灯盏花石油醚部分化学成分的HPLC-ESI-MS/MS分析

2011-07-25 09:10潘志权
化学与生物工程 2011年5期
关键词:分子离子乙素灯盏

高 婷,胡 倩,潘志权

(武汉工程大学化工与制药学院 绿色化工过程省部共建教育部重点实验室,湖北 武汉 430073)

灯盏花,又名灯盏细辛,为菊科飞蓬属短葶飞蓬(Erigeronbreviscapus(vant.) Hand.-mass)的干燥全草。主要分布于我国的西南地区,其性寒,味微苦,甘温辛,具有散热解表、活血化瘀、通经活络、舒经治瘫、祛风除湿和消炎止痛等功效[1]。自1979年以来,灯盏花已被制成针剂和片剂应用于临床,主要用于治疗缺血性心脑血管疾病[2]。

近年来,国内外学者对灯盏花进行了化学成分的研究,从中分离鉴定得到60多种成分[3~5],主要成分为黄酮及黄酮苷类、芳香酸类、萜类、糖苷(主要是灯盏花苷)类。其中灯盏花素(含灯盏甲素和灯盏乙素)被认为是灯盏花中的主要活性成分。

HPLC-ESI-MS/MS技术具有分析速度快、分辨率高、灵敏度高的特点,能在线提供每个谱峰的分子量和结构信息,可以快速鉴定出分析样品的成分。作者在此采用HPLC-ESI-MS/MS方法对灯盏花的石油醚部分进行成分分析,为灯盏花的研究开发及其质量标准的建立提供了基础数据。

1 实验

1.1 材料、试剂和仪器

灯盏花全草由云南省红河千山生物工程有限公司提供。

乙醇、石油醚(60~90℃)、甲酸、乙酸、乙酸铵,分析纯;甲醇、乙腈,色谱纯;MilliQ水。

高效液相色谱泵(DIONEX公司),DIONEX C18色谱柱(4.6 mm×250 mm,5 μm),离子阱质谱,电喷雾接口,工作站及数据处理系统(美国,Finnigan公司)。

1.2 样品制备

称取5.0 g灯盏花全草粉末置具塞烧瓶中,加入150 mL 70%乙醇,超声萃取1 h;低温减压回收溶剂,得粗浸膏1.5 g;将粗浸膏混悬于10 mL水中,用石油醚 (3×10 mL) 萃取,低温减压回收溶剂,得石油醚浸膏0.32 g;用甲醇将石油醚浸膏配成浓度为1.0 mg·mL-1的溶液,取适量离心5 min(1200 r·min-1),吸取上清液10 mL,过0.45 μm滤膜后待用。

1.3 测试条件

色谱条件:流动相A为水(含0.1%甲酸)、B为乙腈;柱温20℃;检测波长321 nm;流速0.8 mL·min-1;进样量20 μL。梯度洗脱:0~5 min,A相77%,B相23%;5~10 min,B相从23%升至30%,A相相应降至70%;10~12 min,B相从30%逐渐升至45%,A相相应降至55%;12~15 min,B相从45%升至50%,A相相应降至50%;15~20 min,B相从50%逐渐升至55%,A相相应降至45%;20~40 min,A相为45%,B相为55%。

质谱条件:鞘气为45 unit·min-1;喷雾电压为4.5 kV;加热毛细管温度为300℃。正负离子模式检测,扫描范围m/z为150~1000,二级质谱打碎能量范围为25%~30%。

2 结果与讨论

2.1 提取液中主要成分分离

流动相条件经优化选择,确定乙腈-0.1%甲酸为流动相进行梯度洗脱,33 min内可将各组分较好地分离。灯盏花石油醚部分样品经高效液相色谱分离后得到20个色谱峰,其中5个峰由于离子化不好,基线干扰较大,未取得质谱数据。灯盏花石油醚提取物在相应的总离子流图(图1)中分别编号为峰1~5。

图1 灯盏花石油醚浸提物在正模式(a)和负模式(b)的总离子流图

2.2 化合物的鉴定

根据样品的来源,已知样品中可能含有灯盏乙素、灯盏甲素、芹菜素等,通过分析MS/MS信息,并与已报道的文献资料相对照,鉴定出其中两种黄酮为灯盏甲素和芹菜素,此外推测出其中含有黄芩苷、芹菜素-7-O-β-D-葡萄糖苷、山矾碱或阿西米罗宾。

峰1~5的质谱图见图2~6。

图2 峰1的MS和MS2谱图

化合物1(tR=6.18 min),紫外光谱在280 nm 和355 nm处有最大吸收,显示黄酮类化合物的特征吸收峰。由图2可知,化合物1一级质谱的分子离子峰为m/z463 [M+H]+,推测分子质量M=462,其二级质谱图出现碎片离子峰m/z287 [M+1-176]+,即为失去葡萄糖醛酸后的苷元碎片离子峰。根据样品来源及与文献对比[6],判断化合物1为灯盏乙素。

图3 峰2的MS和MS2谱图

化合物2(tR=8.95 min),紫外光谱在270 nm、330 nm处有吸收峰,为典型的黄酮类化合物紫外的带Ⅰ和带Ⅱ特征峰。由图3可知,化合物2一级质谱的分子离子峰为m/z447 [M+H]+,推测分子质量M=446,其二级质谱图出现碎片离子峰m/z271 [M+1-176]+,即为失去葡萄糖醛酸后的苷元碎片离子峰。化合物2与灯盏乙素分子量相差16,主要的二级碎片也相差16,推测该化合物比灯盏乙素少了一个羟基,结合文献报道[6],判断化合物2为黄芩苷。

图4 峰3的MS和MS2谱图

化合物3(tR=15.55 min),紫外光谱在290 nm处有一个吸收峰。由图4可知,化合物3一级质谱的分子离子峰为m/z268 [M+H]+,推测分子质量M=267,说明分子中含有奇数个N,化合物二级和三级质谱的主要碎片峰为m/z251和222,根据文献[7],符合该分子量和电喷雾规律的化合物有两个同分异构体,分别为山矾碱和阿西米罗宾。由于缺乏其它信息,无法确认属于哪一种化合物。

图5 峰4的MS和MS2谱图

化合物4(tR=16.04 min),紫外光谱在295 nm处有最大吸收。由图5可知,化合物4一级质谱的分子离子峰为m/z433 [M+H]+,推测分子质量M=432,其二级质谱没有给出质谱数据。根据样品来源和文献对比[8],判断化合物4为芹菜素-7-O-β-D-葡萄糖苷。

图6 峰5的MS和MS2谱图

化合物5(tR=17.12 min),紫外光谱在265 nm和335 nm处有最大吸收,显示黄酮化合物的特征吸收。

由图5可知,化合物5一级质谱的分子离子峰为m/z269 [M-H]-,推测分子质量M=270,其二级质谱的主要碎片峰为m/z225,根据样品来源及文献对比,与标准品芹菜素对照且紫外吸收也一致,故判断化合物5为芹菜素。

3 结论

运用HPLC-ESI-MS/MS技术对灯盏花石油醚提取物复杂成分进行了快速的分离和表征。根据质谱和串联质谱,并结合UV谱图及文献报道对灯盏花HPLC分离出的20个主要峰进行分析,确定了5个主要成分的可能结构,分别为灯盏乙素、黄芩苷、芹菜素、芹菜素-7-O-β-D-葡萄糖苷、山矾碱或阿西米罗宾。这些成分在灯盏花化学成分分析中曾有报道。从总离子流色谱图可以看出,灯盏花石油醚部位所含的成分十分复杂,一些量大的化合物还未能鉴定,有待进一步的研究。

[1] 国家药典委员会.中华人民共和国药典(一部)[M].北京:化学工业出版社,2005:100.

[2] 刘长庚,黄生高,范国才.灯盏花的研究进展[J].中华医学写作杂志,2005,12(14):1239-1243.

[3] 张卫东,陈万生,王永红.灯盏花黄酮苷化学成分的研究[J].中草药,2000,31(8):565-566.

[4] 黄洪波,包文芳,杨芳芳,等.灯盏花的化学成分研究[J].沈阳药科大学学报,2001,18(4):266-267,293.

[5] 王玲,肖艳华,胡倩,等.灯盏花素研究进展[J].化学与生物工程,2007,24(9):9-12.

[6] 梁振,段继诚,张维冰,等.HPLC-ESI-MS/MS对灯盏花提取液中主要成分的分离定性[J].分析科学学报,2004,20(2):129-132.

[7] 丛浦珠,李笋玉.天然有机质谱学[M].北京:中国医药科技出版社,2003:274.

[8] 张卫东,陈万生,王永红,等.灯盏花中两个新苷类化合物的结构鉴定[J].中国中药杂志,2001,26(10):689-690.

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