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西南地区部份毛莨科植物中二萜生物碱研究的进展



全 文 :华 西 药 学 杂 志 1 卷
西南地区部份毛篇科植物中二茄生物碱研究的进展
陈泅英 郝小江 刘玉清
(中一国科学院昆明植物研究所植化室 )
摘要 毛蓑科的乌头属 A (e o n itu m )和翠雀属 (eDl Ph l nu im )植物是一类重要的药用植物 。 作者
从国产井种乌头属植物及 2 种翠雀属植物中共分离鉴定了 5 6个 已知化合物及20 个新化合物 。 根据这些特
征的二菇生物碱成分 , 进行了部份构效关系的探讨 , 以及参照该属的形态分类 、 地理分布讨论了国产乌
头属的化学分类 。 一 ’ . -
关健词 毛莫科 乌头属 二菇生物碱 构效关系 化学分类
毛蓑科的乌头属 ( A co n it u m ) 和翠雀属
( D e印 h in i u !n ) 植物是一类重要的药用植物 ,
其中不少种类是我国民间沿用 已久的中草药。
乌头属植物和翠雀属植物中含二菇生物碱 , 这
类生物碱不仅被认为是该两属植物的主要生理
活性成份和毒性成份 , 而且是其特征的化学成
份 。 工9了8年 , 作者开始对乌头属及翠雀属植物
中的二菇生物碱成份进行了化学研究 , 陈泅英
报告了我国第一个二菇生物碱的新结构— 滇乌碱的结构〔 1〕。 迄今为至 , 所作工作主要包括
以下几个方面 :
一 、 对国产 1 7种乌头属植物及 2种翠 雀 属
植物中的二褚生物碱成份进行了分离和结构测
定 , 发表及待发表的论文 20 余篇。
二 、 在上述植物中 , 共分离鉴定了5 6个二
掂生物碱成份 , 其中新生物碱 20 个 。 这些生物
碱的结构分别属于 C Z 。的阿 替 生 型 a( it s如 e -
t y p e ) 及维特钦型 ( V e a t e h i n e 一 t y p e ) 、 C : .
的牛扁碱型 ( ly e o e t o n i n e 一 t y p e ) 胺醇及脂碱
和乌头碱型 ( a e o n i t i n e 一 t y p e ) 的 胺 醇 及脂
碱 、 C ; 。型的胺醇 (见图 1) 。
14 位具有大简香酸酷基取代的乌头碱型醋
碱是 国产乌头属植物中分布较广 、 含量较高的
一类成份 , 我们 自报道滇乌碱的结构之后 , 又
相继报道 了该类成份的 5个新生物碱及 1个 已知
结构的生物碱 。 其中滇乌碱在国产乌头属中分
布最广 , 含量普遍较高 , 而在国外乌头属植物
中尚未见报道 。
白撑 碱 ( n a g a r i n e ) ( 2一 4 )是迄今为 止 报
道的所有二菇生物碱中唯一具有 15 位日轻基 取
代的成份 , 证明其结构的化学反应也很巧妙 ,
是将 8 、 14 — 二 乙酞基尼奥灵 ( 2一 1) 通过热解引入桥头双键 , 再用四氧化饿立体选择性氧
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DOI : 10. 13375 /j . cnki . wcjps . 1986. 02. 017
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图 1 . A 鉴定的已知二菇生物碱
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1
.
A
. 图飞. B 鉴定的新二菇生物碱
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图 1
牛 扁碱型
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1 12 华 西 药 学 杂 志
乌头孩型胺醇
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( 3 1) i s ot al at l幻 d i n e
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( 3 3 ) k ar a eo li n e
( 3 4 ) 侃功厂。 C 0 a ni n e
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( 36 ) 切 l ati s al nl n e
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图 1. B
. . . . . . . . . . . . . . . .
滇乌碱类
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nc ao nit i n e

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( 3 8 ) v i l mo ri ani n eA
( 3 9) v i l幻。 o r ri a ni n eC
( 4 0 ) g eni eo nit i n e
(通 1) 8 一d a e e ety y lu n a eo nit i n e
( 4 2 ) 加 r郎t i n e
乌头碱类胺醇
ami no l a eoh o lof c ao ni t i n e

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3
( 4 3 ) fu
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( 4 4 ) ng ar ai n
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( 4 5 ) l ax i c o nit i n e
( 4 6 ) f o rs et l ei n e
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日一O H
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花攀乌头碱类
s c c ao nit i n e

g rou P
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( 谧s ) N 一d ec a ety ls ea eo nit i n e
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( 5 0 ) b rc ec ao nlt i n e
R
,
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,
D
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R
,
A O A c
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康定翠雀碱类
加招 in i n e 一 g r o u P R J R : R 3 R ` R。
( 5 4 ) del 加 s i n e
( 55 ) 加怡i n i n e
( 5 6 ) d
e a c e t y l a n b : g u 岌en
C H : O M e
M e
C H : O M e
H
O H
H
M e H
2 期
化引入顺式二轻基 , 正好与白撑碱的结构相同
(见图 2 ) 。 从大理地区栽培的川乌附子中分
离到的新生物碱附子灵 ( f uz il i n e ) , 正 好 是
自撑碱的 15 位取代的差 向异构体 。
/迄琦丫`
自 ~嗽护又二一 ` 一2 一 【冬
二 、沙介蕊厂’一
图 2。 白撑碱的半合成
F ig
:
.
T h e P吸 c由 l s yn ht ` is of n a g a r in e
短距牛扁碱 I ( b r e e a e o n i t i o e B ) 在迄今
为至报道的牛扁碱型成份中 , 是仅有的 N—去烷基成份。 短距乌头是牛扁亚属中较原始的
种 , N— 烷基的存在与否是否和生源途径有关 , 值得进一步研究 。 值得注意的是 , 宣威乌
头中亦得到 N— 去烷基的乌头碱型醋碱 , 这一现象仅在伏毛铁棒锤中发现 。
三 、 云南民间称之为召雪上一支篙 ” 的乌头
属植物有 7种 , 分别属于乌头亚属乌头组的两个
系 , 保山乌头 、 小 白撑 、 无距小白撑 、 宣威乌
头属保山乌头系 , 短柄乌头 、 展毛短柄乌头 、
铁棒锤 ( A 。 p e n d u l u m B u s e h ) 属短 柄 乌 头
系 。 “ 雪上一支篙 ” 主要用于祛风湿 、 镇痛 、
治风湿关节痛 、 跌打损伤 、 腰肌劳损等 。 除铁
棒锤有化学成份报道外 , 我们对其余 6种植物
中的二裕成份进行了分离鉴定 , 其结果见表 1。
表 1 部份植物中的二枯生物碱成分
介 b l e 1 . T h e D 三t o r P e . o i d A l ak l o ad s o f P a rt i a l S P e e i e s
植 物 文 献
P la n st
二菇生物碱
iD et 即 e n o id A lk a l o i ds R e fe r e n C eS
1
. 短 距 乌 头
2
. 花 攀 乌 头
3
. 高 乌 头
4
. 保 山 乌 头
5
. 小 白 撑
A e o n i ut m 加 e v i e a l c a ar t u m ( F l n e t et G a gn eP . ) D iies
A c o垃 ut m cs a Po s u m F r 庆n e h
A e o n i拍m s in o m o n ot n u m N a k a i
A c o n i t u m n a ga ur m Sat fP
A e o n it u m n a g a ur m va r
.
he te加扮 i e hu m F let e h e r et工月 U e n e r
( 5 0 )
( 4 9 ) ( 4 8 ) ( 4 7 )
( 12 ) ( 1 3 )
( 2 3 ) ( 2 1 ) ( 33 ) ( 3 1 )
( 18 ) ( 2 1 ) ( 4 4 )
待发表
〔 2 〕
〔 3 〕
待发表
〔 4 〕
6 无距 小自撑 A优猫骂纂邓梦冷v ar . h e te r o t r i e h u m f . d i el s i a n l lm ( 18 ) ( 2 1 ) (凌4 )W a n g
7
. 宣 威 乌 头 CA o n恤m an g ar u m v a r . l韶 i a n d r u m W . T . W a n g ( 9 ) ( 1 ) ( 2 ) ( 3 ) ( 17 )
( 2 8 ) ( 2 9 )
( 37 ) ( 3 9 ) ( 40 ) ( 4 1 ) ( 36 ) ( 3 2 )
( 27 )
( 3 6 ) ( 3 2 ) ( 4 6 ) ( 4 2 ) ( 37 )
〔 5 〕〔 6 〕
8
. 膝 瓣 乌 头 A c o n i tU m g e in c ul a t u m lF e加 h er 〔 7 〕
9
. 丽 江 乌 头 A C 0 n鱿u m 如力忍 st i i 歇 a P f
1 0
. 拳距 吸叶乌 头八 e o n i tU m h e m S l e y a n u m va 贬 e ir e ln a tn m W . T . W a n g
1
.瓜 盔膝瓣乌头
A c o n i t u n飞 g en i e u l a饭m va r . u n gu i c u l a t u m W . T . W a n g
1 2
. 黄 草 乌 A e o in ut m vi l刀。 o ir n i an u m K o m
邓 , 乌 头 A c o in tu m c a r nj c h a e il E吧 b x
14
. 红心 附片 ( 大理栽墙川乌 )
巧 . 滇南草乌 (附片 ) A c o in tu m a u s t ro y u n n a n es W
.
T
.
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1 6
. 短 栖 乌 头 A e o n 宜t u m b ra e hy po d u m D i目 s
17
_ 展 毛 俪捅 鸟 姿
八c o n l t u nl 匕拍 C h y P o d u m v a r . l ax 一fj o r u m 七犯tC 讹r et L盈u en er
1 8
、 康定翠雀花 D e ip h y n i u m ta ts i e ne 眼 rF a n c h
〔 8 〕〔 9 〕
( 3 7 ) 〔 1 〕
( 3 7 ) ( 3 8 ) ( 3 9 ) ( 3 3 ) ( 3 5 ) 〔 10〕〔 1 1〕
( 18 ) ( 1 9 ) ( 2 0 ) ( 29 ) ( 1 ) ( 4 3 ) 〔 12〕〔1 3〕
( 2 3 ) ( 24 ) ( 2 5 ) ( 2 9 ) ( 1 ) ( 4 3 ) 待发表
( 4 2 ) ( 3 0 ) ( 3 1 ) ( 3 3 ) ( 3 4 ) ( 35 ) 待发表
( i ) ( 2 ) ( 8 ) ( 4 ) ( 5 )
19
. 大理 攀雀花 D el 户 y 11 i u m 饭 l ie ns e F r a n e h
( 18 ) ( 2 1 ) ( 2 2 ) ( 26 ) ( 45 ) 〔 14〕
( 5 3 ) ( 5 6 ) ( 16 ) ( 7 ) ( 6 ) ( 8 ) 〔 15 〕〔16 )
( 10 ) ( 5 5 ) ( 54 ) 〔1 7〕
( 14 ) ( 15 ) ( 5 1 ) ( 5 2 )
华 西 药 学 杂 志 1 卷
根据这些植物的生物碱成粉 , 可分为两类 , 一
类是毒性较大的保山乌头 、 小 白撑 、 无距小白
撑 、 展毛短柄乌头 , 这类植物的主要生物碱成
份皆含有乌头碱 a( 。 。 n it in 的和去氧乌头碱付 -
e o x y “ “ 。贝 t i“ ) , 故其块根皆有 “剧毒 ” 的记
载 ; 宣威乌头和短柄乌头的主要成份中皆不含
上述两种成份 , 而以松果灵 ( S o n g or 运时为主 ,
故毒性小 , 其块根无 “ 剧毒” 记 载 。 有趣 的
是 , 宣威乌头中存在四个类型的二精生物碱 ,
这是迄今报道的国产乌头属植物中含二菇生物
碱类型最多的一种植物、 无疑在该属的化学分
类上具有一定的意义 。
四 、 . 对二菊生物碱毒理构效关系进行了初
步探讨。 部份二菇生物碱对小鼠的急性毒性见
文献 〔1 9 、 2们 尽管目前对二菇生物碱的毒理
研究还不完善 , 但仍可得出以下几 点初 步结
一沦 :

( 1) 结构类型不同 : 其毒性大小的顽序
为 : 乌头碱型双醋碱 > 牛扁 碱 型 醋 碱 > 乌头
碱型单酷碱 > 内酷型 、 C , 。型胺醇及 C : 。 型 。
女口:
1
·
D
S 。 ,
m g / k g (静脉 , 小鼠 ) :
a e o : z i t i n e l a p p a e o n i t i n e b e n z o y l a e o n i n e
0

1 2 6

1一 1 1 。 5 2 3
h e t e r a t i s i n e a e o n i n e d e n u d a t i n e s o n g o r i n e
1 8 0一 1 9 2 1 2 0 1 4 2 。 5 1 2 8
(2 ) 8位及 14 位取代基不同 : 其毒性大小
的顺序为 : 乌头碱型双酷碱 》 乌头 碱 型 单 醋
碱 > 乌头碱型胺醇 , 如 :
I

D
S 。 ,
m g / k g (静脉 , 小鼠 ) :
a e o n i t i n e b e n z o y l a e o n i n e a e o n i n e
0

1 2
·
2 3 1 2 0
L D
S 。 ,
m g / k g (腹腔 , 小鼠 ) :
m e s a e o n i t i n e b e n z o

y l贝 e s a e o n i n e
0

2 1 2 4
卫n e s a C 0 n l l e
3 0 0一 3 3 0
( 3 ) 经基的酞化程度不 同: 乌头碱经酞
化后 , 其毒性有所下峰 , 并与跳化 程 度 成 反
比 : L D 。 。 ,
a e o n i t i n e
m g /玩 (静脉 , 小鼠 ) :
3一 a瓜 e灯 l a e o n i t i n e t r l a C -
0

1 2 0

4
e t y l a e o n i t i n e
1 2 5
L D
。 。 ,
m g / k g
:
蛙 兔
a e o n i t i n e : 0
.
0 7 5一 1。 6 5 0 . 0 4一 0 . 0 5
d i a e e丈y l a e o n i t i n e : 3 9 4 。 2
几内亚猪
0

0 6一 0 。 1 2
0

6一 4 。 2
这一结果与上述 8位 乙酞化与否的结果刚
好相反 , 是否属于取代位置的特异性 , 有待进
一步研究 。
( 4 ) 取代基数目不同 : 鸟头 碱 型 醋 碱
中 , 含氧取代多的毒性 > 含氧取代少的 。 如 :
L D
。 。 ,
m g / k g ( 口服 , 小鼠 ) :
m e s a c o n i t i n e h y p a e o n i t i o e (少了位经基 )
1

9 5

8
L D
S 。 ,
m g / k g (腹腔 , 小鼠 ) :
a c o n i t i n e i n d a e o n i t i n e (少 2 5位径 基 )
0

3 1 0

7 3
L D
。 。 ,
m g / k g (腹腔 , 小鼠 ) :
a c o n i f i n e a e o n i t i n e (少 1 0位羚基 、
0

2 2 0

3 1
( 5 ) 取代基位置不 同: C : . 型乌头醋 碱
中 , 3位经基的消除比1 5位经基的消除使 毒 性
下降更为明显 , 如 :
L D
。 。 ,
m g / k g (腹腔 , 小鼠 ) .
m e s a c o n i t i n e h v p a e o n i t i o e (少 3位经基 )
0

2 1 1

1
a c o n i t i n e i n d a e o n i t i n e (少 1 5位经基 )
0

3 1 0

73
有明显镇痛效果 , 毒性相对较低 , 并 已使
用于临床的 3— 乙酸乌头碱及粗茎乌碱 甲 的结构中 3 位皆无游离的经基 , 显然为其高效低
忍 期
毒的主要因素之一 。
五、 、 我们总结整理了的余种国产乌头属植
物的化学研究资料 , 参照该属形态分类 、 地理
分布及二菇生物碱的生源途径 , 讨论了国产乌
头属的化学分类 。 主要包括 以下几个观点:
1
.按各类型二菇生物碱的分布规律 , 将国
产乌头属的三个亚属分为四个类群 , 即将 一含均
醋型生物碱的种从乌头组中分出 , 根据其植物
形态 、 地理分布等特征 , 作为早期形成的高山
特化类群 。
2
, 根据保山乌头系所含二褚生物碱类型最
多这一特点 , 讨论了该系与乌头组其他各系之
间化学成份上的亲缘关系 。 并参考其他地理分
布位置 , 推测国产乌头属的近代分化由该系发
展而来 。
3
. 根据露蕊乌头亚属所含的二菇生物碱类
型上的特殊性 , 以及形态上和地理 上 的特 殊
性 , 认为该亚属是一高山特化类群而不是最进
化 的类群 。
4
. 认为 L a p p a e o n i t i n e 、 S e a e o o i t i n 。类
成份的结构特征与牛扁碱型成份相同 , 且分布
于牛扁亚属 , 故应归于牛扁碱型而不应归于乌
头碱型 。 并对类型的划分提出了修正建议 。
5
. 根据大渡乌头含乌头碱类酷碱而不是所
属显柱乌头系中特征的滇乌碱类酷碱 , 认为该
种应归于兴安乌头系 。
6
. 根据滇乌碱类醋碱与 C 、 。二砧生物碱的
区别 , .解决了紫乌头与马耳山乌头形态分类上
易混淆的问题 。
参 考 文 献
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