黄连中生物碱的提取分离及检识
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黄连中生物碱的提取分
离及检识
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黄连中生物碱的提取分离及检识
(杨翊涵中药学一班 1302010138)
【摘要】黄连为多年生草本植物,是我国传统中药,在我国中西部地区分布广泛,具有清热燥湿,泻火解毒等功效,其根、茎味极苦,苦味源于所含的多种生物碱。本文总结整理了黄连中小檗碱提取分离实验过程的步骤方法,注意事项,并且整理了黄连中生物碱的有效成分、存在形式,生物碱的溶解性规律,以及实验过程中各种提取液,添加试剂的目的、原理与效果。
【关键词】黄连生物碱小檗碱提取分离检识
1.1黄连有效成分
黄连为毛茛科黄连属植物黄连(coptis chinensis Eraneh)、三角叶黄连(coptis deltoidca C.Ycheng et Hsiao)或云连(coptiteetoidesC.Y.cheng)的干燥根茎。
黄连具有清热燥湿、清心除烦,泻火解毒的功效。
黄连的有效成分主要是生物碱,已分离出的主要生物碱有小檗碱(berberine)、掌叶防己碱(palmatine)、黄连碱(jatrorrhizine)等。其中小檗碱含量最高,可达10%左右,是以盐酸盐的状态存在于黄连中。小檗碱有很强的抗菌作用,已广泛地应用于临床,掌叶防己碱也作药用,其抗菌性能和小檗碱相似。
1.2小檗碱
小檗碱为黄色针状结晶,mp为145℃,游离的小檗碱能缓缓溶于水(1:20)及乙醇中(1:100),易溶于热水及热醇,难溶于乙醚,石油醚、苯、三氯甲烷等有机溶剂,其盐在水中溶解度很小,尤其是盐酸盐。盐酸盐为l:500,枸橼酸盐1:125,酸性硫酸盐1:100,硫酸盐l:30,但在热水中都比较容易溶解。
2.1实验原理
生物碱是植物中含氮的碱性有机化合物,大都有明显的生理活性,是许多中草药中的有效成分。它们是人类对植物研究得最早最多的一类有效成分,现已分离出有六千余种。这些生物碱在植物体内一般均与有机酸或无机酸结合成盐而存在,只有弱碱性生物碱往往呈游离状态,还有一些是与糖结合成苷而存在。小檗碱又名黄连素,是最先由毛莨科黄连(Coptis chinensis Fran)和芸香科黄柏(Phellodendron amurense Rup.)等植物中提出的一种黄色生物碱。黄连属植物的根茎、须根、叶中等都含有小檗碱、黄连碱、药根碱、巴马亭等生物碱,我国黄连药材产量占世界第一位。现已发现,唐松草属(Thalictrum)、小檗科的小檗属(Berberis L.)、十大功劳属(Mahomia Nuff)及防己科的天仙藤属(Fibraurea)等都可作为提取小檗碱的资源植物。
本实验即是用小檗属植物三颗针(Berberis julianae schneid.)或黄连属黄连作为提取小檗碱的原料。
三颗针及黄连中均含有小檗碱(分别为1%,5.1%)以及巴马亭(掌叶防已
碱,Palamtine)、药根碱(Jatrorrhicine)等,它们均有明显的抗炎作用。
小檗碱是一种季铵碱,其游离碱为黄色针晶,Mp.145℃(乙醚),微溶于水,能溶于热水和乙醇中,难溶于苯、丙酮、氯仿,几乎不溶于石油醚。小檗碱与氯仿、丙酮、苯在碱性条件下均能形成加成物。小檗碱盐酸盐难溶于冷水,易溶于热水;硫酸盐易溶于水。溶解度分别为:小檗碱,1∶20(冷水),1∶100(冷乙醇);盐酸盐,1∶500(冷水);硫酸盐,1∶
30(冷水),利用这些特性提取盐酸小檗碱。
3.1小檗碱粗品的提取
取黄连粗粉(有粗有细)50g,放在200ml0.3%硫酸溶液中浸渍30分钟,然后将其放入渗漉筒开始渗漉。所得渗漉液加入石灰乳调pH值至中性,放置20分钟后进行减压抽滤。得到的滤液加入HCl调pH至2-3,再加入滤液体积4-5%的NaCl(g/ml),放置30分钟再次抽滤。所的沉淀(主要含小檗碱、掌叶防己碱、黄连碱等生物碱)水洗至中性,干燥(80摄氏度以下)得小檗碱粗品。
3.2小檗碱的精制提纯
将小檗碱粗品加入甲醇溶解后,制备薄层色谱板,点样,以三氯甲烷-甲醇-冰乙酸(7:2:1)为展开剂展开薄板,精制分离。展开完毕画出前沿,烘干在紫外光下检视观察。刮下两条色带(以后实验并未进行),每份加5ml甲醇溶解滤过,滤液进行HPLC纯度检查。
4.1丙酮加成反应
取样品0.05g,溶于50ml热水中,加入10%NaOH溶液2ml,混合均匀后,于水浴中加热至50摄氏度,加入丙酮5ml,放置,即有柠檬黄色结晶析出。此反应可用于原小檗碱型季铵生物碱的鉴别。
4.2漂白粉显色反应
小檗碱酸性水溶液中加入漂白粉(或通入氯气),溶液即变为樱红色(我小组做出的实验结果颜色较樱红色稍深)。
5.1注意事项
1.各地产黄连根茎小檗碱及总生物碱含量分别为4.2-6.7%,6.6-9.6%;栽培种比野生种含量少20%左右。黄连除根茎作药材外,各部位均含小檗碱,其中黄连须根0.8-5.5%,叶为1.49%,老叶为
2.5-2.8%,花为0.56%,种子为0.23%.
2.浸泡药材粗粉的硫酸水溶液,浓度不宜过高,一般为0.2-0.3%为宜。若硫酸水溶液浓度过高,小檗碱可成为硫酸氢小檗碱,其溶解度(1:100)明显较硫酸小檗碱(1:30)为小,降低提取效率。硫酸水溶液浸出效果与浸泡时间有关,浸泡12小时约可浸出小檗碱80%,浸泡24小时,可浸出92%。常规浸出应浸泡多次,使小檗碱提取完全,本实验中浸出液只收集第1次的浸泡液。
3.盐析时,加入氯化钠的量,以提取液量的10%计算,即可达到析出盐酸小檗碱的目的。氯化钠的用量不宜过多,否则溶液的相对密度增大,造成盐酸小檗碱微细结晶呈悬浮态难以下沉。
4.在精制盐酸小檗碱过程中,因盐酸小檗碱放冷极易析出结晶,所以加热煮沸后,应迅速抽滤或保温过滤,防止溶液在过滤过程中冷却,析出盐酸小檗碱结晶,过滤困难,降低收率。
5. 进行柱层析分离时,洗脱过程中需及时补加洗脱剂保持柱体润湿均匀;若柱体干裂,则分离无法进行。
6.纸层析检测时需预先要将层析纸在展开剂气氛中饱和15-30分钟,否则分离效果不佳。
5.2小结与讨论
稀酸盐析法的机理是利用在酸性溶液中小檗碱的硫酸的溶解度大,而盐酸盐在冷水中溶解度非常小的性质。先加入硫酸使小檗碱转变为硫酸盐溶于酸,接着加入盐酸再转化为