当归为“妇科圣药”，当归应用范围广泛，在中药配方中有“十方九归”之说，历来以医家珍品著称。目前我国公认的当归道地产区为甘肃岷县等地，此外，我国云南、贵州、四川、湖北、陕西等地的当归产量也在逐年加大，并被称为“云归"“川归”“窑归”等。前期研究表明当归是典型的生境主导型药材，其品质受产区生态环境影响显著。因此研究不同产地当归品质差异对于当归规范化种植、保障药材质量以及临床疗效均具有重要意义。为探究不同产地当归活性成分的差异，采用全谱二维液相色谱与四极杆飞行时间质谱联用（4in1分析系统）非靶向代谢组学测定方法，对甘肃、云南当归中的活性成分进行分析比较，鉴定出43种差异性化合物，包括苯酞类、有机酸类等天然活性物质，为当归产地溯源及质量精准控制提供了高维度科学参考依据。

特色联用技术（4in1分析系统）介绍

对于传统LCMS，为了覆盖目标物广泛的极性，需要分别通过HILIC和RPLC分离代谢物。此外，还需要进样2次才能在正和负模式下获得更全面的MS信息。岛津独家4in1分析系统通过全谱二维宽极性分离 + LCMS-9050正负离子切换模式，一针进样可得到常规液质分析方法进样4针的数据信息，显著提高了分析通量和效率。

应用案例：

全谱二维液相色谱与四极杆飞行时间质谱联用分析不同产地当归的活性成分

分析仪器：

岛津全谱二维液相-QTOF 液质联用系统(即 4in1 分析系统)

样品及前处理：

取本品粉末约100 mg，精密称定，置于15 mL离心管中，加入70%甲醇5 mL，放置过夜，超声30分钟，12000 r/min 高速离心3min，过0.22 μm 滤膜，供测定。

分析结果与讨论：

1）所建立的PELC方法可提高当归成分的分析覆盖率

单一的HILIC方法和RPLC方法在死时间附近均有严重的共洗脱现象,样品中的化合物无法实现良好的分离，而PELC结合了HILIC和RPLC这两种分离色谱，通过HILIC保留极性成分，HILIC不能保留的低极性成分则转移至第二维RPLC进行分离，从而避免了死时间附近的共洗脱严重的问题。去除死时间附近流出的化合物，采用1D-LC方法与PELC方法检测到的特征峰数见表，结果表明，相较于1D-LC方法，所建立的PELC方法可提高当归成分的分析覆盖率。

2）差异性化合物筛选-差异化合物火山图

分析后数据经MSDIAL软件进行峰提取和对齐后，将峰对齐表导入MetaboAnalyst平台，设定缺失值处理、数据过滤及标准化等参数，进行统计学分析。利用t检验和变异系数法比较两组之间的活性成分差异，设立筛选条件，对正、负离子模式下检测到的所有活性成分进行差异分析，采用火山图进行可视化展示，甘肃当归和云南当归在正离子和负离子模式下共筛选出差异表达活性成分分别为1458和1843个。

3）差异性化合物鉴定

通过MSDIAL软件，对化合物进行鉴定。所得结果进一步使用Insight Explore 软件的分子式预测、在线数据库检索(ChemSpider/PubChem)和Assign功能确认。共鉴定出43种差异性化合物，包括藁苯内酯类、有机酸类等天然活性物质。

总结

本文构建了基于岛津独家4合1全谱二维液相色谱-四极杆飞行时间质谱（Polarity Partition 2D-LC-QTOF）的非靶向代谢组学方法。该系统通过“全谱二维宽极性分离”与LCMS-9050“正/负离子瞬时切换”协同，实现“一针进样”即可同时获得传统4针模式（正、负极性 × 高极性、中低极性）才能覆盖的代谢谱，样品消耗量和质谱运行时间均减少。利用该策略对甘肃与云南当归进行代谢表型对比，共鉴定出43种差异性化合物，为当归产地溯源及质量精准控制提供了高维度科学参考依据。

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