全 文 ：草乌中脂类生物碱在高温高压条件下的分解反应
辛杨１，刘志强２，盛伟３，王淑敏１
（１．长春中医药大学，吉林 长春 １３０１１７；
２．中国科学院 长春应用化学研究所 新药研究室，吉林 长春 １３００２２；
３．长春市二道区人民医院，吉林 长春 １３００３１）
［摘要］ 目的：分析高温高压条件下草乌中脂类生物碱的变化。方法：利用高温高压提取草乌中生物碱，利用电喷雾质
谱法对提取前后的脂类生物碱进行检测分析。结果：脂类生物碱在高温高压条件下发生分解反应，生成相应的水解型生物
碱。结论：利用电喷雾质谱法可以简便、快速地获得脂类生物碱分解前后的分子离子信息，直观的分析分解产物的生物碱类
别，为研究脂类生物碱与其他类型生物碱之间的相互转化提供新的方法。
［关键词］ 草乌；脂类生物碱；分解反应
［收稿日期］ ２００８０２１７
［基金项目］ 中国科学院知识创新工程项目（ＫＧＣＸ２ＳＷ２１３０６）
［通信作者］ 王淑敏，教授。Ｔｅｌ：（０４３１）８６１７５２０４，Ｅｍａｉｌ：ｍｉｎｓｈｕｗ
＠ｓｉｎａ．ｃｏｍ．ｃｎ
［作者简介］ 辛杨，２００６级硕士研究生，研究方向：中药质量控制及
标准化研究
草乌为毛茛科乌头属植物北乌头 Ａｃｏｎｉｔｕｍｋｕｓ
ｎｅｚｏｆｉＲｅｉｃｈｂ．的干燥块根，含有生物碱类，有机酸，
糖类［１］和挥发油［２］等成分。草乌中的生物碱是其
主要药效物质基础，按结构分为五类：双酯类、三酯
类、单酯类、胺醇类和脂类生物碱，其中双酯类和三
酯类生物碱毒性最强，但双酯类生物碱在碱性或加
热条件下会分解反应，生成水解型单酯类生物碱和
热解型单酯类生物碱以及胺醇类生物碱，毒性大大
降低。也有报道三酯类生物碱在一定条件下会与脂
肪酸发生酯交换反应生成脂类生物碱［３］，但脂类生
物碱的分解反应未见报道。本研究主要利用电喷雾
质谱分析检测草乌在高温高压煎煮过程中脂类生物
碱的化学反应。
１ 仪器与试药
ＬＣＱ型电喷雾质谱仪（美国 Ｆｉｎｎｉｇｎ公司）。草
乌购于呼和浩特市药店，经王淑敏教授鉴定为 Ａ．
ｋｕｓｎｅｚｏｆｉ的干燥根。试剂均为分析纯。
２ 方法
２．１ 质谱条件 毛细管温度２００℃；喷雾电压４５
ｋＶ；离子透镜补偿电压５Ｖ；碰撞能２０％ ～２４％；鞘
气（氮气）流速４０ａｒｂ；毛细管电压 －７Ｖ；注射泵流
速５μＬ·ｍｉｎ－１。
２．２ 乙醇提取液的制备 取草乌１０ｇ，加５０ｍＬ无
水乙醇超声提取３次，合并３次提取液，用甲醇稀释
１００倍，利用电喷雾质谱仪检测，结果见图１。
图１ 草乌乙醇提取液的电喷雾质谱
２．３ 高压提取液的制备 取草乌１０ｇ，加１０倍量
水，在１２０℃下煎煮提取３次，每次１ｈ，合并３次提
取液，取少量用甲醇稀释后进行电喷雾质谱检测，结
果见图２。
图２ 草乌高压提取液的电喷雾质谱
２．４ 高压提取后药渣中生物碱的电喷雾质谱检测
将２．３提取后的草乌药渣清洗干净，置于低温干燥
箱中干燥后，按２．２项下方法制备药渣提取液，用甲
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醇稀释１００倍，利用电喷雾质谱检测，结果见图３。
图３ 高压提取后药渣中生物碱的电喷雾质谱
２．５ 脂类生物碱部位分解前后的电喷雾质谱检测
将经乙醇提取、有机溶剂纯化得到的川乌脂类生物碱
部位，见图４；用无水乙醇溶解脂类生物碱部位，再用
水稀释后置于１２０℃下煎煮，分别在煎煮１，３ｈ时取
少量用甲醇稀释后进行电喷雾质谱检测，结果见图
５，６。
图４ 川乌脂类生物碱部位质谱
３ 结果与讨论
乌头类生物碱结构骨架见图７，文中相关生物碱
结构见表１。
图５ 川乌脂类生物碱部位１２０℃煎煮１ｈ后质谱
图６ 川乌脂类生物碱部位１２０℃煎煮３ｈ后质谱
图７ 乌头类生物碱结构骨架
表１ 相关生物碱结构
生物碱类型 生物碱名称 Ｒ１ Ｒ２ Ｒ３ Ｒ４ ［Ｍ＋Ｈ］＋
双酯类生物碱 乌头碱 Ｅｔ ＯＨ Ａｃｅｔｙｌ Ｈ ６４６
１０羟基中乌头碱 Ｍｅ ＯＨ Ａｃｅｔｙｌ Ｈ ６４８
３去氧乌头碱 Ｅｔ Ｈ Ａｃｅｔｙｌ Ｈ ６３０
脂类生物碱 ８亚油酰苯甲酰乌头原碱 Ｅｔ ＯＨ Ｌｉｎｏ Ｈ ８６６
８棕榈酰苯甲酰乌头原碱 Ｅｔ ＯＨ Ｐａｌ Ｈ ８４２
８亚油酰苯甲酰次乌头原碱 Ｍｅ Ｈ Ｌｉｎｏ Ｈ ８３６
８棕榈酰苯甲酰次乌头原碱 Ｍｅ Ｈ Ｐａｌ Ｈ ８１２
８亚油酰苯甲酰中乌头原碱 Ｍｅ ＯＨ Ｌｉｎｏ Ｈ ８５２
８棕榈酰苯甲酰中乌头原碱 Ｍｅ ＯＨ Ｐａｌ Ｈ ８２８
８亚油酰１０羟基苯甲酰乌头原碱 Ｅｔ ＯＨ Ｌｉｎｏ ＯＨ ８８２
单生酯物类碱 水解型苯甲酰次乌头原碱 Ｍｅ Ｈ ＯＨ Ｈ ５７４
水解型苯甲酰乌头原碱 Ｅｔ ＯＨ ＯＨ Ｈ ６０４
水解型苯甲酰中乌头原碱 Ｍｅ ＯＨ ＯＨ Ｈ ５９０
热解型去乙酰乌头碱 Ｅｔ ＯＨ Ｈ Ｈ ５８６
水解型去乙酰次乌头碱 Ｍｅ Ｈ Ｈ Ｈ ５５６
胺醇类生物碱 乌头原碱 Ｅｔ ＯＨ ＯＨ Ｈ ５００
中乌头原碱 Ｍｅ ＯＨ ＯＨ Ｈ ４８６
次乌头原碱 Ｍｅ ＨＯ Ｈ Ｈ ４７０
注：Ｌｉｎｏ亚油酰基，Ｐａｌ棕榈酰基；去乙酰乌头碱：８位与１５位间形成双键，１０羟基中乌头碱：１０位比乌头碱多一个羟基；胺醇类生物碱：１４位
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均为羟基取代。
图１表明，草乌生药中含有双酯类生物碱（乌头
碱、３去氧乌头碱、１０羟基中乌头碱），脂型生物碱（８
亚油酰苯甲酰乌头原碱、８棕榈酰苯甲酰乌头原碱）
及少量热解型单酯类生物碱（去乙酰乌头碱）。
图２表明，草乌高温高压煎煮液中已检测不到
双酯类及脂类生物碱，仅含有水解型单酯类生物碱
（苯甲酰乌头原碱）。双酯型生物碱峰的消失是由
于其在高温条件下不稳定，完全分解为单酯类生物
碱，但也不排除其发生酯交换反应生成脂类生物碱
而留在药渣中未被提出。至于草乌中原本含有的脂
类生物碱，由于其脂溶性较强，可能留在药渣中，也
可能是发生分解反应，生成了相应的双酯类或单酯
类生物碱。
为探明脂类生物碱的去向，对煎煮后的草乌药
渣进行了进一步的研究。图３表明，高温高压提取
后的草乌药渣中已检测不到脂类生物碱，结合以上
推测，说明脂类生物碱并不是未被提出，而一定是发
生了分解反应（包括水解反应和热解反应）。
为进一步研究脂类生物碱的分解反应，将从川
乌中提取纯化得到的脂类生物碱部位进行了同样的
处理（由于川乌中含有的脂类生物碱含量较高，并
且种类较多，故选择用川乌中的脂类生物碱部位验
证前面的结论）。图４是未经高温高压处理的脂类
生物碱部位电喷雾质谱图。图５，６是脂类生物碱经
过高温高压处理后的电喷雾质谱图，与图４相比，出
现了大量 ｍ／ｚ６０４、ｍ／ｚ５９０和 ｍ／ｚ５７４，其中 ｍ／ｚ
５９０分子离子作为基峰被检测；图６与图５相比，出
现了胺醇类生物碱（水解单酯型生物碱的分解产
物），说明脂类生物碱的分解反应程度与煎煮时间
有关。通过分子量可以初步推断脂类生物碱煎煮液
中的ｍ／ｚ６０４为苯甲酰乌头原碱，为证实 ｍ／ｚ６０４
确为苯甲酰乌头原碱，需对其串联质谱进行研究
（图８），并与苯甲酰乌头原碱的串联质谱（图９）进
行比较，结果二者二、三级串联质谱相同，说明 ｍ／ｚ
６０４确为苯甲酰乌头原碱，也就是说脂类生物碱与
双酯类生物碱的水解产物相同。按同理推断 ｍ／ｚ
５９０与ｍ／ｚ５７４分别为苯甲酰中乌头原碱、苯甲酰次
乌头原碱。
为确定生成的水解单酯型生物碱与脂类生物碱的对
应关系，由产物结构推反应物，产物ｍ／ｚ６０４的
图８ 脂类生物碱煎煮液中ｍ／ｚ６０４的二级串联质谱（ａ），三级串联质谱（ｂ）
图９ 苯甲酰乌头原碱的二级串联质谱（ａ），三级串联质谱（ｂ）
来源一定是 ８亚油酰苯甲酰乌头原碱（ｍ／ｚ ８６６）或是８棕榈酰苯甲酰乌头原碱（ｍ／ｚ８４２），下
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图１０ 脂类生物碱混合物中ｍ／ｚ８６６的二级串联质谱（ａ），三级串联质谱（ｂ）
图１１ 乌头碱的二级串联质谱（ａ），三级串联质谱（ｂ）
为确定生成的水解单酯型生物碱与脂类生物碱的对
应关系，由产物结构推反应物，产物ｍ／ｚ６０４的中生
物碱类型，可以说明草乌中脂类生物碱在高温高压
煎煮过程中发生了分解反应，分解反应以水解反应
为主。脂类生物碱转化为水解型单酯类生物碱的示
意图见图１２。
图１２ 脂类生物碱水解反应示意图
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草乌等乌头属植物中的生物碱按结构分为五种
类型，且各类型的药理作用不尽相同，通过本实验可
知脂类生物碱可向单酯类生物碱转化，那么在提取
和炮制此类中药过程中就可以获得单一类型的生物
碱为目标，从而得到临床应用更有针对性的中药提
取物或者炮制品。同时本实验利用电喷雾质谱法简
便、快速地获得了脂类生物碱分解前后的分子量信
息，直观的分析了分解产物的生物碱类别，为研究脂
类生物碱与其他类型生物碱之间的相互转化提供了
新方法。
［参考文献］
［１］ 孙玉军，陈彦，吴佳静，等．草乌多糖的分离纯化和组成性质研
究［Ｊ］．中国药学杂志，２０００，３５（１１）：７３１．
［２］ 赵英永，等．草乌中挥发油化学成分的研究［Ｊ］．中成药，２００７，
２９（４）：５８８．
［３］ 王勇，宋凤瑞，刘志强，等．草乌花煎煮过程中三酯型乌头生物
碱的酯交换反应［Ｊ］．中草药，２００６，３７（８）：１１５６．
ＤｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｒｅａｃｔｉｏｎｏｆｌｉｐｏａｌｋａｌｏｉｄｓｉｎＫｕｓｎｅｚｏｆｆ
ＭｏｎｋｓｈｏｏｄＲｏｏｔｕｎｄｅｒｈｉｇｈｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅａｎｄｐｒｅｓｓｕｒｅ
ＸＩＮＹａｎｇ１，ＬＩＵＺｈｉｑｉａｎｇ２，ＳＨＥＮＧＷｅｉ３，ＷＡＮＧＳｈｕｍｉｎ１
（１．ＣｈａｎｇｃｈｕｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｒａｄｉｔｉｏｎａｌＣｈｉｎｅｓｅＭｅｄｉｃｉｎｅ，Ｃｈａｎｇｃｈｕｎ１３０１１７，Ｃｈｉｎａ；
２．ＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＮｅｗＤｒｕｇＲｅｓｅａｒｃｈ，ＣｈａｎｇｃｈｕｎｌｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＡｐｐｌｉｅｄＣｈｅｍｉｓｔｒｙ，ＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ，
Ｃｈａｎｇｃｈｕｎ１３００２２，Ｃｈｉｎａ；３．Ｐｅｏｐｌｅ＇ｓＨｏｓｐｉｔａｌｏｆＥｒ＇ｄａｏＤｉｓｔｒｉｃｔｏｆＣｈａｎｇｃｈｕｎ，Ｃｈａｎｇｃｈｕｎ１３００３１，Ｃｈｉｎａ）
［Ａｂｓｔｒａｃｔ］ Ｏｂｊｅｃｔｉｖｅ：ＴｏａｎａｌｙｚｅｔｈｅｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆｌｉｐｏａｌｋａｌｏｉｄｓｉｎｔｈｅＫｕｓｎｅｚｏｆＭｏｎｋｓｈｏｏｄＲｏｏｔｕｎｄｅｒｈｉｇｈｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ
ａｎｄｐｒｅｓｓｕｒｅ．Ｍｅｔｈｏｄ：ＨｉｇｈｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅａｎｄｐｒｅｓｓｕｒｅｗａｓａｐｐｌｉｅｄｔｏｅｘｔｒａｃｔａｌｋａｌｏｉｄｓｉｎＫｕｓｎｅｚｏｆＭｏｎｋｓｈｏｏｄＲｏｏｔ，ａｎｄＥＳＩＭＳｗａｓ
ａｄｏｐｔｅｄｔｏｄｅｔｅｃｔｔｈｅｕｎｐｒｏｃｅｓｓｅｄａｎｄｔｈｅｐｒｏｃｅｓｓｅｄｌｉｐｏａｌｋａｌｏｉｄｓ．Ｒｅｓｕｌｔ：Ｔｈｅｌｉｐｏａｌｋａｌｏｉｄｓｗｅｒｅｄｅｃｏｍｐｏｓｅｄｕｎｄｅｒｈｉｇｈｔｅｍｐｅｒａ
ｔｕｒｅａｎｄｐｒｅｓｓｕｒｅ，ａｌｓｏｐｒｏｄｕｃｅｄｔｈｅｃｏｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇｈｙｄｒｏｌｙｚｉｎｇａｌｋａｌｏｉｄｓ．Ｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎ：Ｔｈｅｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆｍｏｌｅｃｕｌａｒｉｏｎｏｆｔｈｅｃｏｍｐｏ
ｎｅｎｔｓａｎｄｄｅｃｏｍｐｏｓｅｄｏｎｅｓｃａｎｂｅａｃｑｕｉｒｅｄｃｏｎｖｅｎｉｅｎｔｌｙａｎｄｑｕｉｃｋｌｙｂｙａｐｐｌｙｉｎｇＥＳＩＭＳａｎｄｔｈｅｔｙｐｅｓｏｆａｌｋａｌｏｉｄｓｃｏｍｉｎｇｆｒｏｍｔｈｅ
ｄｅｃｏｍｐｏｓｅｄｌｉｐｏａｌｋａｌｏｉｄｓｃａｎｂｅｉｎｄｅｎｔｉｆｉｅｄｉｎｔｕｉｔｉｏｎｉｓｔｉｃｌｙ，ａｌｓｏｃａｎｐｒｏｖｉｄｅｎｅｗｗａｙｆｏｒｒｅｓｅａｒｃｈｉｎｇｔｈｅｍｕｔｕａｌｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆａｌ
ｔｙｐｅｓｏｆａｌｋａｌｏｉｄｓ．
［ＫｅｙＷｏｒｄｓ］ ＫｕｓｎｅｚｏｆＭｏｎｋｓｈｏｏｄＲｏｏｔ；ｌｉｐｏａｌｋａｌｏｉｄｓ；ｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｒｅａｃｔｉｏｎ
［责任编辑 王亚君］
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