荭草苷_牡荆苷和葛根素碳苷类化合物的电喷雾质谱裂解规律及解析

th e s eeds of Japan ese yew , Ta xus cusp idata [ J]� P lan ta Med , 2000, 66: 294�299� [ 11] � Shi Q W , Francois e S, Orval M , e t al� New m inor taxanes analogues f rom the needles of T axu s canad ensis [ J]� Bioorg Med Chem, 2003, 11: 293�303� [ 12] � Shen Y C , Chen C Y� T axanes f rom the root s of Tax us Mair ei [ J]� Phytochemsit ry , 1997, 44: 1527�1533� [ 13] � Shigem ori H , Sakurai C A, H osoyam a H , et al� Taxezopi� dines J, K and L , new taxoids from T ax us cusp idata in hibi� t ing Ca2+�in du ced depolymerizat ion of microtubules [ J]� T et rahedr on, 1999, 559: 2553�2558� [ 14] � Shi Q W , Fran coise S, Orval M , et al� New taxan es from th e n eedles of Tax us canad ensi s [ J]� J Nat Pr od , 2003, 66: 470�476� [ 15] � Shi Q W , Francois e S , Orval M , e t al� New m inor taxan e derivat ives f rom th e needles of Tax us canad ensi s [ J]� J Nat P rod , 2003, 66: 1480�1486� [ 16] � 李力更, 张嫚丽, 赵永明, 等� 加拿大产东北红豆杉化学成 分的研究 [ J ]� 中草药, 2009, 40( 1) : 18�23� [ 17] � Chauvier e G, Guen ard D, Pascard C, et al� T axagif ine: new taxane derivat ive f rom T axu s bac cata L� ( Taxaceae) [ J ]� Chem Commun , 1982, 9: 495�496� [ 18] � Rao K V, Bhakuni R S, Hanum an J B, e t al� T axanes fr om the bark of T axu s br ev if olia [ J]� Phytoch emist ry , 1996, 41: 863�866� [ 19] � 陈未名, 张佩玲, 吴 � 斌, 等� 云南红豆杉抗肿瘤活性成分 研究 [ J ]� 药学学报, 1991, 26( 10) : 747�754� [ 20] � Senilh V, Blechert S, Colin M , et al� New analogs of tax ol ex tract s f rom Tax us baccata [ J]� J N at Pr od , 1984� 47: 131�137� 荭草苷、牡荆苷和葛根素碳苷类化合物的电喷雾质谱裂解规律及解析 白玉静1 ,卢建秋2 ,张宏桂1 * � ( 1� 北京中医药大学中药学院 ,北京 � 100102; 2� 北京中医药大学科技发展中心,北京 � 100102) 摘 � 要:目的 � 利用电喷雾电离技术对荭草苷、牡荆苷及葛根素结构和质谱裂解规律进行研究。方法 � 用电喷雾 串联质谱( ESI�MS)对该类化合物进行研究, 并分别在正离子和负离子扫描模式下对其主要特征碎片离子进行解 析。结果 � 正离子扫描模式下,主要通过糖苷键断裂而发生裂解; 负离子扫描模式下, 主要产生脱去m/ z 120、149 的碎片峰。结论 � 确立了碳苷类化合物的主要裂解规律, 为该类化合物的快速检测提供一种有效的质谱学方法。 关键词:荭草苷; 牡荆苷;葛根素; 电喷雾电离质谱;碳苷类化合物 中图分类号: R284� 1 � � � 文献标识码: A � � � 文章编号: 0253�2670( 2010) 03�0361�04 � � 荭草苷和牡荆苷是金莲花 T rol l ius chinensis Bunge中的主要药效成分,具有明显的抑菌活性, 结 构均为黄酮单糖碳苷类化合物[ 1] 。葛根素是野葛 Puer ar ia lobata ( Willd� ) Ohw i中的主要活性成 分,具有扩张外周血管,改善微循环,扩张冠状动脉, 增加冠脉血流量的作用, 结构为异黄酮单糖碳苷类 化合物[ 2]。电喷雾质谱( ESI�MS)作为一种先进的 软电离质谱技术,在天然产物的分析中有着极为广 泛的应用,具有离子化条件温和、谱图简单、分辨力 好、准确度高等特点。本实验应用电喷雾电离技术 对荭草苷、牡荆苷和葛根素所代表的碳苷类化合物 的电喷雾电离规律进行总结, 不仅是建立药材电喷 雾质谱指纹图谱的基础, 而且也为碳苷类化合物的 生物代谢转化研究提供了参考。 1 � 实验部分 1� 1 � 仪器与装置: A gilent 1100系列液质联用仪; Agilent LC/ M SD T rap XCT Plus 型质谱仪、高压 二元梯度泵、二极管阵列检测器、自动进样器、柱温 箱、ChemStat ions化学工作站等。 1� 2 � 材料与试剂:荭草苷、牡荆苷、葛根素均购自中 国药品生物制品检定所; 甲醇:色谱级(美国 Fisher 公司) ; 水为双蒸水并经 0� 45 �m 滤膜滤过。 1� 3 � 色谱条件: Ag ilent XDB�C18 ( 250 mm � 4� 6 mm, 5 �m) , 流动相: 水�甲醇( 35 � 65) , 体积流量 0� 6 mL/ min。 1� 4 � 质谱条件: ESI 离子源,离子源温度 350 � ,毛 细管电压 3� 5 kV,雾化压力 275� 8 kPa,干燥氮气流 速 10 L/ m in, 质谱扫描范围m/ z 50~ 750, 正、负离 子检出模式。 2 � 结果 2� 1 � 负离子扫描模式: 在负离子扫描方式下,荭草 苷、牡荆苷及葛根素的共同特征是产生 2 个主要的 特征碎片, 产生脱去 120( C4H8O4 )、149( C5H 9O 5 ) 质量单位的碎片峰。荭草苷产生m/ z 327、299 碎片 离子,牡荆苷产生m/ z 311、283碎片离子,葛根素产 生m/ z 295、267碎片离子。 2� 2 � 正离子扫描模式: 荭草苷形成的碎片图见图 1 , m/ z 4 49� 2[ M + H ] + 是其准分子离子峰, m/ z �361�中草药 � Chinese Traditional and Herbal Drugs� 第 41 卷第 3 期 2010 年 3 月 �收稿日期: 2009�07�12� � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � * 通讯作者 � 张宏桂 � T el: ( 010) 84738642 � E�mail: bzy714@ 163� com m/ z 图 1 � 荭草苷( A)、牡荆苷( B)和葛根素(C)的碎片离子图 Fig� 1� Ion chromatograms of orientin ( A) , vitexin (B) , and puerarin (C) 431� 2、413� 2、395� 2、383� 2、366� 3、352� 3、329� 3、 299� 2是其裂解产生的碎片。推测荭草苷的裂解途 径为首先丢失一分子 H 2O生成最主要的特征碎片 m/ z 431,该碎片再丢失一分子 H 2O 生成碎片m/ z 413, 碎片 m/ z 329 由 碎片 m/ z 431 丢失 102 ( C4H 6O3 )形成,碎片m/ z 413分别丢失一分子 H 2O 和�CH 2O裂解成其 2个主要碎片m/ z 395、383, 另 外一个碎片 m/ z 353 由碎片 m/ z 413 丢失 60 ( C2H 4O2 )形成。碎片m/ z 395 丢失中性碎片 CO 裂解成碎片m/ z 367, 碎片m/ z 395 又可丢失 68 ( C4H 4O)形成碎片m/ z 327, 碎片m/ z 383裂解成 3 个碎片m/ z 339、299、287, 分别是丢失�C2H 4O、� C4H 4O 2 和整个糖苷环形成。荭草苷主要是糖苷环 发生裂解, A、B 和 C 环之间形成很稳定的共轭, 不 易断裂。荭草苷的裂解途径见图 2。 � � 牡荆苷形成的碎片图见图1, m/ z 433� 5[ M+ 图 2 � 荭草苷的裂解途径 Fig� 2 � Fragmentation of orientin �362� 中草药 � Chinese Traditional and Herbal Drugs� 第 41 卷第 3 期 2010 年 3 月 H] + 是其准分子离子峰, m/ z 415� 2、397� 2、379� 2、 367� 2、351� 3、337� 2、313� 2、283� 1 是其裂解产生的 碎片。推测牡荆苷的裂解途径同荭草苷的相同, 首 先丢失一分子 H 2O 生成最主要的特征碎片m/ z 415,该碎片再丢失一分子 H 2O 生成碎片m/ z 397, 碎片m/ z 313由碎片m/ z 415丢失 102( C4H 6O 3 )形 成,碎片m/ z 397分别丢失一分子 H 2O和 CH 2O 碎 裂成其 2个主要碎片m/ z 379、367, 另外一个碎片 m/ z 337由碎片m/ z 397 丢失 60 ( C2H4O2 ) 形成。 碎片m/ z 379 丢失中性碎片 CO 裂解成碎片m/ z 351,碎片m/ z 379 又可丢失 68( C4H 4O)形成碎片 m/ z 311, 碎片m/ z 367 裂解成 3 个碎片m/ z 323、 283、271,分别是丢失�C2H 4O、�C4H 4O2 和整个糖苷 环形成。牡荆苷的裂解也是主要发生在糖苷环, A、 B和 C 环之间形成很稳定的共轭,不易断裂。牡荆 苷的裂解途径见图 3。 图 3 � 牡荆苷的裂解途径 Fig� 3 � Fragmentation of vitexin � � 葛根素形成的碎片图见图 1, m/ z 417� 5[ M + H] + 是其准分子离子峰, m/ z 399� 2、381�2、363� 2、 351�2、335� 3、321� 2、297�2、267� 1是其裂解产生的碎 片。推测葛根素的裂解途径同上,首先丢失一分子 H2O生成最主要的特征碎片m/ z 399,该碎片再丢失 一分子 H2O生成碎片m/ z 381,碎片m/ z 297由碎片 m/ z 399丢失 102( C4H6O3 )形成, 碎片m/ z 381分别 丢失一分子 H2O和�CH 2O裂解成两个主要碎片m/ z 363、351,另外一个碎片m/ z321由碎片m/ z 381丢失 60( C2H4O 2 )形成。碎片m/ z 363丢失中性碎片 CO 裂解成碎片m/ z 335, 碎片 m/ z 363 又可丢失 68 ( C4H4O)形成碎片m/ z 295,碎片m/ z 351裂解成3个 �363�中草药 � Chinese Traditional and Herbal Drugs� 第 41 卷第 3 期 2010 年 3 月 碎片m/ z 307、267、255,分别是丢失�C2H 4O、�C4H 4O2 和整个糖苷环形成。葛根素的裂解同样主要发生在 糖苷环, A、B和 C环之间形成很稳定的共轭,不易断 裂[ 3]。葛根素的裂解途径见图 4。 图 4 � 葛根素的裂解途径 Fig� 4 � Fragmentation of puerarin 3 � 讨论 荭草苷和牡荆苷为黄酮单糖碳苷类化合物, 葛 根素为异黄酮单糖碳苷类化合物,虽然苷元结构有 差异,但质谱的裂解规律相同,均是主要在糖苷环发 生裂解, A、B和 C环之间不易断裂。本研究初步总 结了碳苷类化合物的质谱裂解规律,可为该类化合 物的快速检测提供参考。 参考文献: [ 1] � 范新田, 傅 � 强, 李凤丽, 等� 金莲花研究现状与展望 [ J ]� 北京大学学报:自然科学版, 2006, 7( 2) : 131�134� [ 2] � 李宇航, 戴海学, 李晓蓉, 等� 葛根素的电喷雾电离裂解规 律解析 [ J ]� 质谱学报, 2007, 28( 4) : 224�228� [ 3] � Eddine N, Safi E S, Ker hoas L, e t a l� Fragm entation s tu dy of i ridoid glu cosides th rough posit ive and negat ive elect ros� pray ionizat ion col lision�induced dissociat ion and tandem mass spect rometry [ J]� R apid Commum Mass S pe ctr , 2007, 21: 1165�1175� �364� 中草药 � Chinese Traditional and Herbal Drugs� 第 41 卷第 3 期 2010 年 3 月