长链天然产物中双键位置分析的质谱方法

A number of natural products including long chain have unique biological activity. The identification of the localization of double bonds for unsaturated long chain compounds is a classical analytical problem. The rapid and sensitive analytical methods confirming the localization of double bonds in complex system are invaluable in the field of life sciences. Mass spectrometry (MS) is an important method to solve the problem. However, the information provided by MS methods is insufficient and confusing up to now. In the item, two MS strategies are introduced to solve the problem. The first method is radical precursor ion-collision induced dissociation (or sustained off-resonance irradiation) strategy. It is to obtain radical precursor ions by MALDI source using 3-substituted oxindoles as matrice, or ESI source by forming vanadium adduct molecules. The radical precursor ions were further fragmented by collision induced dissociation (or sustained off-resonance irradiation) to obtain information of localization of double bonds. The other is selective oxidation of double bonds-collision induced dissociation. It is to activate selectively double bonds by mature synthetic method, and combine collision induced dissociation to analyze the localization of double bonds. In the item, the methods obtaining radical precursor ions by soft ionization and activating selectively double bonds are the characteristic. The aims of the item are to confirm the localization of double bonds for natural products including long chain and build up a good basis for the analysis of complex system, such as botanic extracts, lipid phosphate in biological film and so on.

许多含有长链的天然产物具有独特的生物活性，其结构鉴定中长链中双键位置的确定是难点。复杂体系中长链化合物双键位置的快速、灵敏分析对于生命科学研究具有重要的价值。质谱是研究这一问题的重要方法，但目前的方法提供的信息量少，且容易混淆。本项目拟通过两个策略实现双键位置的确定：1、自由基母离子-碰撞诱导裂解或持续共振照射，即利用3-取代的氧化吲哚做基质，在基质辅助激光解析源中产生，或通过形成钒加成化合物，在电喷雾源中产生自由基母离子。然后结合碰撞诱导裂解或持续共振照射来获得双键位置的信息。2、选择性活化双键-碰撞诱导裂解，即利用成熟的选择性氧化的合成方法，选择性活化长链中不同性质的双键，再结合碰撞诱导裂解来实现双键位置的分析。自由基母离子的获得方法以及选择性活化双键是本项目的特色。本项目旨在利用质谱方法实现天然产物长链中双键位置的分析，为复杂体系如植物提取物、生物膜中脂质磷酸酯的分析奠定方法基础。

通过引入过渡金属离子来获得电喷雾条件下的非常规金属加合离子，比银离子、铅离子、镉离子、亚铜离子、氧钒离子等，再将获取的长链化合物的加合离子进行碰撞诱导解离实验。不同的金属离子对化合物有不同的活化作用，可能获得更多的碎片信息，甚至双键的信息。银的加合离子形成的母离子的二级图谱比较简单，形成的碎片离子中高丰度是自由基离子，并且与双键位置存在一定的联系。而镉加和离子形成的母离子的二级图谱则非常复杂，在低质量区间形成了几个系列相差14Da的碎片峰。.在基金的支持下，我们还做了一些其他方面的研究。提出咖啡酸衍生物经过中间基团丢失形成离子的机理,以及倍半萜生物碱的m/z 310产物离子是经过分子离子复合物中间体形成的。研究了在ESI-MS中形成的一些非常规离子，包括自由基离子、减氢正离子和加氢负离子的形成机理。通过MS3实验直接支持了氘代色氨酸的H/D scrambling 过程先于裂解过程发生。在对磷酸肌酸二钠盐的裂解分析时，发现在该化合物的整个裂解过程都包含了特别的七中心重排机理。