全 文 ：［成分分析］
UPLC-ESI-MSn 法分析白茅根中的化学成分
马长振， 陈佩东， 张 丽， 徐丹洋， 丁安伟*
(南京中医药大学 江苏省方剂研究重点实验室，江苏 南京 210046)
收稿日期:2009-06-12
基金项目:国家“十一五”科技攻关项目(2006BAI09B006-02)
作者简介:马长振(1985 －)，男，硕士研究生。Tel:15850593648 E-mail:mczchina@ 163. com
* 通讯作者:丁安伟(1950 －)，男，博士生导师。Tel:(025)85811523 E-mail:awding105@ 163. com
关键词:超高效液相色谱-电喷雾质谱;白茅根;咖啡酰奎尼酸;阿魏酰奎尼酸;二咖啡酰奎尼酸
摘要:目的:应用超高效液相色谱-四级杆飞行时间质谱法鉴定白茅根中的化学成分。方法:实验采用 Acquity BEH C18色
谱柱，流动相采用 0. 05%甲酸水溶液(A)和甲醇(B)梯度洗脱。结果:根据正、负离子模式下的准分子离子峰和二级质
谱，通过与文献数据或部分标准品对照，鉴定了 8 个化合物，分别是 1-咖啡酰奎尼酸(1-O-caffeoylquinic acid，1-CQA)、3-
CQA、5-CQA、4-CQA、3-阿魏酰奎尼酸(3-O-feruloylquinic acid，3-FQA)、咖啡酸、二咖啡酰奎尼酸(diCQA)、4，7-二甲氧基-
5-甲基香豆素 (Siderin)。结论:在白茅根中首次发现含有 1-CQA、3-CQA、4-CQA、3-FQA、diCQA。
中图分类号:R284. 1 文献标识码:A 文章编号:1001-1528(2010)04-0625-04
Analysis of compounds in Imperata cylindrical (Beauv.)by UPLC-ESI-MS
MA Chang-zhen， CHEN Pei-dong， ZHANG Li， XU Dan-yang， DING An-wei＊
(Nanjing University of Traditional Chinese Medicine，Key Laboratory for Modern Research of Traditional Chinese Medical Formulae of Jiangsu Province，
Nanjing 210046，China)
KEY WORDS:Imperata cylindrical (Beauv.);UPLC-MSn;caffeoylquinic acid;feruloylquinic acid;dicaffeoyl
quinic acid
ABSTRACT:AIM:To identify the chemical compounds in Imperata cylindrical (Beauv.)by ultra performance
liquid chromatography-electrospray ion mass spectrometry (UPLC-ESI-MS). METHODS:The chromatographic
analysis was carried out on:Acquity BEH C18 column;mobile phase consisted of water containing 0. 05% formic
acid (A)and methanol (B)with gradient elute. RESULTS:The quasi-molecular ions of compounds under both
negative and positive modes were observed for molecule mass information，and the potential structures were elucida-
ted by the mass spectral data of compounds by comparison with the reference data and present standards. Eight
compounds，1-caffeoylquinic acid (1-CQA)，3-CQA，5-CQA，4-CQA，3-feruloylquinic acid (3-FQA)，Caffeic
acid，dicaffeoylquinic acid (diCQA)and siderin were identified. CONCLUSION:This is the first report of 1-
CQA，3-CQA，4-CQA，3-FQA，diCQA existed in Imperata cylindrical (Beauv.).
白茅根为禾本科植物白茅 Imperata cylindrical
(Beauv.)干燥的根。为临床常用中药，主要用于利
尿、抗炎、退热、保肝。白茅根炮制后具有良好的止
血作用。目前国内外对白茅根的研究主要集中在化
学成分方面，也有少部分的药理研究［1-3］。白茅根主
要含有白茅素、芦竹素、西米杜鹃醇等三萜类化合
物［4］以及绿原酸和多糖［5］。除此之外还含有白茅
根萜［6］、白茅烯［7］、graminone A、graminone B［8］、im-
pecyloside［9］、4，7-二甲氧基-5-甲基香豆素 (Si-
derin)［10］，以及具有神经保护作用的色原酮类化合
物［11］。本文利用超高效液相色谱-飞行时间质谱联
用的方法分离和鉴定了 8 个化合物，以期为白茅根
的质量控制提供有效的数据支持。
1 实验部分
1. 1 仪器与试剂
Waters Acquity ultra-performanceTM liquid chro-
matography system，包括:四元溶剂泵，自动进样器，
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光电二级管阵列检测器(DAD)。电喷雾离子化接
口的四级杆飞行时间质谱检测器(Micromass，Mil-
ford，MA，USA)。
甲醇(色谱纯，德国 Merck 公司);甲酸(分析
纯，德国 Merck公司);超纯水(娃哈哈，浙江杭州);
绿原酸、咖啡酸对照品购于中国药品生物制品检定
所;4，7-二甲氧基-5-甲基香豆素为本实验室从白茅
根中分离得到，结构通过 IR 光谱、UV 光谱、1H-
NMR谱确定。HPLC 面积归一化法检测纯度大于
99%。
白茅根药材购于北京同仁堂(亳州)饮片有限
责任公司，经南京中医药大学吴启南教授鉴定为禾
本科植物白茅 Imperata cylindrical (Beauv.)干燥的
根。
1. 2 实验条件
色谱条件:Acquity BEH C18色谱柱(2. 1 mm ×
100 mm，1. 7 μm)，柱温 30 ℃;流动相 A相为0. 05%
甲酸水，流动相 B 相为甲醇;梯度洗脱程序:0 ～ 2
min，95% ～ 87% A;2 ～ 8 min，87% A;8 ～ 10 min，
87% ～ 80% A;10 ～ 18 min，80% A;18 ～ 36 min，
80% ～0% A;36 ～ 37. 2 min，0 ～ 95% A;37. 2 ～ 38
min，95% A;流速:0. 2 mL /min;DAD扫描范围:190
～ 400 nm。进样量 2 μL。
质谱条件:Ⅰ:电喷雾离子源，负离子模式扫描;
干燥气温度:350 ℃，离子源温度:110 ℃。干燥气流
速(N2):400 L /h，毛细管电压:3 kV，锥孔电压:30
V，质量扫描范围:m/z 100 ～ 1 500。Ⅱ:电喷雾离子
源，正离子模式扫描;干燥气温度:350 ℃，离子源温
度:110 ℃。干燥气流速(N2):400 L /h，毛细管电
压:3 kV，锥孔电压:30 V，质量扫描范围:m/z 100 ～
1 500。数据工作站:MassLynx v 4. 1。
1. 3 供试液的制备
白茅根干燥，粉碎，过 60 目筛。准确称取白茅
根粉末 2 g，放入具塞锥形瓶中，加入 10 mL甲醇，密
闭，称重，超声处理 30 min，取出放冷，甲醇补足重
量，过滤，高速离心 15 min(15 000 r /min)，得供试品
溶液。进样前过 0. 22 μm微孔滤膜。
2 结果与讨论
2. 1 分析结果
结合紫外吸收光谱，一级质谱，二级质谱以及相
关文献的信息，本文共鉴定了白茅根中的 8 个化合
物，结果见表 1。其结构见图 1 ～ 2。色谱图见图 3。
2. 2 色谱组分鉴定
表 1 白茅根中化合物
Peak No. tR /min Identification
1 5. 12 3-CQA
2 9. 46 5-CQA
3 10. 00 3-FQA
4 10. 81 4-CQA
5 11. 16 Caffeic acid
6 13. 60 1-CQA
7 23. 74 diCQA
8 28. 79 siderin
compounds R1 R3 R4 R5
1-O-caffeoylquinic acid(1-CQA) X H H H
3-O-caffeoylquinic acid(3-CQA) H X H H
5-O-caffeoylquinic acid(5-CQA) H H H X
4-O-caffeoylquinic acid(4-CQA) H H X H
3-O-feruloylquinic acid(3-FQA) H H Y H
图 1 白茅根中咖啡酰奎尼酸类化合物的结构
Fig. 1 Structure of caffeoylquinic acids in I. cylindrica
图 2 白茅根中 siderin的结构
Fig. 2 Structure of siderin in I. cylindrica
图 3 白茅根提取液在 320 nm处的紫外吸收
Fig. 3 Chromatogram of I. cylindrica extract
recorded at 320 nm
2. 2. 1 咖啡酰奎尼酸类化合物 (Caffeoylquinic
acids) 在质谱总离子流图谱中峰 1(5. 12 min)、峰
2(9. 46 min)、峰 4(10. 81 min)、峰 6(13. 60 min)的
准分子离子峰均为 353(［M-H］－)。同时四个峰的
紫外吸收相似，说明它们是同分异构体。根据紫外
吸收光谱和二级质谱，四个峰分别被鉴定为 3-咖啡
酰奎尼酸(3-CQA 峰 1)、5-CQA(峰 2)、4-CQA(峰
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4)、1-CQA(峰 6)。通过对照品对照峰 2 被确定为
5-CQA。3-CQA、1-CQA在其二级质谱中出现了相同
的基准峰 m/z 191 (奎尼酸-H +)，因此只能根据二
级质谱中另一个碎片峰 m/z 179(咖啡酸-H +)的丰
度来鉴别它们(见图 4)。对于 1-CQA，其 MS2 谱中，
碎片峰 m/z 179 的丰度很小(< 5%)甚至被检测不
到。但 3-CQA的 MS2 中，碎片峰 m/z 179 的丰度达
到 50%甚至更高。
4-CQA 与其它三个化合物的区别在于 4-CQA
二级质谱中的基准峰是 m/z 173(咖啡酸-H2O-
H +)，而其它三个化合物二级质谱中基准峰是 m/z
191［12-14］。
图 4 咖啡酰奎尼酸类化合物的二级质谱图
Fig. 4 MS2 spectra of caffeoylquinic acids
2. 2. 2 阿魏酰奎尼酸(Feruloylquinic acids) 峰 3
被鉴定为 3-阿魏酰奎尼酸(3-FQA)，其在 10. 00 min
时的一级质谱给出的准分子离子峰为 m/z 367(［M-
H］－)，MS2 谱中的基准峰为 m/z 193(阿魏酸-H +)
(见图 5)，与文献报道一致［15］。同时经文献检索，
4-FQA的 MS2 谱中基准峰为 m/z 173［16］，5-FQA 的
MS2 谱中基准峰为 m/z 191［15］。因此，峰 3 被确定
为 3-FQA。
2. 2. 3 咖啡酸(Caffeic acid) 峰 5 在 11. 16 min时
的一级质谱图给出的准分子离子峰为 m/z 179(［M-
图 5 3-阿魏酰奎尼酸的二级质谱图
Fig. 5 MS2 spectrum of 3-o-feruloylquinic acid
H］－)，其 MS2 谱中的基准峰为 m/z 135，与对照品
和文献报道一致［17］。因此峰 5 被确定为咖啡酸。
2. 2. 4 二咖啡酰奎尼酸(Dicaffeoylquinic acid，diC-
QA) 峰 7 在 23. 74 min 时的一级质谱图给出的准
分子离子峰为 m/z 515(［M-H］－)，同时其紫外吸收
光谱与绿原酸相似。其二级质谱(见图 6)中丰度较
大的碎片峰为 m/z 353(［M-咖啡酰基-H］－)，191
(［奎尼酸-H］－)，179(［咖啡酸-H］－)，经文献检
索［18 ～ 19］，峰 7 被确定为二咖啡酰奎尼酸。但由于缺
少更多的信息，无法确定两个咖啡酰基的确切位置。
图 6 二咖啡酰奎尼酸的二级质谱图
Fig. 6 MS2 spectrum of diCQA
2. 2. 5 4，7-二甲氧基-5-甲基香豆素(Siderin) 在
正离子模式下，峰 8 在 28. 79 min 时的一级质谱图
给出的准分子离子峰为 m/z 221(［M + H］－)。其
MS2 谱中丰度较大的碎片峰为 m/z 177，162，134。
经与标准品对照，确定其为 4，7-二甲氧基-5-甲基香
豆素(见图 7)。
图 7 Siderin标准品的二级质谱图
Fig. 7 MS2 spectrum of standard siderin
3 结论
本试验运用 UPLC对白茅根中的化学成分进行
了较好的分离，在此基础上，通过与二极管阵列检测
器和质谱联用，获得了各成分的紫外光谱、一级质谱
的相对分子质量、二级质谱的碎片等化学结构信息。
通过参考文献和相关标准品的对比，鉴定了其中的
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8 个化合物，为白茅根质量标准的建立提供了有效
的数据支持。
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基于 ITS序列分析铁皮石斛与近缘类群的亲缘关系
顾慧芬1， 庄意丽1， 马子建2， 梅其春2
(1.上海市中药研究所，上海 201203;2.复旦大学生命科学学院，上海 200433)
收稿日期:2009-12-10
基金项目:上海市科委中药现代化专项项目(04Z19835-1)
作者简介:顾慧芬(1960 －)，高级工程师，从事生物工程及植物药分子鉴定。Tel:13621617965 E-mail:ghuif@ 126. com
关键词:铁皮石斛;ITS序列;系统发育;亲缘关系
摘要:目的:采用分子系统学方法分析铁皮石斛及其近缘种的遗传多样性，为准确进行基源鉴定、阐明属内的种间关系提
供分子证据。方法:采集 25 种 40 个石斛样品分离提取 DNA，PCR 扩增 ITS 区及 5. 8S rDNA 完整序列并测序，用 Mega
3. 1软件进行分子遗传进化分析。采用邻接法和最大简约法分析铁皮石斛亲缘关系构造系统树。结果:对 25 种石斛类
植物的 ITS区序列进行分析，两种方法得到的系统树基本一致。ITS序列在石斛种间存在极其显著的差异，铁皮石斛与
其它各种石斛均有各自特异性的序列位点。结论:ITS序列作为石斛属植物种间的分子鉴定标记是可行的。
中图分类号:R284. 1 文献标识码:A 文章编号:1001-1528(2010)04-0628-05
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