草乌中二萜生物碱的提取工艺及化学成分研究

晓 华，张思远，海 平，李久明，徐 宁

(内蒙古民族大学，内蒙古通辽 028000)



草乌中二萜生物碱的提取工艺及化学成分研究

晓 华，张思远，海 平，李久明，徐 宁*

(内蒙古民族大学，内蒙古通辽 028000)

[目的]优化草乌中二萜生物碱的提取工艺，为草乌的质量控制方法提供依据。[方法]采用超声波辅助法从草乌中提取二萜生物碱，以乌头碱收率为指标，考察提取溶剂、提取时间及固液比对提取工艺进行优化。[结果]最佳工艺为固液比1∶10、提取时间2 h、乙醇浓度75%；用HPLC-MS技术对草乌提取物进行成分鉴定，共鉴定8个二萜生物碱。[结论]应用超声提取法从草乌中提取二萜生物碱简单易行。

草乌；二萜生物碱；超声提取；HPLC-MS；工艺优化；化学成分

草乌为毛茛科植物北乌头AconitumkusnezoffiiReichb.的干燥块根，可以归心、肝、脾经和毒烈窜散，功可祛风除湿、温经散寒及消肿止痛，主治风寒湿痹、头风头痛、中风不遂、心腹冷痛、寒痛作痛、癖血痞块、跌打损伤、阴疽肿毒、神经痛、疔疮等和顽癣等[1]。现代药理研究表明二萜生物碱是草乌的有效成分，已发现生物碱有乌头碱、中乌头碱、新乌头碱等[2-4]。

超声波辅助提取是一种新型的提取技术，与传统方法相比，它利用超声波破坏植物的细胞，使提取时间缩短、提取效率高。目前，关于草乌的提取方法研究较少，多采用加热回流法，该试验对草乌中二萜生物碱提取工艺进行优化，并用HPLC-MS技术对提取物中二萜生物碱进行成分鉴定。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1原材料。草乌，产地为吉林。

1.1.2主要试剂。甲酸(色谱纯，纯美国Alfa Aesar公司)；甲醇(色谱纯，天津科密欧化学试剂开发中心)；乙腈(色谱纯，天津科密欧化学试剂开发中心)；乙醇(分析纯，天津凯信化工有限公司)；蒸馏水(实验室自制)。

1.1.3主要仪器。UHPLC(Waters公司)；Micromass ZQ20-00质谱(Waters公司)；KH-3200B型超声波清洗器(禾山超声波仪器有限公司)。

1.2 方法

1.2.1草乌中二萜生物碱的提取。准确称取1.00 g草乌，用10 ml 75%乙醇超声提取2次，每次2.0 h，过滤，滤液置于50 ml容量瓶中，用乙醇定容。

1.2.2提取工艺的考察。

1.2.2.1提取溶剂的考察。在超声时间2 h、固液比1∶10的条件下，分别用65%、75%、85%、95%乙醇提取草乌中二萜生物碱，通过HPLC比较乌头碱的峰面积，确定乙醇溶度。

1.2.2.2提取时间的考察。在提取溶剂75%乙醇、固液比1∶5的条件下，分别用提取时间1.0、1.5、2.0、2.5 h提取草乌中二萜生物碱，通过HPLC比较乌头碱的峰面积，确定提取时间。

1.2.2.3固液比的考察。在超声时间2.0 h、提取溶剂75%的条件下，分别用固液比1∶5、1∶10、1∶15、1∶20提取草乌中二萜生物碱，通过HPLC比较乌头碱的峰面积，确定固液比。

1.2.3草乌中二萜生物碱的成分分析。

1.2.3.1HPLC条件。色谱条件为流动相0.2%甲酸水溶液(A，v/v)和乙腈(B)、检测波长265 nm、流速2.0 ml/min、上样量10 μl。洗涤梯度分别为0～5 min，2%～10%B；5～10 min，10%～18%B；10～22 min，18%～23%B；22～35 min，23%～40%B；35～55 min，40%～95%B；55～65 min，95%～95%B。

1.2.3.2MS条件。ESI正离子源模式，扫描范围100～1500 m/z，雾化气压300 kPa，毛细管电压3 kV。

2 结果与分析

2.1 草乌中二萜生物碱的提取工艺

2.1.1提取溶剂。从图1可以看出，随乙醇浓度增加，乌头碱的含量先增加后降低，当提取溶剂为75%乙醇时，乌头碱的含量最高。因此，选择75%乙醇作为提取溶剂。

2.1.2提取时间。由图2可见，当提取时间2.5 h，提取液中乌头碱的含量明显降低。这种现象的原因可能是乌头碱发生水解反应，这与超声波仪的功率、频率有关。因此，选择提取时间2.0 h。

2.1.3固液比。从图3可知，当固液比从1∶5到1∶10时，乌头碱得率上升趋势明显；但固液比从1∶10到1∶20时，乌头碱得率变化不明显。因此，最佳固液比为1∶10。

2.2 草乌中二萜生物碱的鉴定将草乌按“1.2.3”方法经HPLC-MS检测得到高效液相色谱图和质谱总离子流图，从图4可以看出，草乌提取物分别对离子检测器和紫外吸收检测器响应能力不同，说明色谱和质谱能够互相弥补各自的缺陷，得到更多的信息。

根据乌头碱的保留时间和质谱峰数据，鉴定出保留时间19.2 min色谱峰为乌头碱。同时根据样品中化合物的质谱数据，又推断出8个二萜生物碱成分，它们可能是乌头碱、中乌头碱、次乌头碱、脱氧乌头碱、苯甲酰乌头原碱、苯甲酰次乌头原碱、苯甲酰脱氧乌头碱和3-乙酰基乌头碱[5](表1)。除此之外，在总离子流图(图4b)中还发现质荷比482、500、526、542、586、720、778和912准分子离子峰。其中，质荷比482可能为乙酰别那宁型乌头碱；质荷比500、526、542、586为单酯型乌头碱；质荷比720、778为三酯型乌头碱；质荷比912以乌头碱为母核、C-3为乙酰基、C-8为脂肪酰基的三酯型脂类生物碱。

表1 草乌中二萜生物碱的质谱归属

3 结论与讨论

超声波提取以其提取温度低、提取率高、提取时间短的独特优势，应用于中药材有效成分的提取，是替代传统工艺方法，实现高效、节能、环保式提取的现代高新技术手段。该试验采用超声波提取草乌中二萜生物碱，其最佳条件是固液比1∶10、超声时间2.0 h、乙醇浓度75%。采用HPLC-MS技术，共鉴定出8种二萜生物碱，分别为乌头碱、中乌头碱、次乌头碱、脱氧乌头碱、苯甲酰乌头原碱、苯甲酰次乌头原碱、苯甲酰脱氧乌头碱和3-乙酰基乌头碱。

[1] 国家药典委员会.中国药典:一部[S].北京:化学工业出版社,2005.

[2] 李正邦,吕光华,陈东林,等.草乌中生物碱的化学研究[J].天然产物研究与开发,1997,9(1):9-13.

[3] 任玉林,黄兆宏,贾世山.蒙药草乌花中的三酯型二萜生物碱的分离和鉴定[J].药学学报,1999,34(11):873-876.

[4] 孟甄,丁怡,鲁静,等.生制乌头总碱对心脏功能及其毒性的比较[J].中国药理学通报,2004,20(7):801-803.

[5] 许庆轩，王勇，刘志强，等.草乌中二萜类生物碱的电喷雾串联质谱研究[J].高等学校化学学报，2005，26(4):638-641.

Study on Extracting Conditions of Norditerpenoid Alkaloids in Roots ofAconitumkusnezoffiiReichb and Chemical Composition

XIAO Hua, ZHANG Si-yuan, HAI Ping, XU Ning*et al

(Inner Mongolia University for the Nationalities, Tongliao, Inner Mongolia 028000)

[Objective] To optimize extraction technique for norditerpenoid alkaloids in roots ofAconitumkusnezoffii, and provide basis for quality control. [Method] The extraction of norditerpenoid alkaloids ofA.kusnezoffiiwith ultrasonic technology was conducted. Using the yield of aconitine as an index, the extracting technology was optimized on extractant, solid-liquid ratio and ultrasonic time. [Result] The optimal technique conditions are: solid-liquid ratio 1∶10, extraction time 2 h, ethanol concentration 75%. HPLC-MS technology was used to identify the composition ofA.kusnezoffiiextracts. 8 kinds of norditerpenoid alkaloids were obtained. [Conclusion] The optimum extraction method was rational, consistent and feasible.

AconitumkusnezoffiiReich; Norditerpenoid alkaloid; Ultrasonic technology; HPLC-MS; Technique optimization; Chemical composition

内蒙古民族大学博士/硕士科研启动基金(BS307)。

晓华(1983-)，女，蒙古族，内蒙古通辽人，助理实验师，硕士，从事天然产物化学研究。*通讯作者，讲师，博士，从事有机化学研究。

2014-11-28

S 567;O 629.9

A

0517-6611(2015)02-113-02