全 文 :中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 47卷 第 12期 2016年 6月
·2053·
基于液质联用技术的连翘化学成分分析
张晨曦 1, 3,刘素香 2,赵艳敏 1, 3,张铁军 2,刘岱琳 3*
1. 天津中医药大学,天津 300193
2. 天津药物研究院,天津 300193
3. 中国人民武警警察部队后勤学院,天津 300309
摘 要:目的 应用液质联用技术在正负离子模式下分析连翘 Forsythiae Fructus 中的主要化学成分。方法 采用 Agilent 1200
HPLC,Diamonsil II C18色谱柱(250 mm×4.6 mm,5 μm),以 0.05%甲酸水溶液(A)-乙腈(B)为流动相,梯度洗脱,体
积流量为 1.0 mL/min,柱温 35 ℃,进行 200~600 nm 全扫描,建立连翘指纹图谱,同时结合 Bruker Daltonics 的 1200
HPLC-Q-TOF 给出的正、负离子质谱信息和元素分析,与相关文献数据对照,分析化合物信息。结果 结合 HPLC-Q-TOF-MS
提供的化合物准确相对分子质量,鉴定连翘中 24 个化合物,有 12 个苯乙醇苷类成分、7 个木脂素类成分、5 个黄酮类化合
物,其中有 5 个化合物:3,4-二羟基苯乙醇苷(1)、2-甲氧基-3,4,5-三羟基苯乙醇苷(2)、β-羟基化连翘酯苷 H(7)、6-羟基
二氢黄酮(24)、二氢杨梅素(25)为首次从连翘中得到鉴定。结论 为连翘药材的质量控制提供技术支持,为阐明连翘的
药效物质基础提供数据参考。
关键词:连翘;液质联用技术;苯乙醇苷类;木脂素;黄酮;3,4-二羟基苯乙醇苷;β-羟基化连翘酯苷 H;二氢杨梅素
中图分类号:R284.1 文献标志码:A 文章编号:0253 - 2670(2016)12 - 2053 - 08
DOI: 10.7501/j.issn.0253-2670.2016.12.006
Analysis on chemical constituents from Forsythiae Fructus by HPLC-Q-TOF-MS
ZHANG Chen-xi1, 3, LIU Su-xiang2, ZHAO Yan-min1, 3, ZHANG Tie-jun2, LIU Dai-lin3
1. Tianjin University of Traditional Chinese Medicine, Tianjin 300193, China
2. Tianjin Pharmaceutical Research Institute, Tianjin 300193, China
3. College of Logistics, University of People’s Armed Police Force, Tianjin 300309, China
Abstract: Objective To analysis the main chemical ingredients of Forsythiae Fructus by LC-MS technology in the positive and
negative ions mode. Methods The chromatographic fingerprint was obtained with Diamonsil II C18 column (250 mm × 4.6 mm, 5
μm) and gradient elution with 0.05% H2O-formic acid (A)-acetonitrile (B), and the flow rate was 1.0 mL/min. The column temperature
was maintained at 35 ℃. The detection wavelength was 200−600 nm. Positive and negative ions MS information of Bruker Daltonics
1200 HPLC-Q-TOF was coupled with elemental analysis and compared with literature data to analyze the compounds information.
Results Combined with the accurately relative molecular mass of compounds provided by HPLC-Q-TOF-MS, 24 compounds were
identified from the ethanolic extraction of Forsythia Fructus, which include 12 phenylethanoid glycosides, seven lignan ingredients,
and five flavonoids. And 3,4-dihydroxyphenylethanoid glycoside (1), 2-methoxy-3,4,5-trihydroxyphenylethanoid glycoside (2),
β-hydroxyforsythoside H (7), dihydroquercetagetin (24), and dihydromyricetin (25) were first identified in Forsythiae fructus.
Conclusion The method provides the technical support for the quality control of Forsythiae Fructus and contributes the reference
data to elucidating the potential basis of Forsythiae Fructus.
Key words: Forsythiae Fructus; LC-MS technique; phenylethanoid glycosides; lignin; flavonoids; 3,4-dihydroxyphenylethanoid
glycoside; β-hydroxyforsythoside H; dihydromyricetin
连翘 Forsythiae Fructus 为常用中药,也是疏风
解毒胶囊原料药材之一,具有清热解毒、散结消肿
的功效,中医临床称之为“疮家圣药”,用于风热感
冒、温病、丹毒、热淋尿闭、痈疽、凛病和肿毒等
症的治疗[1],并对急性肾炎、肺结核、视网膜黄斑区
出血、呃逆、便秘等有一定的治疗作用,具有广泛
收稿日期:2016-02-18
作者简介:张晨曦(1991—),女,硕士,研究方向为天然产物活性成分研究。
*通信作者 刘岱琳,女,教授,研究方向为天然产物活性成分研究。Tel: 13821660597 E-mail: dailinlch@163.com
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 47卷 第 12期 2016年 6月
·2054·
的临床应用基础[2]。现代研究表明,连翘果实中主
要含有木脂素类、苯乙醇苷类、黄酮类、挥发油及萜
类、生物碱类和有机酸类等化学成分,其中苯乙醇苷
类、木脂素类和黄酮类成分为其主要有效成分[3]。
目前针对连翘的研究多集中在连翘的化学成
分、质量标准和药理作用等方面。随着药理作用研
究的不断深入,其药效物质基础的快速分析鉴定更
是需要关注的方面。液质联用技术在化学成分研究
中的应用已显优势,是中药药效物质基础研究的有
力手段。曾建勋等[4]利用 HPLC-TOF-MS 分析连翘
水煎液,鉴定了其中 9 个色谱峰,主要是苯乙醇苷
类成分和黄酮类成分;刘影等[5]利用 NMR/LC-MS
平行动态谱学方法技术对连翘提取物中苯乙醇苷类
成分进行了同步结构分析研究,鉴定出 7 种成分,
其中包括 1 个新的苯乙醇苷和 1 个结构极其罕见的
二聚苯乙醇苷生物碱。本实验优化了 HPLC 分析条
件,利用 HPLC-Q-TOF 技术分析了连翘提取物的
25 个色谱峰,首次通过色谱和质谱结合一次性识别
了 24 个化合物的结构,其中有 5 个化合物:3,4-二
羟基苯乙醇苷(1)、2-甲氧基-3,4,5-三羟基苯乙醇苷
(2)、β-羟基化连翘酯苷 H(7)、6-羟基二氢黄酮
(24)、二氢杨梅素(25)为首次在连翘中发现,本
研究为更有效地确定连翘的药效物质基础,提升质
量标准提供了技术支撑。
1 仪器与试药
1200 HPLC-TOF/MS(Bruker Daltonics),1200
HPLC(Agilent Technology),Milli-Q 超纯水系统(法
国 Millipore 公司)。甲醇和乙腈(色谱纯,美国 Merck
公司),对照品连翘酯苷 A(批号 111810-201102)和
连翘苷(批号 110821-200711)购自中国食品药品检
定研究院,槲皮素(批号 6151-25-3)购自南京泽朗
医药科技有限公司,连翘酯苷 I(批号 KMST-L014)、
连翘酯苷 H(批号 KMST-L013)、(+)-表松脂素-4-O-
β-D-葡萄糖苷(批号 KMST-B021)、(+)-松脂素-4-O-
β-D-葡萄糖苷(批号 KMST-S012)和芦丁(批号
KMST-L020)购自天津市科曼思特医药科技发展有
限公司,质量分数均大于 98%。
药材购自安国药材市场,由天津药物研究院中
药研究室张铁军研究员鉴定为连翘 Forsythia
suspense (Thunb.) Vahl 的干燥果实。
2 方法
2.1 对照品溶液的制备
精确称量连翘酯苷 A、连翘酯苷 I、连翘酯苷 H、
连翘苷、(+)-表松脂素-4-O-β-D-葡萄糖苷、(+)-松脂
素-4-O-β-D-葡萄糖苷、芦丁和槲皮素对照品各 2.00
mg,分别置于 10 mL 量瓶中,加入适量 50%甲醇溶
解,并以 50%甲醇定容,得到质量浓度为 200 μg/mL
的各单体对照品贮备液。检测前再将对照品贮备液
用 50%甲醇稀释 10 倍,经 0.22 μm 微孔滤膜滤过,
取续滤液备用。
2.2 供试品溶液的制备
取连翘药材粉末 1 g 置于 100 mL 圆底烧瓶中,
加入 70%甲醇 25 mL 称定质量,回流提取 30 min,
放冷,称定质量,并用 70%甲醇补足减失质量,摇
匀。经 0.22 μm 微孔滤膜滤过,取续滤液备用。
2.3 分析条件
2.3.1 色谱条件 色谱柱为 Diamonsil II C18(250
mm×4.6 mm,5 μm);流动相为 0.05%甲酸水溶液-
乙腈溶液,梯度洗脱:0~15 min,5%~15% B;15~
65 min,15%~40% B;65~80 min,40%~100% B;
80~85 min,100% B。体积流量为 1.0 mL/min;柱
温 35 ℃;200~600 nm 全扫描;进样量为 5 μL。
2.3.2 质谱条件 采用正、负离子 2 种模式扫描测
定,电喷雾离子源(ESI),扫描质量范围 m/z 50~
1 200;毛细管电压 4.5 kV(正离子),2.6 kV(负离
子),碎裂电压 200 V;干燥气温度为 180 ℃;干燥
气的体积流量为 6 L/min,雾化气压为 80 kPa;分流
比为 1∶4;内标校正选用甲酸钠溶液。
3 结果
3.1 连翘中化学成分分析
采用 HPLC-Q-TOF-MS 正负离子模式分析连翘
70%甲醇提取物中的化学成分,(+) ESI-MS、(−)
ESI-MS 的质谱总离子流图(TIC)见图 1。通过
HPLC-Q-TOF-MS检测得到了连翘中25个化合物的
保留时间和质谱数据信息,结合 HPLC 反映化合物
的极性、离子流质谱数据和相关文献报道数据对比
分析,确定了 12 个苯乙醇苷类成分、7 个木脂素类
成分和 5 个黄酮类成分,有 1 个色谱峰未识别。分
析结果见表 1。
3.2 化合物的质谱裂解特征分析
3.2.1 苯乙醇苷类化合物的分析鉴定 苯乙醇苷类
成分是连翘药材中的特征性成分,本研究中共分析
鉴别了 12 个苯乙醇苷类化合物的结构,其结构如图
2 所示,连翘的液质分析图谱中 12 个苯乙醇苷类化
合物,表现出了相似的裂解规律,如丢失 rhamnose
(MW 146)、H2O(MW 18)、caffic acyl(MW 162),
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 47卷 第 12期 2016年 6月
·2055·
图 1 连翘 70%甲醇提取物正 (A)、负 (B) 离子模式下的 TIC图
Fig. 1 TIC of extract from Forsythiae Fructus
表 1 连翘 70%甲醇提取物中鉴定的苯乙醇苷类、木脂素类、黄酮类和三萜类化合物
Table 1 Phenylethanoid glycosides, lignin, flavonoids, and triterpenoid identified in extracts from Forsythiae Fructus
峰号 tR/min λmax/nm 碎片离子 (m/z) [M-H]− (m/z) 相对分子质量 化合物
1 7.3 339.112 2 [M+Na]+, 137.059 4 [M+H-Glucose]+ 315.115 3 316 3,4-二羟基苯乙醇苷
2 13.6 290, 334 399.128 5 [M+Na]+, 215.091 5 [M+H-Glucose]+,
197.080 3 [M+H-Glucose-H2O]+, 179.069 0
[M+H-Glucose-H2O×2]+
375.139 7 376 2-甲氧基-3,4,5-三羟
基苯乙醇苷
3 15.6 290, 334 485.166 8 [M+Na]+, 317.008 7 [M+H-Rhamnose]+,
155.074 6 [M+H-Rhamnose-Glucose]+,
461.176 8 462 连翘酯苷 E
4 18.2 290, 334 489.140 3 [M+H]+, 325.092 9 [M+H-164]+,
163.143 7 [M+H-164-Glucose]+
487.135 7 488 对-香豆素-(6-O-咖啡
酰基)-葡萄糖苷
5 25.5 290, 332 663.207 9 [M+Na]+, 477.128 9 [M+H-H2O-Rhamnose]+,
325.092 7 [477-152]+, 163.039 3 [325-Glucose]+
639.212 6 640 连翘酯苷 C
6 26.8 290, 332 663.191 4 [M+Na]+, 477.323 5 [M+H-H2O-Rhamnose]+,
325.091 4 [477-152]+, 163.038 4 [325-Glucose]+
639.210 4 640 β-羟基连翘酯苷 A
7 27.5 663.192 6 [M+Na]+, 477.129 0 [M+H-H2O-Rhamnose]+,
325.090 7 [477-152]+, 163.038 7 [325-Glucose]+
639.207 4 640 β-羟基连翘酯苷 H
8 30.2 290, 332 633.184 2 [M+Na]+, 479.155 2 [M+H-Xylose]+,
325.091 9 [479-154]+, 163.039 1 [325-Glucose]+
609.190 7 610 连翘酯苷 J
9 30.8 290, 332 647.200 2 [M+Na]+, 479.155 5 [M+H-Rhamnose]+,
325.093 0 [479-154]+, 163.039 4 [325-Glucose]+
623.217 0 624 连翘酯苷 I
10 31.9 290, 332 647.200 3 [M+Na]+, 479.155 6 [M+H-Rhamnose]+,
325.094 4 [479-154]+, 163.040 1 [325-Glucose]+
623.217 1 624 连翘酯苷 A
11 32.6 280, 351 611.153 9 [M+H]+, 465.103 4 [M+H-Rhamnose]+,
303.051 4 [M+H-Rhamnose-Glucose]+
609.164 9 610 芦丁
0 10 20 30 40 50 60 70 80
t/min
1
2
3
4
5
6 7
8
9
10
11
12
13
14
15 1617
18
19
20 21
22 23 24
25
1
2
3
4
5
6
7 8
9
10
11
12
13
14
15 1617
18
19
20
21
22 23 24
25
A
B
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 47卷 第 12期 2016年 6月
·2056·
续表 1
峰号 tR/min λmax/nm 碎片离子 (m/z) [M-H]− (m/z) 相对分子质量 化合物
12 33.3 647.200 4 [M+Na]+, 501.137 8 [M+Na-Rhamnose]+,
325.090 8 [501-176]+, 163.038 2 [325-Glucose]+
623.213 0 624 连翘酯苷 H
13 34.2 276, 340 645.179 1 [M+Na]+, 479.132 6 [M+H-Rhamnose]+,
325.090 7 [479-152]+, 163.037 8 [325-Glucose]+
621.186 2 622 连翘梾木苷 A
14 35.5 276, 340 543.187 7 [M+Na]+, 359.146 2 [M+H-Glucose]+,
341.138 1 [M+H-Glucose-H2O]+
519.200 9 520 (+)-表松脂素-4-O-β-
D-葡萄糖苷
15 37.3 276, 340 543.184 0 [M+Na]+, 359.203 3 [M+H-Glucose]+,
341.135 6 [M+H-Glucose-H2O]+
519.195 4 520 (+)-松脂素-4-O-β-D-
葡萄糖苷
16 41.7 354 543.184 3 [M+Na]+, 359.147 7 [M+H-Glucose]+,
341.137 4 [M+H-Glucose-H2O]+
519.198 4 520 (+)-表松脂素 -4′-O-
β-D-葡萄糖苷
17 43.5 354 557.200 2 [M+Na]+, 355.152 7 [M+H-H2O-Glucose]+ 579.220 8* 534 连翘苷异构体
18 45.0 271, 351 523.179 9 [M+H]+, 343.116 9 [M+H-Glucose-H2O]+,
219.204 7 [M+H-Glucose-H2O-124]+
521.180 5 522 未知
19 45.8 286, 351 557.204 0 [M+Na]+, 355.155 3 [M+H-Glucose-H2O]+ 533.213 0 534 连翘苷
20 53.9 266, 366 411.154 8 [M+Na]+, 389.200 6 [M+H]+, 371.128 8 [M+H-
H2O]+, 353.141 8 [M+H-H2O×2]+, 217.081 8 [M+H-
H2O×2-136]+
387.154 4 388 羟基连翘脂素
21 69.5 276, 340 373.155 8 [M+H]+, 355.153 3 [M+H-H2O]+, 337.142 1
[M+H-H2O×2]+, 137.058 3
371.160 9 372 连翘脂素
22 77.2 280, 354 357.038 0 [M+Na]+, 335.219 4 [M+H]+, 303.230 8
[M+H-32]+
333.036 5 334 3′,6-二羟基槲皮素
23 78.3 280, 354 303.048 5 [M+H]+ 301.041 7 302 槲皮素
24 78.3 280, 354 343.052 3 [M+Na]+, 321.240 6 [M+H]+, 303.232 3
[M+H-H2O]+
319.053 5 320 6-羟基二氢黄酮
25 79.2 280, 354 343.052 3 [M+Na]+, 321.239 7 [M+H]+, 303.231 5
[M+H-H2O]+
319.053 5 320 二氢杨梅素
*[M+HCOO−]− 的碎片离子
*[M+HCOO−]− fragment ion
这类化合物都存在很多相似的裂解碎片峰,如 MW
479、325、163 等。
10 号色谱峰连翘正负离子模式下的标志性成
分,通过正离子 m/z 647 [M+Na]+、m/z 625 [M+
H]+和负离子 m/z 623 [M-H]− 分析确定化合物的相
对分子质量为 624。如图 3 所示,[M+H]+ 离子(m/z
625)首先发生丢失 m/z 146 的裂解反应,产生 m/z
479.155 6 离子,推断为 [M+H-rhamnose]+,这是
由于鼠李糖基位于结构的外侧,易于脱落;在此基
础上,结构再次脱落苯乙醇部分片段,丢失 m/z 152
的碎片,产生了 m/z 325 的离子碎片;最后该离子
脱去葡萄糖基,丢失 m/z 162 的碎片,得到咖啡酰
基的片段碎片,产生 m/z 163 [325-glucose]+ 的离
子。由此可以判断出该化合物中丢失鼠李糖基片段,
苯乙醇基片段,葡萄糖基片段之后获得的 m/z 479、
325、163 的离子是该类化合物鉴定的特征信号离
子。且在相同的质谱条件下与对照品连翘酯苷 A 的
裂解规律和出峰时间相一致,因此判断该化合物为
连翘酯苷 A。
质谱中 3 号峰信号通过正离子 m/z 483 [M+
Na]+ 和负离子 m/z 461 [M-H]−分析确定化合物的
相对分子质量为 462。与 10 号峰相比,相对分子质
量给出未连接咖啡酰基的信息,质谱裂解碎片中未
见到 163 的特征峰,只观察到脱去 1 分子鼠李糖基
片段 m/z 317 和再脱去 1 分子葡萄糖基片段的苯乙
醇片段碎片 m/z 155,结合文献报道的数据和化合物
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 47卷 第 12期 2016年 6月
·2057·
OH
HO
OO
HO
HOHO
OH
1
HO
HO
O
O
HO OHOH
OH
OCH3
OH
2
O
OH
HO
O
HO
HO
HO O
O
HOHO
OH
HO
HO
O
OHOHO
OH
O
OH
O
O
3 4
OHOHO
O
O
O
OH
OH
HO
HO
O
OHOHO
OHOHOO
OH OH
O
HO
HO
O OH
O
HO
HO
HO
O
H
H
9
OOHO
OH
HO
HO
O
OH
O
HO
HO
HO
O
O
O
8 13
OHOHO
O OH
O
HO
HO
O OH
O
HO
HO
HO
O
R1
R2
7 H OH
12 H H
R1 R2
OOHO
OH
OH
OHO
HO
O
OH
O
HO
HO
HO
O
R1
R2
6 H OH
10 H H
R1 R2
OOHO OH OH
O
HO
HO
OHO
HO
O
OH
OH
HO
O
5
图 2 连翘提取物中苯乙醇苷类化合物的结构
Fig. 2 Structures of phenylethanoid glycosides in extracts from Forsythiae Fructus
图 3 连翘酯苷 A (10号峰) 的裂解过程
Fig. 3 Pyrolysis process of forsythoside A (peak 10)
OOHO
OH OH
OHO
HO
O
OH
O
HO
HO
HO
O
m/z 625
H
-Rhamnose OOHO
OH OH
OHO
HO
O
OH
OH
m/z 477
H
OOHO
OH
HO
HO
O OH
m/z 325
H
OH
O
OH
HO
HO
O
m/z 163
H
100 200 300 400 500 600 700
m/z
129.054 2
163.039 7
325.094 0
479.155 2
647.198 2
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 47卷 第 12期 2016年 6月
·2058·
的极性确定 3 号峰为连翘酯苷 E[6]。
9、12 号色谱峰与 10 号峰的相对分子质量信息
以及质谱裂解规律完全相同,仅出峰时间不同,存
在一定的极性差异,说明 9、12 号色谱峰应该为连
翘酯苷 A 的同分异构体,仅是咖啡酰基在葡萄糖基
上的连接位置不同而存在微弱的极性差异。通过文
献调研连翘中报道连翘酯苷A的同分异构体有连翘
酯苷 I 和连翘酯苷 H,在相同的质谱条件下 9 号色
谱峰的质谱信息与对照品连翘酯苷 I 的裂解规律和
出峰时间相一致,12 号色谱峰的质谱信息与对照品
连翘酯苷 H 的裂解规律和出峰时间相一致,从而确
定 9 号峰为连翘酯苷 I,12 号峰为连翘酯苷 H。
5、6、7 号色谱峰的质谱数据分析,正离子 m/z
663 [M+Na]+和负离子 m/z 639 [M-H]−分析确定
这 3 个化合物的相对分子质量都是 640,也是 1 组
同分异构体。且相对分子质量与 10 号峰相比多出 1
个酚羟基。同时 3 个色谱峰对应的质谱裂解信息中
都可以观察到丢失 1 分子水(m/z 18)的信息,可以
确定这 3 个化合物是连翘酯苷 A 及其同分异构体的
羟基化产物。通过文献比对并参考 9、10、12 号峰的
结构鉴定过程,推测 5 号峰为连翘酯苷 C,6 号峰为
羟基化连翘酯苷 A[6-7],7 号峰为羟基化连翘酯苷 H。
8 号峰通过正离子 m/z 633 [M+Na]+ 和负离子
m/z 609 [M-H]−分析确定化合物的相对分子质量
为 610。与 10号峰相比优先丢失的碎片为 xylose m/z
132 的碎片,其他裂解规律均与连翘酯苷 A 相同,
检索文献报道[3]发现连翘中含有连翘酯苷 J,其分子
式为 C28H34O15,相对分子质量理论值为 610.189 8,
实测值为 633.184 2 [M+Na]+,且对比二者极性相
当,确定 8 号峰为连翘酯苷 J。
13 号峰通过正离子 m/z 645 [M+Na]+和负离子
m/z 621 [M-H]− 分析确定化合物的相对分子质量
为 622。与 10 号峰的裂解规律相比其裂解碎片中
只有苯乙醇碎片部分出现了差异,说明该部分结构
发生了变化,是苯乙醇链部分和糖基部分发生了环
合,连翘中报道过的化合物 suspensaside A[6]。该
化合物的分子式为 C29H34O5,相对分子质量理论值
为 622.189 8,实测值为 645.179 1 [M+Na]+。其裂
解规律和极性都符合,因此推测 13 号峰为连翘梾
木苷 A。
4 号峰通过正离子 m/z 489 [M+H]+ 和负离子
m/z 487 [M-H]− 分析确定化合物的相对分子质量
为 488。其结构与 10 号峰相比较,缺少了 1 个鼠李
糖基片段,同结构中没有 m/z 152 的苯乙醇基结构
碎片而是出现了 1 个 m/z 164 的裂解碎片,这是香
豆 酰 基 的 结 构 片 段 。 对 比 文 献 鉴 定 其 与
p-coumaroyl-(6-O-caffeoyl)-glucoside 的裂解规律相
符合,且该化合物的分子式为 C24H24O11,相对分子
质量理论值为 488.131 9,实测值为 489.140 3 [M+
H]+,因此推测 4 号峰为对-香豆素-(6-O-咖啡酰基)-
葡萄糖苷。
此外 1 和 2 号峰为 2 个小分子苯乙醇苷类化合
物。1 号峰通过正离子 m/z 339 [M+Na]+和负离子
m/z 315 [M-H]− 分析确定化合物的相对分子质量
为 316。2 号峰通过正离子 m/z 399 [M+Na]+ 和负
离子 m/z 375 [M-H]− 分析确定化合物的相对分子
质量为 376。1 号峰和 2 号峰的质谱裂解规律中都有
脱去 1 个 m/z 162 的碎片,推测结构中都是直接连
接 1 个葡萄糖基,苯环上取代基有相应的变化,结
构比较简单,极性较大,根据文献和质谱数据对比,
1 号峰的分子式为 C14H20O8,相对分子质量理论值
为 316.115 8,实测值为 339.112 2 [M+Na]+,因此
推测 1 号峰为 3,4-二羟基苯乙醇苷。2 号峰的分子式
为 C16H24O10,相对分子质量理论值为 376.137 0,
实测值为 399.128 5 [M+Na]+,推测 2 号峰为 2-甲
氧基-3,4,5-三羟基苯乙醇苷。
3.2.2 木脂素类化合物的分析鉴定 木脂素类是连
翘药材中的另一类重要功效成分。到目前为止,从
连翘属植物中已分离得到 34个木脂素类化合物[8],
根据其结构特点,分为双并四氢呋喃类、丁烷衍生
物类、四氢呋喃类和芳基四氢萘类 4 类木脂素。量
相对较高的木脂素类成分是连翘苷、(+)-表松脂素-
4-O-β-D-葡萄糖苷和 (+)-松脂素-4-O-β-D-葡萄糖苷
成分。本实验利用 HPLC-Q-TOF-MS 技术共识别了
7 个木脂素类化合物(图 4),且 7 个都是双并四氢
呋喃类木脂素。
19 号峰通过正离子 m/z 557 [M+H]+和负离子
m/z 533 [M-H]− 分析确定化合物的相对分子质量
为 534。质谱中有脱去 1 个葡萄糖基 m/z 162 的裂解
碎片。19 号峰是连翘质谱中响应较高的离子流峰信
号。其在相同的质谱条件下与对照品连翘苷的裂解
规律和出峰时间相一致,从而确定 19 号峰为连翘
苷。17 号峰相对分子质量与裂解规律与 19 号峰完
全相同,因此确定其为连翘苷的同分异构体。
而 21 号峰与 19 号峰相比较,仅丢失了 1 分子
葡萄糖基碎片,是其苷元连翘脂素的结构,其分子
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 47卷 第 12期 2016年 6月
·2059·
14
17/19
OH
OCH3
O
O
H3CO
HH
OO
OH
OH
OH
OH
OH
OCH3
O
O
H3CO
HH
OO
OH
OH
OH
OH
OCH3
OCH3
O
O
H3CO
HH
OH
OH
20
15/16
21
OCH3
OCH3
O
O
H3CO
HH
OO
OH
OH
OH
OH
OCH3
OCH3
O
O
HH
OH
H3CO
图 4 连翘提取物中木脂素类成分的结构
Fig. 4 Structures of lignins identified in extracts from Forsythiae Fructus
式为 C21H24O6,相对分子质量理论值为 372.157 3,
实测值为 373.155 8 [M+H]+,因此 21 号峰为连翘
脂素。
14、15 和 16 号峰通过正负离子数据对照,确
定相对分子质量 520,且三者的裂解规律完全相同,
说明这 3 个峰为 3 个同分异构体的结构,与 19 号峰
相比较丢失了 m/z 14,为其羟基化产物。14 号和 15
号峰在相同的质谱条件下分别与对照品 (+)-表松
脂素-4-O-β-D-葡萄糖苷、(+)-松脂素-4-O-β-D-葡萄
糖苷的裂解规律和出峰时间相一致,确定 14 号和
15 号峰分别为 (+)-表松脂素-4-O-β-D-葡萄糖苷和
(+)-松脂素-4-O-β-D-葡萄糖苷。而化合物 16 是它们
的同分异构体,分子式为 C26H32O11,相对分子质量
理论值为 520.194 5,实测值为 543.184 3 [M+Na]+,
参考文献报道 [6]推测可能为 (+)-表松脂素-4′-O-
β-D-葡萄糖苷。
3.2.3 黄酮类化合物的鉴定 本实验中利用
HPLC-Q-TOF-MS 共识别了 5 个黄酮类化合物(图
5),涵盖了黄酮醇、黄酮和二氢黄酮的结构母核。
在本液相分析条件下只观察到了 1 个黄酮苷结构,
即芦丁,其他 4 个均为黄酮苷元的结构。11 号峰通
过正离子 m/z 611 [M+Na]+ 和负离子 m/z 609 [M-
H]−分析确定化合物的相对分子质量为 610。其质谱
裂解过程中可以观察到脱去了 1 分子鼠李糖基 m/z
146 和 1 分子葡萄糖基 m/z 162,苷元碎片 m/z 303。
其在相同的质谱条件下与对照品芦丁的裂解规律和
出峰时间相一致,从而确定 11 号峰为芦丁。而 23
号峰通过正离子 m/z 303 [M+H]+和负离子 m/z 301
[M-H]−分析确定化合物的相对分子质量为 302。这
与芦丁苷元的碎片裂解规律相一致,在相同的质谱
条件下与对照品槲皮素的裂解规律和出峰时间相一
致,因此确定 23 号峰为槲皮素。22 号峰极性大于
23 号峰,其正离子 m/z 357 [M+H]+ 和负离子 m/z
333 [M-H]− 分析确定相对分子质量 334。且质谱
裂解规律显示其可以脱去m/z 32获得槲皮素的碎片
峰,推测 22 号峰是在槲皮素基础上连接 2 个羟基的
结构,根据槲皮素结构并通过文献检索[9]确定 22 号
峰为 3′,6-二羟基槲皮素。
11
OHO
OH
O
OH
OH
O
O OH
ORha
OH
HO
O
O
R5
OH
R2
R4
R1 R2 R3 R4 R5
22 OH OH OH OH OH
23 H OH OH H OH
R1
R3 O
O
R5
OH
R2
R4
R1 R2 R3 R4 R5
24 OH OH H OH OH
25 OH OH OH H OH
R1
R3
OH OH
图 5 连翘提取物中黄酮类成分的结构
Fig. 5 Structures of flavonoids identified in extracts from Forsythiae Fructus
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 47卷 第 12期 2016年 6月
·2060·
24 号和 25 号峰通过正离子 m/z 343 [M+H]+和
负离子 m/z 319 [M-H]− 分析确定 2 个峰对应的化
合物的相对分子质量为 320,说明 24 号和 25 号峰
是互为同分异构体结构。二者的结构与槲皮素相比
较相差 m/z 18,通过文献检索[10-11],确定 24 号峰和
25 号峰可能为二氢槲皮素再连接羟基的结构。该化
合物分子式为 C15H12O8,相对分子质量理论值为
320.053 2,实测值为 343.052 3 [M+Na]+,因此确
定 24 号峰为 6-羟基二氢黄酮,25 号峰为二氢杨梅素。
4 讨论
本实验采用 HPLC-Q-TOF-MS,利用质谱的高
分辨率特点分析了连翘药材的 70%甲醇提取物中存
在的化学成分,根据正负离子模式下准分子离子峰,
再结合各个化合物的裂解规律,并与对照品在相同
质谱条件下进行比对,确定 8 种化合物:连翘酯苷
I(9)、连翘酯苷 A(10)、芦丁(11)、连翘酯苷 H
(12)、(+)-松脂素-4-O-β-D-葡萄糖苷(14)、(+)-表
松脂素-4-O-β-D-葡萄糖苷(15)、连翘苷(19)和
槲皮素(23);由准确的相对分子质量及元素组成分
析并结合文献报道推测出 16 种化合物,分别为:3,4-
二羟基苯乙醇苷(1)、2-甲氧基-3,4,5-三羟基苯乙醇
苷(2)、连翘酯苷 E(3)、对-香豆素-(6-O-咖啡酰
基)-葡萄糖苷(4)、连翘酯苷 C(5)、β-羟基化连翘
酯苷 A(6)、β-羟基化连翘酯苷 H(7)、连翘酯苷
J(8)、连翘梾木苷 A(13)、(+)-表松脂素-4′-O-β-D-
葡萄糖苷(16)、连翘苷异构体(17)、羟基连翘脂
素(20)、连翘脂素(21)、3′,6-二羟基槲皮素(22)、
6-羟基二氢黄酮(24)、二氢杨梅素(25)。其中化
合物 1、2、7、24、25为首次从该植物中报道。从
总离子流和正负离子模式下分析,还有一些量较少
的色谱峰。推测可能为有机酸类成分,但其裂解规
律有待进一步研究。
本实验采用 HPLC-Q-TOF-MS 技术对连翘果实
药材提取物中的化学成分进行了分析,鉴定了 12
个苯乙醇苷类成分、7 个木脂素类成分、5 个黄酮类
化合物,为其饮片的质量控制,以及后续阐明连翘
药材的物质作用基础提供了详实的数据支撑。
参考文献
[1] 中国药典 [S]. 一部. 2015.
[2] 赵建平, 张 玲, 王世伟. 连翘临床新用简介 [J]. 山
西中医, 2004, 20(6): 53.
[3] 陈 玲, 李 晓, 李 倩, 等. 连翘属植物化学成分的
研究进展 [J]. 现代药物与临床, 2013, 28(3): 441-445.
[4] 曾建勋, 马龚斌, 李瑞明, 等. 高效液相色谱飞行时间
质谱分析连翘水煎液的有效成分 [J]. 中药材, 2013,
36(4): 581-583.
[5] 刘 影. 苯乙醇苷类化合物及其混合物组分群的质谱
分析方法以及 LC-MS/NMR 相关谱分析方法研究 [D].
北京: 中国协和医科大学, 2009.
[6] 王福男. 中药连翘的化学成分研究 [D]. 北京: 中国协
和医科大学, 2009.
[7] Guo H, Liu A H, Li L, et al. Simultaneous determination
of 12 major constituents in Forsythia suspense by high
performance liquid chromatography-DAD method [J].
Pharm Biomed Anal, 2007, 43(3): 1000-1006.
[8] 冯 锐. 一种连翘总苷的提取纯化工艺研究 [D]. 成
都: 西南交通大学, 2014.
[9] Estrada E, Quincoces J A, Patlewicz G. Creating
molecular diversity from antioxidants in Brazilian
propolis. combination of TOPS-MODE QSAR and virtual
structure generation [J]. Mol Divers, 2004, 8(1): 21-33.
[10] Piccinelli A L, De Simone F, Passi S, et al. Phenolic
constituents and antioxidant activity of Wendita calysina
leaves (Burrito), a folk paraguayan tea [J]. Agric Food
Chem, 2004, 52(19): 5863-5868.
[11] Roschek B J, Fink R C, McMichael M D, et al.
Elderberry flavonoids bind to and prevent H1N1 infection
in vitro [J]. Phytochemistry, 2009, 70(10): 1255-1261.