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氣相色譜-離子遷移譜(GC-IMS)在傳統(tǒng)中藥中的應(yīng)用綜述

來(lái)源:海能未來(lái)技術(shù)集團(tuán)股份有限公司 更新時(shí)間:2025-04-11 12:00:13 閱讀量:258
導(dǎo)讀:氣相色譜-離子遷移譜(GC-IMS)在傳統(tǒng)中藥中的應(yīng)用綜述


前言



期刊《JARMAP》近日刊發(fā)了《氣相色譜-離子遷移譜(GC-IMS)在傳統(tǒng)中藥(TCM)中的應(yīng)用綜述》一文,基于對(duì)已發(fā)表文獻(xiàn)的系統(tǒng)梳理,全面綜述了氣相色譜-離子遷移譜(GC-IMS)在中藥領(lǐng)域的應(yīng)用研究進(jìn)展,同時(shí)揭示了該技術(shù)在該領(lǐng)域的潛在趨勢(shì)與發(fā)展前景,為GC-IMS技術(shù)的后續(xù)研究及實(shí)踐應(yīng)用提供有益參考。

下文為綜述節(jié)選。



摘要


氣相色譜-離子遷移譜(GC-IMS)已成為一種強(qiáng)大的分析技術(shù),以其快速分析和操作簡(jiǎn)便著稱(chēng),尤其在痕量化合物檢測(cè)方面表現(xiàn)突出。


本綜述系統(tǒng)探討了GC-IMS在中藥研究中的當(dāng)前應(yīng)用與方法學(xué)參數(shù),特別強(qiáng)調(diào)其在質(zhì)量評(píng)估與鑒別過(guò)程中的變革潛力。


GC-IMS的多功能性已在中藥分析的多個(gè)層面得到驗(yàn)證,包括:

(1)區(qū)分各種炮制加工技術(shù)及其對(duì)中藥質(zhì)量的影響;

(2)通過(guò)儲(chǔ)存時(shí)長(zhǎng)、地理來(lái)源等參數(shù)實(shí)現(xiàn)中藥樣本鑒別;

(3)建立中藥配方的可靠質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn);

(4)檢測(cè)不同生長(zhǎng)階段揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOCs)及其特征圖譜;

(5)中藥物種的分類(lèi)學(xué)分類(lèi);

(6)中藥成分的全面表征。


GC-IMS在中藥研究中的整合為推進(jìn)質(zhì)量控制提供了重要前景,其快速分析能力與高靈敏度使其成為中藥鑒別與質(zhì)量評(píng)估不可或缺的工具,并有望在中藥生產(chǎn)流通的各個(gè)階段實(shí)現(xiàn)應(yīng)用。



氣相色譜-離子遷移譜(GC-IMS)在中藥中的應(yīng)用

根據(jù)GC-IMS的功能差異,現(xiàn)有應(yīng)用可分為以下類(lèi)別:檢測(cè)炮制方法與干燥工藝影響;鑒別藥材來(lái)源、摻假及物種分類(lèi);評(píng)估處方質(zhì)量以及區(qū)分儲(chǔ)存時(shí)長(zhǎng)、生長(zhǎng)階段與中藥不同部位等。


炮制工藝對(duì)中藥質(zhì)量影響的區(qū)分


GC-IMS可區(qū)分包括發(fā)酵、蜜炙、硫熏、蒸制、酒制、腌制及炒制在內(nèi)的多種中藥炮制工藝。其對(duì)氣味變化的高靈敏度使其能鑒別炮制與未炮制中藥,并監(jiān)測(cè)炮制過(guò)程中潛在有害化合物的生成,從而輔助控制炮制火候。


此外,炮制不僅提升中藥品質(zhì)與藥效,還便于調(diào)劑、儲(chǔ)存及服用,同時(shí)降低或消除藥物毒性或副作用,以更好地滿(mǎn)足臨床需求與患者福祉。因此,檢測(cè)中藥炮制前后的成分變化有助于深入理解其藥效機(jī)制。


基于GC-IMS的中藥干法炮制效應(yīng)鑒別研究


干燥可延長(zhǎng)藥材儲(chǔ)存時(shí)間,但不恰當(dāng)?shù)母稍锓椒赡芷茐闹兴幓钚猿煞?。研究表明,GC-IMS能監(jiān)測(cè)藥材成分含量變化,從而幫助識(shí)別干燥前后的差異,并通過(guò)選擇適宜的干燥方法最大限度保留活性成分。


GC-IMS可區(qū)分不同加工溫度對(duì)中藥活性成分的影響,并確定保留活性成分的最適溫度。有效區(qū)分不同溫度下產(chǎn)生的揮發(fā)性有機(jī)化合物,從而輔助控制中藥加工溫度并最大限度保留活性成分。


基于GC-IMS的中藥道地產(chǎn)區(qū)鑒別研究


不同地區(qū)的中藥因生長(zhǎng)環(huán)境差異導(dǎo)致其揮發(fā)性有機(jī)化合物組成不同,GC-IMS可靈敏檢測(cè)這些差異以確定中藥道地產(chǎn)區(qū)。


基于GC-IMS的中藥貯藏時(shí)間鑒別研究


確定中藥最佳儲(chǔ)存時(shí)間對(duì)其實(shí)際生產(chǎn)至關(guān)重要?;趦?chǔ)存時(shí)間可初步評(píng)估中藥藥效,通過(guò)溫度控制可檢測(cè)中藥儲(chǔ)存時(shí)長(zhǎng)。整合GC-IMS與GC-MS可提升檢測(cè)模型的準(zhǔn)確性與穩(wěn)定性。


基于GC-IMS的中藥摻偽鑒別與質(zhì)量認(rèn)證研究


部分中藥因外觀特征相似,部分商家為牟利可能摻偽,因此亟需精準(zhǔn)鑒定手段。GC-IMS以高準(zhǔn)確率成功實(shí)現(xiàn)中藥真?zhèn)舞b別與摻偽檢測(cè)。


中藥成分的分類(lèi)與鑒定研究


許多相似的中草藥的外觀并不顯眼,因此,有必要通過(guò)氣味來(lái)識(shí)別它們。GC-IMS的應(yīng)用有希望加強(qiáng)中醫(yī)分類(lèi)系統(tǒng)。在中藥分類(lèi)中,將特征化合物與不同的數(shù)學(xué)模型相結(jié)合,可以顯著提高分類(lèi)的準(zhǔn)確性和效率。


中藥處方質(zhì)量控制技術(shù)研究


中藥復(fù)方為多組分復(fù)雜體系,氣味檢測(cè)與質(zhì)量評(píng)估難度高。活性成分檢測(cè)是質(zhì)量控制的關(guān)鍵環(huán)節(jié),而GC-IMS可有效區(qū)分復(fù)雜組分并快速實(shí)現(xiàn)定量分析,為提升復(fù)方質(zhì)量提供技術(shù)支撐。


其他


中藥植物在生長(zhǎng)周期中通過(guò)獨(dú)特代謝能力產(chǎn)生多樣性揮發(fā)性有機(jī)化合物。應(yīng)用GC-IMS可對(duì)比分析不同發(fā)育階段中藥花朵的VOCs特征譜。


GC-IMS還可對(duì)同一草藥的不同部位,新鮮度與腐敗程度,不同植物器官等分析,以實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)利用。


結(jié)論

氣相色譜-離子遷移譜(GC-IMS)憑借快速檢測(cè)、高靈敏度、便攜性及無(wú)需前處理等優(yōu)勢(shì),在中藥領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。


其可全程監(jiān)測(cè)中藥炮制過(guò)程,并區(qū)分炮制前/后的成分差異,涵蓋發(fā)酵、蜜炙、硫熏、蒸制、酒制、鹽制、炒制等工藝。此外,GC-IMS能有效鑒別不同干燥方式與炒制程度對(duì)中藥質(zhì)量的影響,同時(shí)最大限度保留活性成分。基于GC-IMS的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),操作者可避免溫度過(guò)高或加工過(guò)度導(dǎo)致的活性成分損失。


GC-IMS已廣泛應(yīng)用于中藥產(chǎn)地溯源、分類(lèi)及真?zhèn)舞b別,產(chǎn)地標(biāo)識(shí)有助于檢測(cè)摻偽。該技術(shù)還可區(qū)分中藥儲(chǔ)存時(shí)間并評(píng)估其有效性。在復(fù)方研究中,GC-IMS能以高精度與準(zhǔn)確性測(cè)定成分。此外,GC-IMS可區(qū)分草藥不同生長(zhǎng)階段及植物部位,從而優(yōu)化中藥資源利用。未來(lái)需深入研究以挖掘GC-IMS在中藥領(lǐng)域的更多功能。


GC-IMS樣品的氣相特性具有低黏度、優(yōu)異流動(dòng)性和快速流速等優(yōu)勢(shì),可通過(guò)在特定參數(shù)范圍內(nèi)優(yōu)化色譜柱長(zhǎng)度來(lái)潛在地提高柱效。結(jié)合GC-IMS和GC-MS的優(yōu)勢(shì)可實(shí)現(xiàn)更優(yōu)的樣品檢測(cè)與評(píng)估。此外,優(yōu)化策略(包括離子源參數(shù)調(diào)整與漂移氣體適配)可共同推動(dòng)氣相色譜-離子遷移譜(GC-IMS)檢測(cè)效率的提升。



原文鏈接:

https://doi.org/10.1016/j.jarmap.2025.100632


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