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HPLC-ELSD法在中药质量分析中的应用研究

发布时间:2026-05-25 10:24:48

摘要:随着中药制药技术的快速发展完善,中药现代化进程随之加速。长期以来,中药质量控制问题是影响中药国际化的一个重要原因。中药结构和成分比较复杂,常规检测技术适用性不高,且灵敏度也有所局限。在通用型检测手段中,高效液相色谱-蒸发光散射检测器(HPLC-ELSD)的应用较为普遍,尤其是在弱紫外吸收以及无紫外吸收成分方面的检测能力突出,且结构相似的物质在蒸发光散射检测器的响应值几乎仅与被测物质的质量有关,也是中药质量分析中常用的检测技术。本文阐述了ELSD的基本原理,分析其检测特点,并以此为基础就HPLC-ELSD对中药活性成分的分析展开系统综述,最后分析了HPLC-ELSD检测技术的不足,探讨其未来发展方向,希望对推动中药质量控制体系的完善有所帮助。

关键词:中药质量控制;高效液相色谱-蒸发光散射检测器;中药成分

在祖国传统医学体系中,中医是核心组成部分,中医药在各类疾病的防治中也发挥着极其关键的作用。但是中药来源极为广泛,加上成分较为复杂,因此中药质量控制成为困扰行业发展的制约因素。特别是一些中药复方或者制剂中含有大量活性成分,且种类较多,一些成分紫外吸收特性比较弱,或者没有紫外吸收特性,导致无法利用普通紫外检测技术来评估此类中药的质量特征[1]。在药学分析技术快速发展的推动下,高效液相色谱法在中药分析领域得到广泛应用。蒸发光散射检测器具有非选择性,且不受检测样品的光学特性影响,能响应所有检测物质,因此可以检测样品中绝大部分非挥发性物质,这对于弱/无紫外吸收特性中药成分的检测提供了新的技术分析路径。

1. ELSD基本原理与检测特点

1.1基本原理

蒸发光散射检测器运行分为三个步骤,首先是雾化,即用惰性气体将含有待测物的流动相雾化,第二是蒸发,即通过加热蒸发掉溶剂,溶质颗粒留存待测,最后通过激光光源照射溶质颗粒,产生散射光线,对散射光强度进行检测后即可实现定量分析。ELSD检测不受检测样品的光学特性影响,只要挥发性小于流动相的物质,均可响应,对多种结构类似的化合物较为适用;相比于示差检测器,蒸发光检测器可以支持梯度洗脱且具有更好的灵敏度。

1.2 检测特点

从检测原理以及检测适用对象来看,ELSD和普通紫外检测器之间的差异较多,ELSD检测基本不依赖待测物的理化性质,检测范围得到大幅拓展,这也是该技术的核心优势所在。其具体特点如下:(1)适用范围相对宽泛。常规紫外检测器往往容易受待测物特性的影响,即待测物中必须具备特定吸收基团,而ELSD在检测低挥发性以及非挥发性待测物都可成功响应,特别是对于复杂体系进行分析时的通用性更为明显。中药分析的诸多难题中,大量活性成分内部并无发色团以及共轭体系,仅仅依赖紫外检测器难以取得满意的检测效果。ELSD则可以开展持续稳定的检测;(2)响应良好。ELSD在检测弱紫外吸收以及无紫外吸收的待测物时响应能力更为满意[2]。中药常见成分中的多糖类、脂类以及皂苷类成分几乎没有紫外吸收特性,常规检测技术难以精准检出,在检测时通常要配合其他检测技术,或者通过衍生化处理完成检测。ELSD检测实验流程更为简化,其摒弃了常规检测技术冗杂的前处理程序,直接上机检测,分析效率远高于普通检测手段。(3)ELSD对待测物选择性较低,在多组分化合物整体分析中尤为适用,能够对中药组分特征做出全面、详尽的分析。一般情况下,ELSD响应信号往往和待测样品质量浓度存在相关性,二者关系大致为指数关系或者对数关系,并不是严格的线性关系,操作实践过程中可通过对数转换来完成定量分析,也可以通过非线性标准曲线来完成。由此来看,ELSD的复杂性固然有所上升,但在确保实验条件的基础上选择数据处理方法,所得定量结果往往比较理想。应注意的是,ELSD对于流动相组成及实验条件的敏感性相对较高,其检测信号容易受到挥发组分比例、漂移管温度以及雾化气体流速等指标波动的干扰。

1.3 适用范围

ELSD依靠其自身较为独特的检测技术原理,在中药成分分析领域得到广泛的应用,且适用性较为满意,特别是在检测紫外吸收特性较弱的化合物时,效果更优于普通检测技术。(1)皂苷类成分。ESLD对皂苷类成分检测的优势较为明显,部分中药(如黄芪、人参以及三七等)普遍含有皂苷类成分,也是此类中药材中最主要的一项活性成分,但皂苷类化合物没有强吸收基团,常规紫外检测方法的灵敏度不高;相比较而言,ELSD能够直接检测,并具备对多种皂苷化合物成分进行同步定量分析的能力,有效支持和指导中药质量控制。(2)ELSD也适用于萜类化合物的检测,萜类化合物分为单萜、二萜以及倍半萜等多种成分,结构成分较为复杂,具有多种生物活性,常用于抗炎以及抗肿瘤等临床治疗。一些萜类化合物在紫外光区的吸收峰不明显,或者干扰因素较多,通过ELSD技术则能够确保检测准确性,而且适用性也更强,在多组分分离以及分析检测中效果显著。(3)糖类成分分析。单糖、低聚糖往往无紫外吸收特性,同时多糖降解产物也同样如此。以往主要利用衍生化等技术进行检测,ELSD可直接对此类成分进行检测,流程简洁且具有良好的重复性,因此常用于中药多糖研究分析和质量检测。(4)脂类和生物碱。脂类化合物自身结构特点决定了其无法利用紫外检测来完成定量分析,ELSD对于脂类化合物的响应比较稳定。部分生物碱样品机制比较复杂,或紫外光区的摩尔吸光系数偏低,此时可利用ELSD作为补充手段进行检测,确保检测数据可靠性[3]。

2.HPLC-ELSD在中药成分分析中的应用

2.1皂苷类成分

从中药的结构构成来看,皂苷类化合物是其中比较重要的一种活性成分,常见于人参、黄芪、三七以及甘草等中药材,其结构复杂,成分分布广泛,可发挥抗炎、抗肿瘤以及免疫调节等功能。但是,皂苷分子的组分一般为甾体/三萜骨架+糖链,基本没有紫外吸收基团,或者在低波长区域表现出弱吸收特性,常规紫外检测技术灵敏度不足,难以做到定量分析。在皂苷类化合物各类分析技术中,HPLC-ELSD检测方法的优势较为突出,基于ELSD不受待测物光学特性影响、可稳定响应的特质,HPLC-ELSD能够同时对多种皂苷成分进行检测。检测过程中,对于复杂样品的处理首先需要做到良好分离,其次要确保准确定量,一般可通过调节流动相比例以及梯度洗脱程序等方式对色谱条件进行优化,同时还可以通过调整气体流速以及漂移管温度等参数来实现。除此之外,HPLC-ELSD技术也可对皂苷含量进行质量评价,《中国药典》2025版也有采用HPLC-ELSD法测定黄芪中黄芪甲苷含量的报道。常用的如多指标成分测定技术,适用于对人参和各类人参制品中的人参皂苷实施同步检测,以便于对内在质量特性做出全面评估。多组分检测明显优于单一成分分析,同时也与中药作用机制中的“多成分协同”理念相契合[4]。

2.2萜类成分

萜类化合物是丹参、雷公藤以及银杏等中药材成分中重要的活性物质,其类别较多,常见的如单萜、倍半萜、二萜和三萜等。萜类成分的生物活性主要体现在抗炎、抗氧化以及抗肿瘤等方面,测定萜类化合物含量同样是中药质量控制中极为重要的一项工作。考虑到一些萜类化合物具有弱紫外吸收特性,处于复杂体系内容易受共存物质影响,因此紫外检测技术准确性不高,其选择性也受到较大限制。利用HPLC-ELSD方法进行检测则可解决这一困难,该技术能够检测化合物中非挥发性颗粒含量,在稳定响应的基础上实现对萜类成分的定量分析。研究人员在实践操作过程中一般利用梯度洗脱技术来分离处理不同极性的萜类成分,然后开展ELSD分析,最终达到多组分同步分析的效果。以雷公藤分析为例,技术人员通过HPLC-ELSD方法分析其中的二萜类成分,取得定量分析结果,以便于客观评价药材各部位成分含量的不同[5]。

2.3生物碱类成分分析

生物碱类成分是中药中具有重要药理活性的一类含氮有机化合物,广泛存在于黄连、川乌、麻黄等药材中。多数生物碱具有一定的紫外吸收,但在复杂体系中往往受到基质干扰,或者存在结构相似物质共存的问题,给准确检测带来困难。在这种情况下,HPLC-ELSD可作为紫外检测的重要补充手段。对于紫外吸收较弱或干扰较大的生物碱,ELSD能够提供额外的检测信息,从而提高分析结果的可靠性。此外,在复方中药制剂中,多种成分共存且比例差异较大,单一检测器难以全面反映其组成特征,而ELSD的通用响应特性有助于实现多类成分的综合分析。同时,ELSD还可与紫外检测器串联使用,通过双检测器模式获取更加丰富的信息。例如利用UV检测具有强吸收的成分,同时利用ELSD检测弱吸收或无吸收成分,从而实现对生物碱类物质更为全面的分析[6]。

2.4糖类成分

中药材中含有单糖、多糖或者寡糖等大量糖类物质,但多糖化合物紫外吸收特性较弱,因此成为中药质量分析工作的一个传统难点。以往研究人员通过繁琐的衍生化处理来完成检测,但可能存在误差风险。HPLC-ELSD技术简单易行,检测效果确切,适用于糖类成分分析。HPLC-ELSD能够直接检测化合物中的糖类成分,节省了繁琐的前处理程序。在检测过程中,技术人员对多糖实施水解产生单糖组成,然后利用HPLC-ELSD技术完成定量分析。考虑到加工方式以及药物来源的差异性,HPLC-ELSD技术同样可针对上述情况进行检测,比对不同受检物种糖类成分的含量,以此来指导质量评价工作。以多糖水解产物检测为例,技术人员分析其中单糖所占比例,即可评估药材品质,了解药材加工工艺对化合物成分的影响[7]。

2.5其他成分

HPLC-ELSD除了能够对上述成分进行检测之外,在其他一些非挥发性成分检测中也有广泛应用。如前所述,受限于脂类物质自身结构特性,技术人员往往无法利用紫外检测对其进行准确定量,ELSD则能克服这一困难,在稳定响应的基础上做出有效分析。从实际检测分析情况来看,ELSD并非独立使用,而是联合其他检测技术作为补充以提高检测准确度,对化合物成分的分析结果也更为全面。以指纹图谱分析为例,技术人员利用多个检测器联合检测,分析不同类型成分,收集响应信号,根据检测结果补充观察指标,逐步完善质量评价体系。总的来看,HPLC-ELSD技术的灵活性较强,适用性良好,可广泛用于中药成分分析。在方法学理论研究快速发展的背景下,HPLC-ELSD用于复杂体系检测的优势将更加显著。

3.结论

作为一项中药成分分析技术,HPLC-ELSD在中药质量控制方面具有极为理想的应用前景。

但在实践操作中,我们既要看到该技术的应用优势,又要看清其存在的不足,例如生成非线性响应信号,导致定量分析过于繁琐;容易受流动相干扰,且优化难度较高;灵敏度有待提升等。HPLC-ELSD未来的发展趋势如下:提高检测灵敏度与稳定性;实施标准化检测,确保数据可比性;联合其他技术(如质谱分析),推进定性和定量分析一体化操作;相信随着医疗检测技术的不断发展和检测方法的逐渐完善,HPLC-ELSD将在中药现代化进程中发挥更加重要的作用。

参考文献:

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[2]胡力飞,吴新,吴涛,等.黄芪的超高效液相色谱-紫外-蒸发光散射指纹图谱及其6种成分的定量分析[J].分析化学,2025,53(12):2074-2090.

[3]许有诚,赵庄,卢日刚,等. 主成分分析在中药质量分析及质量评价中的应用进展[J]. 大众科技,2021,23(8):37-41.

[4]李希,彭丽诗,许伟沂,等.HPLC-ELSD法同时测定复方产品中10种皂苷类成分的含量[J].江西中医药,2023,54(04):65-68+76.

[5]张力.雷公藤不同部位及制剂中5种萜类化合物HPLC-ELSD分析研究[J].四川中医,2018,36(05):72-75.

[6]郭盛,李益群,严辉,等.基于HPLC-ELSD特征图谱及多元功效成分定量分析的炒酸枣仁配方颗粒质量标准研究[J].中药材,2017,40(08):1864-1869.

[7]王琳琳,惠人杰.HPLC-ELSD法快速测定枸杞多糖的单糖组成及含量[J].广州化工,2023,51(02):154-156.

翟成倩①  陆学山①  郭晓璐①  张春香②

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