Распространение и накопление алкалоидов

Растительное сырье, содержащее алкалоиды обрабатывают водой или спиртом с содержанием 1-2%-ной кислоты (чаще органической – щавелевой, виннокаменной), т.к. их соли хорошо растворимы в спирте. После такой обработки растительного сырья все алкалоиды переходят в кислую вытяжку в виде солей. Экстракция обычно ведется в перколяторах.

При экстракции алкалоидов в виде их солей одновременно с солями алкалоидов спирт, и особенно, вода извлекают из растений большое количество экстрактивных веществ (белки, смолы, дубильные вещества и др.). Для того, чтобы очистить алкалоиды от сопутствующих примесей, кислую вытяжку солей алкалоидов подщелачивают и образовавшиеся при этом алкалоиды-основания извлекают соответствующими органическими растворителями. Однако, вместе с основаниями алкалоидов в органический растворитель переходит и большинство примесей и одной обработки раствора солей щелочью и извлечения оснований алкалоидов органическим растворителем недостаточно. Поэтому к органическому растворителю, в котором находятся основания, снова добавляют 1-5% раствор кислоты до рН 3-4. При этом алкалоиды-основания снова переходят в соли алкалоидов, которые переходят в водно-кислый слой, а все примеси остаются в органическом растворителе. Водно-кислый слой солей алкалоидов отделяют и снова подщелачивают, а затем основания алкалоидов извлекают органическим растворителем. Органический растворитель отгоняют, остаток, содержащий сумму алкалоидов, подвергают соответствующей обработке (разделению на отдельные алкалоиды хроматографическими методами).

2. Выделение алкалоидов в виде оснований.

Алкалоиды в растительном материале содержатся обычно в виде солей, поэтому, чтобы выделить их в виде оснований, растительный материал обрабатывают щелочью (раствором аммиака, гидрокарбоната натрия и др.). При подборе щелочи, как правило, учитывают свойства алкалоидов. Сильные щелочи, например, гидроксид натрия используют при выделении сильных оснований алкалоидов и алкалоидов, находящихся в растительном сырье в виде прочных соединений с дубильными веществами (кора хинного дерева, кора гранатового дерева), но не применяют при выделении алкалоидов, имеющих в своей структуре фенольные гидроксилы. Алкалоиды морфин, сальсолин и др., вследствие образования фенолятов, не извлекаются органическим растворителем, поскольку феноляты, как правило, хорошо растворимы в воде и нерастворимы в органических растворителях. Для переведения их солей в основания используют аммиак. При выделении же алкалоидов, имеющих сложноэфирную группировку (атропин, скополамин, кокаин и др.), так же нельзя использовать сильные щелочи, т.к. последние могут вызвать разрушение алкалоидов. Не рекомендуется применять гидроксид натрия и при выделении алкалоидов из семян, содержащих жирные масла, т.к. едкие щелочи вызывают омыление жиров, что способствует образованию эмульсий и затрудняет или делает невозможным выделение алкалоидов.

Образующиеся основания алкалоидов экстрагируют органическим растворителем, в который переходит сумма алкалоидов-оснований и некоторые сопутствующие вещества. Далее сумму алкалоидов-оснований в органическом растворителе обрабатывают 1-5%-ной кислотой. Основания алкалоидов с кислотой образуют соответствующие соли, которые, растворяясь в воде, переходят в водный слой, а основная масса сопутствующих веществ остается в органическом растворителе. К водному раствору солей алкалоидов добавляют щелочь для перевода солей алкалоидов в основания. При этом, если содержание алкалоидов высокое, основания алкалоидов выпадают в осадок, который можно собрать на фильтре. Если этого нет, то водное извлечение после подщелачивания обрабатывают несмешивающимся органическим растворителем, куда переходят основания алкалоидов. Эти операции повторяют до тех пор, пока не будет достигнуто более полное отделение алкалоидов от сопутствующих веществ. Далее органический растворитель отгоняют и получают смесь (сумму) алкалоидов.

Отделить один “нужный” алкалоид от остальных или разделить сумму на индивидуальные компоненты сложно. В виду того, что большинство алкалоидов обладают различными физическими и химическими свойствами, нет единой схемы их разделения. Имеется много методов и модификаций, позволяющих разделять сумму алкалоидов. Отметим основные принципы их разделения.

Методы разделения алкалоидов

Разделяют алкалоиды следующими методами:

1. Дробной перегонкой – используя различия в температурах кипения. В случае наличия в смеси летучих алкалоидов их разделяют путем фракционной перегонки (кониин и конгидрин из болиголова пятнистого).

2. По различной растворимости алкалоидов солей и оснований.