烟草生物碱的提取

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,所以常常是很多中草药的有效成分。生物碱大多数来自植物界,以科、豆科、防己科、毛莨科等科的植物中分布较多。生物碱含量一般都较低,大多少于1%,长春花中的长春新碱含量只有百万分之一[1]。而中草药所含成分十分复杂,既有有效成分,又有无效成分和有毒成分。为了提高中草药的治疗效果,就要尽最大限度提取有效成分,去除无效成分及有毒成分。因此,如何从天然产物中提取与分离生物碱,吸引了人们的广泛关注,其提取与分离方法也不断地改进和发展。目前从植物中提取生物碱的方法主要有传统的有机溶剂提取法、超声波提取法和微波萃取法。

生物碱大都能溶于氯仿、甲醇、乙醇等有机溶剂,除季铵碱和一些分子量较低或含极性基团较多的生物碱外,一般均不溶或难溶于水,而生物碱与酸结合成盐时则易溶于水和醇。基于这种特性,可用不同的溶剂将生物碱从中药中提取[2,3],包括有溶剂提取法、直接提取法(水溶性生物碱、季铵碱)、离子交换树脂法(如麦角新碱类、东莨菪碱、咖啡因等)和沉淀法。声化学的研究发展很快,已遍及到化学化工、药物提取等领域,受到了普遍的重视,已证实超声辐射可增强提取成分的产额。药材在溶剂中受到超声波特有的作用——振动时产生的空化效应,使生药粉中的细胞受空化泡瞬间崩溃所产生的力量,致使细胞壁破裂,加速了溶剂进入细胞内部,在超声振动作用下,损伤细胞中的生物碱成分直接快速向溶剂中溶解[4]。如用超声提取药材中的小檗碱,与常规的煎煮、浸泡提取法相比,超声的空化作用大大加速了小檗碱成分的提取速度,还很好地保持了生物碱的特性和品质,同时,也提高了小檗碱成分的提取[5,6]。微波萃取技术作为一种新型的萃取技术,有其独特的特点,主要是对极性分子的选择性加热从而对其选择性的溶出,同时降低了萃取时间,提高了萃取速度。范志刚等[7]比较了微波提取与常规煎煮方法,结果微波法麻黄碱的浸出量明显优于煎煮法。邓远辉等[8]用微波提取黄连中小檗碱,结果表明在单位时间内微波处理较回流提取具有明显优势。

1　材料和方法

1.1　材料与仪器

低次烟叶(广西贺州市某烟叶收购站提供);722型分光光度计(上海电子光学技术研究所);KS 2150超声波细胞粉碎机(宁波科生仪器厂); NM S72SF微波炉(上海微波炉有限公司);HH2S恒温水浴锅(江苏国胜实验仪器厂);T G328光电分析天平(上海天平仪器厂);60m l分液漏斗;乙醇、丙酮、二氯甲烷、甲基橙、氯仿均为国产分析纯。

1.2　烟碱标准曲线的绘制[9]

分别吸取烟碱标准液0.20、0.40、0.60、0.80、1.00m l,分别注入60m l分液漏斗中,加入缓冲溶液2ml、甲基橙溶液2ml,混匀后加入氯仿20m l,萃取2min,静置分层,取氯仿层加入1cm比色皿中。然后在722光栅分光光度计上,波长420nm处测定其吸光度A,以吸光度为纵坐标,烟碱浓度为横坐标作图,绘制标准曲线,作出回归方程y=-0.02242+ 5.46235x,其中y代表吸光度,x代表溶液浓度,相关系数为r=0.9977。

1.3　烟碱提取率的测定

将提取液用抽滤瓶过滤,取提取液1ml,稀释20倍。取稀释液2ml于60ml分液漏斗中加入缓冲溶液2m l、甲基橙溶液2m l,混匀后加入氯仿20m l,萃取2min,静置分层,取氯仿层加入1cm比色皿5中。然后在722光栅分光光度计上,波长420nm处测定其吸光度提取液,测420nm处吸光度A,用回归方程计算对应的浓度,并计算烟碱含量。

1.4　超声法中不同处理条件对烟碱提取量的影响1.4.1　不同料液比对烟碱提取量的影响。通过研究不同料液比对烟碱提取量的影响,确定适宜的料液比。取8个三角瓶编号后,分别加入2ml的烟叶粉末(过30目),然后在三角瓶中依次加入10ml、20m l、30ml、40m l、50ml、60ml、70ml、80m l的50%乙醇溶液,置于频率为100Hz的超声波清洗机中,超声处理30min。处理后的提取液经抽滤瓶过滤后进行检测。试验重复3次。

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收稿日期:2012-02-26

作者简介:梁金锋(1975-),男,工程师,黑龙江省林业厅林业改革发展处工作。