解决方案-0431质谱法修订 前沿技术成像质谱显微镜赋能中药研究

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》2025年版0431质谱法关于质谱成像技术描述

2025年版《中国药典》“0431质谱法”“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。

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，栽培野生品质评价，药材硫磺熏挣品质影响研究，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 基于化学成分、质谱成像、抗炎活性研究评价白芷硫磺熏蒸前后的影响

白芷（Angelicae Dahuricae Radix，ADR），为伞形科植物白芷或杭白芷的干燥根，主要含香豆素类、挥发油类等活性成分，具有解表散寒，祛风止痛，宣通鼻窍，燥湿止带，消肿排脓的功效。有研究发现熏蒸后的白芷，香豆素类成分降低，重金属及有害元素升高，引起人们的警惕。

研究借助iMScope TRIO研究了硫熏工艺对白芷活性成分分布和含量的影响规律，并结合多仪器分析平台、血浆代谢物、体外细胞模型等手段综合评估了硫熏工艺对白芷质量的影响，为更全面、系统地评价白芷药材质量提供了科学依据。

参考文献：[1]Wang C ,Liu Y ,Wang X , et al.Influence of Sulfur Fumigation on Angelicae Dahuricae Radix: Insights from Chemical Profiles, MALDI-MSI and Anti-Inflammatory Activities[J].Molecules,2024,30(1):22-22.

熏蒸和非熏蒸药品不良反应典型成分的空间分布。(一)ADR切片光学图像；（二）经鉴定的成分分布；(C) 一些位置成分的空间分布

活性成分空间分布特征

白当归脑、花椒毒素、花椒毒酚和氧化前胡素，主要分布于周皮、皮层和韧皮部，以韧皮部含量最高，木质部几乎不含。叔-O-甲基独活属醇主要分布在皮层、韧皮部和木质部区域。蛇床子素则主要位于周皮和皮层。因此，白芷中的大部分香豆素类成分分布在韧皮部和皮层。

L-脯氨酸、L-精氨酸和犬尿胺酸在整个横断面中的分布较为广泛，没有明显的集中区域。

白芷进行硫熏处理前后检测到的化合物信号强度变化

1、硫熏后，白当归脑，花椒毒素，水合氧化前胡素，氧化前胡素，L-脯氨酸、L-精氨酸和犬尿胺酸含量显著降低。除此之外，还有一些未知成分（图2C）如m/z 235.104、m/z 424.146、m/z 432.147、m/z 494.148在硫磺熏蒸后含量降低明显；m/z 243.173、m/z 489.114、m/z 520.127、m/z 599.497、m/z 758.561在硫磺熏蒸后含量显著升高。

白芷进行硫熏处理前后各组分的空间分布变化

花椒毒酚除了含量增高，分布也向木质部转移，氧化前胡素在韧皮部和皮层的分布均有降低。蛇床子素硫磺熏蒸后在周皮、皮层、韧皮部、木质部均有分布。叔-O-甲基独活属醇在硫磺熏蒸后在周皮、皮层、韧皮部、木质部均有分布，且含量升高。

精氨酸在木质部分布最多，硫磺熏蒸后，氨基酸类成分中脯氨酸几乎消失殆尽，精氨酸和犬尿胺酸向周皮和皮层转移，木质部的分布降低明显。一些未知成分的分布也发生了变化。例如，m/z 235.104和m/z 424.146硫熏前在木质部分布较多，硫熏后木质部含量降低明显。

总之，硫磺熏蒸造成了白芷中多种成分的变化，在质谱成像分析中得到更直观的表征。

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。

目前，市场上的大不分连翘都是从野生树木上采摘的，一些中药师也会在自己家附近种植一些，这些树木会接受更好的施肥和灌溉。因此，栽培果实的比野生果实大。然而，常识是野生的连翘木果实比栽培的好。研究比较了栽培和野生青果中5种成分的相对含量。从连翘苷A和连翘苷的相对含量来看，野生连翘优于栽培连翘，这也符合常识。然而，五福花苷酸和红景天苷在栽培连翘中比在野生连翘中更常见。红景天苷可通过抑制铁死亡，诱导人胃癌AGS细胞凋亡和保护性自噬，从而减轻认知功能障碍。据报道，五福花苷酸作为一种萜烯具有抗抑郁活性和对5 -羟色胺转运体的调节作用，在这样的临床应用中，栽培连翘可能优于野生连翘。

药物活性成分在连翘果实中的分布(曹川，2022)  栽培和野生连翘的成分差异（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.

典型案例3  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.