乌头类双酯型生物碱转化为脂型生物碱的方法

摘要

本发明提供了乌头类双酯型生物碱转化为脂型生物碱的方法。将乌头类双酯型生物碱材料加入甲苯中并使甲苯没过所述的材料，将长链脂肪酸加入甲苯中，再在甲苯中加入吡啶并加热回流，得到产物脂型生物碱。所述的乌头类双酯型生物碱材料为乌头碱标准品、中乌头碱标准品或次乌头碱标准品；或者，为中药川乌干燥粉末、草乌干燥粉末或附子干燥粉末。电喷雾质谱分析表明：本发明的方法使得剧毒的乌头类双酯型生物碱转化为脂型生物碱，其转化率为90％以上；另外可以实现中药材直接作为反应原料，可避免反应物的前期提取纯化工作。

说明书

技术领域

本发明属于中药技术领域，具体涉及乌头类双酯型生物碱转化为脂型生物碱的方法。

技术背景

乌头类生物碱包括双酯型生物碱、单酯型生物碱和脂型生物碱，它们主要存在于中药川乌、草乌、附子等中药中，均为药理活性成分，其中乌头类双酯型生物碱为剧毒生物碱，容易导致中毒事件发生，因而乌头类双酯型生物碱的衍生化成为了一个重要的研究课题。一些工作已经围绕着从乌头类双酯型生物碱转化为脂型生物碱展开pelletier等在J.Nat.Prod.1994，57(7)，963-970中报道了在110℃下使乌头类双酯型生物碱和长链脂肪酸在升华装置(0.1-0.5mmHg)反应3小时以上，则双酯型生物碱C₈位的乙酰基可以被长链脂肪酰基取代而转化为脂型生物碱。此方法虽效果较好，但需在升华装置中完成，对设备条件要求较高。另外也有报道在水相中使乌头类双酯型生物碱转化为脂型生物碱的方法，但脂肪酸和乌头类双酯型生物碱在水中溶解度都较低，不利于大规模生产，且在水中反应易生成水解产物从而降低转化率(中国专利：“脂肪酸脂类乌头生物碱的合成方法”，申请号：200410010868.3)。

发明内容

本发明的目的是提供一种乌头类双酯型生物碱转化为脂型生物碱的方法。

乌头类双酯型生物碱转化为脂型生物碱的方法，其特征在于步骤和条件如下：将乌头类双酯型生物碱材料加入甲苯中，要使甲苯没过乌头类双酯型生物碱材料，然后将长链脂肪酸加入甲苯中，最后在甲苯中加入体积为甲苯体积0.5-5％的吡啶并在95-100℃水浴中加热回流4-12小时，得到产物脂型生物碱；

所述的乌头类双酯型生物碱材料为乌头碱标准品、中乌头碱标准品或次乌头碱标准品；或者，乌头类双酯型生物碱材料为中药川乌干燥粉末、草乌干燥粉末或附子干燥粉末；

所述的长链脂肪酸为棕榈酸、油酸或亚油酸；

所述的乌头类双酯型生物碱材料为乌头碱标准品、中乌头碱标准品或次乌头碱标准品，加入的长链脂肪酸与所述的标准品的摩尔比为10∶1-100∶1；

所述的乌头类双酯型生物碱材料为中药材的中药川乌干燥粉末、草乌干燥粉末或附子干燥粉末，加入的长链脂肪酸与所述的中药材粉末质量比为1∶50-1∶1。

中药川乌、草乌、附子中含有大量的生物碱成分，如乌头类双酯型生物碱、单酯型生物碱及脂型生物碱等，本发明通过将乌头类双酯型生物碱与脂肪酸在吡啶催化作用下发生置换反应，使乌头类双酯型生物碱的C₈位乙酰基被长链脂肪酰基所置换从而转化为脂型生物碱；本发明的方法同样可以将中药川乌、草乌或附子的干燥粉末置于甲苯中，加入长链脂肪酸以及吡啶水浴加热回流使药材中的乌头类双酯型生物碱直接转化为脂型生物碱，由于反应中加入的是单一种类的脂肪酸，因而可以得到的脂型生物碱为C₈位被相同取代基占据的脂型生物碱，并且实验发现药材中原本存在的脂型生物碱的C₈位同样被反应加入的脂肪酸所置换，这使得反应后体系中的物质种类大大减少，为后续的分离工作带来了方便。

有益效果：通过对未经本发明的方法的中药川乌、草乌或附子的生药干燥粉末和经本发明的方法制备的脂型生物碱，经过电喷雾质谱分析表明，未经本发明的方法的中药川乌、草乌或附子的生药干燥粉末主要生物碱成分有：尼奥灵(m/z 438)、附子灵(m/z 454)、次乌头碱(m/z 616)，去氧乌头碱(m/z 630)，乌头碱(m/z 646)，10-OH-中乌头碱(m/z 648)，10-OH-乌头碱(m/z 662)，8-棕榈酰-苯甲酰次乌头原碱(m/z 812)，8-棕榈酰-苯甲酰中乌头原碱(m/z 828)，8-亚油酰-苯甲酰次乌头原碱(m/z 836)，8-亚油酰-苯甲酰中乌头原碱(m/z 852)，8-亚油酰-苯甲酰乌头原碱(m/z 866)。

反应中加入的脂肪酸为棕榈酸，经本发明的方法制备的产物主要成分生物碱有：8-棕榈酰-苯甲酰次乌头原碱(m/z 812)，8-棕榈酰-苯甲酰中乌头原碱(m/z 828)，8-棕榈酰-苯甲酰乌头原碱(m/z 842)，

反应加入油酸或亚油酸则生成C₈位被相应脂肪酰置换的脂型生物碱。

电喷雾质谱分析表明：本发明的方法使乌头类双酯型生物碱转化为脂型生物碱的转化率为90％以上，因此，本发明提供了一种简便高效的制备脂型生物碱的方法。

从质谱谱图不难看出：乌头类双酯型生物碱在经过本发明的方法与棕榈酸反应后，多转变为C₈位被相应棕榈酰置换的脂型生物碱8-棕榈酰-苯甲酰次乌头原碱(m/z 812)，8-棕榈酰-苯甲酰中乌头原碱(m/z 828)，8-棕榈酰-苯甲酰乌头原碱(m/z 842)等，而尼奥灵(m/z438)，附子灵(m/z 454)等成分反应前后基本保持不变，说明本方法可以较专一的实现乌头类双酯型生物碱转化为脂型生物碱。

附图说明

图1是次乌头碱标准品的电喷雾质谱图谱。

图2是次乌头碱标准品通过本发明的方法得到的脂型生物碱的电喷雾质谱图谱。

图3是草乌干燥粉末乙醚提取物的电喷雾质谱图谱。

图4是草乌干燥粉末通过本发明的方法得到的脂型生物碱的电喷雾质谱图谱。

具体实施方式

实施例1：

将次乌头碱标准品1mg加入50mL甲苯中，此时甲苯没过次乌头碱标准品，再加入4.2mg的棕榈酸以及0.25mL的吡啶，并在95℃水浴中加热回流4小时，得到脂型生物碱：8-棕榈酰-苯甲酰次乌头原碱(m/z 812)。

所得的反应产物，用甲醇稀释100倍后电喷雾质谱检测，根据其在电喷雾质谱中相对丰度比等于摩尔浓度比计算，次乌头碱的转化率为97％。反应生成的生物碱成分为：8-棕榈酰-苯甲酰次乌头原碱(m/z812)。

实施例2：

将次乌头碱标准品1mg加入100mL甲苯中，此时甲苯没过次乌头碱标准品，再在甲苯中加入22mg的油酸以及1mL的吡啶，并在97℃水浴中加热回流8小时，得到脂型生物碱：8-油酰-苯甲酰次乌头原碱(m/z 838)。

所得的反应产物，用甲醇稀释100倍后电喷雾质谱检测，根据其在电喷雾质谱中相对丰度比等于摩尔浓度比计算，次乌头碱的转化率为95％。反应生成的生物碱成分为：8-油酰-苯甲酰次乌头原碱(m/z838)。

实施例3：

将次乌头碱标准品1mg加入100mL甲苯中，此时甲苯没过次乌头碱标准品，再在甲苯中加入40mg的亚油酸以及5mL的吡啶，并在100℃水浴中加热回流12小时，得到脂型生物碱：8-亚油酰-苯甲酰次乌头原碱(m/z 836)。

所得的反应产物，用甲醇稀释100倍后电喷雾质谱检测，根据其在电喷雾质谱中相对丰度比等于摩尔浓度比计算，次乌头碱的转化率为94％。反应生成的生物碱成分为：8-亚油酰-苯甲酰次乌头原碱(m/z836)。

实施例4：

将中乌头碱标准品1mg加入100mL甲苯中，此时甲苯没过中乌头碱标准品，再在甲苯中加入22mg的油酸以及1mL的吡啶，并在97℃水浴中加热回流8小时，得到脂型生物碱：8-油酰-苯甲酰中乌头原碱(m/z 854)。

所得的反应产物，用甲醇稀释100倍后电喷雾质谱检测，根据其在电喷雾质谱中相对丰度比等于摩尔浓度比计算，中乌头碱的转化率为90％。反应生成的生物碱成分为：8-油酰-苯甲酰中乌头原碱(m/z854)。

实施例5：

将中乌头碱标准品1mg加入50mL甲苯中，此时甲苯没过中乌头碱标准品，再在甲苯中加入4.2mg的棕榈酸以及0.25mL的吡啶，并在95℃水浴中加热回流4小时，得到脂型生物碱：8-棕榈酰-苯甲酰中乌头原碱(m/z 828)。

所得的反应产物，用甲醇稀释100倍后电喷雾质谱检测，根据其在电喷雾质谱中相对丰度比等于摩尔浓度比计算，中乌头碱的转化率为92％。反应生成的生物碱成分为：8-棕榈酰-苯甲酰中乌头原碱(m/z828)。

实施例6：

将中乌头碱标准品1mg加入100mL甲苯中，此时甲苯没过中乌头碱标准品，再在甲苯中加入40mg的亚油酸以及5mL的吡啶，并在100℃水浴中加热回流12小时，得到脂型生物碱：8-亚油酰-苯甲酰中乌头原碱(m/z 852)。

所得的反应产物，用甲醇稀释100倍后电喷雾质谱检测，根据其在电喷雾质谱中相对丰度比等于摩尔浓度比计算，中乌头碱的转化率为93％。反应生成的生物碱成分为：8-亚油酰-苯甲酰中乌头原碱(m/z852)。

实施例7：

将乌头碱标准品1mg溶解在100mL甲苯中，此时甲苯没过乌头碱标准品，再在甲苯中加入40mg的亚油酸以及5mL的吡啶，并在100℃水浴中加热回流12小时，得到脂型生物碱：8-亚油酰-苯甲酰乌头原碱(m/z 866)。

所得的反应产物，用甲醇稀释100倍后电喷雾质谱检测，根据其在电喷雾质谱中相对丰度比等于摩尔浓度比计算，乌头碱的转化率为98％。反应生成的生物碱成分为：8-亚油酰-苯甲酰乌头原碱(m/z866)。

实施例8：

将乌头碱标准品1mg溶解在50mL甲苯中，此时甲苯没过乌头碱标准品，再在甲苯中加入4.2mg的棕榈酸以及0.25mL的吡啶，并在95℃水浴中加热回流4小时，得到脂型生物碱：8-棕榈酰-苯甲酰乌头原碱(m/z 842)。

所得的反应产物，用甲醇稀释100倍后电喷雾质谱检测，根据其在电喷雾质谱中相对丰度比等于摩尔浓度比计算，乌头碱的转化率为98％。反应生成的生物碱成分为：8-棕榈酰-苯甲酰乌头原碱(m/z842)。

实施例9：

将乌头碱标准品1mg溶解在100mL甲苯中，此时甲苯没过乌头碱标准品，再在甲苯中加入22mg的油酸以及1mL的吡啶，并在97℃水浴中加热回流8小时，得到脂型生物碱：8-油酰-苯甲酰乌头原碱(m/z868)。

所得的反应产物，用甲醇稀释100倍后电喷雾质谱检测，根据其在电喷雾质谱中相对丰度比等于摩尔浓度比计算，乌头碱的转化率为96％。反应生成的生物碱成分为：8-油酰-苯甲酰乌头原碱(m/z 868)。

实施例10：

将中药川乌的干燥粉末5g加入到100mL甲苯中，此时甲苯没过药材粉末，再在甲苯中加入0.1g的亚油酸以及0.5mL吡啶，并在100℃水浴中加热回流4小时，得到脂型生物碱。

所得的反应产物，用甲醇稀释100倍后电喷雾质谱检测，根据其在电喷雾质谱中相对丰度比等于摩尔浓度比计算，总转化率为92％。反应生成的生物碱成分分别为：8-亚油酰-苯甲酰次乌头原碱(m/z836)，8-亚油酰-苯甲酰中乌头原碱(m/z 852)，8-亚油酰-苯甲酰乌头原碱(m/z 866)，8-亚油酰-苯甲酰-10-OH-乌头原碱(m/z 882)，另外还检测到反应过程中结构稳定的尼奥灵(m/z 438)和少量反应不完全的中乌头碱(m/z 632)。

实施例11：

将中药川乌的干燥粉末5g加入到100mL甲苯中，此时甲苯没过药材粉末，再在甲苯中加入1g的棕榈酸以及2mL吡啶，并在98℃水浴中加热回流8小时，得到脂型生物碱。

所得的反应产物，用甲醇稀释100倍后电喷雾质谱检测，反应生成的生物碱成分分别为：8-棕榈酰-苯甲酰次乌头原碱(m/z 812)，8-棕榈酰-苯甲酰中乌头原碱(m/z 828)，8-棕榈酰-苯甲酰乌头原碱(m/z 842)，8-棕榈酰-苯甲酰-10-OH-乌头原碱(m/z 858)，另外还检测到反应过程中结构稳定的尼奥灵(m/z 438)和少量反应不完全的中乌头碱(m/z 632)。

实施例12：

将中药川乌的干燥粉末5g加入到100mL甲苯中，此时甲苯没过药材粉末，再在甲苯中加入5g的油酸以及5mL吡啶，并在95℃水浴中加热回流12小时，得到脂型生物碱。

所得的反应产物，用甲醇稀释100倍后电喷雾质谱检测，反应生成的生物碱成分分别为：8-油酰-苯甲酰次乌头原碱(m/z 838)，8-油酰-苯甲酰中乌头原碱(m/z 854)，8-油酰-苯甲酰乌头原碱(m/z868)，8-油酰-苯甲酰-10-OH-乌头原碱(m/z 884)，另外还检测到反应过程中结构稳定的尼奥灵(m/z 438)和少量反应不完全的中乌头碱(m/z 632)。

实施例13：

将中药草乌的干燥粉末5g加入到100mL甲苯中，此时甲苯没过药材粉末，再在甲苯中加入1g的棕榈酸以及2mL吡啶，并在98℃水浴中加热回流8小时，得到脂型生物碱。

所得的反应产物，用甲醇稀释100倍后电喷雾质谱检测，反应生成的生物碱成分分别为：8-棕榈酰-苯甲酰次乌头原碱(m/z 812)，8-棕榈酰-苯甲酰中乌头原碱(m/z 828)，8-棕榈酰-苯甲酰乌头原碱(m/z 842)，8-棕榈酰-苯甲酰-10-OH-乌头原碱(m/z 858)，另外还检测到反应过程中结构稳定的尼奥灵(m/z 438)和少量反应不完全的中乌头碱(m/z 632)。

实施例14：

将中药草乌的干燥粉末5g加入到100mL甲苯中，此时甲苯没过药材粉末，再在甲苯中加入0.1g的亚油酸以及0.5mL吡啶，并在100℃水浴中加热回流4小时，得到脂型生物碱。

所得的反应产物，用甲醇稀释100倍后电喷雾质谱检测，根据其在电喷雾质谱中相对丰度比等于摩尔浓度比计算，总转化率为92％。反应生成的生物碱成分分别为：8-亚油酰-苯甲酰次乌头原碱(m/z836)，8-亚油酰-苯甲酰中乌头原碱(m/z 852)，8-亚油酰-苯甲酰乌头原碱(m/z 866)，8-亚油酰-苯甲酰-10-OH-乌头原碱(m/z 882)，另外还检测到反应过程中结构稳定的尼奥灵(m/z 438)和少量反应不完全的中乌头碱(m/z 632)。

实施例15：

将中药草乌的干燥粉末5g加入到100mL甲苯中，此时甲苯没过药材粉末，再在甲苯中加入5g的油酸以及5mL吡啶，并在95℃水浴中加热回流12小时，得到脂型生物碱。

所得的反应产物，用甲醇稀释100倍后电喷雾质谱检测，反应生成的生物碱成分分别为：8-油酰-苯甲酰次乌头原碱(m/z 838)，8-油酰-苯甲酰中乌头原碱(m/z 854)，8-油酰-苯甲酰乌头原碱(m/z868)，8-油酰-苯甲酰-10-OH-乌头原碱(m/z 884)，另外还检测到反应过程中结构稳定的尼奥灵(m/z 438)和少量反应不完全的中乌头碱(m/z 632)。

实施例16：

将中药附子的干燥粉末5g加入到100mL甲苯中，此时甲苯没过药材粉末，再在甲苯中加入5g的油酸以及5mL吡啶，并在95℃水浴中加热回流12小时，得到脂型生物碱。

所得的反应产物，用甲醇稀释100倍后电喷雾质谱检测，反应生成的生物碱成分分别为：8-油酰-苯甲酰次乌头原碱(m/z 838)，8-油酰-苯甲酰中乌头原碱(m/z 854)，8-油酰-苯甲酰乌头原碱(m/z868)，8-油酰-苯甲酰-10-OH-乌头原碱(m/z 884)，另外还检测到反应过程中结构稳定的尼奥灵(m/z 438)和少量反应不完全的中乌头碱(m/z 632)。

实施例17：

将中药附子的干燥粉末5g加入到100mL甲苯中，此时甲苯没过药材粉末，再在甲苯中加入0.1g的亚油酸以及0.5mL吡啶，并在100℃水浴中加热回流4小时，得到脂型生物碱。

所得的反应产物，用甲醇稀释100倍后电喷雾质谱检测，根据其在电喷雾质谱中相对丰度比等于摩尔浓度比计算，总转化率为92％。反应生成的生物碱成分分别为：8-亚油酰-苯甲酰次乌头原碱(m/z836)，8-亚油酰-苯甲酰中乌头原碱(m/z 852)，8-亚油酰-苯甲酰乌头原碱(m/z 866)，8-亚油酰-苯甲酰-10-OH-乌头原碱(m/z 882)，另外还检测到反应过程中结构稳定的尼奥灵(m/z 438)和少量反应不完全的中乌头碱(m/z 632)。

实施例18：

将中药附子的干燥粉末5g加入到100mL甲苯中，此时甲苯没过药材粉末，再在甲苯中加入1g的棕榈酸以及2mL吡啶，并在98℃水浴中加热回流8小时，得到脂型生物碱。

所得的反应产物，用甲醇稀释100倍后电喷雾质谱检测，反应生成的生物碱成分分别为：8-棕榈酰-苯甲酰次乌头原碱(m/z 812)，8-棕榈酰-苯甲酰中乌头原碱(m/z 828)，8-棕榈酰-苯甲酰乌头原碱(m/z 842)，8-棕榈酰-苯甲酰-10-OH-乌头原碱(m/z 858)，另外还检测到反应过程中结构稳定的尼奥灵(m/z 438)和少量反应不完全的中乌头碱(m/z 632)。