概述:生物碱的提取
生物碱提取分离
H+/H2O
药渣 弱碱及杂质
H+/H2O
OH-
OH-/H2O 亲水性Alk
Alk
此法缺点: 提取液体积较大(浓缩困难) 提取液中水溶性杂质多
解决方法:(1)离子交换树脂法 (2)有机溶剂萃取法 (3)沉淀法
(1)离子交换树脂法
RSO-3H+ + NH+
氢离子型阳 生物碱盐 离子交换树脂
生物碱由弱到强
用不同酸度 (酸度由弱到强 ,pH 由大到小)的酸水进行梯度萃取, 酸水液分别碱化,同时CHCl3萃取, 回收CHCl3
依次被分离 生物碱由强到弱依次被分离
• 附注:用方法二分离时,应采用多缓冲纸色 谱(分配原理)进行先导分离。
• 碱性弱的生物碱易游离 (脂溶性,易溶于CHCl3)。 • 碱性强的生物碱易成盐 (离子型,易溶于水)。
RSO3 NH+ + H+ OH- 如:NH4OH
Alk 有机溶剂提取 RSO3-NH4+ +
N + H2O
阳离子交换 树脂的铵盐
游离生物碱
中药酸水提取液(盐) 过阳离子交换树脂柱
(RSO3- H+)
流出液 (水性杂质)
树脂柱(RSO3BH+)
氨液碱化(游离) 氯仿提取 回收溶剂 总生物碱
• (2)有机溶剂萃取法
• 高效液相色谱(三尖杉混合酯碱的分离),气 相色谱(挥发性生物碱),干柱色谱,制备性 薄层色谱等也经常用于生物碱的分离。
三尖杉酯碱和高三尖杉酯碱混合物
支持剂 硅胶 固定相 pH5.0缓冲液 洗脱剂 pH5.0缓冲液饱和的氯仿液
高三尖杉酯碱 二者混合物 三尖杉酯碱
生物碱的提取方法
生物碱的提取方法
生物碱是一类含有碱性氮原子的天然化合物,可以从植物、动物等生物体中提取得到。
以下是生物碱的提取方法:
1.酸碱萃取法:生物碱通常是存在于植物的根、茎、叶、花、果实等部位的。
首先,将生物组织研磨,加入适量的酸性溶液进行萃取,将生物碱中的酸性残留物溶解。
然后,加入适量的碱性溶液进行中和,生物碱与碱性溶液中的酸性离子结合形成盐状物质,通过离心分离出生物碱。
2.溶剂萃取法:将生物组织研磨,加入溶剂(如乙醇、乙醚、丙酮等),使生物碱溶于溶剂中。
然后,通过蒸馏或蒸发浓缩将溶剂去除,得到含有生物碱的浓缩物。
最后,通过结晶、过滤等操作将生物碱纯化。
3.色谱分离法:利用色谱柱中吸附剂对生物碱进行分离。
通常采用薄层色谱、柱层析、液相色谱等,根据生物碱的不同特性选择不同的分离方法。
以上是三种常见的生物碱提取方法,根据具体情况选择不同的方法进行提取。
生物碱的提取与分离 (1)
常规提纯方法(排除水溶性成分的干扰)
生物碱的提取和分离
水蒸气蒸馏法
提取 方 法 溶剂法
酸水提取法
乙醇提取法
亲脂性有机溶剂提取法
(一)酸水提取法 基本原理:生物碱与酸形成易溶于水的生 物碱盐。 常用酸水:0.5~1%硫酸、盐酸 操作方法:渗滤法,浸渍法
1.离子交换法 酸水提取法提取液 2.萃取法
于采用吸附原理进行分离,吸附剂多用硅 胶、 氧化铝,流动相为中性的苯,氯仿, 乙醚等有机溶剂或混合有机溶剂。
谢谢观赏
(三)生理活性:
1、镇痛作用---- 吗啡、延胡索乙素 2、抗消炎菌作用----- 黄连素 3、抗肿瘤作用 ---- 喜树碱、美登木碱 4、止咳作用 ---- 可待因
(四)生物碱分类
分类方法(如下5种)
1、按植物来源分类法:如长春花,黄连等 2、按生物碱的生源途径分类法 3、按生物碱的溶解性进行分类:如游离亲脂性. 游离亲水性 4、按分子结构中氮原子处的状态进行分类:如 双稠吡咯烷(两个吡咯烷共用一个N原子) 5、按生物碱氮杂环基本母核分类 :如异喹啉. 吡啶类
碱水层
(强碱性生物碱)
有机溶剂层
(中强碱性生物碱)
(二)生物碱单体的分离 1.利用碱性的差异 2.利用游离生物碱在有机溶剂中溶解性不同 3.利用生物碱盐在水中溶解度的差异 4.利用生物碱特殊官能团性质不同 5.利用色谱法
1.利用碱性的差异 PH梯度萃取法
混 合 生 物 碱
溶于酸水中
逐步加碱(氨水等)每调一次pH (pH由低至高),用有机溶剂萃 取一次. 生物碱由弱至强依次被分离
①双子叶植物---- 多
如 防已科、茄科、罂粟科、夹桃科、毛莨科、豆科、茜草科等。 ②单子叶植物----- 较少 某一 器官。 黄连------根 长春花------花 如 百合科、石蒜科、兰科
生物碱的提取和分离技术
生物碱的提取和分离技术生物碱是一类含有碱性氮杂原子的天然有机物,常见于许多植物中。
在医学、化学和农业等领域有广泛的应用。
生物碱的提取和分离技术是利用化学和生物学方法从植物中分离出纯净的生物碱的过程,以下是生物碱提取和分离技术的详细介绍:1. 生物碱的提取方法提取生物碱的方法包括多种化学方法和生物学方法。
在化学方法中,有害物质污染和成本较高是一些缺点;在生物学方法中,提取过程更加温和,并且资源利用更加有效。
以下是三种常用的生物碱提取方法:(1)超声波提取超声波提取由于其高散射,高原子间质子相互作用强度,所以在生化物质提取过程中具有独特的优势;其较快的提取速度和较高的提取产率也是其优点之一。
超声波提取过程如下:将植物材料放入信号强度为20 KHz至100 KHz 的超声波滴灌器中,用特定功率的超声波处理一定时间,然后过滤分离液和残留植物材料,收集分离液。
此外,可以通过添加某些有机溶剂,如丙酮,以提高萃取率。
(2)微波提取与超声波提取相比,微波提取前期设备的成本更低,操作更简单;并且在降低样品提取时间和提高提取效果方面具有超声波提取的主要优势。
微波提取过程具有以下步骤:将植物材料细粉末样品置于封闭容器中,添加适当的溶剂(如醇),并从顶部加热容器,使微波以较高功率加热样品,公开与样品交互作用以使其加速萃取。
接着,对萃取物进行离心和过滤等步骤,以获得更纯的物质。
另外,在微波周围环境下工作需要更加注意安全。
(3)超临界流体萃取超临界流体萃取是一种利用超临界流体(通常是CO2,使用压力调节器将其变为超临界状态)的非常新颖的方法,能同时提供整洁、绿色、安全和节约能源的提取体验。
由于不涉及有机溶剂,因此可避免对环境的污染;提取时间较长,可以使更多的生物碱被提取。
超临界流体萃取过程如下:将粉碎的植物材料置于加热器中,添加适量的聚乙二醇作为流动助剂,使用压力瓶将CO2注入萃取器,压力和温度的协同变化可使CO2转变为超临界状态。
长春花生物碱的提取、分离、鉴定、制剂研究概述
长春花生物碱的提取、分离、鉴定、制剂研究概述
长春花生物碱的提取、分离、鉴定、制剂研究是一种重要的天然产物,近年来受到了生物技术和药理学研究者的高度重视。
长春花生物碱是一种天然产物,主要从长春花种子中提取。
这种药物含有多种有效成分,具有抗炎、抗肿瘤、抗菌、抗过敏等功能,极其重要的地位。
长春花生物碱的提取通常采用水蒸汽和甲醇体系,通过提取和精馏等步骤进行提取,并使用柱层析技术。
其提取率可以达到50%~90%以上,而且这种方法更具稳定性和可靠性,成本较低。
长春花生物碱的分离纯化主要采用高效液相色谱(HPLC)技术,分离条件以及结柱情况,如溶剂、柱型、温度、流速等有关,可以根据样品的性质和测定要求,确定最佳的分离条件,进而分离出多种长春花生物碱的各个活性成分。
长春花生物碱的鉴定工作主要采用薄层色谱(TLC)、紫外可见光谱(UV-Vis)、旋光度(OP)、元素分析(EA)等方法,对长春花生物碱中的多种组份进行鉴定分析。
长春花生物碱的制剂研究是把长春花生物碱调成可用的药物制剂的一个重要部分,可以采用粉剂、胶囊剂、口服液等多种形式制备,以满足不同患者的需求。
总之,长春花生物碱的提取、分离、鉴定、制剂研究是一项需要多方面技术的重要工作,它对促进长春花生物碱的医药应用有着重要的意义,也为药物研究以及临床应用提供了新思路和新途径。
生物碱的提取方法及应用
关键词:生物碱;回流;萃取;饲料
中图分类号:
S816.7
文献标识码:A
文章编号:1008-6137(2016)05-0010-04
0
引言
碱在常温下以液体方式存在。生物碱不溶于乙醇
生物碱(alkaloid)是指存在于生物中的有机
等有机溶剂,
微溶于水,
在热水中的溶解度较大。
化合物(含氮),该类生物碱大多数都具有复杂的
环状结构,并且呈现碱性,有旋光性及生理效应,
2
生物碱的提取技术
生物碱提取方法较多,绝大多数生物碱是利
大多数药用植物中的主要成分便是生物碱,它也
用溶剂提取法进行提取。生物碱的溶解性能是
是人类最早研究的一类化合物。至今从植物以
提取与纯化的重要依据[2]。适宜的提取方法对于
持生理机能所必需的低分子有机化合物,常需要
苦参制成的各种剂型也已经用于医学临床,比如
在饲料中添加,是一种使用量最大的维生素,王
从苦参中提制成的浸膏片可用于治疗急性菌
文高等通过乙醇低温提取纯化磷脂酰胆碱,优化
痢。苦参还能够提高雏鸡的生长速度、防治球虫
了碱水提取法。
感染、增强免疫功能等作用;在仔猪饲料中添加
易挥发有机溶剂乙醇回流提取。与传统的乙醇
学性质与一般生物碱不同,且在酸性条件或中性
直接回流提取法的提取相比,其中总生物碱的提
条件下不稳定的生物碱,
如用乙醇浸提。刘杰等[8]
取率提高约 24%,比较适用于岩黄连等总生物碱
在单因素试验基础上,通过正交试验对桑叶生物
[5]
的辅助提取。郭晓雨等 用回流法也是通过正交
天然产物化学全套- 生物碱的提取与分离
第五节
生物碱的提取与分离
金鸡纳树皮粉末
以Ca(OH)2湿润/ 苯提取 苯提液 稀H2SO4 酸水液 用NaOH调至pH 6.5 温热放置析晶、过滤
(2).利用生物碱及其盐溶解度 的差异进行分离
硫酸奎宁晶体 氨水碱化 奎宁
母液 碱化、过滤
沉淀 乙醚 不溶物 (金鸡宁) 酸水液 乙醚液 稀HCl 乙醚液 滤液
第五节
二、 生物碱的纯化
(1). 液-液萃取l3 CHCl3(alk) H+/H2O H2O(水杂和水溶性alk)
CHCl3(脂杂) H2O(alk盐) (脂杂和弱碱性alk) OH-/CHCl3 CHCl3(中强碱性alk)
第五节
生物碱的提取与分离
第五节
生物碱的提取与分离
酸水液 酒石酸钾钠 酒石酸金鸡宁丁 碱化 母液 KI 母液
金鸡宁丁 氢碘酸奎宁丁 碱化 奎宁丁
(3). 色谱法 色谱法是分离生物碱最常用的方法,对于大多数生 物碱而言只有通过色谱的方法才能得到单体化合物。最常 用的吸附剂是硅胶、氧化铝等。
第五节
生物碱的提取与分离
三、 生物碱的分离 (总碱→类别或部位→单体生物碱)
总生物碱
酸水(2%H2SO4、2%酒石酸等) 溶解、过滤 酸水滤液 有机溶剂萃取(CHCl3、苯等)
有机溶剂层 (弱碱性生物碱)
1%~2% NaOH液萃取 有机溶剂层 碱水层 NH4Cl/有机 溶剂萃取 (非酚性弱 碱性生物碱) 有机溶剂层 (酚性弱碱性 生物碱) 有机溶剂层
Chemistry of Natural Medicine
第九章
生 物 碱
(Alkaloids)
天然药化教研室 主讲教师:华会明
本 章 内 容
(完整版)生物碱的提取分离
CHCl3
C B A
总碱
pH 低 pH 中 pH 高
碱性大小
A>B>C
第六节
生物碱的提取实例
四、提取分离
提取分离实例——长春碱与长春新碱
OH N
H
N
H
COOMe N
长春碱? R= - CH3 醛基长春碱? R= - CHO
MeO
N
OCOMe
R H OH COOMe
长春花,又名日日春、天天开等。夹竹桃科, 常绿直立亚灌木。株高30-60厘米,叶对生,长 状排列,花径3-4厘米,白色、粉 红色或紫红色。
色谱法
五、提取分离 (二)分离
生物碱的分离
系统分离
特定分离
多用于基础研究
侧重于生产实用
总碱
类别
部位
指酸碱性强弱 指极性不同
依据Alk的理化性质 单体Alk的分离
五、提取分离(二)提取液的——分离
1.根据Alk及其盐的溶解度不同进行分离 (1)已知成分——查文献选择结晶溶剂 (2)未知成分——色谱方法进行溶剂的选择
第四节
生物碱的提取、精制
第四节 提取与分离
一、生物碱提取 除个别具有生物碱挥发性的生物碱(麻黄碱)
可用水蒸汽蒸馏法提取外,一般情况下,总生物碱
的提取均采用溶剂法提取。(但溶剂的选择要考虑
生物碱的性质和存在形式)
提取方法有
1.酸水提取法(水) (离子交换树脂法、沉淀法)
2.醇类溶剂提取法(亲水性有机溶剂) 3.与水不相混溶的有机溶剂提取法(亲脂性有机溶剂)
生药
醇或酸性醇
醇液
挥醇;加酸水
药渣
沉淀 碱性较弱的碱
OH-/H2O 亲水性Alk
生物碱的提取和分离技术
生物碱的提取和分离技术1. 引言1.1 背景介绍生物碱是一类具有重要药用活性的天然产物,广泛存在于植物、动物和微生物中。
生物碱因其独特的生理活性和药理作用备受研究者关注。
生物碱的提取和分离技术是生物碱研究的关键环节,对于从复杂混合物中提取纯净的生物碱物质至关重要。
随着分析技术的不断发展和完善,生物碱的提取与分离技术逐渐变得更加高效和精确。
通过对不同来源和性质的生物碱进行提取和分离,可以更好地探索其化学结构、药理活性以及潜在的药用价值。
生物碱的提取与分离技术在药物研究领域中具有重要意义,对于发现新药物、研究生物碱的作用机制和开发新的药物疗法都具有重要作用。
对于理解生物碱的重要性与研究意义至关重要。
1.2 研究意义生物碱是一类具有广泛生物活性的天然产物,具有抗菌、抗炎、抗肿瘤等多种药理作用。
在药物研究领域,生物碱被广泛应用于新药开发和药理学研究中。
由于生物碱在天然植物中含量较低且结构复杂,提取和分离技术的发展对于有效利用生物碱具有重要意义。
通过提取和分离技术,可以从天然植物中有效提取出纯净的生物碱成分,为药物研究提供重要的研究材料。
研究生物碱的提取和分离技术具有重要的理论和应用价值,有助于推动药物研究领域的发展,促进新药的开发和应用。
2. 正文2.1 生物碱的来源与作用生物碱是一类具有生物活性的天然产物,广泛存在于植物、动物和微生物中。
它们通常具有较强的药理活性,在药物研究和开发中具有重要的应用价值。
生物碱的来源非常多样,可以根据其生物合成途径进行分类,常见的来源包括植物、微生物发酵和动物毒液。
植物是生物碱的重要来源之一,许多植物中含有丰富的生物碱成分,如亚麻碱、喜树碱等。
这些生物碱在植物体内具有保护作用,可抵御外界环境的侵害,还能与植物本身的代谢活动相互作用,发挥调节作用。
微生物发酵是另一种生物碱的重要来源,许多微生物在发酵过程中产生的次生代谢产物中含有丰富的生物碱。
这些微生物源生物碱具有独特的结构和生物活性,对药物研究具有重要的参考意义。
生物碱的提取与分离
利用生物碱的特殊官能团分离
某些生物碱特殊功能团(羟基、内酯键和内酰胺键等)能发生可逆性化学反应, 某些生物碱特殊功能团(羟基、内酯键和内酰胺键等)能发生可逆性化学反应, 导致其溶解性改变,从而与其他成分分离。 导致其溶解性改变,从而与其他成分分离。
例如: 例如:酚性碱的分离
苛性碱) OH (苛性碱)
H O-Ar≡N -
氯化铵) H+ (氯化铵) (溶于氯仿等)酚性碱 溶于氯仿等)
-
O-Ar≡N -
酚盐(溶于水) 酚盐(溶于水)
利用色谱法分离
1.吸附柱色谱(常用)常用氧化铝或硅胶作为吸附剂,以氯仿、苯等为底剂的溶 吸附柱色谱(常用)常用氧化铝或硅胶作为吸附剂,以氯仿、 吸附柱色谱 其中加少量碱性试剂,可改善分离效果。 剂系统作为洗脱 剂,其中加少量碱性试剂,可改善分离效果。 2.分配柱色谱 分配柱色谱 3.高效液相色谱法(HPLC) 这是一种现代高效的分离分析方法。常用 高效液相色谱法( 高效液相色谱法 ) 这是一种现代高效的分离分析方法。常用C18反 反 相色谱柱,流动相以甲醇-水 乙腈-水为底剂 水为底剂。 相色谱柱,流动相以甲醇 水、 乙腈 水为底剂。
二、 生物碱类化合物的提取与分离
酸水提取法
生 物 碱 的 提 取 与 分 离
提取方法
醇类溶剂提取法 亲脂性有机溶剂提取法
利用生物碱碱性的差异分离 利用生物碱及其盐的溶解度不同分离
分离方法
利用生物碱的特殊官能团分离
利用色谱法分离
般来说,天然药物化学成分在常温下多半是固体物质,常具有结晶的通性,因此, 般来说 , 天然药物化学成分在常温下多半是固体物质 ,常具有结晶的通性 , 因此 ,可根 据溶解度得不同,用结晶法来达到分离、纯化、精制的目的。 据溶解度得不同 , 用结晶法来达到分离 、纯化 、 精制的目的 。 结晶法是实验室常用的成 分纯化方法。但并不能利用结晶法直接进行提取液的分离和纯化, 分纯化方法 。但并不能利用结晶法直接进行提取液的分离和纯化 , 因为过多的杂质会干 脂溶性生物碱的提取——酸水提取法 脂溶性生物碱的提取 酸水提取法 扰结晶的形成,甚至有时少量的杂质也会阻碍结晶的析出,因此, 扰结晶的形成, 甚至有时少量的杂质也会阻碍结晶的析出 , 因此 , 结晶前应尽可能地除 去杂质。1. 原理 是将中药中的生物碱有机酸盐转变成水溶性较大的无机酸或小分子有机 去杂质。
生物碱水提取法
生物碱水提取法生物碱类(alkaloids)是存在于生物体(主要为植物)中的一类含氮的碱性有机化合物,大多数有复杂的环状结构,氮素多包含在环内,有显著的生物活性,是中草药中重要的有效成分之一。
如黄连中的小檗碱(黄连素)、麻黄中的麻黄碱、萝芙术中的利血平、喜树中的喜树碱、长春花中的长春新碱等。
含生物碱的中草药很多,如三尖杉、麻黄、黄连、乌头、延胡索、粉防已、颠茄、洋金花、萝芙木、贝母、槟榔、百部等,分布于多科中。
以双子叶植物多,依次为单子叶植物、裸子植物、蕨类植物。
以罂粟科、豆科、防已科、毛莨科、夹竹桃科、茄科、石蒜科等科的植物中分布较多。
同一科属或亲缘关系较近的科常含有同一结构或类似结构的生物碱,但同一种生物碱亦可分布在多种科中,如小檗碱在毛莨科、芸香科、小檗科的一些植物中都有存在。
中草药中生物碱含量一般都较低,大多少于1%,但有少数含量特别多或特别少的特殊情况,如黄连中小檗碱含量可高达8~9%,金鸡纳树皮中生物碱含量为10~15%,而长春花中的长春新碱含量只有百万分之一。
(一)通性1.大多数生物碱为结晶性物质,味苦,少数为液体(如烟碱、槟榔碱)。
2.通常生物碱均无色,具有旋光性,(多数呈圆形左旋光性。
)但存有少数完全相同,例如小檗碱为黄色,胡椒碱并无旋光性等,个别生物碱存有挥发性,例如麻黄碱。
3.大多数生物碱呈碱性反应。
生物碱的碱性强弱,与它们分子中氮原子存在的状态有密切的关系。
一般季铵碱>仲胺碱>叔胺碱。
如氮原子呈酰胺状态,则碱性极弱或消失。
有的生物碱分子具有酚性羟基或羧基,因而具有酸碱两性。
生物碱的碱性虽有杜拜千禧强,但通常都能够与无机酸(盐酸、硫酸)或有机酸(酒石酸)融合成盐。
4.生物碱大多数不溶或难溶于水而溶于乙醇、氯仿、乙醚、苯等有机溶剂。
生物碱盐类除了在乙醇中也能溶解外,其他溶解性能恰与生物碱相反。
由于这一性质,可以使生物碱溶解在酸性溶液中(生物碱遇酸即结合成盐而溶于水中),如果在这酸性溶液中加碱至碱性,生物碱盐类就会成为游离生物碱而自水溶液中析出。
生物碱提取与分离方法讲解
①离子交换树脂提取法
离子交换树脂是通过静电引力和范德华力而对 吸附质产生作用。在生物碱的纯化中使用的是 阳离子交换树脂,生物碱盐的阳离子交换到树 脂上从而与非碱性的化合物分离
将酸水提取液通过强酸型阳离子交换树脂,使 生物碱盐阳离子交换在树脂上而与其它杂质分 离。然后用氨液碱化树脂,使生物碱从树脂上 游离出,然后用有机溶剂洗脱或提取出游离生 物碱
生物碱的提取与分离方法讲解
1、酸水提取法 2、醇提法 3、亲脂性有机溶剂提取法 4、对于水溶性生物碱的提取方法
生物碱的提取与分离方法讲解
1、酸水提取法
生物碱的提取与分离方法讲解
具有碱性的生物碱在植物体内多以盐的形式而存 在,可直接以水作为提取溶剂,而弱碱性生物碱 则以不稳定的盐或游离碱的形式存在,为使其在 水中溶解,故采用酸水为提取溶剂,使游离碱与 酸成盐而被提取。
常用的酸有0.5%—1%的盐酸、硫酸、醋酸或酒 石酸。
采用渗漉或浸渍的方法提取,而不用煎煮法
但水提法易染菌,此外含果胶、黏液质类成分的 水提物难以过滤;并且所得溶液体积较大,浓缩 困难,故需配合离子交换树脂法或有机溶剂萃取 法进行处理。
生物碱的提取与分离方法讲解
所得酸水液可用以下方法处理 ①离子交换树脂提取法 ②有机溶剂萃取法 ③沉淀法
生物碱的提取与分离方法讲解
生物碱的提取与分离方法讲解
②有机溶剂萃取法
对于酸水提取液,用碱液(氨水、石 灰水石灰乳)将其碱化,使其中的生 物碱盐转变为游离生物碱,再用有机 溶剂(如正丁醇、乙醚、氯仿等)把 游离的生物碱萃取出来
生物碱的提取与分离方法讲解
②有机溶剂萃取法
常用的碱有氨水、石灰乳
生物碱的提取与分离方法讲解
生物碱的提取基本原理
生物碱的提取基本原理
生物碱的提取基本原理可以概括为以下几点:
一、生物碱的特征
生物碱是一类含氮的碱性化合物,存在于植物尤其是速生植物中的一种次生代谢产物,常具有一定的生理活性。
二、提取的原料来源
富含生物碱的植物主要包括罂粟、毛地黄、星叶草等。
这些植物可以作为提取生物碱的原料来源。
三、主要提取方法
1. 浸出萃取法:利用有机溶剂对植物原料进行浸提萃取。
2. 酸碱萃取法:先酸处理,然后碱萃取生物碱。
3. 硅胶柱层析分离纯化:不同生物碱根据极性差异分离。
四、萃取原理
1. 有机溶剂可以溶解植物组织,释放细胞内生物碱。
2. 生物碱作为碱性物质,在酸性条件下可形成盐,进而被有机溶剂萃取。
3. 硅胶吸附具有一定选择性,使不同生物碱有效分离。
五、提纯与检测
利用含盐减压结晶、玻璃真空脱水等方法提纯,借助质谱、密率等手段评价提纯效果。
综上所述,主要通过溶剂萃取结合柱层析提纯分离的方式从植物原料中提取和分离生物碱。
生物碱的提取
生物碱的提取:由于各种生物碱的结构不同,性质各异,提取分离方法也不尽相同,主要是根据生物碱的溶解度而定。
生物碱大都能溶于氯仿、甲醇、乙醇等有机溶剂,除季铵碱和一些分子量较低或含极性基团较多的生物碱外,一般均不溶或难溶于水,而生物碱与酸结合成盐时则易溶于水和醇。
基于这种特性,可用不同的溶剂将生物碱从中药中提出,常用的提取溶剂有下列3种:(1)非极性溶剂:样品先用10%氢氧化铵溶液湿润,使中草药中与酸结合成盐的生物碱呈游离状态,然后用氯仿或乙醚等提取,一些与酸结合比较稳定的生物碱盐类和鞣酸盐或碱性较强的生物碱盐等,氢氧化铵不能将其完全分解,可用碳酸钠、碳酸氢钠、氢氧化钙或氧化镁,甚至氢氧化钠碱化,这个方法的缺点是不能提出水溶性生物碱。
(2)极性溶剂:极性较大的生物碱可用中性甲醇、乙醇、酸性甲醇、乙醇、酸水(常用0.1%~1%盐酸、硫酸、乙酸、酒石酸等)以及缓冲液等进行提取,该方法较简便,但提出的杂质较多,需进一步净化。
(3)混合溶剂:用不同极性的溶剂按不同比例混合,可以较好地进行提取,如麦角用氯仿:甲醇:氢氧化铵(90:9:1),百部、粉防已用乙醚:氯仿:乙醇:10%氢氧化铵溶液(25:8:25:1)等。
水溶性生物碱还可采用与生物碱沉淀试剂如雷氏盐(硫氰化铬铵)、磷钨酸等生成不溶的复盐而从水溶液中析出。
生物碱与雷氏盐生成的沉淀可溶于丙酮,再通过阳离子交换树脂,用氢氧化铵洗脱即得游离的生物碱,生物碱与磷钨酸生成的沉淀可与固体碳酸钾研磨使干燥,再用无水乙醇热提。
实际上,每种分析法的建立都要对上述三类溶剂作比较,以优选出最佳提取溶剂。
生物碱的提取方法,常用的有冷浸、渗漉、超声波、索氏提取、热回流提取,由于中药分析所涉及到的大部分内容是有机化合物微量分析,故需要的样品量很少,因此,实际上是少量样品与大量提取溶剂,加上样品又经粉碎过筛,常常冷浸提取液中被测组分浓度与提取液中粉碎的样品内所含被测组分相当,即能提取完全。
第四节 生物碱的提取
其他个别:
1.挥发性生物碱
如:麻黄碱,可用水蒸气蒸馏法提取
2.升华性生物碱 如:吗啡碱,可用升华法提取
(一)不同类被生物碱的分离
流程图见P329
(二)利用生物碱的碱性差异进行分离
用PH梯度萃取法进行分离两种方法:
1.将总生物碱溶于亲脂性有机溶剂 2.将总生物碱溶于酸水
(三)利用生物碱或生物碱盐溶解度的差异
有机溶剂:常用0.1%~1%的 硫酸、盐酸或醋酸、酒石酸
缩困难,而且水溶性杂质多。
1.阳离子树脂交换法
(1)碱化后用氯仿或乙醚提取
(2)碱性乙醇洗脱
(3)酸水或酸性提取法
方法:醇提取液回收醇后加稀酸水搅拌、放置、滤
过,溶液调碱性后以适合的亲脂性有机溶剂萃取,
回收溶剂即得生物碱游离的生物碱或其盐均可溶于 甲醇、乙醇,可用醇回流、渗漉或浸渍。
优点:对不同碱性生物碱或其盐均可选用,且水溶
性杂质如蛋白质,多糖较少提出
缺点:脂溶性杂质多
(三)亲脂性有机溶剂提取法
方法:浸渍、回流或连续回流法提取 流程图见P329
优点:水溶性杂质少。
缺点:溶剂价格高,安全性差,而且 对设备要求严格,以防溶剂泄漏。
(一)水或酸水提取法
原理:具有一定碱性的生物
碱在植 物体内都以盐的形 式存在,所以可以用无机酸水
方法:浸渍法或渗漉法 优点:使生物碱的大分子有机 酸盐变为小分子无机酸盐,增
提取,以便将生物碱有机酸
盐置换成无机酸盐,增大其 溶解度。
大了在水中的溶解度,且提取
方法简便。 缺点:提取液体体积较大,浓
生物碱的提取和分离技术
生物碱的提取和分离技术【摘要】本文主要介绍了生物碱的提取和分离技术,首先从引言部分讲述了生物碱提取和分离技术的重要性。
随后分析了生物碱的来源及特点,介绍了常见的生物碱提取方法,生物碱的分离技术以及生物碱的纯化技术。
最后探讨了生物碱在应用领域的情况。
结论部分指出了生物碱的提取和分离技术的发展前景,表明生物碱的研究对于药物开发和生物技术的发展具有重要意义。
通过本文的阐述,可以更深入地了解和掌握生物碱的提取和分离技术,为其在不同领域的应用提供有力支持。
生物碱的研究将在未来进一步推动药物研发和生物医药领域的发展。
【关键词】关键词:生物碱,提取,分离技术,来源,特点,方法,纯化,应用领域,发展前景1. 引言1.1 生物碱的提取和分离技术的重要性生物碱是一类具有广泛生物活性的天然产物,具有广泛的药用价值和应用前景。
生物碱的提取和分离技术在药物研发和生物医学领域具有重要意义。
通过提取和分离技术,可以有效地从天然资源中提取出目标生物碱,并进行纯化和结构鉴定,为新药研发提供重要的原料。
这些生物碱可能具有抗癌、抗病毒、抗菌等多种药理活性,对人类健康具有重要意义。
生物碱的提取和分离技术的发展也能够促进天然产物的有效利用和资源的可持续开发。
通过不断改进和优化生物碱的提取和分离技术,可以提高产率和纯度,降低生产成本,实现对天然资源的最大化利用。
生物碱的提取和分离技术也有助于探索新的生物碱类药物,丰富药物研发的药物库,为临床治疗提供新的选择。
生物碱的提取和分离技术的重要性在于其对药物研发和天然资源利用的促进作用,为未来生物医药领域的发展提供了重要支持和保障。
在不断探索和创新的过程中,生物碱的提取和分离技术将会有更加广阔的发展前景和应用空间。
2. 正文2.1 生物碱的来源及特点生物碱是一类具有药用和生物活性的天然产物,通常存在于植物、动物、微生物等生物体内。
生物碱具有多元环结构,对生物体具有明显的生理活性,如抗菌、抗肿瘤、镇痛等作用。
生物碱的提取和分离技术
生物碱的提取和分离技术生物碱是一类广泛存在于动植物体内的天然有机化合物,具有重要的药用价值和应用前景。
生物碱的提取和分离技术是将生物碱从天然植物或者动物中有效提取出来,并进行纯化分离的技术过程。
本文将介绍生物碱的提取和分离技术的相关知识,以及目前常见的提取和分离技术方法。
一、生物碱的提取技术1. 溶剂提取法溶剂提取法是最常见的生物碱提取方法之一。
其基本原理是利用有机溶剂与生物碱相溶性的差异,将生物碱从植物材料中萃取出来。
常用的有机溶剂包括乙醇、丙酮、乙酸乙酯等。
该方法提取简单,操作方便,但溶剂之后需要进行蒸发,对环境影响较大。
2. 超临界流体萃取法超临界流体萃取法是一种绿色环保的生物碱提取方法。
其原理是利用流体在超临界状态下的特性,通过改变温度和压力,使其具有较好的溶解性,从而将生物碱提取出来。
这种方法不使用有机溶剂,避免了有机溶剂残留的问题,对环境友好,但设备成本较高。
3. 超声波提取法超声波提取法是利用超声波的机械振动和热化学效应,促进溶剂与植物材料中生物碱的接触和渗透,从而提高提取效率。
该方法具有操作简单、提取效率高的优点,但对设备的要求较高。
1. 柱层析法柱层析法是生物碱分离的常用方法。
其原理是通过充填吸附柱,利用吸附剂与生物碱发生物理或化学吸附作用,从而实现生物碱的分离纯化。
常用的吸附剂包括硅胶、石英等。
该方法操作简单,分离效果好,但过程时间较长。
2. 高效液相色谱法高效液相色谱法是一种高效、精密、自动化的生物碱分离方法。
其原理是利用生物碱在固定相与流动相之间的分配系数差异,通过不同的操作条件,实现生物碱的分离。
该方法操作简单,分离效果好,但需要较高的设备和技术要求。
3. 离子交换层析法离子交换层析法是利用生物碱的阳离子或阴离子性质与离子交换树脂之间的相互作用,通过改变溶液的pH值和离子强度,实现生物碱的分离。
该方法操作简单,分离效果好,但需要控制好溶液条件。
近年来,随着科学技术的不断进步,生物碱的提取和分离技术也取得了很大的进展。
生物碱提取运用的方法
生物碱提取运用的方法1、水或酸水提取法(1)生物碱在植物体内都以盐的形式存在,常以无机酸水提取。
使生物碱的大分子有机酸盐变为小分子无机酸盐,增大在水中的溶解度,且方法比较简便。
(2)常用0.1%~l%的硫酸、盐酸或醋酸、酒石酸溶液作为提取溶剂,采用浸渍法或渗漉法提取。
(3)主要缺点是提取液体积较大,浓缩困难,且水溶性杂质多。
故用酸水提取后,一般可采用下列纯化和富集生物碱的方法:1)阳离子树脂交换法生物碱盐在水中可解离出生物碱阳离子,能和阳离子交换树脂发生离子交换反应,被交换到树脂上。
交换完全后,用中性水或乙醇洗除柱中的杂质。
最后,再用适当的方法(酸水或酸性乙醇)将生物碱从树脂上洗脱下来。
2)萃取法将酸水提取液碱化,生物碱游离后,如沉淀,过滤即得;如不沉淀,以适当亲脂性有机溶剂萃取,回收溶剂,即得总生物碱。
2、醇类溶剂提取法(1)游离生物碱或其盐均可溶于甲醇、乙醇,可用醇回流或渗漉、浸渍等方法提取。
(2)优点:适应性广,不同碱性的生物碱和盐均可用,提取出来的水溶性杂质较少。
缺点:脂溶性杂质多。
(3)还可配合酸水-碱化-萃取法处理去除脂溶性杂质。
具体方法是醇提液回收醇后加稀酸水搅拌,滤过,滤液调碱性后以亲脂性有机溶剂萃取,回收溶剂即得总生物碱。
3、亲脂性有机溶剂提取法(1)大多数游离生物碱都是亲脂性的,故可用氯仿、苯、乙醚等提取游离生物碱。
可采用浸渍、回流或连续回流法提取。
(2)但一般要将药材用少量碱水湿润后提取,以便使生物碱游离,也可增加溶剂对植物细胞的穿透力。
(3)挥发性生物碱如麻黄碱可用水蒸气蒸馏法提取。
可升华的生物碱如咖啡碱可用升华法提取。
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Dictamnine 白鲜碱;Skimmianine 茵芋碱;Fagarine 青椒碱;Robustine ;<分子式> C12H9NO2 <相对分子质量> 199 <性状>棱柱粉末。
又称白鲜胺,白藓碱。
棱柱结晶(由乙醇中结晶),熔点133℃。
溶于热乙醇和氯仿,微溶于乙醚,难溶于水。
其盐酸盐为针状结晶(由乙醇中结晶),熔点170℃(分解)。
其苦味酸盐为黄色棱晶(由乙醇中结晶),熔点1.63℃。
存在于芸香科植物白鲜(Dictamnus dasycarpus Turcz.)的根。
芸香科植物白鲜的根;芸香科植物欧白鲜;芸香科植物花椒属竹叶椒的根;芸香科植物阿诺梯花椒的茎;芸香科植物得卡瑞花椒的茎皮;芸香科植物刺异叶花椒的根;芸香科植物蚬壳花椒的茎;芸香科植物乔木状花椒的叶;芸香科植物崖椒的茎皮;芸香科植物两面针;芸香科植物松风草的地上部分;芸香科花椒属植物梅宇崖椒的树皮;芸香科植物的树皮;芸香科植物似番樱桃叶芸香草地上的部分;芸香科植物火山生芸香草的全草;芸香科植物的茎;芸香科植物的根和茎;芸香科的叶;芸香料的树皮<生物活性>强心和对平滑肌的作用;松弛血管的作用;抗真菌和DNA光毒性作用;皮肤光损害作用;抗血小板聚集作用;昆虫拒食作用。
防己提取物【英文或拉丁名】:Stephania Tetrandra extract【产品规格】:Tetrandrine12% Fangchinoline6%【包装规格】:25kg/paper drum【产品介绍】:药材为防己科植物石蟾蜍Stephania tetrandra S. Moore的根。
棕色粉末。
【化学成分】:含多种异喹啉生物碱,主要有粉防己碱(tetrandrine )、防己诺林碱(fangchinoline)、轮环藤酚碱(cyclanoline)、二甲基粉防己碱(dimethyltetrandrine) 以及小檗胺(berbamine)等。
【功能主治】:利水消肿,祛风止痛。
用于水肿脚气、小便不利、风湿痹痛、湿疹疮毒、高血压症。
【备注】:植物形态多年生落叶缠绕藤本。
茎纤细,有纵条纹。
叶互生,宽三角状卵形,先端钝,具小突尖,基部截形或略心形,两面均被短柔毛,全缘,掌状脉5条;叶柄盾状着生。
花小,单性,雌雄异株;雄花序为头状聚伞花序,排成总状,萼片4,花瓣4,雄蕊4,花丝连成柱状体,上部盘状,花药着生其上;雌花萼片、花瓣与雄花同,心皮1。
核果球形,熟时红色。
花期5-6月,果期7-9月。
生于山坡、丘陵地带的草丛及灌木林缘。
主产浙江、安徽、湖北、湖南。
采制秋季采挖,除去粗皮,晒至半干,切段或纵剖,干燥。
性状根不规则圆柱形,或剖切成半圆柱形或块状,常弯曲,弯曲处有深陷横沟而呈结节状,长5-15cm,直径1-5cm。
表面灰黄色,有细皱纹及横向突起的皮孔。
质坚重,断面平坦,灰白色,粉性。
气微,味苦。
生物碱一般指存在于植物中的碱性含氮化合物,大多数具有含氮杂环,有旋光性和明显的生理效应。
生物碱大多数具有天然的生理活性,是多种中草药及药用植物的有效成分。
目前从植物中分离出的生物碱有五六千种,一些生物碱因其抗癌抗肿瘤及低毒性、低成本成为近年来研究的热点。
生物碱的溶解性能是提取与纯化的重要依据。
生物碱及其盐类的溶解度与生物碱分子中氮原子的存在形式、极性基团的有无及数目、溶剂种类都有密切关系。
按生物碱在不同极性溶剂中的溶解能力可分为亲脂性生物碱和水溶性生物碱两大类。
亲脂性生物碱数目较多,绝大多数叔胺碱和仲胺碱都属于这一类,易溶于苯、乙醚、氯仿等极性较低的有机溶剂,在亲水性有机溶剂如丙酮、乙醇、甲醇中亦可较好溶解,但在水中溶解度非常小或几乎不溶。
水溶性生物碱主要指季铵碱,数目较少,易溶于水和酸碱溶液,亦可在甲醇、乙醇、正丁醇等极性大的有机溶剂中溶解,但在低极性有机溶剂中几乎不溶解。
具碱性的生物碱和酸结合生成盐。
生物碱的盐一般易溶于水,难溶于或不溶于亲脂性有机溶剂,但可溶于甲醇或乙醇。
生物碱盐的水溶液加碱至碱性,则生物碱又以游离的形式存在。
如亲脂性生物碱盐,加碱后生成的游离碱又可自水溶液中沉淀析出。
碱性极弱的生物碱和酸不生成盐,仍以游离碱的形式存在,或生成的盐不稳定,其酸水液不需要碱化,即可用氯仿提出游离碱。
提取溶剂的分类——1、酸水液提取法水溶液直接提取法不利于那些碱性较弱不能直接溶解于水的生物碱提取,因此可采用偏酸性的水溶液,使生物碱与酸作用生成盐而得到提取。
具有碱性的生物碱在植物体中多以盐的形式存在,而弱碱性或中性生物碱则以不稳定的盐或游离碱的形式存在。
故常用0.5%~2%的乙酸、盐酸等为溶剂。
例如:蝙蝠葛粗总碱的提取,可采用0.5%硫酸溶液提取,再利用大多数游离的生物碱难溶于水的性质,采用碱水沉淀法制得粗总碱,然后采用苯回流连续提取的方法,萃取出脂溶性部分,再利用蝙蝠葛酚性生物碱可溶于一定生物碱的性质,用50%氢氧化钠萃取出总酚性生物碱;采用此工艺制得的总碱为淡黄色粉未,经6次小试和6次放大制备酚性总碱取得率稳定到粗总碱的35%左右。
2、醇类溶剂提取法游离生物碱及其盐类一般都能溶于甲醇和乙醇,因此用它们作为生物碱的提取溶剂,应用较为普遍,甲醇极性比乙醇极性大,对生物碱的溶解性能比乙醇好,它的沸点也比乙醇低,但对视神经的毒性很大,所以除实验室有时用甲醇为生物碱提取溶剂外,多数用乙醇为溶剂,有时也用稀乙醇(60%-80%)作溶剂,通常采用醇提--酸水--碱化--亲脂性溶剂萃取的方法反复进行。
例如:血脂康原料药溶于80%乙醇液40mL回流提取、浓缩。
用浓HCL酸化过滤调PH至2。
用氨水使生物碱盐还原为生物碱,再用乙醚萃取两次。
经分离后,将脂溶性和水溶性生物碱盐分别溶于水。
在200-800nm范围用紫外分光光度计扫描分别在300nm、200nm和210nm左右均有吸收,证实提取物确为生物碱。
通过实验证明,取不同浓度的醇液提取生物碱,其提取效率不同,如提取荷叶生物碱时,据文献报道,用95%乙醇在86摄氏度下回流,1.5h为好。
又如取不同药用部位的含生物碱类成分中药材分别采用水醇法、醇水法提取,结果表明:水醇法对根及根茎类药材的提取适用;含淀粉料较多的块根、块茎类药材水煎时易使淀粉糊化,影响成分浸出,以选醇水法为宜。
3、亲脂类有机溶剂提取法大多数游离的生物碱都是脂溶性的,因此可以用亲脂性有机溶剂,如氯仿、二氯甲烷或苯等提取。
由于生物碱一般以盐的形式存在于植物细胞中,故采用亲脂性有机溶剂提取时,必须先使生物碱盐转变为游离碱,其方法是先将药材粉末用石灰乳、碳酸钠溶液或稀氨水等碱水湿润后再用溶剂提取。
这种方法得到的杂质少,易于进一步纯化。
如华北乌头中生物碱的提取,将华北乌头根及花粉碎过3号筛,分别用10%Na2CO3溶液湿润,加苯冷浸1周,过滤,滤液用液25%HCL提取,将盐酸捉取液碱化至PH=10,用氯仿提取即得乌头碱。
亲脂性育机溶剂提取法提出的总生物碱一般只含有亲脂性生物碱,不含水溶性生物碱,所以一般不适用于植物中生物碱的系统分离研究,只适用于药用生物碱的提取。
提取工艺的分类:1、浸渍法浸渍法可在常温或加热的条件下浸泡药材获取有效成分,操作简单易行,但所需时间长,溶剂用量大,有效成分浸出率低。
常温浸渍是较为常用的生物碱提取方法。
该法一般在常温下进行,对中药中有效成分尤其是热敏性物质的提取非常有利,但操作时问长、浸出效率差、用水为溶剂时提取液易腐败变质,须注意加人适当的防腐剂。
如秦学功等考察了苦豆子种子中生物碱的冷浸工艺条件,室温下用稀盐酸提取苦豆籽中的苦参总生物碱,研究不同条件下的总碱浸出率,最高可达 3.7%以上。
又如张灿等人用酸水提取法从北豆根中提取蝙蝠葛总生物碱,即在30℃时用0.5%的硫酸溶液浸提,提取液用碳酸钠碱化调pH值至9,过滤干燥后得粗总碱。
2、渗漉法渗漉法是往药材粗粉中不断添加溶剂使其渗过粗粉,从渗漉筒下端流出浸液的方法。
提取过程类似多次浸取过程,浸出液可以达到较高浓度,浸出效果较好。
此法常温操作不需加热,溶剂用量少,过滤要求较低,使分离操作过程简化,尤其适用于热敏性、易挥发且有效成分含量较低或贵重药材提取。
采用0.5%的硫酸溶液对中药材黄连用渗漉法提取,收集倍量渗漉液即可保证生物碱的提取率,与回流法比较,渗漉法提取物含杂质少、提取率高、使用溶剂量少。
渗漉法的操作技术要求较高,否则会影响提取效率,当提取物为黏性、不易流动的成分时,不宜使用该法。
3、回流法回流法是以乙醇等易挥发的有机溶剂为溶媒,对浸出液加热蒸馏,其中挥发性溶剂馏出后再次冷凝,重新回到浸出器中继续参与浸取过程,分为热回流和连续回流。
热回流法是一种比较成熟的分离方法。
其最大特点在于通过溶剂的蒸发与回流,使得每次与原料相接触的溶剂都是纯溶剂,从而大大提高了萃取动力,达到提高萃取速度和效果的目的。
如李文科从骆驼蓬中提取骆驼蓬生物碱,先用80%乙醇密闭浸泡原材料粗粉24 h,热回流3h,过滤,反复提取3次,将滤液合并,回收乙醇得浸膏。
再用氯仿提取法纯化浸膏,得总生物碱,回收率为3.46%。
此法可减少溶剂消耗,提高浸出效率,但受热易破坏的成分不宜用此法。
此外,溶剂消耗量大,操作复杂。
为了弥补回流提取法中需要溶剂量大和操作复杂的不足,可采取连续回流提取法。
实验室常用脂肪提取器或称索氏提取器,因此该方法又称索氏提取法。
如研究吴茱萸总生物碱的提取条件,结果表明,在相同的提取时间内,索氏提取的效率高于浸渍提取和超声提取,与回流提取相当,而且回流提取需要分3次提取,操作麻烦,因此优选索氏提取。
连续提取法提取液受热时间长,因此对受热易分解的成分不宜用此法。
4、生物碱提取新技术随着物理科学的发展,针对传统提取过程中存在的能耗大、有效成分损耗大、杂质较多、效率较低等问题,一些新技术应用于生物碱提取工艺中,在传统方法的基础上利用新技术的强化作用或流体在超临界状态下进行萃取大大提高了提取效率,降低了过程能耗,因其显著优势而成为研究热点。
生物碱提取的新技术主要包括超声波辅助提取、微波萃取、超临界液体萃取。
超声辅助提取的 3 个理论依据是超声波热学机理、超声波机械机制和空化作用。
超声波提取法一般作为生物碱的辅助提取法,单纯采用超声波提取法不多见。
利用超声技术可以缩短提取时间、提高提取率,并且无需加热,提高了热敏性生物碱的提取率且对其生理活性基本没有影响,溶剂使用量相对较少,可以降低成本。
如以石灰水作溶剂,用超声从黄连中提取30min所得提出率比浸泡24h高50%。
但由于超声浸出时间较长,同时超声技术对器壁的薄厚及容器放置位置要求较高,否则影响浸出效果。
因此随着微波炉的普及使用,将微波技术应用于药材浸出是一种省时便捷,值得推广的方法。
微波萃取又称微波辅助提取是利用介电损耗和离子传导的原理,根据不同结构物质吸收微波能力的差异,对某些组分选择性加热,可使被萃取物质从体系中分离进入萃取剂。