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1、第32卷分析化学(FENXIHUAXUE) 研究简报第2期2004年2月ChineseJournalofAnalyticalChemistry183～18e电喷雾四级杆飞行时间质谱法在分析青霉素类药物负离子裂解规律中的应用3郑 岩 王英武 周 慧 顾景凯(吉林大学生命科学院,长春130023)摘 要 在分析青霉素类药物负离子质谱裂解规律中,应用电喷雾四级杆飞行时间质谱(ESI-QqTOFMS),利用质谱的高分辨能力获得丰富的碎片离子信息,证实了一些裂解过程推测的正确性,得出了青霉素类药物在负离子质谱条件下裂解规律β:2内
2、酰胺环在C(6)C(7)和N(1)C(5)处断裂;侧链上的CN键在合适的条件下有可能发生断裂。关键词 青霉素,电喷雾四级杆飞行时间质谱,子离子1 引 言青霉素类化合物是应用最广泛的抗生素药物之一。不仅用于临床,也用于兽禽和农业方面。同时,1它还是遗传学、微生物学及分子生物学研究的重要工具。青霉素类药物的基本化学特征是一个β2内酰胺环连接一个噻唑烷环和不同的侧链,该环的完整性是保证药物抗生素活性的基本要求,而不同的侧链导致不同抗菌特性和不同的药理学特性。2青霉素类药物作为质谱研究对象可以追溯到1964年。在早期的研究过程
3、中,电离方法的使用要求化合物分子中存在极性基团。研究发现,青霉素的碎片离子和它的结构存在明显的对应:β2内酰胺环在C(6)C(7)和N(1)C(5)处断裂。电喷雾技术(electrosprayionization,ESI)是一种新的“软电离”质谱技术,能快速、准确地测定从小分子到生物大分子或不稳定有机分子的分子量。随着电喷雾电离质3谱的使用,青霉素的质谱研究结果更加丰富,Paker等分析了一系列青霉素的正离子质谱结果,Rob2bolini等也对青霉素的负离子扫描结果进行了系统的分析,对青霉素类药物的质谱规律有了较全面的阐
4、4述。但是,由于离子碎片信息不够丰富,有些裂解过程仅限于推测,在实验过程中并没有发现相应的离子碎片,推测未得到数据证实。5本实验对临床常用青霉素类药物氨苄西林钠、哌拉西林钠和青霉素钠(见表1)在电喷雾四级杆飞行时间质谱条件下进行了负离子扫描和进一步的子离子扫描,得到了更为丰富的离子信息。一些裂解过程推测得到了有力的数据证实。而且由于子离子与上一级母离子是一对一的对应关系,有助于推2002211201收稿;2003204215接受184分析化学第32卷导药品的裂解过程,得到的结果更为准确,大大缩短了分析时间。2 实验部分2
5、.1 仪器与试剂Q2STAR质谱仪(美国ABI公司)。哌拉西林钠(齐鲁制药厂0150473,0.5g/瓶,注射用无菌粉针);青霉素钠(哈药集团制药总厂A200101122,0.5g/瓶注射用无菌粉针);氨苄西林钠(哈药集团制药总厂B20010406,0.5g/瓶,注射用无菌粉针);甲醇(色谱纯);二次蒸馏水。2.2 样品制备及处理-9从哌拉西林钠、青霉素钠和氨苄西林钠中各取1mg分别溶于甲醇中,稀释至10mol/L备用。3 结果与讨论将制备好的样品分别由注射器进样,进样流速控制在20μL/min。仪器采用ESI离子源,处
6、于负离-子状态。调整仪器参数至出现明显的分子离子峰,负离子状态下m/z[MH]即为分子离子信号峰。然后以分子离子为目标进行碰撞诱导解离(CID),调整解离电压至出现丰富明确的离子碎片信息。-升高解簇电压(DP)值,使[MH]在源内裂解,再选择相应子离子碎片作三级质谱分析。下面分别分析3个样品的碎片离子数据:样品1得到较为丰富的碎片离子信息,以m/z516为目标离子进行CID得到的子离子碎片数据见图1。再分别以图1中出现的碎片离子为目标进行进一步的CID,得到的数据见表2。图1显示样品1在负离子模式去掉钠离子后首先丢失44
7、的分子量产生m/z472碎片离子,结合样品1的结构断定为丢失CO2分子;m/z375碎片离子推测为β2内酰胺环进一步断裂所产生;而实验中出现的m/z233的碎片离子可能来源于CN键的进一步断裂。表2中m/z330的子离子碎片中出现m/z287和m/z233,而m/z375的子离子碎片中同样出现m/z233,更有力地证实了上面推导的可能性;表2显示m/z472的子离子碎片中出现m/z330碎片离子,说明图1中出现的m/z330离子来自于m/z472碎片离子的进一步裂解,裂解过程分析见图2。表2 以m/z(472,375,3
8、30,233)为目标离子获得的碎片离子Table2Fragmentionsobservedbyusingm/z(472,375,330and233)astheprecursorions母离子子离子Precursorion(m/z)Production(m/z)472330.0832375232.9803330287.
