木瓜为蔷薇科植物贴梗海棠Chaenomelesspeciosa(Sweet)Nakai的干燥近成熟果实。其中,产自安徽宣城的木瓜习称宣木瓜,是安徽省道地药材,又名皱皮木瓜、铁脚梨。宣木瓜品质优良,《本草纲目》曾记载:“木瓜今处处有之,宣称者为佳”。该药与“宁枸杞”“川杜仲”“藏红花”并称为我国四大名产中药材。宣木瓜性温,味酸涩,有舒筋活络、祛风湿痹之功效[1]。据文献报道[2],宣木瓜中含黄酮、三萜、氨基酸、有机酸、微量元素等多类化学成分,但该药药效物质基础仍不甚明确,为了深入研究宣木瓜药效物质基础,并为质量控制提供评价指标。本实验采用超高效液相色谱-四级杆-静电场轨道阱联用(UPLC-Q-ExactiveOrbitrap-MS)技术首次对宣木瓜进行全成分分析,同时根据对照品的标准图谱,各色谱峰的一级、二级质谱数据及相关数据库匹配和参考文献,明确主要成分组成,研究也可为进一步开发利用宣木瓜提供科学依据。

1仪器与材料

1.1仪器

UPLC-Q-ExactiveOrbitrap-MS四级杆-静电场轨道阱高分辨质谱仪、Ultimate超高效液相色谱系统(赛默飞世尔科技公司,美国);Halo-C18色谱柱(mm×2.1mm,2.7μm,AMD公司,美国);KQ-E型超声波清洗器(昆山市超声仪器有限公司);CPD-万分之一电子天平(SartoriusAG公司,德国)。

1.2试剂

色谱甲醇、乙腈(Fisher公司);蒸馏水(屈臣氏公司);对照品原儿茶酸(批号PRF,质量分数98%)、莽草酸(批号PRF,质量分数95%)、山楂酸(批号PRF,质量分数98%)、绿原酸(批号,质量分数98%)均购于成都普瑞法科技开发有限公司;对照品齐墩果酸(批号Q--,质量分数98%)、熊果酸(批号X--,质量分数98%)均购于成都瑞芬思生物科技有限公司;对照品咖啡酸(批号B,质量分数98%)购于北京索莱宝科技有限公司;对照品山柰酚(批号C26J8Y,质量分数98%)购于上海源叶生物科技有限公司;对照品芦丁(批号080-206,质量分数95%)购于中国食品药品检定研究院。

1.3药材

宣木瓜药材(批号20)购自安徽宣城市华佗岭中药材开发有限公司,经山东中医药大学生药系李峰教授鉴定为木瓜Chaenomelesspeciasa(sweet)Nakai的果实。宣木瓜饮片制备方法:取宣木瓜药材,照《中国药典》年版方法,洗净,润透,切薄片,晒干即得类月牙形薄片,外表棕红色,有不规则深皱纹。切面棕红色,气味清香,味酸。

2方法

2.1色谱条件

色谱柱为HaloC18柱(mm×2.1mm,2.7μm);体积流量为0.3mL/min,柱温40℃,进样量50μL,流动相A为0.05%甲酸水溶液,B为0.05%甲酸乙腈溶液,梯度洗脱:0~15min,15%B;15~22min,15%~40%B;22~60min,40%~90%B;60~60.1min,90%~%B;60.1~67min,%B;67~67.1min,%~15%B;67.1~70min,15%B。

2.2质谱条件

正离子模式检测条件:离子源HESI;毛细管电压V;毛细管温度℃;源内温度℃;质谱采集范围m/z80~0;分辨率为;S-LensRFLevel为55。负离子模式检测条件:离子源HESI;毛细管电压V;毛细管温度℃;源内温度℃;质谱采集范围m/z80~;分辨率为;S-LensRFLevel为55。

2.3供试品溶液制备

取宣木瓜粉末约0.25g,精密称定,精密加入75%的甲醇10mL,称定质量,超声处理30min,再次称定质量,用75%甲醇补足减失的质量,滤过,滤液过0.22μm滤膜,即得。

2.4对照品溶液制备

分别精密称取咖啡酸、原儿茶酸、齐墩果酸、熊果酸、莽草酸、山柰酚、山楂酸、绿原酸,芦丁对照品适量,置于10mL量瓶中,加入甲醇溶解定容,制备单一对照品储备液,混合对照品溶液储备液均由各对照品储备液混合并稀释得到,均置于4℃保存。

3宣木瓜主要化学成分的鉴定

取宣木瓜供试品溶液及混合对照品储备液,按“2.1”项下色质谱条件进行分析,分别得到正、负离子模式下总离子流图(TIC)及质谱图,见图1、2。根据Xcalibur计算出的高分辨精确质量数,据实际测得的相对分子质量与理论相对分子质量二者偏差小于5×10?6的原则及同位素丰度比,确定各色谱峰对应化合物的分子式。根据建立的木瓜药材化学成分数据库信息(包括中英文名称、分子式、精确相对分子质量、CAS号),与部分对照品的二级质谱数据,并通过文献比对,快速确证可能的化学成分。最终从宣木瓜饮片中推断出25种化学成分,包括游离氨基酸5种、有机酸类11种、黄酮5种和三萜4种,其中9种化学成分通过与对照品进行比较明确识别。被推断化学成分的相对保留时间、相对分子质量、分子式、一级质谱数据及二级质谱碎片离子见表1。

3.1氨基酸类

保留时间在0.69~1.44min,正离子模式下,氨基酸的准分子离子峰[M+H]+相对丰度较低,实验发现正离子模式下除精氨酸外大多数氨基酸失去NH3和COOH或OH,与文献报道[3]相符,结合数据库搜索,共推断出5种氨基酸,分别为精氨酸、缬氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸和亮氨酸。以5号峰对应的化合物为例,分子离子峰.[M+H]+丰度较低,失去COOH和NH3形成较稳定的86.[M+H-COOH]+、69.[M+H-COOH-NH3]+、57.[M+H-NH3-CH]+碎片离子,m/z69.离子可在高能碰撞下产生一系列丰度比较低的子离子。综上信息,结合文献报道[3,7],推断5号峰对应的化合物为亮氨酸。

3.2有机酸类

负离子模式下,大部分有机酸保留时间在0.99~2.71min,亚油酸的保留时间在32.34min。保留时间0.99min得到m/z.的[M-H]?质谱信号,出现m/z99.[M-H-H2O]?、73.[M-H-CO2]?、55.[M-H-H2O-CO2]?,结合文献报道[4],推测其为琥珀酸。保留时间在1.03min得到.[M-H]?、.[M-H-H2O]?、85.[M-H-C3H5O3]?,结合文献报道[5],推测其为奎尼酸。保留时间在1.05min得到.[M-H]?质谱信号,碎片离子为.[M-H-H2O]?、.[M-H-H2O-H2O]?、.[M-H-C2H2O3]?、93.[M-H-CH4O4]?,结合对照品及文献报道[6],推测其为莽草酸。保留时间在1.13min得到m/z.的[M-H]?质谱信号,出现.[M-H-OH]?、.[M-H-COO]?,结合文献报道[8],推测其为没食子酸。保留时间在1.14min时,出现m/z.[M-H]?质谱信号,碎片离子为.[M-H-C9H9O4]?、.[M-H-C9H8O4]?,结合对照品及文献报道[9]推测其为绿原酸。保留时间在1.17min,得到m/z为.的[M-H]?质谱信号,碎片离子为.[M-H-CO2]?、91.02[M-H-CO2-H2O]?、81.[M-H-C2O3]?,结合对照品及文献报道[10],推测其为原儿茶酸。保留时间在1.35min得到.[M-H]?质谱信号,碎片离子为.[M-H-CO2]?、.[M-H-C2O3]?,结合对照品及文献报道[10],推测其为咖啡酸。保留时间在1.57min得到.[M-H]?、.[M-H-H2O]?、.[M-H-CO]?,结合文献报道[12],推测其为对羟基苯甲酸。保留时间在1.77min得到.[M+H]+质谱信号,碎片离子为.[M+H-H2O]+、.[M+H-C4H4O2]+、.[M+H-C4H6O3]+、.[M+H-C5H6O3]+、.[M+H-C6H6O3]+、.[M+H-C5H6O4]+、.[M+H-2H2O-C6H4O2]+、.[M+H-C8H8O3]+,结合文献报道[13],推测其为儿茶酸。保留时间在2.71min得到.[M-H]?质谱信号,碎片离子为.[M-H-C10H8O3]?、.[M-H-C8H12O3]?、.[M-H-C9H12O7]?、93.03[M-H-C11H14O8]?,结合文献报道[14],推测其为绿原酸甲酯。保留时间在32.34min得到.[M+H]+质谱信号,碎片离子为.26[M+H-H2O]+、.[M-COOH-CH2]+、.[M-COOH-C4H8]+、.[M-COOH-C5H10]+,结合文献报道[18],推测其为亚油酸。

3.3黄酮类

负离子模式下,保留时间在3min,得到.[M-H]?质谱信号,碎片离子为.[M-H-C12H21O9]?、.[M-H-C13H22O10]?、

.0[M-H-C13H22O11]?、.[M-H-C14H22O11]?、.[M-H-C14H22O12]?,结合对照品及文献报道[15],推测其为芦丁。保留时间在3.36min,得到.[M-H]?质谱信号,碎片离子为.[M-H-C6H11O5]?、.[M-H-C7H12O6]?、.[M-H-C7H12O7]?、.[M-H-C13H16O7]?、.[M-H-C14H16O8]?,结合文献报道[16],推测其为金丝桃苷。负离子模式下,保留时间在1.37min,得到.[M-H]?质谱信号,碎片离子为.[M-H-H2O]、.[M-H-CO2]?、.[M-H-C6H6O2]?,结合文献报道[11],推测其为儿茶素。保留时间在17.20min,得到.[M-H]?质谱信号,碎片离子为.04[M-H-CO]?、.[M-H-C2O2]?、.[M-H-C2O3]?、.[M-H-C7H6O3]?,结合文献报道[12]推测其为槲皮素。正离子模式下,保留时间在21.06min,得到.[M+H]+,碎片离子为.[M+H]+、.[M+H-C8H6O2]+,结合对照品及文献报道[12],推测其为山柰酚。

3.4三萜类

负离子模式下,保留时间在32.30min,得到.[M-H]?质谱信号,碎片离子为.[M-H-H2O]?、.[M-H-H2O-CO2]?,结合对照品及文献报道[17],推测其为山楂酸。正离子模式下,保留时间在40.52min,得到.92[M+H]+质谱信号,碎片离子为.[M+H-H2O]+、.[M+H-H2O-CO]+、.[M+H-C14H24O]+,结合对照品及文献报道[17],推测其为齐墩果酸。保留时间在42.87min,得到.[M+H]+质谱信号,碎片离子为.[M+H-H2O]+、.[M+H-2H2O]+、.[M+H-C15H26O]+,结合文献报道[19],推测其为白桦脂醇。负离子模式下,保留时间在43.12min,得到.[M-H]?质谱信号,碎片离子为.[M-H-CH4O2]?,结合对照品及文献报道[20],推测其为熊果酸。

4讨论

近年来,高效分离能力的色谱和高分辨、高灵敏质谱串联技术已在多组分中药及复方成分快速定性分析中逐渐凸显出独特优势[6],因此本研究采用该技术对宣木瓜饮片化学成分进行了分析,结果可准确快速的对成分作出分析。

供试品溶液的处理,分别考察了%、80%和75%甲醇多种试剂,结果75%甲醇作溶剂时得到的峰数更多。流动相考察了A相水、水-0.05%甲酸,B相乙腈、乙腈-0.05%甲酸,发现A相水-0.05%甲酸和B相乙腈-0.05%甲酸能够有较好的分离度,也说明了流动相中加入少量的酸,能有效改善峰形及提高分离度。

为了最大程度地推测样品中的化合物,本实验采用了正、负离子2种质谱扫描模式,正离子总离子流图中大部分的峰集中在中间部位,负离子总离子流图中的峰大部分集中在后半部分。

研究共鉴定出25个化学成分,但有部分文献报道的化合物如鼠李糖苷等在正负离子模式下均未找到,这有可能与药材的产地、药材处理过程以及液质条件有关,待进一步研究确证。同时从样品总离子流图中也发现,一些响应较好的色谱峰未能在已有数据库中找到,这表明宣木瓜中还有一些未知成分,有待进一步研究开发。

通过查阅文献,目前未见对宣木瓜化学成分全成分分析的研究报道,因此研究可弥补现阶段对木瓜成分研究不足,另传统宣木瓜饮片制备方法从原植物到药材再到中药饮片经过多次水处理和多次加工的过程,成分损失大,开展产地加工一体化研究势在必行,本研究也可为后期进一步优化宣木瓜产地加工工艺、优选质量控制指标提供参考。

参考文献(略)

来源:盛节英,周洪雷,周倩,孙立立,蒋海强,张世明,郭凤雪,侯立静,张翠珊,董书红.基于UPLC-Q-ExactiveOrbitrap-MS分析宣木瓜饮片化学成分[J].中草药,,49(20):-.

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