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2025版藥典將于10月1日正式實施，新版藥典在四部 《0431 質譜法》“進樣系統"中納入質譜成像技術，提出采用基質輔助激光解吸離子源（MALDI）或解吸電噴霧離子源（DESI）等接口，構建待測藥物成分的質譜成像圖，標志著質譜成像技術正式邁入藥物研究的“標準化"時代，也為相關疾病臨床應用按下 “加速鍵"。

質譜成像技術憑借對植物、動物等不同樣本區域以及單細胞水平的化合物分子進行精確的定性、定量和定位，在藥物領域已取得顯著研究成果。賽默飛科學儀器深耕質譜技術及解決方案，可提供MALDI-Orbitrap和 DESI-Orbitrap質譜成像整體解決方案，廣泛應用于精確定位藥物組織分布、可視化藥物代謝過程、追蹤藥物遞送等研究，在中藥、化藥、生物藥等領域多個維度研究積累了大量應用案例。

AP SMALDI-Orbitrap & AFADESI-Orbitrap質譜成像系統

質譜成像助力中藥研究的多維突破

近年來，質譜成像技術在中藥研究領域持續升溫，應用場景不斷拓展。從早期聚焦中藥品質研究，深入到藥理學和合成途徑，再到藥效機制，質譜成像正為中藥天然產物研究開辟全新視角。

中藥品質研究：精準鑒別藥材差異

研究人員借助 AP SMALDI-Orbitrap平臺，成功區分形態極為相似的芍藥和牡丹根^[1]。通過質譜成像技術，結合多種基質和Orbitrap正負離子檢測模式，不僅清晰呈現芍藥苷和芍藥內酯苷兩種結構異構體在組織中的分布差異，更為中藥材的精準鑒定和質量把控提供了創新手段 。

圖1 牡丹和芍藥根活性成分結構鑒定

中藥藥理學研究：結合生物活性成分評價兩種葛根

P. thomsonii 和P. lobata作為兩種藥用葛根屬， 已被中國藥典收錄，然而它們的治療效果不同^[2]。研究采用AFADESI-Orbitrap質譜成像等技術，結合生物活性分析，全面解釋了兩種葛根代謝物的差異，包括不同部位的分布、鑒定、定量及生物活性，評估藥理學特性，闡明了兩種葛根不同療效的關鍵。

圖2 （A） P. thomsonii和P. lobata中糖類質譜成像圖；（B）P. thomsonii和P. lobata中異黃酮質譜成像圖

中藥藥效機制研究：解析黃葵膠囊護腎機制

本研究以 db/db 小鼠為模型，通過質譜成像空間代謝組學技術，系統評估黃葵膠囊（HKC）對 2 型糖尿病腎病（T2DN）的治療效果，并深入挖掘其核心通路以確定腎臟保護機制^[3]。結果表明HKC顯著改善2型糖尿病，AP SMALDI-Orbitrap質譜成像平臺定位了核心生物標志物，并揭示了其在腎臟組織中的空間分布信息。研究明確了視黃醇代謝和鞘脂代謝等關鍵通路在藥效發揮中的重要作用，為中藥藥效機制研究提供了創新范式。

圖3  HCK對T2DN db/db小鼠視黃醇代謝和鞘脂代謝途徑中關鍵蛋白表達的影響

質譜成像加速化藥研發進程

在化學藥物研發領域，質譜技術的革新對推動藥物療效提升、加速研發進程起著至關重要的作用。高分辨率 AP SMALDI-Orbitrap質譜成像平臺憑借其優勢，在抗結核藥物方法開發、方法優化到臨床應用的研發全流程，展現出了巨大的應用潛力，為該領域帶來了全新的研究思路與洞見。以下將通過拜羅伊特大學Andreas R?mpp課題組三篇文章，詳細闡述這一平臺技術在抗結核藥物研發不同階段的應用。

方法開發：搭建抗結核藥物質譜成像的基石

課題組將高分辨AP SMALDI-Orbitrap質譜成像技術融入抗結核藥物研發，實現吡嗪酰胺、利福平等一線及二線藥物的可視化分析^[4]。通過精準識別藥物特征離子峰，構建從樣本制備到結果分析的完整工作流程，成功應用于小鼠臨床前研究，顯著縮短藥物篩選周期，降低研發成本。

圖4 抗結核藥物AP SMALDI-Orbitrap檢測的方法開發

方法優化：深挖藥物滲透潛能

針對藥物病灶滲透難題，研究人員依托 IL - 13tg 小鼠病理模型，運用高分辨率 AP SMALDI-Orbitrap成像質譜平臺，優化成像參數提升分辨率與靈敏度^[5]。同時，創新開發藥物滲透分析工具，精準繪制藥物滲透曲線，直觀呈現不同藥物及給藥方案下的滲透差異，為劑型優化與給藥方案設計提供科學指引。

圖5 抗結核藥物AP SMALDI-Orbitrap檢測的方法優化

臨床應用：照亮藥物作用路徑

借助 AP SMALDI-Orbitrap 平臺，以10μm高空間分辨率監測小鼠壞死性肉芽腫中臨床階段藥物BTZ-043的動態分布，清晰捕捉藥物在病灶內的濃度變化過程^[6]。這一成果不僅揭示藥物作用機制，為結構優化提供依據，更展現該技術在藥物研發與疾病研究領域的廣闊應用前景。

圖6 臨床階段抗結核藥物BTZ-043在壞死性肉芽腫中的有效滲透和積累

醫藥研究進入空間組學時代

質譜成像技術除了助力中藥和化藥臨床前研究、中藥品質及藥物發現外，在生物藥領域，質譜成像技術在藥物有效性和安全性評價、藥物組織分布研究、可視化藥物代謝過程、藥物遞送等研究中發揮重要作用，為藥物研發提供關鍵參考信息。