秋水仙碱及其提取和在实际生活中的应用综述

化学系 094班 30号 张景越 秋水仙碱及其提取和在实际生活中的应用综述

摘要：秋水仙素，一种生物碱，因最初从百合科植物秋水仙中提取出来，故名,也称秋水仙碱。纯秋水仙素呈黄色针状结晶，熔点157℃。易溶于水、乙醇和氯仿。味苦，有毒。秋水仙素能抑制有丝分裂，破坏纺锤体，使染色体停滞在分裂中期。这种由秋水仙素引起的不正常分裂，称为秋水仙素有丝分裂。在这样的有丝分裂中，染色体虽然纵裂，但细胞不分裂，不能形成两个子细胞，因而使染色体加倍。自1937年美国学者布莱克斯利（A.F.Blakeslee）等，用秋水仙素加倍曼陀罗等植物的染色体数获得成功以后，秋水仙素就被广泛应用于细胞学、遗传学的研究和植物育种

关键词：秋水仙素 植物碱 百合 有丝分裂 染色体加倍

Abstract: colchicine, an alkaloid, Liliaceae colchicine due to the initial extracted, hence the name, also known as colchicine. Pure colchicine was a yellow needle crystal, melting point 157 ° C. Soluble in water, ethanol and chloroform. Bitter,poisonous. Colchicine inhibition of mitosis, destruction of the spindle, thechromosomes stuck in metaphase. This colchicine caused abnormal division,called colchicine is known as mitosis. This mitosis, the chromosomes althoughinterhemispheric, but the cells do not split, can not form two daughter cells, making the chromosome doubling. Since the 1937 American scholar Blakeslee(AFBlakeslee), with colchicine doubling of Datura and other plants thechromosome number to be successful, colchicine was widely used in cytology,genetics and plant breeding

Keywords：colchicine plant alkaloid lily mitosis chromosome doubling 前言：生物碱一般都具有抗菌消炎作用，如白屈菜红碱对植物病原真菌具有抗菌作用，博落回生物碱对多种真菌具有抗菌作用；黄连中的小蘖碱，可以广谱抑制病原微生物，如真菌、细菌和原虫，用于多种疾病的治疗。但迄今为止，秋水仙碱对常见致病菌的抑菌活性的报道较少。

正文：水仙，百合属百合科草本植物，具有润肺止咳 、宁心安神的功效。百合具有广泛的生理活性，其中最有价值的生理活性物质卓酚酮类生物碱——秋水仙碱能抑制有丝分裂，破坏纺锤体，使染色体停止在分裂中期，还可抑制癌细胞的生长。临床上可用来治疗癌症如乳腺癌、皮肤病、白血病等，还可治疗何杰金氏病，治疗家族性地中海热、肾脏淀粉样变、某些皮肤病及纤维化性疾病，并对原发性痛风有特异作用。

中文名称：秋水仙碱 英文名称：colchicine 其他名称：秋水仙素 定义：可与微管蛋白异二聚体结合，抑制微管装配的一种生物碱。常用于制备中期染色体。

生物碱的存在形式和性质： 生物碱通常为无色固体、味苦.只有少数生物碱如烟碱、毒芹碱在常温下为液体.生物碱大多数具有旋光性，自然界存在的多是左旋体.左旋体和右旋体的生理作用往往差别很大，一般具有疗效的是左旋体. 游离状态的生物碱根据溶解性能分为亲脂性生物碱和水溶性生物碱两大类.亲脂性生物碱数目较多，绝大多数胺碱和仲胺碱都属于这一类.它们易溶于苯、乙醚、氯仿、卤代烷烃等极性较低的有机溶剂，在丙酮、乙醇等亲水性有机溶剂中也有较好的溶解度，而在水中溶解度较小或者几乎不溶.水溶性生物碱主要有季铵型生物碱，数目较少，它们易溶于水、酸水和碱水，在甲醇和正丁醇等极性大的有机溶剂中可溶解，但不溶于无极性或极性低的有机溶剂.具碱性的生物碱能和酸相结合生成盐.生物碱盐易溶于水，难溶或不溶于亲脂性有机溶剂，但可以溶于甲醇或乙醇.

秋水仙碱相关性状及作用： 1 药理作用：秋水仙碱通过：①和中性粒细胞微管蛋白的亚单位结合而改变细胞膜功能，包括抑制中性粒细胞的趋化、粘附和吞噬作用；②抑制磷酸酯酶A2，减少单核细胞和中性白细胞释放前列腺素和白三烯；③抑制局部细胞产生白细胞介素6等，从而达到控制关节局部的疼痛、肿胀及炎症反应。

2 染色体作用：秋水仙素是诱变多倍体效果最好的药剂之一。它的作用机理是：当细胞进行分裂时，一方面能使染色体的着丝点延迟分裂，于是已复制的染色体两条单体分离，而着丝点仍连在一起，形成“X”形染色体图象（称为C-有丝分裂，即秋水仙效应有丝分裂）；另一方面是引起分裂中期的纺锤丝断裂，或抑制纺锤体的形成，结果到分裂后期染色体不能移向两极，而重组成一个双倍性的细胞核。这时候，细胞加大而不分裂，或者分裂成一个无细胞核的子细胞和一个有双倍性细胞核的子细胞。经过一个时期以后，这种染色体数目加倍了的细胞再分裂增长时，就构成了双倍性的细胞和组织。 秋水仙素不论是破坏还是抑制纺锤体的形成，作用都是一时的。秋水仙素可以抑制纺锤体的形成，导致细胞不分裂，——然后过一段时间秋水仙素代谢掉，不再起作用，细胞继续分裂，——然后才是“染色体数目加倍”（着丝点的分裂）。着丝点的分离与纺锤体无关，因为在用秋水仙素处理，破坏微管的情况下，两条单体也可以分开。这是由于Ca离子的诱导，使着丝点分开后，再由纺锤体牵引移向两极，也就是说纺锤体只起牵引染色体的作用。

3 秋水仙碱的毒性及造成的不良反应：秋水仙碱有剧毒，常见恶心、呕吐、腹泻、腹痛、胃肠反应是严重中毒的前驱症状，症状出现时即行停药，肾脏损害可见血尿、少尿、对骨髓有直接抑制作用、引起粒细胞缺乏、再生障碍性贫血。 (1)消化道反应：是最常见的副作用。许多痛风病人在服用秋水仙碱后出现恶心、食欲减退、呕吐、腹部不舒适感以及腹泻。有的病人因恶心呕吐或者腹泻较为严重而无法坚持用药。 (2)骨髓毒性反应：主要是对骨髓的造血功能有抑制作用，导致白细胞减少、再生障碍性贫血等。 (3)肝脏损害：可引起肝功能异常，严重者可发生黄疸。 (4)肾脏损害：可出现蛋白尿现象，一般不会引起肾功能衰竭。 (5)其它副作用：包括脱发、皮肤过敏、精神抑郁等。 为减轻秋水仙碱的副作用，也可以在急性期使用芬必得、双氯芬酸钠等止痛片，如果有肝肾功能损害就只能使用天然的消炎药物如天然虾青素（asta）、二甲基砜（DSM）等。 4 药用途径：通过减低白细胞活动和吞噬作用及减少乳酸形成从而减少尿酸结晶的沉积，减轻炎性反应，而起止痛作用。主要用于急性痛风，对一般疼痛、炎症和慢性痛风无效；可抑制细胞的有丝分裂，有抗肿瘤作用，但毒性大，现已少用。 对乳腺癌疗效显著，对子宫颈癌、食管癌、肺癌可能也有一定疗效。部分病人的肿瘤缩小，有利于手术切除。

5 植物学应用：从1937年开始，秋水仙碱成为诱变植物多倍体的最佳药剂。秋水仙碱对大多数植物以及对它的许多部位发生作用。常用于处理种子、茎生长点、幼芽、花芽、花粉粒和卵细胞等。处理的对象不同，所用秋水仙碱的浓度和处理时间也不同，一般以0.2%浓度的水溶液应用较多。

生物碱的提取与分离方法： 1 水提取法： 直接以水作为溶剂，此法操作简便，成本较低，但提取次数多，水用量大.如蒙药忠论-5汤提取就是一个很好的例子. 2 酸水提取法： 水溶液提取法对那些碱性较弱不能直接溶解于水的生物碱提取，就可以采用偏酸性的水溶液，使生物碱与酸作用生成盐而得到提取.具有碱性的生物碱在植物体中多以盐的形式存在，而弱碱性或中性生物碱则以不稳定的盐或游离碱的形式存在.故常用0.5%~1%的乙酸、盐酸等为溶剂.蝙蝠葛根粗总碱的提取，可采用0.5%硫酸溶液提取，再利用大多数游离的生物碱难溶于水的性质，采用碱水沉淀法制得粗总碱，然后采用苯回流连续提取的方法，萃取出脂溶性部分，再利用蝙蝠葛酚性生物碱可溶于一定生物碱的性质，用50%氢氧化钠萃取出总酚性生物碱；采用此工艺制得的总碱为淡黄色粉末，经6次小试和6次放大制备酚性总碱取得率稳定到粗总碱的35%左右.

3 醇提法： 游离生物碱及其盐类一般都能溶于甲醇和乙醇，因此它们作为生物碱的提取溶剂，应用较为普遍，甲醇及性比乙醇极性大，对生物碱的溶解性能比乙醇好，它的沸点也比乙醇低，但对视神经的毒性大，所以除实验室有使用甲醇为生物碱提取溶剂外，多数用乙醇为溶剂，有时也用稀乙醇（60%-80%）作溶剂，通常采用酸水-碱化-亲脂性溶剂萃取的方法反复进行.通过实验证明，取不同浓度的醇夜提取生物碱，其提取效率不同.

4 亲脂性有机溶剂提取法：大多数生物碱是脂溶性的,所以可以用亲脂性有机溶剂提取.常用溶剂有:氯仿、 二氯、 甲烷、 苯. 如华北乌头中生物碱的提取,将华北乌头根及花粉碎过3 号筛,分别用10% Na2 CO3 溶液湿润,加苯冷浸1周,过滤, 滤液用液25% HCL 提取,将盐酸捉取液碱化至PH= 10,用氯仿提取即得乌头碱. 但是亲脂性有机溶剂提取法一般不适用于植物中生物碱的系统分离研究,只适用于药用生物碱的提取.

5 渗漉- 薄膜蒸发连续提取法：适用于在所选提取溶剂中溶解度不大及遇热不稳定的生物碱的提取. 此法的提取装置是由渗漉提取器、 薄膜蒸发器及气液分离器等组成, 是渗漉提取、 浓缩及溶剂挥收同时进行.根据延胡索乙素受热、 受光易氧化变质的性质, 实验显示将渗漉、 回流两种提取方法进行了比较,并将不同浓度乙醇渗漉的结果进行了比较,结果认为以65%或 80%乙醇渗漉的提取效果为佳 .