执业药师游离生物碱教学

水提取法　　直接以水作为溶剂，采用最佳的提取工艺来提取生物碱。此法操作简便，成本较低，但提取次数多，水用量大。　　酸性水溶液提取法　　对于那些碱性较弱不能直接溶解于水的生物碱，就可以采用偏酸性的水溶液，使生物碱与酸作用生成盐而达到提取目的。　　碱性水溶液提取法　　对于那些化学结构非常独特、化学性质与一般生物碱不同且在酸性或中性条件下不稳定的生物碱来说，可以采用此法。而原有的以乙醇作为溶剂渗漉提取法，不仅存在成本高，而且存在防火等级高、提取时间长、能耗大等诸多问题，远不如使用稀NaOH溶液好。　　有机溶剂提取法　　(1)乙醇提取法在生物碱的提取中应用较为普遍，对于游离生物碱及其盐类一般采用乙醇提取法。　　(2)其他有机溶剂法是根据相似相溶原理，对于不同性质的生物碱选取最佳的有机溶剂进行提取。可采用单一有机溶剂进行分步提取，用不同溶剂提取不同成分;也可采用混合溶剂、反应溶剂进行提取。

一、生物碱的提取：　　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。　　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。　　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。二、生物碱的分离：　　利用碱性差异进行分离　　（1）总碱中各生物碱的碱性不同，可用pH梯度萃取法进行分离。　　（2）将总生物碱溶于氯仿等亲脂性有机溶剂，以不同酸性缓冲液依pH由高至低依次萃取，生物碱可按碱性由强至弱先后成盐依次被萃取出而分离，分别碱化后以有机溶剂萃取即可。　　（3）将总生物碱溶于酸水，逐步加碱使pH值由低至高，每调一次pH值，即用氯仿等有机溶剂萃取，则各单体生物碱依碱性由弱至强先后成盐依次被萃取出而分离。　　利用溶解度差异进行分离　　（1）游离生物碱：如苦参中苦参碱和氧化苦参碱的分离，可利用氧化苦参碱极性稍大难溶于乙醚，苦参碱可溶于乙醚的性质，将苦参总碱溶于氯仿，再加入10倍量以上乙醚，氧化苦参碱即可析出沉淀。汉防己中汉防己乙素极性大于甲素，故在冷苯中的溶解度小于甲素，借此可用冷苯法将两者分离。　　（2）生物碱盐：不同的生物碱与不同酸生成的盐是溶解度也不同：如麻黄中分离麻黄碱、伪麻黄碱，即利用二者草酸盐的水溶性不同，提取后经处理得到的甲苯溶液，经草酸溶液萃取后浓缩，草酸麻黄碱溶解度小而析出结晶，草酸伪麻黄碱溶解度大而留在母液中。　　利用特殊官能团进行分离　　（1）酚性或含羧基生物碱在碱性条件下成盐溶于水，可与一般生物碱分离。　　（2）内酯或内酰胺结构的生物碱可在碱性水液中加热开环生成溶于水的羧酸盐而与其他生物碱分离，在酸性下又环合成原生物碱而沉淀。　　利用色谱法进行分离　　（1）吸附柱色谱：常用氧化铝或硅胶作为吸附剂，有时也用纤维素、聚酰胺等。　　（2）分配柱色谱：对某些结构特别相近的生物碱，可采用分配色谱法。　　（3）其他：高效液相色谱、制备性薄层色谱、干柱色谱、中压或低压柱色谱等也常用于分离生物碱。

麻黄为麻黄科植物草麻黄(Ephedra sinicaStapf)、中麻黄(Ephedra intermedia Schrenk etCA Mey)或木贼麻黄(Ephedra equisetinaBunge)的干燥草质茎，是我国特产药材，为常用重要中药。　　麻黄中主要生物碱　　麻黄中含有多种生物碱，以麻黄碱和伪麻黄碱为主，前者占总生物碱的40%~ 90%，《中国药典》以盐酸麻黄碱和盐酸伪麻黄碱为指标成为进行鉴别和含量测定。此外还含少量的甲基麻黄碱、甲基伪麻黄碱和去甲基麻黄碱、去甲基伪麻黄碱。 　　麻黄生物碱分子中的氮原子均在侧链上，为有机胺类生物碱。麻黄碱和伪麻黄碱属仲胺衍生物，且互为立体异构体，它们的结构区别在于C的构型不同。1H - NMR谱中麻黄碱的J1,2= 4H2，伪麻黄碱的J1,2= 8H2，表明前者C1-H和C2-H为顺式，后者为反式。　　麻黄碱和伪麻黄碱的理化性质　　(1)性状：麻黄碱和伪麻黄碱为无色结晶，游离麻黄碱含水物熔点为40℃。两者均具有挥发性。 　　(2)碱性：麻黄碱和伪麻黄碱为有机仲胺衍生物，碱性较强。由于伪麻黄碱的`共 轭 酸与C2-OH形成分子内氢键稳定性大于麻黄碱，所以伪麻黄碱的碱性(pK74)稍强于麻黄碱(pK58)。 　　(3)溶解性：由于麻黄碱和伪麻黄碱的分子较小，且属芳烃仲胺生物碱，其溶解性与一般的生物碱不完全相同。游离麻黄碱可溶于水，但伪麻黄碱在水中的溶解度较麻黄碱小。这是由于伪麻黄碱形成较稳定的分子内氢键的缘故。麻黄碱和伪麻黄碱也能溶于三氯甲烷、乙醚、苯及醇类溶剂。麻黄碱盐与伪麻黄碱盐的溶解性能也不完全相同，如草酸麻黄碱难溶于水，而草酸伪麻黄碱易溶于水;盐酸麻黄碱不溶于三氯甲烷，而盐酸伪麻黄碱可溶于三氯甲烷。　　麻黄生物碱的鉴别反应　　麻黄碱和伪麻黄碱不与一般生物碱沉淀试剂发生沉淀反应，但下列两种特征反应可用于鉴别麻黄碱和伪麻黄碱。 　　(1)二硫化碳一硫酸铜反应：在麻黄碱或伪麻黄碱的醇溶液中加入二硫化碳、硫酸铜试剂和氢氧化钠各2滴，即产生棕色沉淀。 　　(2)铜络盐反应：在麻黄碱和伪麻黄碱的水溶液中加硫酸铜试剂，随即加氢氧化钠试剂呈碱性，溶液呈蓝紫色，再加乙醚振摇分层，乙醚层为紫红色，水层为蓝色。　　麻黄生物碱的生物活性　　药理实验表明，麻黄碱有收缩血管、兴奋中枢神经作用，能兴奋大脑、中脑、延髓和呼吸循环中枢;有类似肾上腺素样作用，能增加汗腺及唾液腺分泌，缓解平滑肌痉挛。伪麻黄碱有升压、利尿作用;甲基麻黄碱有舒张支气管平滑肌作用等。　　麻黄生物碱在临床应用中应注意的问题　　麻黄生物碱具兴奋中枢神经系统及强心、升高血压的作用，因此用量过大(治疗量的5~ 10倍)或急性中毒者，可引起头痛，烦躁，失眠，心悸，大汗不止，体温及血压升高，心动过速，心律失常，呕吐，甚至昏迷、惊厥、呼吸及排尿困难，心室纤颤等症状，甚至心肌梗死或死亡。其中麻黄碱的毒性大于伪麻黄碱。