液相/离子阱质谱联用仪用于人参皂甙的结构解析

前言 人参，一种传统的中药，它包含有十几种具有生物活性 的皂角苷类化合物，即被称为人参皂甙。这类化合物被 认为在防止和治疗许多疾病中起了重要的作用，如动脉 粥样硬化，关节炎，哮喘，糖尿病，脑卒中，多种硬化 和内毒素肝损伤等1-3。人参皂甙是一类发展很快的草药 和维生物产品。由于它们具有治疗作用，因此对人健康 有其药理作用。约有 150,00000 人对草药与药之间的 作用可能产生反效果4 ，因此分离及鉴定这些化合物越 来越来引起人们的兴趣。 人参皂甙在结构上，被称为糖甙，是由甙元，主要是三 萜类或类固醇类，以及共价键结合的一个或多个糖组成。 因为大多数的人参皂甙含有多个不同位置的寡糖，因此 结构解析就非常复杂。串联质谱已被用于人参萃取物中 的人参皂甙的结构分析5 。然而，在串联四极杆质谱上得 到的质谱 / 质谱太复杂，因此很难解析。这是因为在第 一级得到的子离子会进一步同背景气碰撞，产生进一步 的断裂，最终无法与第一级得到的子离子图区分开。

在离子阱质谱中 N 级质谱 (MSn) 可以进行多个离子分 离选择和解离，这样就可以保证了每一级的子离子质谱 图都只与其母离子有关。这种步进式的解离具有很多优 点，可以推断什么母离子产生那样的子离子。 本文叙述了用 N 级质谱 (MSn) 进行人参萃取物中的人 参皂甙的结构分析。

实验条件 所有的实验都是在 1100 液相 / 离子阱质谱 (LC/MSD Trap) 上进行的，其中液相包括二元泵，自动进样器， 柱温箱和真空在线脱气机。离子阱质谱采用的是正离子 模式的电喷雾电离源 (ESI)。 试剂纯的化学药品和液相色谱级的溶剂，用于标样和 流动相。

结果与讨论 图 1a-c 是利用直接进样方式，人参皂甙的全扫描，质 谱/质谱及三级质谱图。Rb1的质谱图如图1a所示，主 峰是其准分子离子峰，［M+Na］+，m/z 1131.7，几乎 没有碎片离子，质谱条件是电喷雾电离源，干燥气 温度为350℃。但是以前的大气压离子源要得到这样的 谱图，需要常温稳度。

图 1b 是加钠离子的 Rb1 的准分子离子的二级质谱图， m/z 789.6 是一个糖苷键断裂产生的子离子。对于 Rb1， 有两个同分异构体的寡糖链，任意位置的断裂都会产生 m/z 789.6 的碎片离子。图 1c 所示为选择 m/z 789.6， 然后再作质谱/质谱分析，产生两个子离子：(1)一个是 减去 -Glc2-Glc 糖链，m/z 365.1 的碎片离子；(2)一个 是减去脱氧己醣的子离子，m/z 626.5。在离子阱中的 步进式碰撞解离过程，可以得到更加清晰的结构信息。 但是，在这种情况下，无法得到分子中起始的糖苷键断 裂位置。

作为参照品，根据人参皂甙 Rb1 特征碎片谱图的解析 结果，利用液相/离子阱质谱对人参皂甙同类物进行了 分析。例如如图 2 所示，为美国洋参的 LC/MS3 的总 离子流图，以及每一个色谱峰的分子离子峰的萃取离子 图。图 3a 和 3b 是含有两个不同糖链的人参皂甙 Rb2 的子离子谱图。选择准分子离子 m/z 1101.6 进行解离分 析，产生m/z 789.7 的子离子 (丢失 -Glc6-Ara，二糖)， 将 Rb1 与 Rb2 的子离子谱图进行比较，结果与图 1 的 人参皂甙 Rb1 的裂解机理相符合。而且 m/z 789.7 是 所有被分析人参皂甙的主要碎片离子，这可以为 Rb1 与 Rb2 的裂解模式提供了亚结构模板。

选择子离子为 m/z 789.7 母离子，进行 MS/MS 分析， 既 MS3 谱图，如图 3b 所示。

结论 安捷伦 1100 LC/MSD Trap 离子阱质谱的多极质谱功 能 (MSn) 可以选择任一个母离子进行解离分析，产生 特征碎片离子。因此是一种化合物结构解息工 具。电喷雾电离是一种电离技术，它主要产生准分子离 子峰，而无碎片离子。离子阱的质谱／质谱功能只产生 只来自母离子的特征碎片峰，不会发生像在碰撞池 (CID cell) 内的子离子的再裂解的反应。而多极质谱功 能 (MSn) 更可以进行步进式解离分析，得到更多的结 构信息。