麻黄生物碱的提取

南京大学毕业设计（论文）毕业设计（论文）毕业设计（论文）毕业设计（论文）2011级有机化学应用专业题目：麻黄生物碱的提取毕业时间：2015年6月学生姓名：张文兵指导教师：郭文婷班级：2011有机化学应用（3）班电话：2南京大学2011届应用化工技术专业毕业论文（设计）成绩评定表姓名张文兵班级2011应化（3）班专业应用化工技术指导教师第一次指导意见论文内容选取的较好，但内容基本全面，但是对其归纳整理缺少自己思路，整个论文显得比较凌乱，没有条理，应重新归纳整理。2015年4月16日指导教师第二次指导意见正文中所有英文和数字用“TimesNewRoman”字体，还有分子式的下标要写清楚，个别标点符号不合适，都已经标注出来，请改正。还有其他用红色标注出来的为有错误的地方，下去后在查阅原文献进行改正。2015年5月24日指导教师第三次指导意见表中的文字为宋体五号字，表格后和图表后均空一行，还有标题的格式按照要求一一改过，再把参考文献的标点符号改正。2015年6月15日指导教师评语及评分本论文选材较好，内容充实、新颖、结构完整，语言流畅。在麻黄生物碱的提取实验中，实验的整个过程都不错，但是在分离和提取这方面有些不足。成绩：良好签字（盖章）2015年6月16日答辩小组评价意见及评分成绩：签字（盖章）年月日教学系毕业实践环节指导小组意见签字（盖章）年月日学院毕业实践环节指导委员会审核意见签字（盖章）年月日3摘要本文对麻黄化学成分进行了研究，将干燥的麻黄草(1.6kg)分别用石油醚，乙酸乙酯、甲醇浸泡三次，过滤、浓缩，分别制得相应的提取物。将得到的乙酸乙酯提取物(41.2g)用水混悬后，分别用氯仿，乙酸乙酯萃取，得到氯仿萃取物17.7g)，经柱层析，高效液相色谱等方法分离，得到麻黄生物碱。以及对麻黄草的各个部位，所含麻黄生物碱的含量进行了分析、对比。关键词：麻黄碱，提取，分离一、绪论（一）课题研究背景1.1.1.1.麻黄的生物学基本忒性麻黄草资源介绍：麻黄，是裸子植物门麻黄科麻黄属的植物，其属的特征为灌木、半灌木或草本状，为多年生蓄根植物。主要分布在北纬35o-39o范围内，适宜生长在降雨量380mm以下我国北方干旱地区。具有喜光、抗严寒、耐高温、耐干旱、耐沙埋、耐土壤瘠薄、不喜水湿的特性，其根系非常发达，有很强的萌蘖能力。地下水平根系在20-50cm深土层中水平伸长，长可达1-5米，直径1厘米左右，且分布有许多休眠芽，能向上长成新的枝条，同时根系在地下不断延伸，形成麻黄植物群。一般生长在干旱的荒漠、沙漠地带及黄土高原的干燥高坝平地，山麓缓坡地带。中国是世界上惟一的天然麻黄碱生产国，麻黄为我国特产中药。我国麻黄的主要产地是内蒙古，其次是新疆、山西、吉林、辽宁、宁夏、甘肃、陕西、河北、河南等地。草麻黄产量最大，麻黄商品主流；中麻黄次之，木贼麻黄产量最小。其他药源：丽江麻黄产云南，四川，贵州。表面具较粗深的纵沟纹。膜质叶先端2裂。麻黄碱含量不少于0.6％。每年仅新疆地区，消耗麻黄草的用量在8～10万吨左右。由于生长麻黄草的主产区是中国沙漠化最为严重的地方。而麻黄草又是这些地区的主要固沙植物，所以，近年来麻黄草的过度采挖，已经对这些地区的生态环境造成了严重影响。因此。以化学合成手段生产符合市场要求的麻黄碱将是减少麻黄草的采挖，保护生态环境，满足市场需求的有效途径。2.2.2.2.麻黄的药用价值麻黄茎枝、根均可入药。其绿色茎枝辛、苦、温、入肺、膀胱经，主要有发汗、平喘、利水、除风作用，可治风寒感冒、发热恶寒、无汗、百日咳、支气管炎、支气管哮喘、大叶性肺炎、麻疹初期透发不畅通、风疹身痒及风水浮肿、小便不利等疾病；麻黄枝甘、涩、平、归心，肺经，可治疗自汗、盗汗。现代医药以证明，麻黄有以下作用：4（1）麻黄碱有平喘、升高血压、收缩血管等作用（2）伪麻黄碱有升压利尿作用，与麻黄碱相似，对横纹肌有兴奋作用。（3）麻黄定碱能降低血压，增加离体豚鼠子宫的收缩及离体兔肠的蠕动。（4）麻黄挥发油在体外试验时对流感病毒的抑制作用，同时对高烧的动物有降温作用。3.3.3.3.麻黄的作用（1）用于外感风寒，恶寒发热，头、身疼痛，鼻塞，无汗，脉浮紧等表实证。本品能宣肺气，开腠理，散风寒，以发汗解表。常与桂枝相须为用，增强发汗解表力量，如麻黄汤。（2）用于风寒外束，肺气壅遏所致的喘咳证。能开宣肺气，散风寒而平喘。与杏仁、甘草配伍，即三拗汤，可增强平喘功效；若兼内有寒饮，可配伍细辛、干姜、半夏等，以温化寒饮而平喘止咳，如小青龙汤；若属热邪壅肺而致喘咳者，可与石膏、杏仁、甘草等配伍以清肺平喘，即麻杏石甘汤。（3）用于水肿而兼表证，为宣肺利尿之要药，本品发汗利水，有助于消散水肿，常与生姜、白术等同用，如越婢加术汤。（二）麻黄碱麻黄碱是中药麻黄中的一种主要生物碱，又叫麻黄素。一般常用的麻黄碱系指左旋麻黄碱，它与右旋的伪麻黄碱互为旋光异构体。它们在苯环的侧链上都有两个手性碳原子，应有四个旋光异构体，但在中药麻黄植物中只存在（-）-麻黄碱和（+）-伪麻黄碱两种，并且二者是非对映异构体。麻黄碱和伪麻黄碱都是仲胺类生物碱，不具含氮杂环，因此它们的性质与一般生物碱不尽相同，与一般的生物碱沉淀剂也不易发生沉淀。1111．理化性质蜡状固体、结晶或颗粒,熔点34°,沸点225°,暴光分解。吸水后熔点升高到40°。1g溶于约20ml和0.2ml乙醇,溶于氯仿、乙醚及油。盐酸盐:斜方针状结晶.[α]↑25↓D-33°～35.5°)(C=5).1g溶于3ml水、14ml乙醇。几乎不溶于乙醚及氯仿5常用其盐酸盐，为白色针状结晶或结晶性粉末；无臭，味苦。在水中易溶，在乙醇中溶解，在氯仿或乙醚中不溶。熔点217-220℃。[分子式]C10H15NO挥发性：麻黄碱和伪麻黄碱的分子量较小，具有挥发性。碱性：麻黄碱和伪麻黄碱为仲胺生物碱，碱性较强。由于伪麻黄碱的共轭酸与C2-OH形成分子内氢键稳定性大于麻黄碱，所以伪麻黄碱的碱性强于麻黄碱。溶解性：由于麻黄碱和伪麻黄碱的分子较小，其溶解性与一般生物碱不完全相同，既可溶于水，又可溶于氯仿，但伪麻黄碱在水中的溶解度较麻黄碱小。麻黄碱和伪麻黄碱形成盐以后的溶解性能也不完全相同，如草酸麻黄碱难溶于水，而草酸伪麻黄碱易溶于水；盐酸麻黄碱不溶于氯仿，而盐酸伪麻黄碱可溶于氯仿。2222．化学成分麻黄生物碱中含多种有机胺类生物碱,主要的活性成分为L-麻黄碱（L-ephedrine）,其次为d-伪麻黄碱（d-pseudoephedrine）,微量的L-N-甲基麻黄碱（L-N-methylephedrine）、d-N-甲基伪麻黄碱（d-N-methylpseudoephedrine）、l-去甲基麻黄碱（L-norephedrine）,d-去甲基伪麻黄碱（dnorpseudoephedrine）麻黄次碱（ephedine）等．麻黄碱具平喘作用,伪麻黄碱具消炎作用．麻黄生物碱主要存在于草质茎的髓部.麻黄中含有多种生物碱，以麻黄碱和伪麻黄碱为主，其次是甲基麻黄碱、甲基伪麻黄碱和去甲基麻黄碱、去甲基伪麻黄碱。麻黄生物碱分子中的氮原于均在侧链上，属于有机胺类生物碱。麻黄碱和伪麻黄碱属仲胺衍生物，且互为立体异构体，它们的结构区别在于Cl的构型不同。3.3.3.3.麻黄碱的作用（1）麻黄碱的作用①对于中枢神经系统的作用:麻黄碱有明显的中枢兴奋作用,较大治疗量即能兴奋大脑皮层和皮层下中枢,引起失眠、神经过敏、不安、震颤等症状．对呼吸中枢6和血管运动中枢也有兴奋作用．可缩短巴比妥类催眠时间．麻黄碱的中枢神经兴奋作用远较肾上腺素为强．②对心血管系统的作用:麻黄碱能使心肌收缩力增强,心输出量增加．在整体情况下由于血压升高反射性地兴奋迷走神经,抵消了它直接加速心率的作用；如果迷走神经反射被阻断则心率将加快．麻黄碱对于心脏有强大的兴奋作用,但反复应用,或一次应用很大剂量,易于产生抑制；也可能扰乱心律,但较肾上腺素弱得多；在严重器质性心脏病患者,麻黄碱与洋地黄同用时,则易引起心律紊乱．③对平滑肌的作用:麻黄碱对支气管平滑肌有明显的松弛作用．特别是在支气管痉挛时作用更为显著．实验表明:麻黄碱能有效地对抗乙酰胆碱和组胺诱发的痉挛．其作用强度不如肾上腺素,但作用较持久,且口服有效．故常用于哮喘．麻黄碱能使胃肠道平滑肌松弛,抑制蠕动,延缓胃肠道内容物的推进和排空．（2）药理作用①平喘作用:麻黄碱对支气管平滑肌有松驰作用,对于用药（如毛果芸香碱）引起的支气管痉挛有显著解挛作用．伪麻黄碱与麻黄碱的解痉作用相似．甲基麻黄碱可使支气管扩张．②镇咳作用:麻黄水溶液提取物对豚鼠气管机械刺激所致咳嗽有明显的镇咳作用,约相当于磷酸可待因１/２０的效果．③对心血管系统的作用:麻黄碱能使外周血管收缩,心收缩力加强,心搏出量增加,血压升高．伪麻黄碱的升压作用较弱．④发汗作用:大鼠口服水溶性提取物在７５～３００mg/ｋｇ的范围内其足底部的水份散发（发汗）呈现剂量依赖性发汗作用．⑤对大脑,脑干与脊髓均有兴奋作用,大剂量可引起失眠、不安和震颤．此外,麻黄还有利尿、抗变态反应、抗炎、解热、抗病．4444．应用（1）用于外感风寒，恶寒发热，头、身疼痛，鼻塞，无汗，脉浮紧等表实证。本品能宣肺气，开腠理，散风寒，以发汗解表。常与桂枝相须（相须指与相类的药7同用，增强疗效）为用，增强发汗解表力量，如麻黄汤。（2）用于风寒外束，肺气壅遏所致的喘咳证。能开宣肺气，散风寒而平喘。与杏仁、甘草配伍，即三拗汤，可增强平喘功效；若兼内有寒饮，可配伍细辛、干姜、半夏等，以温化寒饮而平喘止咳，如小青龙汤；若属热邪壅肺而致喘咳者，可与石膏、杏仁、甘草等配伍以清肺平喘，即麻杏石甘汤。（3）用于水肿而兼表证，为宣肺利尿之要药，本品发汗利水，有助于消散水肿，常与生姜、白术等同用，如越婢加术汤。（4）取麻黄温散寒邪的作用，配合其他相应药物可以治风湿痹痛及阴疽、痰核等证。与熟地、肉桂、白芥子等配伍，如阳和汤。（三）麻黄的研究现状1111．新药研究开发的目的意义制药产业是由传统产业和现代产业相结合,一,二,三产为一体的产业,也是一个高技术,高投入,高风险,高回报,知识密集,专业化程度高的产业群体.同时也是世界贸易增长最快的5类产业之一和世界经济强国竞争的焦点之一.世界经济强国美,日,英,德,欧共体的支柱产业和朝阳产业.98年国内医药工业总产值1700亿元,96-98年年递增17.8％,高于“九五”计划15％,后五年增长速度12％。“九五”以来,国际药品市场增长5.5％,98年全球药品销售额3029亿美元(出厂价,不含国内大陆市场）,当年增长约7％.后五年年增长为8％.2002年为4000多亿美元,2005年为5000多亿美元.研究开发新药不仅具有巨大的经济效益，而且具有良好的社会效益。2222．从天然药物中研究开发新药的一般过程以及发展（1）直接从天然药物中发现新药（2）以天然药物中活性成分为先导化合物开发新药（3）从有效部位中开发新药长期以来检测中药及其制剂是以TLC、HPLC等为主，这些手段所提供的参数，8如Rf值、tR值等都不是绝对的，而是仪器设备依存的；作为标准参数，尚存在一定困难。从分析仪器发展的趋势来看，联用技术将会逐渐替代独立的分离和分析仪器。临床有效药物、经筛选有活性的药物、民间用药(药效学确证)后，制成原料药，进行粗分、活性测试，找出可能的活性部位，进行分离活性组分，分出单体化合物进行结构活性测定，合成先导化合物，进一步进行结构修饰及构效关系研究，得到创新药物。二、实验部分（一）实验原料及仪器药品1111．实验原料实验原料：麻黄草采集时间：2015年3月2日采集地点：药材市场2222．主要仪器表1主要仪器及材料仪器或材料名称型号生产厂家旋转蒸发仪RE-52AA上海荣生生物仪器厂电热恒温水浴锅DK-98-1天津市泰斯特仪器有限公司循环水式真空泵SHZ-(Ⅲ)B巩义市英峪予华仪器厂真空干燥箱SHZ-(Ⅲ)B上海跃进医疗器械厂高压液相色谱仪HITACHIL-7100高压泵L-3500视差折光检测器SPD-10AUV检测器PREP-ODSΦ10×250mmHITA