全 文 ：第 2 4卷 第 3 期
J 9 82 年 5 月
植 物 学 报
人 C TA B O T人 N I C A S IN I C A
V o l
.
2 4
M
a y ,
N
o 。
3
1 9 8 2
瓜叶乌头根中生物碱成分的研究*
张 涵 庆
(江苏省植物研究所 )
朱 元 龙 朱 任 宏
(中国科学院上海药物研究所 )
摘 要
从瓜叶乌头 (永。 。 i , u 。 五。 , , l。 , a , u 二 p r i t z ) 根中分得三种结晶性生物碱 , 其中一种为已
知物 , 即紫草乌乙素 (或滇乌碱 ) 。 另一种为新生物碱 , 暂称瓜叶乌头甲素 ( gu ay e w ua n i此 B ,
熔点 120 ℃ , 分子式为 C 3 : .H 3N o , , 「a] 言` 砂 ~ 十 引 . 8 “ ,氯仿 ) , 结构初步推定如图 A。 还有瓜
叶乌头丙素 ,熔点 1 40 一 l叼 ℃ , 因量少 ,未作进一步研究 。
毛蓖科的乌头属植物约有 3 50 种 , 分布于北半球温带 , 主要在亚洲 , 其次在欧洲和北
美洲 ,我国约有 167 种川 。 此属很多种类均含有二菇类生物碱 ,具有镇痛 、 局部麻醉作用 ,
是一类生理活性很强的药用植物 。 值得注意的是 , 这种二菇类生物碱存在毛蓖科的乌头
属及飞燕草属植物中 。 为了探讨植物 中乌头生物碱类型与种属间的关系 , 并为植物的化
学分类及资源开发利用提供依据 。 作者对中国乌头生物碱作了系统研究 , 现报道川产瓜
叶乌头 ( A c o , i , u m 人。沁 l e , a o u o p r it z ) 生物 碱的研究结果 。
关于瓜叶鸟头生物碱化学成分 , 国内外尚未见有报道 。 现我们从瓜叶乌头根中分得
三种结晶性生物碱 ,暂命名为瓜叶乌头甲素 、瓜叶乌头乙素和瓜叶乌头丙素。 经动物试验
表明甲素和乙素具有良好的镇痛作用 。
瓜叶乌头甲素的分子式为 C 31玖 3N仇 , 熔点 1 20 ℃ , a[ l黔 一 ( 十 31 .8 “ , 氯仿 ) 。 核
磁共振谱 (表 l) 及功能团分析表明 ,它含有三个甲氧基 、一个氮乙基及四个经基 。 其红外
光谱示有经基 、 酉旨基及芳环 , 紫外光谱在 又2 5 8mn ( 109 0 4 . 2 0) 处有一个最大吸收峰 , 与文
献记载的大茵香酸醋最大吸收值一致阎 。 质谱 m / e ( M + 5 7 3 ) , 5斗3 , , 4 2 , 39 0 , 1 5 2 , 13 5 ,
5 8
,
%
,
27
。 径基经重水交换后信号消失 。 其乙酚化物含四个乙酞基 (表 1 , 核磁共振谱
为 1 0 0 兆赫 ,溶剂 e D C I , , 六甲基二硅醚为内标 ) , 即 ` 1 . 1 8 ( C -a O A c ) , 吞 1 . 3 2 ( C 1-5 o A e ) ,
刹 . 9 ; ( 2 x O cA ) 。 从实验可知 , 瓜叶乌头甲素的核磁共振信号与乌头碱型醋碱基本相
同 。 综合上述分析 , 推知瓜叶乌头甲素为乌头碱醋碱 , 其展开 式 为 C ` 线卿认 ~
e : g H二 ( O c H
3
)
,一 ( o H )
;一
(一 O C O C `执一 )一 ( N q H , ) 。
本文于 1 , 8 1 年 7 月收到 。
. 本文于 1% 呼年完成 , 后又补充了光谱数据 。
植物学 名由江苏省植物所佘孟兰同志鉴定 ,材料系秦云程同志采集 . 紫外 、 红外 、质谱 、 核磁均由中国科学院上
海药物研究所分析室测定 , 部分质谱由南京林亚化字研究所测定 ,董云发同志协助核磁共振谱 。特此一并致谢 。
植 ` 物 学 报 2 4 卷
关于瓜叶乌头甲素甲氧基的决定 。 从质谱特征碎片 ( M一 31 ) , 证明 C , 位上有一个 甲
氧基 , 核磁 (表 l) 及紫外光谱 ( 孟黑」n m ( 109 。 4 . 2 0 , 2 5 8 )表明 , lC 。 位连接有大茵香酸 , 故
知含有芳香核一个甲氧基 。 瓜叶乌头 甲素以常法水解后可得大茵香酸 , 进一步获得证明 。
另一个 舀值 3 . 3 信号 , 与文献值 [ 4 , 8 ]比较 (与介沙乌头碱 、 滇乌碱 ) A 环环境相似 , 所以
c
L, 位有一甲氧基 。
试将甲素与北草乌碱相比较切 ,发现甲素的 1C 4一 H 的信号与北草乌碱相似 , 与一般乌
头碱相比较 , 其 占值 归 5 . 27 , I H , d ) 向低磁场位移 0 . 4 P m 左右 ,这是 由于 q 。位上的 月-
轻基引起 lC ; 位上的质子信号向低磁场位移 , 故知甲素与北草乌碱一样在 lC 。位有一个经
基 。 又甲素的乙酞化物 , 其二个乙酞基信号 占值为 1 . 32 及 1 . 18 , 远比一般乙酞基 占值为
低 (向高场位移 ) , 这是 由于受到芳香环的屏蔽效应所致。 从乌头生物碱的文献报道及其
母核立体结构推知 ,必在 q , 及 C : 位有乙酞基存在才有这种情况出现 。 因此 , 可知在 C ”
及 C : 位连有经基 l’, ” , 而又从 q 4一H 的信号是双峰 , 表明 C ” 有取代基 , 因而 甲素的另一经
基可能在 q : 位 。 综合紫外 、 红外 、质谱 、核磁等数据 , 初步推测瓜叶乌头甲素结构式为 :
r.,
.
图 A
O C H
3
瓜叶乌头乙素的分子式为 C 35珍 , N O , , , 熔点 1 45 ℃ , a[ 1誉, 一 + 2 7 。 (乙醇 ) 。 根据
核磁共振谱及功能团分析 ,它含有五个甲氧基 、 一个氮乙基 、 二个经基 (经重水交换后信号
捎失 )及一个乙酸基 (表 1 ) , 红外光谱示有径基 、 酉旨基及芳环 。 紫外光谱在 2 5 8 n m 处有最
大吸收峰 , 系大茵香酸醋的特征峰。 乙素水解得到大茵香酸 , 熔点 1 83 ℃ , 与标准品大茵
香酸作混合熔点不下降 。 质谱 m / e ( M + 6 5 9 ) , 62 9 , 5 9 9 , 5 84 , , 6 9 , 5 6 5 , 2 6 5 , 2 6 7 , 2 6 6 ,
, 。 , 。 , 。 * 7 ,
, 。 、 、 二 、 7 , 甘 r 、 , 、 。 。 , , 二 , 。。 、 : 。 Q r ` LJ 、 , 。 : 了。 / o A c l` o , 4 5 , 2 9 。 其乙酸化物含三个乙酞基 (表 l )即 1 . 2 6 ( 3 H ) , 1 . 9 8 ( 6H ) , 4 . 8 3 I C , ( 10” U , , 少 , ` ’ O ” 。 印“ ’ “` , 口一 ` 。 团 “巫 \ “ ` ’ 协 ,“ ’ ` ” 、 “ “ / ’ ` ’ 2 “ 、 ” “ / ’ 1 ’ “ “ k一 , \ H ) O
和瓜叶乌头甲素一样 , 属乌头碱型醋碱 ,其展开式为 C ” 执尹。 11~ C o H式 o c H 3 ) ,一 ( O H )厂
( o C o C
6珍一 ) ( e H 3C O O ) ( N C ZH , ) 。
似 。 两者红外图谱完全重叠 , 因此 ,
称滇乌碱 ) ,其结构式如图 B :
从元素分析 ,核磁等数据比较 , 乙素与紫草乌乙素相
最后证明瓜叶乌头乙素就是已知的紫草乌乙素囚 (也
弓 期 张涵庆等 : 瓜叶鸟头根中生物碱成分的研究
表 l 乌头碱型酸碱及其 乙酸化合物 ` H 化 学位移 占值 ( p p二 )
I
`
a b l e l 占一 v a l u e s o t p r o t o .1 o h e m i e a l , h , h ; o f a e o n : t i . l e r y p e a lk a l o记 5 a n d t h e i r a e e at r e s ( p p m )
H
` 乌头碱型醋碱及其乙酸物 A e o n , t : n e 一 : v p o a lk a一。 记 5 a o d ht e i r : e e t a t e ,
瓜叶乌头甲素 瓜叶乌头甲素乙酚化物 瓜叶乌头乙素 瓜叶乌头乙素乙酞化物
G u a y e w u a n l n
e A G u a y e w u a n i n e G u a y e w u a n in e B G u
a y e w u a n i n e B
B a 亡 e t a t户 a C e t a t e
一 O C H
,
3
.
2 75 3
。
0 5 5 3
.
1 3 5 3
.
1 2 5 ( Z X o C H
,
)
3
.
3 3
5 3 1 5
5
3
.
2 2 5 3
.
16 5
3
.
8 8 5 3
.
7 7
,
3
。
2 6 5 3
。
3 1 5
2
.
, 8 5 3
.
7 95
3
.
8 2 5
_ C o C H
3 1
.
18 5 1
.
30, 1 26 5
1
.
3 2 , 戈) C 。一 o C o C “ 、 ) 1 . 9 8 25 ( 2丫 o A e )
l
。
9 4
,
O A C
1
.
9 8
,
,
·
8 3 5、芦一 H )
一 O月 1 . 7 4 , 1 ) 2 · “ 4 ,飞”3 , 3 5
}
3
.
7 2 5 ,
;
.
1 0 “
1斗 . 6斗, -
一 N C : H , 1 . 13 t 1 . I o t t . 0 8 t 1 . 0 7 t
一 O C O C . H一 O C妇 , 6 . 96一 8 . 0 6 . 7 9一 7 . 8 8 5 . 8 9一 7 . 9 1 6 . 8今一7 . 8 6
J 二 9 J = 9 J = 9 J , 9
} 5
.
2 7 5
.
2 8 4 8 0 5
。
0
一 C 『 H J二 4 · 5( d ) J = 4 . 5( d ) J ~ 伟 . 5( d ) J二 4 . 5 ( d )
!
l ) + D
:
o 径基信号消失。 A ft e r 马 0 e x e h a叹 e t h e h y d r o x y l g r o u p : i g n a l , 15 d i s a p p e a r e d 。
瓜叶乌头丙素 , 熔点 1 40 一 1 43 ℃ , 其旋光色散 ( 0 . R . D ) 与瓜叶乌头乙素相似 , 但
乳 值不同 , 因量少 ,未作进一步研究 。
实 验 部 分
本实验所用的瓜叶乌头系 1 9 6 3 年 10 月采自四川峨眉山 。 、
(一 ) 提取
取瓜叶乌头根粉 l . s k g , 加人 10 % 碳酸钠溶液湿润 , 用苯浸泡 12 天 , 直至渗涌液无生
物碱反应为止 。 渗撬液用 2务 盐酸液抽提数次。 合并酸水溶液 , 用浓氨水碱化 , 即有大量
粘稠的白色沉淀析出 , 分取沉淀 , 用水洗除氨性 , 溶于氯仿中 , 氯仿液用无水碳酸钾脱水 ,
过滤 ,滤液减压浓缩 , 得糖浆状物质 16 . 2 0 9 ( I ) 。 经分去 ( l) 以后的碱水层继续用乙醚振
摇 ,合并滤液 , 用无水碳酸钾脱水 ,过滤 , 滤液减压浓缩 , 得到糖浆状物质约 6 9 ( aI ) , 最后
用氯仿抽提 , 氯仿液脱水 , 减压浓缩 , 又得到糖浆状物质 2 . 9 9 ( I。 ) , I。 + I。 合并称为 ( 11o)
粗生物碱得率为 1 . 3并。
(二 ) 瓜叶乌头甲素 、 瓜叶乌头乙素和瓜叶乌头丙素的分离
植 物 学 报 2 4 卷
取糖浆状物质 l( ) , 以乙醚热提 ,放置即有白色结晶析出 ,重 6 . 9 1 9 (m ) , 母液减压浓
缩 ,又得糖浆状物质 6 . 9 5 9 ( IV ) 。 取结晶 111 2 9 于氧化铝柱 ( 2 x 6 o e m , 氧化铝 9 0 9 , A . R .
p H ~ .8 5
, 活度 4 级 , 150 目 , 上海试剂厂 ) 。 分别用乙醚 、 甲醇依次洗脱 。 l一巧 份乙醚
洗脱部分 (含瓜叶乌头丙素 ) ; 16 一29 份乙醚洗脱部分 (含瓜叶乌头乙素 ) ; 30 一 34 份乙醚
洗脱部分 (含瓜叶乌头甲素 ) ; 3 ,一 37 份 甲醇洗脱部分 (色素 )。
1
. 瓜叶乌头甲素 取 30 一 34 份乙醚洗脱部分 ;浓缩 , 析出结晶 , 用丙酮一乙醚重结晶
数次 , 即得白色簇状结晶 ,重量为 9 5 m g , 熔点 1 2 0℃ , [ a ]吾· a ~ + 3 1 . 5 “ ( e ~ 1 . 7 6 , 氯仿 ) 。
此结晶易溶于氯仿 、 丙酮 、 甲醇及乙醇 , 较难溶于乙醚 , 不溶于石油醚 。 其紫 外 光 谱
蟋聆改n m ( 10 9 。斗. 2 0 ) : 2 , 8 : 红外光谱 毗梦粱。 , e m 一 ` : 34 7 0 (经基 ) , 1 7 0 0 (碳基 ) , 1 6 0 0 , 1 5 1斗
(芳环 ) , 8 5 0 (芳环双取代基 )。 核磁共振谱见表 1。 元素分析 : C 3 l4H 3N O 。 计算值 (多 ) :
C , 6斗. 9 0 , H , 7 . 5 6 , N , 2 . 4 4 ; 实验值 (多) : C , 6 4 . 6 5 , H 7 . 6 6 , N 2 . 4 7 。 质谱 ( M+ 5 7 3 ) , 5斗3 ,
5 4 2
,
3 9 0
,
15 2
,
1 3 5 , 5 8 , 5 6 , 2 7 0
( l) 瓜叶乌头甲素的乙酸化物 取瓜叶乌头甲素 l o m g , 加对甲苯磺酸 l o m g , 醋
酚 Zm l , 于 1 0 0℃ 加热 2 小时 , 制得乙酞化物 e , H S; N o : 3 , 质谱 m / e ( M + 7 4 3 ) , 其核磁共
振谱见表 1 。
( 2 ) 瓜叶乌头 甲素的水解 : 称取瓜叶乌头甲素 10 m g , 加人 3 m l 2 . 5多 氢氧化钾 甲醇
溶液 ,加热回流水解 1 . 5 小时 , 减压抽干 ,加人少量水溶解 , 用氯仿抽提至无生物碱反应为
止 , 氯仿液用无水碳酸钾脱水 、过滤 ,滤液减压浓缩 ,加人少许丙酮溶解 ,得到糖浆状 ,但未
能得到结晶性胺醇 。 分去醇碱的水层 ,加人几滴浓硫酸 , 即有白色长针状结晶 , 经水重结
晶后 ,熔点为 1 83 ℃ , 与标准品大茵香酸作混合熔点测定不下降 。
2
. 瓜叶乌头乙素 取 16 一 28 份乙醚洗脱部分 , 浓缩 , 放置 , 即有白色簇状结晶析
出 , 经乙醚重结晶后 ,熔点 145 ℃ , a[ 1伶, 一 + 27 。 ( C ~ 2 . 0 7 , 乙醇 ) , 能溶于丙酮 、 氯仿 、 甲
醇 、 乙醇及乙醚 , 较难溶于石油醚 ,不溶于水。 其紫外光谱 碍裂扭n m ( 109 。 : 4 . 2 3 ) 2 5 8 。 红外
光谱 嵘鉴孟。 , c m 一 ` : 3 4 6 1 (经基 ) , 17 0 0 (默基 ) , 16 0 0 , 1 5 53 , 1 5 2 5 (芳环 ) , 5 5 0 (芳环双取代
基 ) 。 核磁共振谱见表 l 。 元素分析 : C , ,珍 , N o l : , 计算值 ( 沁 ) : e , 6 3 . 7 1 , H 7 . 4 s , N Z . 12 ;
实验值 (多 ) : C 6 3 . 4 2 , H 7 . 7 9 , N 2 . 3 7 。 质谱 m / e ( M + 6 5 9 ) , 6 2 9 , 6 2 8 , 5 9 9 , 5 8 4 , 5 6 9 , 5 6 8 ,
2 6 8
,
2 6 7 , 2 6 6 , 13 5
,
6 0
,
4 5 , 4 2
,
2 9 0
( l) 瓜叶乌头乙素的乙酸化物 : 取瓜叶乌头乙素 l o m g , 如同 甲素乙酸化物方法制
得瓜叶乌头乙素乙酸化物 , C 39 H 53 N q 3 。
( 2 ) 瓜叶乌头乙素的水解 : 称取瓜叶乌头乙素 1 5 o m g , 按甲素同样方法水解` ,得大茵
香酸 m p l 8 3℃ , 与已知品作混合熔点不下降 , 因胺醇呈糖浆状物 ,未制成结晶 。
3
. 瓜叶乌头丙素 取 1一巧 份乙醚洗脱部分 , 浓缩 , 得瓜叶乌头丙素 (从乙醚十丙
酮重结晶 ) , 熔点 1 40 一 1 45 ℃ , 得量 l om g , 其旋光色散分析与瓜叶乌头乙素相似 ,但 R f值
不同 (氧化铝 ,活度 W 级 , p H 一 8 . 5 , A . R . 150 目 ,上海试剂厂 ) , 显色剂 : 碘蒸汽 ; 展
开剂 : 乙醚 。 瓜叶乌头甲素 凡 ~ .0 3 1 , 瓜叶乌头乙素 R , ~ .0 46 , 瓜叶乌头丙素 R , 一
0
.
6 3 0
3期 张涵庆等 : 瓜叶乌头根中生物碱成分的研究 2 6 了
参 考 文 献
中国科学院中国值物志编辑委员会 , 19 7 9 : 中国植物志 ,科学出版社 , 27 : 1比 。
王永高 、 朱元龙 、朱任宏 , 1 9 8 :0 中国乌头的研究 幻刀 . 北草乌中的生物碱。 药学学报 , 1狡 5 2 6。
朱任宏 、洪山海 、 周熊丽 , 19 5 :7 中国乌头之研究 n . 紫草乌根中的植物碱 。 化学学报 , 23 : 13。。
阶池获 , 19 7:9 滇乌碱的结构。 化学学报 , 37 : 巧。
落合英二 、 同本敏彦 、 坂井淮一郎 , 19 5 5: A co 成 ut , 一 lA ak ol i d e (第 夕报 ) , 各地直 O 卜 U 方了 卜属植物谧 基 =t
就。 戈 花刃 : 。 日本药学雄豁 , 7:5 5 5 0
M
a r i o n
,
L e 6 a n d 0
.
E
.
E d w a r d s
,
19 4 6 : “ 一 p : e u d a c o n i t i n e a n d a 一 v e r a t r o y l p s e u d a e o n i n e J . 刀脚 . C h , 加 .
S o e
. ,
68
,
2 5 6 5
.
P e l l e t i
e r , S
.
W
. ,
19 6 9
:
C人。 。 萝了 t r y o f t 人e A l左a王o i d 了 . v 盆 n N o s t r a n d s R o i n h o ld , 5 5 4 。
T s u d a
,
Y
.
a n d L 亡0 M a r i o n , 19 6 3 : T h e b e o z o y l o x y g r o u p o f a e o n i t i o e . C a n . J . C h e水 . , 4 1 : 16 3 4 .
IJ, .
J ,曰ú ..I吸,且
23连
.一、少r`L月.Li..l .
!1
.
J, .67
UOr.r几L,.
S T U D I E S O N T H E A L K A L O ID A L C O N S T I T U E N T S O F
T H E R O O T O F A C O N I T U M I石E用rS L E Y A N U M P R I T Z
hZ
a n g H a n
一
q i n g
(丙 a 九占” I几 s才公云份才e o f B o 丢a 几万)
Z h u Y u a n
一
l o n g a n d Z h u R e n
一
h o n g
( S h脱 g h面 I孔 s 艺乞亡钻 t 已 o f 皿 a 云e抓 a 万 e 而e a, A c a d 已饥戈a s公几艺e a )
人 b就 r叨 t
T h r e e a lk a l o id s h a v e b e e n is o la t e d f r o m t h e r o o t s o f t h e C h i n e s e d r u g A e o俪 t舰” :
h e饥 s l e y a ” ,` 哪 P r i t z e o l l e o t e d f r o m Em e i S h a n , S i o h u a n S h e n g i n C h i n a , a n d a r e P r o -
v i s i o n a l l y n a m e d g u a y ewu
a n i n e 人 , g u a y e w u a n i n e B a n d g’U 盯 ewu a n i n e C . O n e o f t h e m
w a s id e n t i f i e d a s y u a n a o o n i t i n e ( g u a y e w u a n i n e B ) hy
e o坦p a r i n g t h e i r p h y s i e a l a dn
e h e m i e a l P r o P e r t i e s w i t h au t h
e n t i e s a m P l e
.
G u a y e w u a n i n e A w a s f o u n d ot b e a n e w
e o m P o u n d h a v ign t h
e m o l e e u l a r C
: :
H o N O
. ,
m P
.
12 0
“
C
,
b y m e a n s o f i n t e r P r e t a t i o n o f
i t s 皿 , M S a n d 人瓜I R s p e e t r a , i t s s t r u e t u r e m ay b e s ug g e s t e d a s s h o w n f i g u r e 1 .