黄连中生物碱的提取分离及检识
（杨翊涵 中药学一班 1302010138）
【摘要】黄连为多年生草本植物, 是我国传统中药, 在我国中西部地区分布广泛, 具有清热燥湿, 泻火解毒等功效, 其根、茎味极苦, 苦味源于所含的多种生物碱。本文总结整理了黄连中小檗碱提取分离实验过程的步骤方法，注意事项，并且整理了黄连中生物碱的有效成分、存在形式，生物碱的溶解性规律，以及实验过程中各种提取液，添加试剂的目的、原理与效果。
【关键词】黄连 生物碱 小檗碱 提取分离 检识
1.1黄连有效成分
黄连为毛茛科黄连属植物黄连（coptis chinensis Eraneh ）、三角叶黄连（coptis deltoidca C ．Ycheng et Hsiao ）或云连（coptiteetoidesC.Y.cheng ）的干燥根茎。 黄连具有清热燥湿、清心除烦，泻火解毒的功效。
黄连的有效成分主要是生物碱，已分离出的主要生物碱有小檗碱（berberine ）、掌叶防己碱（palmatine ）、黄连碱（jatrorrhizine ）等。其中小檗碱含量最高，可达10%左右，是以盐酸盐的状态存在于黄连中。小檗碱有很强的抗菌作用，已广泛地应用于临床，掌叶防己碱也作药用，其抗菌性能和小檗碱相似。
1.2小檗碱
小檗碱为黄色针状结晶，mp 为145℃，游离的小檗碱能缓缓溶于水（1：20）及乙醇中（1：100），易溶于热水及热醇，难溶于乙醚，石油醚、苯、三氯甲烷等有机溶剂，其盐在水中溶解度很小，尤其是盐酸盐。盐酸盐为l ：500，枸橼酸盐1：125，酸性硫酸盐1：100，硫酸盐l ：30，但在热水中都比较容易溶解。
2.1实验原理
生物碱是植物中含氮的碱性有机化合物, 大都有明显的生理活性, 是许多中草药中的有效成分。它们是人类对植物研究得最早最多的一类有效成分, 现已分离出有六千余种。这些生物碱在植物体内一般均与有机酸或无机酸结合成盐而存在, 只有弱碱性生物碱往往呈游离状态, 还有一些是与糖结合成苷而存在。小檗碱又名黄连素, 是最先由毛莨科黄连（Coptis chinensis Fran ）和芸香科黄柏(Phellodendron amurense Rup.)等植物中提出的一种黄色生物碱。黄连属植物的根茎、须根、叶中等都含有小檗碱、黄连碱、药根碱、巴马亭等生物碱, 我国黄连药材产量占世界第一位。现已发现，唐松草属（Thalictrum ）、小檗科的小檗属(Berberis L.) 、十大功劳属(Mahomia Nuff) 及防己科的天仙藤属（Fibraurea ）等都可作为提取小檗碱的资源植物。
本实验即是用小檗属植物三颗针 (Berberis julianae schneid.) 或黄连属黄连作为提取小檗碱的原料。
三颗针及黄连中均含有小檗碱(分别为1%,5.1%)以及巴马亭(掌叶防已碱,Palamtine) 、药根碱(Jatrorrhicine)等, 它们均有明显的抗炎作用。
小檗碱是一种季铵碱, 其游离碱为黄色针晶,Mp.145℃(乙醚), 微溶于水, 能溶于热水和乙醇中，难溶于苯、丙酮、氯仿，几乎不溶于石油醚。小檗碱与氯仿、丙酮、苯在碱性条件下均能形成加成物。小檗碱盐酸盐难溶于冷水，易溶于热水；硫酸盐易溶于水。溶解度分别为:小檗碱,1∶２０（冷水）,1∶100(冷乙醇); 盐酸盐,1∶500(冷水); 硫酸盐,1∶30(冷水), 利用这些特性提取盐酸小檗碱。
3.1小檗碱粗品的提取
取黄连粗粉（有粗有细）50g ，放在200ml0.3%硫酸溶液中浸渍30分钟，然后将其放入渗漉筒开始渗漉。所得渗漉液加入石灰乳调pH 值至中性，放置20分钟后进行减压抽滤。得到的滤液加入HCl 调pH 至2-3, 再加入滤液体积4-5%
的
NaCl （g/ml），放置30分钟再次抽滤。所的沉淀（主要含小檗碱、掌叶防己碱、黄连碱等生物碱）水洗至中性，干燥（80摄氏度以下）得小檗碱粗品。
3.2小檗碱的精制提纯
将小檗碱粗品加入甲醇溶解后，制备薄层色谱板，点样，以三氯甲烷-甲醇-冰乙酸（7：2：1）为展开剂展开薄板，精制分离。展开完毕画出前沿，烘干在紫外光下检视观察。刮下两条色带（以后实验并未进行），每份加5ml 甲醇溶解滤过，滤液进行HPLC 纯度检查。
4.1丙酮加成反应
取样品0.05g ，溶于50ml 热水中，加入10%NaOH溶液2ml ，混合均匀后，于水浴中加热至50摄氏度，加入丙酮5ml ，放置，即有柠檬黄色结晶析出。此反应可用于原小檗碱型季铵生物碱的鉴别。
4.2漂白粉显色反应
小檗碱酸性水溶液中加入漂白粉（或通入氯气），溶液即变为樱红色（我小组做出的实验结果颜色较樱红色稍深）。
5.1注意事项
1.各地产黄连根茎小檗碱及总生物碱含量分别为
4.2-6.7%，6.6-9.6%；栽培种比野生种含量少20％左右。黄连除根茎作药材外，各部位均含小檗碱，其中黄连须根0.8-5.5％，叶为1.49％，老叶为2.5-2.8％，花为0.56％，
种子为0.23％.
2．浸泡药材粗粉的硫酸水溶液，浓度不宜过高，一般为0．2-0．3％为宜。若硫酸水溶液浓度过高，小檗碱可成为硫酸氢小檗碱，其溶解度（1：100）明显较硫酸小檗碱（1：
30）为小，降低提取效率。硫酸水溶液浸出效果与浸泡时间有关，浸泡12小时约可浸出小檗碱80％，浸泡24小时，可浸出92％。常规浸出应浸泡多次，使小檗碱提取完全，本实验中浸出液只收集第1次的浸泡液。
3．盐析时，加入氯化钠的量，以提取液量的10％计算，即可达到析出盐酸小檗碱的目的。氯化钠的用量不宜过多，否则溶液的相对密度增大，造成盐酸小檗碱微细结晶呈悬浮态难以下沉。
4．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，应迅速抽滤或保温过滤，防止溶液在过滤过程中冷却，析出盐酸小檗碱结晶，过滤困难，降低收率。
5. 进行柱层析分离时, 洗脱过程中需及时补加洗脱剂保持柱体润湿均匀; 若柱体干裂, 则分离无法进行。
6．纸层析检测时需预先要将层析纸在展开剂气氛中饱和15-30分钟, 否则分离效果不佳。
5.2小结与讨论
稀酸盐析法的机理是利用在酸性溶液中小檗碱的硫酸
的溶解度大，而盐酸盐在冷水中溶解度非常小的性质。先加入硫酸使小檗碱转变为硫酸盐溶于酸，接着加入盐酸再转化为盐酸盐而析出用0.3%硫酸水加热回流提取黄连须中总生物碱, 用石灰乳调节提取液pH 为5～6, 过滤; 滤液用JG-101树脂吸附, 用不同洗脱剂分步洗脱; 重结晶获得药根碱和小檗碱单体, 盐析获得黄连总生物碱; 用HPLC 分析黄连生物碱及总碱含量。结果用2%氢氧化钠洗脱, 酸中和后重结晶得药根碱单体; 再用70%酸性甲醇(1%H2SO4)溶液洗脱总生物碱; 洗脱液中加入2%NaCl沉淀并重结晶得小糪碱单体; 上清液加20%NaCl沉淀获得余下总生物碱。此工艺技术成本低廉，工艺成熟简单，产率稳定，但在提取过程中使用盐酸和硫酸，对环境造成污染，而且容易腐蚀设备，有逐渐被淘汰的趋势。
目前黄连生物碱提取多为工艺条件的报道，对于后续的精制和分离方面不多，有待进一步的深入研究，因为高纯度的小檗碱具有更大的用途和更高的价格。此外，还要加大黄连生物碱的应用性研究，以拓展其更广泛的应用，同时加快产品的开发推广工作。相信随着科研人员的不断努力，有关黄连生物碱的提取研究必将获得更多可喜的成果。
【参考文献】
[1]陈倩倩 ,王瑞瑞 , 孙阿惠 , 刘军海, 黄连中生物碱提取工艺的研究进展,[J]江西食品工业，2011，4
[2]卢佳，张素娟，钱广生，李章万，付春梅，亚临界水提取法提取黄连中的4种生物碱[J].华西药学杂志2008，23,6
[3]张启云，徐国良，孙立波，正交设计法优化黄连总生物碱的提取工艺[J].江西中医学院学报2010，22（3）
[4]李倩霞，赵青，蒋林，酶法提取黄连总生物碱的研究[J].现代中药研究与实践，2009，23（4）
[5]柳明, 叶小利, 梁艳婷, 王亮, 蓝萍, 陈新, 黄文文, 李学刚. 黄连须根总生物碱及单体的联产工艺研究[J]. 时珍国医国药. 2010(07)
[6]王道武，郑金龙，庞雪，张龙，由黄连混合生物碱制备巴马汀[J].制药技术，2012，6
[7]陈力，刘砚韬，申向黎，黄连中盐酸小檗碱含量的测定方法研究[J].中国药业，2007，16（21）
[8]黄志强，周民杰，毛献，黄连中小檗碱的超声波提取工艺及数学模拟[J].应用化工，2006，35（7）
[9]肖谷清, 龙立平, 王姣亮, 李浩. 微波、超声及其联用萃取黄连中总生物碱的对比研究[J]. 光谱实验室. 2010，03
[10]邓海燕，姬亚雄，康礼强，黄连素提取工艺比较研究[J].科技创业月刊，2010，12
黄连中生物碱的提取分离及检识
（杨翊涵 中药学一班 1302010138）
【摘要】黄连为多年生草本植物, 是我国传统中药, 在我国中西部地区分布广泛, 具有清热燥湿, 泻火解毒等功效, 其根、茎味极苦, 苦味源于所含的多种生物碱。本文总结整理了黄连中小檗碱提取分离实验过程的步骤方法，注意事项，并且整理了黄连中生物碱的有效成分、存在形式，生物碱的溶解性规律，以及实验过程中各种提取液，添加试剂的目的、原理与效果。
【关键词】黄连 生物碱 小檗碱 提取分离 检识
1.1黄连有效成分
黄连为毛茛科黄连属植物黄连（coptis chinensis Eraneh ）、三角叶黄连（coptis deltoidca C ．Ycheng et Hsiao ）或云连（coptiteetoidesC.Y.cheng ）的干燥根茎。 黄连具有清热燥湿、清心除烦，泻火解毒的功效。
黄连的有效成分主要是生物碱，已分离出的主要生物碱有小檗碱（berberine ）、掌叶防己碱（palmatine ）、黄连碱（jatrorrhizine ）等。其中小檗碱含量最高，可达10%左右，是以盐酸盐的状态存在于黄连中。小檗碱有很强的抗菌作用，已广泛地应用于临床，掌叶防己碱也作药用，其抗菌性能和小檗碱相似。
1.2小檗碱
小檗碱为黄色针状结晶，mp 为145℃，游离的小檗碱能缓缓溶于水（1：20）及乙醇中（1：100），易溶于热水及热醇，难溶于乙醚，石油醚、苯、三氯甲烷等有机溶剂，其盐在水中溶解度很小，尤其是盐酸盐。盐酸盐为l ：500，枸橼酸盐1：125，酸性硫酸盐1：100，硫酸盐l ：30，但在热水中都比较容易溶解。
2.1实验原理
生物碱是植物中含氮的碱性有机化合物, 大都有明显的生理活性, 是许多中草药中的有效成分。它们是人类对植物研究得最早最多的一类有效成分, 现已分离出有六千余种。这些生物碱在植物体内一般均与有机酸或无机酸结合成盐而存在, 只有弱碱性生物碱往往呈游离状态, 还有一些是与糖结合成苷而存在。小檗碱又名黄连素, 是最先由毛莨科黄连（Coptis chinensis Fran ）和芸香科黄柏(Phellodendron amurense Rup.)等植物中提出的一种黄色生物碱。黄连属植物的根茎、须根、叶中等都含有小檗碱、黄连碱、药根碱、巴马亭等生物碱, 我国黄连药材产量占世界第一位。现已发现，唐松草属（Thalictrum ）、小檗科的小檗属(Berberis L.) 、十大功劳属(Mahomia Nuff) 及防己科的天仙藤属（Fibraurea ）等都可作为提取小檗碱的资源植物。
本实验即是用小檗属植物三颗针 (Berberis julianae schneid.) 或黄连属黄连作为提取小檗碱的原料。
三颗针及黄连中均含有小檗碱(分别为1%,5.1%)以及巴马亭(掌叶防已碱,Palamtine) 、药根碱(Jatrorrhicine)等, 它们均有明显的抗炎作用。
小檗碱是一种季铵碱, 其游离碱为黄色针晶,Mp.145℃(乙醚), 微溶于水, 能溶于热水和乙醇中，难溶于苯、丙酮、氯仿，几乎不溶于石油醚。小檗碱与氯仿、丙酮、苯在碱性条件下均能形成加成物。小檗碱盐酸盐难溶于冷水，易溶于热水；硫酸盐易溶于水。溶解度分别为:小檗碱,1∶２０（冷水）,1∶100(冷乙醇); 盐酸盐,1∶500(冷水); 硫酸盐,1∶30(冷水), 利用这些特性提取盐酸小檗碱。
3.1小檗碱粗品的提取
取黄连粗粉（有粗有细）50g ，放在200ml0.3%硫酸溶液中浸渍30分钟，然后将其放入渗漉筒开始渗漉。所得渗漉液加入石灰乳调pH 值至中性，放置20分钟后进行减压抽滤。得到的滤液加入HCl 调pH 至2-3, 再加入滤液体积4-5%
的
NaCl （g/ml），放置30分钟再次抽滤。所的沉淀（主要含小檗碱、掌叶防己碱、黄连碱等生物碱）水洗至中性，干燥（80摄氏度以下）得小檗碱粗品。
3.2小檗碱的精制提纯
将小檗碱粗品加入甲醇溶解后，制备薄层色谱板，点样，以三氯甲烷-甲醇-冰乙酸（7：2：1）为展开剂展开薄板，精制分离。展开完毕画出前沿，烘干在紫外光下检视观察。刮下两条色带（以后实验并未进行），每份加5ml 甲醇溶解滤过，滤液进行HPLC 纯度检查。
4.1丙酮加成反应
取样品0.05g ，溶于50ml 热水中，加入10%NaOH溶液2ml ，混合均匀后，于水浴中加热至50摄氏度，加入丙酮5ml ，放置，即有柠檬黄色结晶析出。此反应可用于原小檗碱型季铵生物碱的鉴别。
4.2漂白粉显色反应
小檗碱酸性水溶液中加入漂白粉（或通入氯气），溶液即变为樱红色（我小组做出的实验结果颜色较樱红色稍深）。
5.1注意事项
1.各地产黄连根茎小檗碱及总生物碱含量分别为
4.2-6.7%，6.6-9.6%；栽培种比野生种含量少20％左右。黄连除根茎作药材外，各部位均含小檗碱，其中黄连须根0.8-5.5％，叶为1.49％，老叶为2.5-2.8％，花为0.56％，
种子为0.23％.
2．浸泡药材粗粉的硫酸水溶液，浓度不宜过高，一般为0．2-0．3％为宜。若硫酸水溶液浓度过高，小檗碱可成为硫酸氢小檗碱，其溶解度（1：100）明显较硫酸小檗碱（1：
30）为小，降低提取效率。硫酸水溶液浸出效果与浸泡时间有关，浸泡12小时约可浸出小檗碱80％，浸泡24小时，可浸出92％。常规浸出应浸泡多次，使小檗碱提取完全，本实验中浸出液只收集第1次的浸泡液。
3．盐析时，加入氯化钠的量，以提取液量的10％计算，即可达到析出盐酸小檗碱的目的。氯化钠的用量不宜过多，否则溶液的相对密度增大，造成盐酸小檗碱微细结晶呈悬浮态难以下沉。
4．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，应迅速抽滤或保温过滤，防止溶液在过滤过程中冷却，析出盐酸小檗碱结晶，过滤困难，降低收率。
5. 进行柱层析分离时, 洗脱过程中需及时补加洗脱剂保持柱体润湿均匀; 若柱体干裂, 则分离无法进行。
6．纸层析检测时需预先要将层析纸在展开剂气氛中饱和15-30分钟, 否则分离效果不佳。
5.2小结与讨论
稀酸盐析法的机理是利用在酸性溶液中小檗碱的硫酸
的溶解度大，而盐酸盐在冷水中溶解度非常小的性质。先加入硫酸使小檗碱转变为硫酸盐溶于酸，接着加入盐酸再转化为盐酸盐而析出用0.3%硫酸水加热回流提取黄连须中总生物碱, 用石灰乳调节提取液pH 为5～6, 过滤; 滤液用JG-101树脂吸附, 用不同洗脱剂分步洗脱; 重结晶获得药根碱和小檗碱单体, 盐析获得黄连总生物碱; 用HPLC 分析黄连生物碱及总碱含量。结果用2%氢氧化钠洗脱, 酸中和后重结晶得药根碱单体; 再用70%酸性甲醇(1%H2SO4)溶液洗脱总生物碱; 洗脱液中加入2%NaCl沉淀并重结晶得小糪碱单体; 上清液加20%NaCl沉淀获得余下总生物碱。此工艺技术成本低廉，工艺成熟简单，产率稳定，但在提取过程中使用盐酸和硫酸，对环境造成污染，而且容易腐蚀设备，有逐渐被淘汰的趋势。
目前黄连生物碱提取多为工艺条件的报道，对于后续的精制和分离方面不多，有待进一步的深入研究，因为高纯度的小檗碱具有更大的用途和更高的价格。此外，还要加大黄连生物碱的应用性研究，以拓展其更广泛的应用，同时加快产品的开发推广工作。相信随着科研人员的不断努力，有关黄连生物碱的提取研究必将获得更多可喜的成果。
【参考文献】
[1]陈倩倩 ,王瑞瑞 , 孙阿惠 , 刘军海, 黄连中生物碱提取工艺的研究进展,[J]江西食品工业，2011，4
[2]卢佳，张素娟，钱广生，李章万，付春梅，亚临界水提取法提取黄连中的4种生物碱[J].华西药学杂志2008，23,6
[3]张启云，徐国良，孙立波，正交设计法优化黄连总生物碱的提取工艺[J].江西中医学院学报2010，22（3）
[4]李倩霞，赵青，蒋林，酶法提取黄连总生物碱的研究[J].现代中药研究与实践，2009，23（4）
[5]柳明, 叶小利, 梁艳婷, 王亮, 蓝萍, 陈新, 黄文文, 李学刚. 黄连须根总生物碱及单体的联产工艺研究[J]. 时珍国医国药. 2010(07)
[6]王道武，郑金龙，庞雪，张龙，由黄连混合生物碱制备巴马汀[J].制药技术，2012，6
[7]陈力，刘砚韬，申向黎，黄连中盐酸小檗碱含量的测定方法研究[J].中国药业，2007，16（21）
[8]黄志强，周民杰，毛献，黄连中小檗碱的超声波提取工艺及数学模拟[J].应用化工，2006，35（7）
[9]肖谷清, 龙立平, 王姣亮, 李浩. 微波、超声及其联用萃取黄连中总生物碱的对比研究[J]. 光谱实验室. 2010，03
[10]邓海燕，姬亚雄，康礼强，黄连素提取工艺比较研究[J].科技创业月刊，2010，12