实验十 黄连中盐酸小檗碱的提取分离与检识
(一)目的要求
学习提取精制和检识黄连中的小檗碱,通过实验要求:
1.掌握小檗碱的结构特点和理化性质。
2.熟悉浸渍法、盐析法、结晶法和薄层色谱法的基本操作过程及注意事项。
3.了解盐酸小檗碱的检识方法。
(二)主要化学成分的结构及性质
黄连为毛茛科植物黄连Coptis chinensis Franch.、三角叶黄连Coptis deltoidea C.Y.Cheng et Hsiao、峨嵋野连Coptis omeiensis(Chen)C.Y.Cheng或云连Coptis teeta Wall.的根茎。黄连的根状茎含多种生物碱,主要为小檗碱(黄连素),约5%~8%,其次为黄连碱、甲基黄连碱、掌叶防己碱、药根碱、木兰碱等。叶含小檗碱1.49%。
小檗碱(berberine):分子式(C20H18NO4)+,分子量336.37。系季铵生物碱。游离小檗碱为黄色针状结晶(乙醚),mp.145℃,能缓缓溶于冷水(1∶20),可溶于冷乙醇(1∶100),易溶于热水或热乙醇,难溶于丙酮、氯仿、苯,几乎不溶于石油醚。盐酸小檗碱(C20H17NO4·HCl·2H2O),为黄色结晶,微溶于冷水(1∶500),易溶于沸水,几乎不溶于冷乙醇、氯仿和乙醚。硫酸小檗碱( (C20H18NO4)2·SO4·3H2O),溶于水(1∶30),溶于乙醇。重硫酸小檗碱(C20H18NO4·HSO4)为黄色结晶或粉末,溶于水(1∶150),微溶于乙醚。
小檗碱 木兰碱
(三)实验原理
根据小檗碱的盐酸盐在水中溶解度小,而小檗碱的硫酸盐水中溶解度较大。因此,从植物原料中提取小檗碱时常用稀硫酸水溶液浸泡或渗漉,然后向提取液中加入10%的食盐,在盐析的同时,也提供了氯离子,使其硫酸盐转变为氯化小檗碱(即盐酸小檗碱)而析出。
(四)实验内容
1.盐酸小檗碱的提取、精制 略
2.盐酸小檗碱的检识
(1)浓硝酸或漂白粉试验:取盐酸小檗碱少许,加4ml稀硫酸溶解,分置于两支试管中。一支试管滴加浓硝酸数滴,即显樱红色。另一支试管加少许漂白粉,也立即显樱红色。
(2)丙酮试验:取盐酸小檗碱约50mg,加蒸馏水3ml缓缓加热溶解后,加氢氧化钠试剂2滴,显橙色。溶液放冷后,加丙酮4滴振摇,即发生混浊。放置后析出黄色丙酮小檗碱沉淀。
(3)没食子酸试验:取盐酸小檗碱约20mg,置白瓷皿中,加硫酸1ml溶解后,加5%没食子酸的乙醇溶液5滴,置水浴上加热,即显翠绿色。
(4)薄层色谱检识
薄层板:中性氧化铝(软板)
试 样:自制盐酸小檗碱乙醇溶液
对照品:盐酸小檗碱对照品乙醇溶液
展开剂:氯仿-甲醇(9∶1)
显 色:自然光下观察黄色斑点或紫外灯下观察荧光
(5)纸色谱检识
支持剂:新华层析滤纸(中速、20cm×7cm)
试 样:自制盐酸小檗碱乙醇溶液
对照品:盐酸小檗碱对照品乙醇溶液
展开剂:正丁醇-醋酸-水(4∶1∶1)
显 色:紫外灯下观察荧光
(五)实验说明及注意事项
1.浸泡黄连粗粉的硫酸水溶液,一般为0.2%~0.3%为宜。若硫酸水溶液浓度过高,小檗碱可成为重硫酸小檗碱,其溶解度(1∶150)明显较硫酸小檗碱(1∶30)小,从而影响提取效果。硫酸水溶液浸出效果与浸渍时间有关,有报道,浸渍12小时约可浸出小檗碱80%,浸渍24小时,可浸出92%。常规提取应浸渍多次,使小檗碱提取完全,本实验中只收集第一次浸出液。
2.进行盐析时,加入氯化钠的量,以提取液量的10%(g/v)计算,即可达到析出盐酸小檗碱的目的。氯化钠的用量不可过多,否则溶液的相对密度增大,造成析出的盐酸小檗碱结晶呈悬浮状态难以下沉。盐析用的氯化钠用市售的精制食盐,因粗制食盐混有较多泥沙等杂质,影响产品质量。
3.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,应迅速抽滤或保温滤过,防止溶液在滤过过程中冷却,析出盐酸小檗碱结晶阻塞滤材,造成滤过困难,减低提取率。
4.本实验流程也适用于以三棵针、黄柏为原料提取小檗碱,但因其小檗碱含量较低,应加大药材量,以150g以上为宜。
(六)思考题
1.怎样从黄连中提取分离盐酸小檗碱?原理是什么?
2.试述小檗碱的检识方法。
3.用薄层色谱法检识小檗碱时,为什么常选用氧化铝为吸附剂?如果选用硅胶作吸附剂,怎样操作才能达到较准确的结果。