鎮痛剤からの薬効成分の分離精製についてです

質問

エキセドリン二錠を乳鉢で細かく粉砕する。大半は溶けず、この粥状の混合物をろ紙ろ過する。その際駒込ピペットを用いて(1)少量のCH2Cl2でろ紙上の残留物を洗いこむ。こうして得られたろ液に(2)10％NaOHaqを加えた後、CH2Cl2で3回抽出する。得られたCH2Cl2層に無水硫酸ナトリウムを加えた後、ろ紙ろ過し、得られたろ液を減圧濃縮するとカフェインが得られる。
一方、抽出後のNaOHaqに3M塩酸を強酸性を示すまで加えるとアスピリンが白く析出してくるので、氷冷し充分に析出させた後にこれを吸引ろ過する。
最初にろ紙ろ過において、ろ紙上に残った粉末を試験管に移し、(1)エタノールを加えて加温し、これをろ紙ろ過する。少量のエタノールでろ紙上の残留物を洗いこみ、得られたろ液を減圧濃縮し、アセトアミノフェンの結晶を析出させる。

と、このような実験を行いました。
そこで質問なのですが、
(1)溶媒にCH2Cl2およびエタノールを用いたのはなぜですか？
また、(2)NaOHaqの代わりに塩酸を加えた場合、薬効成分の分離にどのような影響がでるのでしょうか？

長く読みづらい文章になってしまってすみませんが、回答していただけると助かります。

回答No.1

phosphole · ベストアンサー

（１）
ジクロロメタンとエタノールはどちらも有機溶媒ですが、性状はかなり違います。前者は水と混じりませんが、後者は水と自由に混和しますし一方で有機溶媒の多くとそれなりに溶け合うこともできます。したがって、取り出したいものが水に溶けにくく脂溶性の高い場合はジクロロメタンに溶け易いと考えられますし、その逆に比較的水に溶けやすい場合はエタノールで抽出しやすいでしょう。
なお、エタノールは水と自由に混じるので、当然ですが分液漏斗を使うタイプの相間分配はできません。上の操作だと、固体からエタノールに溶ける成分のみを取り出した、ということになってますね。
水に溶けやすいなら水で抽出すればいいじゃないか、とも言えます。確かにそうなのんですが、水は実験操作的にはやっかいな溶媒です。エタノールと比べると水は蒸発しにくいので、溶液から水を除いて目的物を取り出すのが面倒です。
（たとえば、熱水で抽出して、冷やして再結晶で取り出す、といったことが考えられます）
また、上で「比較的」と書いたのもポイントで、エタノールは水にも有機溶媒にも馴染みやすいのですが、取り出せる有機物も同じく水に比較的なじむけど、必ずしも水に解けまくる必要はありません。極性が高い物質だと比較的エタノールに溶け易いでしょう。
もう一つコメントしておきますが、上の操作でわざわざ「少量のジクロロメタン」と指定してあるのも、実験操作のテクニックとして注意すべき点かもしれません。

（２）
操作を読むと、水酸化ナトリウム水溶液にアスピリンが溶けていて、これを酸性にアスピリンが水相に溶けにくくなり有機層に取り出せる、ということが分かります。したがって、第一段落の操作で水酸化ナトリウム水溶液を塩酸に変えてしまうと、本来は塩基性水溶液に移動してくれていたはずのアスピリンは、そのまま有機層（ここではジクロロメタン溶液）に残ってしまうのではないか？と考えられます。結果として、そのまま操作を続けると、分けたいもの（カフェインとアスピリン）はそのまま一緒にやってきてしまいますかね。

お礼

とても丁寧な説明でわかりやすかったです！ありがとうございます！！