傅 予,梁 健,白 央,達娃卓瑪,白冰如,丁立生

(1.中國科學(xué)院成都生物研究所,四川成都 610041;2.西藏自治區(qū)食品藥品檢驗所,西藏拉薩 850000)

尼泊爾黃堇中總生物堿的串聯(lián)質(zhì)譜分析

傅 予1,梁 健1,白 央2,達娃卓瑪2,白冰如1,丁立生1

(1.中國科學(xué)院成都生物研究所,四川成都 610041;2.西藏自治區(qū)食品藥品檢驗所,西藏拉薩 850000)

采用電噴霧串聯(lián)質(zhì)譜(ESI-MS/MS)法對尼泊爾黃堇中總生物堿進行分析。由一級質(zhì)譜中各成分的準(zhǔn)分子離子峰獲知其相對分子質(zhì)量,再由二級質(zhì)譜的裂解碎片推測其結(jié)構(gòu)特征。結(jié)合純品的串聯(lián)質(zhì)譜分析,直接鑒定出從尼泊爾黃堇總生物堿中已經(jīng)分離得到的10種異喹啉生物堿成分:stylopine(1),tetrahydrothalifendine(2),tetrahydroberberrubine(3),scoulerine(4),sinactine(5),protopine(6),cryptopine(7),α-allocryptopine(8),9-methyl-decumbenine C(9)和6-acetonyl-5,6-dihydrosanguinarine(10);另外還初步推測出2種未從該植物中分離得到的異喹啉生物堿成分。

尼泊爾黃堇;異喹啉生物堿;串聯(lián)質(zhì)譜

尼泊 爾 黃 堇 (Cory dalis hendersonii Hemsl.)為罌粟科(Papaveraceae)紫堇屬植物,主要分布于我國西藏海拔4 200～5 200 m的區(qū)域。尼泊爾黃堇作為傳統(tǒng)藏藥“日棍”,主要用于治療發(fā)熱和高血壓,另外對肝炎也有一定的療效[1]。該藏藥材含有豐富的異喹啉生物堿[2-3]。Sturm等[4]利用電噴霧串聯(lián)質(zhì)譜對歐洲紫堇屬植物進行了研究。本工作對尼泊爾黃堇地上部分的總生物堿進行電噴霧串聯(lián)質(zhì)譜(ESI-MS/ MS)分析,共鑒定出在該植物中已經(jīng)分離得到的10種生物堿成分(1～10),并初步推測出2種還未從該種植物中分離得到的異喹啉生物堿成分(I～II),示于圖1。

圖1 尼泊爾黃堇中的生物堿成分Fig.1 The structures of alkaloids fromCorydalis hendersonii

1 實驗部分

1.1 儀器及實驗條件

ThermoQuest Finnigan LCQDECA型電噴霧質(zhì)譜儀:美國 Finnigan公司產(chǎn)品。所有數(shù)據(jù)采集和處理采用 Finnigan XcaliburTMcore data system Rev.1.2(ThermoQuest Corporation, San Jose,CA,USA)。

1.2 實驗材料

尼泊爾黃堇藥材于2006年采自西藏自治區(qū)的山南地區(qū),由西藏自治區(qū)食品藥品檢驗所格桑索朗副主任藥師鑒定。

1.3 總生物堿提取

將尼泊爾黃堇地上部分粉碎,用85%甲醇室溫浸提3次,每次4天。收集提取液,減壓回收甲醇后,用水分散,以2%鹽酸水溶液調(diào)節(jié)p H 2～3,乙酸乙酯萃取除去脂質(zhì)成分后,用氨水調(diào)節(jié)p H 9～10,再用氯仿萃取,減壓回收溶劑后,得總生物堿。

1.4 實驗條件

電噴霧(ESI)離子源;以正離子模式檢測進行一級質(zhì)譜和二級質(zhì)譜(MS2)測定;質(zhì)譜檢測器參數(shù):霧化殼氣為氮氣(5.52×105Pa),霧化輔助氣為氮氣(1.38×105Pa),毛細管溫度 350℃,噴射電壓4.5 kV,碰撞氣為氮氣,碰撞能量范圍30%～40%,質(zhì)量掃描范圍m/z100～500。

2 結(jié)果與討論

2.1 電噴霧一級質(zhì)譜分析

尼泊爾黃堇總生物堿的質(zhì)譜圖示于圖2。從圖2可見,各異喹啉生物堿的準(zhǔn)分子離子峰[M+H]+或[M+Na]+,12種主要的準(zhǔn)分子離子峰分別為 m/z324、326、328、340、342、354、356、370、386和390。參考從該植物中分離得到的化合物[2]以及下述串聯(lián)質(zhì)譜提供的結(jié)構(gòu)信息,共鑒定出其中的10種化合物:stylopine(1),tetrahydrothalifendine(2),tetrahydroberberrubine (3),scoulerine(4),sinactine(5),protopine(6), crypotopine(7),α-allocryptopine(8),9-methyldecumbenine C(9)和 6-acetonyl-5,6-dihydrosanguinarine(10),其中化合物9為對該植物進行分離純化時獲得的新化合物[2]。

化合物6的準(zhǔn)分子離子峰為基峰,提示其為該植物的主要生物堿成分,與分離純化的結(jié)果相符。

2.2 串聯(lián)質(zhì)譜分析

化合物1、2(3)、4和5在總堿的一級質(zhì)譜圖中,分別可以觀察到其[M+H]+準(zhǔn)分子離子峰m/z324、326、328和340。在分析相應(yīng)化合物純品的二級質(zhì)譜得到的骨架裂解信息時發(fā)現(xiàn),這5種化合物的骨架裂解離子都是通過7,8位和13,14位的骨架斷裂途徑而得到的,這一裂解途徑應(yīng)為原小檗堿型異喹啉生物堿特征的骨架裂解途徑,示于圖3。在總生物堿中以這5種化合物的[M+H]+準(zhǔn)分子離子峰為母離子進行二級質(zhì)譜分析,在二級質(zhì)譜上均能見到脫水、脫甲基和脫甲氧基,以及該骨架裂解的子離子信息,其主要碎片信息列于表1。將這5種化合物的二級質(zhì)譜與從該植物中分離得到的相應(yīng)純品[2]二級質(zhì)譜比對,并參考原小檗堿堿型異喹啉生物堿特征的裂解途徑,分別將其鑒定為5種原小檗堿型的異喹啉類型生物堿:stylopine(1),tetrahydrothalifendine(2),tetrahydroberberrubine (3),scoulerine(4),sinactine(5),其中生物堿2和3的質(zhì)譜行為是相同的。

圖2 尼泊爾黃堇總生物堿的電噴霧正離子質(zhì)譜圖Fig.2 Positive ESI mass spectrum of total alkaloids fromCorydalis hendersonii

化合物6和7(8)在總堿一級質(zhì)譜圖分別可以看到其[M+H]+準(zhǔn)分子離子峰 m/z354和370。在分析相應(yīng)化合物純品的二級質(zhì)譜時發(fā)現(xiàn),這3種化合物的骨架碎片離子也是通過7,8位和13,14位的骨架斷裂途徑而得到的,這一裂解特征也應(yīng)為原鴉片堿型異喹啉生物堿特征的裂解途徑,示于圖4。在總生物堿的串聯(lián)質(zhì)譜中,以這3種化合物[M+H]+準(zhǔn)分子離子峰為母離子進行二級質(zhì)譜分析,在其質(zhì)譜圖上均能見到脫水、脫甲氧基和骨架斷裂的子離子,主要子離子信息列于表2。將其二級質(zhì)譜與從該植物中分離得到的相應(yīng)化合物[2]二級質(zhì)譜比對,同時參考原鴉片堿型異喹啉生物堿特征的裂解途徑,分別將這3種化合物鑒定為3種原鴉片堿型的異喹啉類型生物堿:protopine(6),crypotopine (7)和α-allocryptopine(8)。

由于化合物7和8為同分異構(gòu)體,在一級質(zhì)譜圖上均表現(xiàn)為 m/z370,但是在二級質(zhì)譜中,這2種化合物通過骨架斷裂分別得到不同的骨架碎片離子,列于表2,因此可以通過二級質(zhì)譜將這2種化合物從混合物中區(qū)別并鑒定出來?；衔?的骨架裂解出現(xiàn)m/z206和165,化合物8的骨架裂解出現(xiàn) m/z222和149,而對總堿的m/z370進行二級質(zhì)譜分析,都出現(xiàn)了這4個峰,說明這 2種化合物都存在。從峰強來看, m/z206和165這一組要大于 m/z222和149,提示總堿中化合物7的量要大于化合物8,與分離純化的結(jié)果相符[2]。

表1 化合物1,2(3),4和5的MS/MS主要子離子信息Table 1 Major daughter ions observed in MS/MS spectra of compounds 1,2(3),4 and 5

圖3 原小檗堿型異喹啉生物堿1～5特征骨架斷裂途徑Fig.3 The characteristic MS/MS fragment pathway of compounds 1—5

表2 化合物6,7和8的MS/MS主要子離子信息Table 2 Major daughter ions observed in MS/MS spectra of compounds 6,7 and 8

圖4 原鴉片堿型異喹啉生物堿6～8的特征骨架斷裂途徑Fig.4 The characteristic MS/MS fragment pathway of compounds 6—8

以 m/z386[M+Na]+為母離子進行串聯(lián)質(zhì)譜分析時,在二級質(zhì)譜圖上除了可以觀察到m/z348[M-CH3]+,m/z333[M+HOCH3]+的常規(guī)子離子外,還可以看到 m/z320 [M-CH3-HCO]+和305[M+H-CH3-CO2]+的碎片,這與文獻報道的苯肽異喹啉類生物堿 decumbenine C的特征骨架裂解規(guī)律一致[5],將其推測為 9-methyl-decumbenine C(9)是合理的。

以m/z390為母離子進行串聯(lián)質(zhì)譜分析時,在二級質(zhì)譜圖上可以見到脫甲基、脫水、脫丙酮基、脫甲氧基和脫氮甲基的子離子,說明分子中含有甲基和丙酮基。另外在一級質(zhì)譜中可以觀察到峰度較高的脫丙酮基碎片離子峰(m/z 332),而其分子離子峰 m/z390的豐度并不高,這一現(xiàn)象與文獻[6]報道的一致。因此將該化合物推測為 6-acetonyl-5,6-dihydrosanguinarine (10)是合理的。

在尼泊爾黃堇總生物堿一級質(zhì)譜上還可以看到豐度較高的2個準(zhǔn)分子離子峰 m/z342 (Ⅰ)和356(Ⅱ),分別以這2種化合物的準(zhǔn)分子離子峰為母離子進行二級質(zhì)譜分析。在化合物Ⅰ的二級質(zhì)譜圖中可以觀察到 m/z324 [M+H-H2O]+和 309[M+H-H2OCH3]+的子離子,以及m/z194和149這2種骨架裂解離子信息;在化合物Ⅱ的二級質(zhì)譜圖中可以觀察到 m/z338[M+H-H2O]+,323 [M+H-H2O-CH3]+和307[M+H-H2O-OCH3]+的子離子,以及m/z208和149的骨架裂解離子信息。根據(jù)前面總結(jié)出的該種植物中異喹啉類生物堿骨架裂解規(guī)律,推測這2種化合物均為原鴉片堿型的異喹啉生物堿,前者可能是普托品的代謝產(chǎn)物[7],后者應(yīng)為izmirine[8],其結(jié)構(gòu)示于圖1。

[1]中國科學(xué)院西北高原生物研究所.藏藥志[M].青海:青海人民出版社,1991:350-351.

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Tandem Mass Spectrometry Analysis of Total Alkaloids fromCorydalis hendersonii

FU Yu1,LIANGJian1,BAI Yang2,DAWA Zhuo-ma2,BAI Bing-ru1,DING Li-sheng1
(1.Chengdu Institute of Biology,Chinese Academy of Sciences,Chengdu610041,China; 2.Tibet A utonomous Region Institute f or Food and Drug Control,L hasa850000,China)

Electrospray ionization tandem mass spectrometry(ESI-MS/MS)was used to analyze the total alkaloids fromCory dalis hendersonii.Based on the information of pseudo molecular ions and daughter ions,which were obtained from ESI-MS and tandem mass spectrometry,total of 10 main alkaloids are suggested as stylopine(1),tetrahydrothalifendine (2),tetrahydroberberrubine(3),scoulerine(4),sinactine(5),protopine(6),cryptopine (7),α-allocryptopine(8),9-methyl-decumbenine C(9),and 6-acetonyl-5,6-dihydrosanguinarine(10),respectively.

Cory dalis hendersonii;isoquinoline alkaloid;tandem mass spectrometry

O 657.63

A

1004-2997(2010)02-0098-05

2009-06-15;

2009-08-21

國家自然科學(xué)基金項目(30572254)資助

傅 予(1982～),女(漢族),天津人,碩士研究生,藥物化學(xué)專業(yè)。E-mail:fyyyyy_82@126.com

丁立生(1958～),男(漢族),云南昭通人,研究員,從事天然藥物化學(xué)研究。E-mail:lsding@cib.ac.cn