Выделение алкалоидов из лрс

Процесс выделения подразделяют на три этапа:

1. Извлечение алкалоидов из ЛРС.

2. Очистка полученных извлечений.

3. Разделение суммы алкалоидов.

Из ЛРС алкалоиды могут быть извлечены в виде оснований или в виде солей (схемы 16,17).

Извлечение алкалоидов из лрс в виде оснований

В этом случае соли алкалоидов, в виде которых они содержатся в растительном сырье, необходимо перевести в основания.

Это достигается добавлением к измельченному сырью щелочей. Затем основания алкалоидов извлекают органическим растворителем (дихлорэтаном, хлороформом, диэтиловым эфиром и др.).

Подбор щелочи

При подборе щелочи учитывают свойства и строение алкалоидов.

Сильные щелочи (NaOH, KOH) используют при выделении сильных оснований алкалоидов и алкалоидов, находящихся в ЛРС в виде прочных соединений с дубильными веществами (кора хинного дерева и др.). Их не применяют при выделении алкалоидов:

1) имеющих в молекуле фенольные гидроксилы, т.к. образуются феноляты, нерастворимые в органических растворителях;

2) имеющих сложную эфирную группировку (атропин), т.к. сильные щелочи вызывают гидролиз алкалоидов;

3) при выделении алкалоидов из семян, содержащих жирные масла, т.к. едкие щелочи вызывают омыление жиров. Мыла же способствуют образованию эмульсий, что затрудняет выделение алкалоидов.

Для переведения солей в основания в этих случаях используют обычно раствор аммиака.

Извлечение алкалоидов из лрс в виде солей

Выделение проводят путем экстрагирования измельченного сырья 1-5% раствором кислоты или подкисленным спиртом. Для подкисления используют НСl, H₂SO₄, винную, уксусную и др., т.е. те кислоты, которые дают с алкалоидами соли, хорошо растворимые в воде или спирте.

В органический растворитель и в воду, кроме алкалоидов, переходят сопутствующие вещества, от которых алкалоиды надо отделить.

Очистка полученных извлечений основана на различной растворимости алкалоидов-оснований и их солей, что дает возможность поочередного переведения алкалоидов из органического растворителя в воду.

1. Полученные из сырья алкалоиды-основания, находящиеся в органическом растворителе, помещают в делительную воронку и обрабатывают 1-5% раствором кислоты. При этом алкалоиды-основания с кислотами образуют соли, вследствие чего переходят в водный слой, а сопутствующие вещества (хлорофилл, жирные масла, смолистые вещества и др.) остаются в органическом растворителе, который отбрасывают;

2. Полученное извлечение алкалоидов из сырья в виде солей подщелачивают (для переведения солей алкалоидов в основания), затем обрабатывают его органическим растворителем. Основания алкалоидов переходят в органический растворитель, а сопутствующие вещества (органические кислоты, дубильные вещества, сахара и др.) остаются в водном слое, который отбрасывают.

Для более полной очистки эти операции повторяют несколько раз.

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