QUY TRÌNH TÁCH CHIẾT QUININE potx

Mục lục Chương I: TỔNG QUAN 3 1.1 Giới thiệu chung về cây canhkina 3 1.1.1 Vị trí phân loại 3 1.1.1.1 Phân loài thực vật 3 1.1.1.2 Mô tả đặc điểm thực vật 3 1.1.2 Phân bố, thu hái và chế biến 3 1.1.2.1 Phân bố 5 1.1.2.2 Bộ phận thường dùng 5 1.1.2.3 Thu hái và chế biến 6 1.1.3 Thành phần hóa học của cây canhkina 6 1.2 Alkalloid 1 8 1.2.1 Giới thiệu chung 8 1.2.2 Cấu tạo và phân loại Alkalloid 11 1.2.2.1 Cấu tạo hóa học 11 1.2.2.2 Phân loại Alkalloid 12 1.3 Các cách chiết xuất Alkalloid 17 1.3.1 Tách chiết các Alkalloid dưới dạng bazo 17 1.3.2 Tách chiết các Alkalloid dưới dạng muối 19 Chương II: QUY TRÌNH TÁCH CHIẾT QUININ 20 2.1 Những kết quả nghiên cứu về quinine 20 2.1.1 Ngoài nước 20 2.1.2 Trong nước 2 21 2.2 Quy trình tách chiết 23 2.2.1 Quy trình công nghệ 23 2.2.2 Thuyết minh quy trình công nghệ 23 2.2.2.1 Chuẩn bị nguyên liệu 23 2.2.2.2 Kiềm hóa 23 2.2.2.3 Chiết xuất 23 2.2.2.4 Tinh chế 24 Danh mục hình Hình 1.1: Bộ phận hoa Canhkina 3 Hình 1.2: Vỏ thân cây Canhkina 6 Hình 1.3: Một số alkaloid nhóm cinchonamin 7 3 Hình 1.4: Acid quinic và acid quinovic 8 Hình 1.5: Acid cincholic và Quinovose 8 Hình 1.6: Nicotin 12 Hình 1.7: Morphine, Codeine, Atropin, Cocain 12 Hình 1.8: Sơ đồ quy trình tách chiết alkaloid dưới dạng bazo 19 Hình 2.1: Sơ đồ tách chiết quinine từ Canhkina 26 4 CHƯƠNG I: TỔNG QUAN 1.1. Giới thiệu chung về cây canhkina: Có nhiều loài Canhkina: Cinchona succirubara Pavon (Canhkina đỏ), Cinchona calisaya Wedell (Canhkina vàng), Cinchona officinalis L (Canhkina xám), Cinchona ledgeriana Moens (Canhkina thơm). Canhkina là cây gỗ cao từ 10 – 25m. 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. Hình 1.1. Bộ phận hoa Canhkina 1.1.1. Vị trí phân loài: 1.1.1.1. Phân loài thực vật: Tên khoa học Cinchona sp Dược liệu có nguồn gốc từ nhiều loài thuộc chi Cinchona. Chi này gồm 40 loài thuộc họ Cà phê Rubiaceae. Tùy theo mục đích chữa bệnh hay làm nguyên liệu chiết ancaloid người ta hay dùng vỏ những cây canhkina khác nhau : - Để làm thuốc bổ, chữa sốt thường người ta dùng vỏ cây canhkina đỏ - Cinchona succirubra Pavon. - Để chiết alcaloid toàn phần người ta có thể dùng vỏ cây canhkina đỏ hoặc vỏ canhina vàng Cinchona calisaya Wedd., hoặc Cinchona ledgeriana Moens. - Vỏ cây canhkina xám Cinchona officinalis L. thường được dùng để chế biến rượu khai vị. 1.1.1.2. Mô tả đặc điểm thực vật: Chi Cinchona : Cây bụi lớn hay cây gỗ, có thể cao đến 15-20m, lá xanh quanh năm. Lá mọc đối, có cuống, với 2 lá kèm thường sớm rụng. Phiến lá nguyên hình trứng, có gân lá 5 hình lông chim. Trong một số loài như canhkina xám, ở góc gân chính và gân phụ có các túi nhỏ mang lông. Hoa mọc thành chùm xim tận cùng, hoa đều, mẫu 5, cánh hoa màu trắng, hồng hay đỏ, thường có mùi thơm dễ chịu. Đài có 5 răng, tràng hình ống, loe ở miệng với 5 thùy , 5 nhị đính trên ống tràng. Trong nhiều loài hoa với vòi nhị dài hoặc ngắn không đều. Bầu dưới, với 2 ngăn mang nhiều noãn. Hạt nhiều, nhỏ, dẹt có dìa hơi có răng. Theo Phạm Hoàng Hộ trong cuốn “Cây cỏ Việt Nam” có 4 loài thường dùng là: • 8237. Cinchona calisaya Wedd. Kí ninh Pê-ru: Peruvian or Calaysia Bark Cinchona. Đại mộc nhỏ. Lá có phiến xoan ngược, to 8-15*3-6cm, đầu tà, mặt dưới có domatie, xếp theo gân-phụ nên rông giống lá cà phê robyusta; cuống 1cm, lá bẹ dài hơn cuống. Hoa rất thơm, màu ngà tươi: ống vành 9cm, tai có rìa lông dài, đỏ ở mặt trên. Nang tròn dài 10-16cm, đỏ, hột dẹp, có cánh rìa, dài 4mm. Gốc Nam Mỹ. Trồng ở Langhanh, Lâm Đồng. Có thời gian xem như cùng loài với C.oficinalis. • 8238. C. officinalis L. Kí ninh thuốc: Crown Bark, Loxa Bark. Đại mộc; cành tròn, không lông. Lá có phiến xoan thon , to 7-15*2,5-7cm, gân chánh chính đỏ, gân phụ 8-9 cặp, lá bẹ dài bằng cuống. Chùm tụ tán cào 18cm; trục có lông, hoa cao 12-17cm; vành có ống dài 10- 12mm, tai xoan, tiểu nhụy. Nang xoan dài, không lông, nâu đỏ; hột dẹp, tròn dài, có cánh, có răng, dài 4-6mm. Trồng ở Langhanh Lâm Đồng. Kí ninh là thuốc có tác dụng trị rét, hạn nhiệt tốt, đắng bổ, trị cóng. • 8239. C. ledgeriana. Ký ninh thon; Ledger Bark Cinchona. Đại mộc cao 5-10m, vỏ trắng, cành vuông, có ít lông. Lá có phiến bầu dục thon, tà nhọn 2 đầu, mặt dưới đo đỏ; lá bẹ xoan. Chùm tụ tán cao 2-15cm; đài cao 3-4mm, có lông, vành trắng thơm cao 8mm, tai 3-4mm, rìa lông dài, tiểu nhụy. Nang cao 1- 1,2cm, mảnh; hột dẹp cánh mỏng. 6 Trồng ở Đà Lạt và Langhanh. Vỏ đắng bổ và trị rét, chống siêu khuẩn trái rạ. • 8240. C. pubescens Vahl. Kí ninh đỏ; Red Bark Cinchona. Đại mộc to hơn loài trên, đến 17m, vỏ đỏ, đắng, cành vuông, có lông. Lá có phiến xoan, dài 20-25cm, đầu tròn hay tà, mặt dưới có lông, đo đỏ, cuống 1cm, lá bẹ mau rụng. Chùm tụ tán, đài có răng, vành trắng có đốm đỏ, thơm, tiểu nhụy. Nang màu đỏ sét, cao2,5-3,5cm, hột nhiều, có cánh. Trồng ở vùng Đà Lạt. Công dụng như trên, chống nhiều siêu khuẩn. 1.1.2. Phân bố, thu hái và chế biến: 1.1.2.1. Phân bố: Trên thế giới : Hiện nay những nước sản xuất canhkina là Peerru, Bolivia và Equador, Guatemala và một số nước ở Trung Mỹ, rồi đến một số nước Châu Phi. Hiện nay người ta ước lượng toàn thế giới sản xuất chừng 10.000 đến 20.000 tấn canhkina hàng năm. Cuộc chiến tranh Việt Nam đã làm tăng nhu cầu canhkina và tăng giá quinine. Ở Việt Nam: Hiện nay, ta đang nghiên cứu phát triển trồng canhkina ở Lâm Đồng. Loài được trồng chủ yếu là Canhkina thon. Nhân giống bằng gieo hạt. Canhkina trồng sau 3-4 năm đã có thể cho vỏ, nhưng tốt nhất là sau 7-10 năm thì thu hoạch tốt nhất. Bóc vỏ vào mùa thu hay đầu xuân. Hàm lượng hoạt chất trong cây tùy thuộc vào loài trồng và chất đất ở các độc ao khác nhau. Khi chặt cây, cành để bóc vỏ cần chừa lại gốc để cây tạp ra thân cành mới. 1.1.2.2. Bộ phận thường dùng: vỏ thân, vỏ cành, vỏ rễ sấy khô của nhiều loài Canhkina nói trên. 7 Hình 1.2 Vỏ thân cây Canhkina. 1.1.2.3. Thu hái và chế biến: Thường người ta thu hái vào năm thứ 10, vì tỷ lệ quinine không bị giảm, vỏ dày, dễ bóc hơn. Tuy nhiên, người ta có thể hái vỏ sớm hơn. Có 2 phương pháp khai thác vỏ : Đào và chặt. Sau khi ngả hay đào cây, người ta khía dọc vào ngang vỏ cây, dùng dao nâng mảnh vỏ lên. Sau đó người ta dùng vồ đập để lấy vỏ ra. Vỏ lấy ra thường phơi 1 thời gian dưới ánh sáng mặt trời, một thời gian trong lò sấy ở 80 0 C. Sau 12-24h phơi sấy xong. 1.1.3. Thành phần hóa học của cây canhkina: Vỏ Canhkina có hàm lượng alcaloid cao ( 4- 12%). Dược điển nhiều nước yêu cầu phải có ít nhất 6,5% alcaloid toàn phần. Trong chiết xuất công nghiệp thường dùng vỏ cây trồng của loài Cinchona calisaya hoặc Cinchona ledgeriana có hàm lượng alcaloid cao hơn, có khi cây trồng đạt tới 17%. Alcaloid ở cây canhkina dưới dạng một phần kết hợp rất chắc với taimin catechic, một phần kết hợp với acid trong cây. Tới nay đã phân lập được khoảng 30 alcaloid khác nhau, chia làm hai nhóm:  Nhóm 1: Nhóm cinchonin ( alcaloid có nhân ruban ): Gồm nhiều alcaloid trong đó alcaloid chính là L-quinin (5-7%), D-quinin ( 0,1-0,3%), D-cinchonin (0,2- 0,4%), L- cinchonidin (0,2-0,4%) và những alcaloid có lượng nhỏ khác như epiquinin, cuprein…Quinin và quinidin cũng như cinchonin và cinchonidin là những đôi đồng phân, chúng được phân biệt về cấu hình ở C-8 và C-9. 8  Nhóm 2: Nhóm cinchonamin ( alcaloid có nhân indol): Có các alcaloid phụ như: Cinchonamin, cinchophyllin, quinamin. Hình 1.3. Một số alkaloid nhóm cinchonamin Ngoài alcaloid, trong vỏ canhkina còn có: - 8-10% nước, 4-5% chất vô cơ, một ít tinh bột, chất gôm, một ít tinh dầu, các chất sterola (cinchola được xác định là β-sitosterol). - Acid quinic (hexahydrotetrahydroxy benzoic) chiếm khoảng 2%, được chiết từ vỏ canhkina từ năm 1790 nhưng phải một thế kỷ sau người ta mới xác định được cấu trúc. - Các tanin catechic (acid quinotanic) chiếm 3-5% vỏ. Các tanin này khi bị oxy hóa sẽ cho một phlobaghen gọi là chất đỏ của canhkina. - Glycosid đắng có cấu trúc triterpen ( khoảng 2% ). Chất này do Pelletier và Caventou chiết ra năm 1821 từ vỏ canhkina với tên là quinovin. Năm 1859, Hlavisetz đã chứng minh nó là một glycosid nên gọi là quinosid, khi thủy phân bằng acid sẽ cho 9 một đường là quinovose (= 6-desoxyglucose) và acid quinovic. Năm 1963, Tsheche đã chứng minh quinovin điều chế từ vỏ canhkina có 60% α quinovin ( = quinovin hay 3- quinovosid của acid quinovic), 30% là 3-glucosid của acid quinovic và khoảng 5% là 3-quinovosid của acid cincholic. Hình 1.4 Acid quinic và acid quinovic Hình 1.5. Acid cincholic và Quinovose. 1.2. Alkaloid: 1.2.1. Giới thiệu chung: Alcaloid là một chất hữu cơ có chứa nitơ đa số có nhân vòng, có phản ứng kiềm, thường gặp trong thực vật và đôi khi trong động vật, thường có dược lực tính mạnh và độc, cho kết tủa và phản ứng màu với một số thuốc thử gọi là thuốc thử của alcaloid. 10 [...]... Hình 1.8 Sơ đồ quy trình tách chiết alcaliod dưới dạng bazo 1.3.2 Tách chiết các alkaloid dưới dạng muối:  Ưu điểm: Dung môi rẻ tiền, dễ kiếm, thiết bị chiết xuất đơn giản, đầu tư ít  Nhược điểm: Dịch chiết rút ra lẫn nhiều tạp chất, khó tinh chế do đó mất mát nhiều trong khâu tinh chế làm cho hiệu suất chiết thấp Đối với các dược liệu chứa nhiều chất nhầy, việc sử dụng nước làm dung môi chiết gặp khó... quy t định sáng suốt: cho bóc và di chuyển ngay hàng ngàn tấn vỏ cây an toàn trước lúc Pháp chiếm giữ cao nguyên Lâm Đồng, sau đó giao cho Viện Bào chế III chiết xuất chất quinine làm thuốc sốt rét Với tỉ lệ quinine từ 10 - 15 % Năm 1972, tỉnh Hà Tây đã đặt vấn đề phục hồi và phát triển lại cây canhkina trên Thủ Pháp Đến nay không còn thấy cây canhkina nào ở Hà Nội 2.2 Quy trình tách chiết: 2.2.1 Quy. .. Chiết xuất: Nguyên tắc chiết: Có thể chiết bằng phương pháp ngược dòng liên tục hoặc ngược dòng gián đoạn tùy 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. .. cách chiết suất alkaloid: 1.3.1 Tách chiết các alkaloid dưới dạng bazo:  Ưu điểm: Hiệu suất chiết các hoạt chất từ dược liệu cao do dịch chiết rút ra sạch, dễ tinh chế loại các tạp đi kèm theo Các dung môi hữu cơ không phân cực thường là các dung môi có khả năng chiết chọn lọc đối với alcaloid ở dạng bazơ  Nhược điểm: Dung môi hữu cơ thường là các dung môi đắt tiền Khi sử dụng các dung môi này để chiết. .. chuyển alcaloid sang dạng base rồi chiết alcaloid bằng một dung môi hữu cơ Bốc hơi dung môi hữu cơ rồi kết tinh alcaloid hoặc chuyển sang dạng muối kết tinh lại Đối với các alcaloid khó tách có thể sử dụng phương pháp sắc ký hấp phụ hoặc phương pháp trao đổi ion CHƯƠNG II: QUY TRÌNH TÁCH CHIẾT QUININ 2.1 Những kết quả nghiên cứu về quinin: 23 2.1.1 Ngoài nước: 1638 Quinine được dùng điều trị bệnh sốt... Trong trường hợp chiết bằng nước, alcaloid base được giải phóng từ dịch chiết bằng cách thêm kiềm sau đó được chiết bằng một dung môi hữu cơ không hòa tan trong nước Tiếp tục tinh chế bằng cách bốc hơi dung môi và kết tinh lại trong dung môi hữu cơ hoặc chuyển sang dạng muối kết tinh lại Trong trường hợp chiết bằng cồn, dịch chiết cồn được cô đặc, thêm acid và loại tạp chất bằng cách chiết bằng dung... năng chiết ta phải chia 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 chia nhỏ dược liệu quá dung môi sẽ khó chuyển động qua khối dược liệu và ta rất khó thu được dịch chiết, do đó tùy 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. .. dịch chiết một đem xử lý thu quinin còn các dịch chiết sau được sử dụng để chiết các mẻ tiếp theo 2.2.2.4 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. .. hành từ lâu, vì trước năm 1850 người ta đã chiết được 4 alcaloid chính Năm 1881, Gomes- một người Tây Ban Nha lần đầu tiên đã chiết được alcaloid đầu tiên từ vỏ canhkina và đặt tên là cinchonin Vài năm sau Pelletier và Canventou cũng chiết được từ một loài canhkina vỏ xám(C offcinalis) chất cinchonin nhưng tinh khiết hơn Đến năm 1820, Pelletier và Caventou đã chiết được từ vỏ một loài canhkina C cordifolia... chiết gặp khó khăn trong khâu rút dịch chiết Các giai đoạn tiến hành:  Giai đoạn 1: Chuẩn bị nguyên liệu 22 Nguyên liệu thực vật được xay thô, sau đó được làm ẩm cho trương nở bằng nước  Giai đoạn 2: Tiến hành chiết Sử dụng dung môi là nước chiết alcaloid dưới dạng muối tự nhiên hoặc muối với acid vô cơ, hoặc dung môi là cồn ethylic hoặc dung môi methylic để chiết alcaloid cả dưới dạng muối và base . Alkalloid 12 1.3 Các cách chiết xuất Alkalloid 17 1.3.1 Tách chiết các Alkalloid dưới dạng bazo 17 1.3.2 Tách chiết các Alkalloid dưới dạng muối 19 Chương II: QUY TRÌNH TÁCH CHIẾT QUININ 20 2.1. Những kết quả nghiên cứu về quinine 20 2.1.1 Ngoài nước 20 2.1.2 Trong nước 2 21 2.2 Quy trình tách chiết 23 2.2.1 Quy trình công nghệ 23 2.2.2 Thuyết minh quy trình công nghệ 23 2.2.2.1. 1.7: Morphine, Codeine, Atropin, Cocain 12 Hình 1.8: Sơ đồ quy trình tách chiết alkaloid dưới dạng bazo 19 Hình 2.1: Sơ đồ tách chiết quinine từ Canhkina 26 4 CHƯƠNG I: TỔNG QUAN 1.1. Giới