趙天一,王振洲,張楠淇,宿曉云,劉金平,李平亞,王翠竹※
(1.吉林省蒲川生物醫(yī)藥有限公司,長春 130012;2.吉林大學(xué)藥學(xué)院,長春 130021)
桑黃(Phellinus igniarius)屬擔(dān)子菌亞門多孔菌目針層孔菌屬真菌,為我國傳統(tǒng)真菌類中藥,味甘、辛,用于治療血崩、血淋、帶下、閉經(jīng)、脾虛泄瀉、脫肛瀉血等[1]。研究表明,桑黃中包含多種結(jié)構(gòu)類型的化學(xué)成分,包括多糖、黃酮、三萜類、芳香酸、氨基酸等,其中多糖類成分是含量最多的成分[2]?,F(xiàn)代藥理學(xué)實驗也表明,桑黃具有多種藥理學(xué)活性,包括抗癌、免疫調(diào)節(jié)、抗肥胖、抗氧化和抗炎等。目前,針對桑黃化學(xué)成分的研究,仍以傳統(tǒng)的提取、分離、純化為主,費時費力,缺乏整體研究。而且,一直以來對桑黃多糖的藥理作用研究比較多,但是對桑黃子實體中小分子化合物的研究報道相對較少。因此,對桑黃進行全成分鑒定及更加深入的化學(xué)成分和藥理作用研究有重要的理論和實際意義。
近年來,超高效液相色譜與飛行時間質(zhì)譜聯(lián)用(UPLC-Q-TOF-MSE)已經(jīng)成為天然藥物中活性成分快速分離和鑒定的有力手段。UNIFI是一個簡單、高效、全面的平臺,數(shù)據(jù)庫中包括目前在600多味中藥中已發(fā)現(xiàn)的6000多種化合物信息,能夠?qū)?shù)據(jù)采集、峰提取、分子式確定、數(shù)據(jù)庫檢索及報告生成相結(jié)合,對化學(xué)成分進行快速、全面地定性分析。將UPLC-QTOF-MSE與UNIFI平臺相結(jié)合,已經(jīng)被應(yīng)用到傳統(tǒng)中藥及復(fù)方中化學(xué)成分的快速鑒定中[3~7]。本實驗采用UPLC-Q-TOF-MSE結(jié)合UNIFI平臺,對桑黃的化學(xué)成分進行快速、全面地篩查分析,可為其藥效物質(zhì)基礎(chǔ)闡明、全面質(zhì)量控制提供依據(jù)。
XevoG2-XSQTOF四級桿飛行時間質(zhì)譜儀、ACQUITY超高效液相色譜二元泵和樣品管理器、Masslynx V4.1工作站、UNIFI1.7.0科學(xué)信息學(xué)系統(tǒng)(美國Waters公司);N-A35型氮氣發(fā)生器(上海金浪科技有限公司);FA1104N型電子天平(上海民橋精密科學(xué)儀器有限公司);R201D型恒溫水浴鍋、旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器(上海豫康科教儀器設(shè)備有限公司);TGL-16aR型飛鴿超離速離心機(上海安亭科學(xué)儀器廠)。
UPLC-MS級乙腈(美國Fisher公司);甲酸鈉、亮氨酸-腦啡肽(美國Sigma公司);質(zhì)譜用水(廣州屈臣氏食品飲料有限公司)。
桑黃由吉林省蒲川生物醫(yī)藥有限公司提供,經(jīng)吉林大學(xué)藥學(xué)院李平亞教授鑒定為桑黃(P.igniarius)。
將干燥的桑黃子實體粉碎,研磨,過40目篩。取1g桑黃粉末,用70%甲醇在80℃水浴中提取3次,每次3h。過濾后,將濾液合并,旋干。用1.0mL 80%甲醇將提取物溶解,0.22μm濾膜過濾,取濾液備用。
1.3.1 色譜條件 ACQUITYUPLCBEHC18色譜柱(100mm 2.1mm,1.7m),柱溫30℃,樣品管理器溫度15℃,進樣體積10L,流速0.4mL/min,流動相A:0.1%甲酸-水(v∶v);流動相B:0.1%甲酸-乙腈(v∶v)。梯度洗脫條件:0min~2min,10%B;2min~26min,10%~90%B;26min~28min,90%B;28min~29min,90%~10%B;29min~30min,10%B。
1.3.2 質(zhì)譜條件 電噴霧離子化源(ESI),MSEcontinuum模式,采用正離子及負離子檢測模式。全掃描范圍m/z100~1500。毛細管電壓3.0kV,錐孔電壓40V,錐孔氣流量50L/h,脫溶劑氮氣流量600L/h,氬氣流量0.15mL/min,源溫120℃,脫溶劑氣溫度300℃。采用亮氨酸-腦啡肽[M+H]+=556.277 1、[M-H]=554.262 0作為LockSpray校正標準液(100pg/mL),對儀器進行實時校正,其校正流速為正離子模式15L/min,使用甲酸鈉溶液對儀器進行校正。
采用UPLC-QTOF-MSE模式采集數(shù)據(jù),使用UNIFI軟件進行桑黃化學(xué)成分的自動識別。第1步,通過查閱文獻建立桑黃數(shù)據(jù)庫,作為原有的傳統(tǒng)中藥庫的補充,將化合物化學(xué)結(jié)構(gòu)保存成.mol格式的文件,將桑黃數(shù)據(jù)庫導(dǎo)入到分析方法中;第2步,將原始數(shù)據(jù)通過WatersCompressionandArchivalToolv1.10軟件進行壓縮;第3步,UNIFI軟件自動篩查、鑒定,代替?zhèn)鹘y(tǒng)的人工提峰、計算分子式以及分析碎片斷裂情況;第4步,建立一個過濾篩選方法,設(shè)定質(zhì)量誤差為-5ppm~5ppm,且響應(yīng)值>4000;第5步,通過結(jié)合碎片離子理論精確質(zhì)量數(shù)、相對保留時間和分子式匹配軟件Elemental composition、化合物結(jié)構(gòu)匹配軟件MassFragment、離線和(或)在線質(zhì)譜數(shù)據(jù)庫(PubM-ed、Mass Bank、Chemspider、METLIN)以及相關(guān)文獻對各主要化合物進行人工識別和確認。
利用UNIFI數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)和MassLynx4.1軟件對桑黃提取物進行定性分析,正離子、負離子模式下的質(zhì)譜基峰離子流圖(BPI)(圖1)。在桑黃中檢測到59個化合物,包括11個有機酸及有機酸酯、7個苯丙素類、7個甾體、6個三萜、5個黃酮、4個二萜、5個酚類。見表1。
圖1 桑黃提取物在正離子模式、負離子模式下的基峰離子流(BPI)圖Fig.1 Therepresentativebasepeakintensity(BPI)chromatograms of P.igniarius in positive and negative modes
表1 桑黃提取物化學(xué)成分的UPLC-QTOF-MSE鑒定結(jié)果Tab.1 Compounds identified from P.igniarius by UPLC-QTOF-MS/MS
續(xù)表1
續(xù)表1
在本研究中,首次運用UPLC-Q-TOF-MSE技術(shù),結(jié)合UNIFI數(shù)據(jù)分析平臺,定性分析了桑黃中的化學(xué)成分。在之前的研究中[8,9],鑒于在負離子模式下質(zhì)譜響應(yīng)更強,有人選擇在單一的負離子模式下進行。但是研究發(fā)現(xiàn),不同類型化合物在不同模式下有不同強度的響應(yīng)值,有些化合物只在單一模式下可以被檢測出來。所以,為了更全面地推測樣品中的化合物,本研究采用了正、負離子2種質(zhì)譜掃描模式。
UPLC能夠進行高效地分離,Q-TOF-MSE具有高靈敏度、高分辨率,能夠進行精準檢測,UNIFI能夠進行快速篩查鑒定,將三者結(jié)合,即可實現(xiàn)快速地分離、檢測、鑒定。Q-TOF-MS的MSE模式獲得數(shù)據(jù),可通過低碰撞能掃描和高碰撞能掃描之間快速切換同時完成2種掃描功能的數(shù)據(jù)采集[10]。排除假陽性結(jié)果,同時進行母離子、子離子和中性缺失分析。低能碰撞掃描一般都是6V,能量足夠低,母離子不會斷裂,保留母離子信息;高能碰撞掃描一般在15V~40V呈線性變化,導(dǎo)致產(chǎn)生碎片信息。低能碰撞和高能碰撞獲得的信息再通過保留時間進行關(guān)聯(lián),為桑黃化學(xué)成分的定性分析提供化合物信息,實驗快速鑒別。
總之,本實驗采用UPLC-Q-TOF-MSE技術(shù)結(jié)合UNIFI數(shù)據(jù)分析平臺對桑黃化學(xué)成分進行了快速定性分析,共鑒定了58種化學(xué)成分,包括11個有機酸及有機酸酯、7個苯丙素類、7個甾體、6個三萜、5個黃酮、4個二萜、5個酚類及其它成分,為中藥材化學(xué)成分的分析提供了一種快速檢測的方法,同時也為桑黃的質(zhì)量控制、藥效物質(zhì)基礎(chǔ)的闡明提供了科學(xué)依據(jù)。
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