异喹啉生物碱因其结构多样而展现出丰富的生物活性,系统阐明其质谱裂解规律,是开展该类天然产物结构解析的关键前提。然而,当前针对不同骨架类型异喹啉生物碱碎裂途径的系统性研究仍存在明显缺失,缺乏全面且系统的归纳与总结。
针对上述问题,本室研究团队采用高分辨多级质谱(HR−MSn)技术,对 139 个异喹啉生物碱开展系统多级裂解途径分析,建立该类生物碱通用的、全面的裂解规律图谱。首先, 我们结合MS5质谱数据,系统阐明了不同异喹啉生物碱母核的裂解差异,发现母核共轭程度、化学键类型是决定裂解模式的核心因素。高共轭度母核结构稳定难以发生开环裂解,非共轭母核则易发生RDA裂解、环裂解及碳链α、β位点断裂等骨架裂解反应,研究发现了多种未被报道的新型裂解规律,形成了综合的规律图谱。其次,我们系统总结了不同氮取代基团异喹啉生物碱的含氮基团丢失规律,明确了氮上无取代、氮上单甲基取代、氮上双甲基取代、氮氧化物取代四大类别对应的专属丢失产物碎片丰度分布特征,证明了不同骨架生物碱在最优碰撞能条件下,含氮基团丢失行为存在明显差异。再次,我们系统总结了不同取代基的裂解行为和特征。
该研究构建了一套综合、完整的异喹啉生物碱质谱分析规律图谱,为后续天然产物中异喹啉类成分快速定性、新先导化合物发掘等研究提供坚实理论支撑。相关成果发表于Talanta, 311(2026), https://doi.org/10.1016/j.talanta.2026.130194。(文/图 沈爱金、应金琴)
基于多级高分辨质谱的异喹啉生物碱规律图谱研究