電噴霧-質(zhì)譜研究A環(huán)不同取代基對黃酮類化合物裂解途徑的影響

?

電噴霧-質(zhì)譜研究A環(huán)不同取代基對黃酮類化合物裂解途徑的影響

林宏英1，黃建梅1，段天璇1，譚鵬1，劉永剛1，李江寧2

（1.北京中醫(yī)藥大學，北京100102；2.北京市藥品監(jiān)督管理局，北京100053）

摘要：選擇槲皮素、葛根素、黃芩苷、朝藿定C和野黃芩苷為研究對象，在負離子檢測方式下，采用電噴霧-質(zhì)譜法（ESI-MS）研究A環(huán)不同取代基對自身裂解途徑的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，該類化合物主要發(fā)生了脫糖、脫CO、脫水和RDA反應，進一步分析發(fā)現(xiàn)，A環(huán)上不同的取代基對自身質(zhì)譜裂解途經(jīng)影響較大，其裂解途徑有顯著差異，且H2O分子的丟失可以成為判斷A環(huán)取代基信息的一種方法。A環(huán)取代基不同黃酮類化合物的質(zhì)譜裂解規(guī)律有助于復雜黃酮類化合物的快速檢測和結(jié)構(gòu)解析。

關(guān)鍵詞：電噴霧-質(zhì)譜；黃酮類化合物；裂解特征；RDA裂解

收到修改稿日期：2013-03-22

Study on different substituents in A-ring effect on fragmentation pathway of flavonoids using electrospray ion trap mass spectrometry

LIN Hong-ying1，HUANG Jian-mei1，DUAN Tian-xuan1，TAN Peng1，LIU Yong-gang1，LI Jiang-ning2

（1. Beijing University of Chinese Medicine，Beijing 100102，China；2. Beijing Drug Administration，Beijing 100053，China）

Abstract:Under negative ion mode，electrospray ionization mass spectrometry（ESI-MS）was used to study on different substituents in A-ring effect on fragmentation pathway of flavonoids. During the fragmentation，RDA cleavage was detected and CO and H2O were usually lost during the fragmentation. Different substituents in A-ring affected fragmentation obviously，and among them，the loss of H2O molecular could be a marker to judge the substituent in A-ring. The results will be helpful in identifying the structures of flavonoids rapidly with the method of mass spectrometry. Key words: ESI-MS；flavonoids；fragmentation；RDA cleavage

0　引　言

黃酮類化合物是廣泛存在于自然界的一大類化合物，具有廣泛的生物活性及醫(yī)療作用[1-7]。近年來，隨著分析技術(shù)的發(fā)展，以發(fā)現(xiàn)活性成分為目的的中藥及天然藥物研究已經(jīng)進入了較為快速的階段，如何借助先進的分析技術(shù)較快地發(fā)現(xiàn)和分析中藥及天然產(chǎn)物中活性成分成為天然藥物化學領(lǐng)域的關(guān)鍵問題之一。質(zhì)譜技術(shù)具有快速、靈敏的特點，已經(jīng)成為一種主要研究手段[8-10]。隨著軟電離技術(shù)的發(fā)展，質(zhì)譜裂解呈現(xiàn)出一些新的特點和規(guī)律，但現(xiàn)在的研究比較零散，缺乏系統(tǒng)性，研究大多停留在裂解機制，上升到規(guī)律的報道較少。本文選用一系列A環(huán)上有不同取代基的黃酮類化合物作為研究對象，分析該化合物的電噴霧-質(zhì)譜裂解規(guī)律，初步總結(jié)A環(huán)不同取代基黃酮類化合物的ESI-MS/MS裂解規(guī)律，為以后研究黃酮類成分的質(zhì)譜裂解途徑提供參考。

1　試驗部分

1.1主要儀器與試劑

TSQ QUANTUM ACCESS MAX串聯(lián)三重四極桿質(zhì)譜儀，電噴霧離子源，Xcalibur 2.1軟件系統(tǒng)（美國Thermofisher）；Hamilton 250 μL注射器（美國Hamilton）；甲醇（色譜純，美國Fisher）；槲皮素（Mr 為302）、葛根素（Mr為416）、黃芩苷（Mr為446）、野黃芩苷（Mr為462）和朝藿定C（Mr為822）均為本研究室自制，結(jié)構(gòu)式見圖1。

圖1　5個化合物的結(jié)構(gòu)

1.2實驗方法

1.2.1儀器分析條件

電噴霧離子化，負離子模式檢測，毛細管電壓3.5 kV，碰撞誘導解離能量31～59 eV，毛細管溫度300℃，鞘氣壓力1.12 L/min，碰撞氣為Ar，質(zhì)量掃描范圍（m/z）100～1000，蠕動泵進樣，流速10μL·min-1。

1.2.2樣品溶液的制備

分別取黃芩苷、野黃芩苷、山奈酚、朝藿定C和葛根素適量，用甲醇配制成1mmoL·L-1儲備液。分別取20μL濃度為1mmoL·L-1儲備液置于1.5mL塑料離心管中，用甲醇稀釋至1mL，室溫下超聲混勻。

2　結(jié)果與討論

2.1槲皮素的裂解途徑

槲皮素屬于常見的黃酮類化合物，其特點是5位和7位有羥基取代基。檢測中發(fā)現(xiàn)在正離子模式下槲皮素不容易離子化，因此選擇負離子模式。在負離子模式下，槲皮素的準分子離子為301，為[M-H]-的離子，選中母離子對其進行碰撞誘導解離分析，得到碎片離子151，107。主要發(fā)生了脫水和脫一氧化碳等中性分子的反應，推測在負離子模式下，槲皮素主要有兩種裂解方式，與文獻報道的黃酮類化合物的質(zhì)譜裂解途徑一致?？赡艿牧呀馔緩饺鐖D2所示。

圖2　槲皮素的裂解途徑

2.2野黃芩苷和黃芩苷的質(zhì)譜裂解途徑

在負離子模式下，黃芩苷的準分子離子為445，為[M-H]-的離子，選中母離子對其進行碰撞誘導解離分析，得到一系列碎片離子269、251、223和195。主要發(fā)生了脫糖、脫水和脫一氧化碳等中性分子的反應，其中，脫水是一種新的裂解方式，原因可能是A 環(huán)5，6，7位上有3個羥基易發(fā)生脫水反應。推測在負離子模式下，黃芩苷可能的裂解途徑如圖3所示。野黃芩苷跟黃芩苷結(jié)構(gòu)類似，其裂解途徑一致。該實驗結(jié)果也證明C環(huán)4位的取代基對化合物的影響不大。

2.3葛根素的裂解途徑

在負離子模式下，葛根素的準分子離子為415，為[M-H]-的離子，選中母離子對其進行碰撞誘導解離分析，得到一系列碎片離子267、253、223、209、193和133。主要發(fā)生了脫糖、脫一氧化碳等中性分子的反應。葛根素可能的裂解途徑如圖4所示。

圖3　黃芩苷的裂解途徑

2.4朝藿定C的裂解途徑

在負離子模式下，朝藿定C的準分子離子為821，為[M-H]-的離子，選中母離子對其進行碰撞誘導解離分析，得到一系列碎片離子366、351、311和293主要發(fā)生了脫糖、脫水、脫甲基和脫兩分子一氧化碳等中性分子的反應，推測在負離子模式下，朝藿定C可能的裂解途徑如圖5所示。

3　結(jié)束語

圖4　葛根素的裂解途徑

通過對槲皮素、（野）黃芩苷、葛根素和朝藿定C這5個A環(huán)不同取代基的黃酮類化合物的裂解途徑的研究，發(fā)現(xiàn)這些化合物均能脫CO，除了槲皮素外均能發(fā)生RDA裂解，A環(huán)有3個取代基的（野）黃芩苷和朝藿定C均有脫水，而只有兩個取代基的槲皮素和葛根素未見脫水，表明A環(huán)有兩個取代基不易發(fā)生脫水反應，有3個取代基容易發(fā)生脫水反應，從而可以將有沒有脫水中性分子作為判斷A環(huán)取代基數(shù)目的取代基的方式。但在該實驗中，只選擇

圖5　朝藿定C的裂解途徑

質(zhì)譜技術(shù)，尤其是軟電離技術(shù)的發(fā)展，使得質(zhì)譜包含了大量的化合物結(jié)構(gòu)信息，不過，相同的樣品在不同的參數(shù)條件和儀器的基礎(chǔ)上，裂解方式有微小的不同[3]，但總體來說，主要的裂解規(guī)律呈現(xiàn)一致性，對于其裂解規(guī)律仍需要進一步進行研究。

參考文獻

[1] 梁艷，于世鋒，陳衛(wèi)軍，等．山奈酚的電噴霧質(zhì)譜裂解途徑[J] ．應用化學，2009，26（10）：1250-1252．

[2] 徐英，董靜，王弘，等．電噴霧-離子阱-飛行時間質(zhì)譜聯(lián)用研究黃酮和異黃酮苷元C環(huán)上的裂解規(guī)律[J] ．高等學校化學學報，2009，30（1）：46-50．

[3] Ye M，Guo D A，Ye G，et al．Analysis of homoisoflavonoids in ophiopogon japonicus by HPLC -DAD-ESI-MSn[J] ．J Am Soc Mass Spectrom，2005（16）：234-243．

[4] Seyoum A，Asres K，El-Fiky F K．Structure-radical scavenging activity relationships of flavonoids[J] ．Phytochemistry，2006（67）：2058-2070．

[5] Procházková D，Bou觢ová I，Wilhelmová N．Antioxidant and prooxidant properties of flavonoids[J] ．Fitoterapia，2011（82）：513-523．

[6] Lotito S B，Zhang W J，Yang C S，et al．Metabolic conversion of dietary flavonoids alters their anti-in?ammatory and antioxidant properties[J] ．Free Radical Biology & Medicine，2011（51）：454-463．

[7] Dehkharghanian M，Adenier H，Vijayalakshmi M A．Study of flavonoids in aqueous spinach extract using positive electrospray ionisation tandem quadrupole mass spectrometry[J] ．Food Chemistry，2010（121）：863-870．

[8] Yanga M，Sunb J H，Lua Z Q，et al．Phytochemical analysis of traditional Chinese medicine using liquid chromatography coupled with mass spectrometry[J] ．Journal of Chromatography A，2009（1216）：2045-2062．

[9] 白玉靜，盧建秋，張宏桂．葒草苷、牡荊苷和葛根素碳苷類化合物的電噴霧質(zhì)譜裂解規(guī)律及解析[J] ．中草藥，2010，41（3）：361-364．

[10] 匡海學．中藥化學[M] ．北京：中國中醫(yī)藥出版社，2003：171．

基金項目：國家自然科學基金項目（30901959）

收稿日期：2013-01-24；

doi：10.11857/j.issn.1674-5124.2013.05.016

文章編號：1674-5124（2013）05-0059-03

文獻標志碼：A

中圖分類號：TQ406.7+2；TQ463+.24；O657.63；R927.2

通訊作者：劉永剛，李江寧，liuyg0228@163.com

作者簡介：林宏英（1976-），女，湖南綏寧縣人，碩士，主要從事中藥分析工作。