武漢大學天然產(chǎn)物的提取奎寧

研究的意義和必要性研究對象及其歷史現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢主要成分的提取分離流程分析方法市場調(diào)研及經(jīng)濟技術(shù)分析1現(xiàn)在是1頁\一共有42頁\編輯于星期一研究的意義和必要性金雞納(Cinchona)是茜草科屬木本植物的總稱，因其用于瘧疾治療而受到重視。金雞納中含有30多種生物堿，多為奎寧及其奎寧類衍生物?？鼘幱糜谥委熀皖A防各種瘧疾。也有興奮子宮，抑制心肌和解熱鎮(zhèn)痛作用。由于提取單一，并且容易種植得到廣泛得重視。是治療瘧疾的主要藥物之一。2現(xiàn)在是2頁\一共有42頁\編輯于星期一奎寧在藥物方面的副作用，使得它在藥物方面發(fā)展受到挫折。近年來，人們在嘗試著用奎寧及其類衍生物作為分子印記，制備其它化合物，并且在這方面有很大的潛力。

3現(xiàn)在是3頁\一共有42頁\編輯于星期一奎寧的歷史（一）奎寧是從金雞納樹皮中提取出來的一種生物堿，曾是治療瘧疾的主要藥物。它的發(fā)現(xiàn)還有一段曲折的故事呢。很久以前，秘魯流行瘧疾，很多人因此喪生，但有一個印第安人部落卻很少患瘧疾，偶爾有人患了瘧疾，他們也能很快治愈。原來，他們習慣用一種樹葉浸水代茶飲。一旦有人患了瘧疾，他們用那種樹的皮研末沖服，就能很快治愈。因此，他們把那種樹奉為“生命之樹”，并對外嚴守機密。首領規(guī)定，誰向外泄露了這個秘密，就要殺頭?？鼘幨侨绾伟l(fā)現(xiàn)的劉國應家庭醫(yī)生報200584現(xiàn)在是4頁\一共有42頁\編輯于星期一17世紀，秘魯總督、西班牙人康托伯爵的夫人安娜染上了瘧疾，生命垂危。安娜的女仆人祖瑪正來自那個印第安部落。眼看著自己的女主人將被瘧疾奪去生命，祖瑪心里非常難過。于是，她偷偷地把那種樹皮粉摻到安娜的食物中。不巧的是，她剛用了幾次，就被伯爵發(fā)現(xiàn)了。伯爵以為祖瑪要毒死他的妻子，決定燒死她?？蓱z的祖瑪有口難言，只好等待死亡的降臨。就在這危急的關(guān)頭，安娜的病卻痊愈了，祖瑪因此而得救。打那以后，西班牙人才知道那種樹皮能夠治療瘧疾。因為安娜的全名叫安娜*金雞納，故植物學家就將那種植物取名為“金雞納”樹。5現(xiàn)在是5頁\一共有42頁\編輯于星期一奎寧的歷史（二）18世紀初，瑞典科學家來到秘魯，把金雞納種子帶回本國種植，并從樹皮中提取出一種抗瘧疾的有效成分──奎寧（“奎寧”是秘魯語樹皮的音譯）。300年來，奎寧在全球究竟挽救了多少病人的生命現(xiàn)已無法計算。直到現(xiàn)在，它仍應用于臨床?？鼘幨且环N抗瘧藥,能抑制或殺滅良性瘧(間日瘧、三日瘧)及惡性瘧原蟲的紅內(nèi)期,能控制瘧疾癥狀,有解熱、子宮收縮作用?？鼘幨侨绾伟l(fā)現(xiàn)的劉國應家庭醫(yī)生報200586現(xiàn)在是6頁\一共有42頁\編輯于星期一金雞納樹來自百度圖吧及/ias/database/Cinchonapubescens.html7現(xiàn)在是7頁\一共有42頁\編輯于星期一奎寧的結(jié)構(gòu)化學名：6-甲氧基-a-(5-乙烯基-2-奎寧環(huán)基)-4-喹啉甲醇；英文名：6-Methoxy-a-(5-vinyl-2-quiniclidinyl)-4-quinolinemethanol.8現(xiàn)在是8頁\一共有42頁\編輯于星期一奎寧的種植源產(chǎn)地：南美洲現(xiàn)主要產(chǎn)地：印尼、印度、我國臺灣、海南島和云南等地也有出產(chǎn)。坦桑尼亞、赫勒那、法屬波利尼西亞、加拉帕格斯群島、夏威夷

該植物可以提煉抗瘧疾藥物奎寧，通過風傳播種子，生長在海拔300-3000米的范圍內(nèi)。生長迅速，能快速占領沒有樹木的土地。草叢和灌木的生物多樣性迅速衰減，只有少數(shù)植物能在奎寧樹下生長。/ias/database/Cinchonapubescens.html9現(xiàn)在是9頁\一共有42頁\編輯于星期一金雞納樹品種(1)黃金雞納(C.calisayaWedd.)原產(chǎn)秘魯南部和波利維亞海拔1,050-1,500米的原始森林?？僧a(chǎn)厚而白的黃金雞納樹皮或秘魯樹皮。第二次世界大戰(zhàn)時收集的野生種可產(chǎn)奎寧3.3%-5.3%，可結(jié)晶的植物堿總量占4.5-6.2%，最好的達7.14%.(2)萊氏金雞納(C.LedgerianaMo-ensex.Trenlen)可能是高產(chǎn)的黃金雞納樹的變種，也有人認為是黃金雞納、紅金雞納的雜交種，栽植最普遍?？僧a(chǎn)奎寧14-16%(3)紅金雞納(C.succirubraPav.ex.Klotzscli.)樹皮奎寧含量較低，屬于最易栽植和抗性最強的一種，在印尼用作砧木。故一般選取萊式金雞納樹作為原料。國外金雞納的生產(chǎn)概況魏美慶李元氏編譯10現(xiàn)在是10頁\一共有42頁\編輯于星期一奎寧的性質(zhì)又名金雞納霜，雞納堿。白色顆粒狀或微晶性粉末，微風化性。無臭，味微苦。熔點173～177℃。微溶于水和甘油，易溶于乙醇，氯仿，溶于稀酸、稀氨水中。為金雞納樹皮中存在的主要生物堿?？捎善錁淦ぶ刑崛』蛘咭蚤g羥基苯甲醛與2-氨基乙醛為原料制得?？鼘帪槎獕A，其中奎核堿上的氮原子的堿性較強(pka=8.8)，而奎啉環(huán)的氮原子堿性較弱(pka=4.2)。臨床上使用的鹽有兩種，即硫酸鹽和二鹽酸鹽，硫酸鹽難溶于水，多制成片劑。二鹽酸鹽水溶性大，可制成注射劑。藥物化學尤啟冬、彭司勛化學工業(yè)出版社11現(xiàn)在是11頁\一共有42頁\編輯于星期一奎寧的藥效奎寧是喹啉類衍生物，能與瘧原蟲的DNA結(jié)合，形成復合物，抑制DNA的復制和RNA的轉(zhuǎn)錄，從而抑制原蟲的蛋白合成，作用較氯奎為弱。另外，奎寧能降低瘧原蟲氧耗量，抑制瘧原蟲內(nèi)的磷酸化酶而干擾其糖代謝?？鼘幰惨鸠懮啬?，但發(fā)展緩慢，很少形成大團塊，并常伴隨著細胞死亡。在血液中，一定濃度的奎寧可導致被寄生紅細胞早熟破裂，從而阻止裂殖體成熟。不能根治良性瘧，長療程可根治惡性疾，但對惡性瘧的配子體亦無直接作用，故不能中斷傳播。奎寧對心臟有抑制作用，延長不應期，減慢傳導，并減弱其收縮力。12現(xiàn)在是12頁\一共有42頁\編輯于星期一藥動學口服后吸收迅速而完全。蛋白結(jié)合率約70％。吸收后分布于全身組織，以肝臟濃度最高，肺、腎、脾次之，骨骼肌和神經(jīng)組織中最少。一次服藥后l～3小時血藥濃度達到峰值，T1/2為8.5小時。奎寧于肝中被氧化分解，迅速失效，其代謝物及少量原形藥(約10％)均經(jīng)腎排出，服藥后15分鐘即出現(xiàn)于尿中，24小時后幾乎全部排出，故奎寧無蓄積性。13現(xiàn)在是13頁\一共有42頁\編輯于星期一奎寧的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢副作用當每日用量超過1g可出現(xiàn)金雞納反應：為惡心、嘔吐、頭痛、耳鳴、視力及聽力減退。亦可引起皮疹、哮喘、血管神經(jīng)性水腫、瘙癢等過敏性反應。

BackgroundInchildrenwithfalciparummalaria,quinineadministeredrectallymaybeeasiertouseandlesspainfulthanintramuscularorintravenousadministration.However,itmaybelesseffective.COCHRANEDATABASEOFSYSTEMATICREVIEWS(1):Art.No.CD004009.pub2200514現(xiàn)在是14頁\一共有42頁\編輯于星期一Wedetectednodifferenceintheeffectonparasitesandclinicalillnessforintrarectalquinine,butmosttrialsweresmall.Painmaybelesswithintrarectalquinine.Furtherlargertrials,inpatientswithseveremalariaandinadults,arerequiredbeforetheintrarectalroutecanberecommended由于青蒿素需求存在剛性，在世界衛(wèi)生組織的大力推動下，奎寧可能在2008年將全部停用。要使奎寧更有競爭力度，必須使它在副作用方面得到改善。也可以奎寧和其他藥物（如四環(huán)素）的復方的結(jié)合，其效果對惡性瘧原蟲十分有效。15現(xiàn)在是15頁\一共有42頁\編輯于星期一主要成分奎寧的主要成分就是左邊所示6-甲氧基-a-(5-乙烯基-2-奎寧環(huán)基)-4-喹啉甲醇；16現(xiàn)在是16頁\一共有42頁\編輯于星期一生物堿的提取方法*

由于各種生物堿的結(jié)構(gòu)不同，性質(zhì)各異，提取分離方法也不盡相同，主要是根據(jù)生物堿的溶解度而定。生物堿大都能溶于氯仿、甲醇、乙醇等有機溶劑，除季銨堿和一些分子量較低或含極性基團較多的生物堿外，一般均不溶或難溶于水，而生物堿與酸結(jié)合成鹽時則易溶于水和醇。基于這種特性，可用不同的溶劑將生物堿從中藥中提出，常用的提取溶劑有下列3種：

17現(xiàn)在是17頁\一共有42頁\編輯于星期一（1）非極性溶劑：樣品先用10%氫氧化銨溶液濕潤，使中草藥中與酸結(jié)合成鹽的生物堿呈游離狀態(tài)，然后用氯仿或乙醚等提取，一些與酸結(jié)合比較穩(wěn)定的生物堿鹽類和鞣酸鹽或堿性較強的生物堿鹽等，氫氧化銨不能將其完全分解，可用碳酸鈉、碳酸氫鈉、氫氧化鈣或氧化鎂，甚至氫氧化鈉堿化，這個方法的缺點是不能提出水溶性生物堿。（2）極性溶劑：極性較大的生物堿可用中性甲醇、乙醇、酸性甲醇、乙醇、酸水（常用0.1%～1%鹽酸、硫酸、乙酸、酒石酸等）以及緩沖液等進行提取，該方法較簡便，但提出的雜質(zhì)較多，需進一步凈化。

18現(xiàn)在是18頁\一共有42頁\編輯于星期一

（3）混合溶劑：用不同極性的溶劑按不同比例混合，可以較好地進行提取，如麥角用氯仿：甲醇：氫氧化銨（90:9:1），百部、粉防已用乙醚氯仿：乙醇：10%氫氧化銨溶液（25:8:25:1）等水溶性生物堿還可采用與生物堿沉淀試劑如雷氏鹽（硫氰化鉻銨）、磷鎢酸等生成不溶的復鹽而從水溶液中析出。生物堿與雷氏鹽生成的沉淀可溶于丙酮，再通過陽離子交換樹脂，用氫氧化銨洗脫即得游離的生物堿，生物堿與磷鎢酸生成的沉淀可與固體碳酸鉀研磨使干燥，再用無水乙醇熱提。

19現(xiàn)在是19頁\一共有42頁\編輯于星期一實際上，每種分析法的建立都要對上述三類溶劑作比較，以優(yōu)選出最佳提取溶劑。生物堿的提取方法，常用的有冷浸、滲漉、超聲波、索氏提取、熱回流提取，由于中藥分析所涉及到的大部分內(nèi)容是有機化合物微量分析，故需要的樣品量很少，因此，實際上是少量樣品與大量提取溶劑，加上樣品又經(jīng)粉碎過篩，常常冷浸提取液中被測組分濃度與提取液中粉碎的樣品內(nèi)所含被測組分相當，即能提取完全。為了使提取更完全，也常常對上述方法進行組合如冷浸-滲漉，冷浸-超聲波，冷浸-索氏提取，冷浸-熱回流提取，因冷浸、冷浸-超聲波提取操作簡便，故使用較多，必要時，要對上述方法作比較，以優(yōu)選出最佳提取方法。*植物化學高錦明科學出版社200320現(xiàn)在是20頁\一共有42頁\編輯于星期一工藝詳盡流程*（一）21現(xiàn)在是21頁\一共有42頁\編輯于星期一工藝詳盡流程*（二）*天然產(chǎn)物化學工業(yè)出版社2000年22現(xiàn)在是22頁\一共有42頁\編輯于星期一主要成分的提取之傳統(tǒng)方法*1.金雞納粉的處理用錘磨機磨碎樹皮，將所得的金雞納粉和石灰及堿放入拌合機處理24小時后，這種混合物就可以提煉生物堿。2.生物堿得提煉把混合物、重油和水放入傾斜的蒸煮鍋中煮沸、攪拌，而后將重油潷析（通過把固體物質(zhì)擋住從而將液體倒掉,這種從液體中分離固體的方法稱為潷析.）出來，趁熱過濾，任其冷卻以使生物堿水化物沉積?；厥盏弥赜涂梢韵麓问褂?。生物堿水化物經(jīng)稀硫酸溶解而變成酸式硫酸奎寧。把這種混合物煮沸，用蒸汽射流攪拌，經(jīng)澄清和潷析后，再用虹吸管將酸式硫酸奎寧溶液吸出，并過濾。這樣提煉一次需要三天。*國外金雞納的生產(chǎn)概況魏美慶李元氏編譯23現(xiàn)在是23頁\一共有42頁\編輯于星期一3.中和和沉淀已知熱的硫酸奎寧經(jīng)渦輪式攪拌機攪拌，用氫氧化鈉溶液中和而成粗堿性硫酸奎寧，然后加動物炭黑脫色。這種粗堿性硫酸奎寧熱溶液，經(jīng)毛織物濾袋，裝入容器冷卻、沉淀，然后脫水、凈化和干燥。24現(xiàn)在是24頁\一共有42頁\編輯于星期一主要成分提取之超聲波提取奎寧超聲波是一種高頻機械波。在有機物降解和天然物的有效成分提取等方面已有一定應用。超聲波提取速度快，已被許多中藥分析過程選為供試樣品處理的手段。不過，超聲作用的時間和強度需要一系列實驗來確定。金雞納樹皮粉、堿液為溶劑、甲苯等混合，在26kHz，20W/cm2超聲波下進行反應15min-30min，關(guān)于準確數(shù)據(jù)還要實驗待定該方法現(xiàn)在還是有些不是很成熟！所以該方面的論文暫時還很少！25現(xiàn)在是25頁\一共有42頁\編輯于星期一相似方法（一）*金雞納樹皮粉，加堿液堿化后，加甲苯提取完后，甲苯液濃縮，用硫酸液萃取后，調(diào)PH至六點五，硫酸奎寧沉出來了，過濾得到硫酸奎寧粗品。重結(jié)晶得到硫酸奎寧精品。但濾液里還含有其它三個重要生物堿，辛可寧，奎尼丁，辛可尼丁。26現(xiàn)在是26頁\一共有42頁\編輯于星期一相似方法（二）*取干燥的金雞鈉樹皮粉碎，用消石和燒堿水溶液濕潤，然后用乙醇浸泡提取。乙醇提取液加硫酸調(diào)pH至6-6.5，減壓蒸發(fā)濃縮，同時回收乙醇。濃縮液經(jīng)硫酸；燒堿處理，活性炭脫色，結(jié)晶得到粗品，再經(jīng)精制而得成品。對干燥金雞納樹皮計，總收率為2%。*化工辭典第四版王箴主編化學工業(yè)出版社27現(xiàn)在是27頁\一共有42頁\編輯于星期一分離方法*（一）層析條件：層析柱BondapakC18，30cm*4mm,流動相甲醇-水-醋酸(25:75:1)[分離辛可寧和辛可寧定時則用(20:8:1)]。壓力3000psi（磅/平方英寸），流速1.5ml/分，紫外檢測器254nm。*金雞納生物堿藥物的反相高效液相層析法JohostonMAJChromatogr1980,189(2);24128現(xiàn)在是28頁\一共有42頁\編輯于星期一測定方法：精密稱取硫酸奎尼丁20片的重量，研成細粉，再稱取大約相當于50mg硫酸奎尼定的細粉于100ml量瓶中，加一定量甲醇-水-硫酸（80：20：1），搖蕩15分鐘后，稀釋至刻度。吸取此液10ml于50ml量筒中，加內(nèi)標液（100mg茶堿溶于100ml流動相混合液中）5ml，然后用上述溶劑稀釋至刻度，取此溶液進行高效液相層析，由內(nèi)標法求的含量*金雞納生物堿藥物的反相高效液相層析法JohostonMAJChromatogr1980,189(2);24129現(xiàn)在是29頁\一共有42頁\編輯于星期一上述文章的實驗一般需要三十分鐘，本來這篇文章附錄金雞納生物堿的分離層析圖譜，但由于文獻是1981年的，查了很多資料都沒有找到。Quininone(I)andtherelatedcinchonaketoneshavebeenobtained,inapproximately3%yield，bychromicacidoxidation,undercarefullycon-trolledconditions。JOURNALOFTHEAMERICANCHEMICALSOCIETY30現(xiàn)在是30頁\一共有42頁\編輯于星期一分離方法（二）MIP-HPLC（高效液相色譜）固定相的應用Malsui：金雞鈉堿作印跡分子。2-（三氟甲烷）丙烯酸為單體，分離出金雞尼丁、金雞寧、奎寧、奎尼丁。有關(guān)這方面的研究文獻報道不是很詳細，僅在有的文獻中稍微提及，但這也會給我們在以后研究奎寧的分離提供很好的依據(jù)，而且發(fā)展前途良好！31現(xiàn)在是31頁\一共有42頁\編輯于星期一分析方法*

１％釩酸銨的濃硫酸溶液＋Mandeline緩沖液→奎寧顯示橙色*植物化學高錦明科學出版社2003年關(guān)于分析方法，我覺得其實應該有更好的分析方法，這里只呈現(xiàn)一條分析檢測得方法。下面是一外文關(guān)于奎寧的分析32現(xiàn)在是32頁\一共有42頁\編輯于星期一測定Thecompositionofamixtureofquinine(orquinidine)andcinchonine(orcinchonidine)canbedeterminedaccuratelyfromtheopticaldensityat316and348nmofasolutionofthemixturein0.1nhydrochloricacid.Amixtureofallfouralkaloidsbehavesspectrophotometricallyasasimpletwo-componentmixtureandthequinineplusquinidineandthecinchoninepluscinchonidinecontentofthemixturecanbedeterminedinthesameway.Thespectrophotometricmethodisalsoapplicabletotheanalysisofmixturescontainingtheso-calledamorphouscinchonaalkaloids.Asimple,rapidmethodforthedeterminationofthetotalalkaloidsincinchonabark,basedonthisfact,maybeusedtodeterminethetotalalkaloidcontentandtheamountofquinine-typealkaloidsinthebark.Thelattervalueshouldbeareasonablyreliableestimateofthequininecontent.33現(xiàn)在是33頁\一共有42頁\編輯于星期一結(jié)果34現(xiàn)在是34頁\一共有42頁\編輯于星期一市場調(diào)研（一）由于奎寧在副作用方面一直是令醫(yī)學界頭痛得問題，它的副作用在生活中越來越多，使得人們開始尋找可代替的藥物.要使奎寧的市場占有率得到提高，必須改進藥物主要作用點，即可以采用配合使用藥物（奎寧和四環(huán)素的復方的結(jié)合）。而且可以在催化等方面或者其他方面加強奎寧的應用率。35現(xiàn)在是35頁\一共有42頁\編輯于星期一市場調(diào)研（二）青蒿素的出現(xiàn)*奎寧的化學結(jié)構(gòu)復雜，欲以人工方式合成的作法似乎不切實際。但是，多種簡單的抗瘧藥在二次世界大戰(zhàn)期間已開始生產(chǎn)，而尋找新抗瘧劑的工作也不斷地進行。其中較具代表性的化合物是氯喹、撲瘧喹啉、甲氟喹啉，它們都有喹啉環(huán)，但此單元結(jié)構(gòu)并非呈現(xiàn)藥性所必須。氯喹曾被廣泛使用，只是對它有抗藥性的瘧原蟲已相當多。甲氟喹的優(yōu)點是效期長，在血漿中的半衰期有16天，病人每周服一粒藥丸即可。而惡性瘧疾原蟲最難對付，好在青蒿中發(fā)現(xiàn)的青蒿素可撲滅它，加上效果佳又無毒，已被視為抗瘧新武器。

*青蒿素提取技術(shù)研究進展李子穎李士雨齊向娟中藥研究與信息20024（2）36現(xiàn)在是36頁\一共有42頁\編輯于星期一經(jīng)濟技術(shù)分析有關(guān)經(jīng)濟技術(shù)分析數(shù)據(jù)還不是很詳細。由于奎寧藥效的副作用的出現(xiàn)，使得更多的業(yè)內(nèi)人士開始尋求新的可以代替奎寧的藥物（青蒿素等），在這方面使得奎寧作為抗瘧藥物的使用得到限制。但根據(jù)有關(guān)文獻奎寧作為分子印記*、催化劑載體*等方面有很大的發(fā)展?jié)摿Α?金雞納生物堿在手性分離中的應用楊亞娜張敏如中國醫(yī)藥工業(yè)雜志200637（8）*金雞納生物堿衍生手性雙胺配體的合成及其在不對稱氫轉(zhuǎn)移反應中的催化作用何煒,張邦樂,劉鵬,孫曉莉,張生勇催化學報200627(6)37現(xiàn)在是37頁\一共有42頁\編輯于星期一總結(jié)對于該課題我查了很多資料，不管是論文還是書本，對奎寧的研究相對較少。致使我的ppt有些差強人意，在某些方面做得不夠完美，這也是可能查不到文獻所致。分析原因有以下幾點：1.文獻太少2.專業(yè)所限3.時間有限38現(xiàn)在是38頁\一共有42頁\編輯于星期一【產(chǎn)地】上?！臼袌鰠⒖純r格】未知【規(guī)格】0.3g【劑型】片劑（糖衣）【貯藏】