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质量控制是保障中药临床有效、安全的必要手段,系统物质基础阐释、真伪鉴别与质量优劣评价是中药质量控制的核心。人参属来源中药,特别是人参、西洋参、三七,具有明显的补益作用,在全球范围内应用极其广泛。2015版《中国药典》一部共收录七种人参属来源中药:人参（Panax ginseng C.A.Meyer）、红参（Red ginseng）、西洋参（P.quinquefolius L.）、三七（P.notoginseng（Burk.）F.H.Chen）、人参叶（leaf of P.ginseng）、竹节参（P.japonicus C.A.Meyer）、珠子参（P.japonicus C.A.Mey.var.major（Burk.）C.Y.Wu et K.M.Feng）。皂苷是人参属中药的共有成分,是质量控制的指标成分。鉴于这些同属植物来源的中药都含有皂苷成分,人参属中药的精准质量控制面临着挑战。系统阐明人参属中药所含皂苷组成,建立“鉴别标志物”,是实现人参属中药精准鉴别的可行之路。作为国家自然科学基金面上项目（基于“类结构同法表征”多技术集成的中药质量标准研究新模式）核心研究任务,本论文综合利用超高效液相色谱-高分辨质谱多种数据采集技术,建立高效、高灵敏、高覆盖度的表征方法,基于一法同时实现多种人参属来源中药中皂苷成分的系统表征与差异分析。基于四极杆-静电场轨道阱质谱（Q-Orbitrap）灵活多变的扫描技术,本论文首先建立6种非靶向/靶向扫描技术,以人参花中皂苷成分的表征为例比较其性能差异,表明包含母离子列表数据依赖采集（PIL-DDA）同时开启“If idle-pick other”（IIPO）功能是一种高灵敏、高覆盖度的中药多成分表征技术。基于本实验室前期构建的人参皂苷数据库（记录499个人参皂苷,对应169种质量数）,构建了目标皂苷成分母离子列表。通过系统参数优化在Q Exactive Q-Orbitrap高分辨液质联用仪上建立6种质谱采集方法:1)Full MS/dd-MS2（M1）;2)Full MS/dd-MS2/PIL/IIPO（M2,含PIL）;3)ISCID-Full MS/dd-MS2-Tags（M3）;4)Full MS/AIF/NL-dd-MS2（M4）;5)PRM（M5,含PIL）;6)Targeted SIM/dd-MS2（M6,含PIL）。通过“两步法”比较不同扫描技术对人参花皂苷的表征效果:首先基于已知人参皂苷对应的169种不同质量数计算减氢离子理论质荷比,通过质量亏损过滤（MDF:允许±10 m Da变异）统计每种方法扫描到的目标成分个数-NT;在此基础上继续统计其中能够采集二级碎片的数目-NT2。依照数目大小降序排列依次为（NT/NT2）:M5（17670/17704）,M6（602/606）,M2（487/347）,M3（469/339）,M4（489/246）,M1（459/339）。相比较,作为靶向二级采集技术,M5与M6获取目标成分质谱信息的能力明显高于其它4种非靶向采集方法,但面对复杂化学体系其鉴定未知成分的能力最低,且无全扫描数据;M2扫描到目标质量数与M4相当,但NT2高于其它3种方法。故认为M2是一种高灵敏、同时靶向与非靶向采集技术,能够增强传统DDA对于目标质量数的覆盖度,这种优势在面对极为复杂化学基质时（例如体内生物样品）可能优势更为明显。为进一步增强M2方法对未知皂苷成分的覆盖度,本论文提出一种通过大规模分子设计构建“人参皂苷虚拟库”与MDF获取母离子列表的新方法,建立Full MS/dd-MS2/PIL/IIPO法从人参花中鉴定164个皂苷成分。制定了人参皂苷分子设计规则（27种苷元、5种不同糖基、24种非糖取代基;每个分子含糖基数≤6个、取代基个数≤2个）,通过C语言编程构建共含有13536种不同质量数人参皂苷虚拟库;并结合固定变异范围（±10 mDa）MDF处理,从人参花提取物的负离子全扫描数据中筛选得到1859个目标质量数,生成人参花的母离子列表PIL-2,并构建新的M2采集方法。相对于已知皂苷数据库构建的PIL,包含基于“人参皂苷虚拟库”所构建的母离子列表的DDA方法,能够新采集到17个成分的二级质谱,对其中9个成分的结构进行了推导。基于M2采集的HCD-MS2数据,最终从人参花中鉴定了164种人参皂苷,其中29个通过与对照品对比保留时间与质谱信息,34个为未知质量数皂苷。进一步探讨DDA与DIA在中药多成分表征中的差异,本论文基于VionTM IMS-QTOF离子淌度高分辨液质联用仪,以竹节参为例建立了DDA（MS-MS/MS,不含PIL）、HDMSE两种采集方法以及基于UNIFI高效峰注解的技术流程,对竹节参所含的化学成分进行系统定性分析,鉴定或初步推导了178个皂苷,体现了DDA与DIA两种模式采集的互补性。通过色谱-质谱参数优化,构建了基于BEH Shield RP18色谱柱、乙腈-0.1%甲酸水为流动相、Vion IMS-QTOF高分辨质谱仪负离子模式DDA与HDMSE采集方法。特别地,首次提出一种“三步法”策略用于优化DDA方法设置中的质量依赖裂解能量（MDRCE）。在UNIFI平台建立了自建人参皂苷数据库（记录504个已知皂苷与60个标准品）高效注解DDA与HDMSE数据的标准化流程。最终我们从竹节参中鉴定或推导178个皂苷,其中包括75个可能未知的皂苷结构。这些鉴定的结构中,168个成分是通过DDA数据分析,另外10个从HDMSE数据补充鉴定。相比较,DDA采集的裂解信息更加可靠、假阳性结果少;HDMSE能够方便提供皂苷成分的CCS值（碰撞截面值）,覆盖度更高。两种方法结合使用能够获得互补的代谢物结构鉴定信息。在人参皂苷组成系统阐释的基础上,本论文旨在建立一种基于人参皂苷正离子源内裂解（p-ISF-G）产物离子选择性监测的新颖特征图谱,实现人参属多品种中药鉴别。通过选择性监测4种苷元产物离子,成功构建人参皂苷亚型分组表征特征图谱,结合化学计量学,通过差异色谱峰监测,在Vion IMS-QTOF与QTrap4500两种质谱仪上实现2015版《中国药典》一部收录的7种人参属来源中药同时鉴别与15种中成药中人参、西洋参与三七的鉴别。在6台高分辨质谱仪上（Agilent 6520与6545 QTOF,Waters Xevo G2-S QTOF与Vion IMS-QTOF,Thermo Fisher Q Exactive Q-Orbitrap与LTQ-Orbitrap Velos Pro）测定表明pISF-G容易发生;通过对58个皂苷对照品分析,在正离子模式一级质谱中低质量端的丰富产物离子是由于脱糖后质子化皂苷元连续脱去H2O产生,因而具有苷元特异性。通过选择性离子监测4种特征苷元产物离子（PPD型:m/z 407.37/CCS206.24?2;PPT型:m/z 423.36/CCS 211.26?2;OA型:m/z 439.36/CCS 209.60?2;OT型:m/z 457.37/CCS 217.81?2）可以实现人参皂苷的非靶向分类表征,并构建7种人参属中药的特征图谱。基于多批次特征图谱数据的化学计量学分析,揭示了35种皂苷标志物。更为重要地,特征标志物监测实现了15种中成药中人参,西洋参或三七原料的区分。这些结果能够在QTrap 4500质谱仪上重现。特征图谱技术,初步验证了“类结构同法表征”策略的可行性,是一种支撑“一法多用”中药质量控制策略的新技术。本论文,在Q-Orbitrap质谱仪首次建立一种基于虚拟数据库包含母离子列表高灵敏、高覆盖度、同时靶向/非靶向改进型DDA扫描技术,适用于中药中人参皂苷的系统表征;首次在Vion IMS-QTOF上证实结合DDA与DIA采集技术在中药多成分鉴定时可获得互补的质谱信息;首次系统研究了正离子人参皂苷源内裂解,建立一种新颖特征图谱技术,实现中药材,特别是中成药中人参属中药的鉴别。这为中药的系统物质基础研究与精准质量控制提供了方法学参考。