劉艷紅
(陜西國際商貿學院,陜西 咸陽 712046)
生物堿是廣泛存在于自然界的一類含氮有機化合物,大多數具有復雜環狀結構,多呈堿性。生物堿的發現始于19世紀,目前已經發現的生物堿有6000多種,并且仍以每年100多種的速度遞增。生物堿多具有顯著而特殊的生物活性,隨著對生物堿類化合物藥理作用的深入研究,越來越多的生物堿類藥物已經應用于臨床,如嗎啡、麻黃堿、苦參堿、長春新堿等,臨床需求量的日益增加要求我們必須能夠從植物中分離純化得到大量生物堿;另一方面,自然界許多植物中含有大量生物堿類值得我們進一步分離,以期得到新的具有良好藥理作用的生物堿,所以不斷研究生物堿類化合物的提取分離方法具有重要意義。
1.1.1水用水作為提取溶劑,成本低廉,操作方便,但是提取液體體積大,濃縮較為困難。
1.1.2酸水提取法
本法可用于提取堿性弱不能溶于水的生物堿,通過酸與生物堿成鹽增加溶解性而達到提取目的。博落回生物堿的提取可采用1.5%鹽酸,回流提取,合并多次提取液,加濃氨水至pH為9~10,靜置,濾集沉淀,即得博落回粗堿。
1.1.3醇類溶劑提取法
游離生物堿或者鹽均可溶于甲醇、乙醇,配合酸水-堿化-萃取法可以除去脂溶性雜質。
1.1.4親脂性有機溶劑提取法
大多數游離生物堿為親脂性化合物,可用氯仿、苯、二氯甲烷、乙醚等溶劑提取,提取前將藥材用少量堿水潤濕,以便使生物堿游離,亦可增加溶劑對植物細胞的穿透力。
1.2.1連續回流提取
該法是回流提取的發展,具有溶劑用量少,操作簡便,提取效率高的特點。
1.2.2浸漬法
該法是將中藥粗粉裝在適當容器中,用水或者稀醇浸漬藥材一定時間,反復數次,合并浸漬液,減壓濃縮即可。該提取過程不用加熱,適用于揮發性或受熱易破壞以及含淀粉或粘液質較多的成分,但是提取時間長,效率不高。
1.2.3滲漉法
為浸漬法的發展,此法在提取過程中隨時保持濃度差,故提取效率高于浸漬法。陳潮燕[3]采用75%乙醇滲漉提取檳榔中生物堿,使檳榔堿及檳榔次堿均提取較完全。
1.2.4超聲提取法
超聲波是一種高頻機械波,超聲波可增大物質分子運動頻率和速度,增加溶劑的穿透力,從而提高提取效率,縮短提取時間。
1.2.5微波萃取法
該法是通過微波加熱與樣品接觸的溶劑,從而將所需化合物從樣品中分離,進入溶劑中。范志剛等比較了微波提取與常規煎煮方法,結果微波法麻黃堿的浸出量明顯優于煎煮法。鄧遠輝等用微波提取黃連中小檗堿,結果表明在單位時間內微波處理較回流提取具有明顯優勢。
1.2.6酶提取法
酶工程技術是近年來用于天然藥物提取的一種有效手段,選用恰當的酶,通過酶反應較溫和地將植物組織分解,較大幅度提高收率,將雜質分解除去。李永生等人比較酶法、酸水滲漉及大孔樹脂提取川烏中生物堿,結果酶法提取比現有提取方法提取的烏頭堿、烏頭總堿產量明顯提高。
硅膠是偏酸性的無色顆粒,性質穩定,硅膠柱色譜適用范圍廣,絕大多數生物堿可采用該法分離。
高效液相色譜法是由經典液相色譜法發展而來的一種高效分離手段,具有分離效能高、靈敏度高、分析速度快等特點,在分離高沸點、大分子、強極性、熱穩定性差化合物方面顯示出優勢,現在已經廣泛應用于天然產物的分離、檢測等方面。馬忠武經過硅膠柱色譜、反相ODS柱層析以及高效液相色譜從中草藥鉤吻中分離得到12個單體化合物,其中兩個經過結構解析,確認為gelsemine和koumine。
大孔樹脂是一類沒有可解離基團,具有多孔結構,不溶于水的固體高分子物質。它可以通過物理吸附有選擇地吸附有機物質而達到分離的目的。近年來大孔吸附樹脂在中藥材有效成分的分離純化方面起到了巨大的作用。
膜分離技術是20世紀60年代后迅速崛起的一項高效分離技術,其采用半透膜作為選擇障礙層,根據各組分透過膜的遷移率不同,允許某些組分透過而保留混合物中其他組分,從而實現混合物中各組分的分離。該技術在常溫下操作,適用于熱敏性物質,該分離方法是物理過程,不發生相的變化、不需加入化學試劑,并且選擇性好,有著傳統法無可比擬的優勢。近年來,膜分離技術在生物堿的分離與純化過程中的應用研究十分活躍。梁鋒[9]等用W/O型乳狀液膜分離技術成功分離出荷葉粗提物中3種生物堿:荷葉堿、N-去甲基荷葉堿、O-去甲基荷葉堿,萃取率分別達到了95.6%、100%和97.9%,充分顯示出了該技術良好的應用前景。
生物堿具有顯著地生理和藥理活性,是多種中草藥的有效組分,極有可能成為我國將來具有自主知識產權的新藥,因此對生物堿提取與分離技術的研究具有重要意義,它將對天然產物的開發研究產生巨大推動作用,并為生物堿類的工業生產提供技術保證。
[1]姚新生.天然藥物化學[M].第 2 版.北京:人民衛生出版社,1997.
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[6]李永生,林強,等.酶法、酸水滲漉及大孔吸附樹脂提取川烏的比較研究 [J].食品科技,2009,34(9):197-201.
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[8]姜忠義,吳洪.膜技術在中藥有效部位和有效成分提取分離中的應用[J].離子交換與吸附,2002,18(2):185-192.
[9]梁鋒,張成功,馬 銘,等.乳狀液膜分離提取荷葉中3種生物堿 [J].精細化工,2007,24(6):565-570.