全 文 ：华西药学杂志
W C J
·
P S
19 91 ; 6 ( 2 )
:
6 9~ 71
协萨
高山刺黄柏化学成份和生物活性研究带
赵同芳 王宪楷
(华西医科大学药学院天然药物学研究室 成都 6 1。。 4 1少
R im a n d o A M
a n d C h U川胡 C h e
(美国芝加哥伊利诺大学药学院药物科学研究系 )
提要 本文从高山刺黄柏 M a h o n讯 b e la ei根中获生物碱 分离物 , 对痢疾 的疗 效 , 优 于 黄 连 素
( be br er 运 e) , 毒性低于黄连素 ( L D 50 : 3 Om g / K g小鼠 ) 。 本文所获分离物 , 经分离纯制所 得产
品 , 主要为药根碱 ( aj 七or r hr 抢in e) 。 并利用 40 oM H z 、 ’ H N M R 、 ’ 3 C N M R和质谱等分析 , 进一步
确证药根碱的结构 , 补充了光谱数据 。 同时作了 乙酞胆碱酷酶的抑制活力 、 p 38 8鼠白血病细胞 、 K B 鼻
烟癌细胞、 海洋暇试验等的细胞毒活性测定 , 和 E . co n 、 5 . au r e u s 、 B ac l lu s su bt il is 等的抑制 活性
测定。
关键词 高山刺黄柏 ( M ak o n i a b e a l e i ) 、 药根碱 ( ja t r o r r h i Z i n e ) 、 细胞毒测定 、 抑菌 活 力
测定。
高山刺黄柏 ( M a h o n i a d e a l e i ( F o r t )
c a r1’ . (小粟科 ) , 采自四川宜宾地区山 区 老
林 , 峨眉山也有分布 , 民间用作清热解毒 、 消
炎 、 止痢 。 迄今未见有效成分的研究报道 。
十大功劳属 (M a h o n i a) 约 70 种植物 , 我
国分布较多 , 迄今 已研究有 19 种植物的化学成
分 lt, 幻 , 都含季按原小璧碱类生物 碱 , 除 M .
t h a n b e r g i i 一种只含药根碱 ( j a t r o r r h i z i n e )
不含小粟碱 (俗称黄连素 , d e r d e r i n e ) 外 ,其
他都含小粟碱 。 18 种植物含药根碱 , 12 种植物含
棕桐碱 ( p a l m a t i n e ) , 只一种植物 ( M . r e p e n s )
含非防已碱 ( e o l u 二 b a m i o e ) 。 认为十大功劳
属植物中的原桑碱类生物碱 , 在体内作抗癌活
性 的筛选 , 无明显的活性山 。
药根碱的结构早在 四十年代 , 已 由化学方
法推证 , 在 1 9 7 0年前后 , 应用核磁共振光谱研
究了一些小璧碱类的生物碱 , 但药根碱与非防
已碱记载的数据基本一致 , 不能区别 , 同时尚
未发现药根碱的1 3 C核磁共振和详细 的质谱的
数据的报道 。 本文就这方面也作了较详细的探
* 本文于 1 9 8日年 8月 7 日参加在美国 l s l a ve r d e , s a n J u a n
P u e r t o iR co 召开的 “美国生药学年会 学术讨论会 ” 。
讨 。
本文将高山刺黄柏的根部切片 , 以温水浸
提 , 提掖中加入 N a CI 饱和水溶液 , 放置 , 析出
大量黄棕色沉淀 , 洗涤干燥后 , 得黄棕色粉末 ,
作成片剂 , 每片含1 0 m g , 七十年代于沪州地
区进行临床试验 , 治疗痢疾病人 5 0 例 以上 ,
获得 良好的治疗效果 。 疗效较小聚碱为优 , 且
毒性低于小聚碱 , L D 。 。为 3 o m g / k g小鼠。 因而
进一步研究其有效成分 。 所得的黄棕色粉末经
A 1
2
0
3柱层析 , 继以硅胶柱层析 , 以 乙醇的氯
仿溶液洗脱 , 其主要产物于甲醇中重结晶 , 获
得棕红色针状结晶 , 。 . p . 2 0 2 ” C (分解 ) 。 紫
外光谱指示为季钱原小聚碱型生 物 碱闭红 外
光谱示有经基 ( 3 4 0 0 e m 一 ` ) , 4 0 0M H : , ’ H核
磁共振谱 , 指示有三个 O C H : 、 经基的各值位于
乙1 0 . 4 5 ( C D C I 3 ) , 乙9 . 7 9 ( C D 3 O D ) 。 高分
辨质谱指示分子式为 C : 。 H : 。 N O ` , 质谱指 示
m /
z
( % )
: 3 5 3 ( M
+ + 1 6一 i , 1 0 0 ) , 3 3 9 ( M +
+ 1
, 6 5 )
,
3 3 8 ( M
+ , 8 2 )
, 3 37 (M
+ 一 1 , 4 0 , )
3 3 6 (M
+ 一 2 , 6 0 ) , 3 2 3 ( M + 一 1 5 , 3 0 ) 等 离
子峰 , 都具有高丰度 , 表明母离子特殊的稳定
特性 , 并表现 出母离子 ( M + ) 经热岐 化作 用
DOI : 10. 13375 /j . cnki . wcjps . 1991. 02. 002
华 西 药 学 杂 志 6卷
( t he rm al di s p rop o rti n a oti n o)
, 而 产 生
m /
2 3 5 5等离子 ( m / z s s x , 35 2 丰度都在 6 0 %
以上 ) 。 这与 G . H a d o r m o dl 等研究季钱原小粟
碱衍生物所证实的结果一致叻 。 。 z/ 17 6、 1 7 7 、
17 8 (指示异哇琳环的 A环有 O H和 O C H 3 ) ,
m /
2 1 6 4
、 一4 9 (示 D环有 2 个O C H 3 ) 的丰度都
很低 (图 1 ) 。 这些光谱数据的分析 , 13 C 核
磁共振谱的阐明 、 和 K B H `还元的四氢产物的
熔点测定等 , 进一步确定为药根碱的结构 。
活性试验 。 如表 1
表1 . 药根碱的生物活性试验△
T叻 l el . 班。 一a `廿, 蛛y o f J a t r o r r h i z i n e
细胞毒性
P 3 3 s鼠白血病细胞 E D 。 0 2 . 0卜g / inl
K B 弃姻癌细胞 E D 。 。 Z i . 3 p gm/ l
海洋暇试脸 L D 。 。 0 . 2“ g /ml
抗徽生物活性
E
.
c o li
S t r e P t oc o c c u名 au r eu s
B a icl l u s s u b悦15
MI C < 2 0
0件g /m l
MI C < 10 0卜g m/ l
M I C < 1 0 0林g/ nlI
m l z 3 35 ( M+ ) (8 0% ) m /2 33 6 ( M +
一
2XH 5 0% )
△药根碱与非防已碱的结构的区别 , 只在 O H 的位里互易 ,
前者位于 C : , 后者位于 C : 。 因此二者的 13 C谱和质谱不 能 区
别 , 二者的 I H核磁共振谱 , 在文献 〔5 , 的记 载也完全一致 , 不
过都未记录 O H的信号 。 本文参照四氢非防 已碱的O H 的 ’ H核
磁共振谱 d值 , 一般位于 5 . 。~ 6 10 , 而四氢药根碱d值在 8 . 5以
下 . 本文所得化合物分别在 C D C I : 和 C D : O D中的d值 , 都 在
10 左右 。 同时非防已 碱氛化物 的熔点为 240 一 2 42 O C ,药根碱氮
化物的熔点为 205 一2 0 6 。 (分解 ) 。 二者 的四级化合物的熔 点 ,
分别为 2 2 a一 2 2通。 C和 2 1 3一2 1 5 O C 6
魂之: 冬37 ( M + 一 H ) (月o肠) m /2 32 3 ( M + 一 C H : ) ( 3 0% )
m /2 3 53 ( M
` , o 一 H ) ( 100 % ) .
l l j ` 33。 。 M , 一 , , . 6二, ; -
一即厂 、 一、『气 ’ `-()I价正吮
e , , ,洲飞尸火丫 ` N ’ c “ , o , 诀七 / 产、 子夕了.
m /
: 1 77 ( 5% )
,1、
Z/ 17 6 ( 7线 、
。版〕心;
. 1、 /了【了台 ( 5火 z 仓 l’,川 / 若·介9亡 6% ) 内可、飞 /卢。 C H 3m声 ! 6刁 ( 6% )
图 9 1 . 药根藕 的质 谱碎片离子
F lg 1
.
M s F r a g m e m t
. t l o n o企 Ja t r o r r h i留 I n
十大功劳属植物 , 多数含多量小璧碱 , 少
量药根碱 。 而高山刺黄柏则主要含药根碱 , 这
种情况尚不多见 。 本文并进行了药根碱的生物
实 验 部 份
药根碱的分离 高山刺黄柏根部切片 , 以
温水浸渍 , 浸液中加入 N a C I饱和水溶 液 , 放
置 , 析出大量黄棕色沉淀、 洗涤千燥 , 得黄棕
色粉末 。 此物经 A I Z O : 柱层析 , 95 % 乙醇洗脱
的产物 , 再通过 A l : 0 3 , 依次 以 C H C I 3 C H 3 O H
一C H C I : ( i : i )和 C H 3 O H洗脱 , 于 C H 3 O H 洗
脱液中 , 获多量红棕色针状结 晶 ( 以 乙 醇代
C H
3
0 H 获同样结果 ) 。 此物经硅胶柱层析 ,
以相同的溶剂洗脱 , 得红棕色针状结晶 。
药根碱的分析鉴定 红棕色针状结晶 , 难
溶 于 C H C I : , 可 溶 于 C H 。 O H 。 m . p . 1 5 9一
1 9 1
。 , 2 0 2 “ C分 解 。 U V入E t OH n m ( z。 g 。 ) : 2 2 6
r口月 X
( 4
.
5 9 )
,
2 4 2 ( 4
.
5 5 )
,
2 6 5 ( 4
.
5 7 )
, 3 5 2 ( 4
.
5 9 )
,
4 0 4 ( 4
.
2 1 )〔 4〕 。 IR v 蕊五e m 一 ` : 5 4 0 0 , 1 6 3 1 ,
1 6 0 2 一 1 5 6 1一 1 5 4 05 1 4 4 5 一 1 3 6 2 , 1 3 3 2 , 13 7 1 ,
1 3 4 0
, 1 1 1 0
,
9 1 0
。 i H N M R ( 4 0 0M H
z C D C 1 3
,
T M S )
: 乙3 . 2 0 ( ZH , m , H 一 5 ) , 5 . 0 0 ( Z H , m ,
H 一 6 ) , 4
.
0 2 ( 3H
,
S
,
C : 一 O M e ) , 4
.
15 ( s H
-
2期 71
侣二二留二二二之二二二二二二二二
S
,
C :
。 一 O M e ) , 4 . 9 5 ( 3H , S , C 。 一 O M e ) ,
7
.
0 0 (一H , S , H 一 4 ) , 7 . 8 0 ( i H . S , H 一 i ) ,
9
.
1 4 ( I H
,
S
,
H 一 1 3 ) , 9
.
9 3 ( I H
,
S
.
H 一 s ) ,
1 0
.
4 5 ( I H
,
S
,
O H ) (乙9 . 7 9 , O H , C D 。 O D ) ,
F A B M S m /
z ( % )
: 3 5 3 ( M
本 + 1 6 一 1 ) ( 1 0 0 ) ,
35 2 (M
+ + 1 4 ) ( 7 5 )
, 3 5 1 (M
+ + 1 3 ) ( 7 0 )
,
3 3 9 ( M
+ + 1 ) ( 7 0 )
, 3 3 8 (M
+
) ( 8 0 )
, 3 3 7
(M
+ 一 1 ) ( 4 0 ) , 3 3 6 ( M + 一 z ) ( 6 0 )
3 2 5 ( M
+ 一 1 3 ) ( 3 0 ) , 3 2 3 ( M 十 一 1 5 ) ( 3 0 ) ,
3 0 8 ( 1 5 )
, 2 9 4 ( 2 0 )
,
2 8 0 ( 15 )
, 2 6 5 ( 1 1 )
, 2 5 0 ( 6 )
,
2 3 6 ( 7 )
,
2 2 0 ( 6 )
, 2 0 6 ( 3 )
, 1 9 1 ( 3 )
, 1 7 8 ( 5 )
, 1 7 7
( 5 )
,
17 6 ( 7 )
, 1 6 4 ( 6 )
, 1 4 9 ( 6 )
。
H R M S ( m /
z
)
:
3 3 7 (M
+ 一 1 ) 为3 5 7 . 1 2 8 7 4 , C : 。 H : 。 N O ` (计算
值 3 3 7 . 1 3 1 4 ) , M + 的分子式为 C Z 。 H : 。 N O ` 。
` a
C N M R ( C F 3 C O O D ) ( 2 5M H z ) (P N D
,
O F R )
:
乙3 1 . 0 0 ( C 一 5 ) , 5 9 . 6 9 ( C 一 6 ) , 5 9 . 6 4 ( C Z 一
O M e )
,
6 0
.
0 1 ( C
z 。 一 O M e ) , 6 5
,
3 3 ( C
, 一
O M
e )
, 2 0 2
.
4 0 ( C 一 1 ) , 1 1 8
.
7 0 ( C 一 4 ) , 2 2 3 . 0 4
( C 一 s a ) , 1 2 4 . 0 7 ( C 一 1 1 ) , 1 2 5 . 7 1 ( C 一 12 ) ,
1 2 7
.
4 1 ( C 一 1 4 a ) , 1 3 0
.
3 9 ( C 一 1 3 ) , 13 5
.
3 8
( 0
.
4 a )
, 1 5 2
.
5 2 ( C 一 1 4 ) , 1 3 7 . 6 9 ( C 一 1 2 a ) ,
1 4 2
.
3 1 ( C 一 8 ) , 1 5 1
.
1 2 5 ( C 一 2 ) , 1 5 1
.
9 7
( C 一 3 ) , 1 1 4 7
.
17 ( C 一 1 0 ) , 15 4 . 4 6 ( C 一 9 ) 。
致谢 · 光谱数据由北京抗菌素研究所 、 四川 大学 仪 器 中
心 、 日本庆应大学理工学部化学科 , 和美 国芝加哥伊利诺大 学
药学院作 , 生物活性试验由伊利诺大学药学院作。
杜显顺同志参加 了部份分离工作和临床试验。
参 考 文 献
2
.
S u郎 5 T R . a n d s et r m i tz R . J . N a t . P r o d , 20 5 2 ,
4 4 : 6 8 0
.
2
.
T h a k u r R S a n d S r i v a s t a v a S K
.
C u r r
.
R e s
.
M e d A r o m a t
.
lP a n t s
,
2 9 52
, 4 (魂) : 2 4 9 .
3
.
C h en
,
C h u n .y H s i u n g e t a l
.
J
.
hP
a r m
.
S e i
,
2 9 50
,
6 9 ( 9) : 1 0 6 1
.
吐. K 0 m o s k y 一 oL v
r ic 5 a n d G a s P a r e e Z
.
C r o
a t ie a
C h e m i e a A e t a
, 1 0 51
, 5 4 ( 1 )
: 。7 .
5
.
J e w e r K
.
a n d M a n e h a n da A H J
.
e h e m
.
S o e
P e r k in 丑 19 72 : 1 3 9 3 .
6
.
S i w o n
’
T
.
e t a l
.
P l a n t a M e d i ca
,
19 8 0
,
5 5 : 2吐.
S T A D I E S O N T H E C H EM IC A L C O N S T I T U E N T S
A N D B I O A C T I V I T I E S O F M A H O M I A B E A L E I
Z h a o T o n g f a n g . a n d W
a n g X i a n k a i
( S e入0 0乙时 P杠a : m a e封, w e s t e陇 n a “ 儿玄” e r s i ,甘 。了M e己玄e a l S e玄e n e e s . C入e n g d倪 , S玄e瓦u a n , C h玄n a , 6 1 0 0 ; 4 . )
R i tn a n d o A M
.
a n d C h e C h u n 一 t o o
( p ,
or
a m 了。 , C o ll a b o r a 亡玄” e R e o e a , e h 玄n 亡he p ha : 仇a e e u倪e a l S c e n e e s , C o ll e g e 可 p h a : 爪 a e g ,
U n玄刀e r s玄t甘 。了111玄n o 乞5 0了C h i Ca g o , C h窗e a g o , I L 6 0 6 1幻
A B S T R A C T M a h o n i a b ea l e i ( F o r t ) e s t a b l ihs
e d i n t h e i , 4 0 , 5 P r i m a r i l y 叨 t h e
aC
r r
. 〔 B er b e r ida e ae e ) 15 w i d e l y u t i l i z e d b a is s o f hC e m i e a l m o di f i e a t i o n s
, s t r u e t u r e l
a s an an t i
s e P t i e 即 d an t i d y s en t e r i e a g en t co r e l a七i o n i n t h e N M R SP e ot r a o f i ,
王n S o u t h w e s t C h ian
.
A e r u d e P r eP
a ar t ion P
r o t o b e r b e r i n i u m
s a l t s i n e l u d i n g ja tor r r
-
f r o m ht
e or o t aP
r t h a s b e幼 e v al u a七e d i n h i z i n e h a v e b e en u s e d i n t h e 2 9 72 .
o v e r 5 00那七i即七5 s u f f e r i n g f r o m d ys en t一 S u r P r i s i n g l y H一 N M R d a t a o n j时 r o r h i z运 e
e r y
.
R e s u l t s w e r e f o u n d t o b e v 曰 y s a t i s 一 15 f a r f r o m e o m P l e t e an d do e s on t d i f f -
af
e t o yr w h
e n e o m P ar e t o t r e a tm e n t w i ht
e r e n t i a l f r o m
e o l u m b
a m i n e
, a n d t h e 1 3
b e r b e r认 e . F r o m t h i s e x t r a e t j a t r o r h i z玩 e 一 C 一 N M R an d M S sP e e t r a d o e s on t ap P e a r
w as i s o l a t e d a s 七h e m aj o r c o n s t i t u en t 幼 d ot h a v e b e e n P u b l ihs e d . H e r e w e g i v e
e
va l u
a 七e d f o r an t i b a e t er i a l 叨 d e y t o t x i e 七h e r e su l t s 叨 d i n t e r P r e t a t i o n o f a h i gh
a e七i v i t i e s 玩 v i t or . f i e l d N M R , 1 3一C 一N M R , an d M S i n v e at i g a -
T h e s t r u d u r e o f ja t r o r r h i z玩 e w as l io n o f ja t r o r r h 诊运 e 访o l at e d f r ow n e w
k ey W
o r d s M曲 on t a b e al e i s ou r c e , t h e r o ot o f M a h o n i a b e a l e i