基于超高分辨率液质的北刘寄奴药材中化学成分分析

胡恩明,王道平

(贵州医科大学省部共建药用植物功效与利用国家重点实验室,贵州 贵阳 550014;贵州省中国科学院天然产物化学重点实验室,贵州 贵阳 550014)

北刘寄奴为玄参科阴行草属的干燥全草[1-2],又名阴行草、金钟茵陈、灵茵草等,首次见载于《本草原始》,民间用于跌打损伤、外伤出血、瘀血经闭、血痢、血淋、湿热黄疸、水肿腹胀等[1-4]。在我国华北、西南等地区均有分布,现有少量研究中,该药材中化学成分主要为黄酮类的木犀草素、木犀草苷、槲皮素-3-O-β-D-葡萄糖苷、木犀草素-7-O-β-D-葡萄糖苷、芹菜素;奎尼酸脂类如二咖啡酞基 奎尼酸、3,4,5-三咖啡酞基奎尼酸甲酯、灰毡毛忍冬素、去咖啡酰基类叶升麻苷、crenatoside、isoacteoside、acteoside、7-甲氧基香豆素、胡萝卜苷、syringin、β-谷甾醇等化学成分,现代药理学研究表明,北刘寄奴有抗血小板聚集、降低血清胆固醇、抗菌等功效[5-8]。

高分辨率液质联用技术在鉴别植物成分及食品添加剂方面绿色[9-10]、可靠、科学、快速等优势,也被广泛应用于保健品违规添加及中药中成药成分分析等[11-14]。当前对北刘寄奴的化学鉴别多集中传统分离鉴别与高分液相保留时间对比鉴别,尚未有北刘寄奴化学成分UHPLC-HRMS相关研究,本研究采用超高效液相色谱串联高分辨质谱技术,对北刘寄奴药材水提物与醇提物中化学成分进行推断分析,为鉴别北刘寄奴及其药效物质基础提供依据。

1 材料与方法

1.1 材料

本实验所用的药材北刘寄奴购买于安徽毫州市场,经鉴定为北刘寄奴(Siphonostegia chinensis Benth.)的全草样品。药材经40℃恒温干燥箱烘干后粉碎,样品经60目样品筛过滤后备用。称取0.5g样品粉末至150mL锥形瓶内,加入50 mL甲醇水溶液(V甲醇∶V水=3∶1),浸泡5小时,待样品完全被溶剂浸湿,超声提取60min,静止后取上清液过0.22μm微孔滤膜后备用。

1.2 仪器与试剂

超高压液相色谱串联高分辨静电场轨道阱质谱联用仪:ThermoFish U3000-QE Focus(美国赛默飞世尔科技公司);数控超声波提取仪KQ-500DE(昆山市超声仪器有限公司);实验室自超纯水(密理博明澈TM-D24UVB);色谱乙腈(美国默克公司);色谱甲酸(天津科密欧有限公司)。

1.3 液质方法条件

色谱柱:ACE UltraCore2.5 SuperC18100mm*2.1mm;0.1%甲酸水(A)-乙腈(B)为流动相,洗脱程序:0～5min,95%A→95%A;5～42min, 95%A→5%A;42～47min; 5%A→5%A.柱温箱温度:40℃;流速:0.3mL/min;进样体积:5μL;

质谱扫描参数:采集方式:ESI电喷雾正负离子模式同时采集;喷雾电压(spray voltage):3.0kv(+)/2.5kv(-);离子传输管温度(capillary temperature):320℃;鞘气(sheath gas):35arb;辅助气(aux gas):10arb;探头加热器温度(probe heater temperature):350℃。扫描方法:数据依赖型全扫描/二级质谱扫描(Full MS-ddms2),质量扫描范围:100～1500m/z;扫描分辨率:全扫描(full ms):70000、二级质谱(MS/MS):17500;自动增益控制目标离子数(AGC target):full ms(1e6)、MS/MS(2e5);最大注入时间(Maximum IT):100ms;归一化碰撞能量(NCE):20、40、60。

1.4 数据处理

采集数据后经赛默飞公司自建中药材数据库与小分子化合物软件Compound Discoverer3.2中在线化合物库进行定性分析,根据其一级精确分子量模拟化合物分子式、根据二级碎片离子分析化合物可能结构,结合多种以上信息推断北刘寄奴中所含化学物质成分结构。

2 结果与讨论

2.1 UHPLC-HRMS总离子流图及数据筛查

UHPLC-HRMS对北刘寄奴75%醇提物化学成分进行分离鉴定,正负总离子流图如图1所示,根据采集数据得到的保留时间、化合物精确分子量及二级碎片离子,与中药材数据库及在线数据库对比得到北刘寄奴中药材化学成分鉴定表,汇总两种提取成分得表1。

图1 北刘寄奴(A)正离子模式与(B)负离子模式总离子流图

表1 北刘寄奴化学成分表

2.2 新化学成分质谱裂解解析

本试验首次从北刘寄奴样品鉴定到11 种新化合物:苦参碱、桃叶珊瑚苷、地黄苷A、密力特苷、京尼平苷酸、栀子苷、车叶草苷酸、夏佛塔苷、异嗪皮啶、杠柳毒苷、金合欢素,其主要二级碎片裂解途径如下:

(1)苦参碱

(2)桃叶珊瑚苷

(3)地黄苷A

(4)京尼平苷酸

(5)密力特苷

(6)栀子苷

(7)车叶草苷酸

(8)夏佛塔苷

(9)异嗪皮啶

(10)杠柳毒苷

(11)金合欢素

3 结论

本实验运用超高压液相色谱串联轨道阱高分辨质谱对中药材北刘寄奴的75%乙醇提取物(大极性与小极性物质在此溶液中都会溶解)进行化学成分分析,高效快捷地鉴定出64种化合物,其中11种为首次从中药材北刘寄奴中鉴定出,并根据其碎片离子推测其裂解途径,该方法可以有效快速地对北刘寄奴化学成分筛查,为鉴别北刘寄奴及其药效物质基础提供数据依据,同时为分离北刘寄奴中化合物提供先导参考。