江潔怡,胥愛麗,李養(yǎng)學(xué),段福先,曾志浩,孫冬梅
(1.廣東省中醫(yī)藥工程技術(shù)研究院/廣東省中醫(yī)藥研究開發(fā)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,廣東 廣州 510095; 2.廣州中醫(yī)藥大學(xué)附屬廣東第二中醫(yī)院,廣東 廣州 510405)
三白草為三白草科三白草屬植物三白草Saururuschinensis(Lour.) Baill. 的干燥地上部分,具有清熱解毒、利水消腫的功效,臨床上主要用于水腫、小便不利、淋瀝澀痛、帶下等癥;外用可治療瘡瘍腫毒、皮膚濕疹[1]。據(jù)報(bào)道,三白草中含有揮發(fā)油[2]、黃酮[3]、木脂素[4-5]、生物堿[6]、鞣質(zhì)[7]等成分,其中木脂素、黃酮是其主要活性成分[8],左月明[5]等從三白草中分離鑒定得到13個(gè)化合物,分別為三白脂、三白脂酮 A、1′-表-三白脂酮、里卡靈 B、里卡靈 A、5-甲氧基-里卡靈 A、三白脂素、5,5′-二甲氧基-三白脂素、nectandrin B、5,5′-dimethoxy-nectandrin B、3′,4′-methylenedioxy-3,4,5,5′-tetramethoxy-7,7′-epoxylignan、3′,4′-methylenedioxy-3,4,5-trimethoxy-7,7′-epoxylignan、machilin D 。曲瑋[9]等從三白草中分離得到7個(gè)化合物:meio-carpin、三白草內(nèi)酰胺、馬兜鈴內(nèi)酰胺AⅡ、4,5-dioxodehydroasimilobine、金絲桃苷、槲皮素、槲皮苷。
本課題組前期已建立了同時(shí)測定三白草中多個(gè)木脂素類、黃酮類成分質(zhì)量分?jǐn)?shù)的方法[10-11],為了進(jìn)一步對(duì)三白草的化學(xué)組成進(jìn)行整體把握,本研究擬采用超高效液相色譜-四級(jí)桿-飛行時(shí)間高分辨質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)(UHPLC-Q-TOF-MS)對(duì)其化學(xué)成分進(jìn)行分析檢測。UHPLC-Q-TOF-MS技術(shù)作為一種新型分析術(shù),結(jié)合了UHPLC的高速、高分離性能和 TOF-MS的高分辨、高靈敏的定性能力以及強(qiáng)大的結(jié)構(gòu)表征能力,可實(shí)現(xiàn)天然藥物中復(fù)雜龐大化合物體系的快速高效鑒定[12-14]。本研究采用UHPLC-Q-TOF-MS法對(duì)三白草的化學(xué)成分進(jìn)行分析檢測,初步鑒定出了15個(gè)具有紫外吸收的化合物,為三白草質(zhì)量控制和藥效物質(zhì)基礎(chǔ)研究提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。
Exion LC 20AD超高效快速液相色譜儀,X500R QTOF高分辨質(zhì)譜系統(tǒng),SCIEX OS 1.0 Software軟件,Peakview 1.2數(shù)據(jù)處理軟件(美國 AB Sciex公司);XS205 DU電子分析天平(美國Mettler-Toledo公司); Micro 17R微量離心機(jī)(美國Thermo公司);KQ-700DE超聲波清洗器(昆山市超聲儀器有限公司);Milli-Q Advantage A10自動(dòng)純水機(jī)(美國MilliPore公司)。
三白草購自廣州清平藥材市場,經(jīng)廣東省中醫(yī)藥工程技術(shù)研究院劉法錦教授鑒定為三白草科三白草Saururuschinensis(Lour.) Baill.。甲醇、乙酸銨和甲酸等液相用試劑為質(zhì)譜純,其余試劑均為分析純,水為屈臣氏蒸餾水。
Waters XSelected T3色譜柱 (150 mm×2.1 mm,2.5 μm) ;流動(dòng)相:含2 mmol/L乙酸銨的甲酸∶甲醇(體積比0.05∶99.95)為流動(dòng)相A ,含2 mmol/L乙酸銨的甲酸∶水(體積比0.05∶99.95)為流動(dòng)相B,梯度洗脫(0~9 min,14%A→39%A;9~15 min,39%A→40%A;15~17 min,40%A→52%A;17~36 min,52%A→80%A;36~39 min,80%A→95%A;39~42 min,95%A;42~42.1 min,95%A→14%A;42.1~45 min,14%A);柱溫:35 ℃;流速:0.4 mL/min;進(jìn)樣體積:2 μL;檢測波長:238 nm。
ESI離子源,正離子掃描模式;質(zhì)量掃描范圍m/z100~1 500;氣簾氣壓力0.21 MPa,霧化氣壓力0.34 MPa,輔助氣壓力0.34 MPa,毛細(xì)管電壓5.5 kV,離子源溫度400 ℃,去簇電壓80 V,碰撞電壓(40±20)V。
取三白草粉末(過4號(hào)篩)約1 g,置具塞錐形瓶中,精密加入80%(體積分?jǐn)?shù),下同)甲醇50 mL,超聲處理30 min,放冷,搖勻,于13 000 r/min下離心10 min,取上清液,即得。
按照擬定的條件進(jìn)行分析,得到三白草樣品的紫外吸收色譜圖及正離子模式下的總離子流圖,見圖1。從總離子流圖上得到各色譜峰的精確化合物分子量信息,并根據(jù)相對(duì)分子質(zhì)量與理論精確相對(duì)分子質(zhì)量的偏差小于百萬分之五內(nèi)計(jì)算其精確分子式。運(yùn)用Peakview數(shù)據(jù)處理軟件,與建立的三白草已知化學(xué)成分?jǐn)?shù)據(jù)庫、ChemSpider 等數(shù)據(jù)庫進(jìn)行匹配,根據(jù)各化合物的一級(jí)、二級(jí)質(zhì)譜,同位素分布及化合物裂解規(guī)律做對(duì)比推測。結(jié)合文獻(xiàn)數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)庫檢索結(jié)果,共鑒定了三白草中15種具有紫外吸收的化學(xué)成分,見表1。
t/min3002001000-100150010005000mAU051015202530354045BAAU123456789101112131415
A. 正離子模式; B. 紫外吸收。
圖1三白草樣品總離子流圖
Figure1Total ion chromatograms of Saururi Herba
通過數(shù)據(jù)庫匹配,并結(jié)合文獻(xiàn)數(shù)據(jù),共鑒定了三白草中15種化學(xué)成分:綠原酸[15]、1-(7H-purin-6-yl)-4-piperidine carboxamide[16]、槲皮素-3-O-葡萄糖醛酸苷[17]、槲皮素-3-O-葡萄糖苷[18]、金絲桃苷[18-19]、蘆丁[18-19]、槲皮素-3-鼠李糖苷-7-葡萄糖苷[18]、槲皮苷(槲皮素-3-O-α-L-吡喃鼠李糖苷)[18-19]、紅楠素 D[19]、Gelomulide N[20]、三白草酮[19]、(-)-二氫愈創(chuàng)木脂酸[19,22-23]、里卡靈 A[19,24]、12-phenyldodecanoic acid[21]、馬納薩亭 B[19]、5-(2,5-dimethyl-benzyloxy)-2-methyl-benzofuran-3-carboxylic acid methyl ester[19]。以綠原酸、槲皮素-3-O-葡萄糖醛酸苷、(-)-二氫愈創(chuàng)木脂酸、里卡靈 A的鑒定過程為代表進(jìn)行詳細(xì)分析如下。
綠原酸:正離子模式下,得到分子離子峰355.101 4 [M+H]+,通過軟件計(jì)算得到分子式為C16H18O9。二級(jí)質(zhì)譜產(chǎn)生的碎片離子m/z163.0386可能是母離子水解失去奎寧酸后的咖啡酸碎片離子峰,另有碎片離子m/z135.043 6 [M+H-C7H11O6-CO]+,如圖2所示。符合咖啡奎尼酸類化合物裂解途徑,結(jié)合文獻(xiàn)[14],推斷峰1為綠原酸。
槲皮素-3-O-葡萄糖醛酸苷:正離子模式下,得到分子離子峰479.082 1 [M+H]+,通過軟件計(jì)算得到分子式為C21H18O13。二級(jí)質(zhì)譜產(chǎn)生碎片離子m/z303.049 8可能是母離子水解失去葡萄糖醛酸后的槲皮素苷元碎片離子峰,另有碎片離子m/z285.041 9[M+H-C6H8O6-H2O]+,m/z257.044 8 [M+H-C6H8O6-H2O-CO]+,m/z229.049 2 [M+H-C6H8O6-H2O-CO-CO]+,如圖3所示。符合黃酮苷類化合物裂解途徑,結(jié)合文獻(xiàn)[16],推斷峰3為槲皮素-3-O-葡萄糖醛酸苷。
表1 三白草的 UHPLC- Q-TOF-MS 鑒定結(jié)果Table 1 Chemical constituents of Saururi Herba by UHPLC-Q-TOF-MS
圖2 綠原酸的裂解途徑Figure 2 Fragmentation pathway of chlorogenic acid
圖3槲皮素-3-O-葡萄糖醛酸苷的裂解途徑
Figure3Fragmentation pathway of quercetin 3-O-β-D-glucuronide
(-)-二氫愈創(chuàng)木脂酸:正離子模式下,得到分子離子峰331.190 1 [M+H]+,通過軟件計(jì)算得到分子式為C20H26O4。二級(jí)質(zhì)譜產(chǎn)生碎片離子m/z207.137 9 [M+H-C20H17O2]+,m/z137.059 2 [M+H-C7H7O2]+,如圖4所示。符合木脂素類化合物裂解途徑,結(jié)合文獻(xiàn)[21-22],推斷峰11為(-)-二氫愈創(chuàng)木脂酸。
里卡靈 A:正離子模式下,得到分子離子峰327.158 8 [M+H]+,通過軟件計(jì)算得到分子式為C20H22O4。二級(jí)質(zhì)譜產(chǎn)生碎片離子m/z203.105 7 [M+H-C7H7O2]+,m/z188.082 6 [M+H- C7H7O2-CH3]+,m/z173.059 7 [M+H-C7H7O2-CH2O]+,m/z145.064 6 [M+H-C7H7O2-CH2O-CO]+,m/z137.059 4 [M+H-C12H13O2]+,如圖5所示。結(jié)合文獻(xiàn)[23],推斷峰12為里卡靈 A。
圖4(-)-二氫愈創(chuàng)木脂酸的裂解途徑
Figure4Fragmentation pathway of (-)-dihydroguaiaretic acid
圖5里卡靈 A的裂解途徑
Figure5Fragmentation pathway of licarin A
實(shí)驗(yàn)考察了純甲醇、80%甲醇、50%甲醇、水為提取溶劑時(shí)對(duì)三白草中成分的提取效果的影響,結(jié)果當(dāng)甲醇體積分?jǐn)?shù)低于50%時(shí),木脂素類成分的提取效率較低,而當(dāng)用純甲醇為溶劑時(shí),黃酮類成分的提取率低于80%甲醇。故為最大效率地對(duì)全成分進(jìn)行提取,選取80%甲醇作為提取溶劑;另對(duì)提取方式的考察發(fā)現(xiàn),超聲提取與回流提取效果差異不大,為操作簡便,故選擇超聲提取。
在摸索色譜條件索時(shí),確定了以甲醇-0.1%(體積分?jǐn)?shù),下同)H3PO4為流動(dòng)相。但考慮到TOF/MS對(duì)不揮發(fā)性鹽的限制,擬把H3PO4改為甲酸。另由于檢測波長為238 nm,接近甲酸的末端吸收,梯度后半部分色譜圖會(huì)出現(xiàn)塌陷,故在流動(dòng)相A、B中均加入0.05%甲酸,結(jié)果發(fā)現(xiàn)部分成分信號(hào)較弱。為了進(jìn)一步增強(qiáng)化合物的電離,提高檢測靈敏度,最終把流動(dòng)相改為含2 mmol/L乙酸銨的甲酸∶甲醇(體積比0.05∶99.95)與含2 mmol/L乙酸銨的甲酸∶水(體積比0.05∶99.95),結(jié)果色譜峰分離度高且質(zhì)譜信號(hào)較強(qiáng)。
木脂素類化合物是三白草中最主要的化學(xué)組成成分,也是發(fā)揮藥效作用的主要成分[7,25],而黃酮類成分作為三白草中另一種主要化學(xué)成分,同樣具有重要的生理活性[25-26]。本實(shí)驗(yàn)采用 UHPLC-Q-TOF-MS法快速分析三白草中的化學(xué)成分,鑒定了15個(gè)具有紫外吸收的化合物,其中2個(gè)有機(jī)酸類化合物、1個(gè)萜類化合物、1個(gè)生物堿類化合物、5個(gè)黃酮類化合物、7個(gè)木脂素類化合物,為三白草的質(zhì)量控制及物質(zhì)基礎(chǔ)研究提供了實(shí)驗(yàn)依據(jù),也為三白草藥材資源的進(jìn)一步開發(fā)、利用奠定理論基礎(chǔ)。而對(duì)于未鑒定出的化合物,還有待以后深入研究。
廣東藥科大學(xué)學(xué)報(bào)2019年6期