生物堿的提取與分離

生物堿的提取與分離第1頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期六生物堿的提取與分離一、總生物堿的提取二、生物堿的分離三、水溶性生物堿的提取與分離第2頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期六生物堿的提取分離自中藥中提取與分離生物堿的方法有多種，選用何種方法主要根據(jù)植物中生物堿的性質(zhì)和存在狀態(tài)，以及目的是要進(jìn)行系統(tǒng)研究還是為了得到某些藥用生物堿等因素而定。一般來(lái)說(shuō)，除少數(shù)具有揮發(fā)性的生物堿，如麻黃堿及一些液體生物堿，可選用水蒸氣蒸餾法，具有升華性的生物堿，如咖啡堿可采用升華法提取外，絕大多數(shù)生物堿是用溶劑提取法提出總生物堿后再進(jìn)一步進(jìn)行分離。下面主要介紹溶劑提取法。第3頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期六一、總生物堿的提?。ㄒ唬┧崴崛》ǎǘ┐碱惾軇┨崛》ǎㄈ┯H脂性有機(jī)溶劑提取法第4頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期六（一）水或酸水提取法原理：具堿性的生物堿在植物體中多以鹽的形式存在，而弱堿性或中性生物堿則以不穩(wěn)定的鹽或游離堿的形式存在。生物堿鹽類一般不溶于親脂性有機(jī)溶劑而溶于水或醇。用水為溶劑提取生物堿，植物體中一些親脂性的弱堿或中性堿提取不完全或不被提出，但如用酸水提取則使生物堿都以鹽的形式被提出，故生物堿提取一般采用酸水為溶劑，較少采用水提取。第5頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期六提取溶劑和方法酸水提取法常用0.5％～1％的乙酸、硫酸、鹽酸或酒石酸等為溶劑。采用浸漬法、滲漉法提取，如藥材淀粉含量少可采用煎煮法。通常用酸水或水為溶劑的提取法提取液體積較大，濃縮困難，而且水溶性雜質(zhì)多，如要得到較純的總堿，可采用下列方法處理。

1、離子交換樹脂法

2、有機(jī)溶劑萃取法第6頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期六（1）離子交換樹脂法提取液通過(guò)強(qiáng)酸型(氫型)陽(yáng)離子離子交換樹脂柱，使生物堿鹽陽(yáng)離子交換在樹脂上而與非堿性的化合物分離。第7頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期六2、有機(jī)溶劑萃取法

水或酸水提取液用堿液(常用的是氨水、石灰乳或石灰水等)堿化，使生物堿鹽轉(zhuǎn)變成游離堿，再用氯仿、乙醚或苯等親脂性有機(jī)溶劑萃取。合并有機(jī)溶劑萃取液，濃縮即得總生物堿。第8頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期六（二）醇類溶劑提取法游離生物堿及其鹽類一般都能溶于甲醇和乙醇，因此用它們作為生物堿的提取溶劑應(yīng)用較為普通。甲醇極性比乙醇大，對(duì)生物堿鹽類的溶解性能比乙醇好，它的沸點(diǎn)也比乙醇低，但它對(duì)視神經(jīng)的毒性很大，所以除實(shí)驗(yàn)室有時(shí)用甲醇為生物堿提取溶劑外，多數(shù)用乙醇為溶劑，有時(shí)也用稀乙醇(60％一80％)作溶劑。

第9頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期六提取方法及純化處理醇類溶劑提取法一般采用浸漬法、滲漉法或熱回流提取法，有條件采用連續(xù)回流提取法則更為理想，可以節(jié)約大量溶劑。醇類溶劑提取液中除含有生物堿及其鹽類外，尚含有大量的其他醇溶性雜質(zhì)，如樹脂、鞣質(zhì)、油脂等。雜質(zhì)的除去，可將乙醇提取液濃縮，用稀酸水處理，使生物堿呈鹽而溶解，樹脂、葉綠素等脂溶性雜質(zhì)呈膠狀物沉淀析出。雜質(zhì)濾除后，加入有機(jī)溶劑（如氯仿、乙醚、乙酸乙酯等），然后堿化，生物堿即轉(zhuǎn)入有機(jī)溶劑。

*通常采用酸水-堿化-親脂性溶劑萃取的方法反復(fù)進(jìn)行第10頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期六（三）親脂性有機(jī)溶劑提取法大多數(shù)游離生物堿都是脂溶性的，因此可以用親脂性有機(jī)溶劑，如氯仿、二氯甲烷或苯等提取。由于生物堿一般以鹽的形式存在于植物細(xì)胞中，故采用親脂性有機(jī)溶劑提取時(shí)，必須先使生物堿鹽轉(zhuǎn)變成游離堿，其方法是先將藥材粉末用石灰乳、碳酸鈉溶液或稀氨水等堿水濕潤(rùn)后再用溶劑提取。第11頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期六弱堿性生物堿的提取有時(shí)為了只提取藥材中堿性較弱的生物堿，不提出堿性較強(qiáng)的生物堿，采用水，甚至采用稀有機(jī)酸水代替堿水濕潤(rùn)藥材，僅使植物細(xì)胞膨脹，然后用親脂性有機(jī)溶劑提取。此時(shí)堿性強(qiáng)或中等強(qiáng)度的生物堿仍以鹽的形式存在，不被溶劑提出，而堿性弱的生物堿鹽不穩(wěn)定，遇有機(jī)溶劑即轉(zhuǎn)變成游離堿而被提出。此種方法一般不適用于植物中生物堿的系統(tǒng)分離研究，只適用于藥用生物堿的提取。第12頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期六二、生物堿的分離（一）總生物堿的分離（二）生物堿單體的分離第13頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期六（一）總生物堿的分離

初步分離方法有多種。其中應(yīng)用較多的是根據(jù)生物堿的堿性強(qiáng)弱和溶解性能先分成弱堿性生物堿、中強(qiáng)堿性和強(qiáng)堿性生物堿、水溶性生物堿三部分，前兩部分又可根據(jù)生物堿結(jié)構(gòu)中有無(wú)酸性基團(tuán)(主要指酚羥基)分為酚性和非酚性兩類。第14頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期六第15頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期六（二）生物堿單體的分離1、利用生物堿堿性差異進(jìn)行分離2、利用生物堿或生物堿鹽溶解度差異進(jìn)行分離3、利用生物堿特殊功能基不同進(jìn)行分離4、利用色譜法進(jìn)行分離第16頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期六1、利用生物堿堿性差異進(jìn)行分離

pH梯度法：具體操作方法有二種一種是將總堿溶于酸水，逐步加堿使pH由低至高，每調(diào)節(jié)一次pH，用氯仿等有機(jī)溶劑萃取一次，使堿度較弱的生物堿先游離，并轉(zhuǎn)溶于氯仿而分離；另一種是將總堿溶于氯仿等有機(jī)溶劑，用pH由高到低的酸性緩沖液依次萃取，將生物堿按堿度由強(qiáng)至弱的順序自總堿中分出，然后將各部分緩沖液堿化，有機(jī)溶劑萃取后回收溶劑，即得不同堿度的生物堿。第17頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期六2、利用生物堿或生物堿鹽溶解度差異進(jìn)行分離氧化苦參堿為苦參堿的氮氧化物，極性稍大，因此氧化苦參堿不溶于乙醚而苦參堿溶于乙醚，可以于兩者混合物的氯仿液中加入大量乙醚，可使氧化苦參堿析出沉淀。第18頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期六例2防己總堿中主要含有粉防己堿和防己諾林堿。兩者差異僅是防己諾林堿是將粉防己堿的一個(gè)甲氧基換成了羥基，極性也就稍大，故在冷苯中的溶解度小于粉防己堿，可用冷苯法將其分離第19頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期六例3——生物堿鹽溶解度不同生物堿與不同酸生成的鹽類在不同溶劑中的溶解度也可能存在明顯的差異，常利用這種差異來(lái)分離生物堿。如麻黃中含有的麻黃堿和偽麻黃堿為一對(duì)光學(xué)異構(gòu)體，它們的草酸鹽在水中的溶解度不同，麻黃堿草酸鹽的溶解度比草酸偽麻黃堿要小，因此可以自水溶液中先行析出第20頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期六3、利用生物堿特殊功能基不同進(jìn)行分離（1）利用酚羥基的有無(wú)分離（2）利用有無(wú)內(nèi)酯或內(nèi)酰胺結(jié)構(gòu)分離（3）利用制備功能基衍生物分離第21頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期六（1）利用酚羥基的有無(wú)分離如鴉片中嗎啡和可待因的分離是利用嗎啡結(jié)構(gòu)中具無(wú)酚羥基，而可待因無(wú)，用NaoH溶液處理即可將兩者分離。第22頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期六（2）利用有無(wú)內(nèi)酯或內(nèi)酰胺結(jié)構(gòu)分離具有這兩種結(jié)構(gòu)的生物堿與苛性堿溶液，一般在加熱條件下皂化開環(huán)生成溶于水的羧酸鹽，與不具此類結(jié)構(gòu)的化合物分離，然后加酸發(fā)生閉環(huán)自水液中析出，如喜樹堿、苦參堿的分離。第23頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期六（3）利用制備功能基衍生物分離總堿中含仲胺堿及叔胺堿者，可利用仲胺與亞硝酸生成亞硝基衍生物；或與氯乙?；蚵燃柞Ｒ阴ド上鄳?yīng)的酯，而叔胺則不起作用，可使這兩類生物堿分離。仲胺衍生物加酸水解后又得原生物堿。第24頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期六4、利用色譜法進(jìn)行分離

用上述分離方法分離生物堿總堿時(shí)常常不能達(dá)到完全分離目的，尤其是總堿成分復(fù)雜，生物堿含量低，而結(jié)構(gòu)近似的成分更不易分離，遇到此種情況往往需要采用色譜法。應(yīng)用最多的是吸附色譜法，吸附劑最常用的是硅膠、氧化鋁、纖維素。硅膠吸附色譜法常以苯、氯仿、乙醚等有機(jī)溶劑或混合有機(jī)溶劑為洗脫劑。

第25頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期六第26頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期六三、水溶性生物堿的提取與分離水溶性生物堿主要是指季銨堿及一些具有羧基又具有堿性的生物堿?？扇苡谒痛?，不溶于親脂性有機(jī)溶劑。因此，用親脂性有機(jī)溶劑提取法提不出，仍留在原料中。但如用水或酸水，或醇類溶劑提取法可被提出，進(jìn)一步處理(如濃縮-酸水-堿化-有機(jī)溶劑萃取)后仍留在堿水部分，若要將其自堿水中分出，可用下列方法處理。（一）沉淀法（二）溶劑法（三）離子交換樹脂法第27頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期六

（一）沉淀法

這是常用的一種方法，即將堿水液用酸調(diào)pH至弱酸性，加入生物堿沉淀試劑，如雷氏銨鹽、磷鎢酸、硅鎢酸等，使水活性生物堿與沉淀試劑生成不溶于水的生物堿復(fù)合物或鹽而析出，濾取沉淀，再以適當(dāng)方法凈化、分解，得到水溶性生物堿。實(shí)驗(yàn)室常用的雷氏銨鹽沉淀法第28頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期六（二）溶劑法

堿性水溶液用與水不任意混溶的極性有機(jī)溶劑，如正丁醇、異戊醇，或氯仿甲醇混合溶劑等萃取，回收溶劑得水溶性生物堿。第29頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期六

（三）離子交換樹脂法

用陽(yáng)離子離子交換樹脂交換，