LC-MS在中药代谢组学中的应用进展

刘荣华，俞洪华，殷茜茜，杨 丽，邵 峰，孟晓伟*

(1.江西中医药大学 药学院，江西 南昌 330004；2.江西中医药大学现代中药制剂教育部重点实验室，江西 南昌 330004)

中药用于疾病的预防和治疗具有悠久历史，数千年来的临床应用已经证明了中药的有效性和安全性，但是由于中药化合物种类多、靶点多、药效物质和作用机制模糊等因素制约着中药的现代化发展，如何将传统中医药理论用现代生命科学阐明一直是制约中医药国际化的难题[1]。代谢组学是继基因组学、转录组学和蛋白质组学之后系统生物学的一门新兴学科，通过对生物样品(血浆，尿液，组织等)中的相对分子质量小于1 000的内源性代谢物进行系统的定性和定量分析，探索代谢物与机体生理、病理变化的相关性，以评价生物体复杂体系相互作用及对内外因素刺激下的整体动态代谢反应[2]，代谢组学以其独特的整体、动态的表达特征与中医药的整体观、辨证论治的诊疗思维不谋而合，与中药多成分、多靶点、多途径和整体性的特点相匹配[3]。

近些年来，代谢组学已广泛应用于阐明中药的毒性机制[4]和疗效[5]，其主要分析技术包括核磁共振(NMR)[4]、气相色谱-质谱联用(GC-MS)技术[6]和LC-MS[7]等。其中LC-MS技术在代谢组学领域具有独特的优势，因为质谱的高灵敏度和高分辨率，并且LC-MS可以用相对较小体积(1～10 μL)的生物流体来检测最大部分的代谢物。相比于GC-MS，LC-MS不需要对样品进行繁琐的衍生化预处理，也适用于热稳定性差、难挥发、难衍生化和分子量较大的样品[8]。LC-MS极大推动了代谢组学的发展，特别是高分辨质谱凭借其高普适性、高灵敏度和准确度逐渐成为代谢组学研究中的主流方法[9]。本研究以LC-MS为切入点，阐述了LC-MS的常用类型和生物样品的前处理方法，并综述了近3年来LC-MS在中药代谢组学中的具体应用，以期为中药代谢组学研究提供参考。

1 液相色谱-质谱联用技术(LC-MS)梗概

LC-MS是20世纪70年代发展起来的一门新的仪器分析方法[10]，主要由液相色谱和质谱两部分组成，通过LC色谱进行分离，以MS进行定性分析。LC-MS集LC的高分离能力、MS的高灵敏度和专属性于一体，可以快速获得巨大的信息量[11]。

1.1 液相色谱(Liquid chromatography，LC)

液相色谱对待测物起到分离作用，合适的色谱条件不仅可以获得更好的检测限，并且可以降低背景噪音获得更高质量的质谱信息[12]。其中液相色谱的核心——色谱填料直接对色谱系统的分离效率和数据的准确性产生影响。现有的色谱填料主要分为三大类：无机基质填料、有机基质填料和复合材料。无机基质填料中的多孔二氧化硅微球填料，因其机械强度高、热和溶剂稳定性好、表面易于修饰和生物兼容性好等优点，已成为应用最广泛的色谱填料[13]。近些年来分别有2-甲基咪唑[14]、碳量子点[15]、聚乙烯醇[16]、离子液体[17-18]和多孔石墨烯[19]等各种材料对二氧化硅微球进行表面官能化修饰进而改进固定相和提高色谱性能，得到了很好的选择性和分离效果。除此之外有机基质填料中的聚合物型色谱填料凭借化学稳定性、易于被衍生化及负载能力强等特点，也越来越受到科研工作者们的重视[20]。

如今最常用的液相色谱技术是反相液相色谱(RPLC)、亲水相互作用色谱(HILIC)和正相液相色谱(NPLC)。RPLC基于疏水性的差异实现分离，使用RPLC可以很好地分离除极性代谢物以外的所有化合物。HILIC与RPLC互补，可成为强极性和亲水性代谢物的选择方法[21]。在利用一维液相色谱技术(1DLC)如RPLC、HILIC或NPLC分离复杂的代谢产物时，因为只能利用代谢物的一种性质，并且无法分离部分具有相似结构的异构体，所以难以在适当分析时间内以有限的峰容量及分离能力达到复杂样品的分离需求。多维液相色谱技术(MDLC)中的二维液相色谱技术(2DLC)将RPLC、NPLC和HILIC等不同的分离机理的色谱柱串联，可极大增加色谱峰容量和提高分离能力，被认为是分析复杂样品的有力技术[22]。2DLC分离性能是由色谱维数和分离正交性的峰容量决定，峰容量是指色谱系统在适当的分析时间内，相邻色谱峰在满足一定分离要求的基础上能够分离的最大组分数。正交性是评价色谱系统分离能力的重要指标，受二维色谱柱的选择和流动相性质的影响[23]，正交性越高则色谱峰容量越高。理论上2DLC的峰容量是一维色谱与二维色谱分离峰容量的乘积，实际分离过程中峰容量受限于正交性程度和两维分离的实际效率[24]。2DLC可分为在线或者离线两种模式，离线模式一般通过传统高效液相色谱(HPLC)进行，将流经第一维的组分收集，之后再注入第二维系统进行分离，同一仪器只需改变固定相和/或流动相，即可组成一个二维液相系统。离线模式的优点是方便且无时间限制，缺点则是耗时较长、自动化和重复性很差并且存在样品丢失或者污染的风险。相比于离线模式，在线2DLC自动化和重复性都更高并且耗时较短，第一维的组分通过特定的接口连续转移到第二维，以便进一步分离。在线2D-LC的峰容量通常低于离线2D-LC的峰容量，但是比1D-LC要高很多[25]。近些年来，2DLC凭借着高分离度和峰容量在代谢组学中被广泛运用[26-27]。

1.2 质谱(Mass spectrometry，MS)

质谱是通过测量化合物质荷比(m/z)进行定性定量的仪器。质谱根据质量分析器种类可分为低分辨质谱和高分辨质谱两种，低分辨质谱是有四极杆分析器(Quadrupole analyzer，Q)、离子阱(Ion trap，IT)、三重四极杆(Triple quadrupole，QQQ)和四极杆-线性离子阱(Q-Trap)等质量分析器的质谱仪，高分辨质谱则有静电场轨道阱(Orbitrap)、飞行时间(Time of flight，TOF)和傅立叶变换离子回旋共振(Fourier transform ion cyclotron resonance，FT-ICR)等[28]。

三重四级杆(QQQ)质谱常用于定量检测且应用范围不断扩大，如用于药物检测[29]、农药残留检测[30]、抗体偶联药物检测(Antibody-drug conjugates，ADCs)[31]、类固醇激素检测[32]等。三重四级杆(QQQ)质谱的多重反应监测(MRM)模式定量性能高，但MRM模式需要提供特定的反应离子信息来选择性地采集信号，因此对未知化合物的检测性能不足，并且MRM模式需要耗时的预筛选步骤以便为质谱分析优化最佳条件[33]。相对而言，Q-TOF可以无需优化、快速可靠地鉴定和定量大多数化合物，但Q-TOF定量分析相比QQQ仪器灵敏度降低，导致某些目标分析物的检测限更高。由于电离源和离子探测器技术的改进，最近开发的仪器提供了比过去更高的灵敏度及更宽的线性动态范围，近年来已经发表了一些Q-TOF/MS定量分析的研究[33-36]。Q-Trap可以通过子离子扫描(Product Ion Scan)、母离子扫描(Precursor Ion Scan)和中性碎片丢失扫描(Neutral Loss)等扫描模式用于定量和定性分析，使用比较多的是通过多反应监测扫描 MRM模式进行定量检测和线性离子阱的增强子离子扫描模式 (Enhanced product ion scanning，EPI)获得相应的二级碎片图进行定性确证。当使用信息依赖性获取技术 (Information dependent acquisition，IDA)时，可将两种扫描模式相结合，即多反应监测-触发增强子离子扫描模式 (MRM-IDA-EPI)，该种模式一次进样可以同时获得高灵敏度MRM的定量数据和二级全扫描质谱图 (EPI)进行定性确认[37-39]，在不降低定性和定量分析性能的同时，不仅实现准确定量特定目标化合物，而且只需一次进样就能准确定性鉴定化合物。FT-ICR具有超高的分辨率和质量准确度、多级裂解和不需要色谱分离直接进样进行代谢物检测和鉴定等特点，可以更有效准确地鉴定内源代谢物的化学结构，因此近些年来在代谢组学研究中显示出巨大的优势[40]，尽管FT-ICR具备了超高的分辨率和质量准确度，但TOF在广泛的采样率范围内更加稳定，在高采样率下，TOF的灵敏度可能超过FT-ICR[41]。由四极杆分析器(Quadrupole analyzer，Q)和轨道阱(Orbitrap)组成的串联质谱仪(Q-Orbitrap)可同时实现对母离子和质谱二级碎片离子的高分辨数据采集，为化合物的鉴定提供了准确的信息，具有高灵敏度、高分离度和高准确度等优势，已被广泛运用于中药成分研究[42-44]。

2 生物样品的前处理

在代谢组学的检测分析中，往往需要生物样品作为分析目标进行检测，生物样品往往含有除了待测组分以外的许多干扰检测内源性或外源性的物质，对质谱信号产生增强或者抑制等基质效应[45]。根据文献报道，在众多生物基质中，磷脂等分子是基质效应的主要来源[45-46]，其他成分如盐类对于基质效应也有很强的影响，尤其是在这些物质不易挥发的情况下[47]。因为生物样品中待测组分的含量很低，因此想要提高检测的准确度和灵敏度必须采取方法减少基质效应的影响。样品前处理可以有效减少基质效应的影响，样品前处理的方法有蛋白沉淀法、固相萃取法、液液萃取法、微透析技术和其他方法。

2.1 蛋白沉淀法(Protein precipitation，PPT)

药物在体内药动学过程中，药物的原型成分与代谢成分均可与内源性蛋白形成蛋白结合物，为了检测准确度和灵敏度的需要，必须使药物从蛋白结合物中分离。蛋白质沉淀法(PPT)是目前使用最广泛、简单的样品前处理方法，一般步骤是向样品中加入有机溶剂(乙腈、甲醇等)、无机盐和酸性物质，或者采用加热的方法使蛋白沉淀，然后高速离心分离得到待测液。其优点是操作简单快速、成本低廉，但是因为无法消除大部分不参与蛋白质沉淀的内源性成分[48]，因此灵敏度较低且不适合微量样品的分析。

2.2 固相萃取法(Solid phase extraction，SPE)

固相萃取法基于液-固相色谱理论，采用选择性吸附、选择性洗脱的方式对样品进行富集、分离、净化，可看作一种类似色谱过程。根据固相萃取剂的不同固相萃取法可分为正相、反相和离子交换固相萃取三类。固相萃取法的基本操作步骤有三步：活化、上样和洗脱，其优点是自动化程度高，选择性好；缺点主要是成本较高，重现性比较差。因此为了取得更好的检测效果，减少基质效应的影响需要采取更为复杂的处理方法，比较常用的是混合SPE的方法[49-51]。

2.3 液液萃取法(Liquid-liquid extraction，LLE)

液液萃取法利用的是萃取的原理，因为大部分药物都是亲脂性的，血浆样品中大部分内源性物质都是极性较大的水溶性物质。通过加入与水不相溶的有机溶剂如(乙醚、乙酸乙酯、正丁醇和氯仿等)，可将亲脂性药物萃取出来富集之后进行检测。液液萃取法操作简单，成本较低，但是极性化合物的提取率很差，且自动化程度较低。

2.4 微透析技术(Microdialysis technology，MD)

微透析技术是基于透析原理的活体取样技术，近些年来越发受到人们的关注，该技术可以在维持生物生命体征正常的情况下进行在体、实时和在线取样和检测。微萃取系统主要由微量注射泵、探针、微量收集器、连接管和分离检测装置组成。一般操作步骤是将探针探入靶组织，微量注射泵将灌流液(浓度、组成与靶组织间液相似的生理溶液)以一定流速(一般1～5 μL /min)流经探针，此时由于半透膜两端药物有浓度差，游离型药物会扩散进入探针随着灌流液不断流出。探针是该系统的核心部分，起着半透膜的作用，目前常用的探针有柔性探针、同心圆形探针、线性探针和分流探针四种，可以根据不同的靶组织选择不同的探针。与其他方法相比，微透析技术有以下优点[52-53]：①对实验动物的伤害较小，取样过程不影响生物正常生命体征，可实现实时在线取样；②可以在同一动物身上连续取样，减少动物使用量，降低个体差异带来的影响；③自动筛选游离型药物，由于探针半透膜的存在使得灌流液中的样品无需直接检测，减少了样品的损失和误差，提高了样品稳定性。虽然微透析技术能够完全除去蛋白质和其他大分子，但是依然无法除去盐类物质[48]，应通过其他样品制备技术或适当的色谱分离来消除盐类物质[54]。

2.5 其他方法

在生物样品的前处理方法中还有其他的处理方法，比如液相微萃取(Liquid phase microextraction，LPME)[55]、固相微萃取(Solid phase microextraction，SPME)[56-57]、分子印迹技术(Molecular imprinting technology，MIT)[58]、柱切换技术(Column switching technology，CS)[59]和超临界流体萃取(Supercriticalfluid extraction，SFE)[60]等方法。为了提高样品前处理的质量，以上所有方法也可以互相结合起来[61]。

3 LC-MS在中药代谢组学中的应用

代谢组学是系统生物学中一个快速发展领域，代谢组学通过分析生物样品中的整体代谢情况，研究体内内源性代谢物应对外部刺激的潜在生物标志物和代谢途径，揭示病理机制和药物疗效机制。代谢组学的整体性和动态性的特点，与中医药理论的整体性和统一性原则相契合，为中药疾病诊断、药物评价和机制解释提供了一种有前景的方法。中药的多成分、多靶点的特点对于中药的分析技术提出了很高的要求。近些年来，LC-MS凭借高灵敏度和准确度以及分析效率高等优点逐渐成为中药代谢组学领域的主要方法，LC-MS在中药代谢组学中的应用主要有单味中药研究、中药复方配伍规律研究、生物标志物研究和中药复方作用机制研究等四个方面，生物样品的选取也从传统的血清、尿液和粪便样品扩展到了组织、细胞等样品。见表1。

3.1 单味中药研究

单味中药是中医预防和治疗疾病的最主要载体，也可以看作是一个小复方，对单味中药的研究不仅关乎中药的临床疗效和合理用药，也可以为中药资源的合理应用提供依据。刘子菡等[62]基于代谢组学技术研究硫熏麦冬影响大鼠体内内源性代谢产物的相关过程，应用UHPLC-Q-Exactive 轨道阱高分辨质谱技术分别对空白组、麦冬提取物组和硫熏麦冬提取物组的SD大鼠血浆样本进行分析，筛选和鉴定出35 个差异性生物标志物和15个潜在的生物标志物，通过对大鼠血浆生物标志物进行代谢通路分析，得到6条代谢通路，结果显示硫熏麦冬组主要影响了大鼠体内苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸生物合成通路，推断硫熏麦冬扰乱了正常大鼠体内氨基酸的生物合成及代谢相关过程。该研究不仅为硫熏麦冬的毒性机理提供了科学解释，也为硫磺熏蒸法炮制的中药研究提供了参考。王夏雷等[63]通过分析大鼠空白组和土三七给药组血清、肝组织差异代谢通路，从多方面揭示土三七致肝毒性的作用机制；将大鼠连续给药14天后处死，取血和肝脏组织测定血清谷丙转氨酶 (ALT)、谷草转氨酶 (AST)、白蛋白 (ALB)水平，并通过液质联用法分析大鼠代谢谱变化；发现与空白组相比，土三七给药组的ALT和AST水平显著升高，并分别从血清和肝脏组织中筛选出13种和14种差异代谢物，推断土三七致肝毒性机制可能与甘油磷脂、胆汁酸代谢紊乱有关；该研究利用代谢组学方法从内源性代谢物变化角度初步探讨了土三七致大鼠肝毒性的毒性机理，为毒性中药的毒性机制研究提供了一种新的视角。除此之外，植物代谢组学作为代谢组学的重要组成部分，植物代谢组学也逐渐成为中药资源领域研究的有效途径[91]。WU等[64]基于植物代谢组学方法对虎杖的6个不同部位组织(根、茎、叶、花、根茎和种子)的代谢谱进行了分析检测，鉴定了虎杖的主要活性成分二苯乙烯类化合物、蒽醌类化合物和黄酮类化合物，并测定了各组织间化合物的相对含量，发现根和根茎中二苯乙烯类和恩醌类化合物的含量远高于其他组织，为虎杖的传统根与根茎入用药提供了科学依据；并且筛选了13个化合物作为鉴别虎杖不同组织的潜在化学标志物，为虎杖不同组织的不同用途提供了化学依据，对虎杖药材资源的进一步开发具有一定的指导意义。

3.2 中药复方配伍规律研究

中药在临床应用中常以单味药成方或以四气五味、君臣佐使等药性搭配成为中药复方来发挥最佳疗效，数千年的实际运用已证实中药复方的疗效和安全性，但是由于其药效物质基础和疗效机制仍未明了，严重限制了中药现代化和国际化，代谢组学的出现为阐明中药复方配伍的科学性提供了一种强有力的方法。

当归四逆汤(DSD)是我国传统治疗血虚寒厥、温血养经的名方，由当归、桂枝、白芍、细辛、通草、甘草和大枣七味药组成，其中当归和桂枝为君药起到温经驱寒、活血化瘀等作用，白芍和细辛为臣药，甘草和大枣能减轻细辛、桂枝的副作用，通草能通络活血均作为辅助用药。由于血虚寒厥证病理的复杂性和当归四逆汤组成的多样性，使得对其疗效机制及其配伍规律的研究比较困难。WU等[70]将48只大鼠分为对照组、模型组、当归四逆汤组、除去君药组(NJ)、除去臣药组(NC)、除去辅助用药组(NZ)6组，连续给药2周后取血进行分析测定，发现DSD组的全血黏度和红细胞聚集指数均显著降低，这两项指数评价DSD对于血瘀证的治疗效果最好；然后使用UPLC-Q-TOF/MS法对血清样品在正负离子模式下的代谢谱进行分析，得到结论：经DSD及治疗后，血瘀证模型大鼠的代谢特征趋向于对照组，筛选出20种成分作为血瘀证的潜在生物标志物并鉴定出13种代谢物；给药DSD后9种生物标志物被调节(2种未鉴定)，调节途径主要是调控了甘油磷脂代谢、花生四烯酸代谢、胆汁酸生物合成和丙酮酸代谢的功能障碍；NJ组对血瘀证有一定的治疗效果，但与DSD组相比有5种代谢物均未被调节，表明君药当归和桂枝组调节的是异常的甘油磷脂代谢和花生四烯酸代谢；NC组对血瘀证有一定的治疗效果，但与DSD组相比有5种代谢物未被调控，表明臣药白芍和细辛主要调控的是甘油磷脂代谢、花生四烯酸代谢和丙酮酸代谢的失调；NZ组相比于DSD组有5种代谢物未被调节，表明辅助用药通草、大枣和甘草调节了甘油磷脂代谢、花生四烯酸代谢和丙酮酸代谢。以上结果显示DSD对血瘀证的疗效均优于其他组，并且通过多种中药和多种活性成分同时作用于多个靶点，证实了中药的君臣佐使理念的正确性。该方法利用代谢组学平台，发现了血瘀证相关的潜在生物标志物，并使用拆方法来揭示DSD的各味药的协同作用和调控机制，证实了代谢组学是阐明中药复方配伍规律的有效方法。甘遂-甘草是2000年前中药理论“中药十八反”之一，因为它们合用时会产生毒性，而中药方剂甘遂半夏汤包含了甘遂和甘草以及半夏和芍药共四味药，CUI等[76]从代谢组学的角度研究了甘遂-甘草配伍对肝、肾毒性的作用及甘遂半夏汤的减毒作用；共鉴定甘遂甘草肝毒性和肾毒性生物标志物20种，芍药的添加通过磷脂代谢、脂肪酸代谢、苯丙氨酸代谢、色氨酸代谢、鞘脂代谢、花生四烯酸代谢和磷酸肌醇代谢途径减弱了配伍不相容中药甘遂-甘草的肝毒性和肾毒性，证明了甘遂半夏汤的减毒作用。马荣等[77]基于代谢组学方法研究厚朴远志配伍对大鼠尿液中代谢物的影响，借以探讨厚朴缓解远志所致胃肠动力障碍的疗效机制，共鉴定出16个特征代谢标志物并对特征代谢标志物进行通路分析，发现酪氨酸代谢、色氨酸代谢、初级胆汁酸生物合成和维生素B6可能是厚朴配伍远志缓解远志所致胃肠动力障碍的主要相关代谢通路。

3.3 生物标志物研究

生物体是一个统一和动态的系统，其体内的代谢系统会保持在一种动态平衡的状态。运用代谢组学平台可以定量检测生物体内的代谢情况变化，鉴定证候相关的生物标志物并确定其所涉及的代谢通路。阴虚证(YDS)是一种中医学常见的亚健康状态，病因复杂。YU等[80]应用代谢组学方法分析健康对照组、YDS组和知母治疗组三组大鼠血清代谢产物，比较发现YDS大鼠处于高能量消耗状态，其雄性激素、免疫系统活性和能量代谢均显著增加，并鉴定了6种代谢物作为YDS的潜在生物标志物，为YDS的诊断和治疗提供了参考。LIN等[83]基于代谢组学平台，使用UPLC-Q-TOF/MS技术对脾阳虚证(SYDS)患者和健康志愿者的血浆代谢谱进行了比较分析，共成功鉴定出15个代谢物作为SYDS的潜在生物标志物，分析结果表明SYDS患者存在明显的亚油酸代谢紊乱情况导致的能量代谢障碍，还可能存在如花生四烯酸代谢、丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代谢以及类固醇激素合成等代谢紊乱，为 SYDS的诊断和理解SYDS病理机制提供了一种方法。使用代谢组学方法研究传统中医证候发现潜在生物标志物，为中医证候的诊断及中药方剂疗效评价提供了新的方法，也为中医治疗提供了新的靶点。

3.4 中药复方作用机制研究

从古至今，在中医的临床治疗中常常使用中药复方进行治疗，因此研究治疗病证的药效物质基础和疗效机制必须以完整的中药复方进行研究。DU等[84]通过连续20天给雄性大鼠腹腔注射氢化可的松建立肾阳虚证模型，研究大鼠肾上腺和睾丸组织的代谢谱以探讨龟龄集对于肾阳虚证大鼠的治疗作用，从肾上腺组织中和睾丸组织中分别确定了19种和31种代谢物作为肾阳虚证大鼠的生物标志物，发现服用龟龄集后，大鼠的体重、行为指标和生化指标较模型组增加，肾上腺和睾丸组织的形态异常得到了改善，发现龟龄集通过调节类固醇激素的生物合成、抗氧化剂和抗氧化剂的平衡以及能量的获取起到对肾阳虚证大鼠的保护作用。WU等[85]通过综合代谢组学研究麝香保心丸(SBP)对急性心肌梗死(AMI)大鼠模型的潜在保护机制，通过结扎冠状动脉左前降支建立AMI大鼠模型，分析给药SBP后的大鼠血清、尿液、粪便和心脏组织代谢组学特征，发现不同组织的代谢谱存在显著差异，共鉴定出217种代谢产物，AMI引起氨基酸代谢、甘油磷脂代谢和嘧啶代谢的全面代谢变化，SBP逆转了一半以上的差异代谢变化，主要影响氨基酸代谢、丁酸代谢和甘油磷脂代谢，进一步分析发现SBP可显著改变AMI相关的6种关键代谢产物(5-羟基吲哚乙酸、甘油磷酸胆碱、PS(20∶4/0∶0)、黄嘌呤核苷、腺苷和L-苯丙氨酸)的代谢活性，表明SBP可通过调节氨基酸、脂质和能量代谢途径有效保护心脏功能。冯彦等[86]基于16S rRNA基因测序和代谢组学方法，探讨逍遥散低极性部位对慢性温和不可预知应激 (CUMS)大鼠的抗抑郁作用机制，一共从盲肠内容物中鉴定出20种抑郁症的生物标志物，逍遥散低极性部位干预后可回调17种，涉及的通路为亚油酸代谢、牛磺酸和亚牛磺酸代谢、初级胆汁酸生物合成、精氨酸和脯氨酸代谢，并且显著回调了CUMS模型大鼠肠道微生物中罗思氏菌属 (Rothia)、普雷沃氏菌属 (Prevotella)等肠道菌群，推断逍遥散低极性部位可能通过调节肠道菌群的组成及盲肠内容物的代谢物及通路发挥抗抑郁作用。中药代谢组学为中医证候的客观诊断、疗效评价和作用机制阐明提供了一种新的视角，成为了国际上研究中药复方的通用方法。

4 总结与展望

中药被运用于临床的预防和治疗时，往往因其多靶点、多成分等特性给药效机制研究带来困难。中药代谢组学以“中药-证候-生物标志物-药效机制”的对应关系从生物体整体的角度出发，通过对体内总体代谢物的分析来揭示疾病的生物标志物及病理机制和中药及中药复方的药效机制[92]，用现代科学方法解释了传统中药的药效机理和配伍规律，为中医药国际化提供了一个重要的方法。

从目前的应用来看，LC-MS技术已广泛用于中药代谢组学中并以分析时间短、准确度高等独特的优势得到越来越多研究者的认可。目前比较先进的LC-MS技术(如UPLC-Q-TOF-MS)尤其适用于多种化学成分的非靶向化合物和未知化合物筛选，为探索中药多组分活性成分的协同作用、药物在分子水平上发挥药效的机制提供了可能。从目前的应用来看，该方法还存在着如下的一些不足：①实际测定时由于不同实验室使用的实验条件的差异，即使差异相对较小会导致液相色谱保留时间和质谱图的重复性差[93]，因此对化合物的鉴定是LC-MS的难题之一；②大样本的代谢组学研究需要更加快速、稳定、重复性更高的分析方法，从而更加准确地定性定量分析代谢谱；③微量样本的代谢组学研究需要发展超高灵敏度的检测方法以实现代谢物的广泛覆盖；④准确定性的代谢物仍需结合基因组学、转录组学、蛋白质组学研究，通过对多组学数据的整合才能获得所传达出的生物学信息。对以上存在的不足进行改良和创新会是LC-MS技术未来的发展方向。随着生物医学的发展，代谢物与机体整体的功能状态之间的联系也会被人们更加了解。伴随LC-MS技术的进一步发展和成本降低以及代谢组学研究的更加完善，将LC-MS技术与中药代谢组学更有机地结合起来会成为促进中药现代化的重要方法。