天津中医药  2018, Vol. 35 Issue (1): 60-64

文章信息

柴士伟, 杨帆, 于卉娟, 王跃飞
CHAI Shiwei, YANG Fan, YU Huijuan, WANG Yuefei
UPLC/ESI-Q-TOF MS法分析远志中的化学成分
Analysis of chemical constituents of Radix Polygalae by UPLC/ESI-Q-TOF MS
天津中医药, 2018, 35(1): 60-64
Tianjin Journal of Traditional Chinese Medicine, 2018, 35(1): 60-64
http://dx.doi.org/10.11656/j.issn.1672-1519.2018.01.16

文章历史

收稿日期: 2017-10-23
UPLC/ESI-Q-TOF MS法分析远志中的化学成分
柴士伟1, 杨帆2,3, 于卉娟2,3, 王跃飞2,3     
1. 天津中医药大学第一附属医院, 天津 300193;
2. 天津中医药大学, 天津市现代中药重点实验室-省部共建国家重点实验室培育基地, 天津 300193;
3. 天津国际生物医药联合研究院, 中药新药研发中心, 天津 300457
摘要:[目的]阐明远志中的化学成分。[方法]采用超高效液相色谱-电喷雾离子化-四级杆飞行时间串联质谱(UPLC/ESI-Q-TOF MS)法分析远志中的化学成分,采用Masslynx V 4.1软件,通过分析准分子离子和二级碎片离子信息,并进一步根据标准品的色谱保留时间和质谱裂解规律,鉴定远志中的化学成分。[结果]鉴定了远志中29个化学成分,主要为口山酮、低聚糖酯、皂苷类成分。[结论]总结归纳了远志药材中主要化学成分的质谱裂解规律,阐明了远志中的主要化学成分。
关键词超高效液相色谱-电喷雾离子化-四级杆飞行时间串联质谱    远志    化学成分    

远志为临床常用中药之一,始载于《神农本草经》。《中国药典》(2015版)规定了远志为远志科植物远志(Polygala tenuifolia Willd.)或卵叶远志(Polygala sibirica L.)的干燥根,具有安神益智、祛痰、消肿等功效[1]。临床上常用于治疗由于心肾不交而引起的失眠、多梦、焦虑、神志迷糊、健忘惊悸、咳痰不爽等症[2-3],其主要化学成分包括糖酯、皂苷、口山酮类等[4-5]。文献报道,以西伯利亚远志糖A5、西伯利亚远志糖A6为代表的寡糖酯类成分和口山酮类成分是远志及远志科其他植物中的特征性化学成分[4, 6-9]。糖酯类化合物在抗痴呆、脑保护和抗抑郁方面表现出明显的生物活性[10-13];皂苷类化合物是远志发挥其镇静安神、祛痰止咳作用的主要药效物质[14-19];口山酮类化合物具有止痛、抗菌、抗肿瘤、抗病毒等作用[20-22]

采用超高效液相色谱-电喷雾离子化-四级杆飞行时间串联质谱(UPLC/ESI-Q-TOF MS)法分析远志中化学成分,并综合文献总结归纳了远志药材中主要化合物的质谱裂解规律,阐明远志药材化学成分。

1 材料与方法 1.1 仪器

采用UPLC/ESI-Q-TOF MS(美国Waters公司);万分之一天平(瑞士METTLER公司);十万分之一天平(瑞士METTLER公司);超纯水仪(美国Millipore公司);超声波清洗机(宁波新芝生物有限公司);台式离心机(上海安亭科学仪器厂);4 ℃医用冷藏箱(青岛海尔特种电器有限公司)。

1.2 试剂

质谱级乙腈(美国Sigma-Aldrich公司);色谱级甲醇(美国Sigma-Aldrich公司);色谱级甲酸(美国Sigma-Aldrich公司);超纯水(实验室自制)。

1.3 试药

对照品:西伯利亚远志糖A5(141102,SA5)、西伯利亚远志糖A6(141015,SA5)、西伯利亚远志口山酮B(140605,SX5)、远志口山酮XI(141104,PXXI)、3, 6′-二芥子酰基蔗糖(141024, DS)、细叶远志皂苷(141205,TF)、远志皂苷元(140717,SG)、远志酸(141127,PGA)、远志皂苷D(140623,PGD)购于成都普菲德生物技术有限公司,经高效液相色谱-紫外法(UPLC-UV)分析除了3,6′-二芥子酰基蔗糖(95.3%)外纯度均大于98%。样品:远志(购自亳州市药材市场,产地:山西)。

1.4 色谱条件

色谱柱ACQUITY UPLC®BEH C18(2.1 mm×100 mm, 1.7 μm);流动相:乙腈(B)-0.1%甲酸水(A),梯度洗脱:(0~12 min,11%~29% B;12~13 min,29%~36% B;13~24 min,36%~43.5% B;24~25 min,43.5%~90% B);进样量:2 μL;流速:0.5 mL/min;柱温:40 ℃。

1.5 质谱条件

电喷雾离子源(ESI)扫描方式;正离子模式毛细管电压:3.0 kV;负离子模式毛细管电压:-2.5 kV;离子源温度:120 ℃;脱溶剂气温度:400 ℃;脱溶剂气流量:700 L/h;锥孔气流量:50 L/h;碰撞气(氩气):0.20 mL/min。质量轴校正采用亮氨酸-脑啡肽(m/z [M+H]+=556.277 1,m/z [M-H]-=554.261 5)溶液。质量扫描范围:m/z 100~2 000 Da,数据分析:Masslynx V 4.1软件。

1.6 供试品溶液的制备

取远志,粉碎,过60目筛,取0.5 g,精密称定,置25 mL容量瓶中,加入适量甲醇,密塞,超声处理(功率300 W,频率40 kHz)30 min,放至室温,甲醇定容至刻线,摇匀,涡旋1 min后14 000 r/min离心10 min,取上清液,即得。

1.7 对照品储备液的制备

分别取SA5、SA6、SX5、PXXI、DS、TF、SG、PGA、PGD各5 mg,精密称定,加甲醇和少量DMSO溶解并配制成每1 mL分别含有SA5 0.050 mg、SA6 0.052 mg、SX5 0.050 mg、PXXI 0.063 mg、DS 0.049 mg、TF 0.054 mg、SG 0.049 mg、PGA 0.052 mg、PGD 0.056 mg的混合对照品溶液,即得。

2 实验结果 2.1 远志化学成分的UPLC/ESI-Q-TOF MS分析

采用UPLC/ESI-Q-TOF MS对远志的化学成分进行质谱定性鉴别,供试品溶液总离子流图分别见图 1(A)图 1(C),对照品溶液总离子流图分别见图 1(B)图 1(D)。共检测到36个化合物,鉴定和推测了29个化合物,包括14个糖酯、4个口山酮、9个皂苷、2个苷元。通过与对照品的保留时间、质谱碎片信息的比对,确证了SA5、SA6、SX5、PXXI、DS、TF、SG、PGA、PGD化合物。参考相关文献[23-27],根据色谱保留时间、质谱数据以及裂解规律,推测了20个化合物。所检测到的化合物的保留时间、准分子离子和加合离子的精确质量数、误差、理论分子量、分子式和二级质谱数据见表 1

图 1 供试品溶液正离子模式(A)、对照品溶液正离子模式(B)、供试品溶液负离子模式(C)、对照品溶液负离子模式(D)总离子流图 Fig. 1 UPLC/ESI-Q-TOF MS total ion chromatograms of RP extracts (A) in positive ion mode and (C) in negative ion mode, base peak intensity chromatograms of mixed standards (B) in positive ion mode and (D) in negative ion mod
表 1 远志化学成分的质谱鉴定 Tab. 1 Identification of chemical constituents in RP by UPLC/ESI-Q-TOF MS
编号tR(min)[M+H]+/[M+Na]+/[M+NH4]+[M-H]-/[M-H+HCOOH]-分子式化合物
实测值(Error,ppm)理论值(Error,ppm)MS2实测值(Error,ppm)理论值(Error,ppm)MS2
1*0.548541.153 4(0.2)571.163 9339.109 0[M+H-C6H12O6]+,177.056 3[M+H-C6H12O6-C6H10O5]+---C23H32O15SA6
2*0.609571.163 8(-0.2)539.140 1369.119 5[M+H-C6H12O6]+,207.067 1[M+H-C6H12O6-C6H10O5]+---C24H26O14SXB
3*1.152539.140 2(0.2)437.108 4407.098 8[M+H-C5H8O4]+,287.056 7[M+H-C5H8O4-C4H8O4]+,257.045 9[M+H-C5H8O4-C5H10O5]+---C20H20O11irisxanthone
41.379437.109 3(2.1)569.150 6317.067 2,287.057 9,221.083 1435.093 3(1.4)435.092 7345.060 7,315.050 7,272.032 3C25H28O15polygalaxanthone Ⅲ [24]
51.428569.151 6(1.8)569.150 6437.108 8,419.099 0,317.067 5,287.057 0567.136 2(2.1)567.135 0435.093 5,345.061 6,315.050 6,272.032 5,258.061 9C25H28O15PXXI
6*1.482569.150 7(0.2)691.185 0437.108 7[M+H-C5H8O4]+;317.067 0[M+H-C5H8O4-C4H8O4]+;287.056 5[M+H-C5H8O4-C5H10O5]+---C30H36O17tenuifoliside B [23-24]
71.959691.185 1(0.1)777.221 8369.118 8,207.063 3667.187 4(0)667.187 4637.178 5C34H42O19DS
8*3.502777.220 2(-2.1)747.211 2369.119 2[M+H-C17H22O10]+,207.066 7[M+H-C17H22O10-C6H10O5]+---C33H40O18arillanin A [24]
93.664747.210 4(-1.1)705.200 7369.119 5,339.109 1,207.066 9,177.056 5,145.030 1723.213 2(-0.6)723.213 6547.166 6,223.060 9,205.050 2,175.039 7,160.016 1C31H38O17tenuifoliside A [23-24]
104.476705.199 8(-1.3)1 272.419 4665.207 6,383.135 3,221.083 3,190.064 3681.203 7(0.9)681.203 1443.119 0,137.024 2,179.034 6,239.055 7C56H70O32tenuifoliose T [24]
116.284272.417 2(-1.7)791.237 5617.332 9,413.123 1,289.072 0,259.061 1,177.056 2,147.045 61 253.376 5(-0.6)1 253.377 21 223.363 9,1 077.328 4,955.291 0,647.199 8,451.122 7,307.081 1,287.054 7,257.043 9C35H44O19tenuifoliside C [23-24]
126.374791.236 5(-1.3)756.271 5751.243 5,383.134 9,369.118 9,221.082 6,207.066 6767.240 4(0.7)767.239 9529.156 3,205.050 0C34H42O18ND
136.458756.269 7(-2.4)1 497.471 9557.312 7,411.277 2,397.128 9,204.103 3,147.045 7,131.050 8737.229 1(-0.3)737.229 3661.197 9,615.192 3,555.297 1,467.140 1,147.044 8,121.029 1C67H84O38ND
146.920497.473 6(1.1)1 297.403 41 479.460 3,1 272.415 9,1 132.389 5,1 102.377 6,775.228 4,587.322 81 495.453 1(-2.1)1 495.456 21 253.377 1,1 379.407 1,1 203.362 2,1 161.351 3C58H72O33ND
157.212297.403 7(0.2)1 309.403 4515.302 6,413.124 51 295.388 2(0.3)1 295.387 81 119.340 6C59H72O33tenuifoliose J [23-24]
167.644309.401 7(-1.3)719.216 31 291.391 2,798.281 0,413.124 2,397.129 6,309.098 8,147.046 01 307.392 0(3.2)1 307.387 81 161.352 1,1 119.341 4,1 101.330 6,997.304 8,842.237 5C32H40O17ND
177.928719.214 6(-2.4)1 356.440 5321.242 7741.223 6(-0.8)741.224 2695.218 1,543.171 8C60H74O34tenuifoliose B [23-24]
188.159356.440 7(0.1)1 309.403 41 321.401 0,1 159.346 7,681.195 9,585.180 7,545.165 8,413.124 71 337.400 6(1.7)1 337.398 31 295.390 4,1 161.353 6,1 119.342 4,1 101.332 4,997.305 6C59H72O33tenuifoliose Ⅰ [23-24]
198.474309.404 8(1.1)1 284.622 5501.322 1,413.124 4,351.108 7,177.055 7,147.046 01 307.388 7(0.7)1 307.387 81 263.566 2,1 161.350 0,969.467 4,673.200 6,423.288 8,307.080 8C59H94O29ND
208.736284.621 3(-0.9)1 356.440 5941.471 7,663.374 4,501.322 2,289.072 9,443.316 01 265.581 1(0.6)1 265.580 31 235.566 8,971.482 5,499.165 7,455.315 4,425.304 7C60H74O34tenuifoliose D [23-24]
219.028356.439 2(-1.0)541.153 31 339.412 5,747.229 8,681.194 3,413.123 4,381.118 4,177.056 11 337.398 2(-0.1)1 337.398 21 161.351 1,1 039.312 3,893.275 9,997.302 4,795.234 7C22H30O14SA5
229.1341 351.4 106(-2.5)1 351.414 01 333.401 9,868.283 5,687.194 2,597.181 2,545.164 9,413.123 51 349.402 5(3.1)1 349.398 31 161.354 9,1 101.514 3,1 039.317 7,731.223 8,674.198 0C61H74O34tenuifoliose H [24]
23*9.2971 209.588 6(-1.5)1 209.590 41 077.546 8[M+H-C5H8O4]+;945.504 2[M+H-2C5H8O4]+---C57H92O27PGD
249.7101 381.423 3(-0.9)1 381.424 5413.123 7,147.045 7,177.056 21 379.408 2(-0.5)1 379.408 91 203.361 1,1 161.350 8C62H76O35Tenuifoliose A [24]
2510.0321 268.625 0(-2.0)1 268.627 5501.321 9,455.316 9,437.305 81 249.586 7(1.1)1 249.585 3828.351 3,455.314 7,425.304 1C59H94O28ND
26*10.698698.410 6(-1.4)698.411 6663.370 7[M+NH4-H2O-NH3]+;501.321 3[M+NH4-C6H12O6-NH3]+C36H56O12TF
2712.215910.296 3(-2.0)910.298 1587.175 3,345.098 3,207.067 4,177.056 2891.254 5(-1.6)891.255 9223.060 0,205.049 7,175.039 7C41H47O22ND
2814.2461 722.774 4(-0.3)1 722.775 01 247.580 4,909.322 7,747.270 0,663.374 1,501.320 6,453.176 0,---C80H120O39senegin Ⅳ [24]
2914.3261 866.812 5(-0.4)1 866.817 31 725.705 4,1 669.715 7,1 555.696 9,1 023.352 2,939.460 8,747.269 9---C86H128O43onjisaponin L [24-26]
3014.4211 650.754 2(0.2)1 650.753 91 509.652 1,1 469.659 5,1 307.603 5,999.493 4,687.451 8,807.290 3---C77H116O37onjisaponin O [24-26]
3114.6301 636.737 8(-0.3)1 636.738 31 307.602 4,1 145.549 9,999.491 8,867.451 4,809.442 1,645.237 3---C76H114O37onjisaponin R [25-26]
3214.7581 590.734 0(0.8)1 590.732 81 449.621 8,1 247.585 3,893.326 3,747.268 4,663.373 2,501.321 6---C75H112O35onjisaponin B [24]
33*14.760489.321 5(-0.2)489.321 6443.316 3[M+H-HCOOH]+;425.305 4[M+H-HCOOH-H2O]+;397.310 2[M+H-HCOOH-H2O-CO]+---C29H44O6PGA
3415.1151 704.769 2(2.8)1 704.764 51 488.701 2,939.463 7,867.449 6,791.296 8,663.374 3,585.218 3---C80H118O38onjisaponin Ng [24]
3515.5811 750.770 8(0.5)1 750.770 01 623.680 7,1 451.633 7,1 053.356 0,999.486 6,663.374 1,501.320 7---C81H120O40onjisaponin Fg/W [24, 27]
36*15.760554.324 9(0.2)554.324 8501.322 2[M+H-HCl]+;491.293 4[M+H-HCOOH]+,455.317 5[M+H-HCl-HCOOH]+---C30H45ClO6SG
注:“*”与对照品比对;“-”无信号;“ND”未鉴定。
3 结论

本实验建立了一种高效、快速的UPLC-Q/TOF MS方法,通过结合标准品的质谱图及查阅相关文献,鉴定和推测了远志药材中29个化学成分,并总结了远志中糖酯、口山酮、皂苷类化合物的质谱裂解规律,为远志药材进一步研究和其他中药研究奠定了基础。

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Analysis of chemical constituents of Radix Polygalae by UPLC/ESI-Q-TOF MS
CHAI Shiwei1, YANG Fan2,3, YU Huijuan2,3, WANG Yuefei2,3     
1. The First Affiliated Hospital of Tianjin University of Traditional Chinese Medicine, Tianjin 300193, China;
2. Tianjin State Laboratory of Modern Chinese Medicine-Province and Ministry co-established State Key Laboratory Cultivation Base, Tianjin University of Traditional Chinese Medicine, Tianjin 300193, China;
3. Research and Development Center of Traditional Chinese Medicine, Tianjin International Joint Academy of Biotechnology and Medicine, Tianjin 300457, China
Abstract: [Objective] To elucidate the chemical constituents of Radix Polygalae (RP). [Methods] Ultra performance liquid chromatography coupled with quadrupole time-of-flight mass spectrometry (UPLC/ESI-Q-TOF) controlled by Masslynx V 4.1 software was employed for identification of the components in RP. By integrating the information of quasi-molecular and fragment ion, and the retention time and fragment pattern of standards, compounds of RP were identified. [Results] The 29 compounds including xanthones, oligosaccharide esters and saponins of RP were identified. [Conclusion] In this study, the fragment pattern of major compounds in RP was summarized, which provided a basis for further elucidation of chemical substances in RP.
Key words: UPLC/ESI-Q-TOF MS     Radix Polygalae     chemical constituent