離子色譜法在測定中藥化學成分中的應用

姜 濤 陳國寧 王保森

吉林省藥品檢驗研究院，吉林長春 130033

高效液相色譜（high performance liquid chromatography，HPLC）一般用于有機化合物的分析，離子色譜法主要利用離子在水溶液中能夠電離產生導電的這一工作原理，主要用于無機離子的分析。中藥中含有較多的復雜成分，離子色譜法可以根據物質解離程度將藥品分離為具有酸性、堿性以及兩性基團的分子[1]。離子色譜法是以低交換容量的離子交換樹脂為固定相，然后通過對離子性物質進行分離，用電導檢測器連續檢測并分析流出物電導變化的一種色譜方法，屬于液相色譜法的一種[2]。近年來，離子色譜作為分離分析各種離子化合物的檢測工具，在中藥成分測定方面發展十分迅速，其應用領域包括中藥無機陰離子、中藥金屬離子、糖類以及有機酸、二氧化硫等成分的測定。本文對離子色譜法在中藥中的應用研究進行綜述，以期離子色譜法在中藥等雜體系的成分分離分析中發揮更為重要的作用。

1 離子色譜法與中藥無機陰離子

中藥里面含有復雜的化學成分，通常會含有糖類、無機鹽、氨基酸、蛋白質、生物堿等，其中無機鹽中有氟、氯、溴等鹵素，磷、氮等無機陰離子[3]。離子色譜法由于對離子態物質分離的優勢，能夠對中藥成分中無機陰離子進行全面、準確的分析，從而對藥品全方位的檢驗提供質量參考。劉欣等[4]通過建立一種固相萃取凈化-離子色譜法測定不同生長期新鮮煙葉中的無機離子成分，發現7 種無機陰離子（F-、Br-、Cl-、NO2-、NO3-、PO43-、SO42-），在0.1 ～5.0 μg/ml 檢測范圍內具有良好的線性（r＞ 0.096），離子色譜法測定方法操作簡便，檢測靈敏且具有較高的準確度，分離好，相對于容量法和重量法具有耗時較短、靈敏度高、不易受到干擾等優點。高健等[5]在測定西藍花中應用梯度淋洗離子色譜法進行研究，發現6 種無機陰離子（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），檢測質量濃度線性范圍、檢測限、定量限、穩定性、精密度、重復性試驗等均表現出良好的結果，且加樣回收率為95.70%～104.00%。該研究進一步優化檢測方法使得樣品中無機陰離子釋放更充分，提取率更加穩定，該測定方法具有較好的穩定性、重復性與準確性。魯廣秋等[6]在測定胡蜂酒時應用離子色譜法測定5 種無機陰離子，研究發現PO43-和Cl-含量較高，NO3-、F-、Br-含量次之，對于不同產區的胡峰浸泡酒中F-變異系數存在差異，離子色譜法測定能夠滿足胡蜂酒中陰離子分析的要求，其方法簡便快速，結果準確。

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，還具有多組分同時分離的優點。目前，在《中華人民共和國藥典》2020 年版檢測中1.0 g樣品中重金屬含量不得超過百萬分之二十。在潘志文等[8]的研究中，采用離子色譜法進行銨鹽檢查，替代現行的比色法或氮測定法測定白礬，測定結果顯示的離子色譜法，在專屬性、靈敏度、準確度和安全、環保方面均優于氮測定法和堿性碘化汞鉀顯色法，有助于提升白礬的質量控制。李俊卿等[9]在檢驗龍膽瀉肝丸的質量過程中應用高效液相色譜法與離子體質譜法測定該藥物的整體質量，結果發現其中重金屬銅、汞存在含量超標的情況，該研究警示藥品生產企業應加強生產藥物的質量控制。頡東妹等[10]的綜述中總結了應用離子色譜法分別測定在瓜蔞皮注射液、丹參、女貞子萹蓄中金屬元素的含量，各項研究結果均表明離子色譜法檢測中藥中的金屬離子操作簡單、干擾小、靈敏度高，具有很強的準確性和可行性。張慧斌[11]針對秦艽藥物的研究中，利用高效液相色譜串聯質譜法測定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，其結果顯示秦艽在高溫、高濕、強光照不同環境條件下活性成分含量的變化，測定方法準確有效。馬靜等[12]在應用離子色譜法測定卷煙紙中的金屬離子研究中，有效測定卷煙紙中鈉離子、鉀離子、鎂離子以及鈣離子的含量，其方法有很好的線性關系，相對標準偏差較小，回收率較高。應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的方法，有助于研究中藥中的金屬離子成分對藥物療效的影響。

3 離子色譜法與中藥糖類

糖類是自然界中分布廣泛的一類有機化合物，在生命活動過程中有著重要的作用，是一切生命體維持生命活動的能量來源[13]。中藥中含有多樣的糖類，如淀粉、纖維素、樹膠等，目前分離檢測糖類化合物多應用高效陰離子交換色譜-脈沖安培檢測技術。頡東妹等[14]對枸杞多糖的含量及組成的研究中，發現應用微波消解-離子色譜法測定方法枸杞多糖最佳消解條件為溫度120℃、時間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系，相關系數均大于0.98；精密度相對標準偏差小于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定提供了一種新的思路。蔡小欽等[15]對蜂蜜中松二糖的測定建立了離子色譜法的檢測方法，分離效果好、處理簡單、靈敏度高、結果穩定可靠，可測定蜂蜜中松二糖相關系數、檢出限、定量限、定量和定性的相對標準偏差、加標回收率等。楊婷等[16-19]分別應用氣相色譜-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，研究結果均表明離子色譜法具有簡單、快速、靈敏、準確的優點，可以測定中藥成分中多糖的組成與含量。相對于傳統的重量法操作中受到多種因素的影響，離子色譜法簡單、無須進行衍生化操作，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單糖的一種方法。

4 離子色譜法與中藥有機酸

隨著現代中藥學、藥理學以及分析化學等學科的不斷發展，更多的研究者更注重中藥有機酸的成分研究，目前常用的有機酸含量測定方法有高效液相色譜法、氣相色譜法、毛細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有機酸類成分中極性大的親水性的部分，其檢測效果良好。華豐[21]應用離子色譜法分析靈芝超聲水提取物中有機酸的多少，研究結果表明4 種有機酸（草酸、酒石酸、乙醇酸和蘋果酸）可以達到基線分離，并在1 ～50 μg/ml 范圍內呈良好的線性關系，相關系數為0.9995 ～0.9999，平均回收率在98.2%～100.4%，RSD均小于2%。夏雪琴等[22]報道烏梅中的有機酸成分時，應用離子色譜法同時測定其含量，該研究在一定濃度的KOH 淋洗液洗脫下，抑制電流為75 mA，其結果表明L-蘋果酸、草酸、延胡索酸和檸檬酸四種有機酸能夠得到有效分離，研究結果表現分離度良好，這進一步提示離子色譜法能夠適用于富含有機酸成分的藥材測定。陳萬超等[23]在對香菇有機酸測定中應用離子色譜法進行研究，結果表明11 種香菇中有機酸以琥珀酸和蘋果酸為主。岳超等[24]在進行紅毛單果殼的有機酸成分以及陰離子測定時采用電導抑制-離子色譜法測定，該研究結果酒石酸、富馬酸、檸檬酸在0.5 ～200 μg/ml 范圍內線性關系良好（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回收率范圍為93.4%～102.7%，RSD為0.37%～1.2%，該結果表明離子色譜法測定中藥中的有機酸類成分有良好的檢測效果。本課題組在藥用輔料羧甲淀粉鈉中檢測氯乙酸含量應用離子色譜法，檢測時設定以乙基乙烯基苯-二乙烯基苯聚合物樹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，檢測池為35℃，5 種樣品其含量檢測分別為0.08%、0.06%、0.04%、0.02%、0.07%，其結果均不超過0.2%。

此外，離子色譜技術針對硫磺熏蒸或浸泡的中藥材測定也是非常重要的檢測手段，中藥材中過量的二氧化硫對人體組織會產生不同程度的損傷，習慣應用硫熏的藥材如天冬、天麻、山藥、白術、黨參、白芍等。離子色譜法相較于傳統的硫酸鋇重量法操作簡便，所用時間較短，靈敏度和準確度較高，在中藥質量檢測和安全用藥等方面具有重要意義。

5 總結

近年來隨著生命健康行業的蓬勃發展，離子色譜技術醫藥領域也越來越顯示出其重要地位。離子色譜法是隨著時間在經典液相色譜的基礎上沉淀而來。離子色譜法與經典液相色譜比較，具有較高的分離度、分析速度更快、靈敏度更高等優點；隨著近些年波譜技術的發展，高效液相色譜的應用范圍也愈加寬廣，如在化學、醫學、工業以及農業等生物樣品、中藥成分測定、保健品功效成分以及蛋白質分離測定等方面得到廣泛應用[25]。離子色譜法作為液相色譜的一個新的發展，雖然只有十幾年的發展時間，但其發展迅速，如開發多種類型色譜柱，使用淋洗液發生器，改進抑制器功能，發展溫控自動進樣器，以及與各種檢測器、質譜、電感耦合等離子體質譜法的聯用等，其在未來有很寬闊的發展空間。期待離子色譜法檢測工具在選擇新的洗脫液、合成新離子交換樹脂和高靈敏度的檢測器方面有著重大的突破[26]，以便在中藥成分測定等領域實現更廣泛的應用。