作者:林玲 陈东林 作者单位:(四川大学华西药学院,四川 成都 610044)
【摘要】 目的:分离纯化鉴定毛果甘青乌头中的生物碱成分。方法:药材室温下自然烘干后,粉粹,用酸提碱沉法提取总生物碱,然后用硅胶柱层析法分离得到单体生物碱,利用化学法和光谱法鉴定其结构。结果:分离鉴定得到了10个化合物的结构,其中有六个内酯型C19二萜生物碱、四个C20二萜生物碱。结论:得到了10个纯的单体生物碱。
【关键词】 毛果甘青乌头;分离;内脂型C19二萜生物碱
乌头属(Aconitum)植物属于毛茛科(Ranunculaceae),主要分布于北温带,全世界约350种,我国约170种[1],是该属植物资源最丰富的国家[2],主要分布于西南各省。该属植物中,中国药典正式收录作为药用的有两种,川乌(附子)和草乌,但实际作为药用者约40种[3],具有镇痛,镇静,祛风湿,治疗跌打损伤,止咳,解热等功效。
二萜生物碱是该属植物的主要及特征性化学成分。由于其结构复杂,生理活性显著,因而引起了植物化学工作者极大的兴趣。自上个世纪70年代以来,随着分析技术,特别是核磁共振技术在结构分析鉴定中的广泛应用,二萜生物碱的化学研究也得到了迅速的发展。迄今为止,已对160多种乌头属植物进行了化学研究,所得到的成分多为C19二萜生物碱。二萜生物碱不仅是该属植物的有效成分和毒性成分,而且也被认为是植化分类上的特征性化学成分[4]。由于其结构复杂,生理活性显著,因而引起了植物化学工作者极大的兴趣。近30年来,由于波谱技术在结构解析中的广泛应用,二萜生物碱的研究得到了迅速的发展。迄今为止,临床药用的二萜生物碱有草乌甲素、高乌甲素和3乙酰乌头碱等。
1实验部分
1.1仪器、材料及试剂
红外光谱用NicoletFTIR 2005XV仪测定,KBr压片;质谱用VGAutospel 3000型和Finigan LCQ型质谱仪测定;核磁共振谱用BruderACE 200和Varian UNION 400/54 核磁共振仪测定,溶剂为CDCl3,TMS为内标;旋光用Perkin Polarimeter 341型旋光光度仪测定;熔点仪用WRXTS显示热差分析仪测定(未校正)。薄层层析所用吸附剂为硅胶G以5‰CMC水溶液或5‰NaOH,5‰CMC溶液调板,105℃活化1小时使用,用改良的Dragendorff’s试剂和20%的硫酸乙醇显色;常压柱层析所用硅胶均为青岛海洋化工厂制品(10-40μ)。氯仿为工业氯仿重蒸,石油醚,丙酮,甲醇均为分析纯,成都化学试剂厂生产。
原植物2008年8月采自西藏那曲,由西藏食品药品检验所格桑索朗副主任药师鉴定。
1.2总生物碱的提取
5公斤毛果甘青乌头全草粉末,采用0.05mol·L-1的盐酸75L进行渗漉至渗漉液无生物碱反应。将渗漉液用浓氨水碱化PH大于10,再用乙酸乙酯(30L)萃取3次。合并乙酸乙酯层,减压蒸馏,回收溶剂得总生物碱浸膏30.1克。
1.3单体生物碱的分离
总生物碱30克,以CHCl3溶解,溶于CHCl3的部分抽干得生物碱Ⅰ(18.7 g),不溶于CHCl3的部分用甲醇溶解抽干得生物碱Ⅱ(12.0 g)。生物碱Ⅰ,以氯仿溶解,经胶柱层析(硅胶300g,环己烷-丙酮/5:1→1:1)梯度洗脱。洗脱液经TLC检查合并分为AD四个部分。
A部分 (3.1 g)经硅胶柱层析 (硅胶20g,环己烷-丙酮/5:1)洗脱得单体6benzoylheteratisine (15 mg)、A1和A2。A1经反复胶柱层析 (环己烷-丙酮4:1)洗脱得6acetylheteratisine (36 mg),A2经胶柱层析 (环己烷-丙酮/5:1→3:1)梯度洗脱得6benzoylheteratisine (0.24 g) 和heteratisine (1.09 g)。
B部分 (2.9 g)经胶柱层析 (石油醚-乙酸乙酯/3:1→1.5:1)梯度洗脱得B1、B2 和B3。B1部分经胶柱层析先用 (环己烷-丙酮/3:1)为洗脱剂再用(氯仿-甲醇-二乙胺/99:1:1)为洗脱剂洗脱得dehydroheteratisine (0.82 g)。同样洗脱剂处理B2部分,得dehydroheteratisine (19 mg)。B3 经硅胶柱层析 (环己烷-丙酮/4:1)洗脱得dihydrogeyerine (10 mg)。
C部分 (2.6 g)经胶柱层析 (环己烷-丙酮/4:1→3:1)梯度洗脱得C1和C2。C1部分经胶柱层析 (环己烷-丙酮/5:1→3:1)梯度洗脱得tongolinine (27 mg)以及tongolinine和venulol 的混合物,经反复胶柱层析(环己烷-丙酮/4:1)得venulol (18 mg), C2部分经胶柱层析 (氯仿-甲醇-二乙胺/98:1:0.5)得heterophylline (11 mg),以及heterophylline和dihydrogeyerine混合物,经制备薄层层析得dihydrogeyerine (8 mg)。
D部分 (2.0 g)经反复胶柱层析(氯仿-甲醇/95:5)得heteratisine (14 mg) 和guanfu base Z (14 mg)。
生物碱Ⅱ (12.0 g)未分离得到单体生物碱。
1.4单体生物碱的结构测定
毛果甘青乌头(Aconitum tanguticum(Maxim.)Stapf var.trichocarpum Hand.-Mazz)是甘青乌头的一个变种,属于乌头属(Aconitum)植物[5-6]。对其化学成分的研究尚属于首次。从西藏那曲产的毛果甘青乌头中分得10个化合物。其中有六个内酯型C19二萜生物碱、以及四个C20二萜生物碱[7],并应用IR、MS、HRMS、1HNMR、13CNMR、DEPT等光谱法和化学法鉴定了其化合物的结构为:6acetylheteratisine(1)[8], 6benzoylheteratisine(2)[8], dehydroheteratisine(3)[9], heteratisine(4)[8], heterophyllidine(5)[10], heterophylline(6)[10],dihydrogeyerine(7)[11], guanfu base Z(8)[12], tongolinine(9)[13], and venulol(10)[14]。(见表1)
1.4.16acetylheteratisine(1)
白色无定形粉末; ESIMS m/z: 434[M+H]+,分子式为C24H35NO6; 1HNMR (400 MHz,CDCl3), ??: 0.87 (3H, s, H318),1.04 (3H, t, J = 7.2 Hz, NCH2CH3),2.08 (3H, s, OAc), 3.15(1H, t, J = 9.6 Hz), 3.23 (1H, d, J = 8.2 Hz), 3.32 (3H, s, OCH3), 3.58 (1H, d, J = 3.6 Hz, H17) 3.82 (1H, d, J = 12.4 Hz ), 4.74 (1H, m), 5.32 (1H, d, J = 6.8 Hz), 13CNMR数据见表2。将该化合物的理化性质和波谱数据与文献[8]对照,可确定其结构。表1 甘青乌头中生物碱结构及分子式
白色无定形粉末,ESIMS m/z:496 [M+H]+,分子式为C29H37NO6; 1HNMR (400 MHz,CDCl3) ??: 0.92 (3H, s, H318),1.07 (3H, t, J = 7.2 Hz, NCH2CH3),3.29 (3H, s, OCH3),3.48 (1H, q, J = 10.4 Hz),7.48 (2H, t, J = 7.2 Hz,Bz), 7.56 (1H, m,Bz), 8.09 (2H, m, J = 4 Hz,Bz)13CNMR数据见表2。将该化合物的理化性质和波谱数据与文献[8]对照,可确定其结构。
1.4.3dehydroheteratisine(3)
白色无定形粉末; ESIMS m/z:390 [M+H]+,分子式为C22H31NO5;1HNMR (400 MHz,CDCl3), ??: 0.93 (3H, s, H318),1.08 (3H, t, J = 6.8 Hz, NCH2CH3),3.18 (1H, d, J = 13.2 Hz), 3.32(3H, s, OCH3), 3.74 (1H, s, H17), 3.88 (1H, s), 4.78 (1H, t, J = 8 Hz),13CNMR数据见表2。将该化合物的理化性质和波谱数据与文献[9]对照,可确定其结构。
1.4.4heteratisine(4)
白色无定形粉末; ESIMS m/z:392 [M+H]+,分子式为C22H33NO5; 1HNMR (400 MHz,CDCl3),: 0.98 (3H, s, H318),1.04 (3H, t, J = 6.8 Hz, NCH2CH3),3.14 (1H, t, J = 8 Hz), 3.27 (3H, s,OCH3), 3.50 (1H, s, H17), 4.01 (1H, d, J = 7.6 Hz, H9), 4.42 (1H, s),4.50 (1H, m, H?6), 4.75 (1H, m, H13),4.82 (1H, s),13CNMR数据见表2。将该化合物的理化性质和波谱数据与文献[9]对照,可确定其结构。
1.4.5heterophyllidine(5)
白色无定形粉末; ESIMS m/z:378 [M+H]+,分子式为C21H31NO5;1HNMR (400 MHz,CDCl3), ??: 1.05 (3H, s, H318),1.08 (3H, t, J = 7.2 Hz, NCH2CH3),3.39 (1H, d, J = 1.2 Hz,H17), 3.79(1H, br s,H9), 3.93 (1H, d,J = 7.2 Hz), 4.59 (1H, d, J = 7.6 Hz), 4.84 (1H, s, J = 7.2 Hz),13CNMR数据见表2。将该化合物的理化性质和波谱数据与文献[10]对照,可确定其结构。表2 化合物1-5的13C NMR数据 (100MH, CDCl3)
白色无定形粉末; ESIMS m/z:362 [M+H]+,分子式为C21H31NO4; 1HNMR (400 MHz,CDCl3), ??: 0.92 (3H, s,H318),1.13 (3H, t, J = 7.2 Hz, NCH2CH3),3.30 (1H, d, w1/2=3Hz, H17), 3.82 (1H, d, J = 4 Hz, H9),4.86 (1H, m, H13), 13CNMR数据见表3。将该化合物的理化性质和波谱数据与文献[10]对照,可确定其结构。
1.4.7dihydrogeyerine(7)
白色无定形粉末; ESIMS m/z:430 [M+H]+,分子式为C25H35NO5;1HNMR (400 MHz,CDCl3), ??: 0.91 (3H, t, J = 7 Hz, H4’),1.19 (3H, d, J = 7 Hz, H5’),1.35 (3H, s, H318),1.38-1.58 (3H, m), 1.59 (1H, s), 1.99 (1H, s), 2.09 (1H, s), 2.93 (1H, br d,J = 15.3 Hz), 3.03 (1H, d, J = 11.9 Hz), 3.15 (1H, d, J = 11.9 Hz),3.73 (1H, s), 4.32 (1H, d,J = 9.0 Hz),4.76 (1H, s), 4.95 (1H, s), 5.17 (1H, d, J = 9.9 Hz),13CNMR数据见表3。将该化合物的理化性质和波谱数据与文献[11]对照,可确定其结构。
1.4.8guanfu base Z(8)
白色无定形粉末; ESIMS m/z:416 [M+H]+,分子式为C24H33NO5;1HNMR (400 MHz,CDCl3), ??: 1.07 (3H, s,H318),1.99 (3H, d, J = 6.8, 1.6 Hz),2.18 (3H, s),2.71, 2.90 (each 1H, d, J = 12, 16 Hz,H219), 3.13 (1H, d, J = 2 Hz), 3.34 (1H, s), 3.50 (1H, s, H20), 3.80 (1H, s), 4.15 (1H, s), 4.26 (1H, d,J = 12.4 Hz, H11), 4.71, 4.91 (1H, s, H217),5.19 (1H, br s),13CNMR数据见表3。将该化合物的理化性质和波谱数据与文献[12]对照,可确定其结构。
1.4.9tongolinine(9)
白色无定形粉末; ESIMS m/z:314 [M+H]+,分子式为C20H27NO2; 1HNMR (400 MHz,CDCl3),1.05 (3H, s, H318),3.54 (1H, t, J = 2.4 Hz,),4.05 (1H, s), 4.89 (1H, d,J = 2.4 Hz), 4.97 (1H, dd,J = 2.4, 1.2 Hz, H17), 7.41 (1H, d,J = 2.8 Hz, H19),13CNMR数据见表3。将该化合物的理化性质和波谱数据与文献[13]对照,可确定其结构。表3 化合物6-10的13C NMR数据 (100MH, CDCl3)
白色无定形粉末; ESIMS m/z:314 [M+H]+,分子式为C20H27NO2; 1HNMR (400 MHz,CDCl3),1.37 (3H, s, H318),2.03 (1H, s), 2.07 (1H, s), 2.30 (1H, d, J = 4.5 Hz), 2.50 (1H, br d,J = 4.6 Hz), 3.97 (1H, d, J = 4.5 Hz,),13CNMR数据见表3。将该化合物的理化性质和波谱数据与文献[14]对照,可确定其结构。
3讨论与结论
毛果甘青乌头为甘青乌头变种,属于藏药常用药,至今未见其成分研究的报道,本课题主要研究了其生物碱化学成分,从中分离鉴定得到了10个化合物的结构。其中有六个内酯型C19二萜生物碱、以及四个C20二萜生物碱,结构类型较为独特,丰富了植物分类学的内容。
我们也对已报道的化合物药理活性作了文献调研,发现其主要成分都含有强心和抗心率失常作用,但药理作用研究不全面,全草作为藏药主要用于散热,却未见对单体化合物此种功效的研究,文献研究为进一步研究未见报道的化合物的活性提供了方向,也为该药的临床运用提供了一定的科学依据。
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