应用自动质谱退卷积定性系统拆分中药挥发油总离子流谱图中的重叠峰——以青皮为例(1)
[摘要]研究如何应用自动质谱退卷积定性系统(automated mass spectral deconvolution & identification system，AMDIS)拆分中药挥发油总离子流谱图中的重叠峰。通过水蒸气蒸馏法提取挥发油，GC，MS测定得到总离子流谱图，AMDIS对重叠峰进行解析。AMDIS能够初步分析总离子流谱图中大约含有多少化合物。而后，通过分析待鉴定化合物对应扫描点的提纯质谱图及该处原始质谱图与参考谱库中的各匹配项，可准确的对化合物进行定性或否定某些实际并不存在的化合物。进一步分析各化合物特征性碎片离子峰的变化规律，可确认之前的结果。研究结果表明AMDIS通过对待鉴定化合物对应扫描点谱图的提纯，可以有效的对重叠峰进行拆分，进而准确的定性。
[关键词]自动质谱退卷积定性系统；中药；挥发油；总离子流谱图；重叠峰
许多中药富含挥发油类成分，如来源于芸香科柑橘属植物的枳实、枳壳、陈皮、青皮、佛手等[1]。中药的挥发油是一个十分复杂的体系，含有数以百计的化学成分，且许多成分性质相近，这导致应用气相色谱，质谱联用仪(GC，MS)分析挥发油得到的总离子流谱图(total ion chromatogram， TIC)中存在着大量的重叠、甚至内嵌峰。如何对这些重叠峰进行拆分，并定性，将对挥发油成分的正确分析起到至关重要的作用[2，3]。为解决这一难题，有学者应用化学计量学方法(chemometric resolution method)对重叠峰进行拆分，并定性。如交互移动窗口因子分析法(alternative moving window factor analysis，AMWFA)、直观推导式演进特征投影法(heuristic evolving latent projections，HELP)等[2，3]。尽管这一方法是有效的，但是对于不熟悉化学计量学的研究人员而言，要掌握它是比较困难的。而与气，质化学工作站(ChemStation)匹配的NIST(national institute of standards and technology， 美国国家标准技术研究院)质谱软件中就带有AMDIS(automated mass spectral deconvolution & identification system，自动质谱退卷积定性系统)，它能有效地解决重叠峰的拆分问题，并且更易掌握。
, http://www.100md.com
AMDIS程序是NIST受“禁止化学武器组织”的委托，研发的一种能够对GC，MS测定所得TIC中所有谱峰进行自动筛查并确定是否有目标化合物存在的应用软件[4，5]。它能够提取出每1个待鉴定成分的“纯净”质谱图和相关信息，并运用这些信息来确定该成分是否可被确定为参考数据库中的某1个化合物[6，7]。根据质谱原理，在没有干扰的情况下，同一化合物的各个离子碎片峰的形状和保留值应完全相同；在TIC中虽然有些化合物的碎片离子峰相互重叠，并表现为1个峰，但因化合物不同，其碎片峰的形状与保留值应有一定的差异。AMDIS基于模型峰的算法，把形状与保留值完全相同的碎片峰重新组合，去掉其他的干扰峰，进而构建一张比较“纯净”的谱图[5]。AMDIS是一个处理分析GC，MS数据的优秀软件，它虽然是为检测毒剂而开发的，但亦可用于从复杂基质中探测大量目标化合物的场合[7]。目前，该软件被广泛应用于具有严重背景干扰的农残检测、毒物分析等领域[8，9]。然而，将该程序应用于中药挥发油或挥发性成分只有零星的报道[10，11]，还未见系统阐述如何应用AMDIS拆分中药挥发油TIC中重叠峰的报道。在此，笔者以青皮Citri Reticulatae Pericarpium Viride(CRPV)挥发油为例，对此问题进行较系统的阐述。
, 百拇医药
1 材料
Agilent 7890A/5975C GC，MS气质联用仪，匹配一化学工作站MSD ChemStation E. 02. 01. 1177(美国安捷伦公司)。FA2004N型电子天平(1/1万，上海民桥精密科学仪器有限公司)，FW，400A倾斜式高速万能粉碎机(北京中兴伟业仪器有限公司)，ZDHW型调温电热套(河北省黄骅市中兴仪器有限公司)。正己烷为色谱纯，无水硫酸钠为分析纯。C8，C20系列正构烷烃标准溶液(mixture No. 04070)购于Fluka Chemika。
青皮样品于2011年8月15日采于3棵相邻并具有相同树龄的植株，其生长于重庆市璧山县健龙乡画眉村。原植株经成都中医药大学药学院严铸云教授鉴定为大红袍红橘Citrus reticulata “Dahongpao”。
2 方法
, 百拇医药
2.1 挥发油的制备 称取青皮样品22.35 g。样品粉碎后与约10倍量的蒸馏水于40 ℃时在一标准提取器中溶胀1 h，而后提取3～4 h，至挥发油量不再增加为止，得到挥发油0.15 mL。将挥发油于4 ℃时通过无水硫酸钠脱水24 h，后置于冰箱备用。
2.2 气相与质谱条件 HP，5MS色谱柱(250 μm×30 m，0.25 μm)；柱室初始温度60 ℃，保持3 min，以4 ℃·min-1升至250 ℃；进样口温度280 ℃，分流比20∶1，溶剂延迟3 min；载气He，流速1 mL·min-1；进样量1 μL，样品浓度10%，正己烷溶解。质谱条件：电离方式EI，电子能量70 eV，离子源温度230 ℃；质量扫描范围m/z 30～350；质谱图匹配的谱库为NIST 08 MS database。根据Van Den Dool与Kratz提出的公式[12]计算各待鉴定化合物的保留指数(Retention index，RI)。, 百拇医药(王坚 陈鸿平 刘友平 韦正 刘荣 樊丹青)
[关键词]自动质谱退卷积定性系统；中药；挥发油；总离子流谱图；重叠峰
许多中药富含挥发油类成分，如来源于芸香科柑橘属植物的枳实、枳壳、陈皮、青皮、佛手等[1]。中药的挥发油是一个十分复杂的体系，含有数以百计的化学成分，且许多成分性质相近，这导致应用气相色谱，质谱联用仪(GC，MS)分析挥发油得到的总离子流谱图(total ion chromatogram， TIC)中存在着大量的重叠、甚至内嵌峰。如何对这些重叠峰进行拆分，并定性，将对挥发油成分的正确分析起到至关重要的作用[2，3]。为解决这一难题，有学者应用化学计量学方法(chemometric resolution method)对重叠峰进行拆分，并定性。如交互移动窗口因子分析法(alternative moving window factor analysis，AMWFA)、直观推导式演进特征投影法(heuristic evolving latent projections，HELP)等[2，3]。尽管这一方法是有效的，但是对于不熟悉化学计量学的研究人员而言，要掌握它是比较困难的。而与气，质化学工作站(ChemStation)匹配的NIST(national institute of standards and technology， 美国国家标准技术研究院)质谱软件中就带有AMDIS(automated mass spectral deconvolution & identification system，自动质谱退卷积定性系统)，它能有效地解决重叠峰的拆分问题，并且更易掌握。
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AMDIS程序是NIST受“禁止化学武器组织”的委托，研发的一种能够对GC，MS测定所得TIC中所有谱峰进行自动筛查并确定是否有目标化合物存在的应用软件[4，5]。它能够提取出每1个待鉴定成分的“纯净”质谱图和相关信息，并运用这些信息来确定该成分是否可被确定为参考数据库中的某1个化合物[6，7]。根据质谱原理，在没有干扰的情况下，同一化合物的各个离子碎片峰的形状和保留值应完全相同；在TIC中虽然有些化合物的碎片离子峰相互重叠，并表现为1个峰，但因化合物不同，其碎片峰的形状与保留值应有一定的差异。AMDIS基于模型峰的算法，把形状与保留值完全相同的碎片峰重新组合，去掉其他的干扰峰，进而构建一张比较“纯净”的谱图[5]。AMDIS是一个处理分析GC，MS数据的优秀软件，它虽然是为检测毒剂而开发的，但亦可用于从复杂基质中探测大量目标化合物的场合[7]。目前，该软件被广泛应用于具有严重背景干扰的农残检测、毒物分析等领域[8，9]。然而，将该程序应用于中药挥发油或挥发性成分只有零星的报道[10，11]，还未见系统阐述如何应用AMDIS拆分中药挥发油TIC中重叠峰的报道。在此，笔者以青皮Citri Reticulatae Pericarpium Viride(CRPV)挥发油为例，对此问题进行较系统的阐述。
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1 材料
Agilent 7890A/5975C GC，MS气质联用仪，匹配一化学工作站MSD ChemStation E. 02. 01. 1177(美国安捷伦公司)。FA2004N型电子天平(1/1万，上海民桥精密科学仪器有限公司)，FW，400A倾斜式高速万能粉碎机(北京中兴伟业仪器有限公司)，ZDHW型调温电热套(河北省黄骅市中兴仪器有限公司)。正己烷为色谱纯，无水硫酸钠为分析纯。C8，C20系列正构烷烃标准溶液(mixture No. 04070)购于Fluka Chemika。
青皮样品于2011年8月15日采于3棵相邻并具有相同树龄的植株，其生长于重庆市璧山县健龙乡画眉村。原植株经成都中医药大学药学院严铸云教授鉴定为大红袍红橘Citrus reticulata “Dahongpao”。
2 方法
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2.1 挥发油的制备 称取青皮样品22.35 g。样品粉碎后与约10倍量的蒸馏水于40 ℃时在一标准提取器中溶胀1 h，而后提取3～4 h，至挥发油量不再增加为止，得到挥发油0.15 mL。将挥发油于4 ℃时通过无水硫酸钠脱水24 h，后置于冰箱备用。
2.2 气相与质谱条件 HP，5MS色谱柱(250 μm×30 m，0.25 μm)；柱室初始温度60 ℃，保持3 min，以4 ℃·min-1升至250 ℃；进样口温度280 ℃，分流比20∶1，溶剂延迟3 min；载气He，流速1 mL·min-1；进样量1 μL，样品浓度10%，正己烷溶解。质谱条件：电离方式EI，电子能量70 eV，离子源温度230 ℃；质量扫描范围m/z 30～350；质谱图匹配的谱库为NIST 08 MS database。根据Van Den Dool与Kratz提出的公式[12]计算各待鉴定化合物的保留指数(Retention index，RI)。, 百拇医药(王坚 陈鸿平 刘友平 韦正 刘荣 樊丹青)