何 弦 唐晓花 闫海全 李崇瑛
(1.成都理工大学材料与化学化工学院,四川 成都,610059;2.广西钦州市钦南区沙埠中学,广西 钦州,535000;3.四川省泸州市环境保护监测站,四川 泸州,646000)
三七为五加科人参属,在我国传统名贵中药材中具有较重要的地位,是驰名中外的“云南白药”的主要功能成分[1],我国广西是传统产区之一。在中国传统中医中发挥活血化瘀和消肿定痛的功效[2]。研究发现,三七中含有的皂苷化合物是具有特征性的活性成分,对它们的深入研究已成为业界技术热点。三七总皂苷和单体皂苷含量测定研究以及三七总皂苷化合物稳定性已有较多报道[3-6],但普遍采用可靠性较低的色谱分离-紫外检测并用对照品进行定性的方法,而可靠性更高的质谱应用近几年才有所报道[7-8]。但由于三七成分复杂,准确鉴定其成分要靠高分辨色谱-质谱才能完成。
笔者建立了三七中皂苷含量的液相色谱分离-飞行时间质谱鉴定方法,对广西三七中的主要皂苷化合物进行了确认,飞行时间质谱的高分辨率保证了结果的准确性。实验结果表明人参皂苷Rg1、人参皂苷Re、三七皂苷R1、人参皂苷Rb1、人参皂苷Rd等是广西三七中皂苷化合物的主要类型。
液相色谱-质谱联用仪:Waters Q-Tof-2,美国Waters公司;恒温水浴锅:HH-Z4,巩义市英裕高科仪器厂;精密电子天平:BSA224S,北京赛多利斯仪器系统有限公司;电热恒温鼓风干燥箱:DHG,上海一恒科技有限公司;三七总皂苷样品:95%~99%,广西昌州天然产物开发有限公司;甲醇:色谱纯,浙江黄岩化学试剂有限公司;乙腈:色谱纯,国药集团化学试剂有限公司;高纯氮气:99.999%,广汉市氨源化工有限公司;实验所用其他试剂均为分析纯,实验用水为一级水。
精密称取三七总皂苷0.25g(精确至0.01g),置于250mL容量瓶中,用高纯水溶解并稀释至标线,制得1mg/mL三七总皂苷样品溶液。
1.3.1 高效液相色谱仪
色谱柱:Kromasil C18(200mm×4.6mm,5μm);流速:1mL/min;检测波长:202nm;实验温度:室温;梯度洗脱条件:流动相为乙腈-水,采用梯度洗脱,洗脱程序见表1,进样量:20μL。
表1 流动相梯度洗脱条件
1.3.2 质谱仪
检测模式:负离子模式;雾化器压力:0.34MPa;毛细管电压:3600V;碎片器电压:100V;氮气流量:10L/min;氮气温度:300.0℃。
在1.4.1高效液相仪器工作条件下,三七总皂苷标准样品溶液的总离子流图如图1。
由图1可见,用乙腈和水进行梯度洗脱可以在Kromasil C18色谱柱中对三七总皂苷样品中的化合物进行较好的基线分离,为后续质谱定性鉴定中获得可解释的质谱图提供了基础。
由于皂苷化合物易形成脱氢负离子和脱糖负离子,预计电喷雾负离子质谱模式便可对皂苷化合物进行有效的定性鉴定。
在1.4.2质谱仪工作条件下,对图1中含量较丰富的5种化合物(1,2,3,4,5号峰,分别对应人参皂苷Rg,Re,R1,Rb1,Rd)进行质谱鉴定,质谱图见图2,质谱数据及碎片归属解析结果见表2。
图1 三七总皂苷总离子流图
图2 5种皂苷化合物质谱图
皂苷化合物中的醇型皂苷元的羟基易电离形成脱氢负离子[M-H]-,从该离子的m/z值即可获得未知皂苷化合物的分子量。皂苷化合物中糖分子在电喷雾条件下即可与苷元分子断裂形成脱糖碎片离子,根据不同皂苷化合物皂苷元种类、糖分子种类及数量,即可对碎片离子进行解释并对皂苷化合物进行可靠的定性鉴定。
表2 三七中五种皂苷化合物的质谱碎片分析结果
(1)三七总皂苷成分复杂、种类繁多、极性差异较大,采用梯度洗脱液相色谱才能在较短时间内获得较好的分离效果,但还不足以完成所有成分的基线分离。
(2)醇型皂苷元的羟基易电离形成负离子,且糖分子在电喷雾条件下即可与苷元分子断裂形成碎片离子,因此用电喷雾负离子模式对皂苷化合物进行质谱鉴定更有效,且TOF-MS的高分辨率保证了定性鉴定结果的准确性。
(3)广西三七中含有较丰富的人参皂苷Rg1、人参皂苷Re、三七皂苷R1、人参皂苷Rb1、人参皂苷Rd等皂苷化合物,是三七中的上品,既可入药也可食补。
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