应用实例 · 质谱成像

中草药质谱成像:把药材的「有效物质」画成地图

中草药的疗效常来自多种活性成分在特定部位的协同分布。中草药质谱成像(MSI)在切片上逐点采集,把活性成分的种类和含量还原成空间图,使中药研究从「测总量」走向「看分布」,为道地性、部位入药与质量控制提供分子证据。
本文目录
一、为什么中草药适合用 MSI二、典型样本与可观测成分三、在质量控制与真伪鉴别中的价值四、与代谢组学、分子生物学的整合
技术原理示意:离子源对样品逐点电离 组织切片 样品 电离束 中草药质谱成像:把药材的「有效物质」画成地图 离子 质谱 分析器
中草药质谱成像:把药材的「有效物质」画成地图 示意图

一、为什么中草药适合用 MSI

中药组分复杂,极性跨度大,同一味药材可能同时含黄酮、萜类、生物碱、有机酸、苷类、挥发油等数十到上百种化合物。新策源 MSI DPI 无极性歧视,正负离子模式可新检出百余种次生代谢产物,整体信号增强 1–3 个数量级,恰好适配中药「全极性覆盖」的需求。

新策源与中国中医科学院联合发表的研究,利用 DESI/PI-MSI 揭示白术中朱砂色斑点的形成原因,发现 m/z 183.0807 与 m/z 301.2164 与有色结构强相关,提示某种多炔与倍半萜的积累可能是成因(Molecular Horticulture, 2025)。

二、典型样本与可观测成分

DPI 已展示对多种药材与植物样本的高检测灵敏度:茶叶中茶氨酸信号提升 14.5 倍、咖啡因 61 倍;银杏中 DESI/PI 模式新增黄酮类、银杏酸、腰果酚等;鼠尾草中新增单萜、二萜、三萜类。这些正是中草药「活性成分」的典型家族。

MSI 印迹(将组织压印到载体上再成像)可无损、快速地刻画叶片不同区域(叶脉 vs 叶片、叶尖 vs 叶基)的化学空间异质性,为道地药材、部位入药、采收期选择提供分子层面的证据。

三、在质量控制与真伪鉴别中的价值

中药质量控制痛点之一是「同物异效、异物同形」。MSI 提供的空间化学指纹,可区分不同产地、部位、加工方式药材的成分分布差异,辅助建立更精细的质控标准;对含色斑、异常纹理或掺杂嫌疑的样本,成像可定位异常成分富集区。

新策源 MSI DPI 支持高通量快速分析与筛选,将「中药材、血液、天然产物、药物」列为典型适用对象;免基质、即取即测,让药企质控员、检测员也能较快上手。

四、与代谢组学、分子生物学的整合

单一成像给出成分空间图,解释「为什么分布成这样」需结合转录组、代谢通路与组织学。例如某成分在叶缘富集,可进一步用转录组看对应区域基因表达差异,形成「成分—基因—表型」闭环。

工程上,新策源两款成像源适配 Agilent / AB SCIEX / Thermo 主流质谱主机,成像后切片保持完整可继续 H&E,为多组学整合留出操作空间。

常见问题(FAQ)

中草药 MSI 一定要喷涂基质吗?
传统 MALDI 类通常需要,且基质峰干扰低质量区;新策源 MSI DPI、MSI LDPI 均免基质,复杂药材可直接上机。
质谱成像能区分结构和性质相近的中药成分吗?
MSI 基于 m/z 区分化合物,可在切片上同时呈现黄酮、萜类、生物碱、苷类等多族成分的空间分布;DPI 的光化学电离进一步提升弱极性与非极性成分检出。
白术朱砂点案例说明了什么?
该研究用 DESI/PI-MSI 锁定与朱砂色斑强相关的特征离子,提示特定多炔与倍半萜积累可能是成因,展示成像解释中药外观异常的独特能力。
茶叶中信号提升的数据如何解读?
茶氨酸提升 14.5 倍、咖啡因 61 倍,反映的是光电离对特定代谢物灵敏度的增强,不表示真实浓度变化了这么多。

获取方案与参数

如需了解质谱成像离子源 MSI LDPI / DPI 全系列 的详细技术参数、适配型号或报价,可访问 新策源官网,或联系官方获取针对您主机(Agilent / SCIEX / Thermo 等主流质谱)的适配建议。

相关词条

DPI 双光电离成像源新策源 MSI LDPI 激光诱导光化学电离成像源中药活性成分成像:让药材里的「有效物质」现出空间原形中药显微定位:把活性成分「钉」在药材的微观结构上植物成像:把植物的「化学地图」画出来

← 返回「质谱成像离子源」知识汇总