生物碱分离方法：多种方法配合运用实现单体分离

15.5.2　生物碱的单体分离

利用天然药物总生物碱的碱性差异、极性差异、游离碱或其不同盐类的溶解度差异以及官能团性质差异进行分离和纯化。

1.利用生物碱的碱性差异进行分离

利用生物碱的碱性不同采用pH梯度萃取法进行分离，具体方法有两种：①分步成盐法，将混合生物碱溶于酸水中，逐步加碱使pH由低到高，每调节一次pH，用三氯甲烷等有机溶剂萃取一次，使碱度较弱的生物碱先游离出来转溶于三氯甲烷中而分离；②分步游离法，将混合生物碱溶于三氯甲烷等有机溶剂，用pH由高到低的酸性缓冲溶液顺次萃取，生物碱可按碱性强弱先后成盐转入酸水层而分离。

例如，自催吐萝芙木根中分离生物碱，就是利用其中生物碱的碱性差异。首先将总生物碱溶于1mol/L HCl溶液中，用三氯甲烷萃取，弱碱性生物碱如利血平、利血胺（rescinnamine）等虽在盐酸溶液中，但碱性较弱，仍以游离状态存在，可以被三氯甲烷萃取，回收三氯甲烷，得到弱碱性的生物碱；酸水液加氨水中和至pH8，再加三氯甲烷提取，此时中等碱性生物碱如阿马林碱（ajmaline）等可被三氯甲烷提出；强碱性生物碱仍与盐酸结合而留在水溶液中，需再加氨水中和至pH9，用三氯甲烷提取，方能得到强碱性生物碱。另外，也可将总生物碱溶于有机溶剂（如三氯甲烷）中，利用分步游离法进行分离。

催吐萝芙木根中生物碱分离流程如下：

2.利用游离生物碱溶解度差异进行分离

有些生物碱之间的碱性相差不明显，但由于结构的差异而导致极性不同，对特定有机溶剂的溶解度可能有差异，可以利用这种差异来分离生物碱。例如汉防己中的主要生物碱汉防己甲素（tetrandrine）和汉防己乙素（fangchineline）都是双苄基异喹啉生物碱，两者的碱性差别很小，但汉防己乙素结构中比汉防己甲素多一个隐性酚羟基，因此极性大于汉防己甲素，故在冷苯中的溶解度小于汉防己甲素，可用冷苯法将两者分离。

如果在混合生物碱中某一生物碱含量较多，可以选择合适的溶剂进行重结晶或多次重结晶也能达到分离的目的。含量多的成分应先结晶出来，其他生物碱在溶剂中溶解度较大仍留在溶液中。例如，农吉利总生物碱用乙醇重结晶，可得到抗癌有效成分野百合碱（monocrotaline）。

3.利用生物碱盐溶解度差异进行分离

不同生物碱与不同酸甚至是相同酸生成的盐溶解性也可能不同，依此可达到分离目的。如麻黄碱与伪麻黄碱的分离就利用了两者草酸盐的水溶性不同，草酸麻黄碱在水中的溶解度小于草酸伪麻黄碱，能够先结晶析出，草酸伪麻黄碱则留在母液中。士的宁和马钱子碱的分离也采用了类似的方法，士的宁的盐酸盐在水中的溶解度较盐酸马钱子碱小，可以先结晶出来，与留在母液中的盐酸马钱子碱分离；而士的宁的硫酸盐在水中的溶解度则较硫酸马钱子碱大，如将它们的硫酸盐加水重结晶，硫酸马钱子碱能结晶出来而与母液中的硫酸士的宁分离。(www.xing528.com)

4.利用生物碱特殊官能团进行分离

有些生物碱的结构中除含有碱性基团外，还含有酚羟基或羧基，也有少数含内酰胺或内酯结构，这些基团或结构能发生可逆性化学反应，故可用于分离。①酚性生物碱能溶于氢氧化钠水溶液中而与其他非酚性生物碱分离；②含有羧基的生物碱可用碳酸氢钠的水溶液萃取出来；③具有内酯或内酰胺结构的生物碱则可加碱加热使其开环，生成溶于水的羧盐而与其他生物碱分离，再加酸环合成原生物碱而沉淀析出。分离流程如下：

5.利用色谱法进行分离

天然药物中所含的生物碱比较复杂，而且结构相近，用前述四种方法常常不能分离完全，此时需采用色谱法，常用的色谱法有以下几种：

（1）吸附柱色谱法：以氧化铝、硅胶、聚酰胺和活性炭作为吸附剂，以苯、三氯甲烷、乙醚等亲脂性有机溶剂或以其为主的混合溶剂系统作洗脱剂。用硅胶作吸附剂时，若被分离生物碱有一定碱性，流动相中需加一定量的碱性溶剂，如二乙胺，浓氨水等，才能使之很好分离。如汉防己中汉防己甲、乙素的分离就可利用氧化铝柱色谱法进行分离，采用三氯甲烷、甲醇依次洗脱，可使其完全分离。

（2）分配柱色谱法：分配柱色谱法的固定相为液态，利用被分离组分在固定相与流动相中溶解度的差别使混合成分相互分离。大多数混合生物碱能用吸附柱色谱法分离，但是对于极性较大的生物碱或极性差异很小的生物碱混合物的分离则可用分配色谱法。固定相常用一定pH值的缓冲溶液，流动相则用经固定相饱和的三氯甲烷等有机溶剂。如用硅胶（100～160目）为支持剂，以pH5的缓冲液为固定相，以缓冲液饱和的三氯甲烷为洗脱剂分离高三尖杉酯碱和三尖杉酯碱，前者比后者多一个CH₂，亲脂性稍大，先被洗脱，三尖杉酯碱后被洗脱下来。

（3）大孔吸附树脂技术：是目前应用较广的一种分离技术，在生物碱的富集和纯化中得到了广泛的应用。如黄连、三颗针中小檗碱的富集，川乌、草乌中乌头类总生物碱的提取分离以及荷叶生物碱、苦豆子总碱、延胡索乙素的制备等都采用了此技术。

（4）高效液相色谱法：具有快速、高效、灵敏度高的优点，在分离生物碱时，既可用正相色谱，以硅胶为吸附剂，以加适量二乙胺等有机碱的亲脂性有机溶剂为移动相，也可以采用反相色谱，以非极性化学键合相作为固定相，以水-甲醇、水-乙腈并加适量酸或有机碱为流动相。但由于高效液相色谱分离量少，不适用于生物碱的大量制备。

（5）高速逆流色谱技术：是一种连续高效的液-液分配分离技术，与其他分离手段相比，该技术具有产品损失少、溶剂用量少、分离效果好、速度快、应用范围广等优点。采用该项技术对生物碱分离的研究报道最多，如喜树碱、巴马亭、茶碱、苦参碱、胡椒碱等。

总之，生物碱的分离方法很多，用一种方法很难使多种生物碱的混合物在一次分离中逐一分离，常需要将上述方法配合运用才能达到目的。