АЛКАЛОИДЫ

Содержание алкалоидов в растениях обычно невелико. В основном они находятся в растениях в виде солей различных кислот, поэтому вначале их необходимо освободить путем смачивания измельченного растительного сырья раствором щелочи.

Промышленные способы выделения алкалоидов можно разделить на две группы:

1) экстракция в виде солей

2) экстракции в виде свободных оснований

В первом случае растительное сырья обрабатывают подходящим экстрагентом, к которому прибавляют небольшое количество кислоты (уксусной, хлористоводородной, винной, лимонной и др.). Экстракцию проводят по принципу противотока. Этим способом получают более концентрированные извлечения алкалоидов и с меньшими затратами экстрагента. На производстве устанавливают обычно экстракционные батареи, состоящие из 5-10 перколяторов, или же противоточные аппараты.

Соли алкалоидов растворимы в воде и в спиртах (метиловом и этиловом) и нерастворимы в эфире, хлороформе, дихлорэтане и других органических растворителях. Поэтому при извлечении алкалоидов в виде солей в качестве растворителя обычно применяют спирт или воду. Однако они извлекают из растений наряду с алкалоидами большое количество сопутствующих веществ (белки, смолы, дубильные вещества, слизи и др.) затрудняющих обработку таких извлечений.

Кислые, водные или спиртовые извлечения подщелачивают и алкалоиды отделяют (если они труднорастворимы в воде и выпадают в осадок) или же извлекают подходящим растворителем (эфир, хлороформ, бензол, амиловый спирт или смесь хлороформа и фенола и др.), не смешивающимся с водой.

Затем раствор обрабатывают разбавленной (1-5%) хлористоводородной или серной кислотами, в которую алкалоиды переходят полностью, а большая часть примесей остается в органическом растворителе. Очищенный кислый раствор снова подщелачивают и извлекают из него алкалоиды при помощи не смешивающегося с водой растворителя. Из полученного раствора алкалоидного основания отгоняют растворитель и получают «сумму алкалоидов», которая и подвергается дальнейшей обработке.

В случае использования спиртовых растворов, обладающих кислой реакцией, необходимо сначала удалить спирт при температуре 30-40°С и разрежении. Кубовый остаток в испарителе обрабатывают водой (или разбавленной кислотой), и осадок смолистых веществ отделяют путем фильтрации. Эти смолы часто адсорбируют значительное количество алкалоидов, поэтому обрабатываются несколько раз горячей водой (или разбавленной кислотой) до полного выделения из них алкалоидов.

Кислый водный раствор, полученный после удаления смол, обрабатывают эфиром, хлороформом, петролейным эфиром до полного освобождения его от других сопутствующих веществ.

Экстракция алкалоидов в виде оснований требует в технологии дополнительных операций. Сначала алкалоиды, находящиеся в растительном сырье в виде солей, обрабатывают раствором щелочи (аммиак, натрия гидрокарбонат, едкий натр), и затем сырье экстрагируют. Свободные алкалоиды растворимы не только в воде и спирте, но и в большом числе органических растворителей – бензол, дихлорэтан, трихлорэтилен, реже используют – эфир, хлороформ, четыреххлористый углерод, петролейный эфир и др. Сама экстракция ведется противоточным способом, как и в случае экстракции в кислой среде.

Выбор подходящей щелочи является очень важным моментом, так как, с одной стороны, многие алкалоиды очень чувствительны к действию сильных щелочей и могут при этом подвергаться нежелательным изменениям, а с другой – некоторые алкалоиды представляют собой настолько сильное основание, что для его выделения из солей недостаточно слабых оснований, вроде аммиака.

Щелочные извлечения свободных алкалоидов обычно содержат меньше сопутствующих веществ, чем водные и спиртовые извлечения. Для получения очищенных алкалоидов их сначала обрабатывают разбавленной хлористоводородной или серной кислотой (1-5%), в которую переходят все алкалоиды, затем концентрируют. Кислый раствор подвергают обычной очистке, как указано выше, подщелачивают и алкалоидную смесь в виде осадка отделяют или извлекают органическими растворителями.

Для выделения алкалоидов из водных и кислых извлечений применяют адсорбционные методы путем пропускания раствора через колонки, наполненные ионообменными смолами. Десорбцию алкалоидов проводят обработкой сорбента вначале водным раствором щелочи, а затем органическим растворителем: После отгонки органического растворителя получают «сумму алкалоидов», которую подвергают дальнейшей очистке для получения индивидуального вещества. При десорбции растворителем, не смешивающимся с водой, алкалоиды извлекают из него кислотами.

Для разделения суммы алкалоидов и выделения из нее индивидуальных алкалоидов в промышленных условиях используют сорбционные методы, основанные на различии их адсорбционной способности.

В качестве адсорбентов обычно применяют окись алюминия, силикагель и другие, а в качестве элюентов – петролейный эфир, бензол, спирт, хлороформ, гексан, этанол и др.

В практике производства алкалоидов часто используют ионный обмен (катиониты КУ-1, КУ-2, КУ-5, СДВ-ЗТ, СБС-3, КРУ).

Схема состоит из стадий:

— водной экстракции алкалоидов из растительного сырья;

— сорбции суммы алкалоидов на катионите;

— десорбции алкалоидов в виде очищенной суммы из катионита раствором аммиака в водно-спиртовых смесях (смеси этилового, метилового, изопропилового спиртов, содержащих 10-20% воды);

— выделение алкалоидов из спиртово-аммиачного элюата с применением обычных химических методов и регенерации катионита. По этой схеме выделяют в промышленном масштабе морфин из коробочек масличного мака, морфин из маточных растворов, цитизин из травы термопсиса, скополамин из семян коробочек дурмана, производят морфин из опия и др.

Технология препаратов на основе алкалоидов

Технология выделения и очистки раунатина

Раунатин(Raunatinum) – препарат, содержащий сумму алкалоидов (резерпин, серпентин, аймалин и др.), получают из корней раувольфии змеиной и коры корней раувольфии рвотной. Содержание суммы алкалоидов 1,3-2%.

Применяется как гипотензивное средство при гипертоническом болезни. Выпускается в таблетках по 0,002 г.