全 文 ：·1156· 中草菊 ChineseTraditionalandHerbalDrugs第37卷第8期2006年8月
制剂与质量
草乌花煎煮过程中三酯型乌头生物碱的酯交换反应
王 勇1，宋凤瑞2，刘志强2，刘淑莹2
(1．深圳大学生命科学学院深圳市微生物基因工程重点实验室，广东深圳 518060；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)
摘 要：目的 研究草乌花煎煮过程中脂类生物碱的变化。方法 利用电喷雾离子阱质谱分析，比较草乌花乙醇提
取液、草乌花单煎液和草乌花煎煮后残渣中的生物碱。结果 在草乌花单煎液中易溶于水的别那宁质量分数显著
提高，未检测到脂肪酸酯型生物碱，三酯型脂类生物碱成为煎煮过草乌花中的主要生物碱。结论在草乌花煎煮过
程中，双酯型和三酯型乌头生物碱除发生水解反应外，还发生酯交换反应生成双酯型和三酯型脂类生物碱。三酯型
乌头生物碱的Cs位乙酰基被各种长链脂肪酰基取代的酯交换反应为首次报道。
关键词：草乌花；酯交换反应；电喷雾串联质谱
中图分类号：R286．02 文献标识码：B 文章编号：0253—2670(2006)08—1156一03
Ester—exchangere ctionsf rtriesteraconitinesind coctingflowers
ofAconitumkusnezoffif
WANGYon91，SONGFeng—rui2，LIUZhi—qian92，LIUShu—yin92
(1．KeyLaboratoryofMicroorganismandGeneticEngineeringofShenzhenCity，CollegeofLifScience，Shenzhen
University，Shenzhen518060，China；2．NewDrugLaboratoryofChangchunInstitute
ofAppliedChemistry，Changchun130022，China)
Abstract：ObjectiveTostudyhowandwhythelipo—alkaloidschangedindecoctingheflowersof
Aconiturnkusnezoffii(FAK)．MethodsThealkaloidsinethanolextractofFAK，FAKdecoction，and
theresiduesofdecoctedFAKwereanalyzedancomparedbyelectrosprayionizationandemmass
spectrometry(ESI—MS”)．ResultsNolipo—alka oidsweredetectedinFAKdecoction，however，triester—
lipo—alkaloidsbecomethdominantcomponentsintheresiduesofFAKdecoction．ConclusionBesides
hydrolysisreactions，ester—exchangereactionsh pp nfordiester—aconitinesa dtriester—aconitinesinthe
decoctingofFAK．Itis hefirsttimetoreportthatC8-acetylisdisplacedbylongchainfattyacylfor
triester-aconitinesinthest r—exchangere ctions．
Keywords：theflowersofAconitumkusnezoffiiReichb．；ester—exchanger a tion；ESI—M9
草乌花(theflowerofAconitumkusnezoffii
Reichb．，FAK)是常用的蒙药，可不经炮制直接使
用。任玉琳等[1]从草乌花中分离出次乌头碱、中乌头
碱、10—OH一中乌头碱、3一乙酰一中乌头碱、3一乙酰一乌
头碱、3一乙酰一10—OH一乌头碱6种C。。二萜类生物碱
和别那宁。近来，电喷雾电离多级串联质谱(ESI—
MS”)被广泛用于分析生药及其煎煮液中的C。。二萜
生物碱。笔者应用ESI—MS”不仅在附子和草乌花中
发现了一系列新的乌头生物碱，还证实了双酯型二
萜生物碱在煎煮过程中发生酯交换反应生成双酯型
脂类乌头生物碱瞳~4]。由于乌头生物碱骨架相同，结
构相似，电离效率接近，质谱峰的相对丰度可表示各
生物碱质量分数口]。草乌花煎煮液中的成分与草乌
花(醇提液)显著不同，本研究表明原因在于发生了
双酯和三酯型乌头生物碱的酯交换反应，并提示该
反应有可能也发生在草乌中。
1仪器与材料
美国FinnignLCQ电喷雾质谱仪(ESI—MS”)。
草乌花购于内蒙古呼和浩特市药店，经长春中医学
院中药鉴定室姜大成教授鉴定为草乌Aconitum
kusnezoffiiReichb．的花序。试剂均为分析纯。
2方法与结果
2．1 仪器条件：毛细管温度180℃；喷雾电压5
kV；鞘气为氮气；体积流量60L／h；毛细管电压38
收稿日期：2005—10—21
基金项目：深圳市科技计划资助项目(200528)
作者简介：王勇(1970～)，男，吉林省四平人，博士，副教授，从事质谱学和中药化学研究。
Tel：(0755)26535432E—mail：wyong@SZU．edu．cn
万方数据
中草115ChineseTraditionalandHerbalDrugs第37卷第8期2006年8月·1157·
V；碰撞能42％；注射泵体积流量3弘L／min。
2．2溶液的制备：3g草乌花直接用50mL无水乙
醇提取，提取液用甲醇稀释100倍后进行电喷雾质
谱；草乌花4g，用150mL蒸馏水分别煎煮3次，急
火加热沸腾后中火加热保持沸腾，每次40min，所
得草乌花残渣用蒸馏水清洗滤过3次，晾干后用50
mL无水乙醇提取；所有实验均重复3次。
2．3草乌花乙醇提取液和草乌花煎煮液中的生物
碱：草乌花乙醇提取液的ESI—MS见图1。图可分为
m／z300～400，60071 、8009503个区域。第一
区域为质子化别那宁(m／z360)和乙酰别那宁(m／z
402)；第二区域为双酯和三酯型乌头生物碱，都具有
C。位乙酰基，C。。位苯甲酰基的乌头碱骨架，三酯型
生物碱的C。位亦为乙酰基；在m／z800～900区域，
检测到了一系列双酯型脂类生物碱(diester—lipo—
alkaloids)，而在m／z900～950区域，则对应以乌头
碱等为母核，C。位为乙酰基，C。位为脂肪酰基的一
系列三酯型脂类生物碱(triester—lipo—alkaloids)[3]。
质谱峰丰度提示，在草乌花中双酯型和三酯型乌头
生物碱是主要成分，三酯型脂类生物碱的量较低。
300 400 500 600 700 800 900 J 000
m|z
图1草乌花乙醇提取液的电喷雾质谱图
Fig·1ESI·MSSpectrumofethanolextractofFAK
草乌花煎煮液的MSI—MS全谱见图2。经串联
质谱分析，在草乌花的水煎液中检测到别那宁、11一
乙酰别那宁、乌头原碱、3一乙酰乌头原碱、苯甲酰乌
头原碱和双酯型生物碱6类生物碱[6]。值得注意的
是，与草乌花或附子单煎液不同[7]，在草乌花单煎液
中未检测到脂类生物碱。另一方面，对比图1和图
2，不难发现别那宁和3一乙酰一别那宁的质量分数显
著提高，这与乌头碱类生物碱的水解产物(m／z
486～606区域)应成为草乌花煎煮液中主要成分的
预期不符，提示在煎煮过程中，部分双酯型和三酯型
二萜生物碱发生酯交换反应生成了脂类生物碱。笔
者曾用分析煎煮后残留生物碱的方法证明附子中的
双酯型生物碱在煎煮过程中会发生酯交换反应[4]，
现用相同方法证明三酯型生物碱发生的酯交换
反应。
2．4 煎煮后草乌花中的残留生物碱与酯交换反应：
300350 400450 500550600650700
m／z
图2草乌花煎煮液中生物碱的电喷雾质谱图
Fig．2ESI-MSSpectrumofalkaloids
inFAKdecoction
见图3。与煎煮前相比，三酯型脂类生物碱(m／z900
以上区域)的丰度普遍增加，3～乙酰一8一棕榈酰一10—
OH一苯甲酰乌头原碱作为基峰(m／z900)被检测，而
其只能由3一乙酰一8一乙酰一10—OH一苯甲酰乌头原碱
(m／z704)经酯交换反应转化而来(棕榈酰基取代
乙酰基，质荷比增加196单位)，其他脂碱类同；在双
酯型脂碱中，8一棕榈酰一苯甲酰次乌头原碱(m／z
812)在煎煮前观测不到，煎煮后其质量分数也显著
升高。这些结果说明草乌花组织中的双酯型生物碱
和三酯型生物碱除溶出后发生水解反应外，大部分
未溶出而直接在草乌花组织上发生了酯交换反应，
而脂类生物碱难溶于水，因此仍残留在药渣组织中。
由于是草乌花单煎液，所以可以推断发生酯交换反
应的长链脂肪酸必来源于草乌花自身，三酯型脂类
生物碱的升高程度大于双酯型脂碱的原因应在于三
酯型乌头生物碱比双酯型乌头碱更难溶于水，因而
更容易发生酯交换反应。
Onn
350400450500550600650700750800850900950
m／z
图3 煎煮后草乌花中残留生物碱的电喷雾质谱图
Fig．3ESI—MSSpectrumofalkaloidsinresidues
ofdecoctedFAK
为进一步验证三酯型生物碱的酯交换反应，将
4g草乌花与lg棕榈酸共煎后，分析草乌花组织上
残留的生物碱，见图4。在低质量分数区域无明显变
化，但对应棕榈酸型脂类生物碱的m／z812、842、
886、900的质量分数明显增高，这些离子在二级串
万方数据
·1158· 中草菊 ChineseTraditionalandHerbalDrugs第37卷第8期2006年8月
联质谱中都失去一分子棕榈酸，说明棕榈酸取代乙
酸发生了酯交换反应。对比图3和图4，一个明显的
变化是m／z940离子消失。图5和图6是煎煮后草
乌花残渣中检测到的m／z900、940离子的二级串联
质谱，失去一分子棕榈酸相对分子质量为(256)和一
分子十九碳一烯酸(相对分子质量为296)是它们的
特征断裂，进一步说明了这两种离子分别对应3一乙
酰一8一棕榈酰一10—OH一苯甲酰乌头原碱和3一乙酰一8一
十九碳一烯酰一10—OH苯甲酰乌头原碱。在煎煮液
中存在大量棕榈酸的情况下，发生了棕榈酸与十九
碳一烯酸的竞争反应，因此，在草乌花与棕榈酸共煎
后的药渣中只检测到3一乙酰一8一棕榈酰一10—OH苯甲
酰乌头原碱(图4)。
900
28z
．⋯-360置一“¨．即t64t18528544J1．1．ilt．I。旋 924Py。．11662．⋯一剥．．平⋯。．儿ll 。 ll“““
300 400 500 600 700 800 900 1 000
mf：
图4与棕榈酸共煎煮后的草乌花药渣中残留生物碱的
电喷雾质谱图
Fig．4ESI—MSSpectrumofalkaloidsinre idues
ofFAKdecoctedwithpalmicacid
O‘4
584 s?s即。．91。． 1．1．．
图5煎煮后草乌花残渣中检测到的m／z900离子的
电喷雾二级串联质谱图
Fig．5Tandemmassspectrum(MS2)ofm／z900ions
detectedinresiduesofdecoctedFAK
3讨论
采用电喷雾质谱技术结合植物化学分离方法，
利用酯交换反应的特点和电喷雾串联质谱适合分析
乌头碱及其衍生物结构的优势，首次发现草乌花中
的三酯型生物碱在煎煮过程中C。乙酰基可以被脂
500 600 700 800 900 1 000
，／：
图6煎煮后草乌花残渣中检测到的m／z940离子的
电喷雾二级串联质谱图
Fig．6Tandemmassspectrum(MS2)ofm／z940ions
detectedinresiduesofdecoctedFAK
肪酰基取代生成三酯型脂类生物碱，该反应发生在
药材组织中而非煎煮液中。该结构可以很好地解释
草乌花可以不经炮制而直接使用的民间经验，因为
有很大部分的双酯型和三酯型生物碱经酯交换反应
生成了不溶于水的脂类生物碱。在草乌中也存在少
量三酯型乌头生物碱(数据未给出)，提示该反应也
有可能发生在草乌的煎煮过程中。
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5 《中草药》杂志被确认为允许刊载处方药广告的第一批医药专业媒体 5
l 》
≥ 据国家药品监督管理局、国家工商行政管理局和国家新闻出版总署发布的通知，《中草药》杂志作为第一批医≥
茗药专业媒体，允许发布“粉针剂、大输液类和已经正式发文明确必须凭医生处方才能销售、购买和使用的品种以及2
f；抗生素类的处方药”广告。 《
《 电话：(022)2747491323006821传真：23006821联系人：陈常青 §
万方数据
草乌花煎煮过程中三酯型乌头生物碱的酯交换反应
作者： 王勇， 宋凤瑞， 刘志强， 刘淑莹， WANG Yong， SONG Feng-rui， LIU Zhi-qiang，
LIU Shu-ying
作者单位： 王勇,WANG Yong(深圳大学生命科学学院,深圳市微生物基因工程重点实验室,广东,深圳
,518060)， 宋凤瑞,刘志强,刘淑莹,SONG Feng-rui,LIU Zhi-qiang,LIU Shu-ying(中国科
学院长春应用化学研究所,新药研究室,吉林,长春,130022)
刊名： 中草药
英文刊名： CHINESE TRADITIONAL AND HERBAL DRUGS
年，卷(期)： 2006,37(8)
被引用次数： 1次

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引证文献(1条)
1.辛杨.刘志强.盛伟.王淑敏 草乌中脂类生物碱在高温高压条件下的分解反应[期刊论文]-中国中药杂志 2009(17)


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