夏佛塔苷的電噴霧電離裂解規律解析

張林海+李慶國

[摘要]目的研究夏佛塔苷的質譜多級裂解過程，探討質譜技術在黃酮碳酐中的應用規律。方法應用電噴霧電離（ESI）結合串聯質譜（MSI）技術，對黃酮碳酐化合物夏佛塔苷在ESI-MS/MS質譜中的裂解規律進行研究。結果夏佛塔苷在負離子模式下，其準分子離子m/_z563多級質譜圖中主要出現[M-H-120]、[M-H-90]、[M-H-120-90]、[M-H-120-60]和[M-H-120-90=C0]等離子碎片。結論夏佛塔苷在ESI-MS/MS質譜中的裂解行為符合黃酮碳酐的裂解規律，有利于利用質譜技術對各種黃酮碳苷類化合物所含糖基種類進行分析和研究。

[關鍵詞]夏佛塔苷；電噴霧電離質譜；黃酮碳苷；裂解；串聯質譜

黃酮碳苷類化合物今年來研究越來越深入，已經形成一個較大的體系，但是有關該類化合物特別是夏佛塔苷的波譜學規律方面較少見專門的研究報道。夏佛塔苷是從豆科植物廣金錢草[Desmodiumstyracifolium（Osh.）Merr.]的干燥地上部分分離所得。夏佛塔苷是一種典型的黃酮碳苷類化合物，分子結構中同時含有一個戊糖和一個己糖，結構如圖1所示。為了掌握夏佛塔苷的ESI-MS碎片離子特征及基本裂解規律，本文采用ESI-MS對夏佛塔苷的質譜行為進行了研究，為植物等復雜機體中痕量夏佛塔苷的快速直接分析提供了前提和基礎，對于快速發現和鑒定夏佛塔苷這類碳苷類化合物具有一定的指導意義。

1儀器與試藥

Thermo LCQ FLEET質譜儀購自美國Thremo公司。配置有ESI源，四級桿離子阱質量分離器，Xcalibur工作軟件。TGL-16臺式高速離心機購自湖南星科科學儀器有限公司；Milipak純水過濾器購自美國Milipore公司；夏佛塔苷：自制[為豆科植物廣金錢草Desmodiumstyracifolium（Osh.）Merr.的干燥地上部分]；色譜純購自德國Sigma公司。色譜純甲醇，純化水，其余試劑為分析純。

2方法與結果

2.1樣品處理及色譜條件

稱取適量夏佛塔苷用甲醇溶解，稀釋至約lμg/mL，經0.22μm微孔濾膜過濾后，用300μL平口進樣器采集樣品，在微量進樣泵的推動下，以10μL/mL流速通過毛細管進入質譜，連續進樣，調節質譜條件，進行多級質譜檢測。

2.2質譜條件

ESI離子源（負離子模式）；噴霧電壓4kV；毛細管電壓30V；毛細管溫度350℃；電子倍增管115V；鞘氣（N²）流速35arb；輔助氣（N²）流速5arb；進樣流速10μL/min；多級質譜掃描電壓分別為：27V，25V，28V。

2.3二級質譜結果

夏佛塔苷在負離子檢測模式下信號值較高。圖2是夏佛塔苷在碰撞誘導電壓為27下所形成的的二級質譜碎片圖，m/z563[M-H]一是其準分子離子峰，m/z443、473、353、383和503是其裂解產生的主要碎片。m/z443是MS2中相對豐度最高的碎片離子，它與m/z563之間相差120個質量單位，推測是由[M H]-的己糖基部分發生0-2開裂產生；m/z563-473之間相差90個質量單位，推測m/z473是由[M-H]-的己糖基部分發生0-3開裂產生；m/z563-353之間相差120+90個質量單位，推測是[M-H]-在ESI源中同時發生了六碳糖和五碳糖的0-2開裂；m/z563-383之間相差120+60個質量單位，推測[M-H]-在ESI源中可能同時發生了六碳糖的0-2開裂和五碳糖的0-3開裂；m/z563-503之間相差60個質量單位，推測為[M-H]-在ESI源中發生了五碳糖的0-3開裂；二級質譜圖中出現的主要離子碎片與文獻中黃酮碳苷類化合物糖基部分裂解行為的描述相似。

2.4三級質譜結果

圖3是對m/z443采用25的碰撞誘導電壓下進一步轟擊得到的三級質譜圖，產生了碎片353、383。說明了在ESI源中，夏佛塔苷的戊糖和己糖部分可以同時發生部分脫去。

2.5四級質譜結果

圖4是對m/z353用28的碰撞誘導電壓進一步轟擊得到的四級質譜圖，主要碎片離子有m/z325和297。從m/z353到325之間相差了28個質量單位，到297之間則相差了56個質量單位。因此推測在四極質譜掃描過程中，已同時發生己糖和戊糖0-2裂解的夏佛塔苷負離子發生了重排并脫去糖基部分的CO。

3討論

質譜（又叫質譜法）是一種與光譜并列的譜學方法，通常意義上是指廣泛應用于各個學科領域中通過制備、分離、檢測氣相離子來鑒定化合物的一種專門技術。質譜法在一次分析中可提供豐富的結構信息，將分離技術與質譜法相結合是分離科學方法中的一項突破性進展。在眾多的分析測試方法中，質譜學方法被認為是一種同時具備高特異性和高靈敏度且得到了廣泛應用的普適性方法。

本研究通過使用ESI-MS/MS質譜技術對夏佛塔苷的結構及其質譜行為進行研究，并較完整地分析了其主要的碎片離子和該化合物的裂解途徑及相應的ESI-MS/MS圖譜特征。夏佛塔苷是典型的黃酮碳苷類化合物，在本次實驗中，它充分的體現了該類化合物在ESI-MS/MS質譜中應有的裂解規律：如果不首先出現脫糖基的碎片峰，則一般為六碳糖部分有規律地產生脫去90、120質量單位的碎片峰，五碳糖部分有規律地產生60、90質量單位的碎片峰。實驗發現黃酮苷元部分沒有發生任何斷裂，ESI可以提供相對穩定的骨架離子碎片，為今后對夏佛塔苷的LC-MS/MS定量及其他研究提供依據。

對夏佛塔苷的結構以及裂解途徑的解析為進一步研究該類化合物的代謝與結構修飾提供了參考依據。圖5是夏佛塔苷ESI源中，負離子檢測模式下的裂解途徑。