王天山

（海南師范大學 化學與化工學院，熱帶藥用資源化學教育部重點實驗室，海南 海口 571158）

木脂素普遍存在于植物中，是一類重要的次生代謝產(chǎn)物，也是多種中草藥的活性成分，具有廣泛的生物活性[1-3]。Seselinone 和rumphiin均屬于木脂素類化合物，是從香花暗羅（Polyalthia rumphii）的醇提取物中分離得到的[4]。這兩個化合物的化學結構很相似，都擁有相同的多取代苯基，即3，4，5-三甲氧苯基，另外7和7′位也都被氧化；化學結構不同的地方主要是rumphiin在C-9沒有與7′位的氧鍵合形成四氫呋喃環(huán)。Vladi?nol D 是橄欖（Chinese olive）、川木香（Dolomiaea souliei（Franch.）C.Shih）和銀葉安息香（Styrax argentifoliusH.L.Li）等多種藥用植物的活性成分[5-7]，magnone A 和magnone B是望春花（Magnolia biondiiPamp.）的主要化學成分，具有多種生物活性[8]，它們的化學骨架與seselinone 一樣，差別只在于苯環(huán)上的氧化取代基，此類結構的衍生物在植物的次生代謝產(chǎn)物中非常常見。本文采用二級電噴霧離子阱質譜技術研究這兩個化合物質譜裂解的異同之處，分析化學結構相同部分可能存在的相同或相似的質譜裂解行為，并闡述化學結構不同部分所表現(xiàn)出來的各自的裂解特性，發(fā)現(xiàn)可能的診斷性碎片離子。該研究結果可為利用在線質譜（各種串聯(lián)質譜）技術分析這些化合物以及它們的結構衍生物提供數(shù)據(jù)參考，也為快速地分析從中草藥中提取的此類化合物并進行質譜鑒定提供可行的數(shù)據(jù)信息。

圖1 Seselinone（A）和rumphiin（B）的化學結構Figure 1 Chemical structures of seselinone（A）and rumphiin（B）

1 材料與方法

1.1 儀器與材料

Esquire HCT 型電噴霧離子阱質譜儀，德國Bruker 公司，配備電噴霧離子源（ESI）和Esquire Control 操作系統(tǒng)；FA1604型電子天平，上海良平儀器儀表有限公司。

Seselinone 和rumphiin 單體，采用色譜技術從藥用植物香花暗羅（Polyalthia rumphii）的醇提取液中分離純化得到；甲醇（色譜純級），美國TEDIA/天地化學試劑。

1.2 質譜條件

質譜實驗均在Esquire HCT型離子阱質譜儀上完成，采用ESI正離子模式掃描；噴霧電壓為3.5 kV，金屬加熱毛細管溫度為320 ℃，毛細管電壓120～130 V；樣品以4μL/min的速度由蠕動泵進入質譜儀；氮氣作為鞘氣和輔助氣，鞘氣流量為5 psi；碰撞池中碰撞氣體為氦氣，進行二級質譜實驗時采用碰撞誘導解離模式（CID）獲得化合物準分子離子的二級質譜，碰撞能量根據(jù)測試需要進行系統(tǒng)自動優(yōu)化，質量檢測范圍為自動全掃描。

2 結果與討論

2.1 Seselinone的質譜裂解行為

Seselinone（C24H30O9）在電噴霧一級質譜的正離子模式下得到兩種準分子離子峰，分別是[M+K]+和[M+Na]+，對應m/z501和485離子。選擇高能氦氣轟擊m/z501離子后得到對應的二級質譜（圖2）。發(fā)現(xiàn)該化合物主要存在兩種裂解途徑（圖3），第一種裂解途徑是斷裂四氫呋喃環(huán)上面的取代基后得到具有芳香性的呋喃型離子。8′位的羥甲基與H-7′斷裂脫掉一個甲醇分子（32 Da）后，再從8位和9位丟失一個中性H2分子生成呋喃型的碎片離子m/z467。離子m/z467在苯環(huán)上從甲氧基丟失-CH2O-（30 Da）中性碎片即可得到子離子m/z437；此碎片離子m/z437 也可能是經(jīng)過m/z469→439→437 的路徑生成的。由此可見，不論是先脫掉H2分子還是先丟失-CH2O-中性碎片，最終都要生成穩(wěn)定的具有芳香性的呋喃型離子。在此二級質譜圖中還發(fā)現(xiàn)m/z331和m/z301兩個呋喃型碎片離子。

圖2 碰撞誘導解離技術處理seselinone的電噴霧二級質譜圖Figure 2 ESI-MS/MS spectrum of seselinone by CID fragmentation

圖3 Seselinone可能的主要質譜裂解途徑（Ar=3，4，5-三甲氧苯基）Figure 3 Proposed fragmentation pathway of seselinone (Ar=3，4，5-trimethoxyphenyl)

第二種裂解的途徑是四氫呋喃環(huán)開裂，在二級譜中C8-C9和C7′-C8′鍵均裂后生成C8=C8′雙鍵型離子m/z291，C8-C8′和C9-O單鍵均裂后生成C8=C9雙鍵型離子m/z222。再次經(jīng)過質譜系統(tǒng)自動優(yōu)化后的二級質譜中出現(xiàn)一個m/z195碎片離子，這是受到Na+的誘導使C7-C8單鍵異裂而生成，歸屬為3，4，5-三甲氧苯甲?；x子，此碎片離子可作為木脂素苯基中取代基種類和數(shù)量的判斷依據(jù)。

此外，本文還考察了seselinone另外一個準分子離子峰[M+Na]+=485的二級質譜，結果顯示四氫呋喃環(huán)上取代基的裂解依然是它的主要裂解方式，雖然沒有觀察到m/z195的特征碎片離子，但還是發(fā)現(xiàn)與其相關的碎片離子m/z267，即[M-195]+離子。

2.2 Rumphiin的質譜裂解行為

Rumphiin（C24H28O9）在電噴霧一級質譜的正離子模式顯示m/z483為準分子離子峰[M+Na]+。使用一定碰撞能量的氣體轟擊準分子離子峰m/z483使其裂解。在二級譜圖（圖4）中，發(fā)現(xiàn)一個與seselinone相同的碎片離子m/z195，即3，4，5-三甲氧苯甲酰基正離子。比較有意義的裂解還是OH-9′上的氫與7′位的C=O發(fā)生麥氏（Mclatterty）重排，丟失一個中性甲醛分子后生成特征的重排離子m/z453。在低質荷比區(qū)的離子m/z220比m/z243減少了23 Da，可能是丟失加合Na離子所致，推測它們是由C9-H與C8-C8′鍵同時裂解而生成炔基正離子。與準分子離子峰m/z483相比較，碎片離子m/z465和437依次減少18 Da和28 Da，分別歸屬為由OH-9′的脫水和7位（或7′位）C=O的脫羧反應所生成的離子。Rumphiin可能的主要質譜裂解途徑見圖5。

圖4 碰撞誘導解離技術處理Rumphiin的電噴霧二級質譜圖Figure 4 ESI-MS/MS spectrum of rumphiin by CID fragmentation

圖5 Rumphiin可能的主要質譜裂解途徑（Ar=3，4，5-三甲氧苯基）Figure 5 Proposed fragmentation pathway of rumphiin (Ar=3，4，5-trimethoxyphenyl)

3 結論

采用電噴霧離子阱質譜技術研究兩種化學結構相似的木脂素類化合物的質譜裂解行為。通過CID技術使用氦氣轟擊各自化合物的準分子離子峰得到相應的碎片離子，并研究這些碎片離子的可能裂解途徑。研究結果表明，seselinone主要是斷裂掉四氫呋喃環(huán)上7′位和8′位上的取代基，再從8位和9位丟失一個中性H2分子而生成穩(wěn)定的呋喃型正離子，如m/z467，437，331和301；此外四氫呋喃環(huán)在C8-C9和C7′-C8′開裂后生成一個碳碳雙鍵，此雙鍵與苯環(huán)共軛生成一個穩(wěn)定的正離子，如m/z291和222。從化學結構看，rumphiin的烷基沒有鍵合成四氫呋喃環(huán)，其特征性的裂解是在烷基部分發(fā)生麥氏重排丟失一個中性甲醛分子而得到[M+Na-HCHO]+的重排離子峰m/z453，以及烷基開裂得到炔基型正離子m/z220。

通過比較這兩個化合物的二級質譜數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，它們都出現(xiàn)了一個m/z195的碎片離子峰（歸屬為3，4，5-三甲氧苯甲?；x子）或者是與此碎片相關的[M-195]+離子峰。這可能是由于受到加合金屬離子（Na+或K+）誘導后在?；幇l(fā)生異裂，此離子可作為判斷木脂素苯基上取代基的種類和數(shù)量的一個參考依據(jù)。