離子色譜法在測(cè)定中藥化學(xué)成分中的應(yīng)用

姜 濤 陳國(guó)寧 王保森

吉林省藥品檢驗(yàn)研究院，吉林長(zhǎng)春 130033

高效液相色譜（high performance liquid chromatography，HPLC）一般用于有機(jī)化合物的分析，離子色譜法主要利用離子在水溶液中能夠電離產(chǎn)生導(dǎo)電的這一工作原理，主要用于無(wú)機(jī)離子的分析。中藥中含有較多的復(fù)雜成分，離子色譜法可以根據(jù)物質(zhì)解離程度將藥品分離為具有酸性、堿性以及兩性基團(tuán)的分子[1]。離子色譜法是以低交換容量的離子交換樹(shù)脂為固定相，然后通過(guò)對(duì)離子性物質(zhì)進(jìn)行分離，用電導(dǎo)檢測(cè)器連續(xù)檢測(cè)并分析流出物電導(dǎo)變化的一種色譜方法，屬于液相色譜法的一種[2]。近年來(lái)，離子色譜作為分離分析各種離子化合物的檢測(cè)工具，在中藥成分測(cè)定方面發(fā)展十分迅速，其應(yīng)用領(lǐng)域包括中藥無(wú)機(jī)陰離子、中藥金屬離子、糖類(lèi)以及有機(jī)酸、二氧化硫等成分的測(cè)定。本文對(duì)離子色譜法在中藥中的應(yīng)用研究進(jìn)行綜述，以期離子色譜法在中藥等雜體系的成分分離分析中發(fā)揮更為重要的作用。

1 離子色譜法與中藥無(wú)機(jī)陰離子

中藥里面含有復(fù)雜的化學(xué)成分，通常會(huì)含有糖類(lèi)、無(wú)機(jī)鹽、氨基酸、蛋白質(zhì)、生物堿等，其中無(wú)機(jī)鹽中有氟、氯、溴等鹵素，磷、氮等無(wú)機(jī)陰離子[3]。離子色譜法由于對(duì)離子態(tài)物質(zhì)分離的優(yōu)勢(shì)，能夠?qū)χ兴幊煞种袩o(wú)機(jī)陰離子進(jìn)行全面、準(zhǔn)確的分析，從而對(duì)藥品全方位的檢驗(yàn)提供質(zhì)量參考。劉欣等[4]通過(guò)建立一種固相萃取凈化-離子色譜法測(cè)定不同生長(zhǎng)期新鮮煙葉中的無(wú)機(jī)離子成分，發(fā)現(xiàn)7 種無(wú)機(jī)陰離子（F-、Br-、Cl-、NO2-、NO3-、PO43-、SO42-），在0.1 ～5.0 μg/ml 檢測(cè)范圍內(nèi)具有良好的線性（r＞ 0.096），離子色譜法測(cè)定方法操作簡(jiǎn)便，檢測(cè)靈敏且具有較高的準(zhǔn)確度，分離好，相對(duì)于容量法和重量法具有耗時(shí)較短、靈敏度高、不易受到干擾等優(yōu)點(diǎn)。高健等[5]在測(cè)定西藍(lán)花中應(yīng)用梯度淋洗離子色譜法進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)6 種無(wú)機(jī)陰離子（氯離子、亞硝酸根離子、溴離子、硫酸根離子硝酸根離子和磷酸根離子），檢測(cè)質(zhì)量濃度線性范圍、檢測(cè)限、定量限、穩(wěn)定性、精密度、重復(fù)性試驗(yàn)等均表現(xiàn)出良好的結(jié)果，且加樣回收率為95.70%～104.00%。該研究進(jìn)一步優(yōu)化檢測(cè)方法使得樣品中無(wú)機(jī)陰離子釋放更充分，提取率更加穩(wěn)定，該測(cè)定方法具有較好的穩(wěn)定性、重復(fù)性與準(zhǔn)確性。魯廣秋等[6]在測(cè)定胡蜂酒時(shí)應(yīng)用離子色譜法測(cè)定5 種無(wú)機(jī)陰離子，研究發(fā)現(xiàn)PO43-和Cl-含量較高，NO3-、F-、Br-含量次之，對(duì)于不同產(chǎn)區(qū)的胡峰浸泡酒中F-變異系數(shù)存在差異，離子色譜法測(cè)定能夠滿足胡蜂酒中陰離子分析的要求，其方法簡(jiǎn)便快速，結(jié)果準(zhǔn)確。

2 離子色譜法與中藥金屬離子

中藥中含有大量的金屬成分，主要分為堿金屬、堿土金屬、重金屬以及過(guò)渡金屬離子等，如石膏、牛黃、磁石、朱砂等藥材[7]，離子色譜法除了靈敏度高、分析速度快，還具有多組分同時(shí)分離的優(yōu)點(diǎn)。目前，在《中華人民共和國(guó)藥典》2020 年版檢測(cè)中1.0 g樣品中重金屬含量不得超過(guò)百萬(wàn)分之二十。在潘志文等[8]的研究中，采用離子色譜法進(jìn)行銨鹽檢查，替代現(xiàn)行的比色法或氮測(cè)定法測(cè)定白礬，測(cè)定結(jié)果顯示的離子色譜法，在專(zhuān)屬性、靈敏度、準(zhǔn)確度和安全、環(huán)保方面均優(yōu)于氮測(cè)定法和堿性碘化汞鉀顯色法，有助于提升白礬的質(zhì)量控制。李俊卿等[9]在檢驗(yàn)龍膽瀉肝丸的質(zhì)量過(guò)程中應(yīng)用高效液相色譜法與離子體質(zhì)譜法測(cè)定該藥物的整體質(zhì)量，結(jié)果發(fā)現(xiàn)其中重金屬銅、汞存在含量超標(biāo)的情況，該研究警示藥品生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)加強(qiáng)生產(chǎn)藥物的質(zhì)量控制。頡東妹等[10]的綜述中總結(jié)了應(yīng)用離子色譜法分別測(cè)定在瓜蔞皮注射液、丹參、女貞子萹蓄中金屬元素的含量，各項(xiàng)研究結(jié)果均表明離子色譜法檢測(cè)中藥中的金屬離子操作簡(jiǎn)單、干擾小、靈敏度高，具有很強(qiáng)的準(zhǔn)確性和可行性。張慧斌[11]針對(duì)秦艽藥物的研究中，利用高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法測(cè)定6 份秦艽樣品中5 種重金屬及有害元素污染物含量的方法，其結(jié)果顯示秦艽在高溫、高濕、強(qiáng)光照不同環(huán)境條件下活性成分含量的變化，測(cè)定方法準(zhǔn)確有效。馬靜等[12]在應(yīng)用離子色譜法測(cè)定卷煙紙中的金屬離子研究中，有效測(cè)定卷煙紙中鈉離子、鉀離子、鎂離子以及鈣離子的含量，其方法有很好的線性關(guān)系，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差較小，回收率較高。應(yīng)用離子色譜法分析中藥中的金屬離子成分是一種有效的可行性強(qiáng)的方法，有助于研究中藥中的金屬離子成分對(duì)藥物療效的影響。

3 離子色譜法與中藥糖類(lèi)

糖類(lèi)是自然界中分布廣泛的一類(lèi)有機(jī)化合物，在生命活動(dòng)過(guò)程中有著重要的作用，是一切生命體維持生命活動(dòng)的能量來(lái)源[13]。中藥中含有多樣的糖類(lèi)，如淀粉、纖維素、樹(shù)膠等，目前分離檢測(cè)糖類(lèi)化合物多應(yīng)用高效陰離子交換色譜-脈沖安培檢測(cè)技術(shù)。頡東妹等[14]對(duì)枸杞多糖的含量及組成的研究中，發(fā)現(xiàn)應(yīng)用微波消解-離子色譜法測(cè)定方法枸杞多糖最佳消解條件為溫度120℃、時(shí)間20 min、三氟乙酸濃度3 mol/L；該方法顯示9 種單糖和2 種糖醛酸均具有良好的線性關(guān)系，相關(guān)系數(shù)均大于0.98；精密度相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差小于3.00%，檢出限和定量限良好，該研究為枸杞多糖的組成及含量測(cè)定提供了一種新的思路。蔡小欽等[15]對(duì)蜂蜜中松二糖的測(cè)定建立了離子色譜法的檢測(cè)方法，分離效果好、處理簡(jiǎn)單、靈敏度高、結(jié)果穩(wěn)定可靠，可測(cè)定蜂蜜中松二糖相關(guān)系數(shù)、檢出限、定量限、定量和定性的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差、加標(biāo)回收率等。楊婷等[16-19]分別應(yīng)用氣相色譜-離子遷移譜法、微波水解-離子色譜法、離子色譜法、離子色譜-脈沖安培法測(cè)定紅糖和赤砂糖、香菇多糖、甜菜以及蘆薈多糖中糖分的含量，研究結(jié)果均表明離子色譜法具有簡(jiǎn)單、快速、靈敏、準(zhǔn)確的優(yōu)點(diǎn)，可以測(cè)定中藥成分中多糖的組成與含量。相對(duì)于傳統(tǒng)的重量法操作中受到多種因素的影響，離子色譜法簡(jiǎn)單、無(wú)須進(jìn)行衍生化操作，成為快速可靠地分析多糖的單糖組成及定量定性分析常見(jiàn)單糖的一種方法。

4 離子色譜法與中藥有機(jī)酸

隨著現(xiàn)代中藥學(xué)、藥理學(xué)以及分析化學(xué)等學(xué)科的不斷發(fā)展，更多的研究者更注重中藥有機(jī)酸的成分研究，目前常用的有機(jī)酸含量測(cè)定方法有高效液相色譜法、氣相色譜法、毛細(xì)管電泳法和離子色譜法[20]。與前幾種方法比較，離子色譜法更適合檢測(cè)有機(jī)酸類(lèi)成分中極性大的親水性的部分，其檢測(cè)效果良好。華豐[21]應(yīng)用離子色譜法分析靈芝超聲水提取物中有機(jī)酸的多少，研究結(jié)果表明4 種有機(jī)酸（草酸、酒石酸、乙醇酸和蘋(píng)果酸）可以達(dá)到基線分離，并在1 ～50 μg/ml 范圍內(nèi)呈良好的線性關(guān)系，相關(guān)系數(shù)為0.9995 ～0.9999，平均回收率在98.2%～100.4%，RSD均小于2%。夏雪琴等[22]報(bào)道烏梅中的有機(jī)酸成分時(shí)，應(yīng)用離子色譜法同時(shí)測(cè)定其含量，該研究在一定濃度的KOH 淋洗液洗脫下，抑制電流為75 mA，其結(jié)果表明L-蘋(píng)果酸、草酸、延胡索酸和檸檬酸四種有機(jī)酸能夠得到有效分離，研究結(jié)果表現(xiàn)分離度良好，這進(jìn)一步提示離子色譜法能夠適用于富含有機(jī)酸成分的藥材測(cè)定。陳萬(wàn)超等[23]在對(duì)香菇有機(jī)酸測(cè)定中應(yīng)用離子色譜法進(jìn)行研究，結(jié)果表明11 種香菇中有機(jī)酸以琥珀酸和蘋(píng)果酸為主。岳超等[24]在進(jìn)行紅毛單果殼的有機(jī)酸成分以及陰離子測(cè)定時(shí)采用電導(dǎo)抑制-離子色譜法測(cè)定，該研究結(jié)果酒石酸、富馬酸、檸檬酸在0.5 ～200 μg/ml 范圍內(nèi)線性關(guān)系良好（R2≥0.9958），檢出限分別為5.0、5.0、2.0、2.0、2.0 mg/kg，各離子的不同濃度加標(biāo)回收率范圍為93.4%～102.7%，RSD為0.37%～1.2%，該結(jié)果表明離子色譜法測(cè)定中藥中的有機(jī)酸類(lèi)成分有良好的檢測(cè)效果。本課題組在藥用輔料羧甲淀粉鈉中檢測(cè)氯乙酸含量應(yīng)用離子色譜法，檢測(cè)時(shí)設(shè)定以乙基乙烯基苯-二乙烯基苯聚合物樹(shù)脂作為填料的陰離子交換色譜柱，柱溫為30℃，以10 mmol/L 氫氧化鉀溶液為淋洗液，流速為1.0 ml/min，檢測(cè)池為35℃，5 種樣品其含量檢測(cè)分別為0.08%、0.06%、0.04%、0.02%、0.07%，其結(jié)果均不超過(guò)0.2%。

此外，離子色譜技術(shù)針對(duì)硫磺熏蒸或浸泡的中藥材測(cè)定也是非常重要的檢測(cè)手段，中藥材中過(guò)量的二氧化硫?qū)θ梭w組織會(huì)產(chǎn)生不同程度的損傷，習(xí)慣應(yīng)用硫熏的藥材如天冬、天麻、山藥、白術(shù)、黨參、白芍等。離子色譜法相較于傳統(tǒng)的硫酸鋇重量法操作簡(jiǎn)便，所用時(shí)間較短，靈敏度和準(zhǔn)確度較高，在中藥質(zhì)量檢測(cè)和安全用藥等方面具有重要意義。

5 總結(jié)

近年來(lái)隨著生命健康行業(yè)的蓬勃發(fā)展，離子色譜技術(shù)醫(yī)藥領(lǐng)域也越來(lái)越顯示出其重要地位。離子色譜法是隨著時(shí)間在經(jīng)典液相色譜的基礎(chǔ)上沉淀而來(lái)。離子色譜法與經(jīng)典液相色譜比較，具有較高的分離度、分析速度更快、靈敏度更高等優(yōu)點(diǎn)；隨著近些年波譜技術(shù)的發(fā)展，高效液相色譜的應(yīng)用范圍也愈加寬廣，如在化學(xué)、醫(yī)學(xué)、工業(yè)以及農(nóng)業(yè)等生物樣品、中藥成分測(cè)定、保健品功效成分以及蛋白質(zhì)分離測(cè)定等方面得到廣泛應(yīng)用[25]。離子色譜法作為液相色譜的一個(gè)新的發(fā)展，雖然只有十幾年的發(fā)展時(shí)間，但其發(fā)展迅速，如開(kāi)發(fā)多種類(lèi)型色譜柱，使用淋洗液發(fā)生器，改進(jìn)抑制器功能，發(fā)展溫控自動(dòng)進(jìn)樣器，以及與各種檢測(cè)器、質(zhì)譜、電感耦合等離子體質(zhì)譜法的聯(lián)用等，其在未來(lái)有很寬闊的發(fā)展空間。期待離子色譜法檢測(cè)工具在選擇新的洗脫液、合成新離子交換樹(shù)脂和高靈敏度的檢測(cè)器方面有著重大的突破[26]，以便在中藥成分測(cè)定等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)更廣泛的應(yīng)用。