全 文 ：有机化学
Chinese Journal of Organic Chemistry NOTE

*E-mail: Xian Li Zhou xxbiochem@163.com.
Received April 26, 2016; revised June 21, 2016; published online July 13, 2016
Project supported by the National Natural Science Foundation of China (No. 81274193), small molecule natural medicine innovation team (No. 15TD0048), the Fundamental
Research Funds for Central Universities (2682015YXZT03) and Southwest Jiaotong University graduate students creative experiment (YC201510102).
国家自然基金(No. 81274193)、四川省小分子天然药物创新团队(No. 15TD0048)、中央高校基本科研业务费专项资助(2682015YXZT03)和西南交通大学 2015 年研究生创新实验实践
(YC201510102).

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No. 31171695, No. 81274193

DOI: 10.6023/cjoc201604055 研究简报

展毛大渡乌头全草中的新二萜生物碱
徐文亮 单连海 黄帅 李遂焰 周先礼*
(西南交通大学生命科学与工程学院, 四川成都 610031)

摘要 从展毛大渡乌头（Aconitum franchetii var. villosulum）中分离得到 11 个 C19-二萜生物碱, 经过 HR-ESIMS,
1D 和 2D NMR 等波谱技术确定了它们的结构. 其中一个为新的乌头碱型二萜生物碱, villosutine (1). 其余 10 个为已
知化合物, 包含 4 个乌头碱型二萜生物碱, 1 个热解型二萜生物碱和 5 个大渡乌碱型二萜生物碱.
关键词 乌头属; 展毛大渡乌头; 二萜生物碱; villosutine

New Ditetpenoid Alkaloid from the whole plant of Aconitum franchetii
var. villosulum
Wen-liang Xu, Lian-hai Shan, Shuai Huang, Sui-yan Li, Xian-li Zhou*
(School of Life Science and Engineering, Southwest Jiaotong University, Chengdu 610031, China)

Abstract A new aconitine-type diterpenoid alkaloid, villosutine (1), was isolated from the whole plant of
Aconitum franchetii var. villosulum, together with 4 other known aconitine-type diterpenoid alkaloids, 1 known
pyro-type diterpenoid alkaloid and 5 known franchetine-type diterpenoid alkaloids. Their structures were elucidated
on the basis of extensive spectroscopic analysis, including HR-ESIMS, 1D and 2D NMR experiments.
Keywords Aconitum; Aconitum franchetii var. villosulum; diterpenoid alkaloid; villosutine

乌头属(Aconitum)植物在全世界约有 300 余种, 广泛分布于北温带, 如亚洲、欧洲和北美洲. 我国已记录 200 多
种. 乌头属多种植物都是重要的药用植物, 用于治疗风湿性关节炎和各种疼痛等疾病, 因此一直受到广泛的关注,
二萜生物碱是该属植物中的主要活性成分[1]. 展毛大渡乌头(Aconitum franchetii var. villosulum), 为毛茛科乌头属植
物大渡乌头的变种, 分布于我国四川西部, 生长于海拔 3400-4000 米间山地草坡或林中[2]. 目前未见对展毛大渡乌头
化学成分的研究报道, 为更好的开发利用乌头属植物药用资源, 弥补其研究领域的空白, 本课题组首次对展毛大渡
乌头的化学成分进行了研究, 通过正、反相硅胶以及氧化铝柱层析, 重结晶等方法, 从中分离得到 11 个二萜生物碱,
用 HR-ESIMS、IR、1D 和 2D NMR 等波谱技术以及与文献对比等方法确定了它们的结构(图 1), 包括 5 个乌头碱型
二萜生物碱 villosutine (1), indaconitine (2)[3], chasmaconitine (3)[4], chasmathnine (4)[4], talatisamine (5)[5], 一个热解型二
萜生物碱 mithaconitine (6)[6], 以及 5 个大渡乌碱型二萜生物碱 franchetine (7)[7], 14-debenzoylfranchetine (8)[8],
leueandine (9)
[9]
, kongboendine (10)
[10]
, 13-hydroxyfranchetine (11)
[11]
, 其中化合物 1 为新的乌头碱型二萜生物碱.

网络出版时间：2016-07-13 16:52:38
网络出版地址：http://www.cnki.net/kcms/detail/31.1321.O6.20160713.1652.006.html

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1 结果与讨论
化合物 1 为无定型白色粉末, [α]20 D +31.27 (c 0.55, CHCl3); HR-ESIMS 显示分子式为 C36H49NO10 (m/z: 656.3433
[M+H]
+
, calcd for 656.3435), 不饱和度为 13. IR 图谱显示化合物 1 中存在羟基 (3496 cm-1)、羰基 (1715 cm-1). 通过
分析化合物 1 的 NMR 图谱, 显示其含有一个氮乙基[δH 1.09 (3H, t, J = 6.6 Hz); δC 48.9 (t), 13.5 (q)]、四个甲氧基[δH
3.19 (3H, s), 3.24 (3H, s), 3.29 (3H, s) 和 3.51 (3H, s)]、一个乙酰基[δH 1.77 (s), δC 169.9 (s), 22.4 (q)]和一个反式肉桂
酰基[δH 6.41 (1H, d, J = 16.2 Hz), 7.68 (1H, d, J = 16.2 Hz), 7.38-7.51 (5H, m)]
[9]
. 进一步分析 13C NMR 与 DEPT 图谱可
知化合物 1 中还有 5 个亚甲基 (δC 33.6, 35.5, 39.7, 47.6, 77.1)、10 个次甲基 (δC 40.9, 44.8, 47.3, 48.8, 61.7, 71.8, 78.7,
82.3, 85.4, 83.5)和 4 个季碳 (δC 43.3, 50.4, 74.8, 85.8), 推测该化合物为 C19型二萜生物碱
[12]
.
13
C NMR 数据可知化合
物 1中含有 8个含氧取代的碳信号, 除四个甲氧基、一个乙酰基、一个肉桂酰基以外, 化合物 1中还含有 2个羟基. 分
析 HMBC 图谱(图 2)得知 4 个甲氧基分别位于 C-1、C-6、C-16 和 C-18 位; H-14 [δH 4.78( 1H, d, J = 5.4 Hz)]与肉桂酰
基中的羰基碳 C-7 (δC 166.7)有相关, 表明肉桂酰基位于化合物 1 的 C-14 位; 当 C-8 位连接乙酰基时, 乌头碱型二萜
生物碱 C-8 的化学位移常于 84-86 之间[13], 而化合物 1 的 C-8 化学位移为 δC 85.8 s, 因此可以确定乙酰基与 C-8 位
相连; 余下的 2 个羟基应该位于 C-3 和 C-13. 化合物 1 的核磁数据与已知化合物 indaconitine 基本类似, 区别在于多
了一组反式双键[δH 7.68 (1H, d, J = 16.2 Hz), 6.41 (1H, d, J = 16.2 Hz); δC 118.1 d, 145.6 d], 结合 2D NMR 可以确定化
合物 indaconitine 的 C-14 位的苯甲酰基被肉桂酰基取代, 同时也进一步确定化合物 1 的 C-3 与 C-13 位有羟基取代,
C-8 位有乙酰基取代. 分析 NOESY 图谱(图 3)得知 H-1 与 H-3 和 H-10 β都有相关, H-10 β与 H-14 相关, 可以证明
C-1 位的甲氧基、C-3 位的羟基和 C-14 的肉桂酰基都为 α构型; NOESY 图谱中 H-6 与 H-9 β相关, H-17 α与 H-16 相
关, 证明 C-6 位的甲氧基为 α构型, 而 C-16 位甲氧基为 β构型. 综上所述，化合物 1 的结构鉴定为 villosutine (1) (图
1).


图 1 从展毛大渡乌头中分离得到的生物碱
Figure 1 The alkaloids isolated from Aconitum franchetii var. villosulum


图 2 化合物 1的关键 HMBC 与 1H-1H COSY 相关 图 3 化合物 1 的关键 NOESY 相关
Figure 2 Key HMBC and
1
H-
1
H COSY correlations of compound 1 Figure 3 Key NOESY correlations of compound 1

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表 1 化合物 1 核磁共振图谱数据 (600 MHz for 1H NMR, 150 MHz for 13C NMR, CDCl3)
Table 1

NMR spectroscopic data of compound 1 (600 MHz for
1
H NMR, 150 MHz for
13
C NMR, CDCl3)
No.
1
H NMR (J/Hz)
13
C NMR No.
1
H NMR (J/Hz)
13
C NMR
1
2

3
4
5
6
7
8
9
10
11
12

13
14
15

16
17
18

3.10 t (6.6)
2.32 m
1.98 m
3.76 m
—
3.03 m
4.03 d (6.6)
2.10 d (3.0)
—
2.85 m
2.06 m
—
2.05 m
2.57 m
—
4.78 d (5.4)
2.31 m
3.02 m
3.36 m
2.84 m
3.50 ABq (9.0)
3.63 ABq (9.0)
82.3 d
33.6 t

71.8 d
43.3 s
48.8 d
83.4 d
47.3 d
85.8 s
44.8 d
40.9 d
50.4 s
35.5 t

74.8 s
78.7 d
39.7 t

83.5 d
61.7 d
77.1 t

19

21

22
1
2
3
4
5
6
7
8
9
-COCH3
-COCH3
1-OCH3
6-OCH3
16-OCH3
18-OCH3
2.31 m
2.47 m
2.38 m
2.86 m
1.09 t (6.6)
—
7.51 m
7.39 m
7.38 m
7.39 m
7.51 m
—
6.41 d (16.2)
7.68 d (16.2)
—
1.77 s
3.24 s
3.19 s
3.29 s
3.51 s


47.6 t

48.9 t

13.5 q
134.3 s
129.1 d
128.2 d
130.6 d
128.2 d
129.1 d
166.7 s
118.1 d
145.6 d
169.9 s
22.4 q
55.9 q
58.1 q
59.3 q
58.9 q

2 实验部分
2.1 仪器与试剂
核磁共振谱(Brucker AVANCE DRX-600), 超高效液相色谱(ACQUITY UPLC I-Class)与四级杆飞行时间质谱
(Xevo G2-S QTof) (waters 公司), 紫外可见分光光度计(Shimadzu UV-2450), 傅立叶红外光谱仪(Thermo Fisher
Nicolet 6700), 自动精密旋光仪(Perkin-Elmer 341). 层析用 YMC 反相硅胶填料, 层析用氧化铝(上海陆都化学试剂
厂), 层析用硅胶 G 和 H(青岛海洋化工厂), 其余试剂为分析纯.
2.2 实验样品
展毛大渡乌头于 2014 年八月采自于四川省宝兴县硗碛乡, 标本经西南交通大学生命科学与工程学院宋良科教
授鉴定为毛茛科乌头属植物展毛大渡乌头(Aconitum franchetii var. villosulum)的干燥全草.
2.3 提取与分离
9.2 kg 展毛大渡乌头干燥全草, 粉碎为约 60-80 目粒度的粉末, 以 0.1 mol/L 的 HCL 溶液 50 L 冷浸 48 小时, 共
浸渍 7 次. 将浸渍液用氨水调节 pH 至 9~10, 用二氯甲烷萃取, 将萃取液减压浓缩, 得生物总碱约 100 g.
100 g 生物总碱, 经硅胶柱层析[100~200 目硅胶 500 g, 二氯甲烷-甲醇(1%二乙胺), V : V = 100 : 1→1 : 100]梯度
洗脱. 洗脱液经 TLC 检查合并为 A~F 六部分.
B 部分(41 g), 经[石油醚-丙酮(1%二乙胺), V : V = 30 : 1→5 : 1]洗脱的 B-1, B-2, B-3, B-4 四部分. B-1 经[石油醚-
丙酮(1%二乙胺), V : V = 50 : 1→5 : 1]洗脱得 franchetine (30 mg)以及 B-1-1, B-1-2, B-1-3, B-1-4 四部分, B-1-1 经反相
硅胶柱层析[甲醇-水, V : V = 40 : 60→100 : 1]得 13-hydroxyfranchetine (6 mg)及B-1-1-A和B-1-1-B两部分. B-1-1-A经

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碱性氧化铝[石油醚-丙酮, V : V = 30 : 1]洗脱得 leueandine (9 mg), B-1-1-B 经碱性氧化铝[石油醚-丙酮, V : V = 25 : 1]
洗脱得 kongboendine (4 mg). B-1-2 部分经[石油醚-丙酮(1%二乙胺), V : V = 20 : 1→1 : 1]反复柱层析得
14-debenzoylfranchetine (18 mg)和 chasmanthinine (29 mg). B-1-3部分经[石油醚-丙酮(1%二乙胺), V : V = 20 : 1→1 : 1]
梯度洗脱得到 B-1-3-A 和 B-1-3-B 两部分, 其中 B-1-3-A 中有结晶析出得 indaconitine (180 mg), B-1-3-B 部分先经正
相硅胶柱层析[石油醚-丙酮(1%二乙胺), V : V = 15 : 1→1 : 1]后经反相硅胶柱层析[甲醇-水, V : V = 40 : 60→100 : 1]得
villosutine (80 mg)和 chasmaconitine (23 mg). B-1-4部分用石油醚-丙酮(V : V = 1 : 1)重结晶, 得 talatisamine (3.5 g), 取
出结晶后剩余部分先经[石油醚-丙酮(1%二乙胺), V : V = 15 : 1→1 : 1]洗脱后经反相硅胶柱层析[甲醇-水, V : V = 30 :
70→100 : 1]洗脱, 最后经碱性氧化铝[石油醚-丙酮, V : V = 20 : 1]纯化得 mithaconitine (19 mg).
化合物 1 白色无定形粉末. [α]20 D +31.27 (c 0.55, CHCl3); HR-ESIMS 显示化合物分子式为 C36H49NO10 (m/z:
656.3433 [M+H]
+
, calcd for 656.3435); UV (CH3OH) λmax: 303 nm; IR (KBr) νmax: 3496, 2937, 2931, 2893, 2819, 1715,
1637, 1450, 1368, 1335, 1310, 1280, 1257, 1229, 1202, 1175, 1092, 1036, 985, 767cm
-1
;
1
H (600 MHz, CDCl3)及
13
C (150
MHz, CDCl3)数据: 见表 1.
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图文摘要

展毛大渡乌头全草中的新二萜生物碱




利用多种色谱分离方法从展毛大渡乌头(Aconitum franchetii var. villosulum)全草中分离得到一个新的 C19-二萜生
物碱, 经过 HR-ESIMS, 1D 和 2D NMR, IR 等波谱技术, 将化合物鉴定并命名为 villosutine.