武漢大學(xué)天然產(chǎn)物的提取奎寧

研究的意義和必要性研究對(duì)象及其歷史現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢主要成分的提取分離流程分析方法市場調(diào)研及經(jīng)濟(jì)技術(shù)分析1現(xiàn)在是1頁\一共有42頁\編輯于星期一研究的意義和必要性金雞納(Cinchona)是茜草科屬木本植物的總稱，因其用于瘧疾治療而受到重視。金雞納中含有30多種生物堿，多為奎寧及其奎寧類衍生物?？鼘幱糜谥委熀皖A(yù)防各種瘧疾。也有興奮子宮，抑制心肌和解熱鎮(zhèn)痛作用。由于提取單一，并且容易種植得到廣泛得重視。是治療瘧疾的主要藥物之一。2現(xiàn)在是2頁\一共有42頁\編輯于星期一奎寧在藥物方面的副作用，使得它在藥物方面發(fā)展受到挫折。近年來，人們在嘗試著用奎寧及其類衍生物作為分子印記，制備其它化合物，并且在這方面有很大的潛力。

3現(xiàn)在是3頁\一共有42頁\編輯于星期一奎寧的歷史（一）奎寧是從金雞納樹皮中提取出來的一種生物堿，曾是治療瘧疾的主要藥物。它的發(fā)現(xiàn)還有一段曲折的故事呢。很久以前，秘魯流行瘧疾，很多人因此喪生，但有一個(gè)印第安人部落卻很少患瘧疾，偶爾有人患了瘧疾，他們也能很快治愈。原來，他們習(xí)慣用一種樹葉浸水代茶飲。一旦有人患了瘧疾，他們用那種樹的皮研末沖服，就能很快治愈。因此，他們把那種樹奉為“生命之樹”，并對(duì)外嚴(yán)守機(jī)密。首領(lǐng)規(guī)定，誰向外泄露了這個(gè)秘密，就要?dú)㈩^?？鼘幨侨绾伟l(fā)現(xiàn)的劉國應(yīng)家庭醫(yī)生報(bào)200584現(xiàn)在是4頁\一共有42頁\編輯于星期一17世紀(jì)，秘魯總督、西班牙人康托伯爵的夫人安娜染上了瘧疾，生命垂危。安娜的女仆人祖瑪正來自那個(gè)印第安部落。眼看著自己的女主人將被瘧疾奪去生命，祖瑪心里非常難過。于是，她偷偷地把那種樹皮粉摻到安娜的食物中。不巧的是，她剛用了幾次，就被伯爵發(fā)現(xiàn)了。伯爵以為祖瑪要毒死他的妻子，決定燒死她。可憐的祖瑪有口難言，只好等待死亡的降臨。就在這危急的關(guān)頭，安娜的病卻痊愈了，祖瑪因此而得救。打那以后，西班牙人才知道那種樹皮能夠治療瘧疾。因?yàn)榘材鹊娜邪材?金雞納，故植物學(xué)家就將那種植物取名為“金雞納”樹。5現(xiàn)在是5頁\一共有42頁\編輯于星期一奎寧的歷史（二）18世紀(jì)初，瑞典科學(xué)家來到秘魯，把金雞納種子帶回本國種植，并從樹皮中提取出一種抗瘧疾的有效成分──奎寧（“奎寧”是秘魯語樹皮的音譯）。300年來，奎寧在全球究竟挽救了多少病人的生命現(xiàn)已無法計(jì)算。直到現(xiàn)在，它仍應(yīng)用于臨床?？鼘幨且环N抗瘧藥,能抑制或殺滅良性瘧(間日瘧、三日瘧)及惡性瘧原蟲的紅內(nèi)期,能控制瘧疾癥狀,有解熱、子宮收縮作用?？鼘幨侨绾伟l(fā)現(xiàn)的劉國應(yīng)家庭醫(yī)生報(bào)200586現(xiàn)在是6頁\一共有42頁\編輯于星期一金雞納樹來自百度圖吧及/ias/database/Cinchonapubescens.html7現(xiàn)在是7頁\一共有42頁\編輯于星期一奎寧的結(jié)構(gòu)化學(xué)名：6-甲氧基-a-(5-乙烯基-2-奎寧環(huán)基)-4-喹啉甲醇；英文名：6-Methoxy-a-(5-vinyl-2-quiniclidinyl)-4-quinolinemethanol.8現(xiàn)在是8頁\一共有42頁\編輯于星期一奎寧的種植源產(chǎn)地：南美洲現(xiàn)主要產(chǎn)地：印尼、印度、我國臺(tái)灣、海南島和云南等地也有出產(chǎn)。坦桑尼亞、赫勒那、法屬波利尼西亞、加拉帕格斯群島、夏威夷

該植物可以提煉抗瘧疾藥物奎寧，通過風(fēng)傳播種子，生長在海拔300-3000米的范圍內(nèi)。生長迅速，能快速占領(lǐng)沒有樹木的土地。草叢和灌木的生物多樣性迅速衰減，只有少數(shù)植物能在奎寧樹下生長。/ias/database/Cinchonapubescens.html9現(xiàn)在是9頁\一共有42頁\編輯于星期一金雞納樹品種(1)黃金雞納(C.calisayaWedd.)原產(chǎn)秘魯南部和波利維亞海拔1,050-1,500米的原始森林?？僧a(chǎn)厚而白的黃金雞納樹皮或秘魯樹皮。第二次世界大戰(zhàn)時(shí)收集的野生種可產(chǎn)奎寧3.3%-5.3%，可結(jié)晶的植物堿總量占4.5-6.2%，最好的達(dá)7.14%.(2)萊氏金雞納(C.LedgerianaMo-ensex.Trenlen)可能是高產(chǎn)的黃金雞納樹的變種，也有人認(rèn)為是黃金雞納、紅金雞納的雜交種，栽植最普遍。可產(chǎn)奎寧14-16%(3)紅金雞納(C.succirubraPav.ex.Klotzscli.)樹皮奎寧含量較低，屬于最易栽植和抗性最強(qiáng)的一種，在印尼用作砧木。故一般選取萊式金雞納樹作為原料。國外金雞納的生產(chǎn)概況魏美慶李元氏編譯10現(xiàn)在是10頁\一共有42頁\編輯于星期一奎寧的性質(zhì)又名金雞納霜，雞納堿。白色顆粒狀或微晶性粉末，微風(fēng)化性。無臭，味微苦。熔點(diǎn)173～177℃。微溶于水和甘油，易溶于乙醇，氯仿，溶于稀酸、稀氨水中。為金雞納樹皮中存在的主要生物堿?？捎善錁淦ぶ刑崛』蛘咭蚤g羥基苯甲醛與2-氨基乙醛為原料制得?？鼘帪槎獕A，其中奎核堿上的氮原子的堿性較強(qiáng)(pka=8.8)，而奎啉環(huán)的氮原子堿性較弱(pka=4.2)。臨床上使用的鹽有兩種，即硫酸鹽和二鹽酸鹽，硫酸鹽難溶于水，多制成片劑。二鹽酸鹽水溶性大，可制成注射劑。藥物化學(xué)尤啟冬、彭司勛化學(xué)工業(yè)出版社11現(xiàn)在是11頁\一共有42頁\編輯于星期一奎寧的藥效奎寧是喹啉類衍生物，能與瘧原蟲的DNA結(jié)合，形成復(fù)合物，抑制DNA的復(fù)制和RNA的轉(zhuǎn)錄，從而抑制原蟲的蛋白合成，作用較氯奎為弱。另外，奎寧能降低瘧原蟲氧耗量，抑制瘧原蟲內(nèi)的磷酸化酶而干擾其糖代謝?？鼘幰惨鸠懮啬?，但發(fā)展緩慢，很少形成大團(tuán)塊，并常伴隨著細(xì)胞死亡。在血液中，一定濃度的奎寧可導(dǎo)致被寄生紅細(xì)胞早熟破裂，從而阻止裂殖體成熟。不能根治良性瘧，長療程可根治惡性疾，但對(duì)惡性瘧的配子體亦無直接作用，故不能中斷傳播?？鼘帉?duì)心臟有抑制作用，延長不應(yīng)期，減慢傳導(dǎo)，并減弱其收縮力。12現(xiàn)在是12頁\一共有42頁\編輯于星期一藥動(dòng)學(xué)口服后吸收迅速而完全。蛋白結(jié)合率約70％。吸收后分布于全身組織，以肝臟濃度最高，肺、腎、脾次之，骨骼肌和神經(jīng)組織中最少。一次服藥后l～3小時(shí)血藥濃度達(dá)到峰值，T1/2為8.5小時(shí)?？鼘幱诟沃斜谎趸纸?，迅速失效，其代謝物及少量原形藥(約10％)均經(jīng)腎排出，服藥后15分鐘即出現(xiàn)于尿中，24小時(shí)后幾乎全部排出，故奎寧無蓄積性。13現(xiàn)在是13頁\一共有42頁\編輯于星期一奎寧的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢副作用當(dāng)每日用量超過1g可出現(xiàn)金雞納反應(yīng)：為惡心、嘔吐、頭痛、耳鳴、視力及聽力減退。亦可引起皮疹、哮喘、血管神經(jīng)性水腫、瘙癢等過敏性反應(yīng)。

BackgroundInchildrenwithfalciparummalaria,quinineadministeredrectallymaybeeasiertouseandlesspainfulthanintramuscularorintravenousadministration.However,itmaybelesseffective.COCHRANEDATABASEOFSYSTEMATICREVIEWS(1):Art.No.CD004009.pub2200514現(xiàn)在是14頁\一共有42頁\編輯于星期一Wedetectednodifferenceintheeffectonparasitesandclinicalillnessforintrarectalquinine,butmosttrialsweresmall.Painmaybelesswithintrarectalquinine.Furtherlargertrials,inpatientswithseveremalariaandinadults,arerequiredbeforetheintrarectalroutecanberecommended由于青蒿素需求存在剛性，在世界衛(wèi)生組織的大力推動(dòng)下，奎寧可能在2008年將全部停用。要使奎寧更有競爭力度，必須使它在副作用方面得到改善。也可以奎寧和其他藥物（如四環(huán)素）的復(fù)方的結(jié)合，其效果對(duì)惡性瘧原蟲十分有效。15現(xiàn)在是15頁\一共有42頁\編輯于星期一主要成分奎寧的主要成分就是左邊所示6-甲氧基-a-(5-乙烯基-2-奎寧環(huán)基)-4-喹啉甲醇；16現(xiàn)在是16頁\一共有42頁\編輯于星期一生物堿的提取方法*

由于各種生物堿的結(jié)構(gòu)不同，性質(zhì)各異，提取分離方法也不盡相同，主要是根據(jù)生物堿的溶解度而定。生物堿大都能溶于氯仿、甲醇、乙醇等有機(jī)溶劑，除季銨堿和一些分子量較低或含極性基團(tuán)較多的生物堿外，一般均不溶或難溶于水，而生物堿與酸結(jié)合成鹽時(shí)則易溶于水和醇。基于這種特性，可用不同的溶劑將生物堿從中藥中提出，常用的提取溶劑有下列3種：

17現(xiàn)在是17頁\一共有42頁\編輯于星期一（1）非極性溶劑：樣品先用10%氫氧化銨溶液濕潤，使中草藥中與酸結(jié)合成鹽的生物堿呈游離狀態(tài)，然后用氯仿或乙醚等提取，一些與酸結(jié)合比較穩(wěn)定的生物堿鹽類和鞣酸鹽或堿性較強(qiáng)的生物堿鹽等，氫氧化銨不能將其完全分解，可用碳酸鈉、碳酸氫鈉、氫氧化鈣或氧化鎂，甚至氫氧化鈉堿化，這個(gè)方法的缺點(diǎn)是不能提出水溶性生物堿。（2）極性溶劑：極性較大的生物堿可用中性甲醇、乙醇、酸性甲醇、乙醇、酸水（常用0.1%～1%鹽酸、硫酸、乙酸、酒石酸等）以及緩沖液等進(jìn)行提取，該方法較簡便，但提出的雜質(zhì)較多，需進(jìn)一步凈化。

18現(xiàn)在是18頁\一共有42頁\編輯于星期一

（3）混合溶劑：用不同極性的溶劑按不同比例混合，可以較好地進(jìn)行提取，如麥角用氯仿：甲醇：氫氧化銨（90:9:1），百部、粉防已用乙醚氯仿：乙醇：10%氫氧化銨溶液（25:8:25:1）等水溶性生物堿還可采用與生物堿沉淀試劑如雷氏鹽（硫氰化鉻銨）、磷鎢酸等生成不溶的復(fù)鹽而從水溶液中析出。生物堿與雷氏鹽生成的沉淀可溶于丙酮，再通過陽離子交換樹脂，用氫氧化銨洗脫即得游離的生物堿，生物堿與磷鎢酸生成的沉淀可與固體碳酸鉀研磨使干燥，再用無水乙醇熱提。

19現(xiàn)在是19頁\一共有42頁\編輯于星期一實(shí)際上，每種分析法的建立都要對(duì)上述三類溶劑作比較，以優(yōu)選出最佳提取溶劑。生物堿的提取方法，常用的有冷浸、滲漉、超聲波、索氏提取、熱回流提取，由于中藥分析所涉及到的大部分內(nèi)容是有機(jī)化合物微量分析，故需要的樣品量很少，因此，實(shí)際上是少量樣品與大量提取溶劑，加上樣品又經(jīng)粉碎過篩，常常冷浸提取液中被測組分濃度與提取液中粉碎的樣品內(nèi)所含被測組分相當(dāng)，即能提取完全。為了使提取更完全，也常常對(duì)上述方法進(jìn)行組合如冷浸-滲漉，冷浸-超聲波，冷浸-索氏提取，冷浸-熱回流提取，因冷浸、冷浸-超聲波提取操作簡便，故使用較多，必要時(shí)，要對(duì)上述方法作比較，以優(yōu)選出最佳提取方法。*植物化學(xué)高錦明科學(xué)出版社200320現(xiàn)在是20頁\一共有42頁\編輯于星期一工藝詳盡流程*（一）21現(xiàn)在是21頁\一共有42頁\編輯于星期一工藝詳盡流程*（二）*天然產(chǎn)物化學(xué)工業(yè)出版社2000年22現(xiàn)在是22頁\一共有42頁\編輯于星期一主要成分的提取之傳統(tǒng)方法*1.金雞納粉的處理用錘磨機(jī)磨碎樹皮，將所得的金雞納粉和石灰及堿放入拌合機(jī)處理24小時(shí)后，這種混合物就可以提煉生物堿。2.生物堿得提煉把混合物、重油和水放入傾斜的蒸煮鍋中煮沸、攪拌，而后將重油潷析（通過把固體物質(zhì)擋住從而將液體倒掉,這種從液體中分離固體的方法稱為潷析.）出來，趁熱過濾，任其冷卻以使生物堿水化物沉積?；厥盏弥赜涂梢韵麓问褂?。生物堿水化物經(jīng)稀硫酸溶解而變成酸式硫酸奎寧。把這種混合物煮沸，用蒸汽射流攪拌，經(jīng)澄清和潷析后，再用虹吸管將酸式硫酸奎寧溶液吸出，并過濾。這樣提煉一次需要三天。*國外金雞納的生產(chǎn)概況魏美慶李元氏編譯23現(xiàn)在是23頁\一共有42頁\編輯于星期一3.中和和沉淀已知熱的硫酸奎寧經(jīng)渦輪式攪拌機(jī)攪拌，用氫氧化鈉溶液中和而成粗堿性硫酸奎寧，然后加動(dòng)物炭黑脫色。這種粗堿性硫酸奎寧熱溶液，經(jīng)毛織物濾袋，裝入容器冷卻、沉淀，然后脫水、凈化和干燥。24現(xiàn)在是24頁\一共有42頁\編輯于星期一主要成分提取之超聲波提取奎寧超聲波是一種高頻機(jī)械波。在有機(jī)物降解和天然物的有效成分提取等方面已有一定應(yīng)用。超聲波提取速度快，已被許多中藥分析過程選為供試樣品處理的手段。不過，超聲作用的時(shí)間和強(qiáng)度需要一系列實(shí)驗(yàn)來確定。金雞納樹皮粉、堿液為溶劑、甲苯等混合，在26kHz，20W/cm2超聲波下進(jìn)行反應(yīng)15min-30min，關(guān)于準(zhǔn)確數(shù)據(jù)還要實(shí)驗(yàn)待定該方法現(xiàn)在還是有些不是很成熟！所以該方面的論文暫時(shí)還很少！25現(xiàn)在是25頁\一共有42頁\編輯于星期一相似方法（一）*金雞納樹皮粉，加堿液堿化后，加甲苯提取完后，甲苯液濃縮，用硫酸液萃取后，調(diào)PH至六點(diǎn)五，硫酸奎寧沉出來了，過濾得到硫酸奎寧粗品。重結(jié)晶得到硫酸奎寧精品。但濾液里還含有其它三個(gè)重要生物堿，辛可寧，奎尼丁，辛可尼丁。26現(xiàn)在是26頁\一共有42頁\編輯于星期一相似方法（二）*取干燥的金雞鈉樹皮粉碎，用消石和燒堿水溶液濕潤，然后用乙醇浸泡提取。乙醇提取液加硫酸調(diào)pH至6-6.5，減壓蒸發(fā)濃縮，同時(shí)回收乙醇。濃縮液經(jīng)硫酸；燒堿處理，活性炭脫色，結(jié)晶得到粗品，再經(jīng)精制而得成品。對(duì)干燥金雞納樹皮計(jì)，總收率為2%。*化工辭典第四版王箴主編化學(xué)工業(yè)出版社27現(xiàn)在是27頁\一共有42頁\編輯于星期一分離方法*（一）層析條件：層析柱BondapakC18，30cm*4mm,流動(dòng)相甲醇-水-醋酸(25:75:1)[分離辛可寧和辛可寧定時(shí)則用(20:8:1)]。壓力3000psi（磅/平方英寸），流速1.5ml/分，紫外檢測器254nm。*金雞納生物堿藥物的反相高效液相層析法JohostonMAJChromatogr1980,189(2);24128現(xiàn)在是28頁\一共有42頁\編輯于星期一測定方法：精密稱取硫酸奎尼丁20片的重量，研成細(xì)粉，再稱取大約相當(dāng)于50mg硫酸奎尼定的細(xì)粉于100ml量瓶中，加一定量甲醇-水-硫酸（80：20：1），搖蕩15分鐘后，稀釋至刻度。吸取此液10ml于50ml量筒中，加內(nèi)標(biāo)液（100mg茶堿溶于100ml流動(dòng)相混合液中）5ml，然后用上述溶劑稀釋至刻度，取此溶液進(jìn)行高效液相層析，由內(nèi)標(biāo)法求的含量*金雞納生物堿藥物的反相高效液相層析法JohostonMAJChromatogr1980,189(2);24129現(xiàn)在是29頁\一共有42頁\編輯于星期一上述文章的實(shí)驗(yàn)一般需要三十分鐘，本來這篇文章附錄金雞納生物堿的分離層析圖譜，但由于文獻(xiàn)是1981年的，查了很多資料都沒有找到。Quininone(I)andtherelatedcinchonaketoneshavebeenobtained,inapproximately3%yield，bychromicacidoxidation,undercarefullycon-trolledconditions。JOURNALOFTHEAMERICANCHEMICALSOCIETY30現(xiàn)在是30頁\一共有42頁\編輯于星期一分離方法（二）MIP-HPLC（高效液相色譜）固定相的應(yīng)用Malsui：金雞鈉堿作印跡分子。2-（三氟甲烷）丙烯酸為單體，分離出金雞尼丁、金雞寧、奎寧、奎尼丁。有關(guān)這方面的研究文獻(xiàn)報(bào)道不是很詳細(xì)，僅在有的文獻(xiàn)中稍微提及，但這也會(huì)給我們在以后研究奎寧的分離提供很好的依據(jù)，而且發(fā)展前途良好！31現(xiàn)在是31頁\一共有42頁\編輯于星期一分析方法*

１％釩酸銨的濃硫酸溶液＋Mandeline緩沖液→奎寧顯示橙色*植物化學(xué)高錦明科學(xué)出版社2003年關(guān)于分析方法，我覺得其實(shí)應(yīng)該有更好的分析方法，這里只呈現(xiàn)一條分析檢測得方法。下面是一外文關(guān)于奎寧的分析32現(xiàn)在是32頁\一共有42頁\編輯于星期一測定Thecompositionofamixtureofquinine(orquinidine)andcinchonine(orcinchonidine)canbedeterminedaccuratelyfromtheopticaldensityat316and348nmofasolutionofthemixturein0.1nhydrochloricacid.Amixtureofallfouralkaloidsbehavesspectrophotometricallyasasimpletwo-componentmixtureandthequinineplusquinidineandthecinchoninepluscinchonidinecontentofthemixturecanbedeterminedinthesameway.Thespectrophotometricmethodisalsoapplicabletotheanalysisofmixturescontainingtheso-calledamorphouscinchonaalkaloids.Asimple,rapidmethodforthedeterminationofthetotalalkaloidsincinchonabark,basedonthisfact,maybeusedtodeterminethetotalalkaloidcontentandtheamountofquinine-typealkaloidsinthebark.Thelattervalueshouldbeareasonablyreliableestimateofthequininecontent.33現(xiàn)在是33頁\一共有42頁\編輯于星期一結(jié)果34現(xiàn)在是34頁\一共有42頁\編輯于星期一市場調(diào)研（一）由于奎寧在副作用方面一直是令醫(yī)學(xué)界頭痛得問題，它的副作用在生活中越來越多，使得人們開始尋找可代替的藥物.要使奎寧的市場占有率得到提高，必須改進(jìn)藥物主要作用點(diǎn)，即可以采用配合使用藥物（奎寧和四環(huán)素的復(fù)方的結(jié)合）。而且可以在催化等方面或者其他方面加強(qiáng)奎寧的應(yīng)用率。35現(xiàn)在是35頁\一共有42頁\編輯于星期一市場調(diào)研（二）青蒿素的出現(xiàn)*奎寧的化學(xué)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，欲以人工方式合成的作法似乎不切實(shí)際。但是，多種簡單的抗瘧藥在二次世界大戰(zhàn)期間已開始生產(chǎn)，而尋找新抗瘧劑的工作也不斷地進(jìn)行。其中較具代表性的化合物是氯喹、撲瘧喹啉、甲氟喹啉，它們都有喹啉環(huán)，但此單元結(jié)構(gòu)并非呈現(xiàn)藥性所必須。氯喹曾被廣泛使用，只是對(duì)它有抗藥性的瘧原蟲已相當(dāng)多。甲氟喹的優(yōu)點(diǎn)是效期長，在血漿中的半衰期有16天，病人每周服一粒藥丸即可。而惡性瘧疾原蟲最難對(duì)付，好在青蒿中發(fā)現(xiàn)的青蒿素可撲滅它，加上效果佳又無毒，已被視為抗瘧新武器。

*青蒿素提取技術(shù)研究進(jìn)展李子穎李士雨齊向娟中藥研究與信息20024（2）36現(xiàn)在是36頁\一共有42頁\編輯于星期一經(jīng)濟(jì)技術(shù)分析有關(guān)經(jīng)濟(jì)技術(shù)分析數(shù)據(jù)還不是很詳細(xì)。由于奎寧藥效的副作用的出現(xiàn)，使得更多的業(yè)內(nèi)人士開始尋求新的可以代替奎寧的藥物（青蒿素等），在這方面使得奎寧作為抗瘧藥物的使用得到限制。但根據(jù)有關(guān)文獻(xiàn)奎寧作為分子印記*、催化劑載體*等方面有很大的發(fā)展?jié)摿Α?金雞納生物堿在手性分離中的應(yīng)用楊亞娜張敏如中國醫(yī)藥工業(yè)雜志200637（8）*金雞納生物堿衍生手性雙胺配體的合成及其在不對(duì)稱氫轉(zhuǎn)移反應(yīng)中的催化作用何煒,張邦樂,劉鵬,孫曉莉,張生勇催化學(xué)報(bào)200627(6)37現(xiàn)在是37頁\一共有42頁\編輯于星期一總結(jié)對(duì)于該課題我查了很多資料，不管是論文還是書本，對(duì)奎寧的研究相對(duì)較少。致使我的ppt有些差強(qiáng)人意，在某些方面做得不夠完美，這也是可能查不到文獻(xiàn)所致。分析原因有以下幾點(diǎn)：1.文獻(xiàn)太少2.專業(yè)所限3.時(shí)間有限38現(xiàn)在是38頁\一共有42頁\編輯于星期一【產(chǎn)地】上?！臼袌鰠⒖純r(jià)格】未知【規(guī)格】0.3g【劑型】片劑（糖衣）【貯藏】