中国药典首次收载质谱成像技术

2025年版《中国药典》“0431质谱法”“联用进样”部分新增了 “质谱成像”的描述：将样品或处理后的样品置于样品台，光学确认表面形态并选择目标成像区域，采用基质辅助激光解吸离子源或解吸附电喷雾离子源等接口，通过待测成分的质荷比对应的响应强度及其坐标位置构建质谱图像。该项技术已经发展了二十余年，国外药典目前还未收载该项技术，中国药典首次收载质谱成像作为前沿储备技术。

它将光学显微镜和质谱仪整合成一体，既可观察到高分辨率的形态图像，又可以对中药材、饮片等有效成分或指标成分进行鉴定和可视化分布分析。

*5 μｍ高空间分辨率

*显微镜观察和质谱成像分析的融合

*高速分析，激光器扫描频率高至 20 kHz，最快成像速度50 像素/秒

*兼容LC-QTOF系统，一台仪器同时完成定性、定量及定位分析

*常压MALDI，可以分析具有一定挥发性的样品，如多环芳烃和姜黄素

*配备完整的前处理基质涂敷设备（基质升华仪iMLayer 与全自动喷雾仪iMLayer AERO）

*简便、专业的成像分析软件IMAGEREVEAL MS

成分表征，产地溯源，基源鉴定，炮制过程研究、不同炮制品评价，药材及饮片真伪鉴定，外源性有害物质研究，药理学研究，空间代谢组学及单细胞成像等。

【仪器】岛津iMScope  QT成像质谱显微镜

【单位】湖南省中医药大学，湖南省中医药科学院中药资源研究所

【创新点】质谱成像技术首次应用于黄精的化学成分分析，直观展示了糖类成分的分布变化。不仅为黄精的加工工艺提供了新的科学依据，还为其他中药材的加工研究提供了新的思路。

【药材简介】

黄精（Polygonati rhizoma）作为传统中药和食材，已有2000多年的历史。它不仅被用于治疗多种疾病，还被认为是一种高营养的新一代作物。然而，黄精在食用前通常需要经过蒸制处理，这一过程不仅改变了其外观和口感，还影响了其化学成分。

【颜色和味道】

  中药使用前处理的目的通常是为了提高临床疗效和降低毒性作用。本研究中使用基于高压灭菌的蒸汽处理工艺对样品进行2、4和6次蒸汽处理。在蒸制过程中，随着蒸制时间的增加，黄精根茎的颜色逐渐变深（图1）。蒸制4次后，色泽变化趋于稳定。蒸煮过程中糖类与氨基酸发生的美拉德反应是导致黄精根茎色泽变化的主要原因。在蒸煮过程中发生的另一个重要变化是，随着蒸煮，根茎的味道也变得更甜。

【不同炮制次数-空间-含量变化】

【期刊】《ACS Omega》

【仪器】岛津iMScope  QT成像质谱显微镜

【单位】中国科学院微生物研究所  

【岛津参与】创新中心

【创新点】

白肉灵芝（Ganoderma leucocontextum）是青藏高原特有的灵芝品种，其化学成分和生物活性研究相对较少。质谱成像技术能够在组织切片上直接可视化代谢物的空间分布，为理解天然产物的生物合成、积累及其生态功能提供重要信息。中国科学院微生物所刘宏伟研究员课题组由白肉灵芝子实体中系统分离并鉴定了18个新型三萜类化合物，评估其抗肝癌活性，并结合基质辅助激光解吸电离质谱成像 (MALDI-MSI) 技术首次揭示了这些成分在子实体中的空间分布规律。

  灵芝（Ganoderma）作为一种传统的药食两用真菌，长期以来在亚洲地区被广泛应用于增强免疫力、抗肿瘤、保肝等方面。灵芝主要的生物活性成分包括多糖、三萜类、甾体和聚酮类化合物。三萜类化合物尤其是羊毛甾烷型三萜（lanostane-type triterpenoids）因其多样的生物活性（如抗肿瘤、抗病毒、抗炎、降血脂等）而备受关注。

通过MALDI-MSI技术对新鲜白肉灵芝子实体进行可视化分析，获得不同三萜类化合物质谱图像并进行分析。白肉灵芝中的三萜类成分（如Ganodermanontriol、Ganoderic acid S、Ganoderiol F等）主要富集于菌盖和菌柄的边缘皮层。HPLC分析进一步证实，菌盖和菌柄的外层（皮部）三萜含量显著高于内部组织，从化学生态学角度分析，这种分布可能有助于灵芝抵抗生物和非生物胁迫。