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【科捷儀器】液相色譜儀:串聯質譜法鑒別十字花科植物中硫代葡萄糖苷
點擊次數：507 發布時間：2014-11-30
摘要：建立超液相色譜儀——串聯質譜法鑒別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種子中的硫代葡萄糖苷，通過反相C12柱分離，電噴霧一離子阱一飛行時間質譜測定。利用硫代葡萄糖苷二級質譜裂解產生的m／z l95，241，259，275，291特征離子和伴隨產生的80，162，163，196，242 Da中性分子丟失規律，共鑒別出5種硫代葡萄糖苷。
硫代葡萄糖苷（簡稱硫苷）是廣泛存在于十字花科植物中的含硫次級代謝產物，主要分布于植物的根、莖和葉中。當植物細胞受到破壞（如擠壓、蟲咬等）后，硫苷與植物內生的黑芥子酶接觸，降解產生異硫氰酸酯、惡唑烷酮和硫氰酸酯等化合物¨J，其中異硫氰酸酯具有良好的生物活性，而且對人畜無害。因此硫苷及其降解產物的研究引起了科學工作者的濃厚興趣。根據側鏈R基團的不同，目前已發現約l20種硫苷，其中有多種具有抗癌、抗腫瘤、殺菌和殺蟲活性的異硫氰酸酯，如吳華等比較幾種異硫氰酸酯的殺線蟲活性，發現烯丙基和丙烯酰基異硫氰酸酯具有良好的殺線蟲活性。大量研究表明甲硫基己基異硫氰酸酯等具有良好的抗腫瘤活性，是非常具有潛力的抗癌藥物。
硫苷的檢測方法主要是傳統的化學方法和現代的儀器分析手段。化學方法耗時、誤差大、操作繁瑣，只能測定硫苷總量。液相色譜法具有很高的分離效率，但對于硫苷單體鑒別需要對照品，無法滿足
快速鑒別硫苷的需要。筆者采用超液相色譜一離子阱-飛行時間質譜聯用技術，既能分離硫苷，又能準確、快速鑒別硫苷。對于硫苷及降解產物的研究具有重要意義，同時又能夠提高工作效率。1實驗部分
1.1主要儀器與試劑
超液相色譜儀-離子阱-飛行時間質譜儀： LCMS—IT-TOF型，日本島津公司；
數顯恒溫水浴鍋：HH-6型，
真空干燥箱：VD23型，德國81NDER公司； 電子天平：AUY220型，日本島津公司；
*：KS-120E1型
旋轉蒸發儀：R-216型，瑞士BUCHl公司；
臺式高速離心機：H-1650型，
研磨機：All基本型，德國IKA公司； 白芥種子：產地為湖北武漢；
正己烷、氯仿、乙酸銨、甲酸：分析純
甲醇：色譜純，美國Fisher公司；
實驗用水為美國Pall公司Purelab Ultra超純水系統制備的超純水，電阻率為18.2 MQ•cm。
1.2硫代葡萄糖苷提取
白芥種子在105℃干燥3h，以滅活黑芥子酶保護硫苷。干燥種子經粉碎后，過420μm篩。稱取粗粉約50g于錐形瓶中，依次用正己烷50mL，氯仿50mL各3次除脂。殘渣經真空干燥，用300mL沸騰的70％甲醇水溶液浸泡，超聲提取30min，連續2次，合并提取液，靜置至室溫。提取液經離心分離，將清液真空下濃縮至原體積的20％。取lmL濃縮液經石墨化碳脫色，濾液供超液相色譜-串聯質譜分析。
1.3流動相配制
用電子天平準確稱量乙酸銨0.385g，置于1L量瓶中，加入lmL甲酸，用水溶解定容后，經0.22μm微膜過濾，超聲波脫氣后使用。
l.4液質聯用分析條件 （1）UPLC條件
ODS Cl8柱（100mmx 2.1mm，3.5μm，日本島津公司）；柱溫：30℃；流動相A：5mmol／L乙酸銨～1‰甲酸溶液；流動相B：甲醇；流動相流速：0.2 mL／min；進樣體積：20μL；梯度洗脫：0～3 min,98%A；3～25min，98％～20％A；25—30min，20％～20％A；30—35min，20％-98％A。
（2）MS條件
ESl負離子模式；電壓：-3.5kV；霧化氣： N2，流量為1.5 L／min；干燥氣壓力：100kPa；碰撞氣：Ar；檢測器電壓：1.7 kV；Heat Block溫度：200℃；CDL溫度：200℃；一級質譜掃描范圍：m／z300~700；母離子掃描范圍：m／z 315～650；二級質譜掃描范圍：m／z 50~700；離子累積時間：l0ms； CID碰撞能量：100％；碰撞氣能量：l00％。
2結果與討論
2.1分析條件選擇
硫苷在水溶液中是親水性陰離子化合物，在反
相色譜柱中，保留時間短。優化實驗發現，在ODS— c18柱上采用流動相A（5mmol／L的乙酸銨+0.1％甲酸）和流動相B（甲醇）能夠很好分離，并且有很好的質譜響應。質譜Heat Block和CDL溫度采用200℃，溫度過高會造成硫苷裂解，過低則影響離子化和脫溶劑化效果。為獲得比較豐富的二級離子碎片信息，CID碰撞能量和碰撞氣能量均采用100％。2.2分析結果
按照l.4分析條件檢測白芥種子提取液，獲取硫苷提取離子流色譜圖及其一、二級質譜圖（見圖1～圖ll）。根據裂解機理，并參考文獻[9一l2]，共鑒定出5種硫苷，結果見表1。
2.3質譜碎片離子裂解機理
二級質譜特征離子，對于鑒別硫苷具有重要意義。在MS2中，母離子先后失去S0。（80 Da）和 C6H10O5（162Da）后產生242Da中性分子丟失，氫重排后出現相對應的R-C（SH）一N—O-離子。另一裂解途徑是硫苷上的氫發生重排后，失去 C6H1105（163Da）和C6H1205S（196Da）中性碎片。與此同時，二級質譜中還能觀察到m／z l95，241，259，275，291的特征離子，這些離子是由于硫與相鄰碳原子發生斷裂，并伴有氫重排形成的。
硫代葡萄糖苷負離子模式下主要特征二級碎片離子裂解機理見圖12
3結語
利用液相色譜儀一串聯質譜技術快速、、準確的分離與鑒定十字花科植物中硫代葡萄糖苷，對硫代葡萄糖苷二級質譜80，162，163，196，242 Da中性分子丟失和m／z l95，241，259，275，291特征離子裂解機理進行了闡述和總結，能夠準確推測硫代葡萄糖苷化學結構，對于十字花科植物的開發與利用具有重要意義。
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