中藥化學(xué)成分精準(zhǔn)鑒定和全面定量分析是揭示中藥藥效物質(zhì)基礎(chǔ)和進(jìn)行有效質(zhì)量控制的前提,。串聯(lián)多級(jí)質(zhì)譜(MS/MS)是中藥化學(xué)成分結(jié)構(gòu)鑒定和定量分析最主要的分析平臺(tái),。然而,現(xiàn)有的分析策略僅能采集目標(biāo)化合物的部分質(zhì)譜行為,,并且大量的信息在數(shù)據(jù)處理過(guò)程中被過(guò)濾掉,,導(dǎo)致化學(xué)結(jié)構(gòu)難以準(zhǔn)確鑒定。為了全面采集目標(biāo)化合物的多級(jí)質(zhì)譜行為,,準(zhǔn)確鑒定中藥中復(fù)雜化學(xué)成分,,北京中醫(yī)藥大學(xué)中藥現(xiàn)代研究中心李軍、宋月林團(tuán)隊(duì)在前期創(chuàng)建在線能量質(zhì)譜法(online ER-MS)的基礎(chǔ)上,,以三七提取物中結(jié)構(gòu)多樣,、同分異構(gòu)體眾多、含量跨度大的皂苷類化合物為研究對(duì)象,,依次整合全濃度一級(jí)質(zhì)譜(full concentration ramp-MS1 spectrum),、全碰撞能二級(jí)質(zhì)譜(full collision energy ramp-MS2 spectrum)和全激發(fā)能三級(jí)質(zhì)譜(full exciting energy ramp-MS3 spectrum)構(gòu)建了多級(jí)三維質(zhì)譜策略(Triple 3D MS/MS spectrum),從結(jié)構(gòu)準(zhǔn)確鑒定和質(zhì)譜定量方法開(kāi)發(fā)兩方面提升了中藥化學(xué)成分組表征,。為了實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)準(zhǔn)確鑒定,,該研究創(chuàng)建了“自上而下”的策略:1)采集梯度濃度下皂苷的MS1圖譜,構(gòu)建全濃度一級(jí)質(zhì)譜,,發(fā)現(xiàn)多電荷多聚體前體離子可用于確定糖鏈數(shù)目,;2)采集前體離子在系列碰撞能量下裂解產(chǎn)生全部一級(jí)碎片離子的軌跡,建立全碰撞能二級(jí)質(zhì)譜,,發(fā)現(xiàn)最佳碰撞能(OCE)和最佳相對(duì)響應(yīng)強(qiáng)度(RIImax)等參數(shù)能夠提供取代基位點(diǎn)等結(jié)構(gòu)信息,,實(shí)現(xiàn)碎片結(jié)構(gòu)的準(zhǔn)確連接;3)采集糖苷鍵裂解得到的一級(jí)碎片離子在系列激發(fā)能量下進(jìn)一步發(fā)生碎裂產(chǎn)生二級(jí)碎片離子的裂解軌跡,,形成全激發(fā)能三級(jí)質(zhì)譜,,發(fā)現(xiàn)該圖譜與水解產(chǎn)物的全激發(fā)能二級(jí)質(zhì)譜完全一致,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)碎片離子結(jié)構(gòu)準(zhǔn)確鑒定,。同時(shí),,利用全碰撞能二級(jí)質(zhì)譜構(gòu)建了糖苷鍵裂解OCE與前體離子和一級(jí)碎片離子質(zhì)荷比之間的線性關(guān)系,,實(shí)現(xiàn)皂苷類成分全面定量分析方法的快速建立。利用多級(jí)三維質(zhì)譜策略實(shí)現(xiàn)了三七不同部位皂苷類化學(xué)成分的深入比較,,準(zhǔn)確鑒定了差異皂苷成分,。以上研究將為三七的精準(zhǔn)用藥提供科學(xué)支撐,并為中藥化學(xué)成分組全面定性分量分析提供示范,。
相關(guān)研究成果以“Triple three-dimensional MS/MS spectrum facilitates quantitative ginsenosides-targeted sub-metabolome characterization in notoginseng”為題在線發(fā)表于中科院一區(qū)Top期刊Acta Pharmaceutica Sinica B(https://doi.org/10.1016/j.apsb.2024.04.029),。
北京中醫(yī)藥大學(xué)中藥學(xué)院博士研究生張珂為論文第一作者,李軍,、宋月林研究員和澳門(mén)大學(xué)萬(wàn)建波教授為共同通訊作者,。該項(xiàng)研究工作得到了國(guó)家自然科學(xué)基金(81973444)和國(guó)家中醫(yī)藥管理局高水平中醫(yī)藥重點(diǎn)學(xué)科建設(shè)項(xiàng)目—中藥化學(xué)學(xué)科的資助。該研究團(tuán)隊(duì)針對(duì)樣品制備,、色譜分離,、質(zhì)譜檢測(cè)等關(guān)鍵環(huán)節(jié)開(kāi)發(fā)了系列分析策略,以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜基質(zhì)中化學(xué)成分的準(zhǔn)確定性,、全面定量分析,,已在TrAC Trend Anal Chem、Med Res Rev,、Acta Pharm Sin B,、Anal Chem、Anal Chim Acta,、Food Chem等國(guó)際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊發(fā)表研究論文90余篇,。