植物次生代谢物（PSMs）是植物与其环境长期进化相互作用的结果。这些物质由初级代谢产生，具有特殊的生理功能，包括萜类、生物碱、苯丙素等[1],[2],[3],[4]。PSMs通常不直接参与植物的正常生长和发育过程，但在植物受到环境压力时起着关键作用。PSMs的主要功能是保护植物免受环境压力、抵御天敌和害虫以及吸引传粉者[5],[6],[7]。
大约3%的开花植物含有PAs，主要存在于菊科、紫草科和豆科等植物中。植物产生PAs是为了抵御有害物质[8],[9],[10],[11],[12],[13]。PAs的形成源于双环吡咯与有机酸的酯化反应，其中necine基代表双环吡咯结构，necic酸代表酸成分。在植物中，它们以游离PAs（如senecionine、seneciphylline、senkirkine）和PANOs（如seneciphylline N-oxide、senecionine N-oxide）的形式存在，并且可以相互转化。一种植物可能含有多种PAs和PANOs，其基本结构如图1所示[14]。PAs的结构与其毒性密切相关。多项研究表明，吡咯环上的1,2-不饱和双键是这些化合物毒性的关键因素。该双键与多种不良效应相关，包括肝毒性、肾毒性、遗传毒性和致癌性[15],[16],[17],[18],[19]。
作为PSMs，PAs可以在植物中持续存在很长时间。在活植物中，它们通常通过根系运输和交换，容易受到其他物质的污染。PAs在自然界中普遍存在，由植物携带，并有可能进入食物链，从而影响食品和草药的安全性[20],[21]。可以合理推断，人类摄入含有PAs的草药、茶叶、膳食补充剂或食品可能对健康构成威胁[22]。日常生活中接触PAs的主要途径有两种：直接摄入和间接摄入。最初的接触来源是食用含有PAs的植物，这些植物可能存在于茶叶、草药饮料、香料和草药补充剂中。另一种接触途径是通过食用受污染的食品，包括牛奶、鸡蛋、谷物产品、肉类和蜂蜜。图2说明了这一点。为了保护公众免受过量摄入PAs的潜在不良影响，有必要检测和控制进口食品中的PAs含量[23]。这是确保食品和草药安全以及促进公共卫生的重要方面。
板夏止咳糖浆是一种常用的中成药，含有多种草药，包括半夏（Pinellia ternata）、苦杏仁（Armeniacae Semen Amarum）、防风花（Farfarae flos）、鞑靼菊（Aster tataricus）等成分。这些成分共同作用以缓解咳嗽和化痰[24]。然而，除了治疗效果外，该制剂还被发现含有有毒的PAs和PANOs，主要是seneciphylline、senecionine、senkirkine、seneciphylline N-oxide和senecionine N-oxide。欧盟规定的PAs最大允许含量为0.35 μg/d[25]。因此，必须建立一种直接且快速的方法来监测板夏止咳糖浆中的有毒PAs和PANOs含量，以尽量减少人体摄入的风险。
鉴于PAs的普遍存在以及缺乏有效的方法来逆转PAs中毒的影响，高灵敏度和高精度地监测PAs的含量具有重要意义。研究表明，PAs具有显著的肝毒性、肺毒性和神经毒性以及其他毒性作用[26],[27]。长期或过量摄入PAs可能对人类健康产生不良影响[28]。因此，进行风险评估和管理以防范含有这些PAs的植物或产品可能带来的危害至关重要。
目前用于检测PAs的分析方法主要包括液相色谱-串联质谱（HPLC-MS/MS）[29],[30],[31],[32],[33]、气相色谱-质谱（GC–MS）[34],[35]和酶联免疫吸附测定（ELISA）[36]等。然而，大多数含有PAs的样品（包括草药制剂、功能性食品和膳食补充剂）具有复杂的化学组成和显著的基质效应，这些基质常常含有多种共提取的干扰物（如多酚、黄酮类、多糖和脂类），会严重影响后续仪器分析的选择性和灵敏度。传统的PAs分析工作流程通常包括多步骤样品预处理，包括固液萃取、液-液分离和固相萃取（SPE）以富集和分析物，随后进行色谱分离（如反相HPLC或毛细管GC）和靶向质谱定量。然而，这种劳动密集型的多步骤方法与高通量筛选和快速现场检测的需求不兼容，因为它需要较长的处理时间、高试剂消耗和较高的运营成本。此外，传统协议中的累积样品处理步骤可能导致分析物损失、氧化降解或化学变化，从而影响原始样品信息的结构完整性和定量准确性，最终导致分析结果偏差或不可靠[37]。
因此，上述方法存在样品预处理繁琐和操作步骤复杂的问题，严重阻碍了直接和快速的检测。相比之下，EESI-MS/MS是一种先进的环境电离技术，能够直接从复杂基质中电离分析物而无需样品预处理[38],[39]。从根本上说，EESI-MS/MS通过带电电喷雾液滴与中性样品液滴的融合实现电离，无需先进行色谱分离即可高效提取和电离目标分析物[40]。这种独特的机制使EESI-MS/MS在速度和灵敏度方面具有显著优势，使其成为快速分析复杂样品的理想工具，适用于食品安全筛查、环境监测和草药药物代谢组学分析等多个领域[41],[42],[43]。
在这项工作中，我们利用EESI-MS/MS的这些优势，建立了一种可靠的直接定量检测板夏止咳糖浆中五种PAs和PANOs的方法。这种方法促进了草药基质的直接电离和快速分析，为草药制剂中有毒生物碱的高通量筛查提供了有价值的分析策略。
