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Vol.34，Issue 2
January，2009
第 34 卷第 2 期
2009 年 1 月
直立白薇 C21甾体苷类 LC-MS 分析
赵新超 1，白 虹 1*，刘拥军 1，李 巍 2，王元书 1，刘爱芹 1，小池一男 2
（1.山东省医学科学院 药物研究所 山东省现代医用药物与技术重点实验室，山东 济南 250062；
2.日本东邦大学 药学部，日本 千叶 274-8510）
［摘要］ 目的：建立中药直立白薇 C21甾体苷类的 LC-MS 分析方法，鉴定直立白薇的化学成分。方法：ZORBAX SB-C18
（4.6 mm × 250 mm，5 μm）；流动相 0.1% 醋酸水溶液-乙腈，梯度洗脱；检测波长 210 nm；正、负离子检测。结果：直
立白薇的化学成分获得了较好的分离和检测。通过与对照品的 ESI-MS 数据比较，鉴定了药材中 7 个 C21甾体苷类化合物，
根据质谱数据和文献，推断了 2 个 C21甾体苷类化合物。结论：该方法灵敏度高，分离度好，适用于直立白薇 C21甾体苷类
的快速定性鉴定。
［关键词］ 直立白薇；C21甾体苷类；LC-MS

*白薇始载于《神农本草经》，列为中品[1]，为萝
藦科植物直立白薇 Cynanchum atratum Bge.或蔓生
白薇 C. versicolor Bge.的干燥根及根茎，其化学成分
主要为 C21甾体苷类化合物[1-4]。C21甾体苷类化合物
紫外吸收弱，结构相似，分离难度大，HPLC 难以达
到分析要求。本研究应用 LC-MS 梯度洗脱从直立白
薇中分析鉴定出 7 个 C21甾体苷类化合物，并探讨了
该类化合物电喷雾质谱的裂解特点，确定该类化合
物的相对分子质量、单糖种类及母核结构，以此为
依据推断出其他 2 个 C21甾体苷类化合物的结构。
1 仪器与试药
液相色谱质谱联用仪：Agilent 1100 Series
LC/MSD Trap，G1379A 在线脱气机，G1311A 四元泵，
G1313A 自动进样器，G1315B DAD 检测器，ESI 源。
药材于 2006 年购自河北安国药材市场，原产
地吉林省，经沈阳药科大学孙启时教授鉴定为直立
白薇 C. atratum 的干燥根。乙腈（色谱纯，TEDIA），
醋酸（色谱纯，天津科密欧），水（娃哈哈纯净水）。
7个C21甾体皂苷单体化合物包括 cynanoside A
（1），cynanoside C（2），cynanoside D（3），
sublanceoside E1（4），cynascyroside C（5），atratoside
A（6）和 atratoside B（7），均为本实验室制备[4-5]，
经核磁鉴定，纯度在 99%以上，结构式见图 1。

[收稿日期] 2008-08-11
[基金项目] 国家自然科学基金项目（30600054）
[通信作者] *白虹，Tel：(0531)82919875，E-mail：baihong@gmail.com

S1= β -D-cymaropranosyl-(1 → 4)- α -L-diginopyranosyl-(1 → 4)- β -D-
cymaropyranosyl-
S2= β -D-glucopyranosyl-(1 → 4)- β -D-cymaropyranosyl-(1 → 4)- α -L-
diginopyranosyl-(1→4)-β-D-cymaropyranosyl-
S3= α -L-cymaropranosyl-(1 → 4)- β -D-diginopyranosyl-(1 → 4)- β
-D-cymaropyranosyl-
S4=β -D-glucopyranosyl-(1→4)-α -L-cymaropyranosyl-(1→4) - β -D-
diginopyranosyl-(1→4)-β-D-cymaropyranosyl-。
图 1 7 个 C21甾体皂苷对照品的结构

2 方法
2.1 样品溶液的制备 取直立白薇干燥粉末 0.2 g，
精密称定，置 10 mL 量瓶中，加甲醇 8 mL，超声
30 min，加甲醇至刻度，摇匀静置过夜，过 0.45 μm
微孔滤膜备用。
2.2 LC-MS 条件 梯度洗脱条件见表 1，进样量 10
μL，流速 1 mL·min-1，柱后分流 0.3 mL·min-1 进质
谱，波长 210 nm，梯度洗脱条件见表 1。
表 1 流动相梯度洗脱条件
时间/min 乙腈 0.1% 醋酸水溶液
0 20 80
10 30 70
20 45 55
40 60 40
60 80 20


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雾化气 207 kPa，干燥气 10 L·min-1，干燥气温
度 350 ℃，扫描范围 m/z 100～1 200。
3 结果与讨论
3.1 液相色谱分离条件的确定 C21 甾体苷类结构
相似，极性相近，紫外吸收弱，等度洗脱难以实现
良好离，在实验中采用了乙腈梯度洗脱进行分离，
获得了较好的分离度，色谱图见图 2。

图 2 直立白薇的 HPLC 图

3.2 C21甾体皂苷分析 利用电喷雾正、负离子模式
对 7 个 C21甾体苷对照品进行了质谱分析，结果表明，
ESI 正离子模式下，7 个 C21 甾体苷分子产生的准分
子离子峰均为[M+Na]+峰，ESI 负离子模式下，7 个
C21 甾体苷分子产生的准分子离子峰有多种，为
[M-H]-，[M+CH3COO]-，[M+2H2O-H]-，这对确定未
知化合物的相对分子质量具有重要的意义。7 个 C21
甾体皂苷一级和二级特征碎片离子见表 2。
由表 2 得出，7 个 C21 甾体苷在正离子模式下，
二级质谱的碎片有一定规律可循。在此基础之上，
本研究对直立白薇的甲醇提取物进行了 LC-MS 分
析，结果显示直立白薇中 C21 甾体苷类化合物多集
中在 20～40 min，见图 3。
对于 m/z 961.5，共提取到 3 个峰，第一个峰丰
度很弱，而 m/z 959.5 丰度很强，推测该 m/z 961.5
为 m/z 959.5 的同位素峰，其他 2 个峰分别对应图 3
中的 4 号峰和 7 号峰，它们的二级 MS 数据基本相
同，共有的碎片离子为 799.3，617.1，511.0，472.9，
328.8，分别对应 [M+Na-Glu]+， [Glu+Cym+Dgn+
Cym+Na]+ ， [M+Na-Glu-Cym-Dgn]+ ， [Glu+Cym+
Dgn+Na]+， [Glu+Cym+Na]+；提取负离子流 m/z
937.5，并分析其相应位置的二级 MS，4 号峰的碎
片 离 子 775.3 ， 343.0 分 别 对 应 [M-Glu-H]- ，
[M-Glu-Cym-Dgn- Cym-H]-，见图 4；7 号峰的碎片
离子为 919.3，775.3，631.2，分别对应[M-H2O-H]-，
表 2 7 个 C21甾体皂苷对照品的质谱碎片结构
化
合
物
相对
分子
质量
正离子模式 负离子模式
1 794 817.5 [M+Na]+ 793.4 [M-H]-
673.4 [M+Na-Cym]+ 775.3 [M-H2O-H]-
529.3[M+Na-Cym-Dgn]+ 757.3[M-2H2O-H]-
311.2[Cym+Dgn+Na]+
2 780 803.5[M+Na]+ 779.4[M-H]-
659.3[M+Na-Cym]+ 761.3[M-H2O-H]-
529.3[M+Na-Cym-Dgt]+ 617.2[M-H2O-Cym-H]-
297.1[Cym+Dgt+Na]+ 599.2[M-2H2O-Cym-H]-
487.1[M-H2O-Cym-Dgt-H]-
3 938 961.5[M+Na]+ 937.4[M-H]-
799.4[M+Na-Glu]+ 919.3[M-H2O-H]-
655.4[M+Na-Glu-Cym]+ 775.3[M-Glu-H]-
511.3[M+Na-Glu-Cym-Dgn]+ 631.2[M-Glu-Cym-H]-
617.3[Glu+Cym+Dgn+Cym+Na]+ 973.4[M+2H2O-H]-
473.2[Glu+Cym+Dgn+Na]+ 937.4[M-H]-
329.1[Glu+Cym+Na]+ 928.2[M+2H2O-CO2-H]-
4 748 771.5[M+Na]+ 807.4[M+CH3COO]-
627.3[M+Na-Cym]+ 747.2[M-H]-
441.2[Cym+Dgt+Cym+Na]+ 763.3[M+CH3COO-CO2]-
297.1[Cym+Dgt+Na]+
5 910 933.5[M+Na]+ 969.5[M+CH3COO]-
771.3[M+Na-Glu]+ 909.4[M-H]-
627.3[M+Na-Glu-Cym]+ 951.3[M+CH3COO-H2O]-
459.3[Glu+Cym+Dgt+Na]+ 747.3[M-H-Glu]-
329.2[Glu+Cym+Na]+ 945.4[M+2H2O-H]-
6 776 799.4[M+Na]+ 775.5[M-H]-
655.4[M+Na-Cym]+ 757.4[M-H2O-H]-
511.2[M+Na-Cym-Dgn]+ 811.5[M+2H2O-H]-
455.3[Cym+Dgn+Cym+Na]+ 775.9[M-H]-
311.2[Cym+Dgn+Na]+
7 938 961.6[M+Na]+ 937.5[M-H]-
799.4[M+Na-Glu]+ 775.3[M-Glu-H]-
655.4[M+Na-Glu-Cym]+
343.0
[M-Glu-Cym-Dgn-Cym-H]-
617.3[Glu+Cym+Dgn+Cym+Na]+ 997.6[M+CH3COO]-
511.3[M+Na-Glu-Cym-Dgn]+ 979.3[M+CH3COO-H2O]-
473.3[Glu+Cym+Dgn+Na]+ 937.3[M-H]-
329.2[Glu+Cym+Na]+ 691.3[M+CH3COO-Glu-Cym]-

图 3 直立白薇药材 C21甾体苷类局部 HPLC 图

[M-Glu-H]-，[M-Glu-Cym-H]-，见图 5。进一步通过
与对照品 HPLC 保留时间的比较，确定 4 号峰为
atratoside B（7），7 号峰为 cynanoside D（3）。同样
的方法，对于其他峰，通过一级和二级质谱数据及


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图 4 直立白薇药材中 4 号峰负离子 m/z 937.5
的二级质谱图

图 5 直立白薇药材中 7 号峰负离子 m/z 937.5
的二级质谱图

保留时间与对照品的数据比较，即可确认 1，2，3，
12，13 号峰分别为 cynanoside A（1），cynanoside C
（2），cynascyroside C（5），sublanceoside E1（4），
atratoside A（6）。
根据上述 LC-MS 数据分析，对 C21 甾体苷类化
合物的裂解规律有了一定的了解，作者推测 6 号峰
和 10 号峰分别为 cynanoside E 和 cynanoside M [4-5]。
归属 6 号峰的碎片离子，其正离子模式下质谱碎片
847.5，801.4，703.4，559.3，455.3，369.2，311.2 分
别对应[M+Na]+，[M+Na-HCOOH]+，[M+Na-Cym]+，
[M+Na-Cym-Dgn]+，[Cym+Dgn+Cym+Na]+，[M+
Na-HCOOH-Cym-Dgn-Cym]+，[Cym+Dgn+ Na]+；
其负离子模式下质谱碎片 883.3，823.4，595.1，391.0
分别对应[M+CH3COO]-，[M-H]-，[M+CH3COO-
Cym-Dgn]-，[M-Cym-Dgn-Cym-H]-；同理，归属
10 号峰的碎片离子，其正离子模式下质谱碎片
785.5，641.4，497.3，455.2，311.1 分别对应[M+Na]+，
[M+Na-Cym]+，[M+Na-Cym-Dgn]+，[Cym+Dgn+
Cym+Na]+，[Cym+Dgn+Na]+，其负离子模式下碎
片信息较弱，原因不明。5，8，9，11 号峰根据质
谱数据还不能完全确定其结构，有待进一步鉴别。
根据表 2 所列的主要离子及碎片离子的质谱结
果，作者可以初步推断 C21甾体苷类化合物的苷元种
类以及单糖的种类，尤其根据化合物二级质谱糖链的
断裂顺序，可以推断单糖的连接顺序。当采用 LC/MSn
法分析 C21甾体苷类化合物时，通过正、负离子模式
下质谱特征能够提供更加准确可靠的定性结果。本实
验建立了直立白薇快速、灵敏的化学成分定性分析方
法。在实验中，直立白薇的成分被很好的分离和检测，
为今后直立白薇的深入研究奠定了基础。
[参考文献]
[1] Zhang Zhuangxin，Zhou Jun，Hayashi Koji，et al. The structures of
five glycosides from Cynanchum atratum Bge[J]. Chem Pharm Bull，
1985，33（4）：1507.
[2] Zhang Zhuangxin，Zhou Jun，Hayashi Koji，et al. Atratosides A，
B，C and D from Cynanchum atratum Bge[J]. Phytochemistry，1988，
27，（9）：2935.
[3] Bai Hong，Li Wei，Koike Kazuo，et al. CynanosidesA-J，ten novel
pregnane glycosides from Cynanchum atratum[J]. Tetrahedron，
2005，61（24）：5797.
[4] Bai Hong，Li Wei，Koike Kazuo. Pregnane glycosides from
Cynanchum atratum[J]. Steroids，2008，73（1）：96.

Study on C21 steroidal glycosides of Cynanchum atratum by LC-MS

ZHAO Xinchao1，BAI Hong1*，LIU Yongjun1，LI Wei2，WANG Yuanshu1，LIU Aiqin1，KOIKE Kazuo2
（1. Institute of Materia Medica，Shandong Academy of Medical Sciences，Key Laboratory for Mordern Medicine and Technology of
Shandong Province，Jinan 250062，China
2. Faculty of Pharmaceutical Sciences，Toho University，Funabashi，Chiba 274-8510，Japan）

[Abstract] High performance liquid chromatography coupled with on-line electrospray tandem mass spectrometry
（HPLC/ESI-MS/MS） was used to identify C21 steroidal glycosides in the roots of Cynanchum atratum. The structures of C21
steroidal glycosides were deduced from mass fragments features in positive and negative mode. The constituents of C. atratum
were separated and detected. 7 compounds were identified by comparing their ESI-MS/MS data with the reference compounds and 2
compounds were inferred solely by the ESI-MS/MS data. The method is sensitive，and provides good separation and rapid qualitative
characterization of C21 steroidal glycosides in the roots of C. atratum.
[Key words] Cynanchum atratum；C21 steroidal glycosides；LC-MS/MS
[责任编辑 王亚君]