如何使用ph梯度萃取法分離生物鹼

A. 梯度pH萃取法適用於哪些中葯化學成分的分離

適用於：

三類化合物做初步分離：蒽醌（例如：大黃）、黃酮（例如：槐角）和生物鹼（例如：苦參）。當然，具體的pH梯度和萃取使用的溶劑需要選擇一下。

ph梯度萃取法是分離酸性、鹼性、兩性成分常用的手段。

ph變化改變了它們的存在狀態（游離型或解離型），從而改變了它們在溶劑系統中的分配系數。大體上有三類化合物使用上述方法做初步分離：蒽醌（例如：大黃）、黃酮（例如：槐角）和生物鹼（例如：苦參）。

(1)如何使用ph梯度萃取法分離生物鹼擴展閱讀：

原理就是每個分子有不同的pKa，導致某一pH下各分子的電離情況不同，當某分子呈電中性的時候它最容易從溶液中析出。所以通過反復調pH，可以在不同pH下得到各個不同的組分。

蒽醌的alpha和beta位的酚羥基酸性不同，alpha位羥基可以與羰基形成氫鍵，酸性弱於beta位，所以用5%NaHCO3得到含兩個（或以上）beta羥基的蒽醌，用5%Na2CO3萃取到含有一個beta羥基的蒽醌，用0.1%NaOH 得到含有酚羥基的蒽醌，用5%NaOH萃取含alpha羥基的蒽醌。

B. 生物鹼如何提取分離

這是一個比較典型的鹼提酸沉法提取生物鹼的過程：hcl調ph值2-3，可以使生物鹼溶解於醇水溶劑中，用有機溶劑提取雜質，取醇水部位加鹼，使生物鹼游離出來，並根據其脂溶性，萃取到氯仿層中，揮干溶劑，便可以得到粗生物鹼。

C. 脂溶性生物鹼分離原理

生物鹼大多與有機酸結合成鹽的形式存在於生物體中，但也有個別生物鹼是與無機酸結合成鹽，如黃連中的小檗鹼是與鹽酸結合成鹽。少數生物鹼因鹼性很弱而為游離狀態或與糖結合成甙的形式而存在。所以生物鹼的主要存在形式應該是鹽類，生物鹼pH梯度萃取法的原理是根據不同物質在不同pH下析出沉澱的原理來提純所需物質 。 pH梯度萃取法是分離酸性、鹼性、兩性成分常用的手段。其原理是由於溶劑系統 pH變化改變了它們的存在狀態（游離型或解離型），從而改變了它們在溶劑系統中的分配系數。分離鹼性強弱不同的游離生物鹼，可用pH由高至低的酸性緩沖溶液順次萃取，使鹼性由強到弱的生物鹼分別萃取出來。

D. 生物鹼離子交換法分離的條件是

1.利用生物鹼的鹼性差異進行分離
方法：酸水-鹼化-萃取法
注意：
①強鹼在弱酸性條件下能形成生物鹼鹽，易溶於水；弱鹼則需在較強酸性條件下形成生物鹼鹽而溶於水。
②成鹽後，弱鹼鹽在弱鹼條件下即可轉變成游離生物鹼，易溶於親脂性有機溶劑；強鹼鹽則需在較強鹼性條件下轉變成游離生物鹼，溶於親脂性有機溶劑。
總鹼中各生物鹼的鹼性不同，可用pH梯度萃取法進行分離。
具體方法有兩種：
①總生物鹼溶於親脂性有機溶劑， pH由高至低依次萃取，生物鹼可按鹼性由強至弱先後成鹽依次被萃取出而分離
②總生物鹼溶於酸水，逐步加鹼使pH值由低至高分離。
對於鹼性有差別的兩種生物鹼，可採用調pH後簡單萃取法分離。如從洋金花的乙醇浸出液中分離莨菪鹼和東莨菪鹼，利用二者鹼性差別，將乙醇浸出液濃縮後鹼化到pH 9～10，三氯甲烷萃取，三氯甲烷萃取液再用稀酸水萃取，將此酸水液用固體碳酸氫鈉鹼化後以三氯甲烷萃取，東莨菪鹼因鹼性小游離出來而被萃取出。水層再用氨水鹼化至pH l0，用三氯甲烷可萃取出鹼性稍強的莨菪鹼。
2.利用溶解度差異進行分離
游離生物鹼：如苦參中苦參鹼和氧化苦參鹼的分離
（氧化苦參鹼的極性大於苦參鹼，難溶於乙醚）
漢防己中漢防己甲素和漢防己乙素的分離
（漢防己甲素的極性小於漢防己乙素，可溶於冷苯）
生物鹼鹽：如麻黃中分離麻黃鹼、偽麻黃鹼
（在草酸中溶解度不同，麻黃鹼溶解度小於偽麻黃鹼）
3.利用特殊官能團進行分離
含羧基的生物鹼能與碳酸氫鈉生成羧酸鹽而溶於水，可與其他鹼分離；
酚性生物鹼的酚羥基具有弱酸性，可與氫氧化鈉溶液生成鹽溶於水，而與其他非酚性生物鹼分離。如在阿片生物鹼中，嗎啡具酚羥基而可待因無酚羥基，可用5%氫氧化鈉分離。
內酯或內醯胺結構的生物鹼可在鹼性水液中加熱開環生成溶於水的羧酸鹽而與其他生物鹼分離，在酸性下又環合成原生物鹼而沉澱，如喜樹鹼。
4.利用色譜法進行分離
（1）吸附柱色譜
常用氧化鋁或硅膠作為吸附劑，有時也用纖維素、聚醯胺等。以苯、氯仿、乙醚等親脂性有機溶劑或以其為主的混合溶劑系統作洗脫劑。
（2）分配柱色譜
對某些結構特別相近的生物鹼，可採用分配色譜法。
如三尖杉中的抗癌生物鹼三尖杉酯鹼和高三尖杉酯鹼的分離，兩者結構僅差一個亞甲基。具體方法是以硅膠為支持劑，以pH 5.0緩沖液為固定相，pH 5.0緩沖液飽和的三氯甲烷溶液洗脫，首先洗脫的是高三尖杉酯鹼，中間部分是二者的混合物，最後部分是三尖杉酯鹼。
5.高效液相色譜法（HPLC）
優點：分離效能好、靈敏度高、分析速度快。
色譜柱類型：硅膠吸附色譜柱，C18反相色譜柱。
此外，制備型薄層色譜、干柱色譜、中壓或低壓柱色譜等也常用於分離生物鹼。
水溶性生物鹼（季銨鹼）的分離
（一）沉澱法
實驗室常用雷氏銨鹽試劑純化季銨鹼。
（二）溶劑法
利用水溶性生物鹼能夠溶於極性較大而又能與水分層的有機溶劑（如正丁醇、異戊醇或氯仿-甲醇的混合溶劑等）的性質，用這類溶劑與含這類生物鹼的鹼水液反復萃取，使水溶性生物鹼與強親水性的雜質得以分離。
生物鹼的色譜檢識
常用方法：薄層色譜法、紙色譜法、高效液相色譜法和氣相色譜法
（一）薄層色譜法
1.吸附薄層色譜法
（1）吸附劑
吸附劑常用硅膠和氧化鋁。
硅膠適用注意：硅膠為酸性吸附劑，易造成拖尾或復斑，影響分離效果。可在塗鋪硅膠薄層時加稀鹼（0.1～0.5mol/L氫氧化鈉）或緩沖溶液，製成鹼性薄板；或使色譜過程在鹼性條件下進行，即在展開劑中加入少量鹼性試劑，如二乙胺、氨水等。
氧化鋁本身顯弱鹼性，不經處理便可用於分離和檢識生物鹼，一般較常用，特別適合分離親脂性較強的生物鹼。
（2）展開劑
展開劑系統多以親脂性溶劑為主，一般以三氯甲烷為基本溶劑。
若Rf值太小，加入適量甲醇、丙酮等極性較大的溶劑；
若Rf值太大，加入適量苯、環己烷等極性較小的溶劑。
在展開劑中加入少量鹼性試劑，如二乙胺、氨水等，可改善分離效果。
2.分配薄層色譜
特別適用於分離有些結構十分相近的生物鹼。
（1）支持劑與固定相：
通常選用硅膠或纖維素粉作支持劑，以甲醯胺或水為固定相。
甲醯胺適合分離弱極性或中等極性的生物鹼；水適合分離水溶性生物鹼。
（2）展開劑：
分離脂溶性生物鹼，應以親脂性有機溶劑作展開劑，如三氯甲烷-苯（1：1）等；
分離水溶性生物鹼，則應以親水性的溶劑作展開劑，如BAW系統（正丁醇-乙酸-水=4：1：5，上層）。
在配製流動相時，需用固定相飽和。
3.顯色方法
①有色生物鹼可直接觀察斑點；
②具有熒光的生物鹼在紫外光下顯示熒光斑點；
③大多生物鹼的薄層色譜可用改良碘化鉍鉀試劑顯色，顯橘紅色斑點。（如碘化鉍鉀不顯色，可選用其他特殊顯色劑）

E. PH梯度萃取法的原理，它適用於哪些中草葯成分的分離

pH梯度萃取法的原理是由於溶劑系統pH變化改變了存在狀態（游離型或解離型），從而改變了在溶劑系統中的分配系數。正是因為pH的差異而實現了各生物鹼的分離，氯仿為親脂性有機溶劑，總生物鹼皆可溶解於氯仿，這里利用溶解度不能達到分離的效果。

樣品水溶液用pH3的有機溶劑提取，此時酸性物質多呈非解離狀態，因而溶於有機相中，鹼性物質或中性物質呈解離狀態，存在於水相中，而達到分離的目的。

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注意事項：

1、分離混合物：在中葯提取物的有效部位中，往往含有結構相似、理化性質相似的幾種成分的混合物，用一般的化學方法很難分離，可用色譜法分開。

2、精製化合物：在提取、分離得到有效成分時，往往含有少量結構類似的雜質，不易除去，也可利用色譜法除去雜質得到純品。

3、鑒定化合物：在一定條件下，純粹的化合物在薄層色譜或紙色譜中都有一定的Rf值，在氣相色譜和高效液相色譜中有一定的保留時間，所以利用色譜法可以鑒定化合物的純度或利用標准品的對照來初步確定兩種性質相似的化合物是否為同一物質。

F. 生物鹼常用的提取方法

從植物中提取生物鹼，一般有下面三種方法:
（1）加酸－鹼提取法。首先將含有較豐富生物鹼的植物用水清洗干凈，瀝
干研碎，再用適量的稀鹽酸或稀硫酸處理，使生物鹼成為無機酸鹽而溶於水中，
然後往此溶液中加入適量的氫氧化鈉使生物鹼游離出來,最後用有機溶劑萃取
游離的生物鹼,蒸去有機溶劑便可得到較純的生物鹼。
（2）加鹼提取法。在某些情況下,可把研碎的植物直接用氫氧化鈉處理,使
原來與生物鹼結合的有機酸與加入的氫氧化鈉作用,生物鹼就會游離出來,最後
用溶劑萃取。
（3）蒸餾法。有些生物鹼(如煙鹼)可隨水蒸氣揮發,則可用水蒸氣蒸餾法提
取。

G. ph梯度萃取法分離生物鹼原理

總生物鹼種各單體生物鹼的鹼性之間存在著一定的差異，可在不同的條件下分離，稱為PH梯度法。
加入鹼水時，PH由低到高逐漸增加，生物鹼由弱到強逐漸游離。
加入酸液時，PH由高到低依次萃取，生物鹼由強到弱逐漸成鹽。