m
BỘ Y TẾ
TRƯỜNG ĐAI HOC D ươc HÀ NÔI

ĐỖ THỊ HÀ
16. ý o p c
1'í' Tff
.\
IH Ư -V IE S
lĩ-c n k

NGHIÊN CỨU CHIẾT STRYCHNIN SULFAT BANG
ETHANOL
(KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Dược sĩK H O Ả 2000 - 2005)

- Ngưòi hướng dẫn: PGS. TS. Đỗ Hữu Nghị
- Nơi thực hiện:

Bộ môn Công nghiệp dược
Trường ĐH Dược Hà Nội

- Thòi gian thực hiện: Tháng 02 - 05/2005

HÀ NỘI, 05 - 200p f . rtt w @

&

Ị

v_

M

\U

-

Á


LỜI CẢM ƠN
Trong 3 tháng thực hiện khoá luận, vói sự giúp đỡ tận tình của các thầy cô
giáo và các bạn đã giúp tôi hoàn thành tốt khoá luận tốt nghiệp “ Nghiên cứu chiết
strychnin sulfat bằng ethanol
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới:
- PGS. TS. Đỗ Hữu Nghị
đã trực tiếp hướng dẫn tôi trong quá trình thực hiện khoá luận.
- Các thầy cô giáo trong bộ môn Công nghiệp Dược đã tạo điều kiện
giúp đỡ tôi trong quá trình thực nghiệm.

Hà Nội, ngày 28/05/2005.
SINH VIÊN
Đỗ Thị Hà


MỤC LỤC
Trang
CHÚ GIẢI CHỮVIÊT TẮT
ĐẶT VẤN ĐỀ

01


PHẦN 1 - TỔNG QUAN

02

1.1-C â y Mã tiền

02

1.1.1-

Đặc điểm thực vật

02

1.1.2- Phân bố và sinh thái

03

1.1.3 - Bộ phận dùng và thành phần hoá học

04

1.1.4-Ú n g dụng

05

1.2 -Strychnin

06


1.2.1- Công thức hoá học

06

1.2.2 - Tính chất

06

1.2.3 - Định tính, định lượng

08

1.2.4 - Tác dụng dược lý và ứng dụng

08

1 .3 -

09

Các phương pháp chiết xuất alcaloid

1.3.1-N guyêntắc chung

09

1.4 - Các phương pháp tách alcaloid dưới dạng tinh khiết

13


1 .5 - Chiết xuất strychnin từ hạt mã tiền

13

1.5.1 - Phương pháp chiết xuất strychnin ở Việt Nam

13

1.5.2 - Phương pháp chiết xuất strychnin trên thế giói

14

PHẦN 2 - THỰC NGHIỆM VÀ KẾT QUẢ

15

2.1 - Nguyên vật liệu và phương pháp thực nghiệm

15

2.1.1 - Nguyên vật liệu

15

2 .1 .2 -

15

Phương pháp thực nghiệm


2.2 - Kết quả thực nghiệm và nhận xét

22

2.2.1- Định lượng strychnin trong nguyên liệu hạt mã tiền

22

2.2.2 - Chiết xuất strychnin bằng ethanol

25

2.2.3 - Chiết xuất strychnin bằng dầu hoả

34


2.2.4 - Kiểm nghiệm thành phẩm strychnin sulíat

37

PHẦN 3 - KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT

40

3 .1 - Kết luận

40


3.2 - Đề xuất

40

TÀI LIỆU THAM KHẢO


CHÚ GIẢI CHỮVIẾT TẮT

- Bh

: Bão hoà

- Dd

: Dung dịch

- Dm

: Dung môi

- DĐVN: Dươc Điển Viêt Nam


ĐẶT VẤN ĐỀ
Alcaloid là một nhóm hợp chất thiên nhiên quan trọng về nhiều mặt, đặc biệt
trong lĩnh vực y học, chúng cung cấp nhiều loại thuốc có giá trị chữa bệnh cao và
độc đáo. Strychnin là một alcaloid được dùng trong điều trị với tác dụng chính là
kích thích thần kinh trung ương, mặc dù hiện nay strychnin ít được dùng trong điều
trị nhưng lại rất có ý nghĩa trong việc nghiên cứu cách tác dụng của các thuốc chống

co giật [6]. Hiện nay ở nước ta, xí nghiệp dược phẩm trung ương II đang chiết
strychnin bằng dầu hoả. Dung môi này có ưu điểm là chiết chọn lọc nên dịch chiết
rút ra sạch, dễ tinh chế và cho hiệu suất cao. Tuy nhiên do độ tan của strychnin
trong dung môi này rất thấp nên phải chiết nóng ở 100°c do đó đòi hỏi phải có thiết
bị chuyên dụng (nồi hơi, nồi chiết 2 vỏ), đồng thcd dầu hoả là dung môi dễ cháy.
Các điều kiện chiết xuất này không phải cơ sở nào cũng đáp ứng được. Trong
phương pháp chung để chiết alcaloid thì ngoài chiết alcaloid bằng dung môi hữu cơ
không phân cực còn có phương pháp chiết alcaloid bằng các dung môi phân cực
(nước hoặc các dung môi trộn lẫn vói nước). Ở Việt Nam, ethanol là dung môi rẻ
tiền, dễ kiếm. Ethanol có khả năng hoà tan alcaloid ở cả dạng base lẫn dạng muối.
Nhược điểm của ethanol là dung môi không chọn lọc với alcaloid, nó hoà tan nhiều
tạp chất khác như sắc tố, nhựa làm cho quá trình tinh chế khó khăn. Tuy nhiên hạt
mã tiền có thể sử dụng ethanol để chiết vì nó chứa ít tạp sắc tố, nhựa nên không ảnh
hưởng đến quá trình tinh chế. Mặt khác độ tan của strychnin trong ethanol rất cao,
nên có thể chiết ở nhiệt độ thường. Chúng tôi đặt vấn đề “nghiên cứu chiết
strychnin bằng ethanol” và so sánh với phương pháp chiết bằng dầu hoả để có thể
thực hiện chiết strychnin từ hạt mã tiền với các thiết bị đơn giản mà vẫn đảm bảo
hiệu suất chiết so vói chiết bằng dầu hoả. Mục tiêu của khoá luận là:
-

Nghiên cứu phương pháp chiết xuất strychnin sulíat bằng ethanol, xác định
các thông số chiết xuất: Độ cồn, nhiệt độ, thời gian.

-

So sánh hiệu suất chiết xuất strychnin sulíat bằng hai phương pháp chiết xuất
vói dm ethanol và dm dầu hoả.

1



PHẦN 1

TỔNG QUAN
1.1 - Cây Mã Tiền : Strychnos nux-vomica L.
1.1.1 - Đặc điểm thực vật:
+Strỵchnos nux - vomica L.\ Cây Mã tiền.
Cây gỗ, thân đứng, cao 5 - 12m. v ỏ màu xám có lỗ bì. Cành nhẩn, không có
móc, đôi khi có gai ở kẽ lá. Lá mọc đối, gốc tù đầu nhọn, dài 6 - 12m, rộng 3,5 8,5cm, nhẵn và dai, mặt trên xanh bóng có 5 gân hình cung nỗi rõ ở mặt dưới. Cụm
hoa hình ngù mọc đối ở đầu cành, có 1 - 2 đôi lá có lông mịn. Hoa nhỏ hình ống,
màu trắng hoặc vàng nhạt, có 5 cánh hoa hàn liền thành một ống dài 1 - l,2cm, nhị
5, dính ở phía trên ống tràng. Bầu hình trứng nhẵn. Quả thịt hình cầu, đường kính 3 5cm, vỏ cứng, nhẵn bóng, khi chín màu vàng cam chứa cơm quả màu trắng và 1 - 5
hạt hình đĩa dẹt, đường kính 2 - 2,5cm, dày 4 - 4,5mm, một mặt lồi, một mặt lõm có
lông mượt toả đều từ giữa ra màu xám bạc. [4, 6]
Mùa hoa: tháng 3 - 4 . Mùa quả: tháng 5 - 8 .
Ngoài cây Mã tiền (Strychnos nux-vomica L.) ở nước ta còn có một số loài mã
tiền dây leo thân gỗ khác:
♦ Strychnos vanprukii Craib. (= s. quadrangularìs Hill., s. nitida Gagnep.): mã
tiền cành vuông, dây vuông.
Dây leo, thân gỗ, dài 5 - 20m, có móc, xếp từng đôi một, vỏ thân màu nâu.
Cành non có 4 cạnh nhẵn. Lá hình mác, mọc đối, màu xanh bóng, dài 7 - 12cm,
rộng 2,5 - 5,5cm, gốc thuôn, đầu nhọn, có 3 gân, gân phụ nhiễu tạo thành mạng xít
nhau. Cụm hoa hình chuỳ dài 2 - 4cm, mọc ở kẽ lá. Hoa mẫu 5, tràng màu vàng
nhạt. Quả thịt hình cầu, đường kính 4 - 5cm, khi chín màu vàng cam có 1 - 6 hạt. [4,
7]
ềStrỵchnos ignatii Bergius (= s. hainanensỉs Merr et Chun): cây đậu gió, dây gió.
Dây leo, thân gỗ dài 5 - 20m, dựa vào cây khác bằng móc đơn ở kẽ lá. v ỏ thân
màu nâu hoặc xám nhạt, có nhiều lỗ bì. Cành tròn nhẵn. Lá mọc đối, hình trứng
hoặc thuôn, dài 6 - 17cm, rộng 3,5 - 7cm, đầu nhọn gốc tròn, hai mặt lá nhẵn có 3


2


gân toả từ gốc. Cụm hoa hình chuỳ mọc ở kẽ lá (thường ở những lá đã rụng) dài 2 2,5cm, cuống hoa có lông. Hoa mẫu 5, tràng màu trắng hoặc vàng nhạt. Quả hình
cầu, đường kính 6 - 20cm, khi chín màu vàng có 4 - 10 hạt, hình elip dẹt mặt lõm
mặt lồi, phủ lông dài màu vàng xám, mép hạt có một đường gờ nổi chạy vòng. [4, 7]
♦ Strychnos axilỉaries Coỉebr.: Mã tiền hoa nách.
Cây nhỏ mọc đứng hoặc leo cao 5 - 20m, cành đen đen có móc đơn ở kẽ lá. Lá
có phiến đa dạng hình tròn đến thon, dài 3 - 9cm, không lông trừ lông ở mặt dưới,
gân chính 3, cuống dài 2 - lOmm, có lông hoặc không. Xim ở nách lá có lông,
cuống hoa ngắn, đài cao lmm, tràng có ống cao 3,5mm, nhị 5, bầu không lông. Quả
mọng hình cầu, đường kính 1 - 2cm, khi chín màu đỏ cam, có 1- 2 hạt không lông,
đường kính 10 - 12mm. [4,7]
+Strychnin umbellata (Lour.) Merr.: Mã tiền hoa tán.
Cây nhỡ đứng hoặc leo, không mấu, không gai, cành tròn không lông. Lá có
phiến nhỏ, dài 2,5- 8cm, rộng 2 - 4,5cm, không lông, cuống dài 1 - 5mm, không
lông. Chuỳ hoa ở nách lá và ngọn cành, dài 3 - 7cm, hoa mẫu 4 - 5 , đài nhỏ, tràng
trắng nhỏ, cao 4 - 5mm. Quả hình cầu, đường kính 1 - 2cm, có 1 - 3 hạt hình đồng
tiền. [4, 7]
iStrychnos cathayensis Merr.: Mã tiền Trung Quốc, Mã tiền Cát Hải.
Cây nhỡ, leo, mấu từng cặp, cành màu nâu có lông mịn. Phiến lá thon, dài 6 lOcm, rộng 2 - 4cm, mặt trên nhẵn bóng, mặt dưới mờ, có ít lông hay không lông.
Có 3 gân từ gốc, cuống có lông mịn. Chuỳ hoa ờ nách lá và ở ngọn cành, cao 3 - 4
cm, trục có lông, hoa mẫu 5, đài nhỏ, tràng trắng nhỏ, cao 4 - 5mm. Quả mọng,
tròn, đường kính 1 - 2cm, có 3 - 7 hạt. [4, 7]
Y

học cổ truyền sử dụng hạt của các loài mã tiền này như hạt của cây Mã tiền

(Strychnos nux-vomica L.), nhưng hàm lượng strychnin trong hạt của cây Mã tiền là
cao nhất và là nguồn nguyên liệu chính để chiết xuất strychnin.

1.1.2 - Phân bố và sinh thái:
Chi Strychnos L. có khoảng 150 loài trên thế giới, ở Việt Nam có gần 20 loài,
hầu hết là những cây dạng bụi trườn, dây leo gỗ và chỉ có ít loài là cây gỗ trong đó
có cây Mã tiền. [6]

3


Cây Mã tiền phân bố tập trung ở vùng nhiệt đới Đông Nam Á và Nam Á bao
gồm: Ấn Độ, Bangladesh, Srilanca, Bắc Malaysia, Mianma, Thái Lan, Bắc úc, Lào,
Camphuchia, Việt Nam. Ở Việt Nam, cây Mã tiền chỉ thấy mọc hoang ở các vùng
rừng núi phía nam, nhiều nhất ở Khánh Hoà, Bà rịa-Vũng Tàu, Bình Thuận, Ninh
Thuận, Gia Lai và Đắc Lắc. Các loài Mã tiền khác phân bố ở hầu khắc các tỉnh miền
núi nước ta: Cao Bằng, Lạng Sơn, Hoà Bình, Bắc Giang, Sơn La, Nghệ An, Quảng
Trị...đặc biệt có nhiều ở các tỉnh Tây Nguyên, Thuận Hải, Đồng Nai, Kiên Giang,
riêng loài strychnos cathayensis Merr. mới gặp ở tỉnh Quảng Trị. [4, 6]
Sinh thái: Mã Tiền thuộc loại cây nhiệt đới điển hình. Cây thích nghi ở vùng có
nhiệt độ trung bình năm 24 - 26°c trở lên. Cây ưa sáng, chịu được khí hậu khô
nóng, thường mọc ở rừng thưa, rừng nửa rụng lá hoặc rừng kín thường xanh ở đai
thấp, dưới 500 m. Cây ra hoa quả nhiều hàng năm. Cây có khả năng tái sinh cây
chồi sau khi bị chặt. Ở các vùng đồi ven biển thuộc tỉnh Khánh Hoà, Đồng Nai...có
đến trên 50% là cây chồi. Cây mọc từ hạt phải sau 7 - 1 0 năm mới có hoa quả. [6]
1.1.3 - Bộ phận dùng và thành phần hóa học:
1.1.3.1 - Bộ phận dùng:
Hạt, thu hái từ quả chín, đã phơi hoặc sấy khô. Loài Strychnos nux - vomica L.:
hạt hình đĩa dẹt, hơi dày lên ở mép, một số hạt hơi méo mó, cong không đều, đường
kính 1,2 - 2,5cm, dày 0,4 - 0,6cm, hoi bóng, màu xám nhạt đến vàng nhạt. Hạt
không mùi, vị rất đắng. [5]
1.1.3.2 - Thành phần hoá học:
Hạt Mã tiền (Strychnos nux - vomica) chứa nhiều chất thuộc các nhóm:

-Acaloid (2-5%): Strychnin chiếm gần 50%, còn lại chủ yếu là brucin, còn
khoảng 2-3% là các alkaloid phụ khác như: a-colubrin, P-colubrin, vomicin,
novacin, pseudo strychnin...[4]

4


Strvchnin: Rị = Rọ = -H
Brucin:
R , = R 2 = -OCH3
oc-colubrin: R , = H; R2 = -OCH3
p-colubrin: Rị = OCíỉ3; R2 = -H.

Ì

a

^

n

-cm ,

Rị = R2 = -0 CH3
R3 = -H

N o v a xin

=R2 = -H


NH

Ỵ Ỵ A
cr ^

'o - ^

o
Pscudosừychnin

Ngoài alcaloid, trong hạt còn có chất béo (4 - 5%), acid igasuric (= acid
clorogenic), acid loganic, stigmasterin, cycloarteroi và một glycozit là loganin (=
loganozit) (Loganin có nhiều trong cơm quả).

Trong lá có khoảng 2% và trong vỏ thân trên 8% alkaloid nhưng chủ yếu là
brucin.
Các loài mã tiền khác hiện nay đang khai thác có tỷ lệ alkaloid toàn phần cũng
như tỷ lệ strychnin khác nhau. Hạt mã tiền sử dụng làm thuốc phải chứa không ít
hơn 1,2% strychnin tính theo dược liệu khô kiệt. [5]
1.1.4 - ứng dụng:
Hạt mã tiền được dùng trong cả y học cổ truyền và y học hiện đại.

5


Y học cổ truyền sử dụng hạt mã tiền đã qua chế biến (gọi là mã tiền chế) để
chữa: tiêu hoá kém, ăn uống không biết ngon, phong thấp nhức mỏi tay chân, bại
liệt, liệt nửa người, di chứng bại liệt trẻ em, trị đau dây thần kinh, liệt do rượu, liệt
não do có nguồn gốc tuỷ, tiêu khí huyết tích tụ trong bụng. Mã tiền chưa chế thường
chỉ dùng ngoài làm thuốc xoa bóp chữa nhức mỏi tay chân do thấp khớp, đau dây

thần kinh, sử dụng dạng cồn thuốc, dùng riêng hoặc phối hợp với ô đầu phụ tử.
Y

học hiện đại: Hạt mã tiền là nguyên liệu để chiết xuất strychnin. Strychnin

thường dùng dưới dạng muối sulíat hoặc nitrat để chữa tê liệt dây thần kinh, suy
nhược cơ năng, liệt dương, dùng làm thuốc kích thích hành tuỷ trong các trường hợp
giải phẫu não, giải ngộ độc thuốc ngủ barbituric và làm thuốc bổ đắng kích thích
tiêu hoá. [4, 6,7].
1.2 - Strychnin:
Strychnin thường được dùng dưói dạng strychnin sulfat.
1.2.1 - Công thức hoá học :

.H2 S04.5H20

(C2iH22N20 2)2. H2S 0 4. 5H2ơ

Phân tử lượng: 856,93
Tên khoa học: Strychnidin_10 on sulíat penta_hydrat.
1.2.2 - Tính chất:
1.2.2.1- Lý tính:

‘

Tinh thể hình kim không màu hay bột kết tinh trắng, không mùi, vị rất đắng. Bị
mất nước kết tinh ở 100°c. Độ chảy khi khan khoảng 200°c (bị phân huỷ).

6



Độ tan: lg tan trong 35ml nước, 7ml nước sôi, 81ml ethanol, 26ml ethanol ở
60°c, không tan trong ether, khó tan trong cloroíorm.
1.2.2.2 - Hoá tính:
♦ Tính chất chung của alkaloid:
- Tính base yếu:
+ Tác dụng với các acid tạo muối tương ứng:
Alcaloid = N + HC1 -------------- ► [Alcaloid = N] . HC1
Muối Hydroclorid
+ Kết hợp với kim loại nặng (Hg,Bi,Pt. •.) tạo ra muối phức.
- Phản ứng vái thuốc thử chung của alkaloid:
+ Phản ứng tạo tủa:
Tạo tủa rất ít tan trong nước với các thuốc thử: thuốc thử Mayer (K2HgI4), thuốc
thử Bouchardat (iodo - iodid), thuốc thử Dragendorff (KB1I4)... Phản ứng tạo tủa rất
nhạy, cho phép phát hiện có alkaloid trong dược liệu hay không. [4]
Tạo tủa ở dạng tinh thể vói dung dịch vàng clorid, dung dịch Platin clorid, dung
dịch nước bão hòa acid picric... [4]
+ Phản ứng tạo màu:
Ngoài phản ứng tạo màu vói các thuốc thử tạo màu chung của alcaloid như acid
sulíuric đậm đặc (d =1,84), acid nitric đậm đặc (d =1,4), thuốc thử Frohde, thuốc
thử Marquis, thuốc thử Mandelin...[4], strychnin còn có phản ứng tạo màu đặc biệt
đó là phản ứng OTTO :

7


Brucin không cho phản ứng này vì có nhóm - OCH3 khoá phản ứng.

1.2.3 - Định tính, định lượng:
1.2.3.1 - Định tính:
Định tính strychnin sulfat theo DĐVNIII

Có thể chọn một trong 2 nhóm định tính sau:
Nhóm 1: B, c và D.
Nhóm 2: A và D.
A: Phổ hồng ngoại của chế phẩm phải phù hợp với phổ hồng ngoại của
strychnin sulíat chuẩn.
B: Trong phép thử "tạp chất liên quan": vết chính của dung dịch thử phải giống
về vị trí, màu sắc và kích thước so với vết chính của dung dịch đối chiếu.
C: Hoà tan 50mg chế phẩm trong 5ml nước, thêm 0,1 ml amoniac đậm đặc và
chiết bằng 5ml cloroíòrm. Bốc hơi dịch chiết cloroíorm đến cạn trên cách thuỷ.
Thêm vào cắn 0,1 ml acid sulíuric đậm đặc và một tinh thể Kali dicromat, xung
quang tinh thể có màu tím, màu đỏ, màu vàng khi lắc.
D: Chế phẩm cho phản ứng của ion sulfat.
1.2.3.2 - Định lượng:
Theo DĐVNIII.
Hoà tan 0,500g chế phẩm trong 25ml acid acetic khan, thêm lm l alhydric acetic.
Định lượng bằng dung dịch acid perclorid 0,1N. Xác định điểm kết thúc bằng
phương pháp chuẩn độ đo điện thế hoặc bằng chỉ thị xanh malachit.
lml dung dịch acid perclorid 0,1N tương đương với 76,70mg
1.2.4 - Tác dụng dược lý và ứng dụng:
1.2.4.1 - Tác dụng dược lý:
Strychnin được hấp thu nhanh qua đường tiêu hoá vào máu cả trong huyết tương
và hồng cầu, và nhanh chóng chuyển từ máu vào các mô. Strychnin kích thích tất cả

8


các phần của hệ thần kinh trung ương nhưng kích thích tương đối mạnh hơn trên tế
bào vận động, đặc biệt là trên tuỷ sống theo cơ chế: Trong synap của hệ thần kinh
trung ương có hai loại receptor có chức năng đối lập nhau đó là: receptor kích thích
và receptor ức chế. Receptor glycin là một trong những loại chính của receptor ức

chế và nó bị khoá bởi strychnin. Kết quả là các thông tin được truyền đi mạnh hơn
rất nhiều trong cung phản xạ mà bình thường các thông tin này bị khử bởi tác dụng
sau sinap của glycin. Strychnin kích thích những khả năng về trí não, làm tăng
những cảm nhận về xúc giác, thính giác, vị giác và cơn đau.
Strychnin kích thích tim mạch, làm tăng lượng epinephrine từ đó làm tăng huyết
áp do sự kích thích trực tiếp của hệ thần kinh giao cảm trên cơ trơn động mạch. Tác
dụng này rất có ý nghĩa trong điều trị một số bệnh tim mạn tính, đặc biệt trong bệnh
viêm cơ tim. Nó cũng được coi là có ích trong điều tri giảm thị lực do ngộ độc, đặc
biệt là ngộ độc nicotin. [6]
Strychnin kích thích sự bài tiết nước bọt và dịch vị, tăng tốc độ chuyển của thức
ăn sang ruột gây ra sự thèm ăn và giúp dễ tiêu. Tuy nhiên nếu dùng luôn sẽ gây ra
biến loạn tiêu hoá, biến loạn co bóp dạ dày. [9]
Strychnin liều nhỏ làm chậm mệt mỏi, tiếp theo là giai đoạn ức chế hoạt lực cơ.
Strychnin được coi là có ích trong điều trị những bệnh co thắt khác nhau như: múa
giật, hen, động kinh.
1.2.4.2 - ứng dụng:
Strychnin thường được dùng dưới dạng muối sulíat hoặc nitrat chữa tê liệt dây
thần kinh, suy nhược cơ năng, suy nhược, viêm dây thần kinh do nghiện rượu, say
rượu cấp, đái dầm, liệt dương. Sử dụng làm thuốc kích thích hành tuỷ trong các
trường hợp giải phẫu não, giải ngộ độc thuốc ngủ barbituric và làm thuốc bổ đắng
kích thích tiêu hoá. [4, 7]
1.3 - Các phương pháp chiết xuất alcaloid:
1.3.1 - Nguyên tắc chung:
Trong nhóm các hợp chất tự nhiên do alcaloid là nhóm chất có các đặc trưng lý
hoá chung nên để phân lập chúng khỏi các nhóm hợp chất tự nhiên khác (Aavonoid,
coumarin, glycosid...) thì có thể sử dụng một số phương pháp được gọi là các

9



phương pháp chung chiết xuất alcaloid và thu được hỗn hợp alcaloid toàn phần. Từ
hỗn hợp alcaloid toàn phần để tách riêng từng alcaloid ta phải dựa vào tính chất
riêng của mỗi alcaloid mà có phương pháp thích hợp.

sau: Alcaloid base dễ tan trong dm hữu cơ, không tan trong nước, ngược lai alcaloid
dưới dạng muối không tan trong dm hữu cơ và tan trong nước. [8]
Như ta biết alcaloid có thể ở trạng thái rắn (strychnin, morphin, codein...) và ở
trạng thái này trong phân tử thường chứa oxy. Ngoài ra, alcaloid có thể ở dạng lỏng
(nicotin, spactein,...) và ở trạng thái này trong phân tử thường không có chứa oxy.
Các alcaloid ở thể lỏng ngoài các phương pháp chung chiết xuất còn có thể chiết
tách bằng phương pháp cất kéo hơi nước.
Với những alcaloid ở thể rắn người ta sử dụng hai phương pháp chiết xuất
chung sau:
1.3.1.1 - Phương pháp chiết xuất alcaloid dưới dạng base bằng dm hữu cơ:
a - Chiết alcaloid base bằng dm hữu cơ không phân cực :
- Giai đoan 1: Chuẩn bị nguyên liệu
Xay thô: để tăng khả năng chiết ta phải xay nhỏ dược liệu trước khi chiết nhằm
làm tăng bề mặt tiếp xúc giữa hai pha rắn và lỏng đẩy nhanh quá trình khuếch tán.
Tuy nhiên nếu ta xay nhỏ dược liệu quá, dm sẽ khó chuyển động qua khối dược liệu
và rất khó thu được dịch chiết do đó tuỳ thuộc vào từng loại dược liệu ta có thể xay
nhỏ khác nhau để vừa đảm bảo đẩy nhanh quá trình khuếch tán vừa dễ dàng trong
rút dịch chiết. Mặt khác nếu xay dược liệu nhỏ quá làm các tế bào bị dập nát nhiều,
do đó dịch chiết sẽ kéo theo nhiều tạp chất ảnh hưởng đến quá trình tinh chế. [1]
Kiềm hoá: Kiềm hoá và làm trương nở nguyên liệu bằng dung dịch kiềm
(thường dùng Ca(OH)2, NH4OH, Na2C 03...) để chuyển alcaloid trong nguyên liệu
sang dạng base.
- Giai đoan 2: Chiết xuất
Dùng dm hữu cơ không phân cực thích hợp, dm này hoà tan các alcaloid base
vừa được giải phóng. Ở phòng thí nghiệm thường dùng benzen, cloroíorm, ether
hoặc hỗn hợp ether và cloroíorm. Có thể chiết nguội hoặc chiết nóng. [1,4]


10


- Giai đoan 3: Tinh chế
Nguyên tắc: Chuyển alcaloid nhiều lán từ dm hữu cơ sang dm nước và ngược lại
w-- -để loại các tạp chất không phải là alcaloid. Cuối cùng bốc hơi dm thu được hỗn hợp
alcaloid base tinh khiết - gọi là alcaloid toàn phần
Sơ đồ chiết xuất alcaloid dưới dạng base bằng dm hữu c ơ :

•Ưu điểm:
- Dịch chiết sạch, dễ tinh chế loại các tạp kèm theo do đó hiệu suất chiết cao.

11


- Dm hữu cơ không phân cực thường có khả năng chiết chọn lọc với các
alcaloid base.
• Nhược điểm: - Dm hữu cơ thường đắt tiền, dễ cháy.
-

Sử dụng dm hữu cơ đòi hỏi phải có thiết bị kín đ

hơi dm, có biện pháp thu hồi dm do đó đầu tư cho thiết bị lớn.
• ứng dụng: Phương pháp này được dùng phổ biến trong chiết xuất alcaloid,
đặc biệt với các dược liệu có nhiều chất nhày, pectin, tinh bột... dễ trương nở trong
nước.
b - Chiết xuất alcaloid base bằng dm hữu cơ phân cực ịethanol, methanol...):
Do dm hữu cơ phân cực (ethanol, methanol...) hoà tan alcaloid ở cả dạng muối
và dạng base nên có thể sử dụng để chiết alcaloid dưới dạng base. Tuy nhiên nếu

dùng dm phân cực để chiết alcaloid thì tuỳ vào bản chất của dược liệu mà dịch chiết
có thể kéo theo nhiều tạp chất hơn so với sử dụng dm hữu cơ không phân cực. Và
trong khâu tinh chế không thể chuyển trực tiếp alcaloid base sang dạng muối bằng
cách dùng nước acid để chiết alcaloid từ pha dm hữu cơ (chiết lỏng/lỏng) mà phải
cất thu hồi dm trước khi chuyển sang dạng muối và chiết bằng nước hoặc dùng một
dm không phân cực chiết nó từ dịch cô đặc sau khi loại dm chiết.
1.3.1.2 - Chiết xuất alcaloid dưới dạng muối (muối tự nhiên hoặc muối với acid
vô cơ) bằng dm nước, nước acid hoặc các dm phân cực khác:
- Giai đoan 1: Chuẩn bị nguyên liệu
Xay thô: như phương pháp 3.1.1. Sau đó làm ẩm dược liệu cho trương nở bằng
nước.
- Giai đoan 2: Chiết xuất
Dùng dm nước để chiết alcaloid ở dạng muối tự nhiên trong cây hoặc dùng
dung dịch acid loãng để chiết alcaloid dưới dạng muối với acid vô cơ tương ứng,
hoặc dùng dm là methanol và ethanol để chiết xuất alcaloid dưới dạng muối tự
nhiên.
- Giai đoan 3 : Tinh chế
Trong trường hợp chiết bằng nước, từ dịch chiết thô alcaloid base được giải
phóng bằng cách thêm kiềm sau đó được chiết bằng một dm hữu cơ không hoà tan

12


trong nước. Tiếp tục tinh chế bằng cách bốc hơi dm và kết tinh lại trong dm hữu cơ
hoặc chuyển sang dạng muối kết tinh lại.
Trong trường hợp chiết bằng ethanol, dịch chiết ethanol được cô đặc, thêm acid
và loại các tạp chất bằng các dm hữu cơ không phân cực, thêm kiềm chuyển alcaloid
sang dạng base rồi chiết alcaloid base bằng một dm hữu cơ thích hợp. Bốc hoi dm
hữu cơ, kết tinh alcaloid hoặc chuyển sang dạng muối kết tinh lại.
• Ưu điểm: - Dm rẻ tiền, dễ kiếm.

- Thiết bị chiết xuất đơn giản, đầu tư ít.
• Nhược điểm: - Dịch chiết thường lẫn nhiều tạp do đó khó tinh chế, hiệu suất
thấp.
-

Với những dược liệu có nhiều chất nhầy, pectin, tin

nước trương nở, làm tăng độ nhớt do đó khó chiết, khó rút dịch chiết.
•

ứng dụng: Với các dược liệu có ít tạp tan trong nước, trong dung môi phân cực.
Các phương pháp chung đã nêu ở trên có kết quả tốt đối vói phần lớn các

alcaloid trong dược liệu, nhưng một số alcaloid ở dạng base lại tan nhiều trong nước
(ephedrin, colchicin...) hoặc ở dạng muối ít tan trong nước (berberin clorid...) tan
trong dm hữu cơ (resecpin hydroclorid tan trong cloroform) thì người ta phải có cách
chiết riêng cho thích hợp.
1.4 - Các phương pháp tách alcaloid dưói dạng tinh khiết:
Từ hỗn hợp alcaloid toàn phần thu được ở giai đoạn tinh chế để tách riêng từng
alcaloid dưới dạng tinh khiết có nhiều phương pháp khác nhau như : thăng hoa, cất,
giải phóng phân đoạn, kết tinh phân đoạn, sắc ký hấp phụ... Tuỳ vào tính chất của
alcaloid cần tách mà lựa chọn phương pháp thích hợp.
1.5 - Chiết xuất strychnin từ hạt mã tiền:
1.5.1 - phương pháp chiết xuất strychnin ở Việt Nam:
- Strychnin đã được chiết xuất công nghiệp từ lâu và phương pháp mà xí nghiệp
2 thực hiện là chiết nóng với dm dầu hoả, dịch chiết sau đó được khuấy với dd
H2S04 3% và gạn thu lấy lớp acid, dm đem thu hồi để chiết tiếp mẻ sau. Lớp acid
được kiềm hóa bằng dd Na2C 0 3 bão hoà để tạo tủa alcaloid toàn phần. Lọc thu lấy
tủa, rồi tiến hành loại brucin bằng cách chuyển sang dạng muối nitrat, strychnin


13


nitrat kết tinh còn brucin nitrat thì ở trong nước cái. Lọc thu lấy tinh thể strychnin
nitrat đem tẩy màu bằng than hoạt, sau đó chuyển sang dạng muối sulíat. [2]
- Quy trình thực tập trước đây của bộ môn Công nghiệp dược là dùng benzen để
chiết xuất tiến hành tương tự như chiết bằng dầu hoả như trên nhưng chiết
nguội. [3]
1.5.2 - Phương pháp chiết xuất strychnin trên thế giói:
Quy trình của tác giả p. H. List và cộng sự: Các tác giả chiết strychnin base
bằng dm hữu cơ phân cực rồi cô thu hồi dm và tách strychnin dưới dạng muối
(HN03). [10]

14


PHẦN 2

THỰC NGHIỆM VÀ KÊT QUẢ
2.1 - Nguyên vật liệu và phương pháp thực nghiệm:
2.1.1 - Nguyên vật liệu:
2.1.1.1 - Nguyên liệu:
Hạt Mã tiền (Strychnos nux -vomica L.) đã được phơi khô.
2.1.1.2 - Hoá chất và dm:
- Ethanol.
- Dầu hoả.
- Sữa vôi.
- Na2C 0 3.

- H2S04.

- H N 03.
- Cloroform.
- Và các hoá chất khác (HC1, NaOH, acid acetic,.. .)•
2.1.1.3 - Trang thiết bị:
- Dụng cụ chiết nóng.
- Bình gạn 500 ml.
- Máy quang phổ u v - VIS.
- Máy cất thu hồi dm.
- Máy siêu âm.
- Máy đo góc quay cực.
- Tủ sấy.
- Các dụng cụ khác: Bếp điện, cốc có mỏ, ống đong, bình gạn 125 m l,...
2.1.2 - Phương pháp thực nghiệm:
2.1.2.1 - Định lượng strychnin trong hạt Mã tiền:
Bằng phương pháp đo quang theo DĐVNIII.
Cân chính xác khoảng 0,4g dược liệu qua rây số 355 vào bình nón nút mài
lOOml. Thêm chính xác 20ml cloroíorm và 0,3ml amoniac đậm đặc. Đậy kín bình

15


và cân. Để 40 phút trong bể siêu âm (350 w , 35 kHz). Cân, bổ sung lượng
cloroíorm hao hụt. Lắc đều, lọc nhanh vào bình nón. Lấy chính xác lOml dịch lọc
cho vào bình gạn 50ml. Chiết 4 lần, mỗi lần với 10 ml dd acid sulíuric 0,5M. Lọc
dịch acid qua giấy lọc đã thấm ướt trước bằng dd acid sulíuric 0,5M, gộp dịch rửa
vào bình định mức và thêm cùng dm cho tới vạch, lắc kỹ. Xác định độ hấp thụ của
dung dịch ở bước sóng 262nm và 300nm. Hàm lượng strychnin được tính theo công
thức.
a: Độ hấp thụ ở 262nm
% strychnin =


5(0,32 l a -0,4676)
mx(ì-x)

b: Độ hấp thụ ở 300nm
m: Khối lượng mẫu thử (g)
x: Độ ẩm của dược liệu (%).

Hàm lượng strychnin (C21ĨỈ22N2O2) không ít hơn 1,2% tính theo dược liệu khô kiệt.
2.1.2.2 - Phương pháp chiết xuất strychnỉn bằng ethanol:
Hạt mã tiền sau khi đã được kiểm nghiệm đạt tiêu chuẩn về hàm lượng, chúng
tôi tiến hành chiết xuất bằng ethanol theo sơ đồ sau:
Sơ đồ chiết xuất strychnin bằng ethanol:

Sữa vôi

Ethanol ethylic

16


Thu hồi

•*-

Dm

Cai mu noi
dm
Dd H2S04 3%

Dịch chiết đậm đặc

Dầu mỡ

Tạo muối sulíat,
lọc, gạn
Dịch gạn

Nước cái

Dd Na2C 0 3 bh

Kết tủa alcaloid
base, lọc
Dd HNO, 3%
Tủa alcaloid toàn phán

Nước cái (brucine)

Tạo muối nitrat
để kết tinh, lọc
loai brucin nitrat
Tinh thể strychnin
nitrat

Bã than hoạt

Nước cất
Than hoạt


Hoà tan, tẩy
màu, lọc nóng
Dd Na2C 03 bh

Nước cái

Dịch lọc
Kết tủa
strychnin base,
lọc
Tủa strychnin base

Thu hồi

Nước cái

Tạo muối
sulfat, để kết
tinh, loc
Tinh thể strychnin
sulfat
Sấy, cân, kiểm
nghiệm, đóng
Sản phẩm strychnin
sulíat

Dd H2S04 3%


Tiến hành các giai đoạn chiết xuất:

- Giai đoan 1: Chuẩn bị nguyên liệu
Ngâm hạt mã tiền trong nước vôi trong cho mềm (3 ngày), thái mỏng, sấy khô
ở 60° - 80°c (2 ngày đêm), đem xay thành bột thô.
- Giai đoan 2: Kiềm hoá
Cân lOOg bột hạt Mã tiền cho vào cốc thuỷ tinh 400ml, trộn đều vói sữa vôi
(150 ml), đảo kỹ cho đến khi thành dạng bột nhão, ủ khoảng 24 h.
- Giai đoan 3: Chiết xuất
Lót bông vào bình gạn 500ml, cho bột dược liệu đã kiềm hoá vào, đổ dm đến
ngập (200 - 300ml), khuấy đều. Ngâm đủ thời gian thì mở van rút dịch chiết vào
cốc thuỷ tinh 500ml và bổ sung dm mới vào bình chiết để chiết mẻ sau.
- Giai đoan 4: Tinh chế
+ Tạo muối suỉfat tan trong nước của các alcaloid:
Dịch chiết ethanol đem cất thu hồi, cất kiệt tạo thành cắn, hoà tan cắn trong 10
ml dung dịch H2S04 3%, thêm khoảng 30ml nước cất, khuấy kỹ. Lọc loại tạp không
tan trong acid, gạn loại chất béo.
+ Tạo tủa alcaỉoid toàn phần:
Kiềm hoá lớp nước acid trên bằng dd Na2C 03 bão hoà, vừa nhỏ kiềm vừa
khuấy đều cho đến khi dung dịch hết sủi bọt và có phản ứng kiềm pH=10-ll. Để
lắng (qua đêm) cho tủa hết, lọc hút qua phễu Buchner lấy tủa alcaloid base toàn
phần, rửa tủa bằng nước cất (rửa 3 lần mỗi lần vói lOml nước cất vừa đủ để ngập
tủa). Loại bỏ nước cái và nước rửa. Sấy khô tủa, cân.
+ Tạo muối nitrat của các alcaloid (loại Brucin):
Nguyên tắc loại Brucin: Tạo muối nitrat của các alcaloid tại pH=4-4,5,
strychnin nitrat kết tinh còn brucin nitrat tan trong nước cái.
Thử Brucin: Nhỏ 1 giọt dd H N 03 đậm đặc vào 1 vài hạt tinh thể nếu có brucin
thì sẽ xuất hiện màu đỏ hoặc hồng.
Tiến hành: Hoà tủa alcaloid toàn phần vào một lượng nước sao cho vừa đủ ngập
tủa (khoảng 5ml), đun trong nồi cách thuỷ, vừa khuấy vừa nhỏ dần dd H N 03 3%
cho đến khi tủa tan hết và pH=4-4,5. Để kết tinh qua đêm. Lọc qua phễu Buchner


18


nhỏ. Rửa tinh thể bằng nước cất (rửa 3 lần mỗi lần khoảng 4ml nước cất). Loại bỏ
nước cái và nước rửa. Chuyển tinh thể sang cốc đun lOOml.
+ Tẩy màu bằng than hoạt:
Hoà tan nóng tinh thể vào một lượng nước cất vừa đủ (khoảng 50ml), đun trong
nồi cách thuỷ, khuấy cho tan hết. Thêm khoảng 0,5g than hoạt, khuấy 7 phút, lọc
nóng, rửa bã bằng nước cất nóng (rửa 3 lần mỗi lần khoảng lOml). Loại bã than
hoạt. Chuyển dịch lọc vào cốc lOOml.
+ Tạo sản phẩm strychnin sulfat:
Chuyển sang dạng base: Kiềm hoá dịch lọc trên bằng dd Na2C 0 3 bão hoà, vừa
nhỏ vừa khuấy cho đến khi hết sủi bọt và pH=10-ll. Để lắng qua đêm cho tủa hết.
Lọc lấy tủa base, rửa tủa bằng nước cất (rửa 3 lần mỗi lần khoảng lOml). Loại bỏ
nước cái và nước rửa. Tủa đem sấy khô và cân.
Chuyển sang dạng muối sulíat: Hoà tủa trên vào một lượng nước vừa đủ
(khoảng 5ml), đun trong nồi cách thuỷ, vừa khuấy vừa nhỏ dd H2S04 3% cho đến
khi tủa tan hết và pH=4-4,5. Để kết tinh qua đêm. Lọc lấy tinh thể. Sấy khô.
Phương pháp chiết xuất bằng ethanol được thực hiện ở các độ cồn khác nhau,
thòi gian khác nhau và nhiệt độ khác nhau.
2.1.2.3 - Chiết xuất strychnin bằng dầu hoả:
Đây là phương pháp chiết xuất đang được xí nghiệp 2 sử dụng để chiết xuất
strychnin sulfat. Chúng tôi chiết xuất theo phương pháp nàynhằm so sánh hiệu quả
chiết xuất so với chiết bằng ethanol.
Sơ đồ quy trình chiết xuất strychnin bằng dầu hỏa:
Hạt Mã tiền

yr

Sấy

xay
cân

Bột hạLt mã tiền
Kiềm
hoá.

19


Dầu hoả

Bột hạt mã tiền đã
kiềm hóa
Chiết nóng

Bã dược liệu

ìr
Dịch cliiếl
Thu hồi

Dầu hoảL

4

1r

Dd H2S04 3%
*.


Tạo muối sulfat,
khuấy, gạn

Pha nước acid

Dd Na2C 03 bh

Kết tủa alci
base,lọc

Nước cái

Dd HNO, 3%

ĩ

Tủa alcaloid toàn phần
Tạo muối nitrat
để kết tinh, lọc
loai brucin nitrat

Nước cái (brucine)

Tinh thể strychnin
nitrat

Nước cất
Than hoạt


Hoà tan, tẩy
màu, lọc nóng

Bã than hoạt

Dd Na2CƠ3 bh
Dịch lọc
Kết tủa
strychnin b
loc

Nước cái

1
Tủa strychnin base
Thu hồi

Nước cái

Tạo muối
sulfat, để kết
tinh, loc
Tinh thể strychnin
sulíat
Sấy, cân, kiểm
nghiệm, đóng
/•

SOI


20

Dd H2S04 3%