全 文 ：第 31 卷 第 1 期
2012 年 1 月
分析测试学报
FENXI CESHI XUEBAO(Journal of Instrumental Analysis)
Vol. 31 No. 1
76 ～ 80
收稿日期:2011 － 07 － 09;修回日期:2011 － 09 － 14
基金项目:国家自然科学基金资助项目(30970299) ;吉林省科技厅资助项目(20090936，200905109，20102203) ;吉林省教育厅资助
项目( ［2009］D206)
* 通讯作者:刘春明，博士，教授，研究方向:天然产物研究，Tel:0431 － 86168777，E － mail:chunmingliu2000@ yahoo. com. cn
山竹果皮中两种杂氧蒽酮化学成分的分析研究
于 京1，王 晶1，刘春明1* ，刘志强2
(1． 长春师范学院 中心实验室，吉林 长春 130032;2． 中国科学院长春应用化学研究所，吉林 长春 130022)
摘 要:建立了山竹果皮中杂氧蒽酮类化合物的快速提取、分离、鉴定方法。以无水乙醇为夹带剂，应用超
临界萃取技术对山竹果皮中的杂氧蒽酮类活性化合物进行提取，快速制备色谱装置 Isolera One对粗提物进行
分离，得到 2 种杂氧蒽酮化合物，经质谱鉴定其为 α-倒捻子素(α-Mangostin)和 Gartanin，两者经高效液相色
谱检测纯度均不低于 90%，并辅以电喷雾多级串联质谱对两种化合物的碎裂规律进行了研究。
关键词:山竹果皮;杂氧蒽酮;超临界萃取 /快速制备色谱 －质谱
中图分类号:O657. 72;O623. 672 文献标识码:A 文章编号:1004 － 4957(2012)01 － 0076 － 05
doi:10. 3969 / j. issn. 1004 － 4957. 2012. 01. 014
Analysis of Two Xanthones in Garcina Mangostana
YU Jing1，WANG Jing1，LIU Chun-ming1* ，LIU Zhi-qiang2
(1． The Central Laboratory，Changchun Normal University，Changchun 130032，China;2． Changchun
Institute of Applied Chemistry，Chinese Academy of Sciences，Changchun 130022，China)
Abstract:A rapid determination method of the active xanthones in Garcinia mangostana was devel-
oped by supercritical fluid extraction rapid preparative chromatography － mass spectrometry． The ac-
tive xanthones in Garcina mangostana were extracted by supercritical fluid extraction technology with
alcohol as entrainer，and two xanthones，α-mangostin and gartanin，were separated from the crude
extract through the device of rapid preparative chromatography and identified by mass spectrometry．
The purity of two isolated compounds was not less than 90% via detection of HPLC /DAD． Mean-
while，the fragmentation mechanisms of two compounds were studied by electrospray ionization tan-
dem mass spectrometry(ESI MSn)．
Key words:Garcina mangostana;xanthone;supercritical fluid extraction － rapid preparative chro-
matography － mass spectrometry
山竹(Garcinia mangostana L．)是藤黄科藤黄属常绿乔木山竹的果实，原产于东南亚，是典型的热
带水果，被誉为“果中皇后”。山竹中含有一类特殊结构的黄酮化合物———杂氧蒽酮(双苯吡酮［1］) ，
研究表明，杂氧蒽酮具有广泛的药理和生物活性，其活性主要表现在抗癌、抗氧化、抗炎、抗溃疡等
方面［2 － 5］。
近年来，随着人们环保意识的提高，绿色、安全、无污染的超临界萃取技术已应用到山竹果皮中
杂氧蒽酮类化合物的提取［3］。目前，现代分离纯化技术在天然产物分离研究领域中取得了巨大的进
展［6 － 7］，其中，快速制备色谱技术也广泛应用于有效成分的分离纯化［8］。本文首次采用超临界萃取 /快
速制备色谱 －质谱技术分离山竹中的杂氧蒽酮类成分。通过采用分析型超临界萃取仪快速提取山竹果
皮中的活性成分，得到的山竹果皮粗提物无需任何处理，可直接在快速制备色谱装置 Isolera One 上进
行分离，再以 HPLC进行纯度检测并采用 ESI MSn进行结构鉴定，研究了相关质谱裂解规律。本实验将
快速制备色谱技术应用于杂氧蒽酮类化合物的分离，为这类化合物提供了简单、快速的分离纯化方法。
1 实验部分
1. 1 材料与试剂
山竹购于长春市场，去瓤得果皮，果皮洗净晒干，粉碎成粗粉;无水乙醇、乙腈(分析纯，北京化
第 1 期 于 京等:山竹果皮中两种杂氧蒽酮化学成分的分析研究
工厂) ;自制超纯水(法国 Milli-Q 公司) ;HPLC、MS 所用试剂乙腈、甲醇、醋酸均为色谱纯(美国
Fisher 公司)。
1. 2 仪 器
快速制备色谱仪 Isolera One(环球分析测试仪器有限公司) ;SFE-prime 分析型的 CO2 超临界萃取仪
(美国应用分离公司) ;Agilent 1100 液相色谱仪(美国安捷伦科技有限公司) ;LCQ Fleet 离子阱液相色
谱 －质谱联用仪(美国赛默飞世尔科技公司) ;N-1001 旋转蒸发仪(上海爱郎仪器有限公司) ;BS-124S
电子天平(德国 Sartorius 公司) ;Pippite加样枪(德国 Sigma 公司)。
1. 3 实验条件
1. 3. 1 超临界条件 精密称取 3. 003 3 g山竹果皮粗粉置于 10 mL 萃取釜中，实验参数设置如下:萃
取釜温度为 60 ℃，出口阀温度 90 ℃，压力 350 bar，萃取时间 0. 5 h，萃取次数 2 次，夹带剂为无水乙
醇，用量为每次 8 mL。
1. 3. 2 快速制备色谱 Isolera One分离条件 KP-C18-HS(12 g)柱;二元线性梯度洗脱，流动相 A:乙
腈;流动相 B:0. 5 %醋酸溶液。洗脱梯度:0 ～ 21 min，80%～ 30% B;21 ～ 34 min，30%～ 15% B;
34 ～ 40 min，15%～10% B;40 ～ 42 min，10% ～ 0% B。流速 5 mL /min，收集波长和采集波长均为
254 nm。
1. 3. 3 HPLC条件 Agilent 1100 Eclipse XDB-C18色谱柱(250 mm × 4. 6 mm，5 μm，美国 Agilent 公
司) ;柱温:30 ℃;二元线性梯度洗脱:流动相:0. 5%醋酸溶液(A)－乙腈(B) ;流动相梯度:0 ～ 5
min，40%～80% B;5 ～ 7 min，80%～ 85% B;7 ～ 10 min，85%～ 90% B;10 ～ 20 min，90%～ 95% B;
20 ～ 30 min，95%～100% B;30 ～ 35 min，100%～ 40% B。流速 0. 5 mL /min;进样量 5 μL;检测波长
254 nm。
1. 3. 4 质谱条件 扫描范围 m/z 150 ～ 2 000，实验前质量数经过校正，负离子监测模式。样品通过流
动注射泵进样，流速 3 μL /min，喷雾电压为 5. 00 kV，毛细管温度为 275 ℃，鞘气为 N2，碰撞气为
He，碰撞诱导解离的碰撞能为 30%～35%。
图 1 山竹果皮粗提物的 HPLC /DAD图
Fig. 1 HPLC /DAD chromatogram of the crude
extract of Garcina mangostana
图 2 山竹果皮粗提物的快速制备色谱图
Fig. 2 Rapid preparative chromatogram of
the crude extract of Garcina mangostana
2 结果与讨论
2. 1 山竹果皮中杂氧蒽酮成分的提取与分离
应用超临界流体技术，在 “1. 3. 1”条件下提取得
到山竹果皮粗提物的乙醇溶液，经减压浓缩后，用甲醇
溶解。按照“1. 3. 3”实验条件检测，其 HPLC /DAD 图
如图 1 所示。谱图显示，山竹果皮中有两种化合物的含
量较高。
取 1 mL粗提物的乙醇溶液按照 “1. 3. 2”条件直接
用于快速制备色谱(如图 2) ，经过 45 min 分离，主要得
到组分 1 和组分 2。按照 “1. 3. 3”条件对组分 1、2 进
行检测，实验结果表明，该两种组分的保留时间与粗提
物中两化合物的保留时间一致，根据峰面积归一化计算
其纯度分别为 90%和 95%。
本实验所使用的快速制备色谱的原理与柱色谱相
同，但实现了自动化，使化合物分离更快速。为缩短实
验时间，色谱柱采用 C18反相填料，参照 “1. 3. 2”洗脱
条件进行分离;图 2 中曲线 3 表示流动相 B 的体积分数
随时间的变化情况;由于加入醋酸可改善峰形，避免峰
出现拖尾现象，故流动相 B 采用 0. 5%醋酸溶液。随着
溶剂流速增大，出峰时间缩短，分离度也随之降低，减
小流速后，出峰时间延后，综合考虑本实验选择最佳流
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速为 5 mL /min，此时可获得较好的分离效果且分
离时间短。
2. 2 ESI MS /MS分析
采用直接进样方式，按 “1. 3. 4”条件将甲醇
溶解的组分 1、2 进行电喷雾质谱分析。实验表明
在一级负离子模式下，两组分均出现［M － H］－离
子峰，如图 3。组分 1、2 的 分 子 量 分 别 为
395. 30、409. 27。
通过 MS1 初步确定组分 1 为 γ-倒捻子素(γ-
图 3 组分 1(A)和组分 2(B)的一级质谱图
Fig. 3 MS1 spectra of the component 1(A)
and component 2(B)
Mangostin)或 Gartanin，组分 2 为 α-倒捻子素(α-
Mangostin) ，两组分均为杂氧蒽酮类化合物。通过
文献［3，9 － 10］以及串联质谱裂解情况可知，化
合物 1、2 分别为 Gartanin 和 α-Mangostin，均为异
戊烯基取代的杂氧蒽酮类化合物，母核及化合物的
结构见图 4。
两种化合物的［M － H］－离子的可能碎裂机理
如图 5 所示。从图中可以看出，两种化合物在多级
串联质谱中均易失去—CH3、CO 等碎片。组分 1
(m/z 395)离子在 MS /MS 中生成 m/z 283、351、
339 碎片离子。m/z 395( ［M － H］－)母离子丢失分
子量为 112(—2C4H8)的碎片生成 m/z 283 的碎片
离子，且为基峰;失去—C4H8 生成 m/z 339 碎片。
其它碎片离子是母离子失去—CH3、CO 等碎片而形成。组分 2(m/z 409)母离子在 MS /MS 中生成 m/z
394、351 碎片离子。m/z 409( ［M － H］－)母离子失去分子量为 15(—CH3)的碎片生成 m/z 394 的碎片
离子;失去分子量为 58(—2CH3，—CO)的碎片生成 m/z 351 的碎片离子。其原因可能是异戊烯基和—
OH作用失去甲基游离基，或是甲氧基的存在导致失去甲基游离基。由此可知，两组分由于其取代基的
位置及所含基团的不同，表现出不同的裂解行为，从而可快速分析化合物的分子结构。
图 4 杂氧蒽酮母核(A)、gartanin(B)与 α-mangostin(C)的分子结构
Fig. 4 Molecular structures of the parent nucleus of xanthones(A) ，gartanin(B)and α-mangostin(C)
为进一步验证其质谱碎裂规律，在负离子模式下，将氘代甲醇溶解的两组分进行电喷雾质谱分析，
得到图 6 所示的数据和图 7 所示的氘代裂解规律。对于组分 1:C-1、C-3 位羟基上的氘均失去，m/z
398 离子失去 114 u，生成 m/z 284;C-3 位羟基上的氘与 C-2 位异戊烯基作用，失去—CH3D，再失去
—CO，共失去 45 u生成 m/z 353;失去 57 u生成 m/z 341;m/z 284 离子进行三级质谱串联，分别失去
28 u生成 m/z 256;失去 56 u 生成 m/z 228。Gartanin 的结构中含有 4 个羟基，可推测 m/z 398 为［M
(D4)－ D］
－离子。对于组分 2:α-Mangostin的结构中含有 3 个羟基，推测 m/z 411 为［M(D3)－ D］
－离
子。m/z 411 离子失去 15 u，生成 m/z 396;失去 58 u生成 m/z 353;m/z 396 离子进行三级串联，失去
43 u生成 m/z 353;m/z 353 离子进行四级串联，分别失去 44 u、56 u 生成 m/z 309、297。m/z 411 失
去—CH3 可能是由于结构中存在甲氧基，或是 C-6 位羟基上的氘转移到 C-7 位异戊烯基上，从而失去
甲基游离基。
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图 5 Gartanin(A)和 α-mangostin(B)的碎裂机理
Fig. 5 Fragmentation mechanisms of gartanin(A)and α-mangostin(B)
图 6 组分 1 和 2 的氘代负离子电喷雾质谱数据
Fig. 6 Deuterium ion electrospray mass spectrometry datas of the component 1 and component 2
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图 7 Gartanin(A)和 α-mangostin(B)的氘代负离子质谱碎片裂解规律
Fig. 7 Deuterium ion electrospray fragmentation mechanisms of gartanin(A)and α-mangostin(B)
3 结 论
本文应用超临界萃取 /快速制备色谱 －质谱技术为山竹果皮中化学成分的提取分离、鉴定提供了一
种简单、快速、有效的方法，成功从山竹果皮中提取分离出 2 种杂氧蒽酮类化合物，其纯度均不低于
90%。通过化合物的特征质谱行为并与文献进行比较，对化合物进行了快速鉴定，并总结了 2 种杂氧
蒽酮化合物在负离子模式下可能的裂解机理，为此类化合物的质谱研究提供了有用信息。
参考文献:
［1］ Zhao Y，Liu J P，Zhang L X，Cai E B，Gao Y G，Li P Y． Chin. J. Appl. Chem． (赵岩，刘金平，张连学，蔡恩博，
郜玉钢，李平亚． 应用化学) ，2011，28(2) :229 － 233．
［2］ Chin Y W，Jung H A，Chai H，Keller W J，Kinghorn A D． Phytochemistry，2008，69(3) :754 － 758．
［3］ Zarena A S，Udaya S K． J. Supercrit. Fluids，2009，49(3) :330 － 337．
［4］ Peres V，Nagem T J，de Oliveira F F． Phytochemistry，2000，55(7) :683 － 710．
［5］ Suksamrarn S，Komutib O，Ratananukul P，Chimnol N，Lartpornmatulee N，Sukamrarn A． Chem. Pharm. Bull．，
2006，54:301 － 305．
［6］ Wang J，Bai H L，Liu C M，Li L． Chromatographia，2010，71(3 /4) :267 － 271．
［7］ Wang J，Liu C M，Li L，Bai H L． Phytochem. Anal．，2011，22:263 － 267．
［8］ Jiang W Z，Mo C L，Huang X Z，Ling L． Chin. Tradit. Herbal Drugs(蒋伟哲，莫长林，黄兴振，凌玲． 中草药) ，
2006，37(7) :1017 － 1019．
［9］ Destandau E，Toribio A，Lafosse M，Pecher V，Lamy C，André P． J. Chromatogr. A，2009，1216(9) :1390 －1394．
［10］ Ji X H，Bharathi A，Ikhlas A K． J. Pharm. Biomed. Anal．，2007，43(4) :1270 － 1276．
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