電噴霧-質譜研究A環不同取代基對黃酮類化合物裂解途徑的影響

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電噴霧-質譜研究A環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.北京中醫藥大學，北京100102；2.北京市藥品監督管理局，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-質譜法（ESI-MS）研究A環不同取代基對自身裂解途徑的影響。結果發現，該類化合物主要發生了脫糖、脫CO、脫水和RDA反應，進一步分析發現，A環上不同的取代基對自身質譜裂解途經影響較大，其裂解途徑有顯著差異，且H2O分子的丟失可以成為判斷A環取代基信息的一種方法。A環取代基不同黃酮類化合物的質譜裂解規律有助于復雜黃酮類化合物的快速檢測和結構解析。

關鍵詞：電噴霧-質譜；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療作用[1-7]。近年來，隨著分析技術的發展，以發現活性成分為目的的中藥及天然藥物研究已經進入了較為快速的階段，如何借助先進的分析技術較快地發現和分析中藥及天然產物中活性成分成為天然藥物化學領域的關鍵問題之一。質譜技術具有快速、靈敏的特點，已經成為一種主要研究手段[8-10]。隨著軟電離技術的發展，質譜裂解呈現出一些新的特點和規律，但現在的研究比較零散，缺乏系統性，研究大多停留在裂解機制，上升到規律的報道較少。本文選用一系列A環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-質譜裂解規律，初步總結A環不同取代基黃酮類化合物的ESI-MS/MS裂解規律，為以后研究黃酮類成分的質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串聯三重四極桿質譜儀，電噴霧離子源，Xcalibur 2.1軟件系統（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，結構式見圖1。

圖1　5個化合物的結構

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。檢測中發現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譜裂解途徑一致。可能的裂解途徑如圖2所示。

圖2　槲皮素的裂解途徑

2.2野黃芩苷和黃芩苷的質譜裂解途徑

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5，6，7位上有3個羥基易發生脫水反應。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構類似，其裂解途徑一致。該實驗結果也證明C環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環不同取代基的黃酮類化合物的裂解途徑的研究，發現這些化合物均能脫CO，除了槲皮素外均能發生RDA裂解，A環有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環有兩個取代基不易發生脫水反應，有3個取代基容易發生脫水反應，從而可以將有沒有脫水中性分子作為判斷A環取代基數目的取代基的方式。但在該實驗中，只選擇

圖5　朝藿定C的裂解途徑

質譜技術，尤其是軟電離技術的發展，使得質譜包含了大量的化合物結構信息，不過，相同的樣品在不同的參數條件和儀器的基礎上，裂解方式有微小的不同[3]，但總體來說，主要的裂解規律呈現一致性，對于其裂解規律仍需要進一步進行研究。

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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。