全 文 ：化学分析计量
CHEMICAL ANALYSIS AND METERAGE
第 22卷，第 2期
2013年 3月
Vol. 22，No. 2
Mar. 201312
doi：10.3969／j.issn.1008–6145.2013.02.003
超高效液相色谱 –串联质谱法鉴别十字花科植物中
硫代葡萄糖苷 *
赵振东，李嘉诚，冯玉红，孟晓静，金彪
(海南大学材料与化工学院，海口　570228)
摘要　建立超高效液相色谱 –串联质谱法鉴别十字花科植物中硫代葡萄糖苷的分析方法。采用 70%甲醇水溶
液提取白芥种子中的硫代葡萄糖苷，通过反相 C18柱分离，电喷雾 –离子阱 –飞行时间质谱测定。利用硫代葡萄糖苷
二级质谱裂解产生的 m／z 195，241，259，275，291特征离子和伴随产生的 80，162，163，196，242 Da中性分子丢失规
律，共鉴别出 5种硫代葡萄糖苷。
关键词　硫代葡萄糖苷；十字花科；液相色谱；质谱
中图分类号：O657.63 文献标识码：A 文章编号：1008–6145(2013)02–0012–04
Separation and Identifi cation of Glucosinolates in the Cruciferae Crops by UPLC–MS/MS
Zhao Zhendong，Li Jiacheng，Feng Yuhong，Meng Xiaojing，Jin Biao
(Materials and Chemical Engineering of Hainan University，Haikou　570228, China)
Abstract　A method for precise identification of glucosinolates in the Cruciferae Crops by UPLC–MS／MS was
established. The glucosinolates were extracted with methanol–water (volume ratio 70∶30)，while the separation and
qualitative determination of the individual glucosinolates was achieved using RP-UPLC–ESI–IT–TOF. The glucosinolates
was confirmed with the use of product ions at m／z 195，241，259，275，291 in MS2. Further identification of the five
glucosinolates was based on the detection of compounds with a constant neutral loss of 80, 162, 163, 196, 242 Da in
collision-induced dissociation.
keywords　glucosinolate; cruciferae; liquid chromatography; mass spectrometry
硫代葡萄糖苷 (简称硫苷 )是广泛存在于十字
花科植物中的含硫次级代谢产物，主要分布于植物
的根、茎和叶中。当植物细胞受到破坏 (如挤压、虫
咬等 )后，硫苷与植物内生的黑芥子酶接触，降解产
生异硫氰酸酯、恶唑烷酮和硫氰酸酯等化合物［1］，其
中异硫氰酸酯具有良好的生物活性，而且对人畜无
害。因此硫苷及其降解产物的研究引起了科学工作
者的浓厚兴趣。根据侧链 R基团的不同，目前已发
现约 120种硫苷，其中有多种具有抗癌、抗肿瘤、杀
菌和杀虫活性的异硫氰酸酯，如吴华等［2］比较几种
异硫氰酸酯的杀线虫活性，发现烯丙基和丙烯酰基
异硫氰酸酯具有良好的杀线虫活性。大量研究表明
甲硫基己基异硫氰酸酯等具有良好的抗肿瘤活性，
是非常具有潜力的抗癌药物［3–6］。
硫苷的检测方法主要是传统的化学方法和现
代的仪器分析手段。化学方法耗时、误差大、操作繁
琐，只能测定硫苷总量。液相色谱法具有很高的分
离效率，但对于硫苷单体鉴别需要对照品，无法满足
快速鉴别硫苷的需要。笔者采用超高效液相色谱 –
离子阱 –飞行时间质谱联用技术，既能高效分离硫
苷，又能准确、快速鉴别硫苷。对于硫苷及降解产物
的研究具有重要意义，同时又能够提高工作效率。
1　实验部分
1.1　主要仪器与试剂
超高效液相色谱 –离子阱 –飞行时间质谱仪：
LCMS–IT–TOF型，日本岛津公司；
数显恒温水浴锅：HH–6型，常州澳华仪器有限
公司；
真空干燥箱：VD23型，德国 BINDER公司；
电子天平：AUY220型，日本岛津公司；
超声波清洗器：KS–120EI型，宁波海曙科生超
声设备有限公司；
*“十二五”科技支撑计划（2011BAE06B06–7，2011BAE06B04–7）；
海南大学青年基金项目（qnjj1220）
联系人：冯玉红；E-mail: ljcfyh@263.net
收稿日期：2012–12–12
13 赵振东，等：超高效液相色谱 –串联质谱法鉴别十字花科植物中硫代葡萄糖苷
旋转蒸发仪：R–216型，瑞士 BUCHI公司；
台式高速离心机：H–1650型，长沙湘仪离心机
仪器有限公司；
研磨机：A11基本型，德国 IKA公司；
白芥种子：产地为湖北武汉；
正己烷、氯仿、乙酸铵、甲酸：分析纯，广州化学
试剂厂；
甲醇：色谱纯，美国 Fisher公司；
实验用水为美国 Pall公司 Purelab Ultra超纯水
系统制备的超纯水，电阻率为 18.2 MΩ · cm。
1.2　硫代葡萄糖苷提取［7–8］
白芥种子在 105℃干燥 3 h，以灭活黑芥子酶保
护硫苷。干燥种子经粉碎后，过 420 μm筛。称取
粗粉约 50 g于锥形瓶中，依次用正己烷 50 mL，氯
仿 50 mL 各 3次除脂。残渣经真空干燥，用 300 mL
沸腾的 70%甲醇水溶液浸泡，超声提取 30 min，连
续 2次，合并提取液，静置至室温。提取液经离心
分离，将清液真空下浓缩至原体积的 20%。取 1 mL
浓缩液经石墨化碳脱色，滤液供超高效液相色谱 –
串联质谱分析。
1.3　流动相配制
用电子天平准确称量乙酸铵 0.385 g，置于 1 L
量瓶中，加入 1 mL甲酸，用水溶解定容后，经 0.22
μm微膜过滤，超声波脱气后使用。
1.4　液质联用分析条件
（1）UPLC条件
ODS C18 柱 (100 mm×2.1 mm，3.5 μm，日本
岛津公司 )；柱温：30℃；流动相 A：5 mmol／L乙
酸铵 –1‰甲酸溶液；流动相 B：甲醇；流动相流速：
0.2 mL／min；进样体积：20 μL；梯度洗脱：0～3
min，98% A；3～25 min，98%～20% A；25～30 min，
20%～20 % A；30～35 min，20%～98% A。
（2）MS条件
ESI 负离子模式；电压：–3.5 kV；雾化气：
N2，流量为 1.5 L／min；干燥气压力：100 kPa；碰
撞气：Ar；检测器电压：1.7 kV；Heat Block温度：
200℃；CDL温度：200℃；一级质谱扫描范围：m／z
300～700；母离子扫描范围：m／z 315～650；二级质
谱扫描范围：m／z 50～700；离子累积时间：10 ms；
CID碰撞能量：100%；碰撞气能量：100%。
2　结果与讨论
2.1　分析条件选择
硫苷在水溶液中是亲水性阴离子化合物，在反
相色谱柱中，保留时间短。优化实验发现，在 ODS–
C18柱上采用流动相 A(5 mmol／L的乙酸铵 +0.1%
甲酸 )和流动相 B(甲醇 )能够很好分离，并且有很
好的质谱响应。质谱 Heat Block和 CDL温度采用
200℃，温度过高会造成硫苷裂解，过低则影响离子
化和脱溶剂化效果。为获得比较丰富的二级离子碎
片信息，CID碰撞能量和碰撞气能量均采用 100%。
2.2　分析结果
按照 1.4分析条件检测白芥种子提取液，获取
硫苷提取离子流色谱图及其一、二级质谱图 (见图
1～图 11)。根据裂解机理，并参考文献［9–12］，共鉴
定出 5种硫苷，结果见表 1。
图 1　白芥种子中硫代葡萄糖苷的提取离子流色谱图
图 2　progoitrin一级质谱图 (MS1)
图 3　progoitrin二级质谱图 (MS2)
图 4　Sinigrin一级质谱图 (MS1)
化学分析计量 2013年，第 22卷，第 2期14
图 5　Sinigrin二级质谱图 (MS2)
图 6　Gluconapin一级质谱图 (MS1)
图 7　Gluconapin二级质谱图 (MS2)
图 8　Glucobrassicanapin一级质谱图 (MS1)
图 9　Glucobrassicanapin二级质谱图 (MS2)
图 10　Gluconasturtiin一级质谱图 (MS1)
图 11　Gluconasturtiin二级质谱图 (MS2)
2.3　质谱碎片离子裂解机理
二级质谱特征离子，对于鉴别硫苷具有重要
意义。在 MS2中，母离子先后失去 SO3(80 Da)和
C6H10O5(162 Da) 后产生 242 Da 中性分子丢失，
氢重排后出现相对应的 R—C(SH)=N—O—离
子。另一裂解途径是硫苷上的氢发生重排后，失去
C6H11O5(163 Da)和 C6H12O5S(196 Da)中性碎片。与
此同时，二级质谱中还能观察到 m／z 195，241，259，
275，291的特征离子，这些离子是由于硫与相邻碳
原子发生断裂，并伴有氢重排形成的。
硫代葡萄糖苷负离子模式下主要特征二级碎
片离子裂解机理见图 12［13–14］。
3　结语
利用液相色谱 –串联质谱技术快速、高效、准确
的分离与鉴定十字花科植物中硫代葡萄糖苷，对硫
代葡萄糖苷二级质谱 80，162，163，196，242 Da中性
分子丢失和 m／z 195，241，259，275，291特征离子
裂解机理进行了阐述和总结，能够准确推测硫代葡
萄糖苷化学结构，对于十字花科植物的开发与利用
具有重要意义。
参 考 文 献
［1］　Luca Lazzeri，Giovanna Curto，Onofrio Leoni，et al. Effects
of glucosinolates and their enzymatic hydrolysis products via
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15 赵振东，等：超高效液相色谱 –串联质谱法鉴别十字花科植物中硫代葡萄糖苷
表 1　白芥种子中硫苷主要二级质谱离子表
名称 保留时间／min
准分子离
子M– 主要二级碎片离子质荷比 (相对强度／%)
progoitrin 3.9 388.03 136(18)，146(9)，192(3)，195(25)，210(43)，259(100)，275(25)，301(15)，308(5)，332(16)
Sinigrin 5.5 358.02 162(83)，165(3)，180(19)，195(17)，227(2)，241(17)，259(100)，260(7)，275(26)，278(7)，
Gluconapin 10.3 372.03 163 (8)，176 (5)，179 (5)，181 (5)，194 (31)，195 (17)，259 (100)，260 (13)，275 (40)，292 (17)
Glucobrassicanapin 14.6 386.05 163(13)，195(11)，208(23)，227(7)，241(6)，259(100)，260(6)，275(15)，306(11)，341(10)
Gluconasturtiin 17.2 422.05 163(5)，180(19)，195(13)，229(12)，241(13)，244(18)，259(100)，260(4)，275(29)，342(17)
图 12　硫代葡萄糖苷质谱裂解规律示意图
［2］　Hua Wu，Chao-Jun Wang，Xiao-Wei Bian，et al. Nematicidal
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