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          生物化學技術專題:掌葉防己堿的提取與分離及延胡索乙素制備

          2014-1-7  閱讀(1778)

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          掌葉防已堿又稱巴馬?。╬almatine),硫酸延胡索乙素又稱消旋四氫巴馬汀硫酸鹽(dltetrahydro palmatine sulphate)。

           

          延胡索乙素(Corydalis B)為鎮(zhèn)靜安定藥,用于緩解胃系統(tǒng)的疾病所引起的疼痛,臨產陣痛、頭痛、失眠等。

           

          中藥延胡索(元胡,Corydalis yanhusuo W.T. Wang的塊根)中含延胡索乙素的量很少,而其脫氫化合物巴馬汀在某些植物中含量卻很高。在中國華南一帶的防已科植物黃藤(Fibreursa recisa paerre)的根莖中含巴馬汀,再經氫化反應,制備延胡索乙素。

           

          黃藤曾列入《本草綱目》,李時珍謂“藤生生嶺南,狀若防已,但人常服此藤,縱飲食有毒,亦自然不發(fā)”?,F(xiàn)代民間作為清熱消炎藥。常用于外傷感染、扁桃體炎、咽喉炎、結膜炎、熱痢及黃疸等。

           

          實驗的目的要求:

          1.掌握季銨生物堿的一種提取方法。

          2.掌握生物堿的一般理化性質及其結構與性質的關系。

          3.了解黃藤生物堿的結構與性質的關系。

          4.熟悉生物堿沉淀反應的條件和方法。

          5.掌握制備生物堿結晶性鹽的方法和精制。

          6.掌握四氫巴馬汀的制備方法。

           

          黃藤中已知成分的理化性質:

           

          黃藤根莖及根中所含成分主為巴馬汀。尚含少量藥根堿、黃藤素甲、黃藤素乙、內脂及甾醇。又謂在根莖、根及樹皮中含小檗堿。

          1.  掌葉防已堿(巴馬汀,Palmatine)
           


           

          本品系季銨生物堿,溶于水、乙醇,幾乎不溶于氯仿、、苯等溶劑,掌葉防已堿鹽酸鹽即氯化巴馬?。╬almation Chloride)C21H22O4N ·Cl·3H2O為黃色針狀結晶,熔點205℃(分解)。其理化性質與鹽酸小檗堿類似。巴馬汀氫碘酸鹽(palmatine icdide)C21H22O4N·I·2H2O為橙黃色針狀結晶,熔點241℃(分解)。

           

          2.藥根堿(雅托堿·Jatrorrhizine)

          本品系具酚羥基季銨鹽,其理化性質與巴馬汀類似,但較易溶于苛性堿液中,其鹽酸在水中的溶解度亦比鹽酸巴馬汀為大,可籍此性質予以分離。藥根堿鹽酸鹽(Jatrorrhizine Chloride)C20H20O4N·Cl·H2O為銅色針狀結晶,溶點204~206℃,其苦味酸鹽(Jatrorrizine picrate)C20H20O4N·C6H2O7N2為橙黃色柱狀結晶,溶點217~220℃(分解)。
           


           

           

          3.小檗堿(黃連素Berberine)

          本品系季銨生物堿,其游離堿為黃色長針狀結晶,C20H18O4N·OH·5 H2O,溶點145℃,在100℃干燥,失去結晶水轉為棕黃色。小檗堿能緩緩溶于水(1:20),乙醇(1:100),較易溶于熱水、熱乙醇、微溶于丙酮、氯仿、苯、幾乎不溶于石油醚中,小檗堿與氯仿、丙酮、苯均能形成加成物。小檗堿鹽酸鹽(Berberine Chloride)C20H16O4N·Cl2H2O,熔點205℃(分解),微溶于冷水,較易溶于沸水,其硝酸鹽及氫碘酸鹽,極難溶于水(冷水約1:2000)。小檗堿的中性硫酸鹽、磷酸鹽、醋酸鹽在水中溶解度較大,小檗堿的鹽類在水中的溶解度:
           

          4.四氫巴馬?。═etrahydropalmatine):

          延胡索乙素為消旋四氫巴馬汀,系叔胺堿,其游離堿C21H25O4N溶點146~148℃,不溶于水,能溶于熱乙醇(在冷乙醇中溶解度較小),易溶于氯仿、苯、中,延胡索乙素的酸性硫酸鹽為無色針狀結晶,溶點245~246℃,在冷水中溶解度較小,在熱水中較大,其中性硫酸鹽為長柱狀結晶,熔點220℃,在水中溶解度較酸性硫酸鹽為大,其鹽酸鹽難溶于水。
           

           

          左旋四氫巴馬汀即顱痛定(Rotundine)熔點141~142℃[α]D16-257.5℃(C=1.1氯仿)。本品在華千金藤(Stephania sinica Diels)及圓葉千金藤(S. rotundalour)的塊根(山烏龜)中含量較多。

           

          巴馬汀提取及延胡索素制備的方法

          巴馬汀為季銨生物堿,溶于水和極性大的有機溶劑(如甲醇、乙醇等)所以可用甲醇、乙醇或水進行提取。然后通過鹽析,降低其在水中的溶解度而沉淀,與其它雜質分離。巴馬汀是有機堿,盡管它帶正電荷,但和水的親和力仍小于NaCl,NaCl和水的強親和力,降低了巴馬汀在水中的溶解度,使它被“擠”出。

           

          巴馬汀鹽酸在冷水中溶解度小(比鹽酸小檗堿略大)可以利用此性質進行分離。

          方法:(一)




           

          2.工藝

          (1)浸出:取黃藤粗粉100g,用1%醋酸冷浸(以浸沒原料為度,約500ml)1~2天,尼龍布過濾,藥渣再加15醋酸冷浸一天,合并濾液(留取1ml作生物堿定性反應)。

          (2)鹽析、中和:濾液用40%NaOH液調節(jié)至pH9同時加入7%精制食鹽,即有黃色不溶物析出,80℃保溫,使沉淀凝聚,靜置,傾出上層清液,用菊形濾紙過濾,得巴馬汀游離堿粗品,烘干。

          (3)精制:將粗巴馬汀,加80%乙醇100ml,加熱回流使溶,約十分鐘,乘熱抽濾,殘渣再加少量乙醇同法處理一次,抽濾zui后用滴管取乙醇淋洗布氏漏斗上不溶物,合并濾液并向濾液中滴加6N鹽酸至PH2放置,即有金黃色針狀結晶析出,抽濾,再用乙醇重結晶一次,方法,將氯化巴馬汀粗晶置三角燒瓶內,用滴管加入95%乙醇使結晶恰溶解(在水浴上加熱),抽濾得澄清液,加塞放置析晶。若濾液在抽濾時已析出結晶,可將它在水溶上加熱結晶全溶再加瓶塞放置,這樣析出的晶形好。若濾液體積太大,可溶縮至瓶壁邊沿略顯固體時加塞析晶。母液適當濃縮,又可析出一部分氯化巴馬汀。

          (4)還原:取氯化巴馬汀精制品1g。置50~100ml園底燒瓶中加蒸餾水10ml,濃硫酸0.5ml,鋅粉0.7g(工業(yè)生產應分批加入鋅粉),直火加熱保持沸騰,反應4~5小時(反應過程加溶液顏色逐漸變淡直至無色),反應完畢,趁熱傾出上層清液,再用蒸餾水少許(1~2ml)稍加熱洗滌反應瓶及鋅渣1~2次,合并溶液放冷即有延胡索乙素酸性硫酸鹽析出。抽濾,取結晶置25ml錐形瓶中,用70%乙醇10ml加熱溶解。趁熱抽濾,再用少量乙醇(1~2ml)洗滌容器,向熱溶液(約60℃)中滴加氨水至PH9,立即析出鱗片狀結晶,抽濾,用蒸餾水洗(此處所得結晶加水能否溶解?加氯仿能否溶解?)干燥得延胡素乙素游離堿。烘干。

          (5)成鹽:稱取延胡索乙素游離堿0.5克。置于25毫升錐形瓶(或小燒瓶)中加90%乙醇4毫升,在水浴上加熱使溶解,用粗毛細管滴加5%硫酸乙醇液至剛果紅試紙呈淡藍色(PH約5)放冷析晶。將微黃柱狀結晶,抽濾干50℃以下干燥,即延胡索乙素中性硫酸鹽。可用水重結晶一次,干燥后測熔點。溶點——   ℃,得率——。

           

          以醋酸水小樣提取,一般得率1~2%,用乙醇回流浸取得率3~4%,取黃藤粗粉100g,用95%乙醇回流浸取三、四次合并乙醇至約120ml,即可按(3)精制項下操作,加鹽酸得氯化巴馬汀。

           

          3.提取工藝說明

          (1)黃藤中含有多糖類物質溶于水,往往影響水浸液鹽析及中和后的過濾,故宜在靜置后先傾瀉去大部分澄清液再用布袋過濾收集沉淀,原料藥材亦不宜粉碎太細。

          (2)氯化巴馬汀為金色針狀結晶,并有強烈的黃色螢光。四氯巴馬汀為先無色片狀結晶,不具螢光。因此,反應液的顏色可作為還原終點的判斷。還原開始時,反應液為橙黃色,隨著還原反應的進行,反應液的色逐漸退去,至淡米色或無色即可作為反應的終點。

          (3)四氫巴馬汀較易氧化成巴馬汀,所以制備過程中應盡快連續(xù)操作。

          (4)四氫巴馬汀的鹽酸鹽及酸性硫酸鹽在水中的溶解度較小,故一般制成水溶性較大的中性硫酸鹽,供配制注射劑使用。

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