稳定同位素辅助计算质谱技术揭示了甘草属植物中具有根特异性同哌可酸结构的花青素

《Journal of Natural Products》：Stable Isotope-Assisted Computational Mass Spectrometry Reveals Root-Specific Homopipecolic Acid-Containing Flavonoids in Glycyrrhiza Species

　　

摘要

甘草（Glycyrrhiza）是一种药用植物，大约70%的日本传统汉方药剂中都会使用到它。它能够产生多种具有不同药理特性的特殊代谢物。尽管已有数百种代谢物被报道，但甘草的化学多样性仍缺乏详细研究。在这里，我们利用从完全¹³C标记的Glycyrrhiza uralensis和Glycyrrhiza glabra的叶子和根中获取的质谱数据，首先确定了碳原子数，进而通过MS/MS相似性分子网络技术确定了分子式和亚结构。在排除了包括同位素峰、加合物以及源内片段在内的冗余离子后，我们提取出了3060个具有确定碳原子数的独特代谢物特征。在这些特征中，有1015个（33%）的特征在四种植物组织中都获得了亚结构信息，从而揭示出各组织特有的代谢组特征。此外，我们在G. uralensis、G. glabra以及豆科植物Glycine max的根中发现了五种此前未被报道的香豆酸结合黄酮类化合物。其中两种化合物已通过核磁共振光谱技术完成了结构鉴定。我们还提出了一种生物合成途径，认为这些化合物是由1-哌啶和丙二酰糖底物之间的自发反应生成的，并且通过标准品验证了该结合产物的形成。