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软电离质谱技术主要指的是80年代初发展起来的现代质谱技术,包括电喷雾质谱(ESI MS)和基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF MS)。现代质谱以其分析速度快、灵敏度高、样品需求量少等特点,在天然药物化学、生物和高聚物大分子的分析中应用广泛。中草药中富含多种活性有效成分,其成分复杂,给分析工作带来很大挑战。应用软电离质谱技术研究中药中的多种成分,特别是小分子化合物,已成为实现中药现代化发展的重要手段。结合高效分离技术,HPLC/MSn或者CE/MSn。已成为中药中有效成分定性、定量研究的主要工具之一。
本文以基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱和电喷雾多级串联质谱为主要研究手段,对中药中各种黄酮、生物碱、皂苷等化合物进行分析研究,建立中药小分子化合物快速分析、鉴定的质谱平台。
本文首先利用基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱对中药中各种小分子化合物进行研究。分析了几种富含生物碱类化合物的药材提取液,通过优化基质条件,减少了药材中热不稳定生物碱类化合物的解离；以3种人参皂苷化合物为例,研究皂苷类化合物的质谱分析方法,通过改进点样技术,使人参皂苷类化合物能快速被分析；对各种不同种类的黄酮类化合物进行研究,黄酮类化合物在MALDI-TOF质谱中容易裂解且质谱图中富含基质干扰峰,通过添加基质抑制剂、优化基质条件等方法,完成了对不同种类的黄酮类化合物的分析研究,包括黄酮类、黄酮醇类、异黄酮类、二氢黄酮类等,并成功分析了不同种类黄酮化合物的混合体系。
利用MALDI-TOF质谱直接分析中药材粉末中的生物碱类化合物,省去了中药活性成分提取分离的步骤,节省样品制备时间,并能防止活性成分在复杂提取过程中的损失。通过优化粉末颗粒的大小、基质条件等,对富含乌头类生物碱、黄连类生物碱、马钱子类生物碱的中药材粉末进行研究,鉴定出其中的主要生物碱成分,提供其中生物碱成分的质谱指纹图谱。并通过比较炮制前后药材中生物碱种类和含量的不同,区分附子、马钱子药材的生品和炮制品,为中药材快速鉴定提供了简单方法。
采用电喷雾电离方式,利用离子阱质谱的多级串联分析功能,对黄酮类化合物,主要是黄酮醇类化合物的质谱碎裂规律进行研究。通过分析糖链连接位置不同的黄酮醇苷类化合物的裂解特点,推测出它们可能的裂解规律,并推导出糖链取代的位置。在此过程中,对黄酮醇苷类化合物碎裂时产生的均裂碎片离子进行研究,推测其可能的形成过程,并发现取代糖链长度对黄酮苷类化合物的糖苷断裂方式影响很大。
最后,利用HPLC/ESI-MSn技术对狗枣猕猴桃叶提取液中的主要黄酮类化合物进行研究。根据黄酮类化合物的裂解规律,结合液相色谱的快速分离的特点,对狗枣猕猴桃叶提取液不同的黄酮类组分进行结构研究和鉴定。
上述研究表明利用现代软电离质谱技术可以对中药中小分子类化合物快速、准确的分析研究,为中药多组分体系中复杂成分的快速分析提供了良好的手段。