通關(guān)藤中甾體化合物的電噴霧質(zhì)譜裂解規(guī)律研究

廖 輝,單曉慶,王 林,王 博,伏勁松,王曉玲

(西南民族大學(xué)少數(shù)民族藥物研究所,四川成都 610041)

通關(guān)藤中甾體化合物的電噴霧質(zhì)譜裂解規(guī)律研究

廖 輝,單曉慶,王 林,王 博,伏勁松,王曉玲

(西南民族大學(xué)少數(shù)民族藥物研究所,四川成都 610041)

利用電噴霧串聯(lián)質(zhì)譜(ESI-MSn)研究從云南產(chǎn)通關(guān)藤(Marsdenia tenacissima(Roxb.)Wight et Arn)中分離純化得到的19種甾體化合物的裂解規(guī)律,分析了它們從分子離子出發(fā)的多級(jí)質(zhì)譜的裂解碎片,主要報(bào)道了tenacigenoside B,tenacigenoside G,tenacigenoside H在 ESI正離子模式下[M+Na]+的裂解途徑和碎片離子峰,結(jié)合其他16種化合物的裂解實(shí)驗(yàn),說明這些甾體化合物主要丟失C—11和C—12位上的取代基,其次是糖苷上糖順序斷裂。這有助于依據(jù)此類化合物結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和裂解規(guī)律來推斷其結(jié)構(gòu),為此類化合物的快速鑒定提供依據(jù)。

通關(guān)藤;甾體化合物;裂解電噴霧串聯(lián)質(zhì)譜(ESI-MSn)

通關(guān)藤(Marsdenia tenacissima(Roxb.) Wight et Arn.)系蘿藦科(Asclepiadaceae)牛奶菜屬(Marsdenia R.Br.)植物,又名通光藤、通光散、烏骨藤等[1],主產(chǎn)于云南,始載于《滇南本草》,蘭茂謂:“奶漿藤又名通光藤,莖心有白奶漿流出,味苦、澀,性寒。主治通乳、利尿、清火”。藥用藤、葉,全年可采,以條粗、味苦回甜者為佳。現(xiàn)代藥理研究表明,通關(guān)藤除了具有平喘、免疫調(diào)節(jié)、戒毒等作用,還具有良好的抗癌活性。臨床上應(yīng)用的消癌平片和消癌平注射液均為通關(guān)藤水提取物制成的抗癌制劑[1]。化學(xué)成分研究表明,該植物主要含有抗癌活性的C21孕甾醇及其苷類[2-16]。陳娟娟等[17]對(duì)該植物中部分 C21甾體化合物的質(zhì)譜分析進(jìn)行了研究。電噴霧質(zhì)譜提供一種相對(duì)簡(jiǎn)單的方式,使非揮發(fā)性溶液相的離子轉(zhuǎn)入到氣相而被檢測(cè)出。本研究采用多級(jí)串聯(lián)質(zhì)譜(ESI-MS/MS)對(duì)該植物中19種C21甾體化合物進(jìn)行分析,其特征的裂解途徑為此類化合物的快速鑒定提供依據(jù)。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 儀器與裝置

LCQ Advantage質(zhì)譜儀:美國(guó) Finnigan公司產(chǎn)品,配有電噴霧電離源(ESI),注射泵自動(dòng)進(jìn)樣,EDWARDS E2M30泵,LCQ Xcarlibur 2.0軟件處理系統(tǒng);TGL-16臺(tái)式高速離心機(jī):湖南星科科學(xué)儀器有限公司產(chǎn)品;Millipak純水過濾器:0.22μm,美國(guó)Millipore公司產(chǎn)品;AL104電子天平:最大稱量110 g,實(shí)際分度值0.000 1 g,瑞士Meeler toledo公司產(chǎn)品。

1.2 材料與試劑

通關(guān)藤購于云南,經(jīng)成都生物所趙佐成研究員鑒定為蘿藦科牛奶菜屬植物通關(guān)藤(Marsdenia tenacissima(Roxb.)Wight et Arn.)。將通關(guān)藤莖用水提取,乙酸乙酯萃取,萃取物分離純化得到通關(guān)藤苷(Tenacigenoside B、C、D、E、G、H、I、J),Marsdenoside(D、H),Tenacissoside (A、B、C、G),通關(guān)藤苷元(Tenacigenin B、11α-O-tigloyl-12β-O-acetyltenacigenin B、11α,12β-Di-O-tigloyl-tenacigenin B、11α-О-2-methylbutyryl-12β-O-acetyltenacigenin B),3-O-6-deoxy-3-O-methyl-β-D-allopyranosyl-(1→4)-β-D-oleandropyranosyltenacigenin C。甲醇:分析純,購于成都方舟試劑公司;實(shí)驗(yàn)用水為超純水。

1.3 實(shí)驗(yàn)條件

電噴霧(ESI)離子源;正離子模式掃描;質(zhì)量掃描范圍 m/z50～2 000;噴霧電壓5.0 kV;離子源溫度 200℃;毛細(xì)管電壓 10 V;鞘氣(N2):21個(gè)單位;溶劑為過濾后的甲醇(分析純);樣品濃度0.5 mL·mol-1。

1.4 樣品制備

云南產(chǎn)通關(guān)藤莖的水提取物,用乙酸乙酯和正丁醇相萃取,正、反相硅膠柱層析方法分離提純,經(jīng)理化常數(shù)測(cè)定,結(jié)合 MS、IR、1H-NMR、13C-NMR、2D-NMR、HMBC以及NOESY等現(xiàn)代波譜學(xué)技術(shù),鑒定出19種C21甾體化合物,樣品溶液濃度配制為0.5 g·L-1。

2 結(jié)果與討論

19種化合物的結(jié)構(gòu)示于表1和圖1。

表1 19種化合物的結(jié)構(gòu)Table 1 Structures of 19 compounds

TenacigenosideG的相對(duì)分子質(zhì)量為1 116,一級(jí)質(zhì)譜全掃描離子[M+Na]+m/z 1 139。它的二級(jí)質(zhì)譜特征丟失產(chǎn)生離子[M+ Na-60](m/z1 079),對(duì)應(yīng)的是12位上基團(tuán)CH3COO—(60 u)的丟失,另外產(chǎn)生碎片離子m/z1 039和 m/z979。m/z979是前體離子m/z1 079的主要碎片離子(丟失100 u),相應(yīng)于11位上的 Tig(CH3CH=CCH2CO—)丟失。來自于前體離子 m/z979的碎片離子 m/z817是糖鏈上末端的葡萄糖(Glc)斷裂所致,接著失去第2個(gè)葡萄糖(Glc)產(chǎn)生碎片 m/z655。Tenacigenoside G的一級(jí)質(zhì)譜和多級(jí)質(zhì)譜數(shù)據(jù)示于圖2。

圖1 19種化合物的結(jié)構(gòu)圖Fig.1 Structures of 19 compounds

圖2 Tenacigenoside G的多級(jí)質(zhì)譜數(shù)據(jù)Fig.2 MS and MSnspectra data of Tenacigenoside G

對(duì) Tenacigenoside B做一級(jí)和多級(jí)質(zhì)譜,它的相對(duì)分子質(zhì)量為634,分子離子峰[M+Na]+m/z657。二級(jí)質(zhì)譜也具有特征丟失[M+Na—60]+,即12位上基團(tuán)CH3COO—丟失產(chǎn)生碎片峰m/z597。碎片離子m/z495是前體離子m/z 597丟失 11位上的 MBu(CH3CH2CHCH3CO—)基團(tuán)。碎片離子 m/z555是分子離子[M+Na]+m/z657在二級(jí)質(zhì)譜中丟失11位上的MBu(CH3CH2CHCH3CO—)基團(tuán)所得,裂解數(shù)據(jù)示于圖3。

對(duì)化合物 Tenacigenoside H、Tenacigenoside D做了同樣的實(shí)驗(yàn)研究,結(jié)果發(fā)現(xiàn) Tenacigenoside H的裂解與前2個(gè)化合物有同樣的裂解規(guī)律:12位上基團(tuán)CH3COO—丟失,然后是11位MBu基團(tuán)和糖鏈的裂解。裂解途徑示于圖4,多級(jí)裂解圖譜示于圖5。

圖3 Tenacigenoside B的多級(jí)質(zhì)譜數(shù)據(jù)Fig.3 MS and MSnspectra data of Tenacigenoside B

圖4 Tenacigenoside H的主要裂解模式Fig.4 Main fragmentation pathway of Tenacigenoside H

圖5 Tenacigenoside H的多級(jí)質(zhì)譜圖Fig.5 MS and MSnspectra of Tenacigenoside H

Tenacigenoside D的二級(jí)質(zhì)譜特征丟失發(fā)生在11位,產(chǎn)生[M+Na—102]+(丟失102 u) m/z691,對(duì)應(yīng)MBu(CH3CH2CHCH3CO—)基團(tuán)丟失,m/z531是前體離子 m/z691在12位的丟失,m/z387對(duì)應(yīng)的是前體離子 m/z691丟失糖后的苷元。

Tenacigenoside C、Tenacigenoside E、Tenacigenoside I、Tenacigenoside J、Marsdenoside D、Marsdenoside H、Tenacissoside A、Tenacissoside B、Tenacissoside C、Tenacissoside G、Tenacigenin B、11α-O-tigloyl-12β-O-acetyltenacigenin B、11α,12β-Di-O-tigloyl-tenacigenin B、11α-O-2-methylbutyryl-12β-O-acetyltenacigenin B、3-O-6-deoxy-3-O-methyl-β-D-allopyranosyl-( 1→4)-β-D-oleandropyranosyltenacigenin C的裂解途徑與 Tenacigenoside H相似,19種化合物特征裂解列于表2。

3 結(jié) 論

在上述19種孕甾醇類化合物中,苷類化合物的多級(jí)質(zhì)譜裂解主要發(fā)生在甾體母核的11和12位,隨后是3位糖基取代基的常規(guī)順序裂解。而化合物3-O-6-deoxy-3-O-methyl-β-D-allopyranosyl-(1→4)-β-D-oleandropyranosyltenacigenin C的11和12位為羥基取代,裂解首先發(fā)生在3位取代基上。因此可以通過失去碎片的先后和大小等質(zhì)譜信息來快速鑒定此類化合物的特征結(jié)構(gòu)。

表2 19種化合物的特征裂解Table 2 MS2spectra data of the compounds

[1]云南省衛(wèi)生局.云南省藥品標(biāo)準(zhǔn)[S].昆明:云南大學(xué)出版社,1996:400.

[2]AENKATA R E,NAGESWARA R E,SANTHARAM S S.Studies onMarsdenia tenacissima (White Nisoth)[J].Indian J Pharm,1976,38: 54-56.

[3]SINGHAL S,MITTAL M,KHARE M P,et al. Chemical constituents ofMarsdenia tenacissim: structure of a new genin drevogenin-Q[J].Indian J Chem,1980:178-182.

[4]SHINGHAL S,KHARE M P,KHARE A.Cissogenin,a pregnane genin fromMarsdenia tenacissima[J].Phytochemistry,1980,19:2 427-2 430.

[5]羅思齊,徐光漪,易大年,等.通光藤中一個(gè)新C21甾族化合物的化學(xué)結(jié)構(gòu)測(cè)定[J],化學(xué)學(xué)報(bào),1982, 40(4):321-324.

[6]楊仁洲,楊崇仁,周 俊.通光藤甙元甲、乙和丙的結(jié)構(gòu)[J].云南植物研究,1981,3(3):271-278.

[7]LUO S Q,LIN L Z,GEOFFREY A C,et al. Polyoxypregnanes fromMarsdenia tenacissma[J]. Phytochemistry,1993,34(6):1 040-1 051.

[8]QIU S X,LUO S Q,LIN L Z,et al.Further polyoxypregnanes fromMarsdenia tenacissma[J]. Phytochemistry,1995,41(5):1 385-1 388.

[9]蔣 毅,羅思齊.通光藤中新C21-甾體甙的化學(xué)結(jié)構(gòu)研究[J].上海醫(yī)藥工業(yè)雜志,1996,27(9): 391-395.

[10]陳紀(jì)軍,張壯鑫,周 俊.通光藤甙 F,G,H和I的結(jié)構(gòu)[J].云南植物研究,1999,21:369-377.

[11]刑旺興,陳 斌,宓鶴鳴,等.通光藤中兩個(gè)新C21甾體苷類成分[J].藥學(xué)學(xué)報(bào),2004,39(4): 272-275.

[12]DENG J,LIAO Z X,CHEN D F.Marsdenosides A-H,polyoxypregane glycosidesfrom Marsdenia tenacissima[J]. Phytochemistry, 2005,66:1 040-1 051.

[13]DENG J,LIAO Z X,CHEN D F.Three New Polyoxypregane glycosides fromMarsdenia tenacissima[J].Helvetica Chimica Acta,2005,88: 2 675-2 682.

[14]WANG S,LAI Y H,TIAN B,et al.Two new C21steroidal glycosides fromMarsdenia tenacissima(Roxb.)Wight et Arn[J].Chem Pharm Bull,2006,54(5):696-698.

[15]LI Q F,WANG X L,YU K B,et al.11α,12β-Acetonyltenacissoside F acetonesolvate:a new polyoxypregnane glycoside from the stems of Marsdenia tenacissima[J].Acta Crystallographica Section E:Structure Reports Online,2006,62 (11):O5 255-O5 256.

[16]LI Q F,WANG X L,DINGL S,et al.Polyoxypreganes from the stems ofMarsdenia tenacissima[J].Chinese Chemical Letters,2007,18: 831-834.

[17]CHEN J J,LI X Y,SUN C R,et al.Identification ofpolyoxypregnane glycosides from the

stems ofMarsdenia tenacissimaby high-performance liquid chromatography/tandem mass pectrometry[J].Talanta,2008,77:152-159.

Fragmentation Pathways of Steroids from the Stems ofMarsdenia tenacissimaby ESI-MS/MS

LIAO Hui,SHAN Xiao-qing,WANG Lin,WANGBo,FU Jin-song,WANG Xiao-ling
(Ethnic Pharmaceutical Institute,Southwest University f or N ationalities,Chengdu610041,China)

Total of 19 steroids fragmentation pathways were investigated by electrospray ionization tandem mass spectrometry(ESI-MSn).Those steroids were isolated from the stems ofMarsdenia tenacissima,which collected from Yun Nan province.And the fragmentation pathways of tenacigenoside G,tenacigenoside B,tenacigenoside H were summarized detailly in positive mode[M+Na]+.Combining with the experiment of other 16 compounds,the data reveals the first loss position is C—11 and C—12,then glycosides of C—3 lose orderly.This helps deduce the structures of those compounds according their structural characteristics and loss fragmentations.It also provides the basis for rapid identification of such compounds.

Marsdenia tenacissima;steroids;electrospray ionization tandem mass spectrometry(ESI-MSn)

O 657.63

A

1004-2997(2010)02-0103-07

2009-05-11;

2009-12-09

廖 輝,女(漢族),四川成都人,碩士研究生,天然藥物化學(xué)專業(yè)。E-mail:liaohui327@163.com

王曉玲,女(漢族),四川資陽人,博士,副教授,從事天然藥物化學(xué)研究。E-mail:wxl3232@sina.com