史滨源 湖南省长沙市雅礼中学
生物碱即中药中的含氮杂环类有机物,有着特殊的生理活性,目前,人们从植物中分离出了几千种生物碱,部分生物碱由于其成本低廉、毒性低、抗癌与抗肿瘤特性,成为研究的热点问题。对于一个化学成分,因为它有存在的价值,所以它才会被研发出来;对于一个有机物的成分,因为它有存在的价值,所以它才会被提取出来。生物碱就是这样的有机物。因为生物碱会给人类的生活带来好处,所以,才会有人想办法提取。下面就来了解一下生物碱到底有什么样的用途,会给人类的生活带来多大的便利,以至于被提取出来。还有,到底该使用什么样的办法进行提取。
所谓的生物碱就是一种有着类似碱的性质的有机物。这种有机物一般是存在于植物当中,并且是含氮的。生物碱有很多的类型,大约有一万种,但是,有的生物碱的结构式还没有完全的确定。这是一种无色的物质,难溶于水,并且口感也不太好。
在某些生化试验上,需要对反应的产物成分进行检测,通过机器来一一的进行分辨,是比较浪费时间的事情。于是,就采取显色反应的方式进行检测。所有的生物碱都可以产生显色反应。对于生物碱来说,也是一样的。有时候想要区别生物碱的类型,但是太过于困难,于是就利用生物碱能跟某些化学制剂产生化学反应进而显色的特性,对生物碱的类型进行分辨。
生物碱的类型有很多,每一种生物碱都有每一种生物碱的用途。比如鸦片当中的吗啡,就是生物碱的一种。这种吗啡能够麻醉人的神经,在医学上可以作为麻醉剂使用。再比如麻黄当中的麻黄碱,这也是一种生物碱,这种生物碱则是具有平喘的作用。所以,不同植物当中提取的生物碱具有不同的作用,使用生物碱的时候,要将用途考虑清楚,从而才能选择正确的生物碱类型。
在知道了什么是生物碱、了解了生物碱的用途之后,就要清楚该使用什么样的办法来提取生物碱。毕竟,只有将生物碱提取出来以后,才能被人类所使用。以下就是几种提取生物碱的方法(以麻黄碱为例):
生物碱都是有机溶剂,有机溶剂的通性就是难溶于水,所以,水不能够作为提取麻黄碱的溶剂,但是,生物碱属于有机溶剂,根据有机溶剂可以互溶的原理,可以选择有机溶剂作为提取麻黄碱的溶剂,伪麻黄碱的溶解性正好跟麻黄碱的溶剂性相反。所以,在提取麻黄碱的时候,可以先将麻黄碱和伪麻黄碱投入水中,伪麻黄碱的大部分都会溶解在水中,然后再将剩余的物质投入有机溶剂当中。因为麻黄碱是溶于有机溶剂,而伪麻黄碱是不溶的,所以可以将刚刚未溶于水的那一小部分伪麻黄碱也分离出来。这样重复几次,就能够提取出麻黄碱了。
植物当中的麻黄碱存在两种形式:一种是固定状态,一种是游离状态。当麻黄碱处于游离状态的时候,是具有挥发性的。这些具有挥发性的麻黄碱就可以使用水蒸气蒸馏的方法提取出来。
生物碱是具有碱的性质的,所以才会被称为生物碱。所以,生物碱是呈碱性的。这样的生物碱就能够被交换到强酸型的离子交换柱上。但是,比较麻黄碱和伪麻黄碱,麻黄碱的碱性较弱,所以,强酸型的离子交换柱对这两种物质的吸引力也是不同的。于是,就可以将这两种物质分离开。
首先需要选取生物碱含量比较丰富的植株,并且将植株切碎,然后在这些切碎的植株上添加稀盐酸,添加稀盐酸的目的是为了让生物碱呈现为游离状态,对于游离状态的生物碱,就可以通过水蒸气蒸馏的方法,或者有机溶剂溶解的方法进行提取。
其实加碱提取法跟加酸提取法基本上是一样的,只不过就是将加入的稀盐酸换成氢氧化钠而已。氢氧化钠的作用也是为了使生物碱转变成游离状态,便于使用有机溶剂进行提取,或者使用水蒸气蒸馏的方法进行提取。
上述的几种提取方法,都是一些最常见的提取方法,合理的使用这些提取方法,从植物中提取出更多的生物碱。生物碱的用途十分的广泛,不止对医学的发展有帮助,还对化学实验的进展有很大的辅助作用。正确的看待生物碱的作用,合理的使用生物碱,相信可以在很大程度上推动我国各项事业的发展。
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