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Drug Discovery and Development

The Power of Precision

CESI-MS/MS和LC-MS/MS技术对生脉注射液成分的分析
Analysis of Components in Shengmai Injection by CESI-MS/MS andLC-MS/MS王文涛1，司丹丹1，陈泓序1，余河水2Wang Wentao1, Si Dandan1, Chen Hongxu1, Yu Heshui2
1SCIEX，中国；2 天津中医药大学药学院；
1SCIEX，China; 2 Tianjin University of Traditional Chinese Medicine，College of Pharmacy;

Keywords：Shengmai Injection; CESI-MS/MS; LC-MS/MS;
MasterView™ software;
1. 前言中草药成分复杂，如何对其有效成分进行分析和质量控制一直是研究的难点。中药活性成分以往主要采用传统提取分离的方法，从复杂体系中分离提取单一化学成分，再利用光谱和质谱等
分析技术进行鉴定。液相色谱质谱联用技术（LC-MS）、毛细管电泳质谱联用技术（CE-MS）等技术的引入，避免了这种冗杂的操作步骤，可以在成分达到有效分离的基础上，给出丰富的化学结

图1. CESI-MS/MS和LC-MS/MS技术对生脉注射液成分的分析流程。

构信息，不仅可以对已知化合物进行分析，而且可以结合同类已知结构化合物的裂解规律对未知成分进行直接分析，这对中药化学成分的分析鉴定起到了重要的作用。生脉注射液是在我国传统
中医中“益气复脉”的著名古方“生脉散”的基础上用现代科学技术研制成功的中药制剂1，主要成分为人参、麦冬、五味子（如图1）等，其有效成分具有多种药理作用，具有良好的扩张血管、CESI-MS/MS单独可以检测到23种，LC-MS/MS单独可以检测到136
种，两种技术共同检测到19种活性成分，并且CESI-MS/MS技术表
现了更好的分离效果。

保护心肌、增加冠状动脉血流量、调节血压、抗病毒等作用。因2. 实验材料

此，对于其中药成分的分析对于研究生脉注射液的临床应用非常2.1. 仪器与试剂重要。

CESI 8000 Plus（SCIEX），NanoSpray® III离子源（SCIEX），

CESI-MS/MS技术采用无鞘液接口技术将CE的高效分离特性与ExionLC™ AC系统（SCIEX），Kinetex C18 色谱柱MS的强大鉴定功能相结合。CESI-MS/MS技术有效提高离子化效（Phenomenex），TripleTOF® 5600 LC-MS/MS系统（SCIEX，数据处率，减少离子抑制效应，并显著提升检测灵敏度，特别适合中药理软件：PeakView®软件2.2、MasterView™软件1.0和LibraryView™

中极性活性成分的分析，是LC-MS/MS技术的强有力补充。本文展软件1.1），OptiMS熔融石英毛细管卡盒（91 cm×30 μ m ID，示了CESI-MS/MS和LC-MS/MS技术的联合使用对生脉注射液中活性SCIEX）。冰醋酸（HAc，质谱纯，Sigma-Aldrich）；二次去离子成分的分析，并对其分离结果进行了比较。CESI-MS/MS技术与LC-水（Millipore）；甲醇（MeOH，质谱纯，Merck）。背景电解质MS/MS技术可实现有效的互补，共检测到178种活性组分，其中（BGE）：10% HAc（含30% MeOH），导电液（CL）：10% HAc。

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OptiMS熔融石英毛细管卡盒初次使用时，需进行如下预冲

3.2. LC-MS/MS条件

洗：MeOH 100 psi 10 min，正向；MeOH 100 psi 3 min，反向；Water

LC条件设置100 psi 10 min，正向；Water 100 psi 3 min，反向；0.1 M NaOH 100psi 10 min，正向；0.1 M HCl 100 psi 10 min，正向；Water 100 psi10 min，正向；BGE 100 psi 10min，正向；CL 100 psi 3 min，反向。

LC 型号

ExionLC™ AC系统质谱型号

TripleTOF® 5600
LC-MS/MS系统

色谱柱

Kinetex C18色谱
柱 (100×2.1mm,2.6 μm)

扫描范围100-1300 m/z

每针样品分析间的冲洗：0.1 M NaOH 100 psi 2.5 min，正向；0.1 M
HCl 100 psi 2.5 min，正向；Water 100 psi 4 min，正向；BGE 100 psi
4 min，正向；CL 75 psi 3 min，反向。

2.2. 样品及前处理
生脉注射液（市售某品牌），4 ℃保存；

A相水 (5mM甲酸
铵-0.05%甲酸)

数据采集方法信息依赖采集（IDA）每个循
环选择12个最
强的离子进行MS/MS

B相50%甲醇- 50%
乙腈（5mM甲酸铵）

极性正/负离子模式检测

Gas 160

取1 mL生脉注射液样品，3000 rpm 离心15 min，取上清无需
稀释直接进样；MS条件设置3. CESI-MS/MS和LC-MS/MS方法设置

进样盘温度 15 ℃

3.1. CESI-MS/MS条件

流速0.30 ml/min

Gas 260

柱温40℃

Curtain Gas

35ISVF+4500 V/- 4500 V

Temperature

600 ℃

DP60CE+/-10CESI条件设置

MS条件设置CE 类型

CESI 8000 Plus

质谱型号

Triple TOF® 5600
LC-MS/MS系统

CE 卡盒

OptiMS 熔融石英毛细管卡盒(30 μm ID×90 cm)扫描范围

200~2000 m/z

BGE

10% HAc（含30%MeOH）

信息依赖采集（IDA）每个循环数据采集方法
选择12个最强的离子进行MS/MS

CL

10% HAc极性

正/负离子模式检测

毛细管温度 25 ℃

Gas 10

样品温度10 ℃

Gas 20分离条件

+/- 25 kV, 60 min
with 2.0 psi

Curtain Gas5进样压力进样：5 psi
60 s

ISVF+1650 V/-1650 VTemperature

50 ℃

高分辨质谱中药数据库对生脉注射液中的化合物进行鉴定。其DP100

次，在MasterView™软件中导入人参、麦冬、五味子的已知化合物

CE+40/-40

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4. 结果与分析
中药材的有效成分中有亲水性的极性物质，也有疏水性的非极性物质。从技术原理上考虑，CE技术更适合于亲水性和强极性
化合物的分离，而LC技术则更适合于非极性和疏水性化合物的分离。两种技术的有效结合，有助于帮助广大的中药研究工作者提高对中药材中活性成分的深度分析。
本 文 联 合 使 用 了 高 灵 敏 度 的 C E S I - M S / M S 和 LC- M S / M S 技术，对生脉注射液中成分进行了深度分析。采用SCIEX公司的MasterView™软件进行数据处理和鉴定。首先，利用SCIEX MS/MS列表进行峰的提取，将结构式与二级图谱匹配，进行化合物结构
鉴定，用于中药数据库中不存在的化合物的鉴定。使用以上两种

p2The Power of Precision

图 2 CESI-MS/MS 技术正离子模式下鉴定到的部分化合物的提取离子流图鉴定方法，通过CESI-MS/MS与LC-MS/MS技术的有效互补，生脉注
射液中共检测到178种活性组分（图2为CESI-MS/MS技术正离子模CESI-MS/MSLC-MS/MS式下鉴定到的部分化合物的提取离子流图），可实现对生脉注射
液的深度分析。所有化合物的质量误差均在5 ppm以下，结果均经1362319

过数据库匹配和理论碎裂与实测MS/MS匹配进行鉴定，鉴定结果准确可靠。

图3. CESI-MS/MS和LC-MS/MS技术对生脉注射液分析结果的对比图。

图 3 CESI-MS/MS 和 LC-MS/MS 技术对生脉注射液分析结果的对比图

利用 CESI-MS/MS 方法可以额外单独检测出 23 种极性化合物（如表 1），
包括氨基酸、生物碱、有机酸、糖类等化合物。证明了 CESI-MS/MS 方法可检测到

利用CESI-MS/MS方法可以额外单独检测出23种极性化合物

部分 LC-MS/MS 检测不到的极性化合物，为 LC-MS/MS 方法提供了强有力的补充。

（如表1），包括氨基酸、生物碱、有机酸、糖类等化合物。证

明了CESI-MS/MS方法可检测到部分LC-MS/MS检测不到的极性化合图2. CESI-MS/MS技术正离子模式下鉴定到的部分化合物的提取离子流图。

物，为LC-MS/MS方法提供了强有力的补充。

表1. CESI-MS/MS单独鉴定到的化合物列表。

5

CESI-MS/MS

序号

类型

名称

分子式理论质量

加和物精确质量

实际质量质量偏差强度

保留时间

1

氨基酸

D-苏氨酸

C4H9NO3

119.0582+H

120.0655

120.0659

2.92967286

20.75

2

氨基酸

L-丝氨酸

C3H7NO3

105.0426+H

106.0499

106.0504

52509169

20.43

氨基酸

L-天门冬氨酸

C4H7NO4

133.0375+H

134.0448

134.0447-0.5338031

24.434氨基酸L-缬氨酸

C5H11NO2

117.079+H

118.0863

118.0864

1.42315438

19.675氨基酸谷氨酸

C5H9NO4147.0532+H

148.0604

148.0603-0.7537881

21.446氨基酸瓜氨酸

C6H13N3O3

175.0957+H

176.103176.1023-3.9516128

21.24

7

氨基酸

精氨酸

C6H14N4O2

174.1117+H

175.119175.1189-0.4

14394433

16.148氨基酸组氨酸

C6H9N3O2

155.0695+H

156.0768

156.0761-4.2326311

16.249醇酯类琥珀酸甲酯

C5H8O4132.0423+H

133.0495

133.0497

125932

31.36

10二萜类银杏内酯B

C20H24O10

470.1424+NH4488.1768

488.1773

1.134418

18.35

11

二萜类银杏内酯C

C20H24O11

440.1319+NH4458.1662

458.1674

2.633823

26.8

12

酚类

原儿茶醛

C7H6O3138.0317+H

139.039139.0389

-0.4

18310

31.04

13

黄酮类

胡薄荷酮

C10H16O

152.1201+H

153.1274

153.1276

115969

15.04

14

黄酮类

左旋香芹酮

C10H14O

150.1045+H

151.1117151.1117-0.511139

15.17

15

嘌呤类

次黄嘌呤

C5H4N4O

136.0385+H

137.0458

137.0457

-0.7

71331

26.07

16

其他

维生素C

C6H8O6176.0321-H

175.0248

175.0244-2.63105

23.4

17

其他

樟脑

C10H16O152.1201+H153.1274

153.1276

115969

15.04

18

三萜类

秦皮苷

C16H18O10

370.09+NH4388.1244

388.1244

0.117777

8.29

19

生物碱

左旋肉碱

C7H15NO3

161.1052+H

162.1125

162.1126

0.9344644

16.95

20

糖类

D-氨基葡萄糖

C6H13NO5

179.0794+H

180.0867

180.0865-13381708

17.6

21

有机酸

γ-氨基丁酸C4H9NO2103.0633+H

104.0706

104.0711

4.72855767

15.51

22

有机酸

四氢嘧啶

C6H10N2O2

142.0742+H

143.0815

143.0813-1.826463

19.0923

有机酸

异柠檬酸

C6H8O7

192.027-H191.0197

191.019-3.6210896

32.16

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的分离时间，分离效果较好（如图 4-B）。通过两种技术分析结果的对比可以发现：CESI-MS/MS 方法更适合于对极性化合物的分析；在两种技术共同检测到的化合物
中，对于正离子模式下检测的化合物，CESI-MS/MS 技术表现了更高的灵敏度和更优异的分离效果，可以提高对于一些低含量活性成分的分析能力；对于负离子模式

The Power of Precision

下检测的化合物，LC-MS/MS 的灵敏度更高，但 CESI-MS/MS 具有更好的分离效果。

x 100000

AB

Intensity
50454035302520151050Retention time50454035302520151050

CESI-MS/MS
LC-MS/MSCESI-MS/MS
LC-MS/MS图4. CESI-MS/MS和LC-MS/MS技术共同检测到的化合物峰强度和保留时间的比较图。
图 4 CESI-MS/MS 和 LC-MS/MS 技术共同检测到的化合物峰强度和保留时间的比较图此外，为了更好地分析CESI-MS/MS和LC-MS/MS技术对中药活可充分保证低含量化合物获得最佳的MS/MS质谱数据，并结合5. 结论性成分分析的差别，对这两种技术共同检测到的19种化合物的峰

MasterView™软件和MS/MS中药数据库可对分析物进行更加准确的强度和保留时间也进行了比较，如图4所示。从峰强度来看，在鉴定。通过两种技术的结果对比发现：

本文利用高灵敏度的 CESI-MS/MS 和 LC-MS/MS 技术对生脉注射液中的活正离子模式下，CESI-MS/MS所得信号峰强度远高于LC-MS/MS的结

1） CESI-MS/MS可检测到部分LC-MS/MS检测不到的极性化合物。
果；在负离子模式下，LC-MS/MS所得峰强度高于CESI-MS/MS得到性成分进行了深入分析，通过两种技术的有效结合，可充分保证低含量化合物获得
2） 在两种技术共同检测到的化合物中，对于正离子模式下检测的的结果（如图4-A）。从保留时间来看，这些化合物在LC色谱柱上TM
最佳的 MS/MS 质谱数据，并结合 MasterView化合物，CESI-MS/MS技术表现了更高的灵敏度和更优异的分离软件和 MS/MS 中药数据库可对分的保留都较弱，分离效果较差，而在CESI-MS/MS分析中，这些极效果；对于负离子模式下检测的化合物，LC-MS/MS的灵敏度更性化合物具有较长的分离时间，分离效果较好（如图4-B）。通析物进行更加准确的鉴定。通过两种技术的结果对比发现：高，但CESI-MS/MS具有更好的分离效果。
过两种技术分析结果的对比可以发现：CESI-MS/MS方法更适合于对极性化合物的分析；在两种技术共同检测到的化合物中，对于

7

结果证明，CESI-MS/MS技术兼具了CE对极性化合物高分离效

正离子模式下检测的化合物，CESI-MS/MS技术表现了更高的灵敏率和无鞘液接口高灵敏度优势，在中药中氨基酸、生物碱、有机

度和更优异的分离效果，可以提高对于一些低含量活性成分的分酸、糖类等极性化合物的分析中，为LC-MS/MS技术提供了强有力析能力；对于负离子模式下检测的化合物，LC-MS/MS的灵敏度更的补充。

高，但CESI-MS/MS具有更好的分离效果。

参考文献

5. 结论1. Drug Specifications Promulgated by the Ministry of Public Health, P

本文利用高灵敏度的CESI-MS/MS和LC-MS/MS技术对生脉注

R China. Part 1, Vol 15 (卫生部药品标准一部第十五册). 1998. 170.

射液中的活性成分进行了深入分析，通过两种技术的有效结合，SCIEX临床诊断产品线仅用于体外诊断。仅凭处方销售。这些产品并非在所有国家地区都提供销售。获取有关具体可用信息，请联系当地销售代表或查阅https://sciex.com.cn/diagnostics 。
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