63.4%～138.3%,實際樣品測定過程中37個化合物只有阿司匹林有檢出。近年來中藥飲片的染色問題日趨嚴重,商家為追逐利益,保證飲片色澤,常會用非法染色劑進行染色,這些染色劑會刺激皮膚黏膜和呼吸道,在體內難以降解,影響中藥原料及其中藥制劑的臨床用藥安全性[35-36]。莫顯超等人[37]采用高效液相色譜二極管陣列檢測器(UPLC-DAD)對綠袍散及原料藥中金胺O、檸檬黃、日落黃、金橙Ⅱ和酸性橙10進行了快速篩查,對于一批次原料藥中篩查出金胺O陽性,用LC-MS/MS進行確證,結果顯示金胺O對照品的一級二級質譜圖與供試品溶液中的色譜質譜峰完全吻合。此外,李明華等人[38]和鄧杰華等人[39]利用LC-MS/MS技術分別對阿膠中的雜皮源和中藥中名貴成分以次充好的現(xiàn)象進行了測定,以保障藥品質量。

1.6 藥代動力學研究

藥物代謝動力學主要是研究藥物在體內的吸收、分布、代謝和排泄的一門學科,是確定給藥劑量和間隔時間的依據(jù),是判斷該藥能否到達靶向部位并達到安全有效濃度的依據(jù),是藥物臨床研究的重要組成部分。

Lin等人[40]成功建立并驗證了利用LC-MS/MS同時測定大鼠血漿中野百合堿(MCT)和野百合堿N-氧化物( MNO )的快速、靈敏的方法,方法在1～2 000 ng/mL濃度范圍內線性關系良好,相關系數(shù)r>0.997。選擇性、基體效應、準確度和精密度、回收率結果均在接受標準范圍內,該方法已成功應用于MCT在大鼠體內的藥動學行為和生物利用度研究,結果顯示MCT口服后迅速吸收(0.400±0.149)h,絕對生物利用度為78.2%。Cui等人[41]建立了基于LC-MS/MS法檢測人血漿中表皮生長因子受體(EGFR)新型突變選擇性抑制劑ASK120067及其主要代謝產(chǎn)物CCB4580030的快速高通量方法,采用乙腈沉淀蛋白,以0.1%甲酸和乙腈為流動相,BEH C18柱(2.1 mm×50 mm,1.7 μm)進行分離,ASK120067采用MRM模式,CCB4580030采用正離子模式,結果表明該法的精密度和準確度較高,研究者還進一步考察了從全血采集到血漿提取和分析的整個實驗過程兩種分析物和內標物的穩(wěn)定性,并首次針對中國患者進行臨床試驗,測定口服ASK120067的藥代動力學。Khadiga等人[42]建立了一種新型、高通量、靈敏的LC-MS/MS法用于人血漿中吡格列酮、羥基吡格列酮、阿格列汀的定量測定,結果表明三種藥物的線性范圍分別為10～3 000,5～2 000 ng/mL和3～300 ng/mL,均在4 min內完成分析,該方法經(jīng)FDA指南進行了充分驗證,適用于測定人血漿中的三種分析物的濃度,并在埃及健康志愿者口服Oseni?片劑后證明了藥代動力學參數(shù)。黃僑宗等人[43]采用UPLC-MS/MS法首次對太子參及其有效成分太子參環(huán)肽B的體內藥物代謝動力學進行了系統(tǒng)研究,研究表明在注射給藥后0.03 h和0.08 h太子參環(huán)肽B在大鼠血藥濃度較高,0.17 h時血藥濃度急劇降低,0.17 h后血藥濃度緩慢降低,1 h后血藥濃度趨近于零,通過軟件計算得到藥動學參數(shù)清除率CL為(27 868.71±779.63) L/( h·kg),表明太子參環(huán)肽 B 在大鼠血漿中清除速度快。李宇等人[44]在國內首次報道了用LC-MS/MS技術內標法測定人血漿中尼美舒利及其主要活性代謝產(chǎn)物4-羥基尼美舒利,兩種物質的最低定量限均為10.0 ng/mL,雖低于杜萍等[45]報道的1.0 ng/mL,但卻兼顧了尼美舒利和4-羥基尼美舒利,定量限與Halder等人[46]報道的大抵相當。

1.7 藥物代謝組學研究

代謝組學是通過組群指標定量分析研究生物體內源性小分子代謝物(一般指MW<1 000)種類、數(shù)量變化的動態(tài)規(guī)律及與生理、病理變化的關聯(lián)[47]。代謝組學并不是對少數(shù)代謝物的分析,而是以代謝組(全體小分子物質)為研究對象,通過比較分析給藥前后個體的代謝表型和反應表型來進行藥物療效或毒性評價、預測[48-49],目前已廣泛應用到藥物研發(fā)、分子病理學、營養(yǎng)學等領域。

藥物代謝組學完整的研究流程包括生物樣品采集與制備、數(shù)據(jù)采集、處理與分析等步驟,其中血樣和尿樣是最常用的樣品采集類型,樣品前處理則以預冷甲醇(-20 ℃或4 ℃)或甲醇-氯仿(體積比3∶1)液液萃取為主,主要目的是最大程度地保留和體現(xiàn)代謝物信息,降低干擾。目前代謝組學研究中使用最多的數(shù)據(jù)采集分析技術有NMR[50-51]、GC-MS[52-53]和LC-MS[54-56],NMR具有非破壞性的特點,但其檢測動態(tài)范圍有限,具有“多峰多來源”這一特殊現(xiàn)象,影響后期代謝通路詮釋;LC-MS則存在基質效應和離子抑制/誘導作用。依托這三種技術得到的原始譜圖復雜,信息量大,需對原始數(shù)據(jù)進行信息挖掘和整合,得到代謝物輪廓的量化表達,篩選出差異性變量即潛在生物標記物,并深度挖掘其生化意義以指導相關生理病理機制的闡釋。

蔡蕭君等人[57]采用超高液相色譜-四極桿-靜電場軌道阱高分辨質譜技術采集細胞內容物進行代謝組學分析,探討丹貝益肺方對人胚肺成纖維細胞(MRC-5)的作用機制,實驗將經(jīng)丹貝益肺方提取物預處理24 h的MRC-5設為給藥組,未經(jīng)丹貝益肺方提取物干預的MRC-5為模型組,未經(jīng)丹貝益肺方提取物干預的人胚肺正常細胞為空白組,結果顯示給藥組的細胞增殖抑制率為94%,遠高于模型組,進一步數(shù)據(jù)分析后獲得磷脂酰乙醇胺、谷氨酰胺等6個差異代謝產(chǎn)物,這表明丹貝益肺方之所以能較好干預肺纖維化可能與調節(jié)精氨酸生物合成、天冬氨酸和谷氨酸代謝及D-谷氨酰胺代謝等有關。青稞( HB )具有調節(jié)脂質代謝、減輕肝損傷等特性,Li等人[58]通過對小鼠糞便的代謝組學分析旨在探討HB、青稞麩皮( HBB )、全谷物青稞( WGHB )對高脂高膽固醇( HFCD )飲食小鼠脂質代謝、肝臟炎癥、腸道菌群和代謝物譜的影響,結果表明HBB組和HFCD組的重要差異代謝物為脫氧膽酸、腈菌唑和順-4-羥基-D-脯氨酸,重要差異代謝通路為花生四烯酸代謝、酪氨酸代謝和膽汁分泌,HBB是一種有效的改善高脂血癥的膳食干預候選物。當前,新冠病毒肆虐全球三年有余,給人類帶來了巨大損失與危害,通過對COVID-19患者進行代謝組學分析,可以使我們有效評估疾病進展,指導疾病控制策略。Ivanisenko等人[59]使用LC-MS/MS對30例COVID-19患者和19例對照者的血漿樣本進行代謝組學分析,鑒定了103個富集于KEGG代謝通路的代謝物,利用AND系統(tǒng)軟件重建了SARS-CoV-2蛋白擾動COVID-19患者代謝通路的潛在遺傳調控的基因網(wǎng)絡,為控制COVID-19疾病的進展和非結構蛋白疫苗的研發(fā)提供了理論依據(jù)。

2 未來的研究趨勢和研究熱點

LC-MS/MS技術分離效果好、靈敏度高、選擇性強,通過獲得指紋圖譜還可以很好地解決藥品質量控制問題,輕松實現(xiàn)目標物的定性定量分析,也可以完成藥品真?zhèn)魏唾|量優(yōu)劣的判定,與其他技術相比,LC-MS/MS技術檢出限更低,可以實現(xiàn)藥物在人體代謝后的痕量代謝產(chǎn)物分析,該技術極大地促進了藥品質量的提升和藥品行業(yè)的發(fā)展。但是我們也要認識到LC-MS/MS技術的缺點,如儀器價格昂貴,體積較大,維護運行成本高,耗材需要定期更換,操作相對復雜,對使用人員的學歷水平要求較高,在某些領域的應用上,往往需要與其他技術聯(lián)合使用才能達到研究目的,因此我們要認清LC-MS/MS技術在藥品質量分析領域的研究現(xiàn)狀,準確分析把握研究熱點和趨勢,更好地為醫(yī)藥行業(yè)健康發(fā)展貢獻力量。

2.1 在藥品質量控制領域

藥品質量控制是保障老百姓用藥安全的重要手段,在未來不僅要繼續(xù)關注藥品本身的成分是否符合相關標準的規(guī)定,還要全面系統(tǒng)分析藥品中可能的雜質,確保臨床用藥安全性。為此一方面要研發(fā)新的液質技術,實現(xiàn)從藥品原料,藥品生產(chǎn)和藥品上市的全鏈條自動化檢測和監(jiān)管,節(jié)省大量的人力物力。另一方面要建立藥品有關物質檢測質譜數(shù)據(jù)庫,做好數(shù)據(jù)比對和篩查,對不同種類的藥品分別建立數(shù)據(jù)庫,同時要加大對藥品中微量雜質的篩查力度,先借助LC-MS/MS和相關技術確定雜質化合物的結構,再結合藥物代謝組學和動力學研究其副作用和危害。第三個方面充分利用LC-MS/MS技術做好藥品上市后的監(jiān)管和抽檢,及時發(fā)現(xiàn)有問題的藥品,讓老百姓的損失降到最低。

2.2 在中藥研究領域

未來LC-MS/MS在中藥領域研究應該主要集中以下幾個方面:一方面要利用液質特有的結構鑒定和定性定量功能,建立中藥指紋圖譜,提高中藥化學成分定性的速度、準確度和可信度。大力發(fā)展分子網(wǎng)絡、最佳碰撞能量、碰撞截面、定量結構-保留關系模型等新的技術和方法,擴大化合物的分析范圍,特別是對異構體、手性分子和微量成分的分析。另一方面要加強對中藥農殘的篩查檢測力度,目前新版《中國藥典》中已經(jīng)收錄了農藥多殘留的檢測方法,而且LC-MS/MS適用于復雜樣本體系中多種目標化合物快速定量,分析效率極高,極大地節(jié)約了時間和試劑成本。但是在查閱文獻中發(fā)現(xiàn)在該領域的新研究較少,基質效應問題難以克服,儀器成本較高,影響方法使用的普及性,因此要根據(jù)不同農藥性質及限量,結合中藥材本身性質選擇最適合的檢測方式,同時要輔助制定用藥規(guī)范,避免中藥材的外源性污染,保證用藥安全。第三個方面要關注中藥材和保健品中非法添加的新趨勢,如同一功效的物質添加數(shù)量多,同時添加多種功效的化學物質,添加劑量不同,隨意添加,為規(guī)避檢測,添加新型結構的衍生物等,目前非法添加的違法行為已經(jīng)由系統(tǒng)性、高發(fā)性向隱蔽性、偶發(fā)性轉變,未來LC-MS/MS技術可以重點關注新型衍生物的篩查,降低基質干擾,避免復雜的前處理,實現(xiàn)快速檢測和篩查。

2.3 在藥物代謝動力學和代謝組學研究領域

在藥物代謝動力學和代謝組學研究領域,未來人們可以充分利用LC-MS/MS特有的結構鑒定、未知物和代謝產(chǎn)物篩查以及定性定量等特點來研究藥物在體內的代謝特點,分析比較藥物干預前、后生物體代謝譜,評價和預測藥物的療效、毒性及藥動學特征,為臨床個體化用藥和精準治療提供新的思路與策略。

3 結論

LC-MS/MS技術的出現(xiàn)為藥品質量分析提供了全新的思路與方法,在藥物安全性和有效性研究中已取得一定成果,但仍有很多問題亟待解決,不過隨著技術的發(fā)展,LC-MS/MS將更好地服務于藥品質量控制和藥品質量提升,為打擊藥品領域違法違規(guī)行為提供技術支撐,為藥品行業(yè)健康發(fā)展保駕護航。