全 文 ：四逆汤中脂类生物碱来源于酯交换反应的研究
王　勇1, 宋凤瑞2, 刘志强2, 刘淑莹2Ξ
(11 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; 21 中国科学院
长春应用化学研究所 新药研究室, 吉林 长春　130024)
摘　要: 目的　研究附子中脂类生物碱 (脂碱)的溶解性, 确定四逆汤中脂碱的来源。方法　利用电喷雾离子阱质谱
分析比较生附子、四逆汤、煎煮后生附子药渣、生附子与半夏共煎液中的生物碱。结果　在四逆汤中检测到少量脂
碱, 在生附子与半夏共煎液中未检测到脂碱, 脂碱成为煎煮过生附子中的主要生物碱。结论　脂碱在加热条件下也
不溶于水, 在四逆汤中检测到的脂碱来源于双酯型生物碱的酯交换反应。
关键词: 四逆汤; 附子; 电喷雾串联质谱; 酯交换反应
中图分类号: R 28411　　　文献标识码: A 　　　文章编号: 0253 2670 (2006) 01 0051 04
L ipo-a lka lo ids in Sin iD ecoction stemm ed from ester-exchange reaction s
W AN G Yong1, SON G Feng2ru i2, L IU Zh i2qiang2, L IU Shu2ying2
(11 Shenzhen Key L abo rato ry of M icrob ial Genetic Engineering Co llege of L ife Science, Shenzhen U niversity,
Shenzhen 518060, Ch ina; 21 T he N ew D rug L abo rato ry of Changchun Institu te of A pp lied Chem istry,
Ch inese A cadem y of Sciences, Changchun 130024, Ch ina)
Abstract: Objective　To study the so lub ility of lipo2alkalo ids from p repared acon ite roo t (R ad ix A 2
con iti L a tera lis P rep a ra ta) and iden t ify the sou rces of lipo2alkalo ids in Sin iD ecoct ion1M ethods　T he elec2
t ro sp ray ion iza t ion m ass spectrom etry w as emp loyed to analyze the alkalo ids in crude acon ite roo ts, Sin i
D ecoct ion, the gruffs of concocted acon ite roo ts and the decoct ion of p repared acon ite roo t and p inellia tu2
ber (R h iz om a P inellae ) 1Results　L ipo2alkalo ids w ere ob served in Sin i D ecoct ion, how ever, no lipo2
alkalo ids w ere found in the decoct ion of acon ite roo ts w ith p inellia tuber1 L ipo2alkalo ids w ere the dom inan t
componen ts in the gruffs of concocted acon ite roo ts1 Conclusion 　L ipo2alkalo ids are barely so lub le in bo il2
ing w ater1 T he alkalo ids ex isted in the Sin i D ecoct ion stem from the ester2exchange react ion s of d iester2
diterpeno id alkalo ids and fa t ty acid in the bo iling w ater1
Key words: Sin i D ecoct ion; p repared acon ite roo t (R ad ix A con iti L a tera lis P rep a ra ta) ; ES I2M Sn; es2
ter2exchange react ion
　　一般认为, 乌头碱类双酯型 (C 8 位乙酰基, C 14位
苯甲酰基) 二萜生物碱及其煎煮后的水解产物苯甲
酰单酯型生物碱是附子的主要活性成分。 1982 年
K itagaw a 等利用柱色谱分离和气相色谱2质谱联用
技术在川乌中发现了一类双酯型生物碱的C 8 位乙
酰基被亚油酸等长链脂肪酰基取代所形成的衍生
物, 命名为脂类生物碱 (脂碱) [1 ]。笔者利用电喷雾质
谱 (ES I2M S) 技术分析附子、草乌、草乌花和雪上一
枝蒿, 除检测到双酯型生物碱外, 还发现了一系列脂
碱, 并且以一种双酯型生物碱为母体可以衍生出多
种脂碱[2～ 4 ]。巧合的是, 笔者发现双酯型生物碱除发
生水解反应, 还发生酯交换反应生成脂碱[5 ]。
　　徐雅鹃等在人参四逆汤中检测到 3 种脂碱[6 ] ,
但在附子复方汤剂中是否含有其他脂碱和复方中脂
碱来源于溶解或化学反应或二者兼有等问题仍不清
楚。四逆汤由附子、干姜和甘草组成, 是中医经典方
剂。本实验以四逆汤为研究对象, 利用电喷雾质谱方
法分析和对比生附子、四逆汤、煎煮后附子和附子半
夏共煎液中的生物碱, 通过比较各生物碱相对量的
变化, 证明脂碱的不溶性, 即复方中的脂碱来源于双
酯型生物碱的酯交换反应。
1　仪器与试药
　　美国 F inn igan L CQ 电喷雾质谱仪。
　　生附子购于四川江油, 炙甘草、干姜、半夏购于
长春市药店, 经长春中医学院中药鉴定室姜大成教
授鉴定。试剂均为分析纯。乌头碱对照品购于中国
药品生物制品检定所, 批号 072029807。
2　方法
·15·中草药　Ch inese T radit ional and H erbal D rugs　第 37 卷第 1 期 2006 年 1 月
Ξ 收稿日期: 2005203225
基金项目: 深圳市科技计划资助项目 (200528)
211　生附子中生物碱的提取: 2 g 生附子用 100 mL
无水乙醇浸泡 48 h, 乙醇提取液用甲醇稀释 10 倍
后, 电喷雾质谱仪检测。
212　煎煮液中生物碱的提取: 分别取①3 g 生附
子; ② 3 g 生附子、6 g 炙甘草和 4 g 干姜; ③ 3 g 生
附子和 3 g 半夏。分别用 200 mL 蒸馏水煎煮两次,
每次 40 m in, 煎煮液合并, 总体积为 50 mL。向煎煮
液中加入 200 mL 无水乙醇, 24 h 后抽滤分离多糖
等大分子, 乙醇溶液减压蒸干后用 50 mL 蒸馏水溶
解, 用氨水调至 pH 10, 氯仿萃取 (30 mL ×3) 后合
并。氯仿溶液用甲醇稀释 5 倍后, 电喷雾质谱仪检测。
213　仪器条件: 毛细管温度为 180 ℃, 喷雾电压为
5 kV , 鞘气 (氮气) , 毛细管电压为 38 V , 注射泵流速
为 3 ΛL öm in。
3　结果和讨论
311　生附子中的二萜类生物碱: 电喷雾多级串联质
谱技术可以快速、灵敏地分析生物碱类天然产物。乌
头生物碱在电喷雾电离条件下形成质子化分子, 利
用该技术直接分析生附子乙醇提取液, 不仅发现了
已有报道的生物碱, 还发现了一系列新生物碱[2 ] , 见
图 1。生附子中的双酯型生物碱包括次乌头碱 (m öz
616)、中乌头碱 (m öz 632)、乌头碱 (m öz 646)、102
OH 2中乌头碱 (m öz 648) 和 102OH 2乌头碱 (m öz
662)。附子中主要的脂碱包括 82棕榈酰2苯甲酰中乌
头原碱 (m öz 828)、82亚油酰2苯甲酰中乌头原碱
(m öz 852)、82油酰2苯甲酰中乌头原碱 (m öz 854)、
82棕榈酰2苯甲酰乌头碱 (m öz 842) 和 82亚油酰2苯
甲酰乌头原碱 (m öz 866)。图 1 中, 中乌头碱为基峰,
提示它在生附子中质量分数量高。在脂碱中, 82亚油
酰2苯甲酰中乌头原碱等中乌头碱所对应的脂碱
(m öz 828、852、854)质量分数最高。
图 1　生附子中生物碱的 ESI-M S 图
F ig11　ESI-M S Spectrum of a lka lo ids from crude
Rad ix A con iti L a tera lis P rep a ra ta
312　四逆汤中的二萜类生物碱: 四逆汤中生物碱的
ES I2M S 见图 2, m öz 590 作为基峰被检测, 通过电
喷雾串联质谱分析, 确定其为苯甲酰中乌头原碱
(benzoylm esacon ine, BM , m öz 590) , 其他单酯型
生物碱包括苯甲酰次乌头原碱 (benzoylhypacon ine,
BH , m öz 574) 和苯甲酰乌头原碱 (benzoylacon ine,
BA , m öz 604)。在双酯型生物碱中, 仅观察到次乌
头碱 (HA , m öz 616)、102OH 2中乌头碱 ( 102OH 2
M A , m öz 648)和 102OH 2乌头碱 (102OH 2A C, m öz
662)。脂碱的离子峰丰度也显著降低, 分别为: 82棕
榈酰2苯甲酰次乌头原碱 (m öz 812)、82亚油酰2苯甲
酰次乌头原碱 (m öz 836)、82油酰2苯甲酰次乌头原
碱 (m öz 838)、82棕榈酰2苯甲酰去氧乌头原碱 (m öz
826)、82亚油酰2苯甲酰去氧乌头原碱 (m öz 850)、82
油酰2苯甲酰去氧乌头原碱 (m öz 852)、82棕榈酰2苯
甲酰乌头原碱 (m öz 842)、82亚油酰2苯甲酰乌头原
碱 (m öz 866)、82油酰2苯甲酰乌头原碱 (m öz 868)、
82棕榈酰2苯甲酰中乌头原碱 (m öz 828)、82亚油酰2
苯甲酰中乌头原碱 (m öz 852)和 82油酰2苯甲酰中乌
头原碱 (m öz 854) , 生附子四逆汤中生物碱的组成
与制附子四逆汤基本相近[7 ]。比较图 1 和图 2, 不难
发现在生附子中次乌头碱的质量分数很低, 也几乎
观察不到以次乌头碱为母核的脂碱 (m öz 812, 836
838) , 但在四逆汤中它们的质量分数却显著增加, 这
是因为次乌头碱比中乌头碱和乌头碱更容易生成脂
类生物碱, 这与使用对照品得到的结果一致[8 ]。
图 2　四逆汤中生物碱的 ESI-M S 图
F ig12　ESI-M S Spectrum of a lka lo ids in Sin iD ecoction
313　脂类生物碱的难溶性: 曾以制附子四逆汤为体
系说明脂碱的难溶性[8 ] , 现对生附子四逆汤进一步
说明。在复方中检测到的脂类生物碱种类多于生附
子, 提示复方中的脂类生物碱至少不完全来自于生
物碱的溶出。而脂碱的量较低的原因可能是脂碱溶
出后大部分水解为单酯型生物碱, 或者脂碱在煎煮
过程中的溶出率很低。如为后者所致, 则脂碱将仍残
留在药材组织中, 因此利用 ES I2M S 对四逆汤中附
子的药渣进行分析。见图 3。可见, 脂碱的量最高, 单
酯型生物碱次之, 还检测出HA (m öz 616)、102OH 2
M A (m öz 648) 和 102OH 2A C (m öz 662) 等双酯型
·25· 中草药　Ch inese T radit ional and H erbal D rugs　第 37 卷第 1 期 2006 年 1 月
生物碱, 但其量较低。这些结果说明脂碱成为煎煮后
附子中的主要生物碱, 在煎煮过程中不易溶出。因为
双酯型生物碱与酯碱在结构上的唯一差别在于C 8
位取代基是长链脂肪酰基或乙酰基, 所以C 8 位长链
脂肪酰基显著降低脂碱的水溶性。比较图 1 和图 3,
四逆汤中的脂碱和生附子组织中的脂碱在组成上亦
有差别, 酯交换反应不仅发生在煎煮液中, 也发生在
附子的药材组织中。
图 3　煎煮后生附子药渣中生物碱的 ESI-M S 图
F ig13　ESI-M S Spectrum of a lka lo ids in gruff s of
crude Rad ix A con iti L a tera lis P rep a ra ta
bo iled from Sin iD ecoction
4　四逆汤中脂碱完全来源于酯交换反应的证据
　　因为中药复方煎煮过程是否生成新物质一直是
人们关注的热点, 关系到有效成分或先导化合物的
发现, 因此四逆汤中的脂碱在多大程度上来源于溶
出对理解含附子和乌头碱类中药复方的化学基础具
有实际意义。曾以制附子为体系定性地说明脂碱的
难溶性, 同时, 在生附子中次乌头碱及以其为母核的
脂碱的量很低, 但在四逆汤中的量却较高, 这也表明
脂碱是在煎煮过程中产生。但这些尚无法说明四逆
汤中的脂碱在多大程度上来源于溶解和化学反应。
解决此问题的关键是如何找到在加热煎煮附子过程
中不发生酯交换反应的体系, 这样就可以简单地研
究脂碱的溶出性。因此通过控制反应条件在纯水和
复方中药中都找到了这样的体系。
　　将双酯型生物碱对照品和脂肪酸在纯水中加
热, 发现在弱酸性条件下 (pH 5～ 6) , 双酯型生物碱
不仅会水解为单酯型生物碱, 还有一部分转化成脂
碱, 即 C 8 乙酰基不仅水解为羟基, 还有一部分被脂
肪酰基取代。而四逆汤的 pH 值为 5131, 也为弱酸
性, 与模拟体系相符。
　　另一方面, 研究表明, 在较强酸性条件下 (pH <
4) , 乌头碱等双酯型生物碱与长链脂肪酸在纯水中
即使加热沸腾 2 h 也不发生酯交换反应生成脂碱
(数据未给出)。半夏因含有机酸而其煎煮液呈酸性,
因此, 分析了生附子和半夏的共煎液, 测得它们共煎
液的 pH 值是 3165。对共煎液中的生物碱进行电喷
雾质谱分析, 见图 4。双酯型生物碱只有少部分发生
水解, 仍是该共煎液中的主要生物碱, 更重要的是,
没有检测到任何脂碱。将生附子在 011 mo löL 盐酸
加热 40 m in 后用 ES I2M S 检测, 也没有发现脂碱
(图 5)。这些说明在酸性条件下, 双酯型生物碱不仅
图 4　附子和半夏共煎液中生物碱的 ESI-M S 图
F ig14　ESI-M S Spectrum of a lka lo ids in concoction
of Rad ix A con iti L a tera lis P rep a ra ta
and Rh izom a P inellae
图 5　附子在 011 molöL 盐酸煎煮液中生物碱的
ESI-M S 图
F ig15　ESI-M S Spectrum of a lka lo ids in decoction
of Rad ix A con iti L a tera lis P rep a ra ta
in 011 molöL HCl
未转化成脂碱, 生附子中的脂碱也没有溶出, 否则在
煎煮液中应检测到由于溶出的贡献而产生的脂碱。
由于溶出主要受加热时间、水的体积和煎煮次数等
因素影响, 并且也难以找到弱酸性抑制脂碱溶出的
化学解释, 所以认为脂碱在弱酸 (pH 1～ 4) 条件下
的不溶性可以作为其在中药复方 (pH 5～ 6) 中不溶
的证据。另一方面, 电喷雾串联质谱也可以进一步说
明在生附子四逆汤和生附子中检测到的脂碱虽然质
荷比相同, 但组成不同, 这里以两种离子为例, 见图
6 和图 7。在生附子中,m öz 850 离子主要由 82亚麻
·35·中草药　Ch inese T radit ional and H erbal D rugs　第 37 卷第 1 期 2006 年 1 月
图 6　生附子中m öz 850 和 852 离子的二级串联质谱
F ig16　M S2 Spectrum on m öz 850 and 852 ion s in crude
Rad ix A con iti L a tera lis P rep a ra ta
图 7　四逆汤中m öz 850 和 852 离子的二级串联质谱
F ig17　M S2 Spectrum on m öz 850 and 850 ion s
in Sin iD ecoction
酰2苯甲酰中乌头原碱组成 (串联质谱中对应m öz
572 离子) , 82亚油酰2苯甲酰去氧乌头原碱 (对应
m öz 572 离子) 的量很低, m öz 852 离子则对应单一
的 82亚油酰2苯甲酰中乌头原碱, 正如在前面分析
的, 生附子中的脂碱与和其具有相同母核的双酯型
生物碱在质量分数上具有正相关性; 但煎煮后, 这种
相关性发生明显变化,m öz 850 离子分别对应 82亚
油酰2苯甲酰去氧乌头原碱、82亚麻酰2苯甲酞中乌
头原碱和 82十九碳二烯酰2苯甲酰次乌头原碱 (对应
m öz 558 离子) 3 种脂碱, m öz 852 离子对应 82亚油
酰2苯甲酞中乌头原碱, 82油酰2苯甲酰中乌头原碱
(对应m öz 570 离子)和 82十九碳2烯酰2苯甲酸次乌
头原碱 (对应m öz 556 离子) 3 种脂碱。
　　由于脂碱在复方中的量很低, 结构又十分相似
并且没有对照品, 所以采用传统的植物化学分离方
法和常用的高效液相色谱法都难以对它们进行分
析, 而且在处理过程中还可能造成脂碱的损失。本实
验利用电喷雾质谱方法分析和对比不同的附子体系
中乌头类生物碱的质量分数, 可以证明四逆汤中的脂
类生物碱来源于剧毒性双酯型生物碱的酯交换反应,
也为含附子类中药复方的物质基础研究提供参考。
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3141
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