原位电离实时直接分析串联质谱法鉴别中药泽泻化学成分

2021-04-28 11:22李先强闫志张玲李宝国马艳妮
化学分析计量 2021年3期
关键词:离子流分子离子泽泻

李先强,闫志,张玲,李宝国,马艳妮

(1.山东中医药大学第一临床医学院,济南 250014; 2.山东中医药大学药学院,济南 250355)

全球共有10 种泽泻属植物,其中中国有泽泻A、窄叶泽泻和草泽泻A三种。中药泽泻为泽泻A[1]植物的干燥块茎。中药泽泻是经典名方泽泻汤中的君药[2–5],具有利水渗湿、泄热、化浊降脂的功效[6],主要用于治疗水肿胀满、小便不利、湿热涩痛痰饮眩晕等病。泽泻的化学成分以原萜烷型四环三萜类为主[7–8],其代表有23-乙酰泽泻醇C、泽泻醇A、24-乙酰泽泻醇A、泽泻醇G、泽泻醇B 及23-乙酰泽泻醇B[9]等成分。近代药理学研究表明[10–11],泽泻中三萜类化合物具有利尿、降血脂、降血压、抗脂肪肝、抗动脉粥样硬化的作用。

目前研究泽泻化学成分的方法主要有比色法[12]、高效液相色谱法[13]、超高效液相色谱法[14]及薄层扫描色谱法[15]。比色法分析结果准确度不高,其余方法不够简便快捷。

近年来,常温常压离子化技术已逐渐成为质谱研究领域的热点。典型代表有实时直接分析质谱(DART MS)[16]和电喷雾解吸电离(DESI)[17]。DART 具有以下优点:可几秒钟分析固体粉末或液体样品,直接、原位,无须任何预处理[16,18];仅需要不足1 μL 液体或少许颗粒,就可以产生单电荷离子,谱图解析更简单,无加合盐离子产生,离子信号仅包括所有能离子化的待测组分,产生[M+H]+或[M–H]–离子;离子抑制效应小,即使有高浓度盐和基质存在也可显示强的离子信号;无溶剂效应,使用任何溶剂溶解样品,均可直接分析,操作非常简便。因此DART 自2005 年出现以来,在食品安全[19]、环境监测、爆炸物检测以及生物医药[20]等诸多研究领域均有广泛应用。笔者首次建立了DART MS 方法检测泽泻中三萜类化学成分,为泽泻的快速分析和DART 在中药材化学成分鉴定中的应用提供参考。

1 实验部分

1.1 主要仪器与材料

DART 实时直接分析离子源:美国Ion Sense 公司。

飞行时间质谱仪:6244 型,美国安捷伦科技有限公司。

泽泻药材:批号为120906,产地为福建,山东菏泽泰山中药饮片有限公司。

1.2 仪器工作条件

1.2.1 DART 参数

DART 正离子;氦气体积流量:4 L/min;气流温度:350 ℃;轨道架移动速率:0.3 mm/s 或手动进样。

1.2.2 TOF 质谱仪参数

碰撞诱导解离电压:200 V;气体流量:6 L/min;扫描方式:正离子全扫描。

1.3 实验步骤

1.3.1 样品预处理

泽泻粉末:泽泻饮片粉碎,过0.15 mm(100 目)筛,取约0.2 g,精密称定,作为试验固体样品。

泽泻提取液:取泽泻0.5 g,精密称定,加入70%甲醇超声20 min,过滤,作为试验液体样品。

1.3.2 DART–MS 法

质谱仪的ESI 源用DART 离子源代替,分析时将泽泻药材粉末或提取液置于DART MS 离子源气体流出口与质谱进样口之间,在正离子模式下,样品分子通过Penning 离子化产生分子离子,离子源通过电晕针高压放电使氦气流成为激发态等离子体,激发态氦原子与空气中的水分子作用快速产生水分子离子,并进一步生成水分子离子簇,然后水分子离子簇与样品分子离子之间发生质子转移,得到质子化的分子离子。最后待测样品分子离子经传送管进入质谱仪进一步分析。

2 结果与讨论

2.1 质谱条件的选择

中药泽泻中的有效成分多为泽泻醇及萜类化合物[21–22],根据DART MS 技术的特点,选择正离子模式进样,离子化温度选择350 ℃[23–24]。

2.2 泽泻样品总离子流质谱图

图1、图2分别为泽泻固体样品、液体样品的总离子流质谱图。图1 中m/z515、487 碎片离子峰与文献中泽泻样品产生的[M+H]+峰一致[25],该峰对应的化学成分为23-乙酰泽泻醇B 和泽泻醇C。此外尚有m/z435、453 和495 等碎片离子。图2 中m/z为491、475、473 的成分经与报道的化学成分比对,确认为泽泻醇A、11-去氧泽泻醇A 以及泽泻醇B。

图1 泽泻固体样品的总离子流图

图2 泽泻液体样品的总离子流图

2.3 泽泻样品鉴定结果

将质谱图与文献[26–28]中的化学成分相比较,结合化学式与相对分子质量,泽泻中的化学成分定性结果见表1。

表1 泽泻已鉴别出的组分

2.4 比对试验

参考文献[27],釆用高效液相色谱与飞行时间质谱联用(HPLC–TOF–MS)技术,在正离子检测模式下用全扫描方式获得高分辨质谱数据,所得质谱数据与本实验所得数据一致。说明本方法切实可行。

3 结语

采用DART MS 法分别对中药泽泻粉末和泽泻提取液进行检测,通过对质谱图分析,共鉴别出12种不同的化合物,可以据此对中药泽泻质量进行初步评价。本方法不需要复杂的样品前处理操作以及色谱分离过程,相比于传统的色谱方法减少了试剂的消耗,具有检测速度快等优点。全扫描模式下的实时直接分析质谱的特征图谱蕴含了丰富的信息,通过解析质谱图并与文献信息相比对,可对样品进行全面表征,从而给样品定性。DART MS 分析方法能够给出中草药成分的整体化学轮廓,可用于评价中草药质量的稳定性,追溯基源,鉴别真伪[30],在快速评价中草药质量方面有着重要意义。该方法未采用对照品,其研究结果对不使用对照品进行泽泻的质谱鉴别提供了参考依据。因其具有原位、简单、快速、准确等特点,在快速真伪定性鉴别、高通量筛查或快速定量分析中具有优势和应用前景,可以在中药材成分预期检测中发挥重要的作用。

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