生物堿提取技術研究
學術展台
作者：王靜
摘要：介紹生物堿的性質，闡述了生物堿的不同提取方法，如水提取法、酸性水溶液提取法、堿性水溶液提取法、有機溶劑提取法、冷浸提法、回流提取法、索氏提取法、超聲波提取法、膜提取法、超臨界提取法。比較不同提取方法提取苦丁茶生物堿的優缺點，采用超臨界萃取法提取生物堿的提取工藝，確立最優提取條件。
關鍵詞：生物堿；有機溶劑提取法；超臨界萃取法
生物堿是存在生物體中的一類含氮的堿性有機化合物，大多數有複雜的環狀結構，氮素多包含在環內，有顯著的生物活性和光學活性。分為親脂性生物堿和水溶性生物堿兩大類。大多數生物堿可與酸結合成鹽而溶於酸，加堿至堿性又可以成為遊離態，一般來說生物堿的鹽易溶於水和低碳醇，難溶於有機溶劑。
目前提取方法有水提取法、酸性水溶液提取法、堿性水溶液提取法、有機溶劑提取法、冷浸提法、回流提取法、索式提取法、超聲波提取法、膜提取法、超臨界提取法。水提取法用水量大，酸性水、堿性水溶液提取法成本高，有機溶液提取法具有選擇性高， 萃取對熱不穩定的物質，可以避免長時間的高溫引起樣品的分解，特別適合於處理熱敏性組分或從天然物質中提取有效成分，已被應用於植物成分的提取， 冷浸提法是從含澱粉較多的物質中提取生物堿，索式提取法為人們所廣泛應用，超聲波提取法一般作為生物堿的輔助提取方法，膜提取法具有傳統方法無可比擬的優勢，超臨界提取法無溶劑汙染，價廉易得，能有效的提取物質中的生物堿。
一、關於生物堿的論述
1.1生物堿的性質
生物堿有似堿的性質，所以過去又稱為贗堿。大多數有複雜的環狀結構，氮素多包含在環內，有顯著的生物活性，是中草藥中重要的有效成分之一。具有光學活性，但少數生物堿例外。生物堿大多具有明顯的生物活性，且往往是許多藥用植物的有效成分。
1.2生物堿的功效
從石蒜科幾種植物中分離得到20餘種生物堿，其中偽石蒜堿具有抗腫瘤活性。研究表明，從豆科植物苦豆子根莖中獲得的槐果堿也有抗癌作用。從喜樹中分離出的喜樹堿、羥基喜樹堿等，對白血病和胃癌具有一定療效。從卵葉美登木、廣西美登木及它們的親緣植物變葉裸實中分離得到的美登素等3種大環生物堿，具有較好的抗癌活性。從防己科植物中分離出大量的生物堿，尤其是在千金藤屬和輪環藤屬，具有鎮靜和止痛作用。從山莨菪中分離得到的樟柳堿，對偏頭痛型血管性頭痛和腦血管意外引起的急性癱瘓都有較好療效，還可用作中藥複合麻醉劑。
1.3生物堿的提取
生物堿微溶於水，在熱水中溶解度較大，不溶於乙醇等有機溶劑，天然有機化合物的提取方法很多[3]，按形成的先後和應用的普遍程度可分為經典的提取方法和現代的提取方法。經典提取方法主要有溶劑提取法、水提取法等。現代提取方法是以現代先進的儀器為基礎或新發展起來的提取方法。
二、現階段主要的提取技術
2.1水提取法
直接以水作為溶劑，采用最佳的提取工藝來取生物堿。此法操作簡便，提取次數較多，水用量大。
2.2酸性水溶液提取法
對於那些堿性較弱不能直接溶解於水的生物堿的提取，可采用偏酸性的水溶液，使生物堿與酸作用生成鹽而得到提取。
2.3堿性水溶液提取法
對於那些化學結構非常獨特、化學性質與一般生物堿不同，且在酸性條件或中性條件下不穩定的生物堿來說，可以采用此法。原有的以乙醇作為溶劑的滲漉提取法，不僅成本高，而且存在防火等級高、提取時間長、能耗大等諸多問題，遠不如使用稀溶液為好。
2.4有機溶劑提取法
乙醇提取法在生物堿的提取中應用較為普遍，對於遊離生物堿及鹽類一般采用乙醇提取法。也可根據相似相容原理，對不同性質的生物堿選取最佳的有機溶劑來進行提取。可采用單一有機溶劑進行分步提取，用不同溶劑提取不同成分；也可采用混合溶劑、反應溶劑進行提取。