苔類植物中雙聯(lián)芐化合物的質(zhì)譜和核磁共振規(guī)律研究及其在高通量篩選中的應(yīng)用.pdf

1、苔蘚植物（Bryophytes）是由水生向陸生過(guò)渡的高等植物，雖分布面積廣，但密度很小，種間雜生，不易區(qū)別和分離，難以大量采集，給常規(guī)系統(tǒng)的化學(xué)成分分離研究工作帶來(lái)困難。為快速掌握苔類植物中所含的已知和新聯(lián)芐類化合物的結(jié)構(gòu)信息，為苔蘚植物植物化學(xué)研究提供指導(dǎo)，避免研究工作的盲目性，增強(qiáng)分離的目的性并提高分離的效率，同時(shí)為其他藥用植物化學(xué)成分的高通量篩選提供有益的借鑒，建立一種快速高效準(zhǔn)確的篩選方法勢(shì)在必行。 質(zhì)譜是一種有效地確定

2、有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)信息的方法。一級(jí)質(zhì)譜和多級(jí)質(zhì)譜數(shù)據(jù)不僅能夠提供分子量信息，結(jié)合元素組成數(shù)據(jù)還可以提供結(jié)構(gòu)信息，因此在新的候選藥物高通量篩選方面發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。 基于此，本文建立了采用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法（Gas chromatography-mass spectrometry， GC-MS）和液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法（Liquid chromatography-mass spectrometry， LC-MS）快速篩選苔蘚植物

3、中聯(lián)芐化合物的方法。 核磁共振波譜（NMR）技術(shù)在有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)確證和解析中發(fā)揮越來(lái)越重要的作用，而聯(lián)芐化合物的NMR數(shù)據(jù)顯示一定的規(guī)律性，本文總結(jié)了各種類型聯(lián)芐化合物的波譜學(xué)規(guī)律，為聯(lián)芐化合物的結(jié)構(gòu)確證提供依據(jù)。 為了快速篩選苔類植物中已知聯(lián)芐和微量的未知聯(lián)芐，本文采用氣相（GC）飛時(shí)間高分辨質(zhì)譜（EI-TOF）和液相色譜（LC）電噴霧三重四極桿質(zhì)譜（ESI-TQ-MS）對(duì)來(lái)源于苔類植物的雙聯(lián)芐化合物進(jìn)行詳細(xì)的質(zhì)譜分析

4、。首先，通過(guò)對(duì)1種單聯(lián)芐和15種結(jié)構(gòu)相似的雙聯(lián)芐化合物對(duì)照品進(jìn)行質(zhì)譜分析，獲得其質(zhì)譜裂解規(guī)律，推測(cè)了二級(jí)碎片離子的可能結(jié)構(gòu)，并通過(guò)精確分子量的測(cè)定進(jìn)行進(jìn)一步驗(yàn)證；在此基礎(chǔ)上對(duì)雙聯(lián)芐類化合物可能的裂解途徑及裂解機(jī)制進(jìn)行了推斷。 本文所涉及的15種雙聯(lián)芐化合物根據(jù)單聯(lián)芐間連接方式的不同分三種結(jié)構(gòu)類型：?jiǎn)蚊焰I相連（A類）、雙醚鍵相連（B類）、以及單醚鍵和C-C鍵相連（C類），三種結(jié)構(gòu)類型的雙聯(lián)芐具有不同的EI-MS和ESI-MS/MS

5、質(zhì)譜特征，通過(guò)比較這些信息可以確定雙聯(lián)芐化合物的結(jié)構(gòu)類型和烷氧取代基的數(shù)量。本方法可以在一定程度上區(qū)分異構(gòu)體，但是聯(lián)芐間連接位點(diǎn)和聯(lián)芐間醚鍵的連接位點(diǎn)難以確定。此外，在此基礎(chǔ)上建立了一種簡(jiǎn)單快速的液相色譜-二極管陣列-串聯(lián)質(zhì)譜（LC-DAD/MS）方法，可用于篩選苔蘚類粗提物中ppm水平的雙聯(lián)芐類化合物。本章采用LC-DAD/MS法對(duì)采自中國(guó)不同地區(qū)的三種苔類植物地錢（Marchantia polymorpha），無(wú)紋紫背苔（Ptagi

6、ochasm intermedium）和花萼苔（Asterella angusta）進(jìn)行了篩選，通過(guò)比較三種苔蘚類植物的質(zhì)譜數(shù)據(jù)，紫外吸收光譜特征和色譜保留行為，分別檢測(cè)出7/12，8/5和8/9已知/未知的雙聯(lián)芐化合物。 聯(lián)芐類化合物結(jié)構(gòu)的相似性也體現(xiàn)在其核磁共振波譜數(shù)據(jù)呈現(xiàn)一定規(guī)律。本文總結(jié)了聯(lián)芐化合物的核磁共振波譜數(shù)據(jù)規(guī)律。雙聯(lián)芐化合物都具有四個(gè)苯環(huán)，通過(guò)亞甲基或次甲基相連，其核磁共振波譜上表現(xiàn)出某些共性，1H NMR譜中

7、化學(xué)位移值（δH）位于5．10-7．40 ppm左右出現(xiàn)10-16個(gè)芳環(huán)質(zhì)子信號(hào)，2．0-3．0 ppm左右有6-8個(gè)亞甲基質(zhì)子信號(hào)。13C NMR譜中芳環(huán)碳信號(hào)的化學(xué)位移值（δC）位于110-160ppm，而2-4個(gè)亞甲基碳信號(hào)則出現(xiàn)在δC30-40 ppm附近。 苯環(huán)上取代基的引入可以引起其波譜數(shù)據(jù)的改變，與甲氧基、羥基及醚氧鍵相連的碳的化學(xué)位移值（δC）一般位于140-160 ppm左右，甲氧基、羥基的取代還可使其相鄰碳的

8、化學(xué)位移值（δC）較無(wú)取代時(shí)向高場(chǎng)移動(dòng)5-10 ppm。不同取代模式下苯環(huán)上的氫具有不同的偶合裂分，苯環(huán)上二取代類型主要為對(duì)位取代，多出現(xiàn)在A環(huán)上，表現(xiàn)為AA'BB'偶合。苯環(huán)上三取代模式最為常見(jiàn)，而且多發(fā)生在B，D環(huán)，主要為1，2，4-三取代形式，許多化合物的氫譜可呈現(xiàn)兩個(gè)二重峰（d）及一個(gè)雙二重峰（dd）。苯環(huán)上的四取代和多取代形式較為容易確認(rèn)，其氫譜上表現(xiàn)為位于δH6．60以及6．90 ppm左右的兩個(gè)單峰信號(hào)或δH6．60-7．

9、10ppm范圍內(nèi)兩個(gè)相互耦合的d峰氫信號(hào)。 不同連接位點(diǎn)下，雙聯(lián)芐類化合物表現(xiàn)出不同的NMR譜圖特征。以醚氧鍵相連的苯環(huán)碳的化學(xué)位移較以C-C鍵直接相連苯環(huán)碳上的化學(xué)位移值低場(chǎng)位移20-30ppm。所有具有1-2'醚氧鍵的連接類型中，3'位的質(zhì)子高場(chǎng)位移，δH位于4．84-5．60ppm之間。本文從A，C環(huán)通過(guò)醚氧鍵相連（A-O-C）、A，C環(huán)以C-C鍵直接相連（A-C）、B，D環(huán)以醚氧鍵相連（B-O-D）、以及B，D環(huán)以碳碳鍵