2.2.3 反應3 在斷馬錢子酸水溶液(3 g·L-1)中通入由Na2S2O3(固體)與H2SO4(濃)水浴40 ℃生成的SO2氣體,每隔2 min取樣200 μL,按照2.1項下的HPLC條件進行檢測,反應底物斷馬錢子酸與反應產物的HPLC,兩者峰麵積隨時間的變化,2 min後斷馬錢子酸完全轉化成為化合物2。
2.2.4 亞硫酸衍生物的HPLC和LC-MS確認 基於相同色譜條件下HPLC-DAD分析提供的保留時間和在線紫外全波長光譜,與文獻比對,反應1生成了亞硫酸衍生物2,3。由於化合物2非常不穩定,在回收去除溶劑的過程中會轉變為脫SO2的產物(tR=46~48 min),反應2和3采用反應後直接進行HPLC分析,隻檢測到化合物2生成。除了保留時間和在線紫外光譜,負離子模式下的液質聯用分析也提供了化合物2的準分子離子峰455[M-H]-和911[2M-H]-以及碎片離子峰373[M-SO2-H2O-H]-,與文獻數據一致[3]。
3討論
斷馬錢子酸是一種分子結構中具有半縮醛羥基的環烯醚萜類成分,曾經從忍冬科金銀花L. japonica Thunb.、藍果忍冬L. coerulea Linn.和長白忍冬L. ruprechtiana Regel等植物中分離得到,在不同批次曬幹和硫熏金銀花中的質量分數分別為0.79%~2.63%,0.20%~1.25%(未發表數據),為金銀花中環烯醚萜類物質中的主要成分,其含量的變化有可能會引起金銀花與環烯醚萜類成分相關的藥理活性的改變,比如抗炎、抗病毒、保肝利膽等。由於該物質水溶性強,缺少市售對照品的供應,本研究探索了從曬幹金銀花中富集、製備該成分的工藝流程,能夠實現快速、批量製備該物質,為後續反應進行提供了物質保障。
Braverman等報道了硫熏食品中普遍存在SO2與糖類物質的反應,與開鏈醛糖反應涉及了亞硫酸根對羰基的加成反應,而與環狀半縮醛糖類的反應涉及酸脫羥基醇脫氫的酯化反應[6-7]。在2.2.1項中,斷馬錢子酸粉末加入到SO2的水溶液中,固體粉末在溶解的過程中即與亞硫酸反應,產生了化合物2和3,說明此過程既有半縮醛羥基的酯化反應,也有斷馬錢子酸先水解後產生開鏈醛糖中間體,然後涉及亞硫酸根對羰基的加成反應,推測的反應曆程。2.2.2和2.2.3項表明,若將斷馬錢子酸先溶於水,然後不間斷通入SO2氣體,隻有化合物2產生,說明斷馬錢子酸在酸性環境中不穩定,易發生水解,內酯環開裂,與亞硫酸的反應隻涉及了上述第二種反應曆程;並且反應完全受控於SO2氣體的通入速度和量。硫代硫酸鈉與稀硫酸反應時,SO2產生緩慢,斷馬錢子酸與亞硫酸反應完全需經曆5 h;硫代硫酸鈉與濃硫酸反應時,SO2產生迅速,斷馬錢子酸與亞硫酸反應完全僅需要2 min。
在斷馬錢子酸與亞硫酸的反應中,未檢測到硫熏金銀花中另外一個主要衍生物4的生成,推測其可能的原因有二:①新鮮的金銀花在硫磺熏蒸過程中,複雜的組織環境和豐富的酶係統使化合物2或
3進一步甲酯化產生了化合物4,而該研究采用斷馬錢子苷與SO2水溶液反應,不能完全反映硫磺熏蒸金銀花的複雜過程;②金銀花中含具有開鏈醛基的化合物開鏈馬錢子苷,它在硫熏過程中與亞硫酸發生加成反應,產生化合物4。
新鮮的金銀花含水量較大,經過硫磺熏蒸而富含亞硫酸,其中的主要環烯醚萜類成分斷馬錢子酸在酸性環境中不穩定,與亞硫酸反應生成其相應的衍生物,該研究為揭示上述硫磺熏蒸機製提供了進一步的實驗依據。
近年來越來越多的研究表明硫磺熏蒸不僅導致二氧化硫殘留量超標,而且能夠改變其中的化學成分及其生物活性,比如白芍熏蒸導致芍藥苷和苯甲酰芍藥苷含量降低,生成其相應的亞硫酸衍生物[8-9],生曬參熏蒸導致人參皂苷含量降低,生成其亞硫酸鈉衍生物[10],白芷熏蒸導致其中取代的呋喃香豆素水解成苷元[11],菊花熏蒸導致黃酮苷水解成其相應苷元[12]等。本研究為開展上述其他中藥硫磺熏蒸導致化學變化的反應機製研究提供了參考。
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