全 文 ：黄花乌头中一个 C20二萜生物碱的结构分析
杨春华1 ,刘静涵1* ,相秉仁 1 ,吕　扬 2 ,王　诚 2 ,郑启泰 2
( 1. 中国药科大学 ,江苏 南京　 210009;　 2. 中国医学科学院 中国协和医科大学药物研究所 ,北京　 100050)
摘　要: 目的　研究黄花乌头 Aconitum coreanum 中的一个 C20二萜生物碱。方法　采用氧化铝柱层析分离 ,通过理
化鉴定和波谱分析确定化学结构。并经单晶 X射线衍射分析确证。结果　从黄花乌头中获得一个新的 C20二萜生物
碱 (关附子素 )。 结论　关附子素是首次从该植物中得到的新化合物。
关键词: 黄花乌头 ;二萜生物碱 ;关附子素
中图分类号: R284. 1　　　文献标识码: A　　　文章编号: 0253 2670( 2002) 03 0201 03
Guan Fu base K, new diterpene alkaloid fromAconitum coreanum
YANG Chun-hua1 , L IU Jing-han1 , X IANG Bing-ren1 , LU
··
Yang2 , WAN G Cheng2 , ZHENG Qi-tai2
( 1. China Pha rmaceutical Unive rsity , Nanjing Jiangsu 210009, China; 2. Institute of Ma teria Medica,
Chinese Academy of M edical Sciences and Peking Union Medical Co lleg e, Beijing 100050, China)
Abstract: Object　 To study the structure of the alkaloid isola ted from the roo t of Aconi tum coreanun
( Lé vl. ) Rapaics. Methods　 Iso lation and purification o f the alkaloid were carried out on a luminum oxide
column, the structure o f the alkaloid wa s elucidated by ph ysico chemical properties, spectral ana lysis and
X-ray dif fraction analy sis. Results　 Guan Fu base K is a C20 di terpene alkaloid. Conclusion　 Guan Fu base
K w as first obtained from this plant.
Key words: Aconi tum coreanum ( Lé vl. ) Rapaics; diterpene alkaloid; Guan Fu base K
　　毛茛科乌头属植物黄花乌头 Aconitum corea-
num ( Lé vl. ) Rapaics的块根具有抗心律失常等功
效。从中已分离出 20余种二萜生物碱 [1～ 6 ]。本文报
道另一个新生物碱 ,呈无色针状 (丙酮 )。 根据 IR、
MS、 2D-NMR数据并参照文献 ,推定其结构 ,命名
为关附子素 ( Guan Fu base K)。再经单晶 X射线衍
射进一步分析确证。关附子素是首次从该植物中得
到的新化合物 ,为 Hetisine类型重排成 Adaman-
tane型产物。
1　材料与仪器
熔点用 X T-4熔点测定仪测定 (温度未校正 ) ,
红外光谱用 Nicolet Impact 410型红外光谱仪测定 ,
核磁共振用 Bruker DPX 300型核磁共振仪测定 ,质
谱用 HP-1100型 LC /ESI /M S测定。柱层析用氧化
铝由上海五四化工厂生产 ,核磁共振谱测定用溶剂
为 CHCl3+ DMSO。
2　提取与分离
原药粉末用 95%乙醇回流提取 3次 ,合并提取
液 ,浓缩至无醇味 ,加入 1% HCl,过滤 ,滤液加浓氨
水碱化 ,立即用乙酸乙酯萃取 ,浓缩拌样 ,氧化铝柱
层析 ,石油醚 -乙酸乙酯梯度洗脱 ,在乙酸乙酯部分
得关附子素。
3　结构鉴定
关附子素比旋光度 [α]30D+ 50°( c 0. 5,乙醇 ) , mp
242℃ ,相对分子质量 345. 3并结合 1H、 13 C谱确定
其分子式为 C20 H27 NO4。 IRνKBrmax ( cm- 1 ): 3 396( -
O H) , 1 119( C- O) , 3 000左右无不饱和 H, 1 700和
1 600左右无强吸收 ,表明该化合物不含羰基和碳碳
末端双键的吸收 ,初步推断可能不是典型的 C20二萜
生物碱 (含环外双键 ) [8 ]。
关附子素的相对分子质量同文献 [1 ]报道的关附
胺醇 ( tangutisine )相同 ,但薄层层析显示关附子素
的极性远小于关附胺醇。 由于关附子素的红外光谱
显示了 C- O键的存在 ,且提取生物碱时存在酸性
化学环境 ,文献 [7 ]报道过 Hetisine在酸性条件下典
型的重排反应 (图 1) ,因此我们怀疑关附子素有可
能是关附胺醇的一种重排产物。
将关附子素13 C谱同 Hetisine的重排产物 (图 1-
·201·中草药　 Chinese T raditional and Herbal Drug s　 2002年第 33卷第 3期
收稿日期: 2001-09-18作者简介:杨春华 ( 1976-) ,中国药科大学药物分析专业 99级硕士研究生。
* 联系人　 Tel: 025-3271328
图 1　 Hetisine的重排反应
b, c)的 13 C谱比较 ,同时参考 tangutisine[ 9]的图谱解
析 ,初步解析关附子素的 1H-13 C DEPT谱 (表 1)及 2D
1
H-
1
HCO SY谱 (表 2)表明: 20个 C中包含 5个季 C
(δ) 79. 0, 74. 4, 70. 0, 44. 0, 37. 6; 7个叔 C(δ) 93. 7,
74. 1, 72. 3, 65. 7, 63. 8, 57. 7, 52. 4; 6个仲 C (δ)
63. 6, 40. 5, 38. 5, 36. 1, 33. 0, 31. 3及 2个甲基 (δ)
30. 0, 28. 9。最低场的 13C(δ) 93. 7显示该 C同 2个 O
相连 ,为 11位 C。 1 H-1HCOSY图谱上能显示 6H同
20H呈“W”型相关 , 1 aH同 3 aH呈“W”型相关。
表 1　 1H-13CDEPT谱
C号 化学位移 相关 H号 相关 H的化学位移
　　 1 31. 3 　 1 a, 1 b 2. 17, 1. 40
2 65. 7 2 b 4. 02
3 38. 5 3 a, 3 b 1. 40, 1. 34
4 37. 6
5 57. 7 5 1. 47
6 63. 8 6 3. 10
7 33. 0 7 a, 7 b 1. 79, 1. 20
8 70. 0
9 52. 4 9 1. 54
10 44. 4
11 93. 7 11 4. 80
12 36. 1 12 a, 12 b 1. 73, 1. 63
13 74. 1 13 3. 65
14 74. 4
15 40. 5 15 a, 15 b 1. 42, 1. 70
16 79. 0
17 28. 9 17 1. 04
18 30. 0 18 0. 90
19 63. 6 19 a, 19 b 3. 17, 2. 42
20 72. 3 20 3. 40
　　由此推断关附子素的分子结构 (图 2a)。
a-关附子素　 b-关附胺醇
图 2　关附子素和关附胺醇的化学结构式
4　结构确证
为确定关附子素的结构醚键形成位置 ,采用了
单晶 X射线衍射分析法。关附子素的晶体呈无色透
表 2　 1H-1HCOSY谱
C号 H的化学位移 相关 H号 相关 H的化学位移
　 1 a 2. 17 1 b, 2 b, 3 a( W )* 1. 40, 4. 02, 1. 40
1 b 1. 40 1 a, 2 b 2. 17, 4. 02
2 b 4. 02 1 a, 1 b, 3 a, 3 b 2. 17, 1. 40,
1. 40, 1. 34
3 a 1. 40 1 a, 2 b, 3 b 2. 17, 4. 02, 1. 34
3 b 1. 34 2 b, 3 a 4. 02, 1. 40
5 1. 47
6 3. 10 7 a, 7 b, 20( W )* 1. 79, 1. 20, 3. 40
7 a 1. 79 6, 7 b 3. 10, 1. 20
7 b 1. 20 6, 7 a 3. 10, 1. 79
9 1. 54 11 4. 80
11 4. 80 9 1. 54
12 a 1. 73 12 b, 13 1. 63, 3. 65
12 b 1. 63 12 a, 13 1. 73, 3. 65
13 3. 65 12 a, 12 b 1. 73, 1. 63
15 a 1. 42 15 b 1. 70
15 b 1. 70 15 a 1. 42
17 1. 04
18 0. 90
19 a 3. 17 19 b 2. 42
19 b 2. 42 19 a 3. 17
20 3. 40 6( W )* 1. 47
　　* 1H-1HCO SY图谱上能显示 6H同 20H成“W”型相关 ; 1a H同
3a H呈“ W”型相关。
明块状 , X衍射实验用晶体大小为 0. 10 mm× 0. 20
mm× 0. 50 mm ,属单斜晶系 ,空间群为 C2,晶胞参
数: a= 23. 527 0( 17) , b= 6. 241 0( 9) , c= 13. 640 0
( 9)• ,β= 119. 685( 3)°。晶胞体积为: V= 1 739。 95
( 18)• 3 ,晶胞内分子数 Z= 4。
用 M AC DIP-2030K面探测仪收集衍射强度数
据 ,实验条件为: MoKα辐射 ,石墨单色器 ,晶体与
IP板距离 d= 100 mm,管压 50 kV ,管流 50 mA,ω
扫描 ,最大 2θ角为 50. 0°,扫描范围为 0～ 180°,回摆
角度为 5°,间隔为 5°,扫描速度为 1. 2°/min。每个画
面扫描 2次 ,总计摄取 36幅图象 ,独立衍射点为
1 600个 ,可观察点 (|F|2≥ 8σ|F|2 )为 1 599个。
在微机上用直接法解析晶体结构 ,在 E图上获
得 24个非氢原子位置 ,交迭使用最小二乘法和差值
Fourier法获得其它非氢原子位置。使用最小二乘法
修正结构参数并判别原子种类 ,用几何计算法和差
值 Fourier法交迭计算获得氢原子位置 ,最终可靠
因子 Rf= 0. 073, RW= 0. 077(w= 1 /σ|F|2 )。最终确
定每不对称单位化学计量式为 ( C20 H27 NO4 )·
( H2O) 0. 5 ,化合物的计算相对分子质量 (不含结晶
水 )为 345. 44。晶体密度计算值 1. 358 g /cm3。相应
分子结构与图 2a一致 ,确证了四谱解析结果正确。
X衍射分析还表明: 晶态下每个关附子素含有
0. 5个结晶水。关附子素分子呈笼状结构 ,分子骨架
·202· 中草药　 Chinese T raditional and Herbal Drug s　 2002年第 33卷第 3期
由 A～ F等环稠合而成 ,其中六元环 A、 B、 C、 F(椅
式 ) , D(船式 ) ;五元环 E(信封式 ) ; A /B、 B /C均呈反
式。晶态下分子排列属第一类空间群 ,故具有旋光活
性。 分子内存在氢键联系 04…… N( x , y , z): 2. 639
• ,分子间氢键联系为: 01…… 03( 1 /2- x , - 1 /2+
y , - z): 2. 921• ;分子与结晶水间氢键为: 01……
0W ( 1 /2+ x , 1 /2+ y , z): 2. 860• , 01…… 0W ( 1 /
2- x , 1 /2+ y , - z): 2. 860• 。晶态下以氢键和范德
华力维系分子在空间的稳定排列。
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人参四逆汤活性成分的分离和鉴定
徐雅娟 ,赵宏峰 ,司云珊 ,解生旭 ,韩　冬 ,徐东铭
(吉林省中医中药研究院 ,吉林 长春　 130021)
摘　要: 目的　研究人参四逆汤的活性成分。方法　利用硅胶色谱柱分离技术 ,通过理化方法及光谱分析鉴定其化
学结构。结果　从人参四逆汤水溶液中 ,分得 7个化合物 ,分别鉴定为人参皂苷 -Rb1、 -Rb2、 -Rc、 -Rd、 -Re、 -Rg1和尿
嘧啶。 结论　首次从人参四逆汤水溶液中分得这些化合物。
关键词: 人参四逆汤 ;人参皂苷 ;尿嘧啶
中图分类号: R284. 1　　　文献标识码: A　　　文章编号: 0253 2670( 2002) 03 0203 02
Isolation and structural elucidation of active constituents in GINSENG SINI TANG
*
XU Ya-juan, ZHAO Hong-feng , SI Yun-shan, X IE Sh eng-xu, HAN Dong , XU Dong-ming
( Jilin Academ y of TCM , Changchun Jilin 130021, China )
Abstract: Object　 To study the chemical consti tuents of GIN SEN G SIN I T ANG. Methods　 The ac-
tiv e consti tuents were isolated and puri fied by chroma tog raphic methods and thei r st ructures w ere identi-
fied by physicochemical properties and spect ral data. Results　 Seven compounds w ere obtained and th ey
a re ginseno side-Rb1 , -Rb2 , -Rc, -Rd, -Re, Rg1 and uracil respectively. Conclusion　 All these compounds
w ere fi rst obtained from GIN SEN G SIN I T AN G.
Key words: GIN SENG SINI TANG; ginsenoside; uracil
*
GIN SEN G SIN I T ANG is Chinese herbal decoction w ith the function of recuperating depleted yang
and rescuing the patient f rom collapse.
　　人参四逆汤是收载于《伤寒论》等中医典籍中的
经典方 ,是中医回阳救逆的代表方剂 ,多年来有一些
药效学方面的研究报道 ,但尚未见其活性成分的研
究报道 ,我们曾报道用薄层扫描法探讨干姜和甘草
对附子中 3种双酯型二萜类生物碱 (乌头碱、中乌头
碱和次乌头碱 )的含量的影响 ,探讨干姜和甘草对附
子的减毒作用 [1 ]。 又报道用 ESI /M Sn、 MALDI-
TOF /M S等质谱技术 ,分析和测定人参四逆汤活性
·203·中草药　 Chinese T raditional and Herbal Drug s　 2002年第 33卷第 3期
收稿日期: 2001-05-28基金项目:国家攀登计划预选课题资助项目作者简介:徐雅娟 ( 1964-) ,女 , 1990年获医学硕士学位 ,主任药师 , 1986年以来主要从事常用中药材的有效成分及质量控制研究及复方的药效物质基础研究。 近年发表研究论文 40余篇。 Tel: 0431-5952241-5628　　 E-mai l: yajuanx u@ yah oo. com