Einführung
Es gibt zwei Methoden der Ephedrinextraktion. Die erste wurde aus einem deutschen Patent übernommen und ermöglicht die Gewinnung von Ephedrinhydrochlorid mit hohem Reinheitsgrad. Diese Methode eignet sich eher für die Herstellung im Labor als für das Heimlabor. Die zweite ist eine einfache Extraktionsmethode mit Ethanol und Naphtha, die eine ziemlich schmutzige freie Ephedrinbase ergibt. Dennoch kann diese einfache Methode in der heimischen Garage durchgeführt werden, und das Produkt kann wie bei der ersten Methode durch Umkristallisierung gereinigt werden.
- 1000 mL x2; 250 ml x2 Bechergläser
- 100 mL x5; Erlenmeyerkolben;
- Glasstab;
- Glassäule (d = 2,5 cm oder breiter, l = 70 cm);
- Wattebausch;
- 500-mL-Rundbodenkolben;
- Rotationsverdampfer;
- 500 ml Scheidetrichter;
- Konventioneller Trichter;
- Filterpapier;
- Apparat zur Herstellung von Chlorwasserstoffgas;
- Büchner-Trichter und -Kolben;
- Wasserstrahl-Absauger;
- Laborwaage (0,1 - 100 g ist geeignet);
- Spatel.
- Ephedra sinica Stapf 100 g;
- Natriumcarbonat (Na2CO3) 50 g;
- Destilliertes Wasser, 150 mL;
- Dichlormethan (CH2Cl2) ~1500 mL;
- Diethylether 50 mL;
- Salzsäure 150 mL (HCl 0,5 N);
- Kaliumcarbonat (K2CO3) 50 g;
- Natriumhydroxid wässrige Lösung (NaOH 1 N) ~100 mL;
- Natriumsulfat (Na2SO4) oder Magnesiumsulfat (MgSO4) ~100 g;
- Aceton 30 mL;
- Methanol (MeOH) ~10 mL;
- Aktivkohle (wahlweise) ~1 g;
Löslich in H2O 47,62 g/L (25 ºC), Alkohol, Ether, Chloroform und Ölen.
Siedepunkt: 255 °C bei 760 mm Hg (freie Base);Schmelzpunkt freie Base: 37-39 ̊C;
Schmelzpunkt HCI-Salz: 187-188 ̊C;
Molekulargewicht: 165.236 g/Mol;
Dichte: 1.124 g/cm3 (20 °C);
CAS-Nummer: 299-42-3 (freie Base) und 50-98-6 (Hydrochloridsalz).
L-Ephedrinhydrochlorid aus Ephedrakraut [50-98-6] C10H15NO HCl
Bestimmung des Gehalts (fakultativ):5 g gemahlenes Ephedrakraut werden mit 2 g Natriumcarbonat und 7 mL Wasser vermischt und 3 Stunden lang bei Raumtemperatur stehen gelassen. Die Mischung wird dreimal mit 50 ml Dichlormethan behandelt und jedes Mal mindestens 2 Stunden lang gerührt. Der Extrakt wird jedes Mal abpipettiert. Die organische Phase wird im Vakuum (bei 40 °C auf 1 ml) eingedampft. Nach Zugabe von 20 mL Diethylether wird viermal mit je 20 mL 0,5 N Salzsäure extrahiert.
Die vereinigten Salzsäurephasen werden zweimal mit je 20 ml Ether gewaschen. Nach Neutralisation mit 1 N Natriumhydroxidlösung (pH 7,5-8) wird dreimal mit 40 ml Dichlormethan extrahiert und konzentriert. Der Rückstand wird in 10 ml Wasser aufgenommen, und es werden 3 ml 0,1 N Natronlauge und 10 ml 0,1 N I2/KI-Lösung zugegeben. Die Lösung wird 30 Minuten lang unter leichter Erwärmung gerührt. Anschließend wird sie vorsichtig mit verdünnter HCl angesäuert, und es werden einige Tropfen Stärkelösung hinzugefügt. Das überschüssige Jod wird mit 0,1 N Natriumthiosulfatlösung titriert, bis die Farbe von blau nach farblos wechselt.
Extraktionsverfahren:
1. 100 g pulverisiertes Ephedrakraut werden zu einer Lösung von 50 g Natriumcarbonat in 150 ml Wasser in einem 1000-ml-Becherglas gegeben, mit einem Glasstab umgerührt und mindestens 2 Stunden stehen gelassen.
2. Eine Glassäule (d = 2,5 cm oder breiter, l = 70 cm) wird zu einem Drittel mit Dichlormethan gefüllt und dann portionsweise mit dem Drogenbrei aufgefüllt. Die Droge sollte sich ohne Luftblasen in der Säule absetzen. Die Droge wird mit einem Glaswattebausch abgedeckt (Achtung: die Säulenfüllung nicht zu fest andrücken).
3. Die Perkolation erfolgt durch kontinuierliche Zugabe von 1000 ml Dichlormethan (etwa zwei Tropfen/Sek.). Das Perkolat wird portionsweise in einem 500-mL-Rundkolben unter Vakuum auf ein Volumen von 5 mL konzentriert.
4. Der Extrakt wird mit 30 mL Ether versetzt und dreimal mit je 50 ml 0,5-N-Salzsäure ausgeschüttelt.
5. Die vereinigten Salzsäureextrakte werden über einen Trichter mit Faltenfilter, der 50 g Kaliumcarbonat enthält, in einen 500-ml-Scheidetrichter filtriert (vorsichtig zugeben). Es muss so langsam durch das Carbonat filtriert werden, dass die Lösung nicht mehr sauer reagiert (sonst Carbonat zugeben). Das Carbonat wird zunächst mit dem Methylenchlorid für die Extraktion gespült.
6. Dabei wird die Lösung viermal mit jeweils 75 ml Dichlormethan ausgeschüttelt.
7. Die vereinigten organischen Phasen werden über Natriumsulfat getrocknet und portionsweise in einem 250-ml-Kolben auf einem Rotationsverdampfer konzentriert. Das entstandene gelb-orangefarbene Öl wird in einem Gemisch aus 20 ml Diethylether und 20 ml Dichlormethan aufgenommen.
8. In diese Lösung wird getrocknetes Chlorwasserstoffgas eingeleitet. Die Apparatur zur HCl-Erzeugung besteht aus einem mehrhalsigen Rundkolben mit Rührer, der mit Natriumchlorid und Schwefelsäure (aus einem Tropftrichter) beschickt wird. Zum Trocknen wird das Gas erneut durch eine Waschflasche mit Natriumchlorid und Schwefelsäure geleitet. Die Einleitung in die Alkaloidlösung erfolgt mit einer Pasteurpipette. Leere Sicherheitswaschflaschen sind spiegelbildlich zwischen allen Gefäßen angebracht, so dass auch beim versehentlichen Zurücksaugen von Lösungen keine Vermischung auftreten kann (siehe Abbildung unten). Das überschüssige Gas wird in eine Waschflasche mit 10%iger NaOH-Lösung geleitet (entlüften!).
[Anmerkung von G.Patton: Sie können diese 8-9 Schritte wahrscheinlich durch Zugabe von konzentrierter HCl-Lösung ersetzen, bis sich kein Niederschlag mehr bildet. Danach neutralisiert man die Lösung mit wässriger NaOH-Lösung auf pH 7 und verdampft das Wasser unter Vakuum bei minimaler Erwärmung, um Kristalle zu erhalten].
Die vereinigten Salzsäurephasen werden zweimal mit je 20 ml Ether gewaschen. Nach Neutralisation mit 1 N Natriumhydroxidlösung (pH 7,5-8) wird dreimal mit 40 ml Dichlormethan extrahiert und konzentriert. Der Rückstand wird in 10 ml Wasser aufgenommen, und es werden 3 ml 0,1 N Natronlauge und 10 ml 0,1 N I2/KI-Lösung zugegeben. Die Lösung wird 30 Minuten lang unter leichter Erwärmung gerührt. Anschließend wird sie vorsichtig mit verdünnter HCl angesäuert, und es werden einige Tropfen Stärkelösung hinzugefügt. Das überschüssige Jod wird mit 0,1 N Natriumthiosulfatlösung titriert, bis die Farbe von blau nach farblos wechselt.
Extraktionsverfahren:
1. 100 g pulverisiertes Ephedrakraut werden zu einer Lösung von 50 g Natriumcarbonat in 150 ml Wasser in einem 1000-ml-Becherglas gegeben, mit einem Glasstab umgerührt und mindestens 2 Stunden stehen gelassen.
2. Eine Glassäule (d = 2,5 cm oder breiter, l = 70 cm) wird zu einem Drittel mit Dichlormethan gefüllt und dann portionsweise mit dem Drogenbrei aufgefüllt. Die Droge sollte sich ohne Luftblasen in der Säule absetzen. Die Droge wird mit einem Glaswattebausch abgedeckt (Achtung: die Säulenfüllung nicht zu fest andrücken).
3. Die Perkolation erfolgt durch kontinuierliche Zugabe von 1000 ml Dichlormethan (etwa zwei Tropfen/Sek.). Das Perkolat wird portionsweise in einem 500-mL-Rundkolben unter Vakuum auf ein Volumen von 5 mL konzentriert.
4. Der Extrakt wird mit 30 mL Ether versetzt und dreimal mit je 50 ml 0,5-N-Salzsäure ausgeschüttelt.
5. Die vereinigten Salzsäureextrakte werden über einen Trichter mit Faltenfilter, der 50 g Kaliumcarbonat enthält, in einen 500-ml-Scheidetrichter filtriert (vorsichtig zugeben). Es muss so langsam durch das Carbonat filtriert werden, dass die Lösung nicht mehr sauer reagiert (sonst Carbonat zugeben). Das Carbonat wird zunächst mit dem Methylenchlorid für die Extraktion gespült.
6. Dabei wird die Lösung viermal mit jeweils 75 ml Dichlormethan ausgeschüttelt.
7. Die vereinigten organischen Phasen werden über Natriumsulfat getrocknet und portionsweise in einem 250-ml-Kolben auf einem Rotationsverdampfer konzentriert. Das entstandene gelb-orangefarbene Öl wird in einem Gemisch aus 20 ml Diethylether und 20 ml Dichlormethan aufgenommen.
8. In diese Lösung wird getrocknetes Chlorwasserstoffgas eingeleitet. Die Apparatur zur HCl-Erzeugung besteht aus einem mehrhalsigen Rundkolben mit Rührer, der mit Natriumchlorid und Schwefelsäure (aus einem Tropftrichter) beschickt wird. Zum Trocknen wird das Gas erneut durch eine Waschflasche mit Natriumchlorid und Schwefelsäure geleitet. Die Einleitung in die Alkaloidlösung erfolgt mit einer Pasteurpipette. Leere Sicherheitswaschflaschen sind spiegelbildlich zwischen allen Gefäßen angebracht, so dass auch beim versehentlichen Zurücksaugen von Lösungen keine Vermischung auftreten kann (siehe Abbildung unten). Das überschüssige Gas wird in eine Waschflasche mit 10%iger NaOH-Lösung geleitet (entlüften!).
[Anmerkung von G.Patton: Sie können diese 8-9 Schritte wahrscheinlich durch Zugabe von konzentrierter HCl-Lösung ersetzen, bis sich kein Niederschlag mehr bildet. Danach neutralisiert man die Lösung mit wässriger NaOH-Lösung auf pH 7 und verdampft das Wasser unter Vakuum bei minimaler Erwärmung, um Kristalle zu erhalten].
9. Nach etwa 5 Minuten bildet sich ein cremefarbener Niederschlag von Alkaloidhydrochloriden. Die Zufuhr von Chlorwasserstoff wird gestoppt und alle Schlauchverbindungen werden abgetrennt, um ein Zurücksaugen der Flüssigkeiten zu verhindern.
10. Das Alkaloidgemisch wird mit Hilfe eines Büchnertrichters abfiltriert.
11. Etwa 30 ml Aceton werden in ein 250-ml-Becherglas gegeben und das Gemisch auf dem Wasserbad erhitzt, während portionsweise Methanol (etwa 10 ml) zugegeben wird, bis sich der Rückstand vollständig gelöst hat.
12. Eine Spatelspitze Aktivkohle wird hinzugefügt, aufgekocht und die heiße Lösung filtriert. Dem noch heißen Filtrat wird gerade so viel Aceton zugesetzt, bis die Kristalle auszufallen beginnen.
13. Von der Mutterlauge wird das Produkt, das beim Abkühlen (mindestens 6 Stunden) ausfällt, vorsichtig abpipettiert; die Kristalle werden mit etwas Aceton gewaschen und an der Luft getrocknet.
Ist immer noch kein TLC-gleichmäßiges Produkt vorhanden, wird das Produkt in der 15-fachen Menge Methanol gelöst, mit der 100-fachen Menge Aceton behandelt und über Nacht bei etwa 4 °C umkristallisiert.
10. Das Alkaloidgemisch wird mit Hilfe eines Büchnertrichters abfiltriert.
11. Etwa 30 ml Aceton werden in ein 250-ml-Becherglas gegeben und das Gemisch auf dem Wasserbad erhitzt, während portionsweise Methanol (etwa 10 ml) zugegeben wird, bis sich der Rückstand vollständig gelöst hat.
12. Eine Spatelspitze Aktivkohle wird hinzugefügt, aufgekocht und die heiße Lösung filtriert. Dem noch heißen Filtrat wird gerade so viel Aceton zugesetzt, bis die Kristalle auszufallen beginnen.
13. Von der Mutterlauge wird das Produkt, das beim Abkühlen (mindestens 6 Stunden) ausfällt, vorsichtig abpipettiert; die Kristalle werden mit etwas Aceton gewaschen und an der Luft getrocknet.
Ist immer noch kein TLC-gleichmäßiges Produkt vorhanden, wird das Produkt in der 15-fachen Menge Methanol gelöst, mit der 100-fachen Menge Aceton behandelt und über Nacht bei etwa 4 °C umkristallisiert.
Zweiter (vereinfachter) Extraktionsweg zur Ephedrin-freien Base
Ausrüstung und Glaswaren.
- Pyrexgefäße ~750 mL x2;
- Heizplatte (oder Herd);
- Filter mit Filterpapier;
- Biskuitform, 2,5 cm tief.
Reagenzien.
- Ephedra sinica Stapf;
- Äthylalkohol (EtOH) ~2,25 L;
- 750 mL Naphtha.
a) Feines Pulver in einen vier Quart Pyrex-Topf geben, etwa 750 mL Ethylalkohol (EtOH), um das Pulver zu bedecken. Verwenden Sie für diesen Prozess Ever Clear aus der örtlichen Spirituosenhandlung. Der Topf und der Alkohol werden auf ~32 °C erwärmt (nicht zum Kochen bringen, da dies das Ephedrin zerstört). Nach einer Ziehzeit von 10 Minuten wird der Topf vom Herd genommen.
b) Nach 15 Minuten wird der Brei durch einen #15 Goldfilter mit einem Kaffeefilter im Inneren des Goldfilters gefiltert (Sie können einen Labortrichter aus Glas oder ein anderes Filtersieb verwenden) und dann beiseite gestellt.
c) Die gefilterte Lösung wird in eine 2,5 cm tiefe, mit Käsetuch ausgelegte Biskuitform gegossen und trocknen gelassen. Lasse die Lösung 12 Stunden lang trocknen, so dass nur ein feines weißes Pulver zurückbleibt (das sich als 70 % Ephedrin und 30 % Verschiedenes herausstellt, hauptsächlich Öle, die der Alkohol nicht zersetzen konnte).
2. Schritt:
a) Das Gleiche wie zuvor, in einen vier Quart Pyrex-Topf geben. Geben Sie 750 ml Naphtha in den Topf, schütteln Sie ihn 5-10 Minuten lang kräftig und lassen Sie ihn drei Tage lang einweichen.
b) Filtern Sie den Brei auf die gleiche Weise wie oben. Stelle die Naphtha-Lösung für die zweite Charge beiseite. Lass den Brei drei Tage lang trocknen.
c) Gib den Brei in ein neues Pyrexgefäß und bedecke ihn mit 750 ml Ethylalkohol, schüttle ihn 5-10 Minuten lang kräftig und lasse ihn zwei Tage lang einweichen. Filtriere den Brei, da du bereits weißt, wie du die Lösung "A" markieren kannst, damit du sie später wiedererkennst.
d) Gib den Brei dann wieder in ein Pyrexgefäß und bedecke ihn diesmal mit weiteren 750 ml Ethanol, schüttle ihn kräftig 5-10 min und lasse ihn einen Tag lang einweichen, filtriere ihn, wie du weißt, und entsorge ihn dann.
e) Kombiniere nun die zweite Lösung mit der ersten in einer 2,5 cm großen Biskuitform zum Trocknen. Einen Tag lang trocknen lassen, so dass ein feines weißes Pulver zurückbleibt.
Das Ergebnis ist eine 99%ige (nicht zugelassene) Ephedrin-freie Basis, so dass die Gesamtmenge des aus 453 g Ma Huang extrahierten Ephedrins 96 Gramm beträgt.
b) Nach 15 Minuten wird der Brei durch einen #15 Goldfilter mit einem Kaffeefilter im Inneren des Goldfilters gefiltert (Sie können einen Labortrichter aus Glas oder ein anderes Filtersieb verwenden) und dann beiseite gestellt.
c) Die gefilterte Lösung wird in eine 2,5 cm tiefe, mit Käsetuch ausgelegte Biskuitform gegossen und trocknen gelassen. Lasse die Lösung 12 Stunden lang trocknen, so dass nur ein feines weißes Pulver zurückbleibt (das sich als 70 % Ephedrin und 30 % Verschiedenes herausstellt, hauptsächlich Öle, die der Alkohol nicht zersetzen konnte).
2. Schritt:
a) Das Gleiche wie zuvor, in einen vier Quart Pyrex-Topf geben. Geben Sie 750 ml Naphtha in den Topf, schütteln Sie ihn 5-10 Minuten lang kräftig und lassen Sie ihn drei Tage lang einweichen.
b) Filtern Sie den Brei auf die gleiche Weise wie oben. Stelle die Naphtha-Lösung für die zweite Charge beiseite. Lass den Brei drei Tage lang trocknen.
c) Gib den Brei in ein neues Pyrexgefäß und bedecke ihn mit 750 ml Ethylalkohol, schüttle ihn 5-10 Minuten lang kräftig und lasse ihn zwei Tage lang einweichen. Filtriere den Brei, da du bereits weißt, wie du die Lösung "A" markieren kannst, damit du sie später wiedererkennst.
d) Gib den Brei dann wieder in ein Pyrexgefäß und bedecke ihn diesmal mit weiteren 750 ml Ethanol, schüttle ihn kräftig 5-10 min und lasse ihn einen Tag lang einweichen, filtriere ihn, wie du weißt, und entsorge ihn dann.
e) Kombiniere nun die zweite Lösung mit der ersten in einer 2,5 cm großen Biskuitform zum Trocknen. Einen Tag lang trocknen lassen, so dass ein feines weißes Pulver zurückbleibt.
Das Ergebnis ist eine 99%ige (nicht zugelassene) Ephedrin-freie Basis, so dass die Gesamtmenge des aus 453 g Ma Huang extrahierten Ephedrins 96 Gramm beträgt.
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