秋水仙堿的提取純化

1、前言：生物堿一般是指來源于植物界的一類含氮有機(jī)化合物，廣泛存在于自然界，大多具有較復(fù)雜的氮雜環(huán)結(jié)構(gòu)，并具有生理活性和堿性，是許多藥用植物的有效成分，目前用于臨床的生物堿藥品已達(dá)80種之多，相當(dāng)多的生物堿具有抗腫瘤、低毒性和低成本的特性。生物堿在植物界分布較廣，但主要分布在高等植物中，尤其是雙子葉植物中的毛莨科、防己科、罌粟科、茄科、夾竹桃科、蕓香科、豆科等100多科的植物中。單子葉植物中分布較少，裸子植物中更少，低等植物中的蕨類及菌類只有極個(gè)別的植物中存在生物堿。生物堿大多為結(jié)晶型固體，只有少數(shù)是非結(jié)晶型的粉末，一般是無色或白色的化合物，只有少數(shù)有色，多具苦味，一般無揮發(fā)性，少數(shù)有揮發(fā)性。秋水

2、仙堿的提取及分離1.秋水仙簡介及民間藥用情況秋水仙是百合科秋水仙屬植物，拉丁名：Colchicum autumnale，多年生草本球根藥用花卉，有單瓣和重瓣不同品種。原產(chǎn)于歐洲中部和南部及非洲北部，它的球莖是一個(gè)古老的草藥，稱為“秋水仙”，傳統(tǒng)上用于治療痛風(fēng)，植株高10厘米左右，810月開花?；ɡ俪始従E形，開放時(shí)似漏斗，與春天開放的番紅花（屬鳶尾科）相似，白、粉、淡紫色花朵成叢配植，鮮嫩嬌麗，疏密自然，優(yōu)雅別致。秋水仙喜冷涼陰濕氣侯，耐寒。忌粘質(zhì)土壤，宜排水好、肥沃的沙壤土。球莖夏季有休眠習(xí)性。我國自七十年代起從國外引進(jìn)種子和球莖，分別在北京、廬山、昆明等地試種，已取得可喜成果。由于進(jìn)口的種球

3、價(jià)格昂貴，為加速種球的繁殖，現(xiàn)多采用生物工程栽培技術(shù)，通過增殖小鱗莖的數(shù)量，擴(kuò)大種植面積，以適應(yīng)觀賞及藥用需要。 我國民間常用秋水仙的花及球莖治療坐骨神經(jīng)痛和關(guān)節(jié)炎等。2.秋水仙堿秋水仙堿（colchicine）屬于有機(jī)胺類生物堿，為淡黃色針狀結(jié)晶或結(jié)晶粉末，口服6毫克秋水仙堿即可致人死亡。但是同時(shí)它是很有效的抗腫瘤藥物，起作用機(jī)制是直接作用于細(xì)胞分裂，使紡錘結(jié)構(gòu)無法形成，抑制有絲分裂，使其停止于中期，結(jié)果使細(xì)胞發(fā)育不正常和畸形，最后導(dǎo)致細(xì)胞死亡，分裂旺盛的細(xì)胞最先受到影響，高濃度時(shí)可完全使細(xì)胞停止于分裂中期。目前，秋水仙堿在臨床上主要用于乳腺癌、肺癌、胃癌、皮膚癌及慢性粒細(xì)胞白血病和或起勁病

4、的治療，此外還可用于緩解痛風(fēng)的急性發(fā)作。秋水仙堿的毒副作用較大，急性中毒后常見癥狀為劇烈腹痛、腹瀉、惡心、嘔吐，嚴(yán)重者可致呼吸中樞麻痹而死亡。慢性毒性反應(yīng)主要表現(xiàn)為對骨髓造血的直接抑制作用，易引起粒細(xì)胞缺乏、再生障礙性貧血等。秋水仙堿在人體內(nèi)由于水解作用代謝很快，排泄也很快，因此只要急救措施得當(dāng)，急性中毒癥狀可迅速緩解。3.秋水仙堿的提取及純化過程 在秋水仙花及球莖內(nèi)含有多種毒性極強(qiáng)的生物堿，主要有石蒜堿、雪花蓮胺堿及秋水仙堿（又稱秋水仙素）等，這些生物堿中含量最高的是秋水仙堿，在球莖中的含量0.3% 0.5%，秋水仙種子也含多量秋水仙堿，也是提取秋水仙堿的重要原料。另外在我國用山慈菇提取的秋

5、水仙堿注射稱“爭光81號(hào)”用于治療乳腺癌，取得較好療效。故常采用山慈菇或秋水仙進(jìn)行提取，本次用秋水仙進(jìn)行提取，流程如下：以乙酸乙酯重結(jié)晶以氯仿重結(jié)晶放置，結(jié)晶，抽濾以5倍量乙酸乙酯溶解，過濾蒸餾回收氯仿加無水硫酸鈉脫水、過濾以10%硫酸調(diào)PH =2,再用氯仿萃取加3 5倍量的水溶解、過濾減壓濃縮回收乙醇濾 渣回收的乙醇總濾液萃取后的酸性水溶液（含有酸水可溶性生物堿）以80%-90%乙醇加熱回流，抽濾，再加乙醇回流提取抽濾，共3次硫酸鈉過濾所得水溶液（含總生物堿）不溶物氯仿母液乙酸乙酯溶液氯仿溶液氯仿萃取物（膠狀物）不溶物萃取所得氯仿層溶液（秋水仙堿）水溶液（含總生物堿）氯仿母液秋水仙堿粗秋水仙

6、堿秋水仙堿純品秋水仙粗粉粉末具體提取過程（每一步的作用、顯色追蹤）：注：秋水仙堿遇濃硝酸顯藍(lán)色，以此進(jìn)行顯色追蹤，追蹤過程中，藍(lán)色是逐步加深的 提?。杭?0秋水仙粗粉粉末于投料缸中，加80%90%乙醇180L，加熱回流4h,抽濾，再加乙醇回流提取，抽濾，共三次，將三次所得濾液合并。加熱回流目的是增大極性大的物質(zhì)的溶解度，提取出溶于乙醇的有機(jī)物； 追蹤： 分別取少量濾液和濾渣，向其中滴加等量濃硝酸，濾液顯藍(lán)色，即呈陽性，則保留，濾液濾渣無色，陰性，棄除； 分離：將所得總濾液進(jìn)行減壓濃縮，將（上清液）乙醇和與含總生物堿的膠質(zhì)水溶液進(jìn)行分離，并回收乙醇追蹤：分別取少量膠質(zhì)水溶液和上清液，向其中滴加等

7、量濃硝酸，膠質(zhì)水溶液顯藍(lán)色，則保留，上清液不顯色證明是乙醇，則回收； 除雜質(zhì)：向含總生物堿的水溶液加入35倍量的水，攪勻后放置，等膠質(zhì)沉淀后用布袋過濾，膠質(zhì)用水洗滌三次，洗液與濾液合并，去除不溶物。 追蹤： 分別取少量水溶液和不溶物，向其中滴加等量濃硝酸，水溶液顯藍(lán)色，保留，不溶物不顯色，棄除； 萃?。簽V液用10%硫酸調(diào)至pH=2,加氯仿振搖萃取至氯仿萃取液無色為止，氯仿液用5%氫氧化鈉溶液約300ml洗滌一次，分取氯仿層，同時(shí)分離氯仿不溶物，即除去酸水可溶性生物堿。 追蹤：分別取少量氯仿層溶液和另一種溶液，向其中滴加等量濃硝酸，氯仿層顯藍(lán)色（而且較上三次顏色深，說明秋水仙堿已經(jīng)初步得到分離）

8、，則保留，另一種溶液不顯色，棄除； 脫水：向萃取所得的氯仿溶液中加入無水硫酸鈉，過濾，得較純的氯仿溶液追蹤：分別取少量濾液和濾渣，向其中滴加等量濃硝酸，濾液顯藍(lán)色，保留，濾渣不顯色，棄除； 進(jìn)一步萃取：蒸餾氯仿至近干，得膠狀物，并回收氯仿追蹤：分別取少量膠狀物氯仿層和另一種溶液，向其中滴加等量濃硝酸，膠狀物氯仿層顯藍(lán)色，保留，另一種溶液不顯色，則回收； 進(jìn)一步除雜質(zhì)：取所得膠狀物加入5倍量乙酸乙酯溶液中，加熱溶解后過濾，除去不溶物質(zhì)追蹤：分別取少量溶液和不溶物，向其中滴加等量濃硝酸，溶液顯色，保留，不溶物不顯色，棄除； 結(jié)晶：將上述所得乙酸乙酯溶液放置結(jié)晶，抽濾，粗品在低于60下得到秋水仙堿粗

9、品追蹤：分別取少量抽濾后結(jié)晶和溶液，向其中滴加等量濃硝酸，結(jié)晶顯藍(lán)色，保留，溶液不顯色，棄除 重結(jié)晶：向秋水仙堿粗品中加入2倍量氯仿，加熱溶解后過濾，濾液回收1/2氯仿，放置過夜，抽濾至干，先揮除殘留氯仿，再于低溫干燥，得秋水仙堿結(jié)晶追蹤：分別取少量結(jié)晶和溶液，向其中滴加等量濃硝酸，結(jié)晶顯藍(lán)色，保留，溶液不顯色，棄除 純化：向秋水仙堿結(jié)晶中加入5倍量乙酸乙酯溶液，加熱溶解，放置結(jié)晶，過濾，結(jié)晶在低于60下干燥，得秋水仙堿純品追蹤：取少量結(jié)晶，滴加濃硝酸，顯藍(lán)色，證明是秋水仙堿。4.鑒定實(shí)驗(yàn)所得樣品是秋水仙堿純品的依據(jù)及過程1）依據(jù)一：純品的理化參數(shù)閃點(diǎn)392.9密度g/cm3 1.25理化數(shù)據(jù)

10、熔點(diǎn)150-160沸點(diǎn)726°C at 760 mmHg比旋光度 -235°至-250°(乙醇) ，-425°至-153°(水)溶解性易溶于乙醇、氯仿，溶于水、乙醚、苯，不溶于石油醚水溶性45 G/L (20 ºC)性狀淡黃色鱗片狀、針狀結(jié)晶或粉末，無臭；遇光色變深PH5.9(20 ºC)，堿性較弱摩爾折射率106.6分子結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)摩爾體積(m3/mol) 318.1等張比容(90.2k)848.1表面張力(dyne/cm）50.5極化率(10-24cm3) 42.252）依據(jù)二：純品秋水仙堿的各種光譜圖譜數(shù)據(jù)紅外光譜（IR）

11、：max （cm-1）：3450,3230,2940,1670,1610,1590,1560,1490,1470,1390,1350,1320,1280,1250,1190,1180,1140,1090,1040,1020,990,920,900,850質(zhì)譜（MS）核磁圖（1HNMR）NMR(CDCl3):2.0, 2.4, 3.7 ，4.6, 6.6, 6.9, 7.4。 3）驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)中所提取出的樣品是秋水仙堿的推論過程我們可以測得樣品的熔點(diǎn)、折射率、比旋光度和PH值等物性參數(shù)，將其與已知純品秋水仙堿的物性參數(shù)進(jìn)行比較，做初步判定。紅外光譜法是利用分子和紅外輻射的作用，使分子產(chǎn)生振動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)能

12、級(jí)的躍遷所得到的吸收光譜。在紅外光譜圖中，吸收峰在橫軸的位置、形狀以及強(qiáng)度反映了分子結(jié)構(gòu)上的特點(diǎn)，可以用來鑒定未知物的結(jié)構(gòu)組成或確定其官能團(tuán)，而吸收譜帶的吸收強(qiáng)度與分子組成或官能團(tuán)的含量有關(guān)，也可用于定量分析和純度鑒定。生物堿的紅外光譜數(shù)據(jù)共同特征不多，有一點(diǎn)共同特征是：酮基c=o吸收在16801660 cm-1區(qū)域，比正常酮基吸收波數(shù)低。所以我們可以對樣品進(jìn)行紅外光譜圖繪制，與純品秋水仙堿的紅外光譜圖進(jìn)行比較，再次對樣品進(jìn)行判定。因?yàn)閷?shí)驗(yàn)過程中存在各種因素會(huì)產(chǎn)生誤差，使所得樣品不可能與純品完全一致，所以如果所得樣品的物性參數(shù)及紅外光譜圖數(shù)據(jù)與純品秋水仙堿的數(shù)據(jù)相差不大，便可以推斷實(shí)驗(yàn)所提取出的物質(zhì)就是我們想要的秋水仙堿。綜上所述，可得秋水仙堿分子式：C22H25NO6結(jié)構(gòu)式：6.參考文獻(xiàn)陳玉昆等生物堿類天然藥物的提取及生產(chǎn)工藝 北京：科學(xué)出版社，2009涂茂利等 中藥科技，