全 文 :第 32卷 第 1期 西北农林科技大学学报 (自然科学版 ) Vol. 32 No. 1
2004年 1月 Jour. of No rthw est Sci-Tech Univ . o f Ag ri. a nd Fo r. ( Na t. Sci. Ed. ) Jan. 2004
狗舌草生物碱成分分析
王建华 ,王跃虎 ,司红丽
(西北农林科技大学 动物科技学院 ,陕西杨凌 712100)
[摘 要 ] 为了更好地评价狗舌草的药理活性和毒性 ,利用溶剂萃取法从狗舌草中得到总生物碱 ,通过色谱
和波谱技术对总生物碱进行了分离和鉴定。 从 TLC及 GC-M S判断 ,狗舌草中至少含有 4个双稠吡咯啶生物碱
( PAs ) , GC-M S确定化合物Ⅰ ~ Ⅲ分别为千里光宁、千里光非灵和全缘千里光碱。 经柱层析和制备性 TLC得化合
物Ⅳ , M S, IR及 13C NM R鉴定其为当归酰天芥菜定 ;化合物Ⅳ水解产物之一经制备性 TLC分离得化合物Ⅴ , M S
鉴定为天芥菜定。 这些化合物的存在说明狗舌草可能具有抗肿瘤活性 ,并提示其对肝脏的毒性不可忽视。
[关键词 ] 狗舌草 ;双稠吡咯啶生物碱 ;当归酰天芥菜定 ;天芥菜定
[中图分类号 ] R284. 1 [文献标识码 ] A [文章编号 ] 1671-9387( 2004) 01-0093-03
狗舌草 ( Tephroseris kirilowii ( Turcz. ) Hol-
ub. )属于菊科狗舌草属 [1 ] ,也有人把它列入千里光
属 ( Senecio) [2 ]。 作为一种药用植物 ,《唐本草》和《浙
江民间常用草药》中记载的多个治疗白血病的配方 ,
如“三舌汤”和“复方 403”中均含有狗舌草 [ 3]。千里
光属和狗舌草属植物通常含有双稠吡咯啶生物碱
( Pyrroli zidine alkaloids, PAs) ,部分 PAs具有肝脏
毒性和抗肿瘤活性 [4 ]。 对狗舌草生物碱成分的研究
尚未见报道 ,为了更好地评价狗舌草的药理活性和
毒性 ,本研究对狗舌草生物碱成分进行了分析 ,鉴定
出 4种 PAs(Ⅰ ~ Ⅳ ) ,其中Ⅳ是首次从该植物中分
离到的。
1 材料与仪器
1. 1 材 料
狗舌草 1999-08采自陕西省陇县关山牧场 ,由
西北农林科技大学生命科学学院植物研究所高级实
验师杨金祥鉴定。
1. 2 仪器与试剂
气相色谱仪 , Hp-5890型 SeriesⅡ ,德国惠谱公
司生产 ;质谱仪 , Hp-5989B型 ,德国惠谱公司生产 ;
400 MHz超导核磁共振仪 , INOV A型 ,美国 Varian
公司生产 ,内标为 TM S;红外光谱仪 , 60SX R型 ,美
国尼高力公司生产 ;三用紫外仪 , ZF-2型 ,上海市安
亭电子仪器厂生产 ;柱层析及 TLC用硅胶为青岛海
洋化工有限公司生产。 所用试剂除浸泡植物材料用
工业甲醇外 ,其余均为分析纯。
2 提取与分离
2. 1 总生物碱提取
2. 1. 1 冷浸法 狗舌草粉 10 kg ,用工业甲醇在室
温下浸泡 5次 ,每次 7 d,回收浸泡液中的溶剂 ,得浸
膏。 浸膏用 10 mL /L HCl酸化处理 ,过滤 ,得酸水
液。 酸水液用等体积 CH2 Cl2萃取 6次除杂质 ,无机
相加入 250 mL /L氨水碱化至 pH 10~ 11,得碱水
液。 碱水液用等体积 CH2Cl2 萃取 6次 ,回收
CH2 Cl2 ,得总生物碱 6. 7 g ,提取率 0. 067%。 CH2 Cl2
萃取后的碱水液分别再用乙酸乙酯和正丁醇萃取 ,
然后用 H2 SO4-Zn还原后萃取 ,所得生物碱量极少 ,
未再做进一步分析。
2. 1. 2 热回流法 狗舌草粉 5 kg ,工业甲醇 72℃
热回流 5次 ,每次 4 h ,回收回流液中的溶剂 ,得浸
膏 ,其余处理同冷浸法 ,得总生物碱 6. 3 g,提取率
0. 126%。
2. 2 总生物碱分离
将总碱进行薄层层析 ( TLC)分离 ,展开剂为氯
仿 -甲醇 -氨水 (体积比 85∶ 14∶ 1) ,用 Ehrlich试剂
作为 PAs的特异显色剂 ,出现 9个紫色或蓝色斑
点 , R f 值分别为 0. 05, 0. 12, 0. 16, 0. 30, 0. 33,
0. 48, 0. 56, 0. 62和 0. 67。将总碱用气质联用 ( GC-
M S)仪检测 ,起始温度 60℃ ,升温至 210℃ ,升温速
度 10℃ /min; 210℃再升温至 280℃ ,升温速度 5
[收稿日期 ] 2003-01-02
[基金项目 ] 杨凌农业高新技术产业示范区科研专项经费资助项目 ( 1999KG13)
[作者简介 ] 王建华 ( 1948- ) ,男 ,河南南阳人 ,教授 ,博士 ,博士生导师 ,主要从事毒理学研究。
DOI : 10. 13207 /j . cnki . jnwaf u. 2004. 01. 022
℃ /min。共检出 4个 PAs(化合物Ⅰ ~ Ⅳ ) ,其化学
结构见图 1。
图 1 化合物Ⅰ ~ Ⅴ的化学结构
Fig . 1 The str uc tures of com poundⅠ - Ⅴ
取 10 g总碱进行硅胶柱层析分离 ,氯仿 -甲醇-
氨水系统梯度洗脱 ,再经制备性 TLC纯化 ,展开剂
为乙酸乙酯-甲醇 -氨水 (体积比 85∶ 14∶ 1) ,得化合
物Ⅳ ( 60 mg )。化合物Ⅳ易水解 ,其水解产物之一经
制备性 TLC纯化得化合物Ⅴ ( 3 mg )。
3 结构鉴定与讨论
化合物Ⅰ ~ Ⅲ ,在气相色谱 ( GC)图上保留时间
( RT)分别为 22. 42, 22. 82和 23. 39 min,其质谱
( M S)与千里光宁 ( Senecionine )、千里光非灵
( Seneciphylline)和全缘千里光碱 ( Integer rimine)的
标准 MS谱基本吻合 ,因此认为Ⅰ是千里光宁 ,Ⅱ是
千里光非灵 ,Ⅲ是全缘千里光碱 ,其中Ⅰ 与Ⅲ为同分
异构体。
化合物Ⅳ ,无色针状结晶 (乙酸乙酯 ): T LC R f
0. 56( CHCl3 - CH3OH- NH3 H2O, 85∶ 14∶ 1) , GC
RT 16. 61 min,其峰最高 ,表明该化合物是狗舌草
中含量最高的生物碱。 IR( KBr ) v max: 3 392( - O H) ,
1 705, 1 693( - COO- ) , 1 647( - C= C- ) cm
- 1。
MS m /z: 237 [ M ]
+
, 154 [M - C5H7O ]
+
, 137 [M -
C4H7 COOH ]
+ , 111 [ 137 - C2 H2 ]
+ , 106 [ 137 -
CH2OH]
+
, 80 [111- CH2OH]
+
,此谱与数据库中当
归酰天芥菜定 (O7-Angelo yl-helio t ridine)的 M S谱
基本吻合。1 3 C NM R ( CDCl3 )δ: 15. 89 ( C- 13) ,
20. 42 ( C- 14) , 30. 01 ( C- 6) , 53. 67 ( C- 5) ,
59. 86( C- 9) , 61. 87( C- 3) , 76. 68( C- 7) , 79. 48
( C- 8) , 124. 78( C- 11) , 127. 50( C- 2) , 139. 20
( C- 1) , 140. 22 ( C- 12) , 168. 94 ( C- 10)。 其中
δ30. 01 ( C- 6) , 76. 68( C- 7)和 79. 48( C- 8)表明
Ⅳ具有天芥菜定 ( Helio tridine)构型 ,且酯在 O7位
上 [5~ 7 ] ,这有别于倒千里光裂碱构型的 34. 67
( C- 6) , 74. 06( C- 7)和 75. 78( C- 8) [8 ]。 δ15. 89
( C- 13)和 20. 42( C- 14)表明Ⅳ所含酰基为 Z型
的当归酰基 ( Angeloyl ) ,而非 E型的顺芷酰基
( Tig lyl ) ,后者的δ值分别为 14. 4( C- 13)和 11. 9
( C- 14)
[8, 9 ]。 至此 ,化合物Ⅳ的结构作为当归酰天
芥菜定得到确定。
化合物Ⅴ ,黄色膏状: TLC R f 0. 05( CHCl3 -
CH3OH- NH3 H2O, 85∶ 14∶ 1)。 MS m /z: 155
[ M ]
+
, 137 [ M - H2O ]
+
, 111 [ 137 - C2 H2 ]
+
,
94 [111- OH]+ , 80 [111- CH2OH]+ ,此谱与数据库
中天芥菜定的 MS谱基本吻合 ,又因其来自Ⅳ ,故确
定为天芥菜定。因Ⅳ易水解 ,故狗舌草中含有天芥菜
定是可以预料的 , T LC也证实了这一点 ,但 GC-M S
94 西北农林科技大学学报 (自然科学版 ) 第 32卷
未检出 ,其原因有待分析。
以 GC-M S谱和 TLC判断 ,至少还有 3种 PAs
存在 ,有待进一步分离和鉴定。
狗舌草含有以天芥菜定为结构基础的 PAs,预
示其可能有抗肿瘤活性 [10 ]。 同时 ,又因存在大环双
酯结构的千里光宁、千里光非灵和全缘千里光碱 ,不
能忽视它们可能给肝脏带来的毒性 [11 ]。
[参考文献 ]
[1 ] 付坤俊 .黄土高原植物志 [M ].北京:科学出版社 , 1987. 350- 356.
[2 ] 李扬汉 .中国杂草志 [M ].北京:中国农业出版社 , 1998. 359- 364.
[3 ] 陈进军 .狗舌草提取物对 L1210细胞的作用及其毒性研究 [D] .陕西杨凌:西北农林科技大学 , 2001.
[4 ] Liu K, Roed er E. Pyrrolizidine alkaloids f rom Senecio argunesis [ J] . Phytoch emis t ry, 1991, 30(4) : 1303- 1305.
[5 ] Resch J F, Meinw ald J. A revised st ructu re fo r acetylh eliosupin e[ J] . Phy toch emis t ry, 1982, 21( 9): 2430- 2431.
[6 ] Roed er E. Carbon-13 NM R spect ros copy of pyrroli zidine alkaloids [ J ]. Ph ytochemis try, 1990, 29( 1): 11- 29.
[7 ] Liu K, Roed er E, Chen H L, et al. Pyrroli zidine f rom Eupatorium f or tunei [ J ]. Ph ytochemist ry, 1992, 31( 7): 2573- 2574.
[8 ] Roed er E, Wiedenfeld H, Schraut R. Pyrrolizidine alkaloids f rom Alkanna tinctoria [ J ]. Ph ytochemis try, 1984, 23( 9): 2125- 2126.
[9 ] Kim N C, Oberlies N H, Brin e D R, et al. Isolation of symlandine f rom the root s of common comfrey ( Symph ytum of f icinale) using coun-
tercu rren t ch rom atography [ J] . Jou rnal of Natural Products , 2001, 64: 251- 253.
[10 ] Kelley H A, Robins D J. Pyrrolizidin e alk aloids f rom Lindelof ia long if lora [ J ]. Fi toterapia, 1990, 61( 1): 89- 90.
[11 ] Cheeke P R. Toxici ty and metabolism of p yrroli zidin e alk aloid s [ J] . Journal of Animal Science, 1988, 66: 2343- 2350.
Analysis on alkaloids from Tephroseris kirilowii
WANG Jian-hua, WANG Yue-hu, SI Hong-li
(College of Animal Science and Technology ,N orthwest Sci-Tech Universit y of Agriculture and Forest ry , Y angl ing , Shaanxi 712100,China)
Abstract: To further determine the plarmacological activi ty and to xici ty of Tephroseris kirilowii ( Tur-
cz. ) Holub. , total alkaloids w ere obtained by solvent ex t raction. Then, they w ere iso la ted and identi fied by
chroma tog raphy and spect roscoy. T LC and GC-M S indicated tha t Tephroseris k irilowii contains at least 4
PAs. GC-M S determined that compoundⅠ -Ⅲ are senecionine, seneciphyl line and integ errimine respectiv e-
ly. CompoundⅣ was obtained by silica gel column chromato graphy and preparativ e TLC and i ts st ructure
w as determined asO
7-angeloyl-heliot ridine by M S, IR and 13 C NMR. CompoundⅤ which is a hydroly sate
o fⅣ was obtained by prepa ra tiv e T LC and then w as elucidated as heliot ridine by M S. The presence of
these compounds indicated tha t Tepheroseris k irilowii may po ssess anti-tumo r activi ty and also wa rned that
i ts hepato to xici ty cant be igno red.
Key words: Tephroseris k irilowii ( Turcz. ) Holub. ; pyr ro li zidine alkaloids; O7-angeloyl-heliot ridine;
heliot ridine
95第 1期 王建华等:狗舌草生物碱成分分析