丽江乌头中二萜生物碱成分

尚语杉，刘 为，任佳俐，黄 帅，周先礼，高 峰

西南交通大学 生命科学与工程学院，成都 610031

乌头属植物多为传统中药，其主要成分是二萜生物碱。现代药理研究表明，二萜生物碱具有抗炎镇痛，抗心律失常，强心和杀虫等多种生物活性[1]。丽江乌头(AconitumforrestiiStapf)为毛茛科(Rannculaceae)乌头属植物，产于云南西部、四川西南部地区，块根有祛风除湿，温经止痛的功效,全草用于杀虫[2]。目前，从该植物中分离鉴定出的二萜生物碱共20余种，主要为乌头碱型C19-二萜生物碱[3-6]。迄今为止，未见丽江乌头活性成分研究的相关报道。但研究发现，乌头碱型生物碱的水平低于中毒剂量，则具有强心、抗心律失常作用，适当剂量的生物碱对心肌细胞损伤表现出保护作用，如乌头碱[7]和次乌头碱[8]能有效抑制H2O2诱导的大鼠心肌细胞氧化应激损伤和凋亡；川芎生物碱[9]和沙棘籽粕生物碱[10]对心肌缺血造成的心肌细胞损伤表现出保护作用。因此本文对丽江乌头进行了系统的植物化学研究，并同时考察了部分化合物对阿霉素诱导的H9c2心肌细胞损伤的保护活性，以期从该植物中发现具心肌细胞保护活性的生物碱。

1 材料、仪器与试剂

1.1 材料

丽江乌头于2018年8月采自云南省丽江市，由云南中医药大学李国栋副教授鉴定，标本(NO.2018HS0801)保存于西南交通大学生命科学与工程学院。

1.2 仪器与试剂

核磁共振波谱仪(Bruker AV 400,TMS为内标，CDCl3为溶剂)，超高效液相色谱(ACQUITY UPLCI-Class)与四级杆飞行时间质谱(Xevo G2-S QTof)联用仪(Waters公司)，Hei-vap digital G3旋转蒸发仪(Heidolph公司)。薄层层析硅胶GF254(青岛海洋化工厂)，柱层析硅胶G和H(200～400 目，青岛海洋化工厂)，碱性氧化铝(100～200目，天津致远化学试剂公司)。显色剂为碘蒸气和改良碘化铋钾溶液，所用试剂均为分析纯。

2 实验方法

2.1 提取与分离

丽江乌头块根(11.8 kg)阴干后粉碎，用95%乙醇在室温下冷浸5次，每次3天。合并滤液，减压浓缩得乙醇浸膏。浸膏用水溶解，稀盐酸调节pH至2～3，用石油醚萃取，每次4 L，共4次，合并萃取液，浓缩得石油醚萃取物。用氨水溶液将水层的pH调整至9～10后，用二氯甲烷萃取并浓缩得到总生物碱(140 g)。

总生物碱经硅胶柱层析，以二氯甲烷∶甲醇(100∶1→0∶1)梯度洗脱，得到A～G七个部分，A部分经硅胶柱层析(石油醚∶乙酸乙酯∶二乙胺50∶1∶0.05→0∶1∶0.05)梯度洗脱得到A1～A5五个部分。A1部分经硅胶柱层析(石油醚∶二乙胺100∶0.5→100∶2)，得化合物1(200 mg)和6(274 mg)。A2部分经硅胶柱层析(二氯甲烷∶甲醇10∶0.2→1∶1)，得化合物5(680 mg)和12(11 mg)。A3和A4部分经硅胶柱层析(石油醚∶二乙胺100∶0.6→1∶1)，得到化合物2(339 mg)、3(840 mg)和11(15 mg)。A5部分经硅胶柱层析(石油醚∶乙酸乙酯∶二乙胺10∶0.2∶0.1→1∶1∶0.5)，得到化合物9(312 mg)和13(12 mg)。E和F部分经硅胶柱层析(二氯甲烷∶甲醇10∶0.2→1∶1),得到化合物7(63 mg)和8(230 mg)。G部分经硅胶柱层析(石油醚∶二乙胺10∶0.2→1∶1)得到化合物14(63 mg)；经硅胶柱层析(二氯甲烷∶甲醇10∶0.2→1∶1)洗脱得到化合物4(33 mg)。

图1 化合物1～14的结构Fig.1 Structures of compounds 1-14

2.2 对阿霉素诱导的H9c2心肌细胞损伤的保护作用

采用MTT法测定H9c2心肌细胞存活率。取对数生长期的H9c2心肌细胞，经0.25%胰蛋白酶消化后，接种于96孔板内，每孔100 μL，6×104个细胞，孵育24 h后分组，各组均设6个复孔。空白组加入无细胞的培养液；正常组加入正常的心肌细胞；模型组加入8 μM的阿霉素处理细胞24 h；实验组加入浓度为40 μM的待测化合物，同时加入8 μM的阿霉素，培养24 h后，每孔加入5 g/L MTT溶液20 μL，4 h后吸除培养基，加入二甲基亚砜150 μL，置于摇床上振摇10 min，在492 nm波长处测定吸光值(A)，按照公式：细胞存活率=(实验组A值-空白组A值)/(正常对照组A值-空白组A值)×100%计算细胞存活率。

3 实验结果

3.1 结构鉴定

化合物1白色粉末；HR-EI-MS：m/z392.277 8 [M+H]+，calcd for 392.279 5；分子式C23H37NO4。1H NMR(400 MHz，CDCl3)δ：0.75(3H，s，H-18)，1.03(3H，t，J=7.2 Hz，H-22)，3.24，3.32(各3H，s，2×OMe)；13C NMR(100 MHz，CDCl3)δ：86.7(d，C-1)，26.4(t，C-2)，37.8(t，C-3)，34.7(s，C-4)，51.0(d，C-5)，25.3(t，C-6)，46.0(d，C-7)，73.1(s，C-8)，47.2(d，C-9)，38.7(d，C-10)，49.1(s，C-11)，27.9(t，C-12)，46.0(d，C-13)，75.8(d，C-14)，38.1(t，C-15)，82.4(d，C-16)，62.6(d，C-17)，26.5(q，C-18)，57.0(t，C-19)，49.5(t，C-21)，13.8(q，C-22)，56.6(q，1-OMe)，56.4(q，16-OMe)。以上数据与文献[11]一致，故化合物1鉴定为sachaconitine。

化合物2白色粉末；HR-EI-MS：m/z406.294 1 [M+H]+，calcd for 406.295 2；分子式C24H39NO4。1H NMR(400 MHz，CDCl3)δ：0.76(3H，s，H-18)，1.05(3H，t，J=7.2 Hz，H-22)，3.12，3.24，3.34(各3H，s，3×OMe)；13C NMR(100 MHz，CDCl3)δ：86.0(d，C-1)，26.6(t，C-2)，37.8(t，C-3)，34.6(s，C-4)，49.2(d，C-5)，24.3(t，C-6)，40.1(d，C-7)，78.2(s，C-8)，45.7(d，C-9)，46.1(d，C-10)，51.0(s，C-11)，28.7(t，C-12)，38.4(d，C-13)，75.2(d，C-14)，33.7(t，C-15)，82.5(d，C-16)，62.3(d，C-17)，26.5(q，C-18)，57.0(t，C-19)，49.4(t，C-21)，13.6(q，C-22)，56.3(q，1-OMe)，48.4(q，8-OMe)，56.5(q，16-OMe)。以上数据与文献[12]一致，故化合物2鉴定为8-O-methylsachaconitine。

化合物3白色粉末；HR-EI-MS：m/z434.291 5 [M+H]+，calcd for 434.290 1；分子式 C25H39NO5。1H NMR(400 MHz，CDCl3)δ：0.77(3H，s，H-18)，1.08(3H，t，J=7.2 Hz，H-22)，2.03(3H，s，14-OAc)，3.21，3.23(各3H，s，2×OMe)；13C NMR(100 MHz，CDCl3)δ：86.1(d，C-1)，25.6(t，C-2)，37.9(t，C-3)，34.6(s，C-4)，45.6(d，C-5)，26.8(t，C-6)，46.4(d，C-7)，74.0(s，C-8)，50.9(d，C-9)，35.8(d，C-10)，49.2(s，C-11)，28.7(t，C-12)，45.1(d，C-13)，77.1(d，C-14)，41.2(t，C-15)，81.9(d，C-16)，61.9(d，C-17)，26.5(q，C-18)，57.1(t，C-19)，49.4(t，C-21)，13.7(q，C-22)，56.3(q，1-OMe)，56.3(q，16-OMe)，170.9(s，14-MeCO)，21.5(q，14-MeCO)。以上数据与文献[13]一致，故化合物3鉴定为14-O-acetylsachaconitine。

化合物4白色粉末；HR-EI-MS：m/z438.290 7 [M+H]+，calcd for 438.285 0；分子式C24H39NO6。1H NMR(400 MHz，CDCl3)δ：1.07(3H，t，J=7.2 Hz，H-22)，3.22，3.29，3.32(各3H，s，3×OMe)；13C NMR(100 MHz，CDCl3)δ：86.2(d，C-1)，26.1(t，C-2)，35.7(t，C-3)，39.3(s，C-4)，51.1(d，C-5)，72.2(d，C-6)，56.5(d，C-7)，73.9(s，C-8)，49.1(d，C-9)，45.7(d，C-10)，50.8(s，C-11)，28.7(t，C-12)，38.3(d，C-13)，75.6(d，C-14)，39.3(t，C-15)，82.2(d，C-16)，62.8(d，C-17)，81.1(t，C-18)，54.3(t，C-19)，49.4(t，C-21)，13.8(q，C-22)，56.3(q，1-OMe)，56.6(q，16-OMe)，59.4(q，18-OMe)。以上数据与文献[14]一致，故化合物4鉴定为6-epiforsticine。

化合物5白色粉末；HR-EI-MS：m/z436.307 5 [M+H]+，calcd for 436.305 7；分子式 C25H41NO5。1H NMR(400 MHz，CDCl3)δ：1.04(3H，t，J=7.2 Hz，H-22)，3.11，3.24，3.27，3.33(各3H，s，4×OMe)；13C NMR(100 MHz，CDCl3)δ：86.1(d，C-1)，26.2(t，C-2)，32.8(t，C-3)，38.7(s，C-4)，46.4(d，C-5)，23.8(t，C-6)，40.2(d，C-7)，78.0(s，C-8)，45.7(d，C-9)，46.0(d，C-10)，49.0(s，C-11)，28.6(t，C-12)，38.2(d，C-13)，75.2(d，C-14)，33.4(t，C-15)，82.4(d，C-16)，62.8(d，C-17)，79.8(t，C-18)，53.2(t，C-19)，49.5(t，C-21)，13.7(q，C-22)，56.3(q，1-OMe)，48.3(q，8-OMe)，56.4(q，16-OMe)，59.6(q，18-OMe)。以上数据与文献[15]一致，故化合物5鉴定为8-O-methyltalatisamine。

化合物6白色粉末；HR-EI-MS：m/z478.314 6 [M+H]+，calcd for 478.316 3；分子式 C27H43NO6。1H NMR(400 MHz，CDCl3)δ：1.05(3H，t，J=7.2 Hz，H-22)，2.01(3H，s，14-OAc)，3.11，3.26，3.28，3.32(各3H，s，4×OMe)；13C NMR(100 MHz，CDCl3)δ：85.8(d，C-1)，26.7(t，C-2)，32.8(t，C-3)，38.6(s，C-4)，46.2(d，C-5)，24.2(t，C-6)，46.2(d，C-7)，77.9(s，C-8)，45.4(d，C-9)，43.3(d，C-10)，49.2(s，C-11)，29.1(t，C-12)，35.6(d，C-13)，76.0(d，C-14)，40.2(t，C-15)，83.5(d，C-16)，62.0(d，C-17)，80.0(t，C-18)，53.3(t，C-19)，49.4(t，C-21)，13.7(q，C-22)，56.4(q，1-OMe)，48.3(q，8-OMe)，56.4(q，16-OMe)，59.6(q，18-OMe)，171.7(s，8-MeCO)，21.5(q，8-MeCO)。以上数据与文献[16]一致，故化合物6鉴定为14-methyltalatisamine。

化合物7白色粉末；HR-EI-MS：m/z602.3383[M+H]+，calcd for 602.332 4；分子式 C33H47NO9。1H NMR(400 MHz，CDCl3)δ：1.08(3H，t，J=7.2 Hz，H-22)，3.20，3.25，3.30，3.32，3.84(各3H，s，5×OMe)，6.91(2H，d，J=8.8 Hz，H-3′/5′)，7.95(2H，d，J=8.8 Hz，H-2′/6′)；13C NMR(100 MHz，CDCl3)δ：82.8(d，C-1)，33.7(t，C-2)，72.2(d，C-3)，43.4(s，C-4)，46.8(d，C-5)，81.9(d，C-6)，47.8(d，C-7)，74.2(s，C-8)，53.5(d，C-9)，45.2(d，C-10)，50.6(s，C-11)，28.9(t，C-12)，37.3(d，C-13)，76.7(d，C-14)，41.7(t，C-15)，82.9(d，C-16)，61.7(d，C-17)，77.8(t，C-18)，48.9(t，C-19)，47.8(t，C-21)，13.6(q，C-22)，55.9(q，1-OMe)，57.8(q，6-OMe)，56.2(q，16-OMe)，59.3(q，18-OMe)，55.5(q，4′-OMe)，166.2(s，14-OCOAr)，122.8(s，C-1′)，131.7(d，C-2′/6′)，113.9(d，C-3′/5′)，163.5(s，C-4′)。以上数据与文献[17]一致，故化合物7鉴定为austroconitine B。

化合物8白色粉末；HR-EI-MS：m/z616.351 7 [M+H]+，calcd for 616.348 0；分子式 C34H49NO9。1H NMR(400 MHz，CDCl3)δ：1.07(3H，t，J=7.2 Hz，H-22)，3.13，3.23，3.29，3.30，3.31，3.83(各3H，s，6×OMe)，6.89(2H，d，J=8.6 Hz，H-3′/5′)，7.99(2H，d，J=8.6 Hz，H-2′/6′)；13C NMR(100 MHz，CDCl3)δ：82.8(d，C-1)，23.3(t，C-2)，72.1(d，C-3)，43.1(s，C-4)，46.0(d，C-5)，83.5(d，C-6)，48.1(d，C-7)，78.7(s，C-8)，45.2(d，C-9)，45.3(d，C-10)，51.0(s，C-11)，28.9(t，C-12)，38.3(d，C-13)，75.9(d，C-14)，35.7(t，C-15)，83.2(d，C-16)，61.0(d，C-17)，77.4(t，C-18)，47.9(t，C-19)，48.6(t，C-21)，13.4(q，C-22)，55.8(q，1-OMe)，58.6(q，6-OMe)，48.6(q，8-OMe)，56.4(q，16-OMe)，59.2(q，18-OMe)，55.5(q，4′-OMe)，166.3(s，14-OCOAr)，123.4(s，C-1′)，131.8(d，C-2′/6′)，113.6(d，C-3′/5′)，163.2(s，C-4′)。以上数据与文献[18]一致，故化合物8鉴定为hemsleyadine。

化合物9白色粒状结晶(丙酮)；HR-EI-MS：m/z644.346 1 [M+H]+，calcd for 644.3429 ；分子式 C35H49NO10。1H NMR(400 MHz，CDCl3)δ：1.06(3H，t，J=7.2 Hz，H-22)，1.39(3H，s，8-OAc)，3.16，3.23，3.27，3.36，3.82(各3H，s，5×OMe)，6.89(2H，d，J=8.6 Hz，H-3′/5′)，7.98(2H，d，J=8.6 Hz，H-2′/6′)；13C NMR(100 MHz，CDCl3)δ：83.6(d，C-1)，33.4(t，C-2)，71.8(d，C-3)，43.2(s，C-4)，47.0(d，C-5)，82.4(d，C-6)，44.9(d，C-7)，85.9(s，C-8)，48.8(d，C-9)，43.7(d，C-10)，50.6(s，C-11)，28.5(t，C-12)，38.2(d，C-13)，77.2(d，C-14)，39.3(t，C-15)，82.8(d，C-16)，61.5(d，C-17)，75.4(t，C-18)，48.8(t，C-19)，47.7(t，C-21)，13.3(q，C-22)，55.5(q，1-OMe)，57.9(q，6-OMe)，55.7(q，16-OMe)，59.2(q，18-OMe)，56.7(q，4′-OMe)，169.8(s，8-MeCO)，21.8(q，8-MeCO)，166.1(s，14-OCOAr)，122.9(s，C-1′)，131.8(d，C-2′/6′)，113.8(d，C-3′/5′)，163.5(s，C-4′)。以上数据与文献[19]一致，故化合物9鉴定为vilmorrianine A。

化合物10白色粒状结晶(丙酮)；HR-EI-MS：m/z660.340 5 [M+H]+，calcd for 660.337 8；分子式 C35H49NO11。1H NMR(400 MHz，CDCl3)δ：1.06(3H，t，J=7.2 Hz，H-22)，1.37(3H，s，8-OAc)，3.16，3.23，3.27，3.36，3.82(各3H，s，5×OMe)，6.92(2H，d，J=8.8 Hz，H-3′/5′)，8.00(2H，d，J=9.2 Hz，H-2′/6′)；13C NMR(100 MHz，CDCl3)δ：83.3(d，C-1)，33.7(t，C-2)，71.8(d，C-3)，43.4(s，C-4)，47.6(d，C-5)，82.4(d，C-6)，44.9(d，C-7)，85.7(s，C-8)，48.8(d，C-9)，41.0(d，C-10)，50.4(s，C-11)，35.4(t，C-12)，74.9(s，C-13)，78.7(d，C-14)，39.8(t，C-15)，83.8(d，C-16)，61.8(d，C-17)，76.1(t，C-18)，48.7(t，C-19)，47.6(t，C-21)，13.5(q，C-22)，56.6(q，1-OMe)，58.9(q，6-OMe)，57.9(q，16-OMe)，59.3(q，18-OMe)，55.6(q，4′-OMe)，170.0(s，8-MeCO)，21.8(q，8-MeCO)，166.2(s，14-OCOAr)，122.8(s，C-1′)，131.8(d，C-2′/6′)，113.9(d，C-3′/5′)，163.6(s，C-4′)。以上数据与文献[19]一致，故化合物10鉴定为yunaconitine。

化合物11白色粉末；HR-EI-MS：m/z362.235 4 [M+H]+，calcd for 362.232 6；分子式 C21H32NO4。1H NMR(400 MHz，CDCl3)δ：1.09(3H，s，H-18)，3.21，3.35(各3H，s，2×OMe)，7.21(1H，s，H-19)；13C NMR(100 MHz，CDCl3)δ：85.1(d，C-1)，26.4(t，C-2)，33.0(t，C-3)，46.4(s，C-4)，47.0(d，C-5)，26.5(t，C-6)，52.7(d，C-7)，72.4(s，C-8)，46.5(d，C-9)，46.6(d，C-10)，47.8(s，C-11)，27.3(t，C-12)，37.5(d，C-13)，75.6(d，C-14)，37.6(t，C-15)，82.2(d，C-16)，62.0(d，C-17)，22.6(q，C-18)，169.5(d，C-19)，56.2(q，1-OMe)，56.7(q，16-OMe)。以上数据与文献[20]一致，故化合物11鉴定为N-deethyl-N-19-didehydrosachaconitine。

化合物12白色粉末；HR-EI-MS：m/z420.274 9 [M+H]+，calcd for 420.274 4；分子式 C24H37NO5。1H NMR(400 MHz，CDCl3)δ：1.00(3H，t，J=7.2 Hz，H-22)，3.29，3.31，3.33(各3H，s，3×OMe)；13C NMR(100 MHz，CDCl3)δ：86.9(d，C-1)，24.5(t，C-2)，33.0(t，C-3)，37.5(s，C-4)，48.3(d，C-5)，75.1(d，C-6)，128.6(d，C-7)，137.6(s，C-8)，44.6(d，C-9)，49.4(d，C-10)，50.6(s，C-11)，29.6(t，C-12)，40.7(d，C-13)，77.8(d，C-14)，38.9(t，C-15)，85.1(d，C-16)，92.6(d，C-17)，79.4(t，C-18)，52.3(t，C-19)，49.3(t，C-21)，13.2(q，C-22)，57.3(q，1-OMe)，56.4(q，16-OMe)，59.7(q，18-OMe)。以上数据与文献[21]一致，故化合物12鉴定为14-debenzoylfranchetine。

化合物13白色粉末；HR-EI-MS：m/z342.202 0 [M+H]+，calcd for 342.206 4；分子式 C21H27NO3。1H NMR(400 MHz，CDCl3)δ：1.10(3H，s，H-18)，2.47(3H，s，H-21)，2.60(1H，br t，H-14)，2.92(1H，br d，H-12)，3.23(1H，s，H-20)，3.94(1H，br s，H-2)，4.76(1H，br s，H-17a)，4.94(1H，br s，H-17b)；13C NMR(100 MHz，CDCl3)δ：40.7(t，C-1)，64.6(d，C-2)，48.3(t，C-3)，37.2(s，C-4)，60.1(d，C-5)，208.7(s，C-6)，52.0(t，C-7)，41.2(s，C-8)，46.8(d，C-9)，45.3(s，C-10)，23.5(t，C-11)，53.7(d，C-12)，210.5(s，C-13)，56.8(d，C-14)，36.3(t，C-15)，142.8(s，C-16)，110.1(t，C-17)，27.5(q，C-18)，58.2(t，C-19)，67.5(d，C-20)，41.9(q，C-21)。以上数据与文献[22]一致，故化合物13鉴定为deacetylheterophylloidine。

化合物14白色粉末；HR-EI-MS：m/z400.208 7 [M+H]+，calcd for 400.211 8；分子式 C23H29NO5。1H NMR(400 MHz，CDCl3)δ：1.45(3H，s，H-18)，2.03(3H，s，2-OAc)，2.37(3H，s，H-21)；13C NMR(100 MHz，CDCl3)δ：35.5(t，C-1)，68.5(d，C-2)，43.4(t，C-3)，37.0(s，C-4)，59.3(d，C-5)，196.3(s，C-6)，46.6(t，C-7)，44.5(s，C-8)，48.8(d，C-9)，47.0(s，C-10)，21.8(t，C-11)，57.7(d，C-12)，210.8(s，C-13)，52.3(d，C-14)，71.2(d，C-15)，147.3(s，C-16)，113.7(t，C-17)，31.2(q，C-18)，61.2(t，C-19)，70.9(d，C-20)，42.8(q，C-21)，170.0(s，2-MeCO)，21.7(q，2-MeCO)。以上数据与文献[23]一致，故化合物14鉴定为sczukinine。

3.2 心肌细胞保护活性

运用MTT法，考察了sachaconitine(1)、8-O-methylsachaconitine(2)、14-O-acetylsachaconitine(3)、6-epiforsticine(4)、8-O-methyltalatisamine(5)、14-methyltalatisamine(6)、austroconitine B(7)、hemsleyadine(8)、vilmorrianine A(9)、yunaconitine(10)、14-debenzoylfranchetine(12)和sczukinine(14)对阿霉素诱导的H9c2心肌细胞损伤的保护作用，结果表明，当浓度为40 μM时，化合物5的细胞存活率为65.25%(阿霉素的细胞存活率为60.24%)，表现出一定的保护活性，其他化合物均无活性。

4 结论

本文对丽江乌头干燥块根进行了二萜生物碱成分的研究，共分离得到14个二萜生物碱，分别为11个乌头碱型C19-二萜生物碱，1个7，17断裂型C19-二萜生物碱，2个海替定型C20-二萜生物碱。除化合物10外，均为首次从该植物中分离得到，其中化合物12、13和14分别为首次从该植物中分离得到的7，17断裂型C19-二萜生物碱和C20-二萜生物碱。同时采用MTT法考察了部分化合物对阿霉素诱导的H9c2心肌细胞损伤的保护活性，发现浓度为40 μM时，化合物5表现出一定的保护活性。目前，国内外对丽江乌头的研究较少，本研究丰富了丽江乌头化学成分的多样性，为后续寻找活性生物碱成分提供了物质基础。