全 文 : 2006年第 26卷 有 机 化 学 Vol. 26, 2006
第 1期, 116~119 Chinese Journal of Organic Chemistry No. 1, 116~119
* E-mail: lsding@cib.ac.cn
Received February 21, 2005; revised April 18, 2005; accepted July 15, 2005.
·研究简报·
冻地银莲花中三萜皂苷的 HPLC/MSn分析
周 燕 a 李 锐 a 王兴明 b 彭树林 a 丁立生*,a
(a中国科学院成都生物研究所 成都 610041)
(b西南科技大学化学与生物工程系 绵阳 621002)
摘要 药用植物冻地银莲花(Anemone rupestris ssp. gelida)的全草中含有丰富的三萜皂苷, 经 HPLC-MSn分析, 发现其
总皂苷中共含有 10余个三萜皂苷成分. 除由总离子流色谱图给出各皂苷成分的相对含量外, 从每个色谱峰的正负离子
ESI-MS获得相应皂苷的分子量, 进而由多级质谱给出糖链连接的信息, 结合文献报道, 将 11个主要三萜皂苷成分分别
鉴定为革叶常春藤皂苷 F (1), 牡丹草皂苷D (2), 刺楸皂苷B (3), 革叶常春藤皂苷E (4), 红毛七皂苷D (5), 常春藤皂苷
B(6), 刺五加皂苷 C3 (7), 牡丹草皂苷 B (8), 刺楸皂苷 A (9), 木通皂苷 D (10)和齐墩果酸-3-鼠李糖基-(1→2)-[葡萄糖
基-(1→4)]-阿拉伯糖苷(11). 其中微量成分 2, 5, 7, 10 和 11 为首次从冻地银莲花中分离鉴定. 最后通过与标准品的
HPLC保留时间对照证实了他们的存在.
关键词 冻地银莲花; 三萜皂苷; 液相色谱-质谱联用; 成分和含量分析
HPLC/MSn Analysis of Triterpenoid Saponins from
Anemone rupestris ssp. gelida
ZHOU, Yana LI, Ruia WANG, Xing-Mingb PENG, Shu-Lina DING, Li-Sheng*,a
(a Chengdu Institute of Biology, Chinese Academy of Sciences, Chengdu 610041)
(b Department of Chemistry and Biology Engineering, Southwest University of Science and Technology, Mianyang 621002)
Abstract High performance liquid chromatography coupled with on-line tandem mass spectrometry
(HPLC/MSn) was applied to characterization of triterpenoid saponins in the whole plant of Anemone rupes-
tris ssp. gelida. By using ESI-MSn analysis and comparison retention time with those of authentic samples,
11 major triterpenoid saponins were identified as hederacholichiside F (1), leontoside D (2), kalo-
panaxsaponin B (3), hederacholichiside E (4), cauloside D (5), hederasaponin B (6), ciwujianoside C3 (7),
leontoside B (8), kalopanaxsaponin A (9), akebia saponin D (10) and oleanolic acid 3-rhamnosyl-(1→2)-
[glucosyl-(1→4)]arabinoside (11). Among them, the saponins of 2, 5, 7, 10 and 11 were found from this
plant for the first time.
Kewword Anemone rupestris ssp. Gelida; triterpenoid saponin; HPLC/MSn; analysis
毛茛科银莲花属植物(Anemone species)中许多种在
我国民间有着悠久的药用历史, 用于抗菌消炎、消肿止
痛等[1]. 该属植物含有丰富的三萜皂苷, 此类皂苷具有
广泛的生理活性 , 如抗肿瘤、抗菌和昆虫拒食作用
等[2~4]. 冻地银莲花(Anemone rupestris ssp. gelida)为湿
地银莲花的亚种, 属钝裂银莲花组, 生于海拔 4800~
5000 m的高山地, 主要分布在四川西北部. 廖循等[4]曾
报道了其化学成分, 共分离鉴定出 7 个三萜皂苷. 三萜
皂苷是该药材的活性和指标成分, 但由于紫外吸收较
弱, 用常规的 HPLC-UV 不能作为其有效的分析方法.
以电喷雾质谱作为 HPLC 的检测器, 其灵敏度高, 质谱
给出的信息较多, 适合于总皂苷中各成分的定性和定量
No. 1 周燕等:冻地银莲花中三萜皂苷的 HPLC/MSn分析 117
分析. 本文采用 HPLC-MSn对冻地银莲花全草总皂苷进
行分析, 由总离子流色谱图进行相对含量的考察, 以
正、负离子 ESI-MS给出的准分子离子峰得知各三萜皂
苷的分子量, 通过 MS/MS 多级串联质谱得到一系列糖
链及苷元的信息, 结合文献报道推测各皂苷的结构, 再
用标准样品作 HPLC 保留时间对照证实这些皂苷的存
在.
1 实验
1.1 仪器和试剂
Finnigan LCQDECA型液-质联用仪, HPLC流动相所
用乙氰为色谱纯, 蒸馏水为二次重蒸水, 其它试剂均为
分析纯. 三萜皂苷 1~11 (Scheme 1)标准品由本实验室
从冻地银莲花和其他银莲花属植物中分离得到.
1.2 样品处理
冻地银莲花采集自四川省松潘县, 凭证标本由中国
科学院成都生物研究所肖顺昌副研究员鉴定. 将粉碎干
燥的冻地银莲花全草 3 g用 5 mL甲醇/H2O (50/50, V/V)
于 50 ℃提取 1 h, 以乙酸乙酯脱脂后用正丁醇萃取, 减
压蒸馏回收溶剂后干燥得总皂苷浸膏, 以甲醇和水溶解
后用 0.45 µm 膜(Autoscience)过滤, 配制成 2 mL 50%
MeOH/H2O溶液, 待测.
1.3 色谱条件
色谱柱使用 Hypersil BDS C18 (150 mm×2.1 mm, 5
µm)不锈钢柱; 梯度洗脱: CH3CN/H2O, 在 0~30 min时
段由 10%到 70%, 30~60 min时段由 70%到 100%; 流
速: 0.2 mL/min; 柱温: 室温; 进样量: 2 µL.
1.4 质谱条件
ESI离子源正、负离子扫描; 源电压: 3.5 kV; 鞘气
(N2)流速: 40 a.u.; 辅助气(N2)流速: 15 a.u.; 碰撞气体为
氦气, MSn碰撞能量: 40% MS2 和 45% MS3; 毛细管温
度: 350 ; ℃ 毛细管电压: ±15 V; 扫描范围 m/z: 100~
2000.
2 结果与讨论
要使总皂苷中每个成分都得到较好的分离是比较
困难的, 通过不同溶剂和梯度条件的比较, 在本文所报
道色谱条件下, 虽然出峰时间稍长一点, 但 11个主要色
谱峰均得到了较好的分离. 由正离子和负离子扫描所得
总离子流色谱图差别不大, 分别以峰面积大小所得到的
相对含量也接近, 图 1为由正离子扫描所获得的冻地银
莲花总皂苷 HPLC/MS总离子流色谱图.
皂苷 1~11的 ESI(+)-MS均给出[M+Na]+准分子
离子峰, ESI(-)-MS 均给出[M-H]-准分子离子峰, 相
R R1 R2
1 OH rha2-(glc4-)ara- -glc6-glc4-rha (革叶常春藤皂苷 F)
2 OH glc4-ara- -glc6-glc4-rha (牡丹草皂苷 D)
3 OH rha2-ara- -glc6-glc4-rha (刺楸皂苷 B)
4 H rha2-(glc4-)ara- -glc6-glc4-rha (革叶常春藤皂苷 E)
5 OH ara- -glc6-glc4-rha (红毛七皂苷 D)
6 H rha2-ara- -glc6-glc4-rha (常春藤皂苷 B)
7 H ara- -glc6-glc4-rha (刺五加皂苷 C3)
8 OH glc4-ara- H (牡丹草皂苷 B)
9 OH rha2-ara- H (刺楸皂苷 A)
10 OH ara- -glc6-glc4-rha (木通皂苷 D)
11 H rha2-(glc4-)ara- H (齐墩果酸-3-鼠李糖基-(1→2)-[葡萄糖基-(1→4)]-阿拉伯糖苷)
Scheme 1–
118 有 机 化 学 Vol. 26, 2006
图 1 冻地银莲花总皂苷的 ESI(+)-MS总离子流 HPLC色谱
图
Figure 1 TIC of ESI(+)-MS of saponins from A. rupestris ssp.
gelida
互印证得到它们的分子量. 以[M+Na]+为母离子的二
级质谱(MS2)中, 皂苷 1~7 出现脱去 C-28 酯糖链的基
峰, 另外还有脱去一个末端鼠李糖基的碎片离子和脱去
2个糖基(鼠李糖基和葡萄糖基)的碎片离子. 如皂苷1的
MS2中依次出现脱去 1个鼠李糖基(m/z 1259 [M+Na-
rha]+), 再脱去 1 个葡萄糖基(m/z 1097 [M+Na-rha-
glc]+)和脱去整个 C-28酯糖链(m/z 935 [M+Na-rha-
2glc]+, 基峰)的碎片离子. 对于皂苷 10来说, 因为 C-28
酯糖链由 2个葡萄糖基组成, 故在MS2中依次出现失去
1个和 2个葡萄糖基的碎片. 以脱去 C-28酯糖链的基峰
为对象的三级质谱(MS3)中则出现脱去 C-3 位糖链的强
峰和逐个脱去单糖基的碎片离子, 如果是支链糖, 且 2
个末端糖的质量数不同, 则分别失去 2个末端糖的碎片
峰都会出现, 由此很容易区别支链糖基和直链糖基. 如
以皂苷 1的MS2中m/z 935为母离子的MS3中出现只脱
去 1个葡萄糖基的碎片离子 m/z 773 [935-glc]+和只脱
去 1个鼠李糖基的碎片离子 m/z 789 [935-rha]+, 以及
失去整个C-3位糖基的碎片m/z 493, 其质量数说明苷元
为常春藤配基.
对于皂苷 8, 9 和 11, 由于没有 C-28 酯糖链, 所以
MS2中出现的碎片峰与上述MS3相似, 为脱去 C-3位糖
链的强峰和逐个脱去单糖基的碎片离子. 如皂苷 11 的
MS2 中出现只脱去 1 个葡萄糖基的碎片离子 m/z 757
[919-glc]+和只脱去 1 个鼠李糖基的碎片离子 m/z 773
[919-rha]+, 以及失去整个 C-3 位糖基的碎片 m/z 477,
其质量数说明苷元为齐墩果酸.
通过 MSn 质谱图分析表明上述双糖链三萜皂苷优
先在 C-28 位发生各单糖基的顺序断裂, 而脱去整个
C-28 位糖链后形成的离子峰为基峰, 以之为母离子继
续进行多级质谱实验则出现 C-3 位糖链的断裂. 如果
C-28位没有糖链, 则二级质谱便出现C-3位糖链的断裂
碎片. 表 1中列出了一级、二级和三级质谱中有规律的
断裂碎片质量数. 在一级质谱中也会出现脱去糖基的碎
片峰, 在双糖链三萜皂苷的二级质谱中也会出现失去
C-3 位糖基的碎片峰. 另外也会出现一些失去 H2O 和
CO2 等小分子的碎片峰, 有时还会出现糖基离子峰, 但
这些规律性不强. 另外, 失去末端糖基的断裂可能还伴
随着氢原子的重排, 所以并非出现简单的减去 163质量
数, 而是出现减去 162 质量数的峰. 由负离子扫描所得
表1 冻地银莲花中三萜皂苷成分的相对含量和质谱数据
Table 1 The relative contents and mass spectral data of major saponins of A. rupestris ssp. gelida
三萜皂苷 tR/min Mr [M+Na]+ m/z [M-H]- m/z MS2 m/z MS3 m/z 相对含量/%
1 38.0 1382 1405a 1381 1259, 1097, 935a 789, 773, 493 36.7
2 39.0 1236 1259a 1235 1113, 951, 789a 627, 493 1.2
3 39.7 1220 1243a 1219 1097, 935, 773a 627, 493 13.2
4 42.7 1366 1389a 1365 1243, 1081, 919a 773, 757, 477 26.4
5 43.9 1074 1097a 1073 951, 789, 627a 493 4.6
6 45.7 1204 1227a 1203 1081, 919, 757a 611, 477 3.8
7 46.4 1058 1081a 1057 935, 773, 611a 477 2.6
8 50.6 766 789a 765 627, 493 1.4
9 52.8 750 773a 749 627, 493 2.1
10 53.8 928 951a 927 789, 627a 493 1.3
11 55.2 896 919a 895 773, 757, 477 3.8
a测试下一级质谱的母离子.
No. 1 周燕等:冻地银莲花中三萜皂苷的 HPLC/MSn分析 119
的多级质谱也可以提供类似的信息, 但规律性不如正离
子多级质谱强.
通过对HPLC中各个色谱峰的正负离子多级质谱分
析和与同属植物三萜皂苷成分研究的文献比较[2~4], 将
该植物总皂苷中 11 个主要成分别鉴定为革叶常春藤皂
苷 F (1), 牡丹草皂苷 D (2), 刺楸皂苷 B (3), 革叶常春
藤皂苷 E (4), 红毛七皂苷 D (5), 常春藤皂苷 B (6), 刺
五加皂苷 C3 (7), 牡丹草皂苷 B (8), 刺楸皂苷 A (9), 木
通皂苷 D (10)和齐墩果酸-3-鼠李糖基-(1→2)-[葡萄糖
基-(1→4)]-阿拉伯糖苷(11). 最后分别取标准品对照在
相同条件下的HPLC保留时间, 逐个确定了这11个皂苷
成分的存在. 其中皂苷 1, 3和 4为主要成分, 占总皂苷
近 80%. 所鉴定出的 11 个皂苷成分含量占总皂苷的
97%. 微量成分 2, 5, 7, 10和 11为首次从冻地银莲花中
分离鉴定.
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