青霉烯类抗生素_碳青霉烯类抗生素的电喷雾质谱裂解规律分析

碳青霉烯类抗生素的电喷雾质谱裂解规律分析

电喷雾质谱(ESI-MS)作为一种软电离技术，既可测定化合物的相对分子质 量，又能获得较为丰富的结构信息，在医药领域的应用较为广泛，尤其适用于研 究化合物在MS中的裂解规律。碳青霉烯类化合物的结构含有多个伯胺或仲胺基 团，在MS正离子检测模式下具有较强的离子响应。目前仅有对美罗培南裂解行 为的MS分析，未见对碳青霉烯类抗生素MS 裂解规律的系统总结。因此本试验 对 4 种母核相同、结构相似的碳青霉烯类抗生素(亚胺培南、美罗培南、比阿培 南、帕尼培南)进行ESI-MSn分析，并对相关特征离子进行了深入研究，归纳总结 其MS裂解规律，旨在为其他碳青霉烯类化合物及其代谢物、衍生物的结构解析 和定量分析提供科学依据。

1 材料 1.1 仪器 Acquity 超高效液相色谱(UPLC)仪、Quattro Premier XE三重四级杆MS仪、 电喷雾离子化源(ESI)及Masslynx4.1数据处理系统(美国Waters 公司);Milli-Q Advantage A10超纯水 机(美国Millipore公司)。

1.2 药品与试剂 亚胺培南对照品(美国默沙东公司，纯度：95%);美罗培南对照品(批号：
130506-200702，纯度：98%)、比阿培南对照品(批号：130578-200901，纯度：
95%)均来源于中国食品药品检定研究院;帕尼培南对照品(日本第一三共制药公 司，纯度：95%);甲酸、乙腈均为色谱纯，水为超纯水。

2 方法 2.1 MS条件正负离子检测模式的ESI电离;毛细管电压：3.0 kV;锥孔电压：25 V;离子源 温度：350 ℃;脱溶剂气(N2)流速：600 L/h;锥孔反吹气流速：30 L/h;采用全扫描 及子离子扫描方式;扫描范围质荷比(m/z)50～800;碰撞能量15～30 eV。此外，三 级MS(MS/MS/MS)的采集是通过调节源内碰撞诱导解离在20～40 V范围内，全扫 描方式下观察子离子裂解丰度，之后选择响应稳定的子离子进行MS/MS分析， 采用子离子扫描方式，从而获取准MS/MS/MS谱。

2.2 分析方法 待测物的ESI-MSn分析方法：分别用去离子水将4种碳青霉烯类抗生素制 备成质量浓度为10 g/ml的溶液。各取上述溶液250 l，蠕动泵分别进样，流速为10 l/min。经由三通与UPLC 仪(进样器)相连，流动相为乙腈-0.1%甲酸水溶液(20∶ 80)，流速为0.2 ml/min。

3 结果与分析 正离子检测模式下，将4种抗生素分别经过MS谱扫描，发现该类碳青霉烯 类抗生素多以[M+H]+准分子离子峰存在，分别为m/z 300(亚胺培南)、m/z 384(美 罗培南)、m/z 340(帕尼培南)、m/z 351(比阿培南)。为了明确该类抗生素的MS裂 解方式，探讨其MS裂解规律与结构的相关性，分别对上述抗生素的[M+H]+离子 进行MS/MS谱测定，获得了相应子离子及相对丰度。

此类环裂解反应较为典型，除亚胺培南、帕尼培南与比阿培南等碳青霉烯 类抗生素均会发生该反应外，具有噻唑环的青霉烯类抗生素也会发生相同的环裂 解反应;此外，离子m/z 298 的准 MS/MS/MS 谱会产生子离子 m/z 254，二者相 差44 Da，推测为离子m/z 298发生分子内重排丢失1分子CO2所致;经过准 MS/MS/MS谱分析发现，离子m/z 200是由离子m/z340产生，推测为后者首先发 生脱羧反应，之后发生碳-硫键的裂解反应而产生的;同时，碳-硫键的裂解反应还 可形成离子m/z 173;丰度最高的离子 m/z 141 是由正电荷引发的诱导裂解反应 导致碳-硫键发生断裂而产生的。除亚胺培南外，其余抗生素的MS/MS谱均显示 离子H相对丰度较高;该离子的准MS/MS/MS 谱会产生离子 m/z 68，相差 73 Da， 应为前者脱去 1分子CHON(CH3)2所形成的。经过对4种碳青霉烯类抗生素的MS 谱、MS/MS谱及准MS/MS/MS谱分析。

4 结语本研究首次利用电喷雾三重四级杆MS仪，通过MS/MS扫描方式结合准 MS/MS/MS采集方法，对4种碳青霉烯类抗生素的裂解规律进行了研究。发现该 类抗生素在正离子检测模式下，主要以[M+H]+准分子离子峰形式存在;经过 MS/MS谱及准MS/MS/MS谱的测定结果显示，主要发生丢失1分子H2O之后的四 元环裂解反应、脱羧基反应及碳-硫键的裂解反应，产生相应的特征离子C、D、 G、H。

综上，该方法可获得碳青霉烯类抗生素的多级MS信息，依靠MS裂解规律， 可以对其类似物、衍生物及代谢物进行快速定性鉴别，并为其定量分析提供有力 的理论依据。