新型N-苯甲?；?脫氫樅胺衍生物的電噴霧離子阱質譜行為研究*

陳安珣， 周麗華，唐連鳳，姚駿驊，林中祥

(1. 廣東工業大學輕工化工學院， 廣東 廣州 510006；2 .中山大學測試中心， 廣東 廣州 510275 ；3. 南京林業大學化學工程學院，南京 江蘇 210037)

脫氫樅胺是一種含三環菲結構的松香改性產品?；谄渚哂袣⒕壬锘钚訹1-3]，對其含有的三環二萜結構進行修飾，在特定的位置上引入如羰基、硝基、羥基、肟基等功能團，以獲得具有更強生理活性脫氫樅胺衍生物成為近年來的研究熱點[4-6]。進一步將脫氫樅胺的18位上的氨基進行?；?，可成為具有抗炎、抗菌、抗腫瘤、擴血管、驅蟲、植物生長調節等作用的一類苯甲酰胺類化合物，從而可獲得在醫藥、農藥等領域具有廣泛應用前景的N-苯甲?；?脫氫樅胺衍生物[7]。

電噴霧電離質譜(ESI-MS)作為一種軟電離質譜技術，已成為合成化學、生物化學及藥物分析等研究領域中重要的定性、定量分析手段[8-11 ]。當ESI離子源與離子阱(IT) 分析器相連接，則可通過多級碰撞誘導裂解(CID)獲得豐富的母離子碎裂離子峰，利于對目標物分子進行結構剖析和定性分析。本文利用ESI-IT-MS技術，對8個具有潛在殺菌、抗癌生物活性的新型N-苯甲?；?脫氫樅胺衍生物進行了ESI質譜行為研究，對化合物的質譜裂解規律進行了分析，為其他類似合成的N-苯甲?；?脫氫樅胺衍生物的質譜表征提供相應參考信息。

1 材料與方法

1.1 試劑與儀器

8 個脫氫樅胺衍生物由南京林業大學林中祥教授課題組合成與純化，并已進行核磁共振氫譜和碳譜、高分辨質譜等相關定性分析，其結構和理論相對分子質量信息見圖1。

圖1 脫氫樅胺衍生物的結構Fig.1 Structures of dehydroabietylamine derivatives

所用溶劑甲醇與甲酸均為分析純。

采用LCQ DECA XP高效液相色譜-質譜聯用儀(美國Thermo公司)，電噴霧離子源，四極離子阱質量分析器。采用全掃描、選擇離子掃描ZoomScan及MSn掃描等多種掃描方式。單電荷質量范圍為50～2 000 u。加熱毛細管溫度為300 ℃，鞘氣(N2)流速為30流量單位(Arbitrary units)，輔助氣(N2) 流速為30流量單位(Arbitrary units)，電噴霧電壓為4.0 kV。碰撞誘導解離氣為氦氣，相對碰撞能為30%～50%。

1.2 實驗方法

樣品用甲醇(含φ=0.1% 甲酸)溶解后，離心，采用進樣針取一定體積的澄清溶液直接進樣。

2 結果及討論

2.1 脫氫樅胺衍生物的ESI-MS分析

A、B和C衍生物具有相同的N-苯甲?；?脫氫樅胺基本結構，在正負電離模式下都有較強的與分子離子相關的質譜峰出現。但7位和12位取代基的不同在一定程度上影響了各自對質譜相應的程度和方式。表1為脫氫樅胺三環菲結構上，含7位肟基、7位羥基和12位硝基的8個不同N-苯甲?；?脫氫樅胺衍生物的(±)-ESI-MS分析結果列表。由表1可知，在正離子模式下，A和C衍生物易加氫電離，[M+H]+為基峰，譜圖中還存在峰強度較大的二聚體[2M+H]+或[2M+Na]+。A衍生物由于分子7位上含有肟基，較易在電噴霧過程中脫去一分子水，在一級譜圖中可觀察到峰強度在10%左右的[M-H2O+H]+離子峰。B衍生物則易加Na+電離，[M+Na]+為基峰, 未觀察到二聚體相關峰。在負離子模式下，衍生物均易加合一個甲酸分子以[M+HCOOH-H]-離解，且此峰為C衍生物譜圖中的基峰。甲酸分子來源于含φ=0.1%甲酸的甲醇溶劑，用于增加樣品溶解性，提高樣品質譜的相應信號。在A衍生物譜圖中還可觀察到[M+H2O-H]-，B和C衍生物譜圖中均可觀察到比[M-H]-大122的譜峰，此峰的歸屬有待進一步深入研究。此外，A和C衍生物譜圖中也存在二聚體[2M-H]-。從所獲得的譜圖整體結果可知，A和C比B衍生物更易在電噴霧過程中形成二聚體；C衍生物可能由于12位強吸電子基團硝基的引入，正離子模式下的譜圖信噪比比A和B衍生物要低，其更易進行負離子模式檢測。

2.2 脫氫樅胺衍生物的ESI-IT碎裂譜圖分析

表1 脫氫樅胺衍生物的(±)-ESI-MS分析結果Table 1 Information of the peaks of dehydroabietylamine derivatives detected by (±)-ESI-MS

圖4是B和 C衍生物的[M-H]-為母離子進行二級質譜分析的譜圖。在相同的碰撞能(30%)的作用下， 雖然B1和B2都經歷了脫一分子H2，繼而失去一分子B-1 (結構式見圖5)，產生碎裂離子峰m/z267的過程，但由于取代基R3的不同, 使B1和B2產生了其他不同的碎裂離子。圖5為B1和B2的[M-H]-主要的裂解途徑。由于吸電子基團-Cl的存在，使B1酰胺鍵上的氫易脫去，更易通過酰胺鍵N-C鍵及連接苯環的C-C斷裂產生相關碎裂片段。而B2則通過三環菲上脫去甲基，產生更穩定的含共軛多環結構的碎裂離子峰m/z370.2，該峰為 B2二級質譜譜圖的基峰。 在低于B衍生物5%的碰撞能的作用下，C衍生物產生的二級質譜碎裂片段則更豐富。在C1和C2的二級譜圖中，可觀察到[M-18-H]-的譜峰，分別為m/z460.3和m/z449.3，由準分子離子峰通過脫去一分子CH4后，繼而脫去一分子H2而產生。在C2的二級譜圖中可明顯觀察到m/z451.2離子峰，該峰比m/z449.3高2個m/z值。根據分子中含有一個氯原子的同位素峰的特征，m/z451.2的峰強度應該為m/z449.3峰強度的1/3，但從所獲得的圖譜中可知，該峰的峰強度為m/z449.3峰強度的2/3，說明此峰含有其他組成形式的離子存在，即[M-CH4-H]-。此峰的存在說明了推測產生m/z460.3和m/z449.3的過程的正確性。

圖2 A1、A2、A3 和A4衍生物準分子離子峰[M+H]+的ESI-MS/MS譜圖Fig.2 ESI-MS/MS spectra of [M+H]+ of A1, A2, A3 and A4

圖3 A衍生物[M+H]+ 主要的裂解途徑Fig.3 The main fragmentation pathway of [M+H]+ of A

圖4 B1、B2、C1和C2衍生物[M-H]-的ESI-MS/MS譜圖Fig.4 ESI-MS/MS spectra of [M-H]- of B1、B2、C1 and C2

圖5 B1和B2 的[M-H]-主要的裂解途徑Fig.5 The main fragmentation pathway of [M-H]- of B1 and B2

圖6 C1和C2 的[M-H]-主要的裂解途徑Fig.6 The main fragmentation pathway of [M-H]- of C1 and C2

3 結 論

具有相同N-苯甲?；?脫氫樅胺基本結構的A、B和C 衍生物在均具有較強ESI-MS 質譜相應的同時，由于7位、12位及苯甲?；先〈牟煌?，在ESI-MS及ESI-MS/MS過程中呈現出一定的電離及碎裂特性。在(±)-ESI-MS過程中，7-肟基-N-苯甲?；?脫氫樅胺A衍生物與12-硝基-N-苯甲?；?脫氫樅胺C衍生物較7-羥基-N-苯甲?；?脫氫樅胺B衍生物更易產生二聚體離子峰；含7-肟基的A衍生物在(+)-ESI-MS過程中表現一定的不穩定性，易產生脫H2O的離子峰；含12-硝基的C衍生物更易采用 (-)-ESI-MS進行分析。在(+)-ESI-MS/MS過程中，A衍生物由于7-肟基的存在，產生此類衍生物的特征離子碎裂峰[M-35+H]+和[M-H2O+H]+；通過18位?；撍x子峰[M-H2O+H]+失去中性分子取代苯甲腈產生偶數碎裂離子峰；通過7-肟基脫水離子峰[M-H2O+H]+失去中性分子取代苯甲醛產生奇數碎裂離子峰。在(-)-ESI-MS/MS過程中，在較高碰撞能的作用下，B衍生物特別是B1比C 衍生物表現更為穩定；均可通過丟失中性分子N-取代苯甲?；鶃喖装?、 取代苯甲醛和取代苯產生系列碎裂離子；C衍生物中12-硝基及4’-硝基的存在可使相關丟失的中性分子易捕獲電子而離子化。

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