草乌水炮制方法的红外光谱研究

  草乌为毛莨科植物北乌头Aconitum kusnezoffZiReichb的干燥块根，含有乌头碱等生物碱，是草乌的主要活性成分，具有较强的毒性，其中的生物碱进一步研究得到新生物碱10-羟基乌头碱、14-苯甲酰中乌头原碱、14-苯甲酰乌头原碱等 。一般双酯型生物碱中毒剂量为3～4．5 g，乌头类植物的毒性成分为乌头碱，口服0．2 n培即可使人中毒，3～5mg即可致死  。由于草乌治疗量与中毒量接近，临床上常因炮制、煎煮不当产生毒副作用。因此其安全性受到广泛关注。双酯类生物碱中有中乌头碱、乌头碱、次乌头碱等  ，酯键在1700 cml～1750 cml有明显的吸收峰，随着化学计量学的发展，近红外在定量分析中得到广泛应用  ；而中红外则在结构分析中占重要地位  ，而且红外光谱所用仪器较为通用，测量操作简便，易于推广应用 。
1材料与仪器
1．1样品：生草乌(RadixAconiti Kusnezotiii)经北京中医药大学王晶娟副教授鉴定为正品。三批生草乌分别水浸泡54 h、36 h和18 h，得到水泡不同程度的草乌样品；生草乌经水浸泡36 h后水煮4h得到水煮草乌样品。将4种草乌样品粉碎成细粉，称取2 g，分别用氨试液-7,醚0．5 h、水超生0．5 h和水煎煮0．5 h提取，得到乙醚、水超生和水煎煮提取物。将以上样品分别取适量制成200目粉末，取粉末约3 mg与200 mg溴化钾(KBr)混合研磨充分均匀，压片。
1．2仪器设备：Spe~man GX型傅里叶变换红外光谱仪(PerkinElmer公司)，光谱范围4000～400 gin；中红外DTGS检测器，光谱分辨率为4 cm一，扫描信号累加16次。扫描实时扣除H20和C02的干扰。
1-3数据处理：采用二阶导数对中红外光谱进行与预处理，使用Savitzky-Golay平滑方法计算二阶导数光谱。为了使得到的二阶导数光谱不会因为平滑不足出现国道的噪音或者由于平滑过度而丢失信息，按照Savitzky-Golay平滑方法，分别使用了5点、9点、13点的平滑模型，通过比较取舍，最终确定13点平滑结果较为适中。具体统计时采用PerkinElmer公司的Spectrum for Windows软件中的求导功能。
  经红外光谱实验及二阶导数计算，得到生草乌、乌头碱与次乌头碱的红外光谱与二阶导数谱图(图1)、生草乌的红外光谱和二阶导数谱图(图2)、水泡不同程度草乌的红外光谱二阶导数谱图(图3、图4)和水煮草乌红外光谱和二阶导数谱图(图5)。
2．1  生草乌、乌头碱与次乌头碱的红外光谱图：由图1可知，b(乌头碱)、c(次乌头碱)中3495 tin-1、3503 cm 是O-H伸缩振动峰，3100～2800 cml之间是C-H伸缩振动峰，1717 cm 和1727 cm_’、1711 cm 是C=O伸缩振动峰，是双酯型生物碱的特征峰，a(生草乌)在1640 cml吸收峰较为宽大，应该是多个吸收峰重合叠加所致，做出二阶导数图进一步分析。
    在二阶导数红外光谱中1639 cml附近的重叠峰分解为若干个单峰，谱图的分辨率得到提高。对照草乌生品与次乌头碱的二阶导数红外光谱，参照草乌中双酯类生物碱的分子结构，认为次乌头碱中1727 cm 和1710 cm 两个吸收峰对应于其结构中乙酰基与苯甲酰基中的两个C=O的伸缩振动。由于受其草乌中其他成分的影响，这两个峰的位置会略微有一些移动，草乌生品的1730 cIn-1和1714 cml两个吸收峰，因此将1750～1700 cm一1区间内的c=O吸收峰作为草乌中双酯类生物碱的特征峰。
2．2生草乌的红外光谱图：如图2所示，草乌生品的红外光谱中，2929 cm-1对应的是甲基和亚甲基的C-H伸缩振动，1586cm-1的吸收峰较为宽大，应该是多个吸收峰重合叠加所致，可能存在C=O伸缩振动、C=C伸缩振动以及芳香环和淀粉链骨架振动等多种因素作用。1450 cml至1300 cm一1附近的峰可能是由N-H、C-H等弯曲振动引起，1243 cm 对应的为C-O-C的面内弯曲振动，1200～900 cml附近的宽峰对应的是C-O弯曲振动吸收。双酯型生物碱易溶于乙醚，故乙醚中有明显的1713 cml双酯型生物碱的吸收峰。由二阶导数图可知，a(水煎煮)中1724 cml和b(水超生)中1730 cm_。、1747 cml吸收峰与c比较峰形变宽，位移较大，说明双酯型生物碱不易溶于水；a中1724 cml相对于b中1730 cm_1吸收峰发生了明显位移，说明在加热的过程中，酯键分解了。
2．3水泡不同程度草乌的红外光谱图：由图3、图4可知，水溶液双酯型生物碱的吸收峰不明显，乙醚提取物中的1714 cm一、1724 cm 是C=O的伸缩振动峰，不同水泡程度的样品乙醚提取物中含有一定量的双酯型生物碱。水泡草乌的炮制方法不能使草乌中的双酯型生物碱完全水解。
2．4水煮草乌红外光谱图：由图5可知，样品中双酯型生物碱的吸收峰发生位移，说明了水煮草乌中的双酯型生物碱已经分解；a(水煎)中1599 cml和b(水超生)中1598 cml是大宽峰，由二阶导数图谱可知，a(水煎煮)中1725 cm一、1748 cml相对于c可知，煎煮加热的过程中酯键分解了。
3结语
  不同炮制方法对草乌中双酯型生物碱的含量有一定的影响，双酯型生物碱的含量与水泡时间的长短呈正相关，水泡时间越长，双酯型生物碱含量越小，水泡较重草乌酯键吸收峰的位移较水泡较轻酯键吸收峰的位移有变化，但位移变化不是很明显，说明水泡时间的长短影响不是很大，单纯水泡不煮的方法不能使草乌完全水解，水煮加热的过程中可以酯键分解的较彻底，所以只有水煮样品才能达到临床要求。
    不同提取工艺谱图的差异比较，可明显观测药材化学成分的整体成分变化规律，了解有效成分或者有毒成分的含量高低，有助于对药材的整体质量进行控制，并为药材有效成分的追踪、同类化学成分的定向转移和不同提取工艺的鉴别提供一种快速、有效的宏观检测手段。

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