БАВ. Природные биологически активные вещества
 Скачать 1.93 Mb.
|
|
Разделение суммы алкалоидов Разделить сумму алкалоидов на индивидуальные соединения очень сложно. Отметим основные принципы разделения суммы алкалоидов. 1. Разделение суммы алкалоидов по различной растворимости в органических растворителях. Сумму алкалоидов оснований обрабатывают последовательно органическими растворителями с возрастающей полярностью: эфиром, в который переходит часть алкалоидов, затем хлороформом. В хлороформ могут перейти другие алкалоиды. Иногда таким способом можно достигнуть разделения . 2. Разделение суммы алкалоидов по различной силе основности. Если к водному раствору суммы алкалоидов-солей прибавить щелочь в недостаточном количестве для переведения всех солей алкалоидов в основания, то в первую очередь в реакцию вступят соли слабых оснований. При обработке такого раствора органическим растворителем, образовавшиеся слабые основания перейдут в органический растворитель, а соли более сильных оснований останутся в водном слое. После этого к водному раствору вторично добавляют определенное (недостаточное) количество щелочи и затем этот раствор вновь обрабатывают органическим растворителем. Вытесненные из солей более сильные основания алкалоидов перейдут в новую порцию органического растворителя. Таким образом, более слабые основания алкалоидов будут в первых фракциях органического растворителя, а более сильные - в последних. Если к раствору суммы алкалоидов-оснований в органическом растворителе прибавить недостаточное количество кислоты, то в первую очередь в реакцию вступят сильные основания алкалоидов, тогда как слабые основания останутся в свободном состоянии (в органическом растворителе). Таким образом, при дробном извлечении алкалоидов из раствора их в органическом растворителе небольшими порциями кислоты, можно получить ряд фракций, в которых алкалоиды распределяются по «силе основности» - в первых фракциях будут находиться сильные основания алкалоидов, в последующих - более слабые. 3. Разделение суммы алкалоидов хроматографическим методом. Этот метод используется как для очистки, так и для разделения алкалоидов. Разделение алкалоидов основанио на том, что они имеют различную адсорбционную способность. Например, хроматографическим методом из сложной смеси алкалоидов мака можно выделить морфин, из суммы алкалоидов эфедры - эфедрин. Через колонку, заполненную соответствующим сорбентом, пропускают раствор или извлечение, содержащее несколько алкалоидов. Элюирование проводят подходящим растворителем или смесью растворителей. При этом получают несколько фракций, содержащих индивидуальные алкалоиды или менее сложную смесь алкалоидов. Если необходимо, отдельные фракции подвергают повторному хроматографированию. 4. Разделение суммы алкалоидов по различной температуре кипения. Используют фракционную перегонку при пониженном давлении. Например, кониин и конгидрин (алкалоиды болиголова пятнистого) различаются по температуре кипения. Схема 16 Схема 17 Обнаружение алкалоидов в растительном сырье Для обнаружения алкалоидов в растительном сырье чаще всего проводят общие реакции (реакции осаждения) и хроматографию. Для обнаружения какой-либо определенной группы алкалоидов, а также для идентификации отдельных алкалоидов проводят специфические (цветные) реакции, микрокристаллоскопические реакции, хроматографический, люминесцентный анализы и др. 1. Общие (осадочные) реакции на алкалоиды Эта группа реакций основана на способности алкалоидов давать нерастворимые в воде соединения с солями тяжелых металлов, с комплексными иодидами, комплексными кислотами и другими соединениями кислотного характера. Эти реакции позволяют установить наличие алкалоидов даже при незначительном их содержании. Реакции проводят с неочищенным извлечением. Обязательным условием является кислая среда (в щелочной - осадки не образуются или же образуются за счет разрушения реактивов). Реакции проводят с минимальным количеством реактива, капельно! Избыток реактива приводит к растворению осадка. Для проведения реакций алкалоиды из ЛРС извлекают 1-5% раствором соляной или серной кислоты. Реакции проводят со следующими реактивами: 1) Реактив Майера (раствор дийодида ртути в йодиде калия): HgI2 + 2KI = K2HgI4. В слабокислых или нейтральных растворах реактив Майера образует с алкалоидами белый или желтоватый осадок. 2) Реактив Драгендорфа (раствор йодида висмута в йодиде калия): BiI3 + KI = KBiI4. C большинством алкалоидов образуются оранжево-красные или кирпично-красные осадки. Этот реактив часто используют для обработки хроматограмм. Приготовление реактивов Майера и Драгендорфа изложено в ГФ XI, вып. 1, с. 300. 3) Реактивы Вагнера*, Бушарда* (раствор йода в растворе йодида калия в различных концентрациях): I2 + KI = КI3. С алкалоидами образуют бурые осадки. 4) Реактив Марме* (раствор йодида кадмия в растворе йодида калия). С алкалоидами образует беловатые или желтоватые осадки. ______________________________ *Примечание. Приготовление реактивов: Вагнера: 1,27 г йода растворяют в 100 мл 2% водного раствора йодида калия; Бушарда: 1 г йода растворяют в 50 мл 4% водного раствора йодида калия; Марме: 10 г йодида кадмия растворяют в 100 мл 20% горячего водного раствора йодида калия. С комплексными кислотами: 5) Раствор фосфорно-молибденовой кислоты образует с алкалоидами желтоватые осадки, которые приобретают через некоторое время синее или зеленое окрашивание вследствие восстановления молибденовой кислоты. 6) Раствор фосфорно-вольфрамовой кислоты с алкалоидами образует белые осадки. 7) Раствор кремне-вольфрамовой кислоты осаждает многие алкалоиды в виде белых осадков. Эта реакция используется для ориентировочной количественной оценки содержания алкалоидов по обилию осадка и по числу капель последовательно прибавляемого реактива, необходимого для осаждения алкалоидов. 8) Раствор танина образует с алкалоидами беловатые или желтоватые аморфные осадки. 9) Раствор пикриновой кислоты - желтые кристаллические осадки - пикраты. 10) Раствор пикролоновой кислоты - желтые осадки - пикролонаты. Следует учитывать, что не все алкалоиды осаждаются алкалоидными реактивами. Например, стрихнин, морфин осаждаются реактивом Майера, а кофеин и колхицин - нет. Поэтому обычно проводят реакции с 5 - 6 реактивами, не меньше. Кроме того, следует учитывать, что с этими реактивами могут давать осадки и другие соединения основного характера, не относящиеся к алкалоидам (холин, бетаин и др.). 2. Специфические (цветные) реакции Специфические реакции служат для обнаружения отдельных алкалоидов или какой- либо группы алкалоидов. Реакции окрашивания обычно проводят с чистыми (индивидуальными) алкалоидами или с очищенной суммой алкалоидов. Эти реакции основаны либо на отнятии воды в присутствии серной кислоты, либо на конденсации с альдегидами в присутствии серной кислоты, поглощающей воду, либо на окислении алкалоидов, также в присутствии концентрированной серной кислоты. Так, например, реакция на стрихнин - концентрированная серная кислота с бихроматом калия дает фиолетовое окрашивание. Реактив Марки (концентрированная серная кислота с формальдегидом) с морфином дает пурпурное, переходящее в сине-фиолетовое, окрашивание. Реакция Витали-Морена - на тропановые алкалоиды. К сухому остатку прибавляют 1 мл концентрированной азотной кислоты и выпаривают на водяной бане досуха. Затем прибавляют несколько капель 0,5 н спиртового раствора КОН и ацетона. Наблюдается фиолетовое окрашивание, исчезающее при стоянии. Для обнаружения определенных алкалоидов служат микрокристаллоскопические реакции с пикриновой, пикролоновой и др. кислотами. Хроматографический анализ Хроматография на бумаге и в тонком слое сорбента используется как для обнаружения и идентификации алкалоидов, так и для контроля степени очистки и разделения суммы алкалоидов. Бумажная хроматография Для БХ чаще используют следующие системы растворителей: Н-БУТАНОЛ - УКСУСНАЯ КИСЛОТА - ВОДА (5:1:4); Н-БУТАНОЛ - УКСУСНАЯ КИСЛОТА - ВОДА (10:2:5); ЭТИЛАЦЕТАТ - УКСУСНАЯ КИСЛОТА - ВОДА (11:21:85) и др. Для обнаружения алкалоидов высушенную хроматограмму обрабатывают реактивом Драгендорфа, появляются оранжевые или оранжево-красные пятна алкалоидов на желтом фоне. Для обнаружения алкалоидов можно использовать пары йода (образуются бурые пятна). Для обнаружения стероидных алкалоидов можно использовать насыщенный хлороформный раствор треххлористой сурьмы с последующим нагреванием при 105°С. Появляется кирпично-красное окрашивание. Хроматография в тонком слое сорбента Хроматографирование проводят на пластинках с закрепленным и незакрепленным слоем сорбента. В качестве сорбента используют оксид алюминия для тонкослойной хроматографии, силикагель марки КСК и др. Используют следующие системы растворителей: ХЛОРОФОРМ - АЦЕТОН - ДИЭТИЛАМИН (5:4:1); ХЛОРОФОРМ - МЕТИЛОВЫЙ СПИРТ - УКСУСНАЯ КИСЛОТА (18:1:1); БЕНЗОЛ - МЕТИЛОВЫЙ СПИРТ (19:1); ХЛОРОФОРМ - ЭТИЛОВЫЙ СПИРТ (8:2) и др. После высушивания ТС хроматограммы обрабатывают теми же реактивами, что и хроматограммы на бумаге. Количественное определение алкалоидов в ЛРС Весь процесс определения содержания алкалоидов в РС можно разделить на 3 этапа. 1. Извлечение алкалоидов из ЛРС. 2. Очистка полученных извлечений. 3. Определение содержания алкалоидов. Извлечение алкалоидов из РС. При количественном определении алкалоиды из растительного сырья так же, как и при их выделении, извлекают в виде оснований или солей. Очистка извлечения достигается поочередным переведением алкалоидов из органического растворителя в воду и наоборот. Определение содержания алкалоидов можно провести различными методами. 1. Гравиметрическим (аконит). 2. Титриметрическим (проводят прямое или обратное титрование, потенциометрическое титрование). Этот метод часто используется при количественном определении алкалоидов (тропанового ряда, эфедры, сферофизы, термопсиса, софоры толстоплодной и др.). ГФ ХI (вып. 2, ст. 13) предусмотрено определение алкалоидов в листьях красавки титриметрическим методом (схема 18). Схема 18 Поэтапная схема количественного определения алкалоидов в листьях красавки Подготовка ЛРС (измельчение, просеивание, взятие навески) Извлечение алкалоидов в виде оснований (+NH4OH + хлороформ) Перевод алкалоидов-оснований в соли (1% раствор HCl) Перевод алкалоидов-солей в основания (+NH4OH + хлороформ) Отгонка хлороформа досуха Обратное титрование (к сухому остатку + определенный объем (15 мл) 0,02 М хлористоводородной кислоты, избыток которой оттитровывают 0,02 М раствором едкого натра) Расчет результатов (в пересчете на гиосциамин) 3. Колориметрическим. Этот метод позволяет определить как сумму алкалоидов, так и содержание отдельных алкалоидов, подобрав реактив, дающий окрашивание с определенным алкалоидом (в рожках спорыньи); хромато-колориметрический метод определения глауцина в траве мачка желтого. 4. Спектрофотометрическим. Хромато-спектрофотометрическим методом проводится определение содержания берберина в корнях барбариса. 5. Поляриметрическим методом определяют содержание секуринина в побегах секуринеги. 6. Полярографическим. Количественное определение цитизина в семенах термопсиса ланцетовидного. 7. ГЖХ (газо-жидкостной хроматографией). При определении содержания алкалоидов в РС могут быть использованы флюориметрический и нефелометрический методы. Заготовка, сушка и хранение сырья, содержащего алкалоиды Сбор сырья проводится в такие периоды вегетации, когда в них накапливается максимальное количество алкалоидов. При заготовке необходимо соблюдать все указания инструкций, разработанных для каждого вида сырья. Сырье, содержащее алкалоиды, ядовито, поэтому при заготовке необходимо соблюдать меры предосторожности: не дотрагиваться до глаз и рта, работать в перчатках. При измельчении сырья необходимо защищать слизистые от попадания "пыли", которая вызывает сильное раздражение (следует работать в респираторе или надевать марлевую повязку). Собранное сырье сушить необходимо сразу же после сбора, отдельно от других видов сырья. Сушка срья, содержащего алколоиды, может быть как воздушной (в тени или на солнце), так и тепловой. Но лучше проводить искусственную сушку, используя сушилки, особенно для тех видов сырья, алкалоиды которых способны легко разрушаться (окисляться или подвергаться другим изменениям). Сырьё, содержащее тропановые алкалоиды, сушат быстро и при температуре 40-45°С; сырьё, содержащее пирролизидиновые алкалоиды, сушат при температуре не выше 50°С. Оптимальная температура сушки для большинства видов сырья 50-60°С. ЛРС, содержащее алкалоиды, требует особого внимания при хранении. При хранении сырья в сырых помещениях количество алкалоидов снижается. Поэтому складские помещения для ЛРС должны быть сухими, хорошо вентилируемыми. Хранят сырье, содержащее алкалоиды, отдельно от других видов сырья; большинство - по списку "Б" (сильнодействующее сырье), некоторые - по списку "А" (ядовитое сырье - семена чилибухи, клубни аконита, клубнелуковицы безвременника). Использование сырья, содержащего алкалоиды Сырье, содержащее алкалоиды, практически не поступает в аптечную сеть, за исключением травы чистотела. Значительное количество сырья используется в промышленности для производства суммарных препаратов - галеновых (настоек, экстрактов и др.). Основное же количество сырья перерабатывается на химико-фармацевтических заводах с целью получения индивидуальных алкалоидов или суммарных препаратов (из корней барбариса обыкновенного получают берберина бисульфат, из травы маклейи - Сангвиритрин и др.), а также для выделения алкалоидов, используемых в полусинтезе лекарственных средств (из травы паслена дольчатого - соласодин - для производства гормональных препаратов). Кроме медицинского применения алкалоидсодержащее сырье используется в народном хозяйстве (трава анабазиса - для получения инсектицида - анабазина сульфата); в пищевой промышленности (чай, кофе, какао). Применение алкалоидов в медицине Алкалоиды обладают различным физиологическим действием. Поэтому они имеют широкое и разнообразное применение в медицине. Их используют: как гипотензивные средства - Резерпин, Раунатин (из раувольфии змеиной), Винкамин(из барвинка малого). Алкалоиды барвинка малого не только понижают кровяное давление, но и улучшают мозговое кровообращение; для повышения кровяного давления - эфедрина гидрохлорид (из эфедры); для получения препаратов, обладающих: возбуждающим действием на ЦНС - стрихнина нитрат (из чилибухи), секуринина нитрат (из секуринеги); седативным действием - жидкий экстракт пассифлоры инкарнатной, Новопассит; обезболивающим действием - морфина гидрохлорид (из мака снотворного), атропина сульфат (из белладонны); отхаркивающим действием - сухой экстракт травы термопсиса; желчегонным - берберина бисульфат; спазмолитическим - атропина сульфат, платифиллина гидротартрат (из крестовника плосколистного); противоопухолевой активностью - Винбластин, Винкристин, Розевин(из катарантуса розового); антимикробным действием - Сангвиритрин; стимулирующим действием на мускулатуру матки - эргометрина малеат, эрготамина гидротартрат (из спорыньи) и др. Таблица 18 Химический состав, фармакологическая активность и использование ЛРС, содержащего алкалоиды
Таблица 19
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||