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草黄乌头二萜生物碱成分研究



全 文 :基金项目:国家自然科学基金项目(编号:21362045) ;云南省社会发展科技计划项目(编号:2012CG007)
通讯作者:沈勇 Tel:(0871)65227213 E-mail:pharmsy@ sina. com
草黄乌头二萜生物碱成分研究
叶飞1 李桂琼2 字淑慧2 张丽梅2 陈严平2 李倩然3 沈勇2 (1.昆明市中医医院皮肤科 昆明 650011;2.
云南农业大学农学与生物技术学院;3. 云南中医学院在职研究生进修班)
摘 要 目的:对毛茛科乌头属植物草黄乌头的块根进行化学成分研究。方法:草黄乌头的干燥块根用 90%乙醇回流提取,
所得浸膏用1. 5% HCl溶解,氯仿萃取,酸水溶液用 25% 氨水调至 pH为 9,氯仿萃取,得总生物碱粗提物。粗提物通过各种柱
色谱分离纯化,经光谱数据 (1H-NMR,13C-NMR,MS)进行结构鉴定。结果:分离得到 7 个二萜生物碱,分别鉴定为:阿克诺辛
(aconosine,1) ,13-去氧卢乌碱(13-deoxyludaconitine,2) ,嘟拉碱(dolaconine,3) ,ezochasmanine(4) ,塔拉萨敏(talatisamine,
5) ,鹤乌碱(scopaline,6) ,卡马乌头原碱(cammaconine,7)。结论:首次对草黄乌头进行化学成分研究,化合物 1-7 为首次从
草黄乌头中分离得到。
关键词 草黄乌头;毛茛科;二萜生物碱
中图分类号:R284. 1 文献标识码:A 文章编号:1008-049X(2015)04-0538-03
Study on Diterpenoid Alkaloids from the Roots of Aconitum Straminiflorum
Ye Fei1,Li Guiqiong2,Zi Shuhui2,Zhang Limei2,Chen Yanping2,Li Qianran3,Shen Yong2(1. Department of Dermatology,Kun-
ming Hospital of Traditional Chinese Medicine,Kunming 650011,China;2. College of Agriculture and Biotechnology,Yunnan Agri-
cultural University;3. On-job Postgraduates Training Course of Yunnan College of Traditional Chinese Medicine)
ABSTRACT Objective:To study the chemical constituents of Aconitum straminiflorum. Methods:The air-dried roots of A. stra-
miniflorum were powdered and extracted three times with 90% ethonal under reflux. After the removal of the solvent under reduced
pressure,the crude extract was dissolved in 1. 5% HCl solution (7 L). The acidic solution was basified to pH 9. 0 with ammonia
(25%)and extracted with CHCl3 to obtain crude extract of total alkaloids after the removal of CHCl3 . The compounds were isolated
and purified by column chromatography and identified based on spectral analysis (MS,1H-NMR and 13 C-NMR). Results:Totally 7
compounds were isolated from A. straminiflorum,and characterized as aconosine (1) ,13-deoxyludaconitine (2) ,dolaconine (3) ,
ezochasmanine (4) ,talatisamine (5) ,scopaline (6)and cammaconine (7) ,respectively. Conclusion:Seven diterpenoid alkaloids
are isolated from A. Straminiflorum for the first time.
KEY WORDS Aconitum straminiflorum;Ranunculaceae;Diterpenoid alkaloids
毛茛科(Ranuculaceae)乌头属(Aconitum L.)植
物全世界约有 300 余种[1]。我国乌头属植物有近
200 种,它们广泛分布于全国各地,尤以西南地区最
为集中,云南省为该属植物的分布中心,该属植物早
已是我国民间常用的中草药。乌头属植物虽有剧
毒,但由于其显著的药理作用,越来越受到国内外学
者的广泛关注。为了寻找新的二萜生物碱成分,本
实验首次对草黄乌头(Aconitum straminiflorum Chang
ex W. T. Wang)的化学成分进行研究。草黄乌头
主要分布于迪庆州维西县,藏医用于治疗疫疠,虫
病,黄水,麻风,癫狂等症[2,3]。本试验首次对草黄
乌头化学成分进行研究,从 90%乙醇提取物中分离
得到 7 个二萜生物碱,其中 3 个为 C18二萜生物碱,4
个为 C19二萜生物碱,7 个生物碱成分均为首次从该
植物中分离得到。报道如下。
1 仪器与材料
VG Autospec 3000 型质谱仪(英国 M icromass
公司) ;Bruker Avance-400MHz 核磁共振仪(瑞士
Bruker公司) ;柱色谱硅胶 (200 ~ 300 目) ,中性氧
化铝和薄层色谱硅胶 GF254 均为青岛美高集团有
限公司生产;Sephadex LH-20 为 Pharmacia 公司产
品;中药高速粉碎机(浙江永历制药机械有限公
司) ;旋转蒸发仪(东京理化仪器有限公司)。草黄
乌头采自云南维西县,经中国科学院昆明植物所雷
立功副研究员鉴定为草黄乌头(Aconitum straminiflo-
rum Chang ex W. T. Wang)。
2 方法与结果
2. 1 提取分离法
7 kg草黄乌头干燥块根粉碎后,用 90%的乙醇
回流提取3次,每次2 h,回收溶剂至浸膏状。用
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www. zgys. org 研究论文
1. 5% HCl(7 L)溶解并过滤,滤液用 CHCl3 萃取 2
次,酸水液用 25% NH3·H2O 调至 pH 为 9,用
CHCl3 萃取 3 次,回收 CHCl3 至干,得总生物碱粗提
物 95 g。粗提物经硅胶柱色谱,用石油醚-丙酮-二
乙胺(15∶ 1∶ 1 ~ 5∶ 3∶ 1)进行梯度洗脱,经 TLC 检查
后合并得 4 个流份(Frs1-4)。Fr2(10 g)经硅胶柱色
谱(石油醚-二乙胺,20∶ 1) ,氧化铝柱色谱(石油醚-
乙酸乙酯,12 :1)和 Sephadex LH-20 柱色谱
(CHCl3-MeOH,1∶ 1) ,纯化得到化合物 3(132 mg)。
Fr3(48 g)经硅胶柱色谱(石油醚-丙酮-二乙胺,20
∶ 1∶ 1;CHCl3-MeOH,25 ∶ 1) ,氧化铝柱色谱(石油
醚-乙酸乙酯,8 ∶ 1)和 Sephadex LH-20 柱色谱
(CHCl3-MeOH,1∶ 1) ,得到化合物 1(31 g)、化合物
2(235 mg)和化合物 5(29 mg)。Fr4(19 g)经硅胶
柱色谱(石油醚-丙酮-二乙胺,8 ∶ 1 ∶ 1 ~ 3 ∶ 2 ∶ 1;
CHCl3-MeOH,10∶ 1) ,氧化铝柱色谱(石油醚-乙酸
乙酯,1∶ 1;EtOAc-MeOH,6 ∶ 1)和 Sephadex LH-20
柱色谱(CHCl3-MeOH,1 ∶ 1) ,得到化合物 4(137
mg)、化合物 6(19 mg)和化合物 7(67 mg)。
2. 2 结构鉴定
2. 2. 1 化合物 1 白色粒状结晶(丙酮) ,ESI-MS
(+)m/z:378( [M + H]+)。1H-NMR (400 MHz,
CDCl3) :3. 39(3H,s,OCH3-16) ,3. 27(1H,m,H -
16) ,3. 24(3H,s,OCH3-1) ,3. 18(1H,m,H-1) ,
2. 76(1H,s,H -17) ,2. 42,2. 36(each 1H,ABq,J
= 11. 2 Hz,H2 -19) ,1. 03(3H,t,J = 7. 2 Hz,
NCH2CH3)。
13 C-NMR (100 MHz,CDCl3)数据见
表 1。光谱数据与文献[4]报道的阿克诺辛(ac-
onosine,C22H35NO4)一致。
2. 2. 2 化合物 2 白色粉末,ESI-MS (+)m/z:
572 ( [M + H]+)。1H-NMR (400 MHz,CDCl3) :
7. 98(2H,d,J = 7. 2 Hz,H -2,6) ,7. 40(2H,
dd,J = 7. 7,7. 4 Hz,H -3,5) ,7. 52(1H,t,J =
7. 3 Hz,H -4) ,5. 12(1H,t,J = 4. 8 Hz,βH -14) ,
4. 27(1H,m,H -1) ,3. 58(1H,m,H-3) ,3. 49,
3. 42(each 1H,m,H2-18) ,3. 41(1H,m,H -6) ,
3. 30(3H,s,OCH3-6) ,3. 28(3H,s,OCH3-16) ,
3. 23(3H,s,OCH3-18) ,3. 12(3H,s,OCH3-1) ,
2. 87(1H,s,H -17) ,2. 53,2. 46(each 1H,ABq,J
= 11. 0 Hz,H2-19) ,1. 06(3H,t ,J = 7. 0 Hz,
NCH2CH3)。
13 C-NMR (100 MHz,CDCl3)数据见
表 1。光谱数据与文献[5]报道的 13-去氧卢乌碱
(13-deoxyludaconitine,C32H45NO8)一致。
2. 2. 3 化合物 3 白色粉末,ESI-MS (+)m/z:
420 ( [M + H]+)。1H-NMR (400 MHz,CDCl3) :
4. 75(1H,t,J = 4. 8 Hz,βH -14) ,3. 34(1H,m,H
-16) ,3. 20(3H,s,OCH3-16) ,3. 16(3H,s,OCH3-
1) ,3. 09(1H,m,H-1) ,2. 48,2. 34(each 1H,
ABq,J = 11. 0 Hz,H2-19) ,2. 10(3H,s,COCH3) ,
1. 01(3H,t,J = 6. 8 Hz,NCH2CH3)。
13 C-NMR
(100 MHz,CDCl3)数据见表 1。光谱数据与文
献[4]报道的嘟拉碱(dolaconine,C24H37NO5)一致。
2. 2. 4 化合物 4 白色粉末,ESI-MS(+)m/z:468
( [M + H]+ )。 1H-NMR(400MHz,CDCl3) :5. 12
(1H,t,J = 4. 8 Hz,βH-14) ,4. 17(1H,m,H-1) ,4. 08
(1H,m,H-6) ,3. 62 (1H,m,H-3) ,3. 54,3. 47
(each1H,m,H2-18) ,3. 41(1H,m,H-6) ,3. 30(3H,
s,OCH3-6) ,3. 28(3H,s,OCH3-16) ,3. 23(3H,s,
OCH3-18) ,3. 12(3H,s,OCH3-1) ,2. 87(1H,s,H-
17) ,2. 47,2. 41(each1H,ABq,J = 11. 2 Hz,H2-19) ,
1. 06(3H,t,J = 7. 0 Hz,NCH2CH3)。
13 C-NMR(100
MHz,CDCl3)数据见表 1 光谱数据与文献
[6]报道的
ezochasmanine(C25H41NO7)一致。
2. 2. 5 化合物 5 白色粉末,ESI-MS(+)m/z:422
( [M + H]+)。1H-NMR(600 MHz,MeOD) :4. 12
(1H,t,J = 4. 5 Hz,βH-14) ,3. 49(1H,m,H-16) ,
3. 31(1H,m,H-1) ,3. 38,3. 25(each1H,m,H2-18) ,
3. 33(1H,m,H-1) ,3. 31,3. 33,3. 35(each 3H,s,
OCH3) ,2. 73(1H,s,H-17) ,2. 45,2. 37(each1H,
ABq,J = 11. 0 Hz,H2-19) ,1. 15(3H,t,J = 7. 2 Hz,
NCH2CH3)。
13 C-NMR(150 MHz,MeOD)数据见表
1。光谱数据与文献[7]报道的塔拉萨敏(talati-
samine,C24H39NO5)一致。
2. 2. 6 化合物 6 白色粉末,ESI-MS(+)m/z:364
( [M + H]+)。 1H-NMR(400 MHz,CDCl3) :4. 21
(1H,t,J = 4. 5 Hz,βH-14) ,3. 42(1H,m,H-16) ,
3. 26(1H,m,H-1) ,3. 23(3H,s,OCH3-16) ,2. 78
(1H,s,H-17) ,2. 37,2. 30 (each1H,ABq,J =
11. 2 Hz,H2-19 ) ,1. 02 (3H, t,J = 7. 0 Hz,
NCH2CH3)。
13 C-NMR(100 MHz,CDCl3)数据见表
1。光谱数据与文献[8]报道的鹤乌碱(scopaline,C21
H33NO4)一致。
2. 2. 7 化合物 7 白色粉末,ESI-MS(+)m/z:408
( [M + H]+)。1H-NMR(400 MHz,CDCl3) :4. 12
(1H,t,J = 4. 6 Hz,βH-14) ,3. 75,3. 62(each1H,m,
H2-18) ,3. 45(1H,m,H-16) ,3. 32(1H,m,H-1) ,
3. 32(3H,s,OCH3-16) ,3. 26(3H,s,OCH3-1) ,2. 73
(1H,s,H-17) ,2. 43,2. 26 (each1H,ABq,J =
11. 0 Hz,H2-19 ) ,1. 04 (3H, t,J = 7. 1 Hz,
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中国药师 2015 年第 18 卷第 4 期 China Pharmacist 2015,Vol. 18 No. 4
NCH2CH3)。
13 C-NMR(100 MHz,CDCl3)数据见表
1。光谱数据与文献[9]报道的卡马乌头原碱(cam-
maconine,C23H37NO5)一致。
表 1 化合物 1 ~7 的13C-NMR数据
carbon 1 2 3 4 5 6 7
1 86. 1d 83. 2d 86. 0d 82. 7d 85. 4d 72. 4d 86. 3d
2 30. 1t 33. 9t 29. 4t 33. 2t 26. 2t 28. 8t 25. 7t
3 40. 2t 72. 1d 37. 8t 72. 1d 31. 7t 30. 7t 32. 1t
4 37. 1d 43. 6s 35. 8d 43. 2s 39. 2s 35. 4d 39. 1s
5 45. 8d 47. 9d 44. 8d 46. 6d 46. 9d 43. 4d 45. 8d
6 29. 7t 82. 1d 28. 6t 81. 8d 25. 3t 26. 0t 24. 5t
7 46. 8d 51. 0d 45. 3d 51. 3d 45. 5d 46. 3d 45. 7d
8 73. 1s 74. 4s 73. 9s 74. 0s 73. 8s 73. 8s 72. 9s
9 48. 0d 47. 8d 46. 3d 47. 4d 47. 1d 46. 6d 46. 9d
10 37. 1d 38. 3d 36. 5d 37. 1d 42. 1d 41. 1d 45. 5d
11 49. 1s 50. 8s 48. 7s 50. 3s 48. 8s 48. 6s 48. 7s
12 27. 0t 29. 1t 26. 5t 28. 6t 29. 6t 27. 9t 27. 6t
13 46. 3d 43. 4d 43. 2d 45. 0d 45. 1d 45. 6d 37. 4d
14 75. 6d 77. 6d 76. 9d 74. 9d 76. 4d 75. 7d 75. 5d
15 30. 2t 41. 0t 29. 8t 41. 5t 42. 1t 42. 8t 38. 2t
16 83. 4d 83. 0d 81. 3d 82. 6d 82. 5d 83. 5d 83. 1d
17 63. 1d 62. 0d 62. 6d 62. 6d 62. 3d 63. 4d 63. 0d
18 77. 8t 77. 5t 80. 4t 68. 7t
19 50. 7t 49. 2t 50. 2t 48. 8t 52. 5t 53. 7t 52. 9t
NCH2CH3 49. 8t 48. 5t 49. 5t 48. 8t 49. 3t 49. 8t 49. 5t
NCH2CH3 13. 8q 13. 9q 13. 5q 13. 5q 13. 6q 13. 6q 13. 7q
C-1 56. 0q 56. 3q 56. 0q 55. 9q 56. 2q 56. 5q
C-6 58. 1q 57. 6q
C-16 56. 1q 56. 4q 56. 4q 56. 0q 56. 6q 56. 5q 56. 4q
C-18 59. 6q 59. 0q 59. 6q
注:化合物 2OBz-14:166. 8s,133. 3d,130. 7s,129. 9d,128. 9d;化合
物 3OAc-14:170. 7s,21. 3q。
3 讨论
化合物 1-7 均为首次从草黄乌头中分离得到,
化合物类型涉及 C18型和 C19型二萜生物碱,丰富了
乌头属植物二萜生物碱类成分,为进一步寻找药用
活性物质提供了物质基础。
二萜生物碱是乌头属植物的主要化学成分,同
时也是有效成分和最主要的毒性成分。对 C18、C19
二萜生物碱构效关系研究表明,C-8 和 C-14 酯基对
活性和毒性影响较大。双酯型乌头碱镇痛活性强毒
性亦强,治疗指数低。双酯型乌头碱类成分水解为
单酯型乌头碱类,毒性减为双酯型乌头碱的 l /200,
继续水解为胺醇类乌头碱,毒性为双酯型乌头碱的
l /2 000,镇痛作用也相应减弱[10]。本研究分离得到
的 7 个二萜生物碱均均为单酯型和胺醇类乌头碱,
毒性相对较小。本研究的结果可为寻找安全有效的
乌头属药材提供一定的理论依据。
参 考 文 献
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(2014-11-04收稿 2014-12-12修回
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欢 迎 订 阅 《中 国 药 师 》杂 志
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