一种乌头碱羟基还原结构转化的乌头属中药饮片炮制方法与流程

本发明属于化学、制药
技术领域：
，具体涉及一种乌头碱羟基还原结构转化的乌头属中药饮片炮制方法。
背景技术：
：化学上把物质氧化数降低(得电子)的反应叫做还原反应。反应的本质是氧化数有变化，即电子有转移，实际效果为有机物分子中碳原子总的氧化态降低，主要有催化氢化反应、化学还原反应、生物还原反应。生物还原反应一般利用了生物体或酶反应，难用于化学物结构修饰。而催化氢化，需在催化剂存在下，有机化合物(底物)与氢或其它供氢体发生的还原反应，反应条件要求比较高，一般需在有机无水溶剂中进行，多在高温或高压下发生反应。化学还原法反应历程为电子转移类型，应用最广泛的是金属复氢化物还原和催化氢化还原，常用的金属氢化物有氢化铝锂、硼氢化钾等，但一般是还原酮、酯，反应产物为醇，无法将醇羟基进一步还原成烷烃。或通过wolff-黄鸣龙反应，才能转化成饱和烷烃。在醇羟基还原反应的结构修饰中，很难一步法进行还原反应，且反应得在无水有机溶剂中进行，对溶剂与温度、压力的条件要求较高，生产成本高，不适宜于药材的加工炮制或提取成分转化。目前还没有发现可用于饮片加工炮制的还原反应，水提取过程的还原反应更未见报道、应用。乌头属中药广泛作为药用，乌头属中药常用主要有五种，来源于川乌aconitumcarmichaelidebx.的乌头(母根)及附子(子根)，来源于北乌头aconitumkusnezoffiireichb.的草乌，来源于短柄乌头aconitumbrachypodumdiels、铁棒锤a.pendulumbusch或宣威乌头a.nagarumvar.lasiandrumw.t.wang的雪上一枝蒿。此类中药均含有乌头碱类成分，主要毒性成分为乌头碱。乌头碱属双酯型乌头碱，毒性很大，如乌头碱口服0.2毫克即能使人中毒，口服3～5毫克即可致死；5毫克净乌头碱，足以致死一头三四百公斤重的壮牛。乌头碱能通过消化道或破损皮肤被人体吸收，主要经肾脏及唾液排出，因吸收快，故中毒极为迅速，主要表现为心脏毒性，可于数分钟内出现中毒症状。因生品具有很强的毒性，生草乌、川乌、附片、雪上一枝蒿等列入毒性药品进行管理，一般情况下，需炮制使用。因饮片经过水润、蒸制后的炮制饮片能够有效的降低毒副作用，主要原理是高温蒸制时发生水解反应，由双酯型乌头碱水解生成单酯型的苯甲酰基乌头原碱，后者毒性明显降低；生品饮片，在汤药煎煮时，也需要先下久煎，通过长时间煎煮使乌头碱水解生成单酯型乌头碱，降低汤药的毒性。在“一种中药乌头的碱性炮制方法”(cn101181379b)中公开的炮制方法为：在室温下，容器中的碳酸氢铵缓冲溶液用氨水调ph值为7.5-9，将乌头置于其中浸泡12-24小时，取出中药乌头后置蒸锅中蒸40-80分钟，最后烘干，得到乌头炮制品。因药材含有大量有机酸，浸泡中和后实际加热药液ph值也呈弱碱性，发生酯水解，也是将双酯类乌头碱通过酯键水解为单酯型生物碱、乌头原碱。其它申报的碱炮制专利，均是同样的以水解酯为目的，炮制饮片也是以乌头原碱(乌头胺)、苯甲酰乌头原碱等酯水解产物为主要是成分。如“青川乌头类中药的脱毒方法”(cn107648325a)或“降低乌头类中药双酯型生物碱剧毒的处理方法”(cn106389555a)为在水中加入皂角和生姜，然后加入碱液将ph值调节至12～13，其实施例中碱为氢氧化钠，将乌头在药碱溶液中浸泡，再依法蒸制；同样在“附子、乌头类剧毒中药的炮制方法”(cn1369278a)，将乌头在ph值9-13的碱液中浸泡，其实施例中碱为氢氧化钠、氢氧化钙、氢氧化钾，再依法蒸制。植物药材含有大量植物酸，能中和一定量碱，如加入少量碱，并不能使药材内部呈强碱性，即药材内部碱性与浸泡溶液ph是完全不相等的。经试验，乌头属药材只有吸入碱量超过1.5％，才能在蒸制加热过程碱被植物酸中和后仍然保持饮片内部ph9-12的碱性，乌头属饮片浸泡吸水量约为药材量的0.6-1倍即1公斤药材吸水500-1000ml，按最大吸水量1：1计算，即需要15％以上的浓碱液浸泡才能达到此要求。上述发明专利中水溶液加氢氧化钠、氢氧化钙、氢氧化钾调ph至12-13或9-13时，碱浓度不到1％，因此药材浸泡时按吸水1倍量计，药材加碱量小于0.1％，药材内部呈弱碱性约ph5-8。在“一种低毒乌头镇痛制剂的制备方法”(cn101249152b)中公开的提取物制备方法实施例中为生草乌药材，粉碎后用0.1mol/l的naoh-乙醇溶液浸提，水温在80-90℃，加热回流或超声提取6-8小时，且在实施例中药材与溶剂比例为100(g)：300(ml)，因药材含有大量有机酸，实际提取液在加热时溶液ph值略呈碱性(ph≤8.5，回流终止时ph≤7.5)或不呈碱性，乌头碱发生酯水解反应，不发生其它反应，水解产物为苯甲酰乌头胺(苯甲酰乌头原碱)和乌头胺(乌头原碱)或其它酯水解产物。头碱类结构为多个羟基化合物，羟基乙酰化降低其亲水性能降低毒性，羟基还原能更有效地降低亲水性，但由于羟基的还原反应条件苛克，选择性弱，反应产物复杂，因此乌头碱中以降低其亲水性为目的羟基定向还原的结构修饰研究尚未见报道。技术实现要素：本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种乌头碱羟基还原结构转化的乌头属中药饮片炮制方法，炮制过程中饮片所含乌头碱结构中3、13、15-位羟基还原，乌头碱转化成新化合物结构爱可宁(aconiol)、15-羟基爱可宁，炮制后的饮片主要含爱可宁与15-羟基爱可宁的生物碱新化合物，不含乌头碱、苯甲酰乌头原碱，其毒性低、抗炎镇痛药效强，起到减毒、降毒并增效的目的。本发明所采取的技术方案是：一种乌头碱羟基还原结构转化的乌头属中药饮片炮制方法，乌头属中药饮片在15-25％的浓碱溶液中浸润6-12小时，再闷润3-6小时，100-105℃蒸制0.5-2小时，取出烘干，得浓碱制饮片；蒸制时饮片中乌头碱主要发生羟基还原反应，反应式如下：一种乌头碱羟基还原结构转化的乌头属中药饮片炮制方法，15-25％浓碱溶液浸润饮片在蒸制过程中饮片内溶液能保持ph9-12的碱性、蒸制终止时ph大于9，饮片中乌头碱主要发生羟基还原的结构转化，产物为新化合物爱可宁及15-羟基爱可宁。一种乌头碱羟基还原结构转化的乌头属中药饮片炮制方法，炮制包括以下步骤：(1)乌头属中药饮片干品1份，碱0.6份，水2-4份；(2)将碱加入水中，搅拌溶解得浓碱液；(3)饮片放入碱液，浸润6-12小时，再闷润6-12小时；(4)取闷润饮片，置蒸锅中常规或低压100-105℃加热，蒸制0.5-2小时，蒸透心，取出，烘干，得低毒性的浓碱炮制饮片。一种乌头碱羟基还原结构转化的乌头属中药饮片炮制方法，乌头属中药包括来源于乌头、北乌头、短柄乌头、铁棒锤、宣威乌头、青甘乌头、展花乌头等的植物根。一种乌头碱羟基还原结构转化的乌头属中药饮片炮制方法，碱水的配制原料为氢氧化钠、碳酸钠其中的1种或2种。一种乌头碱羟基还原结构转化的乌头属中药饮片炮制方法，炮制得到的饮片，可作为临床配方，制备得到饮片或提取物浸膏或干膏，作为制备消炎止痛药物的原料。本发明的有益效果是：1.炮制中乌头碱的还原反应是在酯键碱水解的同时，发生1-甲氧基水解以及3、13、15-羟基还原，此条件下不还原苯甲基乌头原碱、乌头原碱以及其它无酯键的乌头碱类化合物。本反应可以转化乌头、草乌、雪上一枝篙中的毒性成分乌头碱，并保留草乌中的宋果宁、雪上一枝蒿中的雪上一枝蒿甲素等药效成分，起到降毒增效的目的。2.此反应在水相中发生，条件可控，利用此羟基还原反应可用于中药的加工炮制或用于药材提取，尤其是乌头属中药(如川乌、草乌、附子、雪上一枝篙等)的炮制，使原来含有乌头碱的有毒饮片，变性为含爱可宁的无毒中药饮片。3.此还原反应为研究中偶然发现，反应在饮片炮制中发生，条件易控，选择性强，产物得率高，且方法简单、成本低，适合规模化生产、反应产物单一，可用于制备川乌低毒饮片。4.本发明的甲氧基水解及羟基还原反应方法，在水相发生，反应物质无机碱易获取、成本低，方法简单，便于大生产应用，可用于乌头属饮片的炮制加工，加工的饮片基本无毒性，且保留了抗炎镇痛的药效。本发明蒸制过程中饮片内溶液需保持ph9-12的碱性，炮制时饮片中乌头碱才能发生羟基还原反应，转化为新化合物爱可宁及15-羟基爱可宁，其甲氧基水解及羟基还原的反应为研究中首次发现，目前其反应机理正在研究之中。附图说明图1为碱制乌头片的甲醇超声提取液色谱图。图2为碱制草乌片甲醇超声色谱图。图3为乌头原碱、乌头碱、苯甲酰乌头原碱碱水解对比色谱图。图4位乌头碱在nh4oh、na2co3、ca(oh)2水解产物色谱图。图5为生川乌片、碱制川乌片、黑顺片的对比色谱图。图6位乌头总乌头原碱色谱图。具体实施方法实施例1取碳酸钠8kg，置于桶内，加去离子水40l，搅拌溶解，得碱液；取生乌头片10kg,置于上述20％碳酸钠溶液中，浸泡12hr，取出润透的饮片，闷润3小时，置蒸锅内，常压蒸制60min，蒸透心，取出，减压60℃烘干，得浓碱制乌头片。以苯甲酰乌头原碱、乌头碱对照品以及分离制备的爱可宁、15-羟基爱可宁的甲醇溶液作对照，碱制乌头片甲醇超声提取液hplc进样分析。色谱条件c18填料，250mm*4.5mm柱，流速1ml/min，elsd检测器(气流量2.8ml/min、漂移管温度110℃)，色谱梯度见表1，色谱图如图1。表1时间/min乙腈比例/％0.2％三氟乙酸比例/％011893018.581.5606535从图1中可知，本饮片以爱可宁、15-羟基爱可宁为主成分，以hplc-elsd法未检出乌头碱、苯甲酰乌头原碱。实施例2取碳酸钠7kg、氢氧化钠1kg置于桶内，加去离子水40l，搅拌溶解，得碱液；取生草乌片10kg,置于上述20％碱溶液中，浸泡12hr，取出润透的饮片，闷润3小时，置蒸锅内，常压蒸制60min，蒸透心，取出，减压60℃烘干，得浓碱制草乌片。以苯甲酰乌头原碱、乌头碱对照品的甲醇溶液作对照，碱制草乌片甲醇超声提取液hplc进样分析。色谱条件如实施例1，结果如图2。结果表明，浓碱制草乌片以hplc-elsd法未检出乌头碱、苯甲酰乌头原碱。实施例3取实施例如中浓碱制乌头片5kg，置于煎煮锅内，加水50l，加热煎煮60min，滤出药液；锅内药渣再加水35l，再加热煎煮30min，滤出药液，合并滤液，静置6小时，上清液过滤，冷却至40-50℃，过滤；取2.5l已预处理ab-8大孔径树脂，装入层析柱，水洗去除气泡，滤液上树脂柱，药液流速250ml/min，待药液流尽后用去离子水25l洗脱去除无机物，以15％乙醇10l洗脱；再用0.1％甲酸水溶液10l洗脱，进而用含0.1％甲酸的15％乙醇溶液10l洗脱，收集洗脱液，回收溶剂，减压干燥，得乌头总乌头原碱。实施例4分别取乌头碱、苯甲酰乌头原碱、乌头原碱各10mg，各溶解于5ml饱和氢氧化钙的水溶液中，移至安培瓶内，封口，置于100℃水浴加热2小时，启封取出水解液，测试ph大于9，各吸取1ml加甲醇1ml，混匀，离心，上清液进样；另以乌头碱、苯甲酰乌头原碱、乌头原碱对照品甲醇溶液作对照，以及分离制备的爱可宁的甲醇溶液作对照，hplc进样分析。色谱条件同实例1，色谱图如图3。结果表明，乌头碱在ph约11的氢氧化钙碱液中酯水解的同时能发生1-甲氧基水解及3、13、15-羟基还原反应，生成新化合物爱可宁；苯甲酰乌头碱只发生酯水解反应生成的产物为乌头原碱；乌头原碱则不发生化学反应，产物仍然是乌头原碱。由此可知，只有含乌头碱为主的生乌头药材饮片才能在此条件下发生还原反应，而主要成分是苯甲酰乌头碱或乌头原碱的饮片或提取液，如传统炮制饮片、水久煎提取物、弱碱溶液(ph＜8.5)浸润后炮制品或弱碱水煎液提取物，在此条件下不能产生本发明的还原反应结构转化效果。实施例5分别取乌头碱三份各10mg，各溶解于5ml饱和氢氧化钙水溶液、1％na2co3水溶液中、1％nh4oh水溶液中，移至安培瓶内，封口，置于100℃水浴加热2小时，启封取出水解液，测试ph大于9，各吸取1ml加甲醇1ml，混匀，离心，上清液进样；另以乌头碱、乌头原碱、爱可宁甲醇溶液作对照，hplc进样分析。色谱条件同实例1，色谱图如图4。结果表明，只有无机碱在溶液ph≥9并回流时才主要发生本发明的结构转化反应，产物主要是新化合物；而有机碱溶液回流时主反应是酯键水解，主反应产物是主要是乌头原碱。实施例6取生乌头片、生草乌片、实施例1的浓碱制乌头片、2中的浓碱制草乌片，分别打粉，各别取粉末100g各加1500ml的80％乙醇回流提取，回流液滤出，滤液旋转蒸发仪中40℃回收到无醇味至近干，加水适量，各配制成含生乌头片、生附子片、浓碱制乌头片、浓碱制草乌片浓度各为0.2g、0.2g、4g、4g药材量浸膏/ml的生理盐水溶液。取80只20g体重的小鼠，分成四组，每组20只，各组分别腹腔注射给药上述生乌头片、生附子片、浓碱制乌头片、浓碱制附子片，给药剂量为1ml/只，如动物未死亡，2小时增加一次给药剂量，再腹腔注射1ml/只，观察4小时内急性毒性的动物死亡数，实验结果如表2：表2组别每组小鼠数给药次数每组小鼠死亡数碱制品为生品的倍数生乌头片0.2g/ml20一次给药201浓碱制乌头片4g/ml20二次给药0＜1/40生草乌片0.2g/ml20一次给药201浓碱制草乌片4g/ml20二次给药0＜1/40说明：浓碱制饮片醇提取物已经给药最大体积、最大给药次数，未见动物死亡；而相应生品毒性较大，在生品0.2g/ml时小鼠全部死亡，说明浓碱制后毒性大大降低。实施例7抗炎实验以盐酸青藤碱为阳性，设模型组、阳性组、浓碱制乌头片及浓碱制草乌片各低、高剂量组，每组小鼠10只，以二甲苯致小鼠耳廓肿胀，造模后一定时间，仪器检测耳廓厚度。给药方式：灌胃给药；前一天给药一次，当天上午给药一次，下午造模前1小时给药，给药剂量：盐酸青藤碱50mg/kg；饮片、总碱小、大剂量分别为3.75、7.5g/kg；二甲苯涂耳造模后30min、60min、90min检测耳廓肿胀度，与未造模耳对照计算肿胀度。实验结果见表3：表3组别剂量30min时肿胀度60min时肿胀度90min时肿胀度模型组62.84±15.4361.38±12.9450.29±15.47盐酸青藤碱组50mg/kg45.73±13.47*42.18±12.15**37.74±14.89*浓碱制乌头片低剂量组3.75g/kg41.38±11.36**32.36±11.83***25.65±11.77**浓碱制乌头片高剂量组7.5g/kg40.73±11.24**30.85±13.86***24.69±11.57**浓碱制草乌片低剂量组3.75g/kg41.89±12.38**32.72±12.41***25.37±10.82**浓碱制草乌片高剂量组7.5g/kg41.12±11.28**31.87±13.55***24.76±11.58**注：*：p＜0.05；**：p＜0.01；***：p＜0.001；结果表明，试验样品浓碱制乌头片及浓碱制草乌片各低、高剂量组在30、60、90min时，均有显著的抗炎效果。实施例8镇痛实验以盐酸青藤碱为阳性，设模型组、阳性组、浓碱制乌头片及浓碱制草乌片各低、高剂量组，每组小鼠10只，腹腔注射10％醋酸溶液30ul/只，造成疼痛模型后，观察各组动物扭体数量。给药方式：灌胃给药；前一天给药一次，当天上午给药一次，造模前1小时给药；给药剂量：盐酸青藤碱50mg/kg，总碱11.25mg/kg。实验结果见表4：表4组别剂量15min扭体次数模型组-29.8±9.12盐酸青藤碱组50mg/kg13.4±9.27***浓碱制乌头片低剂量组3.75g/kg18.5±11.26*浓碱制乌头片高剂量组7.5g/kg11.4±11.62***浓碱制草乌片低剂量组3.75g/kg19.7±10.76*浓碱制草乌片高剂量组7.5g/kg11.3±11.81***注：*：p＜0.05；**：p＜0.01；***：p＜0.001；镇痛实验结果表明，浓碱制乌头片及浓碱制草乌片各高剂量组的镇痛效果较好。从原数据分析，模型组扭体次数在20-40之间，各组均有多只小鼠零扭体，显示非常强的镇痛效果。实施例9毒性成分检测取生川乌片、市售的制乌头片(黑顺片)以及实施例2中的浓碱制川乌片，各打粉过筛，分别称取粉末5g，各置于50三角瓶中，加60ml的80％乙醇超声30min，滤过得制备样品；另取乌头碱、苯甲酰乌头碱甲醇溶液为对照品样品；高效液相仪分析，色谱条件如实施例1，色谱图见图5。结果表明，浓碱制乌头片中未检出乌头碱、苯甲酰乌头原碱，黑顺片中主要成分为苯甲酰乌头原碱，少量乌头碱；生川乌片中主要为乌头碱。实施例10浓碱制饮片中主成分制备取实施例3的乌头总乌头原碱，80％乙醇溶解，经制备液相制备，色谱条件c18填料，250mm*10mm柱，流速5ml/min，elsd检测器(气流量2.8ml/min、漂移管温度110℃)，色谱梯度如表5，色谱图如图6，收集15-羟基爱可宁峰(峰1)、爱可宁峰(峰2)，收集液分别回收溶剂至少量，冷冻干燥，分别得15-羟基爱可宁峰、爱可宁。表5时间/min乙腈比例/％0.2％三氟乙酸比例/％01189502179实施例11结构鉴定爱可宁(2号峰)结构鉴定如下：hlpc-ms：[m+h]+(m/z)438.2829；碎片离子(m/z)：420.2716388.2457、362.2310、356.2201、324.1950；分子式(c24h39no6)。1hnmr(c5d5n)：4.17(1h,brs),1.58(1h,m),1.83(1h,m),2.18(1h,m),2.07(1h,m)；2.26(1h,d),4.47(1h,d),2.48(1h,s),2.38(1h,dd),1.94(1h,m),1.89(1h,dd),2.09(1h,m),2.40(1h,dd),4.45(1h,d),2.86(1h,m),2.50(1h,m),3.54(1h,m),3.55(1h,s),3.48(1h,d),3.52(1h,d),3.37(1h,d),3.24(1h,d),3.33(1h,d),3.26(1h,d),1.30(3h,t),3.27(3h,s),3.30(3h,s),3.46(3h,s).13cnmr(c5d5n)：c1→24：70.79、28.13、28.18、38.23、43.35、82.35、53.79、74.05、47.95、44.12、50.29、30.78、41.07、75.16、41.9、82.73、64.2、79.01、57.77、48.96、10.41、58.75、55.67、57.85.爱可宁与尼奥宁的结构区别为1-位羟基的手性差异。15-羟基爱可宁(1号峰)结构鉴定如下：hlpc-ms：[m+h]+(m/z)438.2829；碎片离子(m/z)：420.2716388.2457、362.2310、356.2201、324.1950；分子式(c24h39no6)。1hnmr(c5d5n)：4.23(1h,brs),1.60(1h,m),1.90(1h,m),2.11(1h,m),2.20(1h,m)；2.27(1h,d),4.49(1h,d),2.44(1h,s),2.97(1h,dd),1.98(1h,m),1.97(1h,dd),2.14(1h,m),2.46(1h,dd),4.41(1h,brt),5.25(1h,d),3.39(1h,dd),3.30(1h,s),3.51(1h,d),3.53(1h,d),3.49(1h,d),3.24(1h,d),3.50(1h,d),3.18(1h,d),1.49(3h,t),3.26(3h,s),3.48(3h,s),3.46(3h,s).13cnmr(c5d5n)：c1→24：70.82、28.25、27.89、38.29、42.91、82.68、48.64、78.58、48.13、44.18、49.87、31.13、41.34、75.23、78.54、91.82、63.98、78.96、57.76、49.47、10.57、58.73、57.80、56.93。15-羟基爱可宁与附子宁的结构区别为1-位羟基的手性差异。当前第1页12