黑果小檗根中小檗碱的提取与分离_开题报告

一、文献综述

（一）黑果小檗简介

新疆特色药黑果小檗(Berberis heteropoda)为小集科(Berberidaceae)小属(BerberisL.)多年生灌木.小檗属(Berberis)在全球分布约500种,我国约有200种,主要分布于西北部和西南部口,新疆约有5种,分别为黑果小檗(Berberis heteropodaSchrenk).喀什小檗(Berberis kaschgarica Rapr.).红叶小檗(Berberis thunbergii cv.atropurpurea)等,小檗属植物作为一种药食兼用的植物之一,在民族医药方面已得到普遍应用和重视,是很好的野生植物药。 其中的许多种类可作为常用中药的代用品使用,绝大多数种类均含有多种生物碱,并具有抗肿瘤作用,心血管药理作用,免疫调节作用及抗炎抗菌,止泻和抗氧化等多种药理活性27.

黑果小壁皮始载于<新华本草纲要),为小单科植物黑果小檗(Berberis heteropoda Schrenk)的根皮和茎皮,在春,秋季采收,除去枝叶,须根,剥取皮部,晒干性寒,味苦,人肝经;有清湿热酒火解毒的功效:主治湿热痢疾,泄润目赤肿痛,咽喉脚酒口疮,湿疹等,为哈萨克民族常用药材。 果实含街市糖,果糖,苹果酸,胡萝卜素,抗坏血酸,绿原酸,小果碱及色素类等物质“ 在民间,黑果小檗果实长期以米被哈萨克族和维吾尔族人晾十泡茶饮用,有隆血压的功效。

（二）化学成分

黑果小檗植物全体均含有生物碱，其类型概括起来有以下几类：原小檗碱型(季胺型)：小檗碱(Berberine BR)，巴马汀(Paimatine)，药根碱(Jatrorrhzine)，古伦胺碱(Columbamne)，小檗红碱(Berberubine)，氧化小檗碱(Oxyborberine)等；双苄基异喹啉型(叔胺型)：小檗胺(Berbamine)，异粉防己碱(Isotetrandrine)，尖刺碱(Oxyacanthine)，黄皮树碱(Obamegine)等；阿朴酚型：木兰花碱(Magnoflorine)等

（三）生物碱介绍

生物碱是一类复杂的氮杂环有机化合物，含有碳、氢、氧和氮四种元素，氮原子多包含在环内，具有光学活性，少数不含氧元素。例如小檗碱（又称黄连素），大约有4个科10个属植物都已发现有小檗碱存在。一般生物碱均为无色，大多数生物碱为结晶性固体，少数为液体，味苦。个别生物碱有挥发性。生物碱的分子结构多属于仲胺、叔胺或季铵类，少数为伯胺类。生物碱的化学特性如下：

1. 碱性：大多数生物碱呈碱性。生物碱的碱性是因为它们的化学结构中含有一个或一个以上的氮原子，这个氮原子有一对孤对电子，对质子有一定吸引力，所以使其呈碱性。碱性的强弱与分子中氮原子存在状态有密切关系，一般是季胺碱>叔胺碱>仲胺碱，一般都能与酸结合成盐。

2. 旋光性：生物碱旋光性与其生理活性有密切关系，一般来说，左旋的生物碱具有显著的生理活性，而右旋体则无或极弱。多数具左旋光性，但少数例外，如小檗碱为黄色，胡椒碱、原托品碱无旋光性。

    3. 沉淀性：大多数生物碱遇某些酸类、重金属以及一些碘化钾复盐时生成难溶性沉淀。可用于判断中药中是否含有生物碱。

4. 显色反应：生物碱能与某些试剂生成特殊颜色，由此可对一些生物碱进行识别，可用于定性分析。

    5. 溶解性：生物碱大多不溶或难溶于水，溶于乙醇、甲醇、氯仿、乙醚、丙酮、苯等有机溶剂。生物碱盐类则溶于水与甲醇、乙醇，难溶于或不溶于有机溶剂。但有不少例外、如麻黄碱可荣誉水与有机溶剂。季胺生物碱由于离子化而易溶于水，酚性生物碱可溶于氢氧化钠溶液，小檗碱能缓慢溶解于冷水（1∶20）或冷乙醇（1∶100），在热水或热乙醇中溶解度比较大，难溶于丙醇、氯仿或苯，盐类的溶解度都比较小，硫酸盐缓慢溶解于冷水（1∶30），由于大多数生物碱与其盐类的溶解性能是相反的，故以此性质用于提取、分离与精制。

（四）生物碱的提取

物碱的提取方法主要有：酸水提取法、碱液法、有机溶剂提取法、微波法、酶解法、半仿生法、超临界萃取法等：

1、酸水提取法

酸水法是目前工业生产提取生物碱常用的方法。对于那些碱性较弱而不能直接溶解于水的生物碱，可采用偏酸性的水溶液，使生物碱与酸作用生成溶解度大的盐而得到提取。具有碱性的生物碱在植物体中多以盐的形式存在，而弱碱性或中性生物碱则以不稳定的盐或游离碱的形式存在。具体操作方法：样品粗粉先用0.5%~1%的酸水（可以是无机酸如盐酸、硫酸，也可以是有机酸如乙酸、柠檬酸等）渗漉或冷浸。酸水提取时，生物碱的获取率高，但提取液体积大，杂质多，蛋白质、多糖等大分子物质也被提取出来，溶液的粘度大，浓缩困难。

 2、碱液法

碱液法也是当前工业生产上常用的方法。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。

  3、有机溶剂提取法

游离生物碱及其盐类一般都能溶于甲醇和乙醇，因此常用醇作为生物碱的提取溶剂。有时也用稀乙醇（60%～80%），通常结合酸水－碱化－亲脂性溶剂萃取的方法反复进行。实验证明，不同浓度的醇液提取生物碱，其提取效率不同。大多数生物碱是脂溶性的，且其氮原子上的未共用电子对易与未全卤代的卤代烃中的氢形成氢键，所以可以用亲脂性有机溶剂提取。常用溶剂有氯仿、二氯甲烷、苯。提取物中往往还含有一些亲脂性杂质，可将粗碱调为弱酸性，用石油醚和乙酸乙酯除去亲脂性杂质，酸液冷藏2～3 d，沉淀非碱成分，过滤后将酸水碱化使生物碱游离，然后用氯仿萃取即得较纯的总生物碱。

   4、超声波法

 常规提取生物碱一般费时费力，效率低，而借助于超声技术却可得到显著效果。超声波提取技术是利用超声波产生的强烈振动，高的加速度，加速药物有效成分进入溶剂，从而提高了提出率，缩短了提取时间，并且免去了高温对提取成分的影响。

  5、微波法

 微波指频率在300～300000 MHZ之间的电磁波，其提取机制是，一方面通过微波照射，使植物细胞破裂，细胞内的有效成分自由流出转移至温度较低的提取介质中；另一方面，微波产生的电磁场加速被提取组分由物料内部向提取溶剂界面的扩散速率。

6、酶解法

 酶工程技术是近几年来用于重要工业的一项生物工程技术。通过酶反应温和地将植物组织分解，加速有效成分的释放提取，选用相应的酶可将影响液体制剂澄清度的杂质如淀粉、蛋白质、果胶等分解去除，并且针对根中含有脂溶性成分多，通过葡萄糖苷酶或转糖苷酶，使脂溶性成分转化成水溶性糖苷类，酶反应提取温度低，可较大幅度地提高得率。

 7、半仿生法

半仿生提取法，是指从生物药剂学的角度，模仿口服药物及其在胃肠道的转换过程，采用一定pH的酸水和碱水依次连续提取，目的是提取含指标成分高的活性混合物，它与纯化学观点“酸碱法”是等同的，又因为此种提取方法的工艺条件要适应工业化生产的实际，不能完全与人体条件完全相同，仅半仿生而已，故称“半仿生提取技术。这种提取方法的特点是可以提取和保留更多的有效成分，能缩短生产周期，降低成本。

  8、超临界萃取法

 超临界萃取是今年来逐步发展起来的一种现代提取分离技术，主要是利用二氧化碳在超临界温度下具有流体的性质来提取低极性成分，通过加入少量极性稍大的溶剂作为夹带剂，提高溶剂的极性扩大提取成分的极性范围[8]。

每种方法都有各自的优缺点，要根据提取物的性质、提取成本、实验设备等条件来选择最适合的提取工艺，从而提高生物碱的提取率，减少成本，提高原料的利用率[15]。生物碱有效成分的高效提取是中草药开发的关键与难点，由于生物碱种类繁多，理化性质差异较大，且不同的提取方法仅适合某类生物碱的提取，具有一定的局限性，随着科学技术的高速发展，越来越多的新技术将会运用到生物碱的提取分离，实际生产时应根据生物碱特有的理化性质，选择合适的提取与纯化技术，本实验采用酸水法提取生物碱。

（五）选题目的

本文以新疆黑果小檗根为材料，对其根中具有开发价值的小檗碱进行提取及分离，目的是希望能扩大新疆伊犁黑果小檗的开发利用价值，并为黑果小檗野生资源的保护及循环再利用提供数据基础及理论依据。但对于黑果小檗根中有效成分的分析来说，还有许多研究工作需要去做。今后，可以在此基础上，对黑果小檗植物体中的其它生物碱进行优化提取和含量测定，甚至可以对黑果小檗进行全植物分析，以鉴定出新疆伊犁黑果小檗中所含有的有效成分及其含量，确定黑果小檗整株植物体的利用价值。之后，可以对其中的每一种有效成份进行提取分离，研究其提取工艺及其各种生理活性，为工业化提供参考。

二、^范文提纲

（一）、实验部分

1.1实验材料

1.2实验试剂

1.3实验仪器

1.4实验原理

1.5实验方法

（二）、结果与讨论

2.1最大波长的选择及标准曲线的制作

2.2定性试验

2.3单因素试验

2.4正交试验

2.5验证试验

2.6小檗碱的分离

2.7结构表征

2.8结论

三、参考文献

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