基于液相色谱-质谱技术分析木蝴蝶中化学成分
2019-09-04陈丽娜杨明时东方刘春明
陈丽娜,杨明,时东方,刘春明
(长春师范大学 中心实验室,吉林长春 130032)
木蝴蝶,又名千层纸、玉蝴蝶、破故纸等,是一种重要的中药材,对咽痛喉痹、声音嘶哑、咳嗽、肝胃气痛、浸淫疮等症状有显著疗效[1-2]。木蝴蝶化学成分以黄酮及其苷类为主,此外还有挥发油、对羟基苯乙醇和环己醇类、紫碱类、有机酸类化合物等,而黄酮类是其主要活性成分[3-5]。据报道,木蝴蝶的黄酮类成分具有抗炎、抗氧化、降糖、抑制病毒及肿瘤生长等药理作用[6]。
木蝴蝶中黄酮种类繁多,准确快速地鉴定其结构对于监控木蝴蝶的质量具有重要意义。本研究对木蝴蝶甲醇提取物中化学成分进行研究,根据相对分子质量、分子碎片峰、紫外吸收光谱等参数,分析了木蝴蝶中已发现和可能存在的化学成分,建立了木蝴蝶中化学成分快速鉴定方法,为其质量评价方法提供依据。
1 实验部分
1.1 仪器与试剂
高效液相色谱仪(2695,Waters,美国)、高效液相色谱-线性离子阱质谱联用仪(LTQ-Fleet,Thermo Fisher,美国)、超声清洗仪(BS-250E,中国昆山超声仪器有限公司)、超纯水仪(Microcon YM-100,Millipore,美国)。
木蝴蝶药材(购自长春中东大药房)、甲醇(分析纯,北京化工厂)、乙腈(色谱纯,Fisher,美国)、实验用水为经Milli-Q超纯水系统处理后的超纯水。
1.2 样品提取
将干燥的木蝴蝶种子粉碎,精密称取1 g粉末,加入 25 mL 甲醇超声提取 10 min,于 4000r/min 下离心5 min,将上清液转移到50mL容量瓶中,残渣在相同条件下提取一次,合并提取液,用甲醇定容。取1mL该溶液过0.45 μm滤膜,待测。
1.3 液相色谱条件
色谱柱为 Waters SunFire C18色谱柱(250mm×4.6mm,5μm),柱温:40 ℃,流动相A为乙腈,流动相B为纯水,流速为0.5 mL/min,色谱洗脱梯度见表1,进样量为10μL,检测波长为360 nm。
表1 色谱洗脱梯度
1.4 质谱条件
质谱分析采用电喷雾电离源(ESI),喷雾电压为4.5kV,负离子检测模式,扫描范围为m/z100~1000,鞘气为氮气,流速为20 bar,毛细管温度为250℃,毛细管电压为20V。
2 结果与讨论
2.1 液相色谱条件的优化
以超纯水作为水相,分别考察乙腈和甲醇作为有机相的分离效果。发现甲醇和水为流动相时可以达到基线分离,但是色谱峰形较差,并且洗脱时间较长,所以采用乙腈作为有机相。进一步优化洗脱梯度,最终实现了各化合物的有效分离。木蝴蝶提取物的总离子流图见图1。
图1 木蝴蝶提取液的LC-ESI-MS负离子模式总离子流图
2.2 HPLC-DAD-ESI-MS分析木蝴蝶甲醇提取物
化合物的保留时间及质谱信息等见表2,紫外吸收光谱图见图2、3。在实验条件下,共从木蝴蝶甲醇提取物中分离得到10个化学成分,总离子流图见图1,可以看见10个化学成分都获得了基线分离。化合物1的保留时间为4.69 min,特征离子为593,通过查阅文献证明该化合物为木蝴蝶苷b。光谱实验表明该化合物有2个紫外吸收波长,分别为215 nm和273 nm,与其化合物的特征吸收一致,进一步证明了这一推论。按照同样的方式,确认化合物3、4、6、7、8、9、10分别为2α,3β-二羟基羽扇豆醇、黄芩苷、腺苷、白杨素-7-葡萄糖酸苷、黄芩苷元、羽扇豆醇、白杨黄素。
图2 2种化学成分的紫外吸收光谱图
图3 6种化学成分的紫外吸收光谱图
表2 木蝴蝶中鉴定化合物的LC-MSn信息
3 结论
本研究以HPLC-DAD-ESI-MSn技术作为研究手段,探讨了木蝴蝶甲醇提取物主要化学成分的分析方法。该方法采用高效液相色谱法对混合化合物进行分离,采用DAD检测器和电喷雾质谱法对目标成分进行结构确认,通过将所得到的光谱图和质谱数据与文献进行对照,确定了8种化合物的结构,分别为木蝴蝶苷b、2α,3β-二羟基羽扇豆醇、黄芩苷、腺苷、白杨素-7-葡萄糖酸苷、黄芩苷元、羽扇豆醇、白杨黄素。