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天仙子碱和东莨菪碱的提取及分离

发布日期:2021/9/1 15:52:57

原理

生物碱是植物的一类次生物质,许多生物碱对人体生理发生强烈作用,因而是重要的药物。

莨菪碱和东莨菪碱是茄科植物中常见而有药用价值的生物碱。

生物碱可用不同方法提取,本实验介绍离子交换树脂法,其优点是操作及设备简便;有机溶剂用量较少,树脂再生后可反复应用;效率较高,既适合实验室制备,又适合工厂生产。

一般生物碱能溶于酸而成为盐,本身成为阳离子。把含有生物碱的酸液通过阳离子交换树脂,生物碱即被交换在柱上,然后经过洗脱即得到总碱。如果生物碱溶于盐酸中,洗脱时用乙醇-氨液,反应如下:

RH AlkH·Cl→RAlkH HCl

RAlkH NH4 OH→RNH4 Alk H2 O

RH代表H型阳离子交换树脂。

Alk代表生物碱。

从总碱中分离莨菪碱和东莨菪碱的原理是利用东莨菪碱的碱性比莨菪碱弱。如果总碱溶于稀酸中,然后加入碳酸氢钠至中性,东莨菪碱就成为游离状态,可被有机溶剂提出,而莨菪碱因碱性较强,此时仍为盐的状态留于母液中,借此将二者分离。

仪器药品

电炉     温度计

渗滤柱    量筒

碱式滴定管  分液漏斗

烧杯     试管

pH试纸    0.25%HCl

1%盐酸    4梍5%Hcl4

梍      5%NaOH     95%乙醇   氨水

4mol/L 氨性醇(醇含量无水硫酸钠70% 以上)氯仿碳酸氢钠

聚苯乙烯强酸型阳离子交换树脂(如 732型)生物碱沉淀剂(碘化汞钾):取二氯化汞1.35g

加蒸馏水60ml溶解后,另取碘化钾5g加蒸馏水稀释使成100ml即可。洋金花(Datura metel L.)

操作步骤

1.树脂的处理

如果用新树脂,需先膨胀净化,酸碱处理,除去杂质,再转为氢型备用。所用树脂为聚苯乙烯强酸型阳离子交换树脂(如732型;交联度以1梍4%为宜,粒度范围为16梍50目)。(1)

膨胀净化:取树脂15g置杯中,加适量蒸馏水,于水浴上80℃加热30分钟,使树脂充分膨胀及溶出水溶性杂质,用自来水冲洗至无色澄清。(2)

酸碱处理:倾去水,加入4─5%HCl液浸泡12小时,以溶出酸溶性物质,用自来水冲洗至pH4─5。用4─5%NaOH溶液(用量同酸量)浸泡4小时,以溶出碱溶性物质,然后用自来水冲洗至pH8─9。再用同样酸碱重复处理一次。9

(3)转型:取一洗净的50ml碱式滴定管作为交换柱,其下口连一橡皮管及螺旋夹。用一薄层脱脂棉放在管内塞住下口,倾入适量蒸馏水,使水从下口流出一部分,尽量使棉花及皮管中不留气泡,然后关住。再慢慢将树脂连蒸馏水倒入已有水的管内,这样就可避免空气进入树脂柱中,打开下口,至水面降至树脂面时,停止流出:加4─5%HCl液,放松下口夹子,让HCl液缓缓进入柱中,以代替原有的蒸馏水,再夹住下口,让HCl液缓缓进入柱中,以代替原有的蒸馏水,再夹住下口,让HCl量为树脂容量的2─3倍,再用蒸馏水淋洗树脂,流速每分钟约3ml,直至洗出液pH5为止,备用。

2.洋金花渗滤液的制备

取洋金花粗粉50g0.25%HCl100ml,搅拌均匀。放置1小时,使充分湿润,装入渗滤柱(注1),缓缓加入0.25%HCl。浸泡24小时,打开下口,以每小时20─30ml速度渗滤,注意渗滤时HCl液始终浸过柱面,收集滤液250ml。

3.离子交换

取渗滤液以每分钟1─2ml速度通过准备好的树脂柱,每流出一定体积检查pH变化和有无生物碱反应(注2)及反应的强弱,并与原渗滤液生物碱反应作比较,解释结果并记录于下表(注3)。

注意渗滤液最后应留少量在柱中,没过树脂,以免放尽后空气进入柱内。

4.洗脱

分次加入蒸馏水,将多余渗滤液洗去,洗至无生物碱反应(共约100ml)。如管底棉花被渗滤液中悬浮物堵塞,流通困难。此时可将树脂倾出在杯中洗涤,同时更换棉花,再把树脂装回管中。再用95%乙醇冲洗,代替柱中原有蒸馏水,然后用4mol/L的氨性醇(醇含量在70%以上)约50ml洗脱(流速每分钟约1梍2ml),每流出一定体积,检查生物碱及pH值,直至洗脱液基本上无生物碱反应为止,收集全部洗脱液。

5.浓缩洗脱液在

60℃以下蒸去醇(此时通常余下5─6ml)。再用

6.萃取

浓缩液放在分液漏斗中用10ml氯仿(CHCl3 )分3次(4、3、3ml)萃取,萃取时pH应用氨水调为碱性(pH8梍9或以上)。

CHCl3萃取液再用10ml1%HCl分3次萃取,在第一次萃取时,振摇分层后两液层分别放出保留,再将CHCl3倾回分液漏斗,再用新的1%HCl来进行第二次萃取,如此进行3次,合并3次HCl萃取液供下一步骤用(保留CHCl3液,以备以后回收再用)。

7.分离

把一半HCl萃取液(约5ml)放在分液漏斗中,加入等量的CHCl3 ,用氨水调至pH10左右,振摇萃取,分出CHCl3 层后再同样萃取2次,合并萃取液,加少量无水硫酸钠以除尽水分(液变澄明)内含洋金花总碱。

把另一半HCl萃取液(约5ml),逐次小心加入粉末状NaHCO3 ,使pH逐渐达到7(必须准确),加入等量CHCl3 萃取,分出CHCl3 层后,再同样萃取2次,合并萃取液,加入少量无水硫酸钠,以除尽水分,内含东莨菪碱。

提过东莨菪碱后余下的水液用氨水调至pH9,再如上用CHCl3 15ml分3次萃取,合并萃取液,加入少量无水硫酸钠、内含莨菪碱。如果需要,提得的总碱、莨菪碱、东莨菪碱可作进一步分析测定,测定方法见参考文献(4)。

注1:如无渗透柱可采用层析柱(直径2─2.5cm,长为30cm),如无层析柱可用粗玻璃管代替,下口塞一具孔椽皮塞,其中穿过一玻璃管并连一带来的橡皮管可以开关。

渗滤柱装法:

渗滤柱底先铺上一层已润湿的棉花(如用具磁板的层析柱就不必如此),然后把湿润好的样品分多次装入渗透柱,每次用头上扁平的木棒轻压一下,但不要压得过紧,全部装完后,上面放一张滤纸用洗净的石英砂压住。装柱要松紧适宜,上下均匀一致。然后打开下口缓缓加入1%盐酸约100ml至酸水渗到柱底时再把下口关住,如有酸水流出,可倒回筒内。浸泡24小时,开始渗滤。

注2:生物碱检查方法:取流出液2ml左右,放入分液漏斗中加等量CHCl3 用NH4 OH调至pH9梍10以上,萃取。CHCl3液在水浴上蒸干,用少量1%HCl溶解,用生物碱试剂(碘化汞钾)试验有无沉淀产生。注

3:流出量一栏我们过去第一次常取开始的0─2ml,第二次取流出的15─17ml,第三次取30梍32ml,第四次取60─62ml,第五次取100─102ml,第六次取150─152ml,有时可视交换情况而异,仅供参考。

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