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Rapid analysis on chemical constituents in roots of Rheum pumilum by UPLC coupled with hybrid quadrupole-orbit trap MS

UPLC-Q-Exactive四级杆-静电场轨道阱高分辨质谱联用快速分析民族药小大黄的化学成分



全 文 :中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 47卷 第 14期 2016年 7月

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UPLC-Q-Exactive四级杆-静电场轨道阱高分辨质谱联用快速分析民族药
小大黄的化学成分
董红娇 1,陈晓虎 2,曾 锐 1*
1. 西南民族大学药学院,四川 成都 610041
2. 重庆市食品药品检验所,重庆 401121
摘 要:目的 利用 UPLC-Q-Exactive 四极杆-静电场轨道阱高分辨质谱仪联用技术,快速识别与鉴定民族药小大黄 Rheum
pumilum的化学成分。方法 以 100%甲醇作为提取液制备供试液,采用 ACQUITY UPLC BEH C18色谱柱(100 mm×2.1 mm,
1.7 μm)分离,以甲醇-0.1%甲酸水溶液为流动相进行梯度洗脱,质谱采用正负离子监测模式、采用全扫描及自动触发二级
质谱扫描的功能,对小大黄化学成分进行快速识别及鉴定。结果 通过高分辨数据共鉴定了 34个化学成分,包括蒽醌类 11
个,酚/酰基糖苷类 4个、鞣质前体及鞣质类 3个、二苯乙烯类 9个、黄酮类 2个、萘苷类 3个、苯丁酮类 2个,其中 7个
成分经与对照品比对而准确鉴定,28个化学成分为该植物中首次报道。结论 使用 UPLC-Q-Exactive四级杆-静电场轨道阱
高分辨质谱技术,建立高分辨质谱数据库,总结对照品裂解规律,使用少量对照品快速分析鉴定出多个小大黄化学成分,有
利于明确小大黄的物质基础,表明该技术在中草药化学成分分析及鉴定方面具有良好的应用前景。
关键词:小大黄;UPLC-Q-Exactive四级杆-静电场轨道阱高分辨质谱;蒽醌;二苯乙烯;黄酮
中图分类号:R284.1 文献标志码:A 文章编号:0253 - 2670(2016)14 - 2428 - 08
DOI: 10.7501/j.issn.0253-2670.2016.14.006
Rapid analysis on chemical constituents in roots of Rheum pumilum by UPLC
coupled with hybrid quadrupole-orbit trap MS
DONG Hong-jiao1, CHEN Xiao-hu2, ZENG Rui1
1. School of Pharmacy, Southwest University for Nationalities, Chengdu 610041, China
2. Chongqing Food and Drug Control Research Institute, Chongqing 401121, China
Abstract: Objective An ultra-high performance liquid chromatography coupled with hybrid quadrupole-orbit trap mass
spectrometry (UPLC-quadrupole-orbit trap MS) method was developed and used to rapidly recognize and identify the chemical
constituents in the roots of Rheum pumilum. Methods With 100% methanol as extract preparation for solution, the extract was
separated on an ACQUITY UPLC BEH C18 column (100 mm × 2.1 mm, 1.7 μm) and eluted with a gradient of methanol-water
containing 0.1% formic acid. Mass spectrometry using positive and negative ion monitoring mode. The constituents in the roots of R.
pumilum were rapidly recognized and identified by HRMS in the negative ion mode using both full scan and automatic triggering of the
function of the two stage mass spectrometry scanning. Results A total of 34 compounds, including 11 anthraquinones, 4 acyl indicans, 3
tannin precursor and tannins, 9 toluylenes, 2 flavonoids, 3 nai glycosides, and 2 benzyl butyl ketones were identified. Among them, 7
compounds were unambiguously identified by comparing with the reference standards and. 28 chemical compositions were reported for the
first time in the roots of R. pumilum. Conclusion The high resolution mass spectrometry database has been established by
UPLC-quadrupole-orbit trap MS and the fragmentation pattern of reference substances is summarized. Many constituents from the roots of R.
pumilum could be rapidly analyzed and identified. This study demonstrates that the UPLC-quadrupole-orbit trap MS is a powerful, rapid,
and accurate tool in the structural identification of unknown constituents in Chinese herbal medicine with a good application prospects.
Key words: roots of Rheum pumilum; UPLC-quadrupole-orbit trap MS; anthraquinones; toluylenes; flavonoids

小 大 黄 Rheum pumilum Maxim. 为 蓼 科
(Polygonaceae)大黄属 Rheum L. 砂生组小黄系多
年生小草本植物的干燥根。夏末初秋花期采收,洗
净,干燥即得。始载于《藏药标准》,藏药名曲玛孜,

收稿日期:2016-01-17
基金项目:国家留学基金委青年骨干教师研修项目(201500850007);西南民族大学研究生创新型科研项目(CX2015SZ034)
作者简介:董红娇(1988—),硕士研究生。Tel: 13688494438 E-mail: 1548094613dhj@sina.com
*通信作者 曾 锐,副教授,主要从事药物制剂及民族药研究。Tel: (028)85522315 E-mail: mackzeng@gmail.com
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 47卷 第 14期 2016年 7月

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《中华本草》《全国中草药汇编》等均有收载。小大
黄生于海拔 3 000~4 300 m的山坡或灌丛下,分布
于甘肃、青海、四川及西藏等省区,具有清热、消
渴、除烦、泻黄水和恶性腹水之功效,可以用于黄
水病、恶性腹水、心热烦躁、口干舌燥等[1]。目前
对小大黄的相关研究较少,尤其是较全面的化学成
分研究还未见报道,目前仅郑俊华等[2]使用 HPLC
对小大黄根与根茎中 3种水溶性蒽醌苷做了定量分
析。UPLC-Q-Exactive四级杆-静电场轨道阱高分辨
质谱具有将四极杆离子选择和 Orbitrap 高分辨扫描
结合,能够对复杂基质中多种痕量组分进行鉴定、
定性和确认,是分析中药复杂系统的有力工具之一[3]。
本研究采用 UPLC-Q-Exactive 四级杆-静电场轨道
阱高分辨质谱联用技术对小大黄的化学成分进行较
全面的定性分析,共鉴定了 34个化学成分,包括蒽
醌类 11 个、酚/酰基糖苷类 4 个、鞣质前体及鞣质
类 3个、二苯乙烯类 9个、黄酮类 2个、萘苷类 3
个、苯丁酮类 2个,其中 7个成分经与对照品比对
而准确鉴定,28个化学成分为该植物中首次报道。
为小大黄进一步的物质基础研究奠定基础。
1 仪器与材料
1.1 仪器
UPLC-Q-Exactive四级杆-静电场轨道阱高分辨
质谱(赛默飞世尔科技公司,美国);Ultimate 3000
超高效液相色谱系统(戴安公司,美国);ACQUITY
UPLC BEH C18色谱柱(100 mm×2.1 mm,1.7 μm,
沃特世科技有限公司,美国);HX-200型高速中药
粉碎机(浙江省永康市溪岸五金药具厂);ESJ200-4
万分之一电子天平(沈阳龙腾电子有限公司);
BT25S十万分之一电子天平(北京赛多利斯科学仪
器有限公司);KQ5200E 型超声波清洗器(昆山超
声仪器有限公司)。
1.2 药材与试剂
植物材料小大黄采集于四川省康定县雅家梗,
经中国医学科学院北京协和医学院药用植物研究所
黄林芳教授鉴定为小大黄 Rheum pumilum Maxim.。
采收后净制取根,40 ℃烘干保存。色谱纯甲醇(默
克公司,美国),色谱纯甲酸(西格玛奥德里奇,美
国),均为 LC-MS级,水为纯净水(Milli-Q SP Regent
Water system,美国),甲醇为分析纯(质量分数≥
99.5%)。土大黄苷(批号 141209)、脱氧土大黄苷
(批号 150820)、大黄素-8-O-β-D-吡喃葡萄糖苷(批
号 141209)对照品(成都曼思特生物科技有限公
司);大黄酸( 110757-200206)、芦荟大黄素
(110795-201308)、槲皮素(110081-201509)、木犀
草素(110520-200504)对照品(中国食品药品检定
研究院),7种对照品质量分数均≥98%。
2 方法
2.1 供试品溶液的制备
取干燥后小大黄根,粉碎,过 65目筛后备用。
将得到的干燥粉末精确称取 1.002 g,置 50 mL具塞
锥形瓶中,精密量取加入甲醇 25 mL,密封称定质
量,在室温下超声处理 1 h,待冷却至室温,再用甲
醇补足减失质量,摇匀,滤过即得。
2.2 对照品溶液的制备
分别精密称取芦荟大黄素、大黄酸、槲皮素、
木犀草素、大黄素-8-O-β-D-吡喃葡糖糖苷、土大黄
苷、脱氧土大黄苷对照品适量,置于 5 mL量瓶中,
加入甲醇溶解定容,制备单一对照品储备液,混合
对照品溶液储备液均由各对照品储备液混合并稀释
得到,均置于 4 ℃保存。
2.3 分析条件
色谱条件:色谱柱为ACQUITY UPLC BEH C18
(100 mm×2.1 mm,1.7 μm),流动相为甲醇(A)- 0.1%
的甲酸水溶液(B)。梯度洗脱:0~2 min,5%~15%
A;2~5 min,15%~25% A;5~8 min,25%~35% A;
8~12 min,35%~45% A;12~20 min,45%~55% A;
20~25 min,55%~85% A;25~30 min,85%~95%
A;30~32 min,95% A;32~32.1 min,95%~5% A;
32.1~35 min,5% A;体积流量为 0. 3 mL/min;进样
室温度 10 ℃;柱温 35 ℃;进样量 2 μL。
质谱条件:离子源为 HESI 源,负离子检测模
式,鞘气压力 206.8 kPa;辅助气体积流量 10 L/min;
喷雾电压 2.00 kV;离子传输管温度 320 ℃;辅助
气温度 350 ℃;扫描模式:Full MS/dd-MS2,Full MS
分辨率 70 000,dd-MS2分辨率 17 500,扫描范围
m/z 80~1 200。MS/MS模式时,所用碰撞能为阶梯
能量:30、40 eV。
2.4 数据处理
使用 Xcalibur 3.0软件(赛默飞科技有限公司,
美国)进行质谱数据处理,通过高分辨率质谱信息
推导其可能的分子式,质谱偏差范围 δ≤5×10−6。
根据实验所得结果,结合中医药资料库
(http://tcm.Cmu.edu.tw/zh-tw/Review. php)和中药的
潜在目标数据库(http://tcm.zju.edu.cn)构建了大黄
属的化学成分相关信息数据库,包含化学成分的中
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 47卷 第 14期 2016年 7月

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英文名称、分子式、相对分子质量、CAS号等。
3 结果与分析
为了检测到更全面的物质信息,对提取溶剂、
色谱条件、质谱条件等进行了优化,选择最优的条
件对小大黄及其对照品进行质谱分析,在基峰离子
流图负离子模式下显示更为丰富的信息,故选择负
离子模式进行分析(除 2个黄酮类成分外),总离子
流图见图 1。通过 UPLC-Q-Exactive四级杆-静电场
轨道阱高分辨质谱,从小大黄的质谱总离子流图中
选择响应较为明显的峰进行分析,共鉴定 34种化合
物。在这 34种化合物中包括蒽醌类 11个、酚/酰基
糖苷类 4个、鞣质前体及鞣质类 3个、二苯乙烯类
9个、黄酮类 2个、萘苷类 3个、苯丁酮类 2个。
其中,7 个化合物通过与对照品进行比较明确识别。
被鉴定化合物的相对保留时间、相对分子质量、分子
式、一级质谱数据及二级质谱碎片离子见表 1。

图 1 小大黄的总离子流图 (负离子模式)
Fig. 1 Total ion chromatogram for roots of R. pumilum (negative ion mode)
表 1 UPLC-Q-Exactive四级杆-静电场轨道阱高分辨质谱对小大黄中化学成分的鉴定分析 (除 21和 23外均为负离子模式)
Table 1 Identification and analysis on chemical constituents from roots of R. pumilum by UHPLC-quadrupole-orbit trap MS
(negative ion mode except 21 and 23)
峰号 tR/min 分子式
质谱信息 (m/z)
化学成分
一级质谱 二级质谱
1 2.98 C13H16O10 331.067 8 271.046 6, 211.024 7, 169.013 5, 125.023 4 没食子酸-4-O-β-D-吡喃葡萄糖苷[4]
2 3.39 C13H16O10 331.067 9 271.046 6, 211.024 6, 169.013 5, 125.023 4 没食子酸-3-O-β-D-吡喃葡萄糖苷[4]
3 6.85 C20H20O14 483.079 1 331.068 2, 271.046 7, 169.013 5, 125.023 4 1,2-二-O-没食子酰基-β-D-葡萄糖/1,6-二-O-
没食子酰基-β-D-葡萄糖[4]
4 6.95 C30H26O12 577.137 0 451.104 5, 425.883 0, 407.078 0, 289.072 5,
245.082 2, 161.023 6, 125.023 3
原花色素 B-2[4]
5 8.41 C15H14O6 289.072 5 245.082 2, 179.034 4, 151.039 2, 125.023 3 表儿茶素[5]
6 8.89 C23H26O11 477.105 1 314.044 1, 169.013 5, 125.023 3 异莲花掌苷[4]
7 9.41 C20H22O8 389.125 2 269.082 2, 227.071 3, 143.049 2, 119.049 3 白藜芦醇-4-O-β-D-葡萄糖苷[4,6]
8 9.66 C29H26O16 629.237 3 433.115 1, 271.167 1 1,2-二-O-没食子酰基-6-O-对香豆-β-D-葡萄糖/
1,6-二-O-没食子酰基-2-O-对香豆-β-D-葡萄糖[4]
9 9.86 C22H18O10 441.083 7 331.046 9, 289.072 5, 271.061 6, 245.082 2,
169.013 5, 137.023 4, 125.023 3
儿茶素没食子酸酯/表儿茶素没食子酸酯[5]
10 10.36 C20H22O8 389.125 1 269.082 3, 227.071 4, 143.049 2, 119.049 1 虎杖苷[4,6]


0 5 10 15 20 25 30
t/min
1
2
3
4 5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27 28
29
30
31
32
33
34
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续表 1
峰号 tR/min 分子式
质谱信息 (m/z)
化学成分
一级质谱 二级质谱
11 10.69 C23H26O11 477.141 5 313.057 6, 169.013 5, 125.023 4 莲花掌苷[4]
12* 11.79 C21H24O9 419.136 1 257.082 5, 241.050 9 土大黄苷[7]
13 12.27 C27H26O12 541.136 2 313.057 5, 227.071 4, 169.013 5, 151.002 8,
125.023 3
白藜芦醇 4′-O-β-D-(2″-O-没食子酰基)-葡萄
糖苷[4]
14 12.52 C27H26O12 541.136 5 313.057 5, 227.071 4, 169.013 5, 151.002 8,
125.023 3
白藜芦醇 4′-O-β-D-(6″-O-没食子酰基)-葡萄
糖苷[4]
15 13.12 C14H12O3 227.071 4 185.060 3, 159.080 7, 143.049 3 白藜芦醇[6]
16 13.68 C19H22O9 393.1200 231.066 3, 787.247 4 6-hydroxymusizin-8-O-β-D-Glucopyranoside[4]
17 15.33 C27H26O10 509.146 3 281.067 3, 227.071 4, 169.013 3, 137.023 4 白藜芦醇 4′-O-β-D-(6″-p-羟基)-葡萄糖苷/白
藜芦醇 4′-O-β-D-(2″-p-羟基)-葡萄糖苷[4]
18* 15.86 C21H24O8 403.140 6 241.083 7, 225.055 7 脱氧土大黄苷
19 16.08 C21H20O10 431.099 2 269.046 1, 240.042 9, 225.055 6 大黄素-1-O-β-D-葡萄糖苷[4]
20 16.58 C27H26O10 509.146 7 281.0673, 227.0714, 168.8575, 137.023 4 白藜芦醇-4′-O-β-D-(2″-p-羟基苯甲酰基)-葡
萄糖苷/白藜芦醇-4′-O-β-D-(6″-p-羟基苯甲
酰基)-葡萄糖苷[4]
21* 17.01 C15H10O7 303.047 6 263.134 1, 224.126 4 槲皮素[8]
22 17.30 C20H24O9 407.135 6 245.082 2, 230.058 6, 215.034 6, 159.043 5,
131.049 5
决明酮-8-O-β-D-吡喃葡萄糖苷[4]
23* 18.37 C15H10O6 287.054 9 153.017 5 木犀草素[8]
24 18.72 C21H20O9 415.104 4 253.051 0 大黄酚-1-O-β-D-吡喃葡萄糖苷[4]
25 19.20 C21H20O9 415.104 4 253.050 9 大黄酚-8-O-β-D-吡喃葡萄糖苷[4]
26* 19.95 C21H20O10 431.098 9 269.046 2, 240.043 1, 225.056 0 大黄素-8-O-β-D-吡喃葡萄糖苷[4]
27 20.80 C14H14O4 245.082 2 230.058 6, 215.034 7, 159.044 7 决明柯酮[4]
28 21.93 C24H22O13 517.099 6 473.109 9, 431.0988, 269.046 2 大黄素-1-O-(6-羧基乙酰基)-β-D-吡喃葡糖苷/大
黄素-8-O-(6-羧基乙酰基)-β-D-吡喃葡糖苷[4]
29 23.01 C21H18O11 445.115 0 325.073 1, 283.061 9, 240.042 9, 147.029 1 大黄酸-8-O-β-D-吡喃葡萄糖苷[4]
30* 23.54 C15H10O5 269.046 1 240.043 0, 225.055 6, 197.060 5 芦荟大黄素[9]
31* 25.12 C15H8O6 283.061 9 257.082 6, 239.071 7 大黄酸[9]
32 26.96 C15H10O5 269.046 0 241.050 9, 225.055 7, 197.060 1, 181.064 7 大黄素[4,6,9]
33 27.54 C15H10O4 253.050 9 238.026 7, 225.055 6 大黄酚[9]
34 28.57 C16H12O5 283.061 9 268.038 2, 240.043 0 大黄素甲醚[6,9]
*通过对照品对比确认
* Identified by comparing with the reference standards
3.1 蒽醌类化合物的鉴别
蒽醌类化合物分子中,酚羟基上的 O 原子和苯
环间存在 p-π 共轭,其共轭体系结构决定了其分子的
稳定。其质谱选择性离子碰撞诱导解离中,失去母核
基团中的 CO但留存共轭体系是主要裂解方式;且其
侧链 R3、R6也是较为活跃的裂解部位,侧链取代基
(主要为羟基、甲基、甲氧基、羧基等)容易以 O、
H2O、CH3、CH2、CO2等中性小分子片段的形式离去,
见图 2。其糖苷类化合物一般先失去糖基,再继续蒽
醌类化合物的共性反应。本实验中,对峰 30、31、
32、33、34(即芦荟大黄素、大黄酸、大黄素、大黄
酚、大黄素甲醚)进行裂解途径分析,见图 3。
峰 31 m/z 283.061 9、峰 33 m/z 253.050 9、峰
34 m/z 283.061 9由蒽醌侧链 R3部位裂解,峰 31 m/z
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 47卷 第 14期 2016年 7月

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239.071 7即在 R3部位失去 1分子 CO2所得;峰 33
m/z 239.026 7由分子离子峰失去 1个-CH3所得;峰
34 m/z 268.038 2 由分子离子峰 R3部位失去 1 个

图 2 蒽醌类化合物质谱裂解部位
Fig. 2 MS Fragmentation position of anthraquinones
-CH3所得;峰 34 m/z 268.038 2继续失去 1分子 CO
得 m/z 240.043 0。另 1种 [M-H]−裂解途径为峰 30
m/z 269.046 1、峰 31 m/z 283.061 9、峰 32 m/z
269.046 0、峰 33 m/z 253.050 9失去 1分子中性分子
CO后的碎片离子分别为峰 30 m/z 241.043 0、峰 31
m/z 255.082 6、峰 32 m/z 241.050 9 和峰 33 m/z
225.055 6。峰 30与峰 32裂解途径相似,在失去 1
分子中性 CO 之后继而失去 1 个 O 产生碎片峰 30
m/z 225.055 6、峰 32 m/z 225.055 7;再继续失去 1分
子 CO得到峰 30 m/z 197.060 5、峰 32 m/z 197.060 1,
最终失去 1个-CH3即得峰 30 m/z 182.036 5和峰 32
m/z 182.064 7。
R7
O
O
R1
R2
R3
R4R5
R6
R8
-R3
R7
O
O
R1
R2
R4R5
R6
R8
R7
O R1
R2
R4R5
R6
R8
O
-CO
34
R7
O R1
R2
R3
R4R5
R6
R8
-CO
30, 31, 32, 33
R7
O R1
R2
R4R5
R6
R8
CH3
-O
R7
O R1
R2
R3
R4R5
R8
-O
30 32
R7
R1
R2
R4R5
R6
R8
CH3
-CO
R7
R1
R2
R3
R4R5
R8
-CO
31, 33, 34
30 32
R1
R2
R4R5
R6
R7
R8
-CH3
R7
R1
R2
R4R5
R8
-CH3
30 32
图 3 小大黄中部分蒽醌类化合物质谱裂解途径推导 (负离子模式)
Fig. 3 Possible fragmentation pathway of some anthraquinones (negative ion mode) in roots of R. pumilum
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 47卷 第 14期 2016年 7月

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3.2 酚/酰基糖苷类化合物中 1号峰的鉴别
在负离子模式下,1号峰在一级图谱中给出 m/z
331.067 8,为准分子离子峰 [M-H]−。在二级质谱中,
[M-H]−依次丢失 2 分子的 C2H4O2 和 1 分子的
C2H2O,出现 m/z 271.046 6 [M-H-C2H4O2]−,m/z
211.024 7 [M-H-2C2H4O2]−和 m/z 169.013 5 [M-
H-2C2H4O2-C2H2O]−的碎片离子;m/z 169.013 5
[M-H-2C2H4O2-C2H2O]−分别丢失 1分子CO2和 1
分子 H2O,产生碎片离子 m/z 125.023 4 [M-H-
2C2H4O2-C2H2O-CO2]−和 m/z 151.003 5 [M-H-
2C2H4O2-C2H2O-H2O]−。根据负离子模式下精确相
对分子质量和二级质谱碎片信息,及与文献报道[4]比
较,鉴定 1号峰为没食子酸-4-O-β-D-吡喃葡萄糖。负
离子模式下质谱裂解规律见图 4。
O
O OH
O
HO
HOOHHO
HO
OH
O
OH
O
HO
HO
-C2H4O2
OH
HO
OH
O
OH
O
HO
HO
-C2H4O2
OH
HO
OH
O
HO
HO
-C2H2O
HO
HO
HO
-CO2
OH
O
HO
-H2O
O

图 4 没食子酸-4-O-β-D-吡喃葡萄糖苷裂解途径 (负离子模式)
Fig. 4 Fragmentation pathway of gallic acid-4-O-β-D-
glucopyranoside (negative ion mode)
3.3 二苯乙烯类化合物中 14号峰的鉴别
在负离子模式下,14号峰在一级图谱中给出准
分子离子峰 [M-H]− m/z 541.136 5。在二级质谱中,
[M-H]−有 2种裂解方式,1种发生裂解丢失 1分子
gallate和 1分子葡萄糖,出现m/z 227.071 4 [M-H-
gallate-Glc]− 的碎片离子;另 1种 [M-H]−发生裂
解,失去中性分子 C14H10O2 和 1 分子 H2O,产生
m/z 313.057 5的碎片离子,随后失去 1个中性分子
C6H8O4,出现 m/z 169.013 5 [M-H-C14H10O2-
H2O-C6H8O4]−,继续失去 1 分子 CO2,得到 m/z
125.023 3 [M-H-C20H20O7-CO2]− 碎片离子;m/z
169.013 5 [M-H-C14H10O2-H2O-C6H8O4]−还可
以失去 1分子 H2O,产生 m/z 151.002 8碎片离子。
根据负离子模式下精确相对分子质量和二级质谱碎
片信息,及与文献报道[4]比较,鉴定 14号峰为白藜
芦醇-4′-O-β-D-(6″-O-没食子酰基)-吡喃葡萄糖。负
离子模式下质谱裂解规律见图 5。
3.4 萘苷类化合物中 22号峰的鉴别
在负离子模式下,22 号峰在一级图谱中给出
m/z 407.135 6,为准分子离子峰 [M-H]−,在二级
质谱中,[M-H]−发生裂解先丢失 1 分子葡萄糖产
生碎片离子峰 m/z 245.082 2,随后依次丢失 2CH3•
和 3CO,出现 m/z 230.058 6 [M-H-CH3]−, m/z
215.034 6 [M-H-2CH3]− 和m/z 159.043 5 [M-H-
2CH3-2CO]−, m/z 131.049 5 [M-H-2CH3-3CO]−
碎片离子。根据负离子模式下精确相对分子质量和
二级质谱碎片信息,及与文献报道[4]比较,鉴定 22
号峰为决明酮-8-O-β-D-吡喃葡萄糖苷。负离子模式
下质谱裂解规律见图 6。

O
HO
HO OH
O
OH
OH
O
O
HO
HO OH
O
HO
HO
O
OH
O
HO
HO
HO
-C14H10O2
-H2O
OH
O
HO
HO
HO
-C6H8O4
-gallate-Glc
HO
OH
OH
OH
O
HO
O
-H2O
HO
HO
HO
-CO2

图 5 白藜芦醇-4′-O-β-D-(6″-O-没食子酰基)-吡喃葡萄糖苷裂解途径 (负离子模式)
Fig. 5 Fragmentation pathway of resveratrol-4′-O-β-D-(6″-O-galloyl)-glucopyranoside (negative ion mode)
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 47卷 第 14期 2016年 7月

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O
O
OH
HO
HO
OH
OH O
O
OH OH O
O
-Glc
OH OH O
O
-CH3
OH OH
O
-CH3
O
OH
O
-2CO
O
-CO

图 6 决明酮-8-O-β-D-吡喃葡萄糖苷裂解途径 (负离子模式)
Fig. 6 Fragmentation pathway of torachrysone-8-O-β-D-glucopyranoside (negative ion mode)
3.5 苯丁酮类化合物中 11号峰的鉴别
在负离子模式下,11 号峰在一级图谱中给出
m/z 477.141 5,为准分子离子峰 [M-H]−,在二级
质谱中, [M-H]−发生裂解丢失 1 个中性分子
C10H10O和 1分子 H2O,产生 m/z 313.057 6的碎片
离子;随后失去 1个中性分子C6H8O4和 1分子CO2,
出现 m/z 169.013 5和 125.023 4离子。根据负离子
模式下精确相对分子质量和二级质谱碎片信息,及
与对照品和文献报道[4]比较,鉴定 11号峰为莲花掌
苷。负离子模式下质谱裂解规律见图 7。
HO
HO
HO
O
O
O
HO
HO OH
O O
HO
HO
HO
O
O
O
OH
-C10H10O
-H2O OH
O
or
O
HO
O
O
O
OH
OHHO
HO
-C6H8O4
-CO2
OH
OH
OH
HO
O
OH
OH
OH

图 7 莲花掌苷裂解途径 (负离子模式)
Fig. 7 Fragmentation pathway of lindleyin (negative ion mode)
4 讨论
本实验通过建立小大黄成分数据库、检索公共
数据库及确认等基础上,结合 UPLC-Q-Exactive四
级杆-静电场轨道阱,共鉴定了 34 种化合物。在这
34 种化合物中包括蒽醌类 11 个、酚/酰基糖苷类 4
个、鞣质前体及鞣质类 3个、二苯乙烯类 9个、黄
酮类 2个、萘苷类 3个、苯丁酮类 2个,其中除大
黄酸、大黄酸 8-O-β-D-吡喃葡萄糖苷、大黄素-8-
O-β-D-吡喃葡萄糖苷、大黄酚-8-O-β-D-吡喃葡萄糖
苷、莲花掌苷、儿茶素葡萄糖苷[10] 6个成分外,其
他 28个化学成分均为首次在小大黄中鉴定。
大黄属植物在藏医药中使用历史悠久,入药品
种也较多,其中小大黄一般列为下品(藏药名:曲
玛孜),并认为小大黄功效较弱[11]。本研究发现《中
国药典》2015年版大黄项下定量测定中的芦荟大黄
素、大黄酸、大黄素、大黄酚、大黄素甲醚在小大
黄中均被检测到,其中除大黄酸外的 4个《中国药
典》指标成分首次被报道,鉴定出的 34种成分也与
大黄属其他植物成分种类相近,说明藏医用小大黄
与大黄的功效上差异需要更进一步研究。
UPLC-Q-Exactive四级杆-静电场轨道阱高分辨
质谱联用技术,采用全扫描和正负离子切换模式进
行测定,通过提取一级质谱的精确质量数进行定性
和定量,自动触发二级全扫描质谱进一步提高定性
的准确性,与传统的三重四级杆质谱相比较,具有
ng/L 至 μg/L 的检出限度、更高的分辨率,可以显
著消除样品基质的干扰[3]。这些性能特点可以实现
高灵敏度准确定性,并用于准确可靠的中草药中小
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分子化合物筛查。本研究对小大黄小分子化学成分
群首次使用该技术进行快速分析,采用 Q-Exactive
的正负切换扫描模式,一次进样同时采集不同离子
化的数据,结合建立的小大黄数据库,分析对照品
的裂解规律,使用少量对照品即可快速分析鉴定出
多个小大黄化学成分,有利于明确小大黄的物质基
础,表明该方法在中草药多成分组快速分析领域具
较强的能力,值得推广使用。
参考文献
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