101-31-5 / 天仙子堿和東莨菪堿的提取及分離

原理

生物堿是植物的一類次生物質(zhì)，許多生物堿對(duì)人體生理發(fā)生強(qiáng)烈作用，因而是重要的藥物。

莨菪堿和東莨菪堿是茄科植物中常見(jiàn)而有藥用價(jià)值的生物堿。

生物堿可用不同方法提取，本實(shí)驗(yàn)介紹離子交換樹(shù)脂法，其優(yōu)點(diǎn)是操作及設(shè)備簡(jiǎn)便；有機(jī)溶劑用量較少，樹(shù)脂再生后可反復(fù)應(yīng)用；效率較高，既適合實(shí)驗(yàn)室制備，又適合工廠生產(chǎn)。

一般生物堿能溶于酸而成為鹽，本身成為陽(yáng)離子。把含有生物堿的酸液通過(guò)陽(yáng)離子交換樹(shù)脂，生物堿即被交換在柱上，然后經(jīng)過(guò)洗脫即得到總堿。如果生物堿溶于鹽酸中，洗脫時(shí)用乙醇－氨液，反應(yīng)如下：

RH AlkH·Cl→RAlkH HCl

RAlkH NH4 OH→RNH4 Alk H2 O

RH代表H型陽(yáng)離子交換樹(shù)脂。

Alk代表生物堿。

從總堿中分離莨菪堿和東莨菪堿的原理是利用東莨菪堿的堿性比莨菪堿弱。如果總堿溶于稀酸中，然后加入碳酸氫鈉至中性，東莨菪堿就成為游離狀態(tài)，可被有機(jī)溶劑提出，而莨菪堿因堿性較強(qiáng)，此時(shí)仍為鹽的狀態(tài)留于母液中，借此將二者分離。

儀器藥品

電爐 　　　　溫度計(jì)

滲濾柱　　　 量筒

堿式滴定管 　分液漏斗

燒杯　　　　試管

pH試紙　　　0.25%HCl

1%鹽酸 　　　4梍5%Hcl4

梍　　　　　　5%NaOH　　　　　95%乙醇 　　氨水

4mol/L 氨性醇（醇含量無(wú)水硫酸鈉70% 以上）氯仿碳酸氫鈉

聚苯乙烯強(qiáng)酸型陽(yáng)離子交換樹(shù)脂（如 732型）生物堿沉淀劑（碘化汞鉀）：取二氯化汞1.35g

加蒸餾水60ml溶解后，另取碘化鉀5g加蒸餾水稀釋使成100ml即可。洋金花(Datura metel L.)

操作步驟

1．樹(shù)脂的處理

如果用新樹(shù)脂，需先膨脹凈化，酸堿處理，除去雜質(zhì)，再轉(zhuǎn)為氫型備用。所用樹(shù)脂為聚苯乙烯強(qiáng)酸型陽(yáng)離子交換樹(shù)脂（如732型；交聯(lián)度以1梍4%為宜，粒度范圍為16梍50目）。(1)

膨脹凈化：取樹(shù)脂15g置杯中，加適量蒸餾水，于水浴上80℃加熱30分鐘，使樹(shù)脂充分膨脹及溶出水溶性雜質(zhì)，用自來(lái)水沖洗至無(wú)色澄清。(2)

酸堿處理：傾去水，加入4─5%HCl液浸泡12小時(shí)，以溶出酸溶性物質(zhì)，用自來(lái)水沖洗至pH4─5。用4─5%NaOH溶液（用量同酸量）浸泡4小時(shí)，以溶出堿溶性物質(zhì)，然后用自來(lái)水沖洗至pH8─9。再用同樣酸堿重復(fù)處理一次。9

(3)轉(zhuǎn)型：取一洗凈的50ml堿式滴定管作為交換柱，其下口連一橡皮管及螺旋夾。用一薄層脫脂棉放在管內(nèi)塞住下口，傾入適量蒸餾水，使水從下口流出一部分，盡量使棉花及皮管中不留氣泡，然后關(guān)住。再慢慢將樹(shù)脂連蒸餾水倒入已有水的管內(nèi)，這樣就可避免空氣進(jìn)入樹(shù)脂柱中，打開(kāi)下口，至水面降至樹(shù)脂面時(shí)，停止流出：加4─5%HCl液，放松下口夾子，讓HCl液緩緩進(jìn)入柱中，以代替原有的蒸餾水，再夾住下口，讓HCl液緩緩進(jìn)入柱中，以代替原有的蒸餾水，再夾住下口，讓HCl量為樹(shù)脂容量的2─3倍，再用蒸餾水淋洗樹(shù)脂，流速每分鐘約3ml，直至洗出液pH5為止，備用。

2．洋金花滲濾液的制備

取洋金花粗粉50g0.25%HCl100ml，攪拌均勻。放置1小時(shí)，使充分濕潤(rùn)，裝入滲濾柱（注1），緩緩加入0.25%HCl。浸泡24小時(shí)，打開(kāi)下口，以每小時(shí)20─30ml速度滲濾，注意滲濾時(shí)HCl液始終浸過(guò)柱面，收集濾液250ml。

3．離子交換

取滲濾液以每分鐘1─2ml速度通過(guò)準(zhǔn)備好的樹(shù)脂柱，每流出一定體積檢查pH變化和有無(wú)生物堿反應(yīng)（注2）及反應(yīng)的強(qiáng)弱，并與原滲濾液生物堿反應(yīng)作比較，解釋結(jié)果并記錄于下表（注3）。

注意滲濾液最后應(yīng)留少量在柱中，沒(méi)過(guò)樹(shù)脂，以免放盡后空氣進(jìn)入柱內(nèi)。

4．洗脫

分次加入蒸餾水，將多余滲濾液洗去，洗至無(wú)生物堿反應(yīng)（共約100ml）。如管底棉花被滲濾液中懸浮物堵塞，流通困難。此時(shí)可將樹(shù)脂傾出在杯中洗滌，同時(shí)更換棉花，再把樹(shù)脂裝回管中。再用95%乙醇沖洗，代替柱中原有蒸餾水，然后用4mol/L的氨性醇（醇含量在70%以上）約50ml洗脫（流速每分鐘約1梍2ml），每流出一定體積，檢查生物堿及pH值，直至洗脫液基本上無(wú)生物堿反應(yīng)為止，收集全部洗脫液。

5．濃縮洗脫液在

60℃以下蒸去醇（此時(shí)通常余下5─6ml）。再用

6．萃取

濃縮液放在分液漏斗中用10ml氯仿(CHCl3 )分3次(4、3、3ml)萃取，萃取時(shí)pH應(yīng)用氨水調(diào)為堿性（pH8梍9或以上）。

CHCl3萃取液再用10ml1%HCl分3次萃取，在第一次萃取時(shí)，振搖分層后兩液層分別放出保留，再將CHCl3傾回分液漏斗，再用新的1%HCl來(lái)進(jìn)行第二次萃取，如此進(jìn)行3次，合并3次HCl萃取液供下一步驟用（保留CHCl3液，以備以后回收再用）。

7．分離

把一半HCl萃取液（約5ml）放在分液漏斗中，加入等量的CHCl3 ，用氨水調(diào)至pH10左右，振搖萃取，分出CHCl3 層后再同樣萃取2次，合并萃取液，加少量無(wú)水硫酸鈉以除盡水分（液變澄明）內(nèi)含洋金花總堿。

把另一半HCl萃取液（約5ml），逐次小心加入粉末狀NaHCO3 ，使pH逐漸達(dá)到7（必須準(zhǔn)確），加入等量CHCl3 萃取，分出CHCl3 層后，再同樣萃取2次，合并萃取液，加入少量無(wú)水硫酸鈉，以除盡水分，內(nèi)含東莨菪堿。

提過(guò)東莨菪堿后余下的水液用氨水調(diào)至pH9，再如上用CHCl3 15ml分3次萃取，合并萃取液，加入少量無(wú)水硫酸鈉、內(nèi)含莨菪堿。如果需要，提得的總堿、莨菪堿、東莨菪堿可作進(jìn)一步分析測(cè)定，測(cè)定方法見(jiàn)參考文獻(xiàn)(4)。

注1：如無(wú)滲透柱可采用層析柱（直徑2─2.5cm，長(zhǎng)為30cm），如無(wú)層析柱可用粗玻璃管代替，下口塞一具孔椽皮塞，其中穿過(guò)一玻璃管并連一帶來(lái)的橡皮管可以開(kāi)關(guān)。

滲濾柱裝法：

滲濾柱底先鋪上一層已潤(rùn)濕的棉花（如用具磁板的層析柱就不必如此），然后把濕潤(rùn)好的樣品分多次裝入滲透柱，每次用頭上扁平的木棒輕壓一下，但不要壓得過(guò)緊，全部裝完后，上面放一張濾紙用洗凈的石英砂壓住。裝柱要松緊適宜，上下均勻一致。然后打開(kāi)下口緩緩加入1%鹽酸約100ml至酸水滲到柱底時(shí)再把下口關(guān)住，如有酸水流出，可倒回筒內(nèi)。浸泡24小時(shí)，開(kāi)始滲濾。

注2：生物堿檢查方法：取流出液2ml左右，放入分液漏斗中加等量CHCl3 用NH4 OH調(diào)至pH9梍10以上，萃取。CHCl3液在水浴上蒸干，用少量1%HCl溶解，用生物堿試劑（碘化汞鉀）試驗(yàn)有無(wú)沉淀產(chǎn)生。注

3：流出量一欄我們過(guò)去第一次常取開(kāi)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，有時(shí)可視交換情況而異，僅供參考。