莨菪碱的提取工艺

1、颠茄中提取苣着碱的工艺进展摘要：随着对芨若碱的认识和研究,不断发现了芨若碱的各种重要的用途。本文探讨颠茄草有效成分食若碱的提取方法： 超声波技术提取法，厦渗漉法，离 子交换树脂法，超临界萃取技术等。讨论各个技术的优缺点，以及各个方法在实 际中运用的利弊。关键词： 芨若碱 颠茄草 超声波提取离子交换树脂颠茄草根呈圆柱形，直径515mnp表面浅灰棕色，具纵皱纹；老根木质， 细根易折断，断面平坦，皮部狭，灰白色，木部宽广，棕黄色，形成层环纹明显， 髓部中空，有蠹（2010版中华人民共和国药典）。芨若碱是一种芨若烷型生物碱。 分子式C17H23NQ3乂称天仙子碱。存在丁许多重要中草药中，如颠茄、北洋金

2、 花和曼陀罗。无色针状晶体。熔点 108.5 C，比旋光度（乙醇）。难溶丁水，可 溶丁沸水和乙醇、氯仿。将丁二醛、甲胺和丙酮共混丁碱性溶液，经长时间放置 可合成芨若酮。芨若碱为左旋体，在溶液中易渐渐失去旋光变为消旋体，即颠茄碱，乂称为阿托品（徐文芳，药物化学，高等教育出版社）。颠茄草一般提取芨若碱是用目前使用的传统方法，按照固液接触状态可分为静态方式（如煎煮、浸渍）和动态方式（如回流、渗漉）（喻朝阳，生物碱提取 与纯化应用技术进展），由丁颠茄类碱是光敏、热敏化合物。它在长期剧烈反应 条件下，易丁分解（张丽明等，用3H NM成谱法分析微波激发催化交换制备的3H 标记颠茄类生物碱），所以在提取过程

3、中，要采取必要的措施来提高效率和避免 不必要的浪费。因此本人在这里推荐几种方法：超声波提取法，离子交换树脂法， 超临界萃取法等（刘军红等，生物碱分离、提取和纯化的研究进展）。1.超声波提取法1.1超声波提取的原理超声波是指频率在20 kHz10 MHz的声波，它可以在气体、液体或固体中 传播。当超声波在液体中传播时，超声波与液体之间的相互作用主要依靠其空化 现象。所谓超声空化现象，是指液体中微小空化泡（真空泡或含气体和蒸汽的气 泡）在声波作用下的振荡、生长、收缩直至崩溃的一系列过程（韩信等，超声波 在活性成分提取中的应用进展）。超声波萃取中药材活性成分的优越性是基于超声波的特殊物理性质，与传统

4、提取工艺相比，超声波萃取具有较为突出的特点。利用超声波处理产生的乳化、 扩散、击碎、振荡等多级效应，加速活性成分的转移、扩散，从而提高浸出效率 及产品纯度（徐鹤等，超声波辅助提取马齿觅总生物碱的研究，长春工业大学化学与生命科学学院，吉林长春；吉林省军队离退休十部疗养中心，吉林长春）。 1.2超声波的特点 1.2.1速度快超声波与液体介质作用的过程中会产生瞬时的高温高压，并伴随强烈的冲击 波和高速射流，破坏天然物质的细胞壁，这不但提高了溶剂进入细胞的速度， 同 时也促进细胞内有效成分快速向溶剂溶解，这从根本上提高了提取的速度。1.2.2提取率高超声波所具有的空化效应、机械振动作用、热效应等各种其

5、他提取方法所不 具备的特点使天然物质中的有效成分提取更为充分，提取率比传统工艺显著提 局。1.2.3节省溶剂经过超声波的提取实验的验证，超声波法提取可以减少溶剂的使用量， 节约 溶剂。1.2.4低温超声提取的最佳温度一般在4060 C,对热不稳定、易水解或氧化的有效 成分具有保护作用，同时也大大减少了能耗，这也是最合适提取芨若碱并保持芨 若碱活性的特点之一（韩信等，超声波在活性成分提取中的应用进展） 。1.3超声波提取法的过程。取颠茄草粗粉1 000g，用85%已醇作溶剂，浸渍48h后，再加85%乙醇3 000mL,将超声波（功率1 000W频率20kHz）插头插入，超声波搅拌20min左右滤

6、出提取液， 再操作1次，合并两次提取液，在60 C温度下减压回收已醇，放冷至室温，除去 叶绿索，滤过滤液在6070%蒸发至稠膏状；加lo倍量的己醇，搅拌均匀，静置, 待沉淀后，吸取上活液.在60C温度下减压回收乙醇后，浓缩至稠膏状.取样照 含量测定项下的方法，测定生物碱的含量，加稀释剂适量，使生物碱的含量符合 规定.低温丁燥、研细、过四号筛，冷却备用 （黄东亮，超声波提取颠茄草有效 成分芨若碱的技术）。2.离子树脂交换法2.1原理膜分离主要分为依靠物理吸附的大孔吸附树脂和依靠库仑力的离子交换树 脂。大孔吸附树脂是一种不含离子交换基团的具有大孔网状结构的高分子材料。 大孔树脂具有吸附容量大、选择

7、性好、吸附速度快、易丁解吸附、机械强度高、 再生处理简单等优点，特别适合丁水溶液中分离低极性或非极性的化合物（柴金 玲，中药材荷叶、洋金花中生物碱提取分离及测定方法的研究）离子交换树脂是一类具有离子交换功能的高分子材料。在溶液中他能将本身 的离子与溶液中的同号离子进行交换。一般生物碱能溶丁酸而成为盐，本身成为阳离子，所以很适合离子交换树脂。 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 脱即得到所需的生物碱（田瑞华，生物分离工程，科学出版社） 。2.2仪器药品颠茄草粗粉电炉 温度计分液漏斗烧杯试管5%Hcl 5%NaOH95%>硫酸钠70%以上）氯仿碳酸氢钠聚

8、苯乙烯强酸型阳离子交换树脂（如渗滤柱量筒 碱式滴定管pH 试纸0.25%HCl1%fc 酸氨水 4mol/L氨性醇（醇含量无水732型）生物碱沉淀剂（碘化汞钾）：取二氯化汞1.35g加蒸僻水60ml溶解后，另取碘化钾5g加蒸僻水稀释使成100ml即可2.3操作步骤2.3.1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。膨胀净化：取树脂15g置杯中，加适量蒸僻水，丁水浴上80 C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活。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

9、水冲洗至pHU5。用45%NaOH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 pHb9。再用同样酸碱重复处理一次。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 火。用一薄层脱脂棉放在管内塞住下口， 倾入适量蒸僻水，使水从下口流出一部 分，尽量使棉花及皮管中不留气泡，然后关注。再慢慢将树脂连蒸僻水倒入已有 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45%HC腋，放松下口火子,让 HCl液缓缓进入柱中，以代替原 有的蒸僻水，再火住下口，让HCl液缓缓进入柱中，以代替原有的蒸僻水，再火 住下口，让HCl量为树脂

10、容量的23倍，再用蒸僻水淋洗树脂，流速每分钟约3ml, 直至洗出液pH5止，备用。2.3.2颠茄草粗粉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，缓缓加入0.25%HCb浸泡24小时，打开下口，以每小时2030ml速 度渗滤，注意渗滤时HCl液始终浸过柱面，收集滤液250ml。2.3.3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。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。2.3.4洗脱分次加入蒸

11、僻水，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%W冲洗，代替柱中原有蒸僻水，然 后用4mol/L的氨性醇（醇含量在70恕上）约50ml洗脱（流速每分钟约1程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。2.3.5浓缩洗脱液在60C以下蒸去醇（此时通常余下5 6ml）。2.3.6萃取浓缩液放在分液漏斗中用10ml氯仿（CHCh）分3次（4、3、3ml）萃取，萃取时 pH应用氨水调为碱性（pH8以上）。CHC

12、3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顷回分液漏斗，再用新的1 %HC床进行第二次萃取， 如此进行3次，合并3次HCl萃取液供下一步骤用（保留 CHCl液，以备以后回收 再用）。2.3.7分离把一半HCl萃取液（约5ml）放在分液漏斗中，加入等量的CHC3,用氨水调 至pH1（右，振摇萃取，分出 CHC3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）内含颠茄草总碱。把另一半HCl萃取液（约5ml），逐次小心加入粉末状 NaHCQ使pH逐渐达 到7 （必须准确），加入等量CHC3萃取，分出CHC3层后，再

13、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，内含东芨若碱。提过东芨若碱后余下的水液用氨水调至pH9,再如上用CHC315ml分3次萃取，合并萃取液，加入少量无水硫酸钠、内含芨若碱。如果需要，提得的总碱、 芨若碱、东芨若碱可作进一步分析测定。总结在查各种资料的基础上，我了解了当代提取芨若碱的各种方法，现提供几种作参考，同时提出几个改良的方向：一个是尽量降低提取的温度，以提 高生物成分的活性；另一个是尽量分离干净，避免杂志除不干净，也就是尽量改 进提取剂。参考文献：1. 国家药典委员会，中华人民共和国药典（一部）20102. 徐文芳，药物化学 M，高等教育出版社 ，2006年7月弟1版3. 喻朝阳，王晓琳，生物碱提取与纯化应用技术进展J,化工进展，2006年第25卷第3期，2592634. 张丽明，郑冬珠，蒋晓马，袁建民，赵夏令，用3H NMR波谱法分析微波激发催化交一，3 ,，、一，一 换制备的H标记颠茄类生物碱J,中国科学院上海原子核研究所分析测试学报，第12卷第3期5. 刘军红，廖国玲，生物碱分离、提取和纯化的研究进展B，时珍国医国药，2007年第18卷第期6. 韩伟，叶亚