全 文 ：试验
研究 毛瓣棘豆中苦马豆素的纯化与鉴定
余永涛 , 刘志滨 , 赵兴华 , 耿果霞 , 王建华*
(西北农林科技大学动物科技学院 , 陕西杨凌　 712100)
摘要:毛瓣棘豆草粉 (3.28 kg) 经 95%乙醇加热回流提取 , 回收溶剂 , 浓缩得浸膏。浸膏用蒸馏水混悬 , 依次用石油醚 、 氯仿 、 乙酸乙酯 、 正
丁醇萃取;剩余水溶液用 HC l酸化后经氯仿萃取 , 酸水液用 N aOH调 pH 12～ 14得碱水液。碱水液依次用氯仿 、 乙酸乙酯 、 正丁醇萃取 , 得到碱
性正丁醇萃取物 5. 7 g。碱性正丁醇萃取物经硅胶柱层析 , 用氯仿-甲醇梯度洗脱 , TLC (薄层色谱) 检测 , 合并相同组份 , 其中 101～ 200份含有
苦马豆素。将 101 ～ 141份用氨性氯仿处理 , 减压升华 , 得到白色针状结晶 34 m g。经 TLC (薄层色谱)检查 、 熔点测定和质谱分析可确定该白色
针状结晶为苦马豆素。
关键词:毛瓣棘豆;苦马豆素;薄层色谱;质谱;纯化;鉴定
中图分类号:S856.9　　　文献标识码:A　　　文章编号:0529-5130(2006)05-0001-03
Purification and identifica tion of swainson ine in the
Oxy trop is. serioopeta la C. R. C. F isch
YU Yong-tao, LIU Zhi-bin, ZHAO X ing-hua, GENG Guo-xia, WANG Jian-hua
(College o fAnimal Sci-Tech, NorthW estern Sci-TechUn iversity ofA griculture and Forestry,
Yang ling 712100, China)
Abstract:O xy tropis. serioopeta la C. R. C. F isch w as ex tracted w ith 95% e thano .l The so lvent w as recyc led to obtain the residue. The
re sidue was suspended in distilled w ater, and then ex tracted w ith pe tro leum e ther, chloroform , ethy l actate and n-bu tano l, sequentially. The
basic liquid was ac id ified and extrac ted w ith ch lo ro form , and then its pH w as adjusted to 12 ～ 14 w ith N aOH. The ba isic liqu id w as ex trac ted
w ith ch lo ro fo rm , ethy l actate and n-butano l, sequentially and 5.7g residue was obtained by e thy l ac ta te. The re sidue recyc led w as ana lysed by
silica ge l co lumn ch rom a tog ram, w ashed w ith chlorofo rm-m ethano l sy stem and checked by TLC, and then the sim ilar pa rts w ere comb ined.
The 101 ～ 200 pa rts we re found w ith sw ainson ine by TLC. The 101 ～ 141 par tsw ere disposed w ith amm oniated chloro form and sublimed, and
34mg w hite crysta lwa s obtained. The white cry stalw as pre lim inarily determ ined as sw ainsonine by TLC, m elting po in tmeasurem ent and m ass
spec trum.
Key words:O xy tropis. serioopeta la C. R. C. F isch; sw ainsonine;TLC;m ass spec trum;purification; iden tification
　　毛瓣棘豆 (Oxytropis. serioopeta la C. R. C. F isch), 藏语
称 “饿嘎布” , 是疯草中棘豆属主要有毒植物之一 , 主要分布
于西藏拉萨 、 曲水 、 乃东 、 米林 、 林芝 、 江孜 、 日喀则 、 萨
迦 、 白朗等地 [ 1] 。 毛瓣棘豆可以引起各种家畜慢性中毒 , 导
致孕畜流产和大批家畜死亡 , 严重地阻碍了西藏畜牧业的发
展 [ 2] 。鲁西科等对毛瓣棘豆的化学成分进行分析 , 初步认为
毛瓣棘豆中含有毒芹素 、 胡芦巴碱 、 胆碱 、 腺嘌呤等 [ 3] 。曹
光荣等 (1989年) 报道家畜毛瓣棘豆中毒与硝基化合物无关。
童德文等经 TLC (薄层色谱 ) 测定毛瓣棘豆中含有苦马豆
素 [ 4] 。目前 , 毛瓣棘豆的毒性成分和导致家畜中毒死亡的机
理尚不清楚。
　
收稿日期:2005-09-25
基金项目:国家自然科学基金 (30571315)。
作者简介:余永涛 (1980-), 男 , 硕士研究生。
*通讯作者。
苦马豆素 (sw ainsonine, SW), 化学名为 1, 2, 8-三羟基
八氢吲哚兹定。在动物体内 , 能抑制溶酶体 α-甘露糖苷酶和
高尔基体甘露糖苷酶Ⅱ的活性 , 导致低聚糖和糖蛋白在细胞内
聚集而发生空泡变性 [ 5] 。因此 , 国内外学者一致认为 SW是一
种毒性生物碱 , 是导致家畜疯草中毒的最主要因素 [ 6, 7] 。本试
验旨在从毛瓣棘豆中分离到苦马豆素单体 , 为进一步搞清动物
毛瓣棘豆中毒的机理奠定基础 , 同时也为诊断和防治家畜毛瓣
棘豆中毒提供科学依据。
1　材料与方法
1. 1　材料
植物材料:毛瓣棘豆 3. 28 kg, 2003年采于西藏曲水县江
村 , 风干 、 粉碎备用。
试剂:薄层层析用硅胶 GF254, 青岛海洋化工有限公司生
产;羧甲基纤维素钠 (CMCN a), 中国医药集团上海化学试剂
公司生产;柱层层析用硅胶 , 200 ～ 300目 , 青岛海洋化工有
1 畜牧与兽医　2006年　第 38卷　第 5期
限公司生产;苦马豆素标准品 , 西北农林科技大学毒物分析实
验室提供;其他试剂均为国产分析纯。
仪器:939自动薄层制板器 , 重庆市南岸贝尔德仪器技术
厂;旋转蒸发器 (RE-52AA), 上海亚荣生化仪器厂;2006-11
(Db-2) 型电热板 , 常州国华电器有限公司;X4熔点测定仪
(未校正), 北京第三光学仪器厂制造;VG-ZAB-H S质谱仪 ,
美国惠普公司制造;玻璃管层析柱 , 规格:4. 5 cm ×50 cm。
1. 2　毛瓣棘豆中碱性正丁醇部分的提取
将毛瓣棘豆草粉 3.28 kg用 95%工业乙醇加热回流提取 ,
浓缩得总浸膏。用蒸馏水将浸膏制成混悬液 , 依次选用石油
醚 、 氯仿 、 乙酸乙酯 、 正丁醇 4种溶剂 (极性从小到大 ) 对
混悬液进行分段萃取 , 得到各极性段粗提物。剩余水溶液用 1
m ol∕ L HC l酸化 , 经氯仿萃取 , 然后将酸水液用 N aOH调 pH
12 ～ 14得碱水液。碱水液依次用氯仿 、 乙酸乙酯 、 正丁醇萃
取 , 回收溶剂 , 浓缩 , 最后得碱性正丁醇萃取物 。
1. 3　薄层层析 (TLC) 检查
取少量碱性正丁醇部分浸膏用适量甲醇溶解 , 毛细管点
样 , 分别经氯仿∶甲醇∶氨水∶水 (70∶26∶2∶2)、 乙酸乙酯∶甲醇
∶氨水∶水 (16∶4∶2∶1) 和氯仿∶丙酮∶甲醇∶氨水 (10∶5∶5∶2) 3
种展开剂上行法展开 , 取出后挥干溶剂。显色时先喷过氧化
氢 , 置 115℃加热 10 m in, 取下冷却后 , 再喷 10%醋酸酐无水
乙醇液 , 115℃加热 10 m in, 取下冷却后 , 最后喷洒 Ehrlichs
试剂置 115 ℃加热 10 m in显色。记录斑点颜色及形状 , 计算
Rf值。
1. 4　毛瓣棘豆碱性正丁醇部分的柱层析分离
称取 200 ～ 300目柱层析硅胶 125 g, 混悬于 400 m L氯仿
中不断搅拌 , 一起倒入玻璃柱 , 静置过夜。用适量甲醇将样品
溶解 , 然后按 1∶1加入硅胶搅拌混匀 , 置水浴锅上加热挥干溶
剂 , 研细 , 干法铺于硅胶柱上端。用氯仿-甲醇梯度洗脱 , 每
50 m L收集一份 , TLC (薄层色谱) 监测 , 合并相同组份。
1. 5　苦马豆素的纯化
将经薄层检测含有苦马豆素的组份 , 用氨性氯仿溶解 , 挥
干 , 置升华装置中 , 100 ℃减压升华。
1. 6　苦马豆素的鉴定
将升华所得白色针状结晶和苦马豆素标准品溶于适量甲
醇 , 毛细管点样 , 以氯仿∶甲醇∶氨水∶水 (70∶26∶2∶2)、 乙酸乙
酯∶甲醇∶氨水∶水 (16∶4∶2∶1) 和氯仿∶丙酮∶甲醇∶氨水 (10∶5
∶5∶2) 3种展开剂上行法展开 , H2O2 /10%醋酐乙醇 /Ehrlichs
试剂显色 , 记录斑点颜色及形状 , 计算 Rf值。 所得白色针状
结晶进行熔点测定 、 质谱 (MS) 分析 , 与文献资料比较 , 鉴
定其结构。
2　结果
2. 1　毛瓣棘豆中碱性正丁醇部分的提取
将碱性正丁醇萃取液浓缩后得 5. 7 g浸膏。
2. 2　碱性正丁醇部分薄层层析检查
将提取所得碱性正丁醇部分浸膏与苦马豆素标准品分别进
行薄层色谱分析 , 结果表明 , 在氯仿∶甲醇∶氨水∶水 (70∶26∶2
∶2) 展开系统中 , 碱性正丁醇萃取物出现 3个斑点 , 其中第 2
个斑点与苦马豆素标准品斑点的 Rf值和颜色相近;在乙酸乙
酯∶甲醇∶氨水∶水 (16∶4∶2∶1) 展开系统中 , 碱性正丁醇萃取
物出现 5个斑点 , 其中第 4个斑点与苦马豆素标准品斑点的 Rf
值和颜色相近;在氯仿∶丙酮∶甲醇∶氨水 (10∶5∶5∶2) 展开系
统中 , 碱性正丁醇萃取物出现 4个斑点 , 其中第 3个斑点与苦
马豆素标准品斑点的 Rf值和颜色相近。具体结果见表 1。
表 1　毛瓣棘豆碱性正丁醇部分薄层层析检查
展开系统 样品编号 各斑点 R f值
氯仿∶甲醇∶氨水∶水 (体积比 70∶26∶2∶2) ① 0. 774 (紫色); 0.597 (紫色);0. 186 (紫红色)
② 0. 594 (紫色)
乙酸乙酯∶甲醇∶氨水∶水 (体积比 16∶4∶2∶1) ① 0. 667 (紫色); 0.567 (紫红色);0. 500 (紫红色);0. 317 (紫色); 0. 033 (紫色)
② 0. 321 (紫色)
氯仿∶丙酮∶甲醇∶氨水 (体积比 10∶5∶5∶2) ① 0. 787 (紫色); 0.672 (紫色);0. 459 (紫色);0. 049 (紫色)
② 0. 451 (紫色)
　　注:①碱性正丁醇萃取物;②苦马豆素标准样品。
2. 3　毛瓣棘豆碱性正丁醇部分柱层析分离结果
用氯仿-甲醇梯度洗脱 , 每 50 mL收集一份 , 共收集 314
份 , 1 ～ 28份以 5%硫酸-乙醇显色较明显 , Ehrlichs试剂不显
色。 29 ～ 257份以 Ehrlichs试剂显色 , 斑点较明显。 258 ～ 314
份 Ehrlichs试剂显色不明显 , 5%硫酸-乙醇显色较明显。 合并
经 TLC (薄层色谱)检查相同组份 , 得到 24个部分。
2. 4　苦马豆素纯化结果
经 TLC (薄层色谱 ) 检测 , 101 ～ 200份含有苦马豆素 ,
将 101 ～ 141份合并后用氨性氯仿处理 , 置蒸发皿中挥干 , 可
以看到已有白色针状结晶析出。置升华装置中 , 100 ℃减压升
华 , 得到白色针状结晶 34 m g。
2. 5　苦马豆素的鉴定结果
在 3种展开系统中 , 经薄层层析与苦马豆素标准品对照 ,
Ehr lichs显色为紫色 , 其斑点颜色和 R f值均与标准品相同 ,
如表 2。白色针状结晶熔点 (m. p.) 为 143.8 ～ 144. 8 ℃。 EI-
M Sm /e∶173 (M +), 155 (M-H
2
O), 138 (M-H
2
O-OH), 116
(M-2H2O-OH), 115, 96, 83, 72, 43, 如图 1。
3　讨论
本试验所得白色针状结晶经 TLC (薄层色谱 ) 检查 , 结
果与苦马豆素标准品相符。熔点测定结果和质谱分析结果与文
献报道相符 [ 9 - 11] , 可以初步确定该白色针状结晶为苦马豆素。
2 Anima lH usbandry＆Ve te rina ryM edicine　2006　Vol. 38　No.5
国内学者先后从黄花棘豆 、 甘肃棘豆 、 茎直黄芪 、 变异黄
芪 、 小花棘豆 、 冰川棘豆 、 宽苞棘豆中分离到苦马豆素 [ 8 -13] ,
表明苦马豆素是疯草中主要有毒生物碱成分。本试验首次从毛
瓣棘豆中分离到苦马豆素 , 证明了疯草家族内毛瓣棘豆的重要
有毒成分 , 为毛瓣棘豆的毒性成分和毒理学的研究奠定了
基础。
表 2　苦马豆素 TLC (薄层色谱) 鉴定结果
展开系统 R f值
氯仿∶甲醇∶氨水∶水 (体积比 70∶26∶2∶2) ①　0. 573 (紫色);②　0. 580 (紫色)
乙酸乙酯∶甲醇∶氨水∶水 (体积比 16∶4∶2∶1) ①　0. 317 (紫色);②　0. 321 (紫色)
氯仿∶丙酮∶甲醇∶氨水 (体积比 10∶5∶5∶2) ①　0. 459 (紫色);②　0. 451 (紫色)
　　　　　　　　　　　注:①白色针状结晶;②苦马豆素标准品。
图 1　毛瓣棘豆中苦马豆素质谱图
　　苦马豆素在植物体内主要以生物碱盐的形式存在 , 且易溶
于极性较大的溶剂。根据苦马豆素的这些特点 , 可推测毛瓣棘
豆乙醇提取物依次经石油醚 、 氯仿 、 乙酸乙酯 、 正丁醇萃取
后 , 大部分苦马豆素仍然以生物碱盐的形式存在于萃取后的水
溶液中。将萃取后的水溶液先酸化后碱化 , 使苦马豆素转化成
游离的形式 , 按照溶剂极性由小到大的顺序依次萃取后 , 大部
分苦马豆素分配于正丁醇溶液中。本试验在对苦马豆素的分离
纯化的方法上与童德文等的传统方法稍有不同 [ 10] 。 毛瓣棘豆
乙醇提取物在酸化之前 , 经过四步萃取 , 除去了一些干扰苦马
豆素分离和纯化的物质 , 在柱层析分离的过程中 , 采用氯仿-
甲醇梯度洗脱 , 使苦马豆素得到更好的分离 , 可提高提取率。
但该方法消耗溶剂量大 , 工序较复杂 , 不适于大规模分离苦马
豆素。
据报道 , 冰川棘豆中含有另一种有毒生物碱——— 2,2,6,6-
四甲基哌啶酮 [ 14] 。毛瓣棘豆在生物学特性和地域分布上与冰
川棘豆有很多相似之处 , 是否也含有哌啶酮有待进一步研究。
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