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Rapid determination of ferulic acid and identification of its structure in rhizome of Phragmites communis by GC-TOFMS

气相色谱-飞行时间质谱法快速测定和鉴定芦根中阿魏酸的含量与结构



全 文 :中草药ChineseTraditionalandHerbalDrugs第36卷第3期2005年3月·333·
气相色谱一飞行时间质谱法快速测定和鉴定芦根中阿魏酸的含量与结构
张国升1,李前荣外,尹 浩2,李立华1
(1.安徽中医学院药学系,安徽合肥230038;2.中国科学技术大学理化科学中心,安徽合肥230026)
摘要:目的对芦根中阿魏酸含量和结构进行快速测定和分析。方法溶剂提取,气相色谱一飞行时间质谱测定
和分析其含量和结构。结果阿魏酸在芦根提取物中的相对质量分数为5%。根据质谱提供的分子离子和8个特征
碎片离子的精确质量和相应的元素组成,提出了阿魏酸分子的裂解途径,结合谱图检索,从而确认该分子的结构。
结论气相色谱一飞行时间质谱法测定和鉴定芦根中阿魏酸含量和结构是一种快速、准确、灵敏、可靠的检测方法。
关键词:芦根;阿魏酸;气相色谱一飞行时间质谱
中图分类号:R284.1 文献标识码:A 文章编号:0253—2670(2005)03—0333—03
RapiddeterminationofferulicacidandidentificationOfi s tructureinrhizome
ofPhragmitescommunisbyGC—TOFMS
ZHANGGuo—shen91,LIQian—ron92,YINHa02,LILi—hual
(1.DepartmentofPharmacy。AnhuiCollegeofTraditionalChineseMedicine,Hefei230038,China;2.Center
forPhysicochemicalSciences,UniversityoIScienceandTechnologyofChina,Hefei230026,China)
Abstract:ObjectiveTomakearapiddeterminationofferulicacidandidentificationofi s tructure
inrhizomefPhragmitescommunis(RPC).MethodsThechemicalcon tituentsw reextractedbysol—
ventandtherelativecontenta dstructureofferulicacidinRPCweredeterminedandidentifiedusingGC—
TOFMStechnique.ResultsByGC—TOFMS。theferulicacidwasuccessfullyisolatedfromthextracts
ofRPCinarelativecontentof5%.Accordingtothexactmassesandcorrespondingelementalcomposi—
tionsofmolecularion ndeightcharacteristicions,apossiblefragmentationp hwayoftheferulicacid
moleculewasproposed。bvwhicht emolecularstructurewasconfirmed.ConclusionGC—TOFMStech—
niqueisarapid,accurate,sensitive,andreliablemethodf reterminationoftherelativecontentofferulic
acidinRPCandidentificatiionofitsstructure.
Keywords:rhizomeofPhragmitescommunisTr n.(RPC);ferulicacid;GC—TOFMS
芦根是禾本科植物芦苇Phragmitescommunis
Trin.的根茎,具有清热、消炎、利尿和调血脂等功
效[1~3],主要用于发热、支气管炎、尿路感染、动脉粥
样硬化等症。阿魏酸是芦根中的主要有效成分。目
前,有关阿魏酸抗细菌、抗真菌、抗肝毒、抗雌激素、
抗肿瘤等活性以及抗氧化、清除自由基的研究十分
活跃[4]。卫生部公布的抗非典处方中也含有芦根。由
于阿魏酸具有明确的消炎和抗血栓作用,把该成分
作为芦根的质量控制指标具有实际意义[5]。本实验
利用小型台式气相色谱一飞行时间质谱(GC—
TOFMS)的高灵敏、中分辨,能自动给出分子和碎
片离子的元素组成以简化解谱过程等特点[6],对芦
根中的阿魏酸进行了GC—TOFMS的快速测定和分
收稿日期:2004—06—20
作者简介:张国升(1946一),男,教授。Tel:(0551)5169240
*通讯作者Tel:(0551)3606442E—mail:lqrsc@ustc.edu.cn
析,取得了满意的结果,并可为芦根质量标准的制定
提供可行的依据。
1实验部分
1.1仪器和材料:英国Micromass公司GCT型气
相色谱一飞行时间质谱仪。NIST图谱检索库(13万
张标准质谱图)。色谱条件:色谱柱:AgilentDB一
5MS(30m× .25mm×0.25um);载气:高纯氦;
体积流量:1.0mL/min;进样量:2弘L;分流比:10:
1;气化温度:280℃;GC—MS接口温度:200。C;GC
升温程序:初始温度为80℃,恒温0.5min,以8
℃/min升至220℃,再以30℃/min升至280℃,
恒温10min。质谱条件:电离方式:EI;电子能量:
70eV;源温:200℃。分辨率:8000FWHM。EI收
万方数据
·334· 中草药ChineseTraditionalandHerbalDrugs第36卷第3期2005年3月
集电流:100肛A。用全氟三丁基胺作内标,在m/z
218.9856处作单点锁定矫正精确质量。芦根购于安
徽中医学院中药房,经该院吴祖发教授鉴定。乙醇为
化学纯,水为普通蒸馏水,甲醇为色谱纯。
1.2芦根中阿魏酸的提取:取粉碎芦根100g,加
85%乙醇300mL于40℃温浸3h,再回流提取两
次,每次2h(其中第二次仍加85%乙醇300mL)。
滤出提取液并浓缩至膏状。膏状物溶于热水,加乙醇
至醇的体积分数为85%,收集滤液,浓缩至合适体
积,用5%NaOH调pH9~10,滤除不溶物,滤液酸
化到pH2。冷却后过滤出沉淀物,干燥后得2.3g
棕色粉末。
1.3提取物中阿魏酸的GC—TOFMS测定:准确称
取提取物10mg溶于10mL甲醇中,取2弘L对
GC—TOFMS进样测定,总离子流色谱图(TIC)见图
1。将TIC图中保留时间为17.27min的色谱峰经质
谱扫描后得到阿魏酸的飞行时间质谱图,见图2。
日 10 12 14 1e 18 20
时间t/min
图1芦根提取物的TIC图
Fig.1TICchromatogramofRPCextracts
1940570
●u Hu du 1UU 1201401601802D0
,nfz
图2 阿魏酸的飞行时间质谱图
Fig.2TOFMSchromatogramofferulicacid
2结果与讨论
从芦根提取物中检测到22个色谱峰,较为明显
的峰只有15个。在本实验条件下,阿魏酸在TIC图
中出现的保留时间为17.27min,在此之后,仅出现
一个强度很小的色谱峰。图1中TIC的扫描时间为
20min,实际扫描时间为32.50min,但未出现色谱
峰。按峰面积归一化法计算出阿魏酸成提取物中的
相对质量分数为5%。在阿魏酸质谱图的高质量区
出现了精确质量为194.057o的基峰,其对应的元素
组成为C。。H。。O。,与理论值(194.0579)的绝对误差
仅为一0.9mDa,该元素组成与阿魏酸分子式恰好
相同。谱图检索结果也给出了阿魏酸的分子结构式,
匹配度为822。进一步的证据可以从质谱碎片离子
的裂解途径得到。阿魏酸中分辨质谱数据见表1。可
见精确质量的绝对误差除离子b外(3.7mDa)均在
±3mDa以内,由此得到的元素组成是可靠的[7]。
表1 阿魏酸的飞行时间质谱数据
Table1 ToFMSdataofferulicacid
离子实测质量理论质量绝对误差相对丰度’
元素组成 归属
100(100)
27(19)
29(11)
26(13)
14(5)
19(5)
8(2)
29(7)
13(7)
C10H1004M+‘
C9H704M—CH3·
C9H503a—H20
C8H502 bCO
C7H50CCO
C6H5 d-CO
C4H3 e—C2H2
C9H1002M—C02
C10H903M—OH·
*括号内数据对|司一色谱峰中不同邵位进行质谱扫描所得相对
丰度
*Datainbrackets:relativeabundancefrommassspectromtery
scanningtowarddifferentgionsofsamechromatograph
阿魏酸的质谱裂解机理见图3。可见在高质量
区,m/z:194的分子离子峰的相对丰度为100%(基
峰),这与阿魏酸分子结论所具有的共轭体系相吻
合。在70eV电离条件下,该母离子主要裂解成8个
特征碎片离子,它们的相对丰度在30%以下(表1)。
具体裂解方式为:分子离子M先失去甲基自由基得
阳离子a(优屈:179,C。H,0。),a经质子转移失去水
分子生成阳离子b(m/z:161,C。H。0。)。b逐步脱去
3分子的CO分别得到阳离子c(m屈:133,
C8H502)、d(m/z:105,C7H50)和e(m/z:77,C6H5)。
最后再失去中性分子C:H。生成丰度最小的环丁二
烯阳离子f(m/z:51,C。H。)。从分子离子M还可以
失去CO。和OH自由基分别得到阳离子自由基g
(m/z:150,C9H1002)和阳离子h(m/z:177,
C,。H。0。)。以上所有质谱离子均为共轭体系结构,因
此它们都有明显的质谱峰存在,是鉴别阿魏酸分子
结构的重要证据。
3 结论
根据气相色谱一飞行时间质谱的TICN0得芦根
9,,7,9■nu
dt
l
nu
1
2u
9D
3
2
nu
1
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4
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1
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3●D●L
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3●口
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0u
i
nv
i
7
M
a
b
c
d
e
f
g
h
万方数据
中草药ChineseTraditionalandHerbalDrugs第36卷第3期2005年3月·335·
H
g:m/z150
H
M:m/z194
I一6H
+
+
h:m/z177
a:m/z179
+
b:m/z16l
皿+掣∥怛
c:珊历133
f.mYz5l e:m詹77 d:m/z105
图3 阿魏酸的飞行时间质谱裂解途径
Fig.3TOFMSfragmentationp hwayofferulicacid
提取物中阿魏酸的相对质量分数为5%;利用飞行
时间质谱所提供的具有精确质量的分子离子峰和8
个特征碎片离子峰,参考谱图检索结果可以确认阿
魏酸的分子结构。
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黄亮橐吾的苯并呋喃类化合物
李云森1,王峥涛1,张勉1,檀爱民1,陈麟2
(1.中国药科大学生药研究室,江苏南京210038;2.上海沪云医药开发有限公司,上海201203)
摘 要:目的研究黄亮橐吾根和根茎的化学成分。方法 利用硅胶、SephadexLH一20柱色谱分离等方法进行分离
和纯化,根据化合物的理化常数和波谱数据鉴定其结构。结果从黄亮橐吾的根和根茎中分离到8个化合物,分别
鉴定为:泽兰素(euparin,I)、6一甲氧基泽兰素(6-methoxy—euparin,Ⅱ)、2-羟基一4,5一二甲氧基苯甲醛(4,5一
dimethoxy一2一hydroxybenzaldehyde,Ⅲ)、2一乙酰一5,6-二甲氧基苯并呋喃(2-acetyl一5,6-dimethyoxybenzofuran,Ⅳ)、
对羟基苯乙酮(4-hydroxyacetophenone,V)、2-isopropenyl一5,6-dimethoxy一2,3-hydrocumaran(Ⅵ)、817一hydroxy一7
(11)-eremophilen一12,8a—olide(Ⅶ)、羽扇豆醇(1upeol,Ⅶ)。结论8个化合物均为首次从黄亮橐吾中分离得到。主
要成分为苯并呋喃类化合物,特别是化合物I和Ⅱ是两个重要的成分,具有杀虫和昆虫拒食活性,这和黄亮橐吾民
间用于驱虫有相关性。
关键词:黄亮橐吾;苯并呋喃;杀虫活性
中图分类号:R284.1 文献标识码:A 文章编号:0253—2670(2005)03—0335—03
收稿日期:2004—05—24
基金项目:国家杰出青年基金资助项目(39825129)
万方数据
气相色谱-飞行时间质谱法快速测定和鉴定芦根中阿魏酸的含
量与结构
作者: 张国升, 李前荣, 尹浩, 李立华, ZHANG Guo-sheng, LI Qian-Rong, YIN Hao, LI
Li-hua
作者单位: 张国升,李立华,ZHANG Guo-sheng,LI Li-hua(安徽中医学院药学系,安徽,合肥,230038),
李前荣,尹浩,LI Qian-Rong,YIN Hao(中国科学技术大学理化科学中心,安徽,合肥,230026)
刊名: 中草药
英文刊名: CHINESE TRADITIONAL AND HERBAL DRUGS
年,卷(期): 2005,36(3)
被引用次数: 5次

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品 2013(1)


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