全 文 ：药学学报 19 ( 6): 4 4 5~ 4 4 9, 1 9 8 4
宾川乌头中的生物碱及其结构的研究
王崇云 陈敬炳 朱元龙 * 朱任宏 .
(湖北省中西医结合研究所 , 武汉 ; * 中国科学院上海药物研究所 )
提要 从云南药用草乌之一的宾川乌头 ( A co 耐她。 d二 l洲灯艺 L e vl ) 根中分得两种结晶性生物
碱 , 称为碱 A 及碱 B 。 经鉴定 , 碱 B 为乌头碱 ( a e o n i t i n e ) 。 碱 A 分子式为 C 。` H ` , 0 , 。N , 熔点 1 6 5 、
1 6 9
o
C
,
[ a 〕梦· ` + 2 5 . 5 (C , 1 . 4 3 ,氯仿 ) ,此系一新生物碱 ,命名为宾乌碱 ( d u e l o u x i n e ) ,经光谱分析 ,
初步推定其化学结构式为 1 2一刀一经基查斯乌头碱 ( 1 2一刀一h y d r o x y e h a s m a e o n i t i n e ) 。 宾乌碱经初步
药理试验说明有镇痛作用 。
关链词 宾川乌头 ; 宾乌碱 ; 乌头碱
宾川乌头 ( A 。 。耐 ut 饥 d姗 l。 二抓 L e vl )产于云南剑川 , 为药用草乌之一 , 在云南民间多
用于治疗跌打损伤及镇痛 , 有较好的疗效 。 由于花序有反曲的白色柔毛 , 故当地称为白草
乌 。 关于其化学成分尚未见有报道 。 将宾川乌头磨粉 , 碱化后用苯提取 , 再经氧化铝层析 ,
分得两个结晶性生物碱 , 碱 A 及碱 B 。 碱 A 系一新生物碱 , 命名宾乌碱 ( d uc fo u ix en ) , 为白
色方块状结晶 , 熔点 1 6 5~ 1 6 9 o C , 仁a 〕驴· ’ + 2 3 . 8 ( C , 1 . 4 3 , 氯仿 ) , 分子式为 C 3 4 H 4 70 , 。N ,
经功能团分析表明 , 含有两个羚基 , 四个甲氧基 , 一个乙酞基 , 一个氮乙基 , 紫外光谱在
23 0 n m ( 10 9 0 4
.
32 )处有一强吸收峰 , 红外光谱示有醋基 ( 1 7 2 0 c m 一 ` ) , 据此推测此碱可能含
苯甲酸醋的基团 C , , 2 , 。 若将宾乌碱用氢氧化钾的甲醇溶液进行水解 , 可得苯甲酸 , 因此宾乌
碱的展开式可以写为 C , 9H 2。 ( O H ) 2 ( O C H 3 )` ( C 6H oC O O ) ( O C O C H 3 ) ( N 一 C Z H S ) , 将此展开式
的各官能团以氢代人 , 亦符合乌头碱型生物碱的基本骨架即 C ; g H 28 N H 。
从宾乌碱的 ’ H 核磁共振谱可以看到 N 一 C H Z一 C H 。 信号 (占 1 . 0 4 , 3 H , t ) , e s 一 o e o e H 3
( d 1
.
3 2 , 3 H
, S )
, 芳香质子 必 8 . 0 4~ 7 . 5 2 , S H ) 及 C 6一 O C H 3 、 C厂 O C H s 、 C , s 一 O C H 3
佃 3 . 2 2 , 6 H , S , 占 3 . 1 0 , 3 H , S ) , 以及 C 1 6一O C H 3 必 3 . 7 0 , 3 H , S ) , 并 从 C l。一O C H 3
的 占值比较大 , 这是由于 1C 5 或 C 1 3 位上有经基取代而向低磁场移动所致 , 而一般 1C 3 位或
C ,。 位上如无取代 , 则 C , 6一 O C H : 的 d 值在 3 . 5 4 左右 , 在 N M R 上可见到 C , 4一 H 的信 号 , d
值为 4 . 8 4 ( J 二 4 . 5 H z , H , d) , 这不但表示苯甲酸醋在 lC ` 位上 , 而且表示 C J3 或 lC 。 位上
有经基取代 ( 3 ) 。 但从宾乌碱乙酞化物的核磁共振谱中 , 没有发现 C ,。 < 吕A“ 上同碳质子位移 ,
因此推知宾乌碱的 cl s 位上无经基取代 , 另从 sC 一 o A C , 一般 占 1 . 3 8~ 1 . 36 , 现为 1 . 32 , 亦
表明 cl 。 位上无经基取代 , 因而宾乌碱的经基取代就必然在 C , 3位上 。 占 1 . 40 ~ 1 . 60 (m , Z H )
为 > C : 一 H : 信号 , 因而知 C : 位上无基团取代 。
从 N M R 光谱进一步分析来确定另一个经基的位置 , 即在宾乌碱及其乙酞 化 物 的 核 磁
共振谱的比较中 , 观察到 C 1 4一 H 的 信 号 , 从 占 4 . 8 4 ( J = 4 . S H z , H , d ) , 增 加 到 占 5 . 1 6
( J = 吐. 5 H z , H , d ) 相差仅 o . 3 2 p p M , 因此表明经基不可能在 C ,。 位上 , 由于 C , ` H 是双
峰 , 故也不可能为 C 。 位所取代 。
本文于 1 9 8 3 年 3 月 1 5 日收到
植物学名由云南昆明植物研究所鉴定
DOI : 10. 16438 /j . 0513 -4870. 1984. 06. 010
药 学 学 报 l 9卷
宾乌碱乙酞化后 , 在核磁共振谱中可见有一个同碳质子向低场位移) C铭 A C , 占 6 . 0 6 ( J二
6 H z
,
H
,
d)
, 表明这个经基应为仲经基 , 观察乌头碱母核 , 该经基取代符合此条 件 的 有
C 3
、
C
Z 、 C ; : 及 C , : 位 , 现从上述核磁共振谱上解析 , 知 C 3 、 1C 5 位上没有经基取代的可能 ,
而 C ,一 o C H 3 的 占值亦属于一般乌头生物碱正常范围 , 没有明显向低磁场位移 , 故 C : 上经
基取代可能性亦不大 , 因此 , 此经基仅可能在 C I : 位上取代 。
仔细观察宾乌碱乙酞化物的核磁共振谱发现 , N一 C H Z一 C H 3 的信号从 原 来 的占 1 . 04 向
低磁场位移到 占 1 . 1 6 , 这情况在乌头类生物碱中没有发现过 , 这种 o . 12 P P M 的位移 , 说 明
N一 C H ; 一C H 3 基在该碱的乙酞化物中受到乙酞基的反屏蔽作用所致 , 从乌头 生 物碱 的 X -
衍射确定立体结构的关系中 ( 4 ) , 可以看到 一 N 一 C H Z一 C H 3 能受到 C , : 位上羚基经乙酞 化后 ,
乙酞基中簇基的各异向效应 , 这个立体结构的情况 ,说明了宾乌碱乙酞化物中 N一 C H Z一 C H 3
向低磁场位移的原因 , 同时亦证实了另一个经基确在 C , : 位上 , 因此 , 宾乌碱的结构初步推
定如下所示 。
C Z氏一
另在质谱中 , 宾乌碱 C 3 4 H 4了0 此N , 6 2 9 ( M + ) , 5 9 8 ( M + 一 3 1 ) , M + 一 3 1 的峰较强 , 表明 C ,
位上有 O C H 3 取代 〔 5〕 , 其乙酞化物 C 3 s H S , 0 1 2N , 7 1 3 ( M + ) , 6 8 2 (M + 一 3 1 ) , M + 一 3 1 的峰也较强 ,
亦表示 C ;一 o C H 3 。
经柱层析所得的另一个结晶性生物碱即碱 B , 为白色块状 结 晶 , 熔 点 2 0 ~ 2 0 1 “ C ,
〔a 业 6 · ” + 2 9 ( C , 2 . 1 2 , 氯仿 ) , 分子式 C 3 4 H 4了0 , I N , 紫 外 光 谱 在 2 3 o n m ( 10 9 ￡ 4 . 2 5 ) 处
有一强吸收峰 , 它的澳氢酸盐熔点为 2 0 8~ 2 0 9 ’ e , 过氯酸盐 2 2 3~ 2 2 4 O e , 氯 金 酸盆 i 选8~
1 5 0℃ , 以上物理常数与乌头碱相似 , 经和乌头碱的标准样 品作混合熔点测定不下降 , 又 两
者薄层层析也为同一比移值 , 红外光谱图完全一致 , 证实碱 B 即为乌头碱 。
宾乌碱在 C ; : 位上有经基取代 , 这在乌头生物碱中尚未见有报道 , 可供植物学家在植物
化学分类方面参考 , 宾乌碱经药理试验表明具有镇痛作用 。
实 验 部 分
本文报道的熔点在 K o f l e r 显微熔点测定仪上测定 , 温度计未经校正 。 紫外光分光光度
计为 U n i c a n S P 一 1 8 0 0 型 ; 红外光谱仪为 P e r k i n 一E lm e r T E 5 9 9 D 型 ; 核磁共振仪为 JO E L
P S 一 1 0 型 , 内标为四甲基硅 , 用氖代氯仿作溶剂 ; 质谱仪用 M A T 7 n 型 。
(一 ) 提取
取干燥宾川乌头根 9 . 2 k g , 磨成粉末 , 用 10 % 碳酸钠水溶液润湿搅匀 , 用苯在室 温下
浸泡一周 。 将苯浸出液滤出 , 残渣用少量苯洗涤二次 , 洗液与滤液合并 。 苯溶液先用 4%盐
酸溶液振摇萃取 , 然后再用 2%盐酸溶液多次振摇 , 直至将苯溶液中所含生物碱提尽为止 。
在提取过程中 , 在苯与水层之间有一层乳浊液 , 具有生物碱反应 , 故将乳浊液分出 , 减压蒸
去其中所含的少量苯及水 , 即成透明的黄棕色液体 , 然后加一倍量蒸馏水稀释后 , 用浓氨碱
化 , 以乙醚抽提数次 , 抽提液用无水碳酸钾干燥 , 过滤 , 减压蒸去乙醚 , 得微黄色疏松粉末
15 9
, 称此生物碱为 I 部分 。 上面所得的酸水溶液 , 在冷却的情况下 , 加浓氨水碱化 , 即有
大量白色沉淀析出 , 过滤 , 沉淀用水洗涤二次 , 置真空干燥器中干燥 , 得 45 9 , 称此生物碱
药 学 学 报
为 H部分 。 生物碱总得率为 0.6 5%。 经氧化铝薄层层析检查 (中性氧化铝 , 通过 3 25 目 , 活
度 IV 级 , 乙醚为展开剂 , 碘蒸气显色 ) , 结果知 I 部分有三个生物碱斑点 , n 部分具有 I 部
分相应 R f 值的两个斑点 。
(二 ) 宾乌碱的分离
取 I 部分生物碱 3 9 , 溶于少量氯仿中 , 加 10 9 氧化铝拌匀 , 干燥 , 加于氧化铝的层析
柱上 ( 2 . s x g o e m , 氧化铝 1 5 0 9 , A R , 通过 15 0 目 , 活度 IV 级 ) , 用乙醚洗脱 , 每一分
收集 2 5 m l , 共收集 4 6 分 , 经薄层层析检查 , 其中第 12 ~ 2 1 分 , 第 2 5~ 2 5 分 , 第 32 ~ 4 2
分 , 各具有一个相同 R f 值的斑点 。
将第 12 ~ 21 分洗脱液合并 , 蒸去溶剂 , 得透明的液状物 , 加数滴乙醚 , 放置后有结晶
析出 , 在乙醚中重结晶 , 得白色方块状结晶 61 0 m g 。 经薄层层析检查有拖尾现象 , 按下法
进一步纯化 。
将上述结晶 120 m g 以 2 0 x 2 0 硅胶 G F Z o 4 制备板 , 用正 己烷一二乙胺 ( 8 : 2 ) 展 开 , 在
紫外光灯下刮下主要带 , 用丙酮一氯仿 ( 1 : 1) 洗脱 , 回收溶剂 , 经丙酮重结晶 , 得白色结
晶 , 此即宾乌碱 , 熔点 16 5~ 1 6 9 o C , 〔a 〕驴· ’ + 2 3 . 5 ( C 2 . 4 3 , 氯仿 ) 。 此碱可溶于乙醇 、 氯仿 、
丙酮及乙醚 。 其分子式为 C 3` H 4了o : 。N , 计算值% C 6 4 . 5 6 , H 7 . 4 7 , N 2 . 2 z , 实验值 %
C 6 5
.
0 1 6 4
.
7 5 , H 7
.
5 9 7
.
3 4 , N 2
.
2 8 2
.
0 9 ; 质谱 m / e 6 2 9 ( M + ) , 5 9 8 ( M + 一 3 1 ) , 4 7 0 (M +
一 3 1一 1 5 ) ; 紫外光谱 此嘿H 2 3 o n m ( l o g e 4 . s Z ) , 红 外 光 谱 v蕊晋二e m 一 ` 3 4 7 0 ( O H ) , 2 7 2 0
(一 , 、 1 5 8。渤; 核磁共振谱 `一 ,占 1一 ` 3 · , t , N -一 , , d l一 `3 一S , O C O C H 3 ) , 占 3 . 1 0 ( 3 H , S , 一 O一 C H 3 ) , d 3 . 2 2 ( 6 H , S , Z X O C H 3 ) , 占 3 . 7 0 ( 3 H , S , .
一 O C H 3 ) , 占 4 . 5 4 ( H , d , C I 4一 H J 二 4 . S H z ) , 占 7 . 5 2 ~ 5 . 0 4 ( S H , 芳香质子 )
宾乌碱的过氯酸盐 取宾乌碱 20 m g , 按常法制得过氯酸盐 , 在乙醇 一乙醚的混合溶剂中
重结晶 , 得 白色六角形结晶 , 熔点 1 5 1~ l s Zo C , 元素分析 C 3 4 H 4了0 1。N · H C IO 4 1令 H ZO ,计算
值 % C 5 4 . 4 0 , H 6 . 6 6 , 实验值 % C 5 4 . 2 5 , 5 4 . 3 6 ; H 6 . 9 7 , 6 . 8 8 。
宾乌碱的氯金酸盐 常法制得氯金酸盐 , 在乙醇中重结晶 , 得金黄色长方形结晶 , 熔点
2 0 6~ Z o 7
o
C , 元素分析 C 3 4 H 4了O l oN H A u C 14 , 计算值% C 42 . 1 0 , H 4 . 9 5 , A u i g . 6 2 , 实验
值% C 4 2 . 3 6 , 4 2 . 4 2 ; H 4 . 8 4 4 . 9 6 , A u 2 0 . 3 1 , 2 0 . 2 5 。
宾乌碱的乙酞化物 取宾乌碱 20 m g , 加对 甲苯磺酸 20 m g , 醋醉 10 m l , 于 1 0 0℃加热
1 小时 , 冷却后加冰水分解 , 浓氨水碱化后用氯仿抽提 , 经重结晶得乙酞化物 , 熔点 13 4~
1 3 6
o
C
, 元素分析 C 3 4 H 4 o o l oN ( O A C ) 2 , 计算值% C 6 3 . 9 5 H 7 . 1 5 , 实验 值% C 6 4 . 1 7 ,
6 4
.
1 0 , H 7
.
3 5 , 7
.
4 5 , 核磁共振谱 ( C D C 13” 1 . 1 6 ( 3 H , t , N 一 C H Z一 C H 3 ) , 占 2 . 0 8 ( 3 H ,
S
,
O C O C H 3 )
,
d 2
.
16 ( 3 H
, S , O C O C H 3 )
,
d 3
.
1 6 ( 3 H
, S , O C H 3 )
, 占 3 . 2 8 ( 6 H , S , Z x
O C H 3 )
,
d 3
.
4 2 ( 3 H
, S , O C H 3 )
,
d 5
.
1 6 ( J = 4
.
S H z , d , H , C l`一 H ) , d 6 . 0 6 ( J = 6 H z ,
H , d , c 1 2<
H
O A C
宾乌碱的水解
水解 , 蒸去溶剂 ,
质谱 rn / e 7 1 3 ( M + ) , 68 2 ( M + 一 3 1 ) 。
宾乌碱 50 m g , 加 5%氢氧化钾的甲醇溶液 2 m l , 加热回流 3 小时使其
加 2 m l 水溶解后 , 用乙醚提取四次 , 合并醚液 , 用无水碳酸钾干燥 , 过
滤 , 蒸去溶剂 , 得胶状胺醇 32 m g , 经多种溶剂处理均不能使其结晶 , 但其盐均可结晶 。
胺醇的溟氢酸盐 按常法制得溪氢酸盐 , 在水一丙酮的混合溶剂中重结晶 , 溶点 24 6~
2 4 7
“
C
, 元素分析 C Z oH 4 10 sN · H B r · H 20 , 计算值 % C 5 1 . 9 6 ; H 7 . 6 1 ; 实验值% C s z . s s ;
药 学 学 报 1 9卷
H 7
.
5 3
。
胺醇的过氯酸盐 取以上澳氢酸盐0 2m g , 溶于少量水中 , 加氨水使成碱性 , 用乙醚提
取 , 蒸去乙醚后 , 残留物加少量乙醇溶解 , 滴加过氯酸至使刚果红试纸变蓝 , 再滴加乙醚 ,
有油状物析出 , 放置后即成 白色方块状结晶 , 熔点 152 ~ 1 5 3 “ C , 元素分析 C Z o H 4 , 0 8N · H lC q
·
H Z O
, 计算值% C 4 9 . 8 3 ; H 7 . 3 6 , 实验值% C 4 9 . 8 4 ; H 7 . 3 3 。
胺醇的乙酞化物 取胺醇 20 m g , 同前述乙酞化方法制得胺醇的乙酞化物结晶 , 熔点 2 21
~ 2 2 2
o
e
, 元素分析 C Z o H 3了o s N ( O A C ) 4 , 计算值% C 6 0 . 5 2 ; H 7 . 5 2 , 实验值% C 6 1 . 1 4 ;
H 7
.
6 3
。
上述水解液经乙醚提取过胺醇的母液 , 加硫酸酸化后 , 即有白色羽片状结晶析 出 , 过
滤 , 用水重结晶 , 熔点 1 2 3 o e , 元素分析 C 了H 6 O Z , 计算值 % C 6 8 . 5 5 ; H 4 . 9 2 , 实验值%
C 69
.
08 ; H 5
.
06
, 和已知的苯甲酸标准品混合熔点不下降 , 证实此结晶即为苯甲酸 。
(三 ) 碱 B 的分离与鉴定
合并氧化铝层析洗脱液第 32 ~ 42 分 , 减压浓缩后有结晶析出 , 乙醚重结 晶 , 得白色块
状结晶 1 . 2 9 , 熔点 2 0 0~ 2 0 1 “ C , 〔a 」急6 · 5 + 1 9 ( C 2 . 12 , 氯仿 )紫外光谱 此兴H 2 3 0 n m ( 10 9 ￡
4一 , , 缈卜光谱 · : “;一 ( 。 · , , 1 7 2 。 (一 , , 1 5 8 。仰), 12 8。 (一 ) , 以上数据与鸟头碱一致 , 做成嗅氢酸盐 、 过氯酸盐 、 氯金酸盐 , 其物理常数均同乌头碱 , 又与乌
头碱标准品混合熔点也不下降 , 证实碱 B 即为乌头碱 。 元素分析 C o 4 H 47 O , : N ,
6 3
.
2 4 ;
致谢
H 7
.
3 3 ; N 2
.
17
, 实验值% C 6 3 . i 3 , 6 3 . 2 4 ; H 7 . 6 2 , 7 . 5 2 ; N 2 . 3 9 ,
计算值万 C
2
.
3 5
。
紫外 、 红外 、 核磁 、 质谱均由中国科学院上海药物研究所分析室代为测定 , 特此致谢 。
参 考 文 献
落合英二 , 他 A c o in 切 m a lk a l o id (第六报 )各地产力 卜 U 力夕 卜属植物盐基忆就。 乙 干。 乙 . 日本药学杂志 75 : 54 5 ,
1 9 55
朱元龙 、 朱 任宏 : 中国乌头的研究 v I H 黄草乌根中的生物碱 . 药学学报 12 : 1 6 7 , 1 9 6 5
T s u d a Y
, 心t a l : T h e b e n z o y l o x y g r o u P o f a e o n i t i n e . C a n J C h e饥 4 1 : 1 6 3 4 , 1 9 6 3
H a e l: P o B C M
,
n及 P P e工汇T r e H o e T P y K T y P H o e n e e几 e 及o B a H H e a 几 K a 刀 o H及o B 111 M o 几 e K y 几只 P H a 只 e T P y K T y P a l ,
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a s a e o n i t i n e b y e o m P a r i n g i t s P h y s i c a l a n d e h e m i e a l P r o P e r t i e s w i t h a u t h e n t i e s a m P l e
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n a m e d d u e l o u x i n e
.
K e y w o r d s A e o n i t u m d u e l o u x i i : D u e l o u x i n e : A e o n i t i拙