Chiết xuất, phân lập và tinh chế Conessin từ Mức hoa trắng

1. Chiết xuất, phân lập và tinh chế Conessin từ Mức hoa trắng

Tên khoa học của cây mực hoa trắng: Holarrhena antidysenterica Wall., họ Trúc đào-Apocynaceae.

Tên khác: Mộc hoa trắng, thừng mực lá to, sừng trâu, míc lông, mộc vài (Tày), xi chào (K’ho), hồ liên.

Đặc điểm thực vật

Cây gỗ cao chừng 3 – 12 m. Cành non nhẵn hoặc mang lông màu nâu đỏ, trên mặt có nhiều khổng bì trắng, rõ. Lá mọc đối gần như không cuống, nguyên hình bầu dục đầu tù hoặc nhọn, gốc tròn hay nhọn, dài 12 – 15 cm, rộng 4 – 8 cm, mặt lá bóng, màu xanh lục nhạt. Hoa màu trắng, mọc thành ngù xim ở kẽ lá hoặc ở đầu cành. Quả đại, mọc từng đôi thành cung trông như sừng trâu. Mỗi đại màu nâu có vân dọc, dài 15 – 30cm, rộng 0,2 – 0,25cm, màu nâu nhạt, đáy tròn, đầu hơi hẹp, lõm một mặt, trên mặt có đường mặt có đường màu trắng nhạt, chùm lông của hạt màu hơi hung hung dài 2 – 4,5cm. Toàn cây có nhựa mủ.

1.1. Chiết xuất alcaloid toàn phần từ vỏ thân Mức hoa trắng

Qui trình chiết xuất alcaloid toàn phần từ vỏ thân cây Mức hoa trắng: Cân khoảng 400 g bột dược liệu, làm ẩm bằng 100 ml dung dịch HCl 10%, bổ sung 1600 ml dung dịch HCl 10% đến ngập hết dược liệu và ngâm trong 24 giờ. Rút dịch chiết và lọc. Tiếp tục chiết thêm bột dược liệu 2 lần nữa bằng cách bổ sung 600 ml dung dịch HCl 10% đến ngập dược liệu, mỗi lần ngâm lạnh trong 6 - 8 giờ. Gạn để thu dịch chiết và lọc. Gộp các dịch chiết acid thu được, kiềm hóa dịch chiết acid bằng amoniac đặc đến pH = 9-10. Để lắng và gạn bỏ phần dịch ở trên bằng cách lọc qua giấy lọc. Hút kiệt nước. Có thể tiến hành li tâm rồi gạn bỏ dịch nước ở trên, thu được cắn. Chiết alcaloid base trong cắn và giấy lọc nhiều lần bằng cloroform, mỗi lần 300 ml, cho đến khi thử bằng thuốc thử Dragendorff không cho tủa vàng. Gộp dịch chiết, cất thu hồi cloroform dưới áp suất giảm. Chuyển cắn thu được ra cốc có mỏ, cô cách thủy tới cạn, sấy ở 60⁰C trong 3 giờ, thu được 12,0 g alcaloid toàn phần.

1.2. Phân lập Conessin từ alcaloid toàn phần của vỏ thân Mức hoa trắng

Qui trình phân lập Conessin từ alcoloid toàn phần của vỏ thân cây Mức hoa trắng: 12,0 g cắn alcaloid toàn phần được hòa tan trong 300 ml ether dầu hỏa, rửa giấy lọc và tủa bằng 50 ml ether dầu hỏa. Lắc 3 lần dịch chiết ether dầu hỏa với dung dịch HCl 10%, mỗi lần 150 ml. Gộp các dịch chiết nước acid và kiềm hóa dịch chiết nước acid bằng Na₂CO₃ đến pH = 9-10 bằng cách cho từ từ Na₂CO₃ vào dung dịch, đồng thời khuấy đều đến khi dung dịch trong và không có bọt. Chiết bằng ether dầu hỏa 3 lần, mỗi lần 300 ml. Gộp các dịch chiết ether dầu hỏa và làm khan dịch chiết bằng cách lọc dịch chiết ether dầu hỏa qua giấy lọc khô, cất thu hồi ether dầu hỏa, cắn thu được hòa tan trong 50 ml dung dịch acid oxalic 17,5% trong ethanol. Để yên ở nhiệt độ phòng để thu được tinh thể Conessin hydrooxalat, lọc lấy tinh thể. Hòa tan tinh thể thu được trong 300 ml nước. Kiềm hóa dung dịch đến pH = 9-10 bằng cách cho từ từ Na₂CO₃ đến khi hết bọt để tạo tủa Conessin base. Chiết Conessin base 4 lần bằng ether dầu hỏa, mỗi lần 50 ml. Gộp các dịch chiết ether dầu hỏa và làm khan dịch chiết bằng cách lọc dịch chiết ether dầu hỏa qua giấy lọc khô, cất thu hồi ether dầu hỏa, thu được sản phẩm PL₁. Đem kết tinh sản phẩm PL₁ trong aceton, để yên ở nhiệt độ phòng thu được Conessin tương đối tinh khiết. Lọc lấy tinh thể, sấy dưới áp suất giảm ở 60⁰C trong 4 giờ, sử dụng chất hút ẩm là phosphor pentoxyd (P₂O₅) thu được 2,55 g sản phẩm PL₂.

Xác định hàm lượng Conessin bằng sắc kí lớp mỏng hiệu năng cao (HPTLC) cho thấy sản phẩm phân lập được đạt độ tinh khiết khoảng 82,50%.

3.1.1.3.  Tinh chế Conessin

* Bước 1: Tinh chế bằng sắc kí cột

+ Chuẩn bị cột sắc kí: Dùng cột thủy tinh trung tính có đường kính 3 cm, chiều dài 50 cm, được lắp thẳng đứng trên giá, phía dưới cột có van để điều chỉnh tốc độ dung môi. Khóa van, cho một ít dung môi rửa giải vào cột. Lót một lớp bông mỏng ở phía đáy cột, ngay trên van để chất nhồi sau khi được nhồi vào cột không gây tắc cột.

+ Nhồi cột: Cân 50 g chất nhồi cột silica gel 60 (0,04 – 0,063 mm), được hoạt hóa ở 100⁰C trong 3 giờ, sau đó ngâm trong toluen 1 giờ, khuấy đều rồi đổ từ từ lên cột. Mở khóa cột để dung môi chảy từ từ, để các hạt chất nhồi cột lắng xuống (có thể dùng đũa thủy tinh có bọc cao su gõ nhẹ vào cột, để tránh cột bị khô). Ổn định trong khoảng 3 giờ. Đến khi khoảng cách từ mặt trên lớp chất nhồi đến mặt trên dung môi rửa giải còn khoảng 1 cm thì đóng khóa cột.

+ Đưa mẫu lên cột: Hòa 2,55 g PL₂ trong 5 ml benzen, đổ từ từ vào cột để tránh xáo động lớp chất nhồi trong cột, dùng pipet tráng vòng quanh bên trong cột trước khi thêm dung môi rửa giải.

+ Dùng lần lượt các hỗn hợp dung môi sau để rửa giải: 100 ml hỗn hợp toluen : ethyl acetat (98 : 2); 150 ml hỗn hợp toluen : ethyl acetat (95 : 5); 50 ml hỗn hợp toluen : ethyl acetat (93 : 7). Tốc độ rửa giải 2 ml/phút (khoảng 40 giọt/phút). Bỏ khoảng 100 ml dịch rửa giải đầu tiên, lấy 180 ml dịch rửa giải tiếp theo (xác định sự có mặt của hoạt chất bằng TLC trong các phân đoạn), cất thu hồi dung môi được sản phẩm TC₁.

* Bước 2: Kết tinh lại trong dung môi

Kết tinh 3 lần sản phẩm TC₁ trong aceton, lọc lấy tinh thể, sấy dưới áp suất giảm ở 60⁰C trong 4 giờ, sử dụng chất hút ẩm là phosphor pentaoxyd (P₂O₅) thu được 2 g sản phẩm có hàm lượng Conessin khoảng 99%. 

www.duoclieu.org

Kỹ thuật chiết xuất dược liệu

Kỹ thuật chiết xuất dược liệu

Tầm quan trọng của chiết xuất dượcliệu

1.Nguyên liệu chiết xuất

2. Một số quá trình xảy ra trong chiết xuất dược liệu

3. Nhữngyếu tố ảnh hưởng đến quá trình chiết xuất dược liệu

4. Cácphương pháp chiết xuất

5. Thiết bị chiết xuất

Một số quá trình thường gặp ở giai đoạn tinh chế

1. Lắng

2. Lọc

3. Kếttinh

4. Hấpphụ

Kỹ thuật sản xuất một số nguyên liệu dưới dạng cao thuốc

1.Khái niệm cao thuốc

2.Phân loại cao thuốc

3. Kĩthuật điều chế

4. Cácchỉ tiêu chất lượng cao thuốc

5. Bảoquản, ghi nhãn

6. Mộtsố ví dụ cao thuốc

Chiết xuất Alcaloid

1. Đạicương về alcaloid

2.Tính chất chung của alcaloid

3. Cácphương pháp chung chiết alcaloid

4. Cácphương pháp tách alcaloid dưới dạng tinh khiết

5. Chiết xuất một số alcaloid

5.1. Chiế txuất alcaloid họ Cà

5.2. Chiết xuất các alcaloid của thuốc phiện

5.3. Chiết xuất alcaloid có nhân berberic

5.4. Chiết xuất các alcaloid canhkina

5.5. Chiết xuất alcaloid mã tiền

Chiết xuất các hoạt chất có nguồn gốc tự nhiên khác

1. Chiết xuất artemisinin và acid artemisinic từ cây thanh hao hoa vàng

2. Chiế txuất Rutin từ Hoa hoè

Chiết xuất Rutin từ Hoa hoè

2. Chiết xuất Rutin từ Hoa hoè

Hoa hòe Styphnolobium japonicum (L.) Schott syn. (Sophora japonica Fabaceae). Cây hoa hoè cao từ 5-6 m, lá kép hình lông chim. ở Việt Nam trồng khắp nơi, dùng nụ hoa hòe để chiết rutin.

2.1. Thành phần hóa học

Hoa hòe chứa từ 10-28% rutin, khi thuỷ phân sẽ cho quercetin (C₁₅H₁₀O₇), glucose và rhamnose

2.2. Chiết xuất

Có nhiều phương pháp. Ta có thể chiết rutin bằng nước nóng, bằng dung dịch kiềm hoặc bằng cồn.

- Chiết bằng dung dịch kiềm: hoa hòe giã dập. Rửa bằng HCl 0,5% rồi rửa bằng nước cho hết axit. Chiết bằng dung dịch Na₂CO₃ 1% hoặc natri borat 1-3%. Rutin sẽ tan nhiều do có chức phenol trong phân tử. Rút dịch chiết ra và tiếp tục chiết cho đến khi hết Rutin (3-4 lần). Gộp các dịch chiết lại, dùng HCl điều chỉnh đến pH=2 ta có Rutin kết tủa. Lọc. Tinh chế: Rửa tủa bằng nước đến pH=4-5. Hoà tan, kết tinh lại trong cồn.

- Chiết bằng nước: nước sôi: 1 lít hoà tan 5 g rutin. Nước ở 20^oC: 1 lít hòa tan 0,13 g rutin. Vì vậy có thể chiết rutin từ hoa hoè bằng nước nóng sau đó để nguội rutin sẽ tủa nhưng phương pháp này hiệu suất thấp.

- Chiết bằng cồn: dùng cồn 90o để chiết. Đun sôi cồn với hoa hoè trong 2 giờ. Rút dịch chiết, cất thu hồi cồn. Ta sẽ thu được rutin tủa, làm như vậy vài lần đến hết rutin (nếu dùng Soxchlet để chiết thì đỡ tốn dung môi, hiệu suất cao). Kết tinh lại trong cồn, tẩy màu bằng than hoạt ta có rutin tinh khiết. Phương pháp chiết bằng cồn cho hiệu suất cao, tỷ lệ rutin trong hoa hoè có thể lên đến 20-30%.

www.duoclieu.org

Chiết xuất artemisinin và acid artemisinic từ cây thanh hao hoa vàng

1. Chiết xuất artemisinin và acid artemisinic từ cây thanh hao hoa vàng

1.1. Đại cương về cây thanh hao hoa vàng

Chi Artemisia có trên 300 loài và thường được sử dụng làm gia vị, thuốc trừ sâu và là nguồn nguyên liệu sản xuất tinh dầu. A. vulgaris được sử dụng trong y học cổ truyền Trung Quốc làm thuốc điều trị đau dạ dày, nhức đầu, ỉa chảy, sốt, thấp khớp, viêm phổi... A. absinthium có chứa absinthe, một chất ma tuý có tác dụng gây ngủ và là một nguồn cung cấp tinh dầu sử dụng trong xoa bóp và đau dạ dày. A. annua, một cây sống hàng năm ở các vùng có khí hậu ôn hoà có hầu như trên khắp lãnh thổ của Trung quốc. ở Mỹ nó mọc hoang chủ yếu dọc theo các sông ở các bang New York, New Jersey, Maryland, Virginia, và Tây Virginia. Tuy nhiên, người ta cho rằng nó không có nguồn gốc ở Mỹ. Nó cũng mọc hoang ở Nam Tư cũ, Hungari, Bungari, Rumani, Italia, Pháp, Tây Ban Nha, Thổ Nhĩ Kỳ, Arhentina và Liên Xô cũ.

Các nghiên cứu ở Trung Quốc, ấn Độ, Thổ Nhĩ Kỳ, Australia với mục đích nâng cao hàm lượng của artemisinin trong cây thanh hao hoa vàng. Mặc dù cây thanh hao hoa vàng mọc ở Trung Quốc được công bố có hàm lượng đến 0,9% nhưng nói chung cây thanh hao hoa vàng mọc ở nơi khác chỉ có khoảng 0,1% artemisinin. Hàm lượng artemisinin cao nhất trong phần lá ở phần ngọn (50 cm từ phần ngọn trở xuống) và ở thời điểm trước khi cây ra hoa. Vì artemisinin có trong cây với hàm lượng thấp nên người ta phát hiện các cây có hàm lượng cao và tìm cách nâng cao hàm lượng của nó trong cây. Ngoài ra người ta còn tìm cách tổng hợp nó, nhưng quá trình tổng hợp quá phức tạp và không có khả năng đưa vào ứng dụng. Tuy nhiên nếu ta sử dụng các hợp phần khác trong cây thanh hao hoa vàng làm nguyên liệu bán tổng hợp artemisinin thì có nhiều triển vọng.

1.2. Các thành phần hoá học khác trong cây thanh hao hoa vàng

Giá trị của artemisinin làm thuốc kháng sốt rét đã thúc đẩy nghiên cứu các thành phần khác có trong cây thanh hao hoa vàng. Artemisiten, được phát hiện lần đầu tiên nhờ HPLC-EC (Detector điện hoá) và sau đó được phân lập từ cây thanh hao hoa vàng với hiệu suất rất thấp. Sau đó nó được tổng hợp từ acid artemisinic. Hoạt tính chống sốt rét của nó in-vitro thấp hơn của artemisinin. Ngoài ra người ta còn chiết xuất từ cây THHV một loạt các hợp chất sesquiterpen và các hợp chất hữu cơ khác như acid artemisinic (Qinghao acid), Qinghaosu I (arteannuin A), Qinghaosu IV, Qinghaosu V (arteannuin E), Qinghaosu III (deoxyartemisinin), artemisinilacton (arteannuin F), artemisiten (dehydroartemisinin), methylether của acid artemisinic, arteannuin C, Qinghaosu II (arteannuin B), artemisinin G, epidesoxyarteannuin B, artemisinol, và acid epoxyartemisinic. Tất cả các sesquiterpen được phân lập ra từ cây THHV đều có sự liên hệ mật thiết với nhau và đều có cùng một đặc trưng là sự có mặt của bộ khung cis-decalin trong phân tử của chúng.

1.3. Chiết xuất artemisinin từ cây THHV

1.3.1. Cấu trúc và tính chất của artemisinin

Cấu trúc

Hiện nay cách đánh số theo Merck Index và Chemical Abstract thông dụng hơn. Artemisinin là một sesquiterpenlacton. Phân tử artemisinin có 15 nguyên tử carbon và 5 nguyên tử oxy tạo hệ thống 4 vòng liên hợp A, B, C, D.

Vòng A là vòng cyclohexan ở dạng ghế, vòng D là một delta-lacton và vòng B, C là dị vòng no chứa oxy.

Tính chất của artemisinin

Artemisinin là tinh thể hình kim không màu hoặc bột kết tinh trắng có điểm chảy 156-157⁰C (có tài liệu viết 153-154⁰C), năng suất quay cực 66,30 (C = 1.64, CHCl₃). Phổ hồng ngoại có đỉnh hấp thụ ở 1745 cm^–1(deltalacton) và ở 772, 831, 881, 1115 cm^-1 (peroxyd). Artemisinin tan nhiều trong etanol, aceton, cloroform, ít tan trong n-hexan, benzen, toluen và hầu như không tan trong nước, nó dễ bị thủy phân và phân hủy trong các dung môi phân cực ở nhiệt độ cao, tuy nhiên trong các dung môi không phân cực nó khá bền vững.

Artemisinin tinh khiết khá bền vững dưới tác dụng của nhiệt độ, nó không bị phân hủy ở nhiệt độ chảy của nó và cũng không biến đổi ở nhiệt độ cao hơn độ chảy của nó 50⁰C trong vòng 5 phút, vì vậy có thể tinh chế bằng phương pháp thăng hoa. Artemisinin dễ bị phân hủy trong môi trường acid, kiềm.

1.3.2. Một số phương pháp được sử dụng chiết artemisinin và acid artemisinic

Mặc dầu artemisinin được phân lập đầu tiên ở Trung Quốc (có thể là Nam Tư cũ) nhưng công bố đầu tiên về phương pháp chiết artemisinin trong phòng thí nghiệm lại là của Klayman và các cộng sự. Lá cây thanh hao hoa vàng phơi khô được chiết với dung môi petrolether (30-60⁰C). Dịch chiết được cô đặc và hoà tan lại trong cloroform, thêm acetonitril vào để kết tủa các hợp chất trơ trong cây như đường và sáp. Sắc ký dịch cô đặc trên cột silicagel triển khai bằng dung môi cloroform-ethylacetat. Theo dõi dung dịch giải hấp phụ của sắc ký cột bằng sắc ký lớp mỏng hiện màu bằng hơi iod. Phần dịch giải hấp thụ có hàm lượng artemisinin cao có thể kết tinh từ cyclohexan hoặc từ cồn 50%.

El Feraly và cộng sự đã mô tả kỹ thuật chiết tách artemisinin ở quy mô sản xuất như sau: Lá THHV khô được chiết bằng hexan. Chỉ sử dụng lá làm nguyên liệu chiết do thân và cành thanh hao mặc dù chiếm đến 80% trọng lượng của cây nhưng vì nó không có artemisinin hoặc nếu có thì với tỷ lệ rất thấp. Dịch chiết được phân bố giữa hai pha lỏng không đồng tan để cô đặc và loại bỏ các tạp chất. Giai đoạn trung gian này cải thiện hiệu quả của giai đoạn tách bằng sắc ký cột.

Việc phân bố dịch chiết hexan được được thực hiện bằng cách sử dụng hexan và acetonitril-nước. Cứ 1 g cặn sử dụng 12 ml hexan và và 4 ml acetonitril 20% nước. Kết quả của giai đoạn phân bố này là hầu như toàn bộ artemisinin chuyển sang pha acetonitril và lượng chất rắn chuyển sang pha acetonitril chỉ bằng 32-36% lượng cặn ban đầu. Nồng độ cao của artemisinin trong mẫu đưa vào sắc ký cột làm tăng khả năng tách và tăng hiệu quả làm việc của cột. Trước khi cất loại acetonitril cần loại bỏ nước. Loại bỏ nước có thể thực hiện bằng phương pháp thông thường như cất đẳng phí với benzen hoặc cồn tuyệt đối hoặc sử dụng natri sulfat khan. Có thể sử dụng một phương pháp đơn giản, hiệu quả và rẻ tiền để loại nước bằng cách làm bão hoà pha acetonitril nước bằng natri clorid, sau đó loại bỏ phần nước muối tách ra. Pha acetonitril được bốc hơi, thu được cặn dầu màu vàng nâu có tỷ lệ artemisinin giàu hơn 3 lần có trong dịch chiết. Vì pha acetonitril cũng giàu acid artemisinic nên có thể kết tinh một phần acid artemisinic. Do đó có thể loại đi 10% chất rắn trong pha acetonitril trước khi đưa vào sắc ký cột.

Sắc ký cột được thực hiện với tỷ lệ chất tan: chất hấp phụ = 1: 10 cho kết quả tốt nhất. Nếu không làm giai đoạn phân chia thì tỷ lệ này là 1: 44. Hỗn hợp dung môi chạy cột là hexan với tỷ lệ ethylacetat từ 10 đến 20%. Khi chạy sắc ký cột acid artemisinic sẽ bị rửa giải ra trước sau đó là artemisinin, nhưng do acid artemisinic đã bị loại ra phần lớn trước đó nên artemisinin thu được rất tinh khiết.

Quá trình sắc ký cột được thực hiện như sau:

Cột sắc ký được nạp bằng silicagel. Lượng silicagel nhồi cột phụ thuộc vào lượng hỗn hợp chứa artemisinin đưa vào tách, theo tỷ lệ hỗn hợp chứa artemisinin: silicagel = 1:10. Hỗn hợp chứa artemisinin được hoà tan tron aceton và luyện với một lượng silicagel (theo tỷ lệ hỗn hợp chứa artemisinin: silicagel = 1:1). Để cho bay hơi hết dung môi và nạp vào phần trên của cột.

Quá trình rửa giải artemisinin và acid artemisinic từ cột được thực hiện qua các giai đoạn sau:

1. Chạy SKC sử dụng hệ dung môi ethylacetat: hexan = 10:100 lượng dung dịch rửa giải rút ra bằng một thể tích cột (thể tích silicagel trong cột nhồi). Phần dung dịch rửa giải này chứa acid artemisinic).

2. Tiếp tục chạy SKC bằng hệ dung môi ethylacetat: hexan = 15:100 và thu lượng dung dịch rửa giải bằng 1 thể tích cột, trong đó phân đoạn đầu chứa acid artemisinic = 0,65 thể tích cột và phân đoạn sau chứa artemisinin = 0,35 thể tích cột.

3. Tiếp tục chạy SKC bằng hệ dung môi etyl acetat: hexan = 20:100 và rút ra 1,5 thể tích cột dung dịch rửa giải. Phần này có chứa artemisinin.

Bốc hơi dung môi các phân đoạn chứa acid artemisinic và artemisinin thu được acid artemisinic và artemisinin. Có thể kết tinh lại trong các dung môi khác nhau để thu được sản phẩm tinh khiết.

Cột có thể sử dụng được ít nhất 2 lần. Trước khi sử dụng lần tiếp theo cột được rửa bằng 1,5 thể tích ethylacetat. Khi sử dụng cột lần 2, hệ dung môi chạy phải được giảm độ phân cực, cụ thể là giảm lượng ethylacetat xuống còn 8,13 và 18%. Hỗn hợp ethylacetat/hexan có thể sử dụng lại sau khi làm khan bằng Na₂SO₄và điều chỉnh thành phần của hỗn hợp. ở Việt Nam, ngay từ năm 1990 đã nghiên cứu chiết artemisinin. ở quy mô công nghiệp chúng ta không sử dụng petrol ether có độ sôi 300-60⁰C để chiết do giá thành cao và petrol ether khó kiếm ở Việt Nam. Đa số các cơ sở chiết artemisinin ở Việt Nam đều dùng xăng công nghệ hoặc n-hexan làm dung môi chiết. Để tăng độ tan của artemisinin trong dung môi chiết có thể thêm vào vài phần trăm aceton, cồn ethylic hay cloroform vào xăng công nghệ hoặc n-hexan. Tuy nhiên cần chú ý là khi làm như vậy độ tan của artemisinin tăng lên đáng kể nhưng dịch chiết sẽ kéo theo nhiều tạp chất khác ảnh hưởng đến giai đoạn tinh chế sau này.

♦ Tinh chế artemisinin

Dịch chiết sau khi rút ra được cất thu hồi dung môi đến khi khối lượng còn 1/20 hoặc 1/30 dược liệu đem chiết. Cặn còn lại có thể được tinh chế bằng 2 phương pháp sau:

- Phương pháp 1: Chiết artemisinin trong cặn còn lại sau khi cất thu hồi dung môi bằng cồn 50⁰ nóng, cồn 50⁰ nóng chỉ hoà tan artemisinin mà không hoà tan sáp (tạp chất chính có trong phần cặn sau khi cất thu hồi dung môi). Để nguội artemisinin sẽ kết tinh, kết tinh lại trong cồn 96⁰.

- Phương pháp 2: Phần dung dịch cô đặc được để kết tinh trong 24 giờ.

Gạn phần nước cái, phần đặc gồm chủ yếu là sáp và tinh thể artemisinin. Loại sáp bằng nhiệt và xăng nóng ta sẽ thu được artemisinin thô. Hoà tan trong cồn 96⁰, tẩy màu bằng than hoạt, để nguội kết tinh artemisinin, sấy ở nhiệt độ 70-80⁰C.

1.3.3. Phương pháp chiết xuất artemisinin được sử dụng ở Việt Nam

Lá THHV được phơi khô, xay thô và nạp vào nồi chiết. Có thể sử dụng dung môi chiết là xăng công nghiệp hoặc n- hexan. Tỷ lệ dung môi/nguyên liệu là 5/1, chiết ở nhiệt độ 30-50⁰C, thời gian chiết 3 giờ. Chiết 3 lần, dịch chiết lần 1 và 2 đem cô thu hồi dung môi, dịch chiết lần 3 sử dụng làm dung môi chiết lần 1 mẻ khác. Dịch chiết 1 cô đến khi lượng dịch cô đặc tương với lượng dược liệu đem chiết. Dịch chiết 2 cô đến khi lượng dịch cô đặc bằng 1/5 lượng dịch cô đặc của dịch chiết 1. Dịch cô đặc rút ra được để kết tinh ít nhất 24 giờ, artemisininsẽ kết tinh lẫn với sáp. Loại phần dung dịch bằng cách gạn, loại sáp bằng nhiệt độ và xăng nóng thu được artemisinin thô không lẫn sáp. Có thể kiểm tra đã loại sáp hết bằng cách hoà tan artemisinin thô trong aceton, nếu dung dịch trong là đã loại hết sáp. Artemisinin thô đã loại hết sáp được hoà tan trong cồn sôi, thêm than hoạt và đun sôi 20 phút với sinh hàn hồi lưu, lọc nóng loại than hoạt và để kết tinh ở nhiệt độ thường tối thiểu 24 giờ. Vẩy ly tâm, rửa tinh thể bằng cồn và sấy ở 80⁰C.

www.duoclieu.org

Chiết xuất alcaloid mã tiền

5.5. Chiết xuất alcaloid mã tiền

5.5.1. Đại cương

Cây mã tiền (Strychnnos nux vomica) là cây gỗ thân đứng cao 5-12 m.

Ngoài cây mã tiền, ở nước ta còn có một số loài mã tiền dây leo thân gỗ khác. ở nước ta cây mã tiền (Strychnos nux vomica) chỉ mọc ở các vùng núi phía Nam. Các loài mã tiền khác mọc ở hầu hết các tỉnh vùng núi như Cao Bằng, Lạng Sơn, Tuyên Quang, Hòa Bình, Bắc Giang, Sơn La, Nghệ An, Hà Tĩnh, Quảng Trị...

Nguyên liệu chủ yếu sử dụng trong chiết xuất schychnin là hạt mã tiền.

Tuy nhiên alcaloid này còn phân bố trong vỏ và ở một số loài mã tiền còn có trong lá.

5.5.2. Thành phần hóa học

Trong hạt mã tiền (Strychnos nux vomica L) có chứa từ 2-5% alcaloid, chủ yếu là schychnin, brucin, ngoài ra còn có một số các alcaloid khác như α-colubrin, β-colubrin, vomicin...

5.5.3. Sản xuất strychnin sulfat

a. Sơ đồ qui trình chiết xuất: Hình 17.10.

b. Mô tả các giai đoạn sản xuất

• Chuẩn bị nguyên liệu:

Hạt mã tiền sau khi chọn được loại tốt sấy khô ở 60 - 80⁰ C đem xay thành bột thô.

• Kiềm hóa:

Bột hạt mã tiền được trộn đều với dung dịch nước sữa vôi, đảo kỹ cho đến khi tạo thành bột nhão. Vun thành đống rồi ủ khoảng 24 giờ. Sau đó đảo, trộn đều làm tơi và làm khô.

• Chiết xuất:

Nguyên tắc chiết: Chiết nóng ở 90-100^oC. Bằng phương pháp ngược dòng gián đoạn có khuấy trộn. Dung môi chiết là dầu hoả.

• Tiến hành chiết:

Nạp bột dược liệu đã kiềm hóa vào thiết bị chiết, đổ dung môi, khuấy trộn để dung môi tiếp xúc tốt với dược liệu. Cấp nhiệt để đảm bảo nhiệt độ chiết khoảng 100⁰C. Rút dịch chiết sau khi chiết đủ thời gian qui định.

• Tinh chế:

- Acid hóa tạo muối sulfat tan trong nước của các alcaloid:

Cho dung dịch H₂SO₄ 3% vào thiết bị phân ly có khuấy đựng dịch chiết vừa rút ra. Khuấy 10 phút để hai pha tiếp xúc tốt với nhau. Để yên cho phân lớp (cho tới khi hai lớp trong lại là được). Gạn riêng dung môi, thu hồi dung môi để chiết cho mẻ sau (xử lý bằng cách kiềm hóa, khuấy kỹ, pH = 6-7, để lắng, gạn bỏ cặn. Pha acid tách ra đưa vào xử lí tiếp giai đoạn sau.

- Kiềm hóa tạo tủa alcaloid toàn phần:

Lớp nước acid trên được trung hoà bằng dung dịch Na₂CO₃ bão hòa, đến pH 10-11 alcaloid toàn phần sẽ kết tủa. Lọc lấy tủa bằng phễu Buchner (có thể dùng máy vẩy để thu tủa). Rửa tủa 3 lần, mỗi lần bằng 1 lượng nước sao cho vừa đủ ngập tủa. Loại bỏ nước cái và nước rửa.

- Tạo muối nitrat của các alcaloid (loại brucin):

Nguyên tắc loại brucin: Tạo muối nitrat của các alcaloid tại pH = 4-4,5.

Để strychnin nitrat sẽ kết tinh.

Thử brucin: Nhỏ 1 giọt HNO₃ đặc vào 1 vài hạt tinh thể, nếu có brucin thì sẽ thấy xuất hiện màu hồng.

- Tiến hành:

Hoà tủa alcaloid toàn phần vào một lượng nước vừa đủ sao cho vừa đủ ngập tủa, đun trong nồi cách thuỷ, vừa khuấy vừa nhỏ dần dung dịch HNO₃ vào cho đến khi kết tủa tan hết và pH = 4 - 4,5 (chú ý nếu đã đủ pH mà vẫn chưa tan hết kết tủa thì cho thêm nước cất nữa, nếu dung dịch bị loãng thì phải cô bớt để tạo dung dịch bão hòa). Để kết tinh qua đêm sẽ tạo tinh thể hình kim, thường kết thành chùm. Lọc qua phễu Buchner. Rửa tinh thể 3 lần bằng nước cất lạnh.

- Tẩy màu bằng than hoạt:

Để tẩy màu trước tiên phải hoà tan tủa vào một lượng nước cất vừa đủ đun trong nồi cách thuỷ khuấy đều cho tan hết. Sau đó thêm than hoạt vào, khuấy 10 phút. Lọc nóng.

- Tạo sản phẩm là strychnin sulfat:

Muốn chuyển alcaloid từ dạng muối này sang dạng muối khác đầu tiên ta phải chuyển qua dạng base.

Chuyển sang dạng base: Kiềm hóa dịch lọc trên bằng Na₂CO₃ bão hoà, vừa nhỏ vừa khuấy cho đến khi hết sủi bọt và pH=10-11. Để nguội cho kết tủa (khoảng 30 phút). Lọc lấy tủa base, rửa bằng nước cất.

Chuyển sang dạng muối sulfat: Cho thêm vào tủa trên một lượng vừa đủ nước cất đặt trên nồi cách thuỷ, vừa khuấy vừa nhỏ dung dịch H₂SO₄ 3% vào và chỉnh pH = 4 - 4,5. Để nguội kết tinh qua đêm. Lọc lấy tinh thể rửa bằng nước cất. Sau khi rửa chú ý hút kiệt nước để sấy cho nhanh. Đem sấy khô ở 60-70⁰C trong khoảng 100-150 phút. Chú ý thỉnh thoảng đảo tơi lên để sấy cho nhanh khô. Nước cái sau khi lọc tập trung thu hồi strychnin.

• Đóng gói: Trong lọ kín, tránh ánh sáng, dán nhãn độc bảng A, nguyên chất.

• Kiểm nghiệm: Theo DĐVN.

www.duoclieu.org

Chiết xuất các alcaloid canhkina

5.4. Chiết xuất các alcaloid canhkina

5.4.1. Đại cương

Có nhiều loài Canhkina: Cinchona succirubra Pavon (Canhkina đỏ), Cinchona calisaya Wedell (Canhkina vàng), Cinchona officinalis L. (Canhkina xám), Cinchona ledgeriana Moens (Canhkina thơm). Canhkina là cây gỗ cao từ l0-25 m. Người ta thường dùng vỏ để chiết quinin, quinidin. Có thể sử dụng cả vỏ thân, vỏ rễ, vỏ cành nhưng vỏ thân là tốt nhất.

5.4.2. Thành phần hóa học của cây canhkina

Vỏ canhkina có hàm lượng alcaloid cao (4-15%). Nguyên liệu được sử dụng chiết quinin, quinidin trong công nghiệp có hàm lượng alcaloid (quinin + quinidin) từ 6% trở lên. Thường ta dùng vỏ thân của Cinchona calsaya Wedell (Canhkina vàng), Cinchona ledgeriana Moens (Canhkina thơm) vì chúng có hàm lượng alcaloid (quinin+quinidin) khá cao. Alcaloid trong cây canhkina tồn tại 1 phần dưới dạng kết hợp rất chắc với tanin catechic một phần kết hợp với các acid hữu cơ trong cây. Người ta đã phân lập được khoảng 30 alcaloid chia làm 2 nhóm:

- Nhóm cinchonin: Gồm 4 alcaloid quinin, quinidin, cinchonin, cinchonidin. Quinin, quinidin cũng như cinchonin, cinchonidin là các cặp đồng phân. Các alcaloid này là các alcaloid chiếm tỷ lệ cao trong vỏ cây canhkina.

- Nhóm cinchonamin: Gồm các alcaloid cinchonamin, cinchophytllin, quinamin. Các alcaloid này chiếm tỷ lệ nhỏ trong vỏ cây canhkina.

Các acid hữu cơ trong vỏ cây canhkina là acid quinic, acid quinotanic.

5.4.3. Qui trình sản xuất quinin từ vỏ canhkina

a. Sơ đồ qui trình chiết xuất: Hình 17.9.

b. Mô tả qui trình sản xuất

• Chuẩn bị nguyên liệu:

Vỏ canhkina chặt nhỏ, đem phơi khô hoặc sấy khô ở 50 - 700C đem xay thành bột khô.

• Kiềm hóa:

Bột vỏ canhkina được trộn đều với dung dịch nước sữa vôi và dung dịch

NaOH 30%, trộn kỹ cho ngấm đều và khối bột trở thành dạng bột nhão. Vun thành đống rồi ủ khoảng 24 giờ. Sau đó đảo, trộn đều làm tơi và làm khô trong khay men.

• Chiết xuất:

Nguyên tắc chiết: Có thể chiết bằng phương pháp ngược dòng liên tục hoặc ngược dòng gián đoạn tuỳ điều kiện thiết bị cho phép.

Nếu chiết bằng phương pháp ngược dòng liên tục thì phải tính toán tốc độ di chuyển của dược liệu và dung môi phù hợp để có thể chiết kiệt được quinin trong dược liệu.

Nếu chiết bằng phương pháp ngược dòng gián đoạn thì phải xác định số liệu chiết, lượng dung môi chiết cho một lần và chỉ rút dịch chiết một đem xử lý thu quinin còn các dịch chiết sau được sử dụng để chiết các mẻ tiếp theo.

• Tinh chế:

- Acid hóa tạo muối bisulfat tan trong nước của các alcaloid:

Cho dung dịch H₂SO₄ 3% vào thiết bị phân ly có khuấy đựng dịch chiết vừa rút ra. Khuấy 10 phút để hai pha tiếp xúc tốt với nhau. Để yên cho phân lớp (cho tới khi hai lớp trong lại là được). Gạn riêng dung môi thu hồi dung môi để chiết cho mẻ sau (xử lý bằng cách kiềm hóa, khuấy kỹ, pH = 6 - 7, để lắng, gạn bỏ cặn). Pha nước chứa alcaloid tách ra được xử lí thu các alcaloid canhkina.

- Kiềm hóa tạo tủa quinin sulfat:

Lớp nước acid trên được trung hoà bằng dung dịch Na₂CO₃ bão hòa ở nhiệt độ cách thuỷ. Vừa nhỏ từ từ dung dịch kiềm vừa khuấy kỹ cho đến khi pH = 6,5. Để nguội cho kết tinh hết (khi đó chỉ muối của quinin kết tinh còn muối của các alcaloid khác tan trong nước cái). Lọc lấy tinh thể quinin sulfat bằng chân không qua phễu Buchner (có thể vẩy li tâm để lấy tinh thể). Hút hết nước cái rồi tiến hành rửa bằng nước cất ngay trên phễu lọc.

Rửa quinin sulfat 3 lần, mỗi lần bằng 1 lượng nước sao cho vừa đủ ngập tinh thể.

- Tẩy màu bằng than hoạt:

Để tẩy màu trước tiên phải chuyển quinin sulfat basic khó tan trong nước sang dạng quinin bisulfat dễ hoà tan trong nước. Cho quinin sulfat và một lượng nước vừa đủ, thêm H2SO4 3%, chỉnh pH = 4, khuấy đều cho tủa tan hết, nâng nhiệt độ dung dịch lên 90-1000C thêm than hoạt khuấy 15-20 phút, lọc loại than hoạt thu dịch lọc.

- Tạo sản phẩm là quinin sulfat basic:

Dịch lọc được đun nóng, vừa khuấy vừa nhỏ dung dịch Na₂CO₃ vào chỉnh pH = 6,5. Để nguội kết tinh. Lọc lấy tủa rửa bằng 3 lần bằng nước cất. Loại nước cái. Hút kiệt. Đem sấy khô ở 60 - 80₀C trong khoảng 2 - 3 giờ. Chú ý thỉnh thoảng đảo tơi lên để sấy cho nhanh khô.

• Đóng gói: Trong lọ kín, tránh sánh sáng.

• Kiểm nghiệm: Theo DĐVN.

www.duoclieu.org

Chiết xuất alcaloid có nhân berberic

5.3. Chiết xuất alcaloid có nhân berberic

5.3.1. Đại cương

Trong nhóm này có 3 alcaloid chính là berberin, palmatin, rotundin.

Berberin có nhiều trong trong cây vàng đắng (Coscinium usitatum) với tỷ lệ khoảng 1-3%, ngoài còn có trong cây hoàng bá (Phellodendron amurence Rupr) với tỷ lệ khoảng 1,6% và cây hoàng liên gai (Berberis wallichiana) 11%. Các cây này đều có nhiều ở Trung Quốc và Việt Nam. Palmatin có nhiều trong cây hoàng đằng thuộc 2 loài: Fibraurea recisa Pierre và Fibraurea tinctoria Lour họ Phòng kỷ (Menispermaceae) với tỷ lệ 1-8% . L-tetrahydropalmatin (rotundin) có nhiều trong củ bình vôi Stephania japonica và Stephania rotunda, họ Phòng kỷ.

Cả 3 alcaloid này có cùng 1 khung isoquinolin

5.3.2. Tính chất

• Lý tính

- Hình thể: Là các alcaloid ở thể rắn, không mùi, vị đắng, ít tan trong nước, tan trong dung môi hữu cơ.

Berberin và palmatin có màu vàng. Rotundin có màu trắng.

- Năng suất quay cực: Berberin và palmatin không có C bất đối không có đồng phân quang học, còn rotundin tả tuyền do có C bất đối.

• Hóa tính

- Hóa tính của N:

N của berberin và palmatin là hydroxyd amoni bậc 4 đem tính kiềm cho phân tử. Có thể cho muối clorid với HCl

- Hóa tính của oxy:

Có hóa chức ete có thể thuỷ phân cho alcol, riêng OH trong hydroxyd amoni bậc 4: N không vững bền, trong môi trường kiềm dễ hỗ biến mở vòng, cho chức aldehyd gọi là berberinal hay palmatinal tương ứng.

- Mạch kép:

Berberin và palmatin có thể mất mạch kép tại nhân giữa để cho các hydro alcaloid không màu.

Lấy palmatin màu vàng tươi đem khử với hỗn hợp Zn+H₂SO₄ sẽ thu được bột vô định hình trắng có độ chảy là 215⁰C là DL - tetrahydro palmatin sulfat, cho tác dụng với amoniac thu được DL - tetrahydro palmatin base, kết tinh trắng, độ chảy 140-147⁰C.

Trái lại L - tetrahydro palmatin trắng đem oxy hóa bằng iod sẽ chuyển thành palmatin màu vàng.

• Công dụng

- Berberin có tác dụng kháng sinh chữa lỵ, gần đây phát hiện được tính chất chống ung thư.

- Palmatin trước đây dùng làm thuốc chữa mắt (vì cho là có tác dụng kháng sinh) hiện nay dùng làm nguyên liệu điều chế DL – tetrahydro palmatin.

- L - tetrahydro palmatin có tác dụng an thần gây ngủ.

5.3.3. Sản xuất berberin, palmatin, rotundin

a. Sản xuất berberin và palmatin

Phương pháp sản xuất berberin hay palmatin rất giống nhau, chỉ khác là chúng thực hiện trên các nguyên liệu hoàn toàn khác nhau mà thôi.

Cả hai alcaloid đều có thể chiết bằng nước và bằng nước acid (acetic, sulfuric) hoặc bằng cồn.

Nếu chiết bằng nước hay bằng acid loãng nên thực hiện trong máy chiết bằng gỗ, dịch chiết thu được cho tác dụng trực tiếp với HCl (hoặc H₂SO₄) thừa ta sẽ thu được muối clorid (hay sulfat) kết tinh.

Nếu chiết bằng cồn, dịch chiết bốc hơi, cặn hoà tan với nước ấm rồi thêm

HCl (hoặc H₂SO₄) ta cũng thu được muối clorid (hay sulfat).

• Sản xuất palmatin

- Sơ đồ tổng quát: Hình 17.6.

- Mô tả quy trình sản xuất:

+ Chuẩn bị nguyên liệu: Thân rễ hoàng đằng xay thô. Làm ẩm, cho nở bằng cồn 80⁰, nạp vào thiết bị chiết.

+ Chiết: Chiết bằng phương pháp chiết ngược dòng gián đoạn với dung môi là cồn 80⁰, thời gian chiết là 12 giờ, chiết 4 lần. Dịch chiết lần 1 rút ra đem xử lý thu palmatin. Các dịch chiết lần 2, 3, 4 dùng làm dung môi chiết các mẻ sau.

+ Tinh chế: Dịch chiết lần 1 rút ra được chiết thu hồi cồn. Cặn còn lại thêm nước nóng và HCl thu được tủa palmatin clorid. Sau khi loại bỏ nước cái palmatin clorid được hòa tan trong cồn 900, tẩy màu bằng than hoạt. Lọc bỏ than hoạt. Dịch lọc để 24 giờ cho kết tinh palmatin clorid. Lọc lấy tinh thể, rửa tinh thể bằng cồn 90⁰.

+ Sấy: Lấy cả khối tinh thể trong phễu lọc ra hong khô cồn. Sấy ở nhiệt độ 60⁰C cho đến khô. Sau khi sấy xong phần ngoài của khối tinh thể sẽ ngả màu đỏ. Cạo hết lớp ngoài màu đỏ (lớp này kết tinh lại trong cồn ta có palmatin vàng). Phần palmatin màu vàng sau khi sấy xong được làm tơi và đóng gói.

• Sản xuất berberin:

- Sơ đồ tổng quát: Hình 17.7.

- Mô tả quy trình sản xuất:

+ Chuẩn bị nguyên liệu: Thân rễ vàng đắng chặt thành lát mỏng, phơi khô, xay thô. (có thể chiết bằng nguyên liệu tươi nhưng sẽ kéo theo nhiều tạp chất, khó tinh chế hơn).

+ Chiết: Dược liệu xay thô được nạp vào thiết bị chiết chịu acid. Dùng dung dịch H₂SO₄0,4% trong nước làm dung môi chiết. Tỷ lệ dung môi/nguyên liệu là 5/1. Chiết bằng phương pháp ngâm ở nhiệt độ phòng trong 24 giờ.

+ Tinh chế: Tủa berberin clorid: Dịch chiết rút ra thùng chứa có khuấy, thêm NaCl với tỷ lệ 3%-4% so với lượng dịch chiết, khuấy mạnh cho tan hết NaCl. Để yên 24 giờ cho berberin kết tủa hết.

Rửa tủa bằng dung dịch HCl 0,4% để loại tạp chất, sau đó rửa tủa bằng nước cho hết phản ứng acid.

+ Kết tinh trong cồn: Hòa tan nóng berberin clorid thô trong cồn 96⁰ với tỷ lệ berberin/cồn là 1/5. Thêm than hoạt, đun hồi lưu 10 phút.

Lọc bỏ than hoạt, dịch lọc cồn để kết tinh trong 12-24 giờ. Vẩy ly tâm để thu tinh thể, rửa tinh thể bằng cồn 900.

+ Sấy, kiểm nghiệm, đóng gói: Tinh thể berberin được cho bay hết hơi cồn rồi sấy ở nhiệt độ 600C-700C trong 8 giờ.

- Kiểm nghiệm theo tiêu chuẩn Dược điển Việt Nam.

- Đóng gói trong 2 lần túi polyethylen.

- Bảo quản nơi khô ráo, tránh ánh sáng.

b. Sản xuất L- tetrahydropalmatin từ củ bình vôi

• Chiết xuất L - tetrapalmatin dưới dạng base bằng dung môi hữu cơ

- Alcaloid toàn phần: Củ bình vôi phơi khô tán nhỏ, kiềm hóa với amoniac 10%. Chiết với cloroform. Gạn lấy dịch chiết rồi cô đặc và thêm vào dịch đã cô H₂SO₄10% sẽ có muối sulfat của alcaloid. Lại kiềm hóa sulfat alcaloid bằng amoniac pH=8 rồi chiết alcaloid base bằng cloroform. Cô chân không ta được alcaloid toàn phần.

- Tách L - tetrahydropalmatin: Alcaloid ở trên hòa tan vào H₂SO₄1%.

- Thêm Na₂CO₃ đến pH=6. L - tetrahydropalmatin sẽ tủa xuống, lọc lấy tủa. Nước cái thêm Na₂CO₃ đến pH=8 sẽ thu được tủa một số các alcaloid khác.

• Chiết xuất L-tetrahydropalmatin từ củ bình vôi dưới dạng muối bằng nước (Hình 17.8).

Củ bình vôi tươi được bào thành lát mỏng chiết bằng dung dịch acid sulfuric 0,3%. Dịch chiết rút ra để lắng trong. Gạn phần trong. Phần dịch đục được lọc qua vải. Dịch thu được sau khi gạn, lọc được tủa alcaloid base bằng dung dịch Ca(OH)₂. Lọc lấy tủa alcaloid toàn phần. Tủa này được sấy cho khô.

Tủa alcaloid toàn phần khó thu được bằng phương pháp này có chứa từ 10% đến 30% L-tetrahydropalmatin.

Tủa này được tinh chế bằng cách hoà tan nóng trong cồn cao độ 90⁰-96⁰, tẩy màu bằng than hoạt. Để kết tinh 24 giờ tại nhiệt độ phòng. Lọc hoặc vẩy lấy tinh thể. Sấy ở nhiệt độ 60⁰C-70⁰C thu được L-tetrahydropalmatin tinh khiết.

www.duoclieu.org

Chiết xuất các alcaloid của thuốc phiện

5.2. Chiết xuất các alcaloid của thuốc phiện

5.2.1. Đại cương

Cây thuốc phiện còn có tên là A phù dung, A phiến ...

Tên La tinh: Papaver somniferum L, họ Papaveraceae.

Cây thuốc phiện được trồng nhiều nhất tại Châu á: Thổ Nhĩ Kỳ, Irắc, ấn Độ, Trung Quốc, Nhật Bản, Việt Nam (Hà Giang, Lai Châu, Sơn La ...); tại Châu Âu: Nam Tư, Bungari, Hy Lạp, Liên Xô....

Quả thuốc phiện (Anh túc xác) có gần hết các alcaloid của thuốc phiện nhưng tỷ lệ thấp 0,06 - 0,26%. Được dùng làm thuốc dịu đau, thuốc ngủ nhẹ, thuốc chữa ho, tả, lỵ, đau bụng...

Hạt có khoảng 25% dầu (ép lạnh), 45% dầu (ép nóng); hạt dùng để ăn như vừng; dầu dùng để ăn, chế thuốc xoa bóp, thuốc mỡ, thuốc cao...

Nhựa thuốc phiện được dùng dưới nhiều hình thức để chữa bệnh: thuốc ngủ, thuốc giảm đau, thuốc điều hòa thần kinh, ỉa chảy, lỵ...

Trong nhựa thuốc phiện có khoảng 30 alcaloid; nói chung chúng tồn tại dưới dạng meconat tức là tổ hợp với acid meconic.

5.2.2. Cấu trúc

• Khung

• Hoá chức

Hóa chức amin bậc 3: nitơ nối liền 3 hóa trị, hoặc có 1 hóa trị tự do, hóa trị này luôn luôn đính với nhóm methyl.

Các hóa chức oxy: alcol, phenol, ether nội (ether nội là 2 hóa chức của phenol hay alcol trong cùng 1 phân tử phản ứng với nhau cho ether), ether ngoại, lacton, acid, ceton nhưng đặc biệt không có ester.

5.2.3. Tính chất

• Lý tính

- Hình thể: đặc, kết tinh được tại nhiệt độ thường.

- Độ tan: khó tan trong nước, riêng codein dễ tan hơn, tan ít trong cồn 50⁰. Các muối tự nhiên của alcaloid thuốc phiện đều có thể tan trong nước trừ narcotin.

- Năng suất quay cực: trừ papaverin và narcein không có carbon bất đối còn các alcaloid khác đều có khả năng quay cực.

• Hóa tính

- Hóa tính nitơ: tất cả đều có 1 nitơ bậc 3, là những base yếu có thể đẩy ra khỏi muối của chúng với acid bằng Na₂CO₃, NaHCO₃, kết hợp với acid tạo muối.

- Hóa tính của oxy: nhóm hydroxy của phenol và alcol có thể ester hóa và cho dẫn xuất chữa bệnh rất quý, nhóm -OH phenol làm cho morphin có thể tan trong hydroxyd của kim loại kiềm và kiềm thổ.

5.2.4. Dược lực tính và công dụng

Nhóm 1 gồm có morphin, codein, narcein tác dụng vào hệ thần kinh trung ương, làm tê liệt cảm giác, nhất là cảm giác đau đớn, alcaloid còn gây ngủ mạnh với mức độ khác nhau tuỳ theo từng alcaloid. Morphin giảm đau gây ngủ mạnh, được dùng trong những trường hợp đau nhiều như: ung thư, cơn đau sỏi mật, sỏi thận, chứng đau thắt tim ...

Codein và narcein giảm đau, gây ngủ nhẹ, tác dụng vào trung tâm cảm giác ho nên được dùng làm thuốc ho.

• Nhóm morphin:

Alcaloid chính là morphin chiếm khoảng 5-15%, monometylether của nó là codein có trong nhựa thuốc phiện khoảng 0,9-6,5%. Người ta nhận thấy trong nhựa thuốc phiện tỷ lệ morphin cao thì tỷ lệ codein thấp và ngược lại tỷ lệ morphin thấp thì tỷ lệ codein cao. Trong ngành dược dùng khối lượng rất ít morphin, còn khoảng 80-90% chuyển hóa thành codein (bằng phương pháp methyl hóa những alcaloid còn lại gần như không được sử dụng làm thuốc), riêng thebain có thể dùng để tổng hợp codein.

• Nhóm benzylisoquinolin:

Quan trọng nhất là papaverin còn các alcaloid khác không có tác dụng chữa bệnh. Papaverin làm giảm co giật, tác dụng thẳng lên cơ trơn, được dùng để điều trị các cơn đau dạ dày, chống nôn, ho vì co giật, ỉa chảy trẻ con.

Narcotin gây co thắt nhẹ, làm dịu ho, trước đây dùng làm thuốc chữa ho.

Hiện nay được dùng làm nguyên liệu để tổng hợp kotarnin.

5.2.5. Sản xuất các alcaloid thuốc phiện

Quá trình tách các alcaloid của thuốc phiện bằng cách chiết với nước nóng chiết ngược dòng. Dịch chiết đậm đặc chuyển sang dạng alcaloid base bằng amoniac.

Quá trình tách các alcaloid của thuốc phiện rất phức tạp, quá trình đó được giới thiệu trong hình 17.3.

Phương pháp sản xuất morphin hydroclorid:

Theo sơ đồ hình 17.4, từ nhựa thuốc phiện chúng ta mới tách được morphin, còn các alcaloid khác chưa thu hồi được.

Ngoài ra morphin còn được điều chế bằng phương pháp trao đổi ion từ vỏ quả thuốc phiện chưa chích nhựa, với tỷ lệ 0,5-0,9% morphin. Sơ đồ quy trình được mô tả ở hình 17.5.

www.duoclieu.org

Chiết xuất alcaloid họ Cà

5.1. Chiết xuất alcaloid họ Cà

5.1.1. Đại cương

Họ cà là một họ lớn gồm khoảng 1200 cây, có loại dùng để ăn, có loại độc dùng trong kỹ nghệ, có loài dùng làm thuốc. Các loài độc chứa rất nhiều alcaloid ta có thể chia chúng ra thành 3 nhóm chính:

• Nhóm alcaloid không có oxy:

Gồm có 5 alcaloid pyrolidin, nicotelin, anabazin, nicotyrin, nicotin. Nicotin là một alcaloid của nhiều loại thuốc lá, và có tỷ lệ thấp nhất thay đổi từ 0,6-0,8%.

Là một alcaloid lỏng sánh như dầu, độc cho tim và não. Dùng để tổng hợp acid nicotinic chế tạo vitamin PP. Ngoài ra có thể dùng để diệt sâu bọ phá hoại cây cối.

• Nhóm alcaloid có oxy:

Gồm 7 alcaloid: atropin, hyoscyamin, pseudo hyoscyamin, atropamin, benladonin, methelsidin, scopolamin.

Nhóm này rất quan trọng vì có nhiều alcaloid dùng làm thuốc.

Atropin, hyoscyamin, scopolamin là 3 alcaloid quan trọng. Cả 3 alcaloid này đều có khung tropan, atropin và hyoscyamin là este của 1 alcol đặc biệt là tropanol và acid tropic còn scopolamin là este của scopinol và acid tropic.

Trong y học scopolamin dùng ở dạng hydrobromid

• Nhóm alcaloid-glycosid:

Solanin là một alcaloid-glycosid, nó có nhiều tính chất tương tự như saponin. Đem thuỷ phân solanin ta thu được 1 phần alcaloid và 3 phần đường:

C₄₅H₇₃O₁₅N -> C₂₇H₄₃ON + C₆H₁₂O₆+C₆H₁₂O₆ + C₆H₁₂O₅

Solanidin

Solanidin chỉ gặp trong một số cây thuốc loài Solanum cụ thể trong mầm khoai tây, nó khá độc nên khi ăn khoai tây đã mọc mầm phải khoét bỏ hết mầm. Trước đây solanin được sử dụng làm thuốc trừ sâu.

5.1.2. Tính chất của nhóm alcaloid có nhân tropan

* Lý tính:

Trạng thái: Đều ở trạng thái rắn tại nhiệt độ thường, đều kết tinh được, tất cả đều kết tinh không ngậm nước trừ scopolamin kết tinh với 1 phân tử nước.

Độ tan: ít tan trong nước (scopolamin dễ tan hơn), dễ tan trong cồn và trong cloroform.

Độ chảy: Hyoscyamin 108,5⁰C

Atropin 115⁰C - 117⁰C

Scopolamin 590C

Năng suất quay cực: Trừ atropin là racemic còn lại là tả tuyền.

* Hóa tính:

Hóa tính của amin bậc ba: Vì có amin bậc ba nên mang lại tính kiềm cho phân tử, làm đỏ phenolphtalein, làm xanh giấy quỳ và tạo muối với các acid.

Hóa chức của oxy (ester): Có thể thuỷ phân để cho tropanol và acid tropic.

Nếu thuỷ phân ở 1300C với nước, phản ứng yếu, không hoàn toàn. Nếu sử dụng HNO3 đặc, ở nhiệt độ thường thì xảy ra từ từ. Nếu dùng NaOH và đun sôi phản ứng mạnh.

Đồng phân hóa: Hyoscyamin đem đốt trong chân không ở 1100C hoặc hòa tan trong cồn chứa 10% NaOH, hoặc đun sôi với cồn 2-3 ngày với ống sinh hàn ngược thì sẽ biến thành atropin.

Atropin đem hòa tan vào H2SO4 đặc và đổ dung dịch này vào nước thì atropin mất 1 phân tử nước để thành atropamin.

5.1.3. Dược lực tính

- Atropin và hyoscyamin đều có tác dụng ức chế hệ thần kinh phó giao cảm.

- Làm giãn đồng tử.

- Kháng bài tiết, kìm hãm sự hoạt động của các tuyến nước bọt, mồ hôi, tuyến tụy mật.

- Tăng nhịp tim.

- Giảm co giật, làm tê liệt các cơ trơn.

- Giảm hô hấp.

- Hyoscyamin có tác dụng như atropin nhưng độc hơn, làm giãn đồng tử mạnh hơn. Chúng được dùng trong khoa chữa mắt, đau dạ dày, trợ tim, giảm co giật.

- Hyoscin (scopolamin) có tác dụng an thần mạnh gây ngủ, gây mê.

Muối hydrobromid của nó được dùng phối hợp với morphin (gây ngủ), cloroform gây mê).

5.1.4. Nguồn gốc thiên nhiên

Những alcaloid kể trên có trong nhiều loại cây thuộc họ Cà như hyoscyamin có nhiều trong cây hyoscyamus, và trong cây Atropa benladona.

Ngoài ra, còn có trong một số loài Cà khác nhưng với tỷ lệ thấp hơn. Trong lá Atropa benladona có từ 0,2-1,2%, rễ từ 0,45- 0,85%, hoa từ 0,5-0,65% và hạt khoảng 0,8% alcaloid, chủ yếu là hyoscyamin. Trong Atropa benladona hyoscyamin là alcaloid chủ yếu nhưng vì dưới tác dụng của nhiệt dễ biến thành dạng racemic tức là atropin, vì vậy trước đây người ta tưởng thành phần chủ yếu của Atropa benladona là atropin. Atropa benladona mọc nhiều ở Nam Âu, Tây á và Bắc Phi. Được trồng ở nhiều nước như Liên Xô cũ, Anh, Pháp, ấn Độ, ở Việt Nam chưa tìm thấy loài này.

Scopolamin là alcaloid chủ yếu của cây Cà độc dược (Datura metel) với tỷ lệ khoảng 0,24%. Trong Datura metel ngoài scopolamin còn có một ít hyoscyamin. Loài cây này mọc hoang ở Việt Nam, Lào, Campuchia. Ngoài ra còn có ở Trung Quốc, ấn Độ, Malaysia...

Nhân dân ta thường dùng lá khô thái nhỏ hút hay xông để chữa hen.

Trong kháng chiến Cà độc dược đã hoàn toàn thay thế cho Atropa benladona thấy kết quả tốt.

Dạng dùng: Cồn thuốc 1/10 (người lớn 0,5-3 g, trẻ em 0,1 g)

Sirô có 50g cồn trong 1 lít (10-60 g cho người lớn, trẻ em mỗi tuổi 2 g).

5.1.5. Phương pháp chiết xuất

a. Sản xuất hyoscyamin sulfat

• Chiết hyoscyamin:

Rễ benladon được tán thành bột, đem chiết ngược dòng trong 4 bình. Mỗi bình 450 kg bột và khoảng 1000 lít methanol, sau 2 giờ rút dịch chiết ra.

Cất thu hồi methanol: dịch chiết rút ra được cất thu hồi methanol đến còn 1/5 thể tích thu được dạng cao lỏng.

Tinh chế: Cứ 200 kg cao cho thêm vào 200 kg diclomethan 400 lít nước và 1,5 lít HCl đặc, khuấy mạnh trong 80 phút cho alcaloid chuyển sang dạng hydroclorid tan trong nước. Chuyển hỗn hợp dung dịch hydroclorid alcaloid và diclomethan vào thiết bị phân ly. Để yên 1 đêm diclomethan sẽ lắng xuống, mang theo một số tạp chất và chất màu.

Gạn lấy pha nước. Cứ 200 kg dung dịch cho 200 kg diclomethan và 2 lít amoniac mở máy khuấy 15 phút. Để phân lớp, gạn lấy pha dung môi hữu cơ.

Chuyển dạng muối-base nhiều lần, sau đó pha dung môi hữu cơ được cất thu hồi dung môi. Dịch cô đậm đặc để ở nhiệt độ phòng 24 giờ hyoscyamin sẽ kết tinh, lọc thu được hyoscyamin thô.

• Sản xuất hyoscyamin sulfat:

Hyoscyamin thô hòa tan trong methanol khan ở nhiệt độ phòng và lọc qua than hoạt ở lạnh.

Dung dịch này được làm lạnh đến -50C và trung hòa với một dung dịch lạnh H₂SO₄trong methanol.

Điều chỉnh pH dung dịch bằng H₂SO₄ (thử bằng giấy quỳ).

Dung dịch trung tính được xử lý với than hoạt ở lạnh và bốc hơi dưới chân không tại nhiệt độ thấp. Hyoscyamin sulfat sẽ kết tinh từ cặn sau khi thêm vào aceton và để yên. Nếu nguyên liệu tách ra giống như dầu, thêm vào 1 ít methanol thì kết tinh thực hiện dễ dàng hơn. Kết tinh lại nếu thấy cần thiết hoặc xử lý với than hoạt trong dung dịch methanol ở lạnh (dung dịch 10%) như trên.

b. Sản xuất atropin sulfat

• Sản xuất atropin:

Tinh chế: Hoà tan hyoscyamin thô trong methanol thành dung dịch 10%, thêm vào đó 1-2% than hoạt, đun sôi, lọc rửa than bằng 1 lượng nhỏ methanol nóng. Dung dịch thu được dùng để racemic hóa thành atropin.

Racemic hóa: Dung dịch trên được đun sôi có sinh hàn ngược với 1-2% (trọng lượng) phenol trong 36 giờ, thử hoạt tính quang học xem hyoscyamin đã chuyển hết thành atropin chưa, nếu chưa hết thì phải làm thêm 1 thời gian nữa (cách thử: lấy khoảng 2 g alcaloid lắc kỹ với dung dịch 50 ml HCl 1N, lọc qua than hoạt, thử hoạt tính quang học phải không có, nếu có tức là racemic hoá chưa tốt). Phải chú ý rằng nguyên liệu thô ở đây chỉ có khoảng 75% hyoscyamin.

Dung dịch nóng atropin lại được xử lý với than hoạt. Dịch lọc được bốc hơi dưới áp suất giảm (62,5 mmHg) cho đến khi thu được dung dịch đậm đặc sánh như sirô, thêm vào dung dịch đậm đặc này khi nó còn nóng đồng lượng thể tích aceton, atropin sẽ kết tinh lọc lấy tinh thể, rửa tinh thể bằng aceton để loại hết chất màu. Tải ra khay và sấy.

Atropin này dùng làm nguyên liệu điều chế atropin sulfat chưa đạt atropin tinh khiết hóa học.

• Tinh chế chuyển dạng atropin sulfat: 12 kg atropin thô được hòa tan trong 50 lít methanol khan, lọc nóng với 82g than hoạt, rửa than bằng 4 lít methanol nóng.

Dịch lọc để yên trong bình thép không gỉ dung tích 100 lít. Dung dịch này được làm lạnh bằng nước đá và muối hay dung dịch nước muối từ tủ lạnh (chú ý tránh làm bắn nước muối vào dung dịch atropin) và khuấy tốt bằng que khuấy thủy tinh hoặc thép không gỉ. Duy trì nhiệt độ ở -50C.

• Điều chế dung dịch H₂SO₄:

Dung dịch này phải được điều chế trước khi dùng khoảng 12 giờ, tốt nhất là dự trữ ở gần điểm đông đặc. Phương pháp điều chế dung dịch này như sau:

Nhỏ từ từ 1050 ml H₂SO₄ đặc vào 8-9 lít methanol đã để lạnh và khuấy cẩn thận. Phải duy trì dung dịch tại nhiệt độ đó.

• Tạo muối atropin sulfat:

Nhỏ từ từ dung dịch H₂SO₄ này vào trong dung dịch atropin cho đến khi hỗn hợp phản ứng chuyển giấy quỳ xanh sang màu hồng nhẹ là được.

Tiếp tục khuấy dung dịch trong 80 phút. Phải duy trì nhiệt độ phản ứng tại -50C (mất khoảng 6 giờ).

• Kết tinh atropin sulfat:

Dung dịch atropin sulfat được xử lý với 80 g than hoạt ở nhiệt độ 50-60⁰C và lọc. Dung dịch lọc đem bốc hơi ở áp suất thường đến khi còn 1/2 thể tích.

Sau đó bốc hơi tại áp suất giảm đến độ sirô, thêm vào 800 ml methanol và khuấy. Sau đó thêm vào 5 lít aceton và khuấy đều. Atropin sulfat kết tinh.

Làm lạnh trong nhiều giờ. Lọc, bánh lọc được rửa kỹ với aceton cho đến khi hết màu. Tải ra khay và sấy.

Atropin thu được như vậy thường trắng; không có tác dụng quang học và có điểm chảy đúng.

c. Sản xuất scopolamin hydrobromid

• Chiết xuất scopolamin từ Datura metel (phần chiết được thực hiện như mục chiết hyoscyamin).

Một số tác giả khuyên nên dùng Na₂CO₃ hay NaHCO₃ để kiềm hóa trước, như vậy có thể loại trừ được sự phá hủy liên kết oxy trong scopinol và đồng thời có thể giảm đến mức tối thiểu quá trình racemic hóa thành atroscin.

• Chuyển dạng scopolamin hydrobromid

Scopolamin thô hòa tan trong 3 phần thể tích aceton, dung dịch được làm lạnh tốt. Thêm vào đó dung dịch đậm đặc HBr 48% trong nước cho đến khi phản ứng acid nhẹ, thử bằng giấy quỳ (chú ý làm lạnh tốt). Thêm vào 1 lượng aceton, để lạnh qua đêm, scopolamin hydrobromid sẽ kết tinh với 1 phân tử nước. Lọc rửa bằng alcol, sấy tại nhiệt độ phòng. Nước mẹ chứa cả scopolamin và atroscin hydrobromid. Nếu tiếp tục bốc hơi tại áp suất giảm thu thêm được scopolamin hydrobromid.

Quá trình điều chế scopolamin từ Datura metel có thể tóm tắt theo sơ đồ ở hình 17.2.

www.duoclieu.org