掌叶防己碱的提取与分离及延胡索乙素制备 左旋延胡索乙素作用

实验三掌叶防己碱的提取与分离及延胡索乙素制备

掌叶防已碱又称巴马汀（palmatine），硫酸延胡索乙素又称消旋四氢巴马汀硫酸盐（dltetrahydro palmatine sulphate）。

延胡索乙素（CorydalisB）为镇静安定药，用于缓解胃系统的疾病所引起的疼痛，临产阵痛、头痛、失眠等。

中药延胡索（元胡，Corydalisyanhusuo W.T. Wang的块根）中含延胡索乙素的量很少，而其脱氢化合物巴马汀在某些植物中含量却很高。在中国华南一带的防已科植物黄藤（Fibreursa recisa paerre）的根茎中含巴马汀，再经氢化反应，制备延胡索乙素。

黄藤曾列入《本草纲目》，李时珍谓“藤生生岭南，状若防已，但人常服此藤，纵饮食有毒，亦自然不发”。现代民间作为清热消炎药。常用于外伤感染、扁桃体炎、咽喉炎、结膜炎、热痢及黄疸等。

一、实验的目的要求：

1．掌握季铵生物碱的一种提取方法。

2．掌握生物碱的一般理化性质及其结构与性质的关系。

3．了解黄藤生物碱的结构与性质的关系。

4．熟悉生物碱沉淀反应的条件和方法。

5．掌握制备生物碱结晶性盐的方法和精制。

6．掌握四氢巴马汀的制备方法。

二、黄藤中已知成分的理化性质：

黄藤根茎及根中所含成分主为巴马汀。尚含少量药根碱、黄藤素甲、黄藤素乙、内脂及甾醇。又谓在根茎、根及树皮中含小檗碱。

1． 掌叶防已碱（巴马汀，Palmatine）

本品系季铵生物碱，溶于水、乙醇，几乎不溶于氯仿、乙醚、苯等溶剂，掌叶防已碱盐酸盐即氯化巴马汀（palmation Chloride）C₂₁H₂₂O₄N·Cl·3H₂O为黄色针状结晶，熔点205℃（分解）。其理化性质与盐酸小檗碱类似。巴马汀氢碘酸盐（palmatine icdide）C₂₁H₂₂O₄N·I·2H₂O为橙黄色针状结晶，熔点241℃（分解）。

2．药根碱（雅托碱·Jatrorrhizine）

本品系具酚羟基季铵盐，其理化性质与巴马汀类似，但较易溶于苛性碱液中，其盐酸在水中的溶解度亦比盐酸巴马汀为大，可籍此性质予以分离。药根碱盐酸盐（Jatrorrhizine Chloride）C₂₀H₂₀O₄N·Cl·H₂O为铜色针状结晶，溶点204~206℃，其苦味酸盐（Jatrorrizinepicrate）C₂₀H₂₀O4N·C₆H₂O₇N₂为橙黄色柱状结晶，溶点217~220℃（分解）。

3．小檗碱（黄连素Berberine）

本品系季铵生物碱，其游离碱为黄色长针状结晶，C₂₀H₁₈O₄N·OH·5H₂O，溶点145℃，在100℃干燥，失去结晶水转为棕黄色。小檗碱能缓缓溶于水（1：20），乙醇（1：100），较易溶于热水、热乙醇、微溶于丙酮、氯仿、苯、几乎不溶于石油醚中，小檗碱与氯仿、丙酮、苯均能形成加成物。小檗碱盐酸盐（Berberine Chloride）C₂₀H₁₆O₄N·Cl₂H₂O，熔点205℃（分解），微溶于冷水，较易溶于沸水，其硝酸盐及氢碘酸盐，极难溶于水（冷水约1：2000）。小檗碱的中性硫酸盐、磷酸盐、醋酸盐在水中溶解度较大，小檗碱的盐类在水中的溶解度：

盐酸小檗碱1：500

硫酸小檗碱1：30（酸性盐1：100）

枸橼酸小檗碱 1：125

磷酸小檗碱1：15

4．四氢巴马汀（Tetrahydropalmatine）:

延胡索乙素为消旋四氢巴马汀，系叔胺碱，其游离碱C₂₁H₂₅O₄N溶点146~148℃，不溶于水，能溶于热乙醇（在冷乙醇中溶解度较小），易溶于氯仿、苯、乙醚中，延胡索乙素的酸性硫酸盐为无色针状结晶，溶点245~246℃，在冷水中溶解度较小，在热水中较大，其中性硫酸盐为长柱状结晶，熔点220℃，在水中溶解度较酸性硫酸盐为大，其盐酸盐难溶于水。

左旋四氢巴马汀即颅痛定（Rotundine）熔点141~142℃[α]D¹⁶-257.5℃（C=1.1氯仿）。本品在华千金藤（Stephania sinica Diels）及圆叶千金藤（S. rotundalour）的块根（山乌龟）中含量较多。

5．黄藤素甲

本品为制备氯化巴马汀的乙醇母液中的少量成分，为季铵碱盐的盐酸盐C₂₆H₂₉O₇N·HCl·H₂O熔点196~198℃。[α] +273.3°（C=1，乙醇），其还原物为白色针状结晶，熔点134~186℃[α] +146.6℃（C=1，酸）。

6．黄藤素乙

本品系粗制巴马汀氢化、碱化分去四氯巴马汀后；母液中的微量物质，溶于氯仿。以氯仿一乙醇重结晶得黄色结晶，熔点192~193℃，[α] +233.3℃（C=1，氯仿）。

7．黄藤内酯

本品得自粗氯化巴马汀重结晶进的不溶于水物质中，反复以酒精、丙酮重结晶，得光亮棱状结晶，C₂₇H₂₃O₉，熔点273℃，[α] +36.60 ℃(C=1，乙醇)。

8．黄藤甾醇

本品得制备氯化巴马汀的乙醇母液中，分出的少量油层经10%KOH皂化得到的白色针晶，熔点136~137℃，[α] +24.51 ℃(C=1，氯仿)。

三、巴马汀提取及延胡索素制备的方法

巴马汀为季铵生物碱，溶于水和极性大的有机溶剂（如甲醇、乙醇等）所以可用甲醇、乙醇或水进行提取。然后通过盐析，降低其在水中的溶解度而沉淀，与其它杂质分离。巴马汀是有机碱，尽管它带正电荷，但和水的亲和力仍小于NaCl，NaCl和水的强亲和力，降低了巴马汀在水中的溶解度，使它被“挤”出。

巴马汀盐酸在冷水中溶解度小（比盐酸小檗碱略大）可以利用此性质进行分离。

方法：（一）

1.流程

2.

2．工艺

（1）浸出：取黄藤粗粉100g，用1%醋酸冷浸（以浸没原料为度，约500ml）1~2天，尼龙布过滤，药渣再加15醋酸冷浸一天，合并滤液（留取1ml作生物碱定性反应）。

（2）盐析、中和：滤液用40%NaOH液调节至pH9同时加入7%精制食盐，即有黄色不溶物析出，80℃保温，使沉淀凝聚，静置，倾出上层清液，用菊形滤纸过滤，得巴马汀游离碱粗品，烘干。

（3）精制：将粗巴马汀，加80%乙醇100ml，加热回流使溶，约十分钟，乘热抽滤，残渣再加少量乙醇同法处理一次，抽滤最后用滴管取乙醇淋洗布氏漏斗上不溶物，合并滤液并向滤液中滴加6N盐酸至PH2放置，即有金黄色针状结晶析出，抽滤，再用乙醇重结晶一次，方法，将氯化巴马汀粗晶置三角烧瓶内，用滴管加入95%乙醇使结晶恰溶解（在水浴上加热），抽滤得澄清液，加塞放置析晶。若滤液在抽滤时已析出结晶，可将它在水溶上加热结晶全溶再加瓶塞放置，这样析出的晶形好。若滤液体积太大，可溶缩至瓶壁边沿略显固体时加塞析晶。母液适当浓缩，又可析出一部分氯化巴马汀。

（4）还原：取氯化巴马汀精制品1g。置50~100ml园底烧瓶中加蒸馏水10ml，浓硫酸0.5ml，锌粉0.7g（工业生产应分批加入锌粉），直火加热保持沸腾，反应4~5小时（反应过程加溶液颜色逐渐变淡直至无色），反应完毕，趁热倾出上层清液，再用蒸馏水少许（1~2ml）稍加热洗涤反应瓶及锌渣1~2次，合并溶液放冷即有延胡索乙素酸性硫酸盐析出。抽滤，取结晶置25ml锥形瓶中，用70%乙醇10ml加热溶解。趁热抽滤，再用少量乙醇（1~2ml）洗涤容器，向热溶液（约60℃）中滴加氨水至PH9，立即析出鳞片状结晶，抽滤，用蒸馏水洗（此处所得结晶加水能否溶解？加氯仿能否溶解？）干燥得延胡素乙素游离碱。烘干。

（5）成盐：称取延胡索乙素游离碱0.5克。置于25毫升锥形瓶（或小烧瓶）中加90%乙醇4毫升，在水浴上加热使溶解，用粗毛细管滴加5%硫酸乙醇液至刚果红试纸呈淡蓝色（PH约5）放冷析晶。将微黄柱状结晶，抽滤干50℃以下干燥，即延胡索乙素中性硫酸盐。可用水重结晶一次，干燥后测熔点。溶点℃，得率。

以醋酸水小样提取，一般得率1~2%，用乙醇回流浸取得率3~4%，取黄藤粗粉100g，用95%乙醇回流浸取三、四次合并乙醇至约120ml，即可按（3）精制项下操作，加盐酸得氯化巴马汀。

3．提取工艺说明

（1）黄藤中含有多糖类物质溶于水，往往影响水浸液盐析及中和后的过滤，故宜在静置后先倾泻去大部分澄清液再用布袋过滤收集沉淀，原料药材亦不宜粉碎太细。

（2）氯化巴马汀为金色针状结晶，并有强烈的黄色萤光。四氯巴马汀为先无色片状结晶，不具萤光。因此，反应液的颜色可作为还原终点的判断。还原开始时，反应液为橙黄色，随着还原反应的进行，反应液的色逐渐退去，至淡米色或无色即可作为反应的终点。

（3）四氢巴马汀较易氧化成巴马汀，所以制备过程中应尽快连续操作。

（4）四氢巴马汀的盐酸盐及酸性硫酸盐在水中的溶解度较小，故一般制成水溶性较大的中性硫酸盐，供配制注射剂使用。

方法二

1． 流程

2．工艺

（1）提取：黄藤粗粉20g，用95%EtOH回流提取2次，每次1小时，乙醇用量为100ml，合并二次醇提取液，浓缩至3~4ml，用吸管转移到5ml小锥形瓶中，放置，析晶，抽滤得巴马汀粗晶。

（2）分离：将巴马汀粗晶用10ml水溶解后，抽滤。不溶物主要为黄藤内酯。滤液滴加HCl至PH₂，再加10%NaCl进行盐析放置，析出黄色不溶物，抽滤得氯化巴马汀粗晶。

（3）精制：用70%EtOH热溶氯化巴马汀粗晶，过滤，滤液析晶，抽滤，得精制氯化巴马汀。干燥称重克，测溶点℃。

（4）氢化：精制氯化巴马汀用50%甲醇溶液，加入因体KBH₂约0.2g，直到甲醇液迅速由黄变白或微黄色。滴加HCl至PH₂并加热使多余的KBH₄分解，再趁热滴加NH₄OH使反应液呈碱性，立即析出鳞片状四氢巴马汀粗晶，抽滤得结晶，红外线灯下干燥，再用EtOH-H₂O重结晶，得精制四氢巴马汀。干燥称重克，薄层层析检查纯度。熔点℃。

3．巴马汀原位还原反应

在硅胶CMC-Na薄层板的起始线上点自制的巴马汀乙醇液，及对照品巴马汀乙醇液及四氢巴马汀乙醇液。然后再在自制的巴马汀的原点加点2%KBH₄甲醇液2~3次，吹干，氨缸中饱和后，以CHCl₂OH(3:1)展开，改良碘化铋钾试液显色。巴马汀Rf值0.4左右，四氢巴马汀Rf值约0.9，进行原位反应的巴马汀如氢化彻底，应和对照品氢巴马汀的Rf值一致，如反应不彻底则出现二个斑点，其Rf值分别与对照品巴马汀及四氢巴马汀一致。

四、黄藤中生成碱的检识：

1．生物碱沉淀反应

取黄藤的15醋酸浸出液每份1ml，置小试管中，分别滴加下列各试剂2~3滴，观察并记录有无沉淀产生及颜色变化。

（1）碘化铋钾试剂

（2）硅钨酸试剂

（3）苦味酸试剂（样品液需调至中性）

（4）鞣酸试剂

2．薄层层析

硅胶-CMC-Na薄层

样品 巴马汀，小檗碱，药根碱，延胡索乙素，制备巴马汀后的母液，盐析后的水母液展开剂氯仿-甲醇（3：1），展开前薄层板先在氨缸中饱和5分钟。

显色 先在紫外灯下观察萤光下观察萤光，然后再喷以改良碘经铋钾试液显色如果用中性或碱性氧化铝薄层，展开剂可用氯仿。

记录：薄层层析图谱。说明各母液中还有什么化合物。

五、主要提取成分的理化性质：

1．氯化巴马汀：

Mp 209~20℃（分解）

UV λ^MeOH_max nm:224,265-273,337-347,430

λ^MeOH_minnm：249，302，377

IR V ^KBr_maxcm^-1:2940,1600,1510,1450,1362,1329,1270,1230,1215,1190,1135,1105,1062,1017, 905, 902,882,869,807

NMR(CF₃COOH)³: 3.97(3H,S,OCH₃);4.03(3H,S,OCH₃);4.09(3H,S,OCH₃)；4.23(3H,S,OCH₃);3.26(2H,t,C₅-H); 4.39(2H,t,C₆-H);6.96(1H,S,Ar-H)；7.54(1H,S,Ar-H); 7.94(2H,S,Ar-H);8.44(1H,S,C₁₃-H); 9.51(1H,S,C₃-H)

2．消旋四氢巴马汀：

mp 149℃

UV λ^MeOH_max（10ge）:232(3.835)

IR V^KBr_maxcm^-12935，2915，2320，2780，2715，1605，1505，1487，1448，1420，1335，1352，1300，1266，1248，1220，1204，1135，1100，1075，1020，950，352，890，700

NMR(CDCl₃)²:3.32(12H,S,4×OCH₃)；3.54,4.22(2H,ABq,J=16HzC₃-H)；6.58(1H,S,Ar-H),

6.70(1H,S,Ar-H)；6.75,6.94(2H,ABq,J=8Hz,Ar-H)

3．巴马汀：

MS m/e353（M+1），337，332，307

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