第六章生物碱.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,生物碱（,alkaloids）,生物碱是重要的天然有机化合物,1806年（吗啡碱）迄今（10 000多种生物碱）,生物碱广泛存在植物界,许多重要的植物药都主要含有生物碱如：麻黄、苦参、延胡索、长春花、乌头、黄连等,生物碱具有多种多样的生物活性,生物碱是天然有机化合物的重要研究领域之一,在生物碱的研究中，创立和发现了不少新的方法、技术和反应。,第一节 概述,第二节 生物碱的结构与分类,第三节 生物碱的理化性质与鉴别,第四节 生物碱的提取与分离,第五节 生物碱的结构鉴定与测定,主要内容：,2.生物碱的储藏,植物体内生物碱的储藏主要是在,液泡细胞、乳汁管细胞,中进行。,如罂粟科、夹竹桃科中许多植物的生物碱储藏在植物体内的乳汁管细胞内。,但也有例外的情况。,积累传输储藏,在植物体中积累后的生物碱经传输阶段到达储藏细胞组织。在此过程中往往发生生物碱的次级结构修饰（如甲基化、氧化、去甲基化等）。,如：茄科植物的托品类生物碱,根部 木质部导管 茎 叶,（基本骨架）（环氧化）,积累,储藏,传输,传输,传输,三、生物碱的分布,（主要分布于植物中）,1.在系统发育较低级的类群中较少或无。,低等植物：,藻类、水生植物：睡莲科,菌类：少数（麦角菌碱）,地衣、苔藓类：少数简单吲哚类生物碱,蕨类：木贼科、卷柏科、石松科,2.集中分布在系统发育较高级的植物类群,裸子植物：,紫杉科、三尖杉科、松柏科、麻黄科,被子植物：,单子叶植物：百合科、石蕊科、百部科等,双子叶植物：毛茛科、木兰科、小檗科，防己科、马兜铃科、罂粟科、芸香科、龙胆科、夹竹桃科、马钱科、茜草科、茄科、紫草科、菊科等。,3.极少与萜类和挥发油共存于同一植物类群中。,4.越是特殊类型的生物碱，其分布的植物类群就越窄。,如：,莲花氏烷类生物碱毛茛科千金藤属,二萜生物碱毛茛科乌头属翠雀属,在植物化学分类上是十分重要的,四、生物碱的存在形式：,1.游离态,个别生物碱由于,碱性较弱或几呈中性,，如秋水仙碱，咖啡碱等，不易与酸成盐，因此以游离态存在。,2.盐类：,大部分生物碱在植物体内都是与酸结合成盐的形式存在。,常见的酸有：,无机酸：如硫酸、盐酸、氢碘酸等。,有机酸：,如草酸、柠檬酸、苹果酸、罂粟酸（吗啡）、乌头酸（乌头碱）。,3,.,酰胺类：,如秋水仙碱、喜树碱等,4.酯类：,异甾类生物碱，吡咯里西啶类生物碱和吲哚类生物碱常以酯的形式存在。,5.,N,氧化物：,N,与,O,之间形成配位键结构，该类生物碱主要存在于,吡咯里西啶类,，现已发现,N,氧化物共计120余种。,第二节 生物碱的结构与分类,生物碱的常见分类方法：,1.,来源分类：如鸦片生物碱、麦角生物碱等；,2.,化学分类：如托品烷生物碱、异喹啉生物碱等；,3.生源结合化学分类：如来源于鸟氨酸的吡咯生物碱等。,生源结合化学分类主要类别如下图：,化学分类：,一、有机胺类,氮原子不结合在环内的一类生物碱。,麻黄碱：,麻黄碱（1,R，2S）,伪麻黄碱（1,S，2S）,结构特点,平喘,麻黄碱（1,R，2S）,伪麻黄碱（1,S，2S）,麻黄碱与伪麻黄碱的立体结构比较：,游离时可溶于水，能与酸生成稳定的盐，有,挥发性,，,不易与大多数生物碱沉淀试剂反应生成沉淀,。,麻黄碱的特点:,2.秋水仙碱（,colchicine）,是环庚三烯酮醇的衍生物，分子中有两个并和七元碳环，氮在侧链上，呈酰氨状态。,治疗急性痛风，并有抑制癌细胞生长的作用,二、吡咯类生物碱：,基本母核：,吡咯 四氢吡咯,1.简单的吡咯衍生物：,水苏碱 党参碱（存在于新疆党参中,有降血压的作用）,2.吡咯里西啶类,基本母核,抗癌,主要分布于菊科千里光属，豆科野百合属植物中。,3.吲哚里西啶类,基本母核：,中枢神经兴奋作用,三、吡啶类生物碱：,吡啶 六氢吡啶（哌啶）,1.简单吡啶类：,葫芦巴碱 槟榔碱（驱绦虫,）,烟碱（杀虫）,2.喹喏里西啶类：,羽扇豆碱,喹喏里西啶,四、莨菪烷类生物碱：,莨菪烷是由吡咯啶和哌啶骈和而成的杂环。,莨菪烷,莨菪碱（,M,胆碱受体阻断药）,山莨菪碱,anisodamine,东莨菪碱（洋金花，具中枢神经镇静作用）,樟柳碱（解痉，解有机磷中毒）,五、喹啉衍生物：,基本母核,：,茵芋碱,治白血病和直肠癌,喜树碱,camptothecine,六、异喹啉衍生物：,1.简单异喹啉类：,基本母核：,萨苏林,R=H,萨苏里丁,R=CH3,异喹啉,isoquinoline,（鹿尾草，降血压）,2.苄基异喹啉类（1-苯甲基异喹啉）：,罂粟碱 乌药碱,3.双苄基异喹啉类（双苯甲基异喹啉）,汉防己甲素,R=CH3,防己诺林碱,R=H,原小檗碱型类生物碱,可视为两个异喹啉环稠和而成，主要以季胺碱和叔胺碱的形式存在。,季铵盐型,叔胺碱型,小檗碱,（抗菌、消炎）,四氢巴马丁,（延胡索乙素）,（镇静、止痛）,七、吲哚类生物碱,1.简单吲哚类：,相思豆碱（抗菌）,吲哚,2.双聚吲哚类,八、萜类生物碱,猕猴桃碱 秦艽碱甲,（猕猴桃中，降血压,促进唾液分泌作用）,九、甾体类生物碱,孕甾烷,贝母碱,peimine,verticine,第三节生物碱的理化性质与鉴别,一、性状：,1.,组成：,一般由,C、H、O、N,四种元素组成，少数含有,Cl、S,等；,2.,状态：,一般为固体，少数为液体。,（1）液体生物碱一般不含氧元素；,（2）液体生物碱可随水蒸气蒸馏；,（3）固体一般为结晶形，有些为无定形粉未；,3.,味道：,多具苦味，有些极苦；,二、颜色,多数生物碱呈无色状态；,少数生物碱的分子结构中因具有共轭体系，有较长的共轭系统，并有助色团等功能团，在可见光下呈现颜色。,如:小檗碱为,黄色,小檗红碱为,红色,尼泊尔碱为,宝石红色,三、旋光性,多数生物碱分子中有手性碳原子，具有光学活性，少数生物碱如小檗碱，罂粟碱等无手性碳，故无旋光活性。,生物碱的光学异构与其生物活性有密切关系，例：,L,莨菪碱散瞳效果比,D,莨菪碱约大100倍。,L,麻黄碱收缩子宫的效果比,D,麻黄碱大1倍。,四、溶解度,生物碱的溶解度与下例因素密切相关：,分子中,N,原子的存在形式,季胺、叔胺、酰胺,极性基团的有无、数目,溶剂,极性溶剂、非极性溶剂,1亲脂性生物碱的溶解度,叔胺、仲胺碱,溶解通性：,难溶于水和碱性水溶液，易溶于低极性或中等极性的溶剂，如苯，乙醚，氯仿，丙酮等,尤其易溶于未全卤代的卤代烷类。,（2）弱碱性生物碱,易溶于亲脂性有机溶剂中，如氯仿，苯，乙醚等，由于碱性较弱，不易与酸成盐。,（3）酚性生物碱,也属亲脂性生物碱，但由于含有酚羟基，显弱酸性，可溶于强碱液中。如吗啡碱，四氢药根碱等。,（4）具有内酯结构的生物碱,难溶于冷苛性碱液，而易溶于热的苛性碱液。,2亲水性生物碱的溶解度,通性：易溶于水和极性有机溶剂，而不溶或难溶于非极性有机溶剂中。,亲水性生物碱包括,：,（1）季胺碱：属离子型化合物,（2）,N,氧化物：具有半极性的,NO,配位键结构,（3）具羧基的生物碱：两性离子化合物,3生物碱盐：,大多数生物碱盐显碱性，能与酸结合成盐而易溶于水，乙醇，甲醇，难溶于其他有机溶剂中。,溶解规律：,（1）无机酸盐有机酸盐,（2）含氧酸盐卤代酸盐,（3）小分子有机酸盐大分子有机酸盐,类别 极性 溶解性,H,2,O CHCl,3,H,+,OH,-,非酚性 较弱 脂溶性,+,季铵碱 强 水溶性,+,+,氮氧化物 半极性 中等水溶,+,+,两性:,Ar-OH,较弱 脂溶性,+,-,COOH,强 水溶性,+,+,五、生物碱的检识,生物碱的沉淀反应,生物碱的显色反应,生物碱的色谱检识,植物样品（干品）20,g,80%,乙醇回流提取,冷后过滤,滤液,蒸去溶剂,残留物,1%盐酸溶解,酸水液（用于生物碱的检识）,碱化，氯仿提取,碱水液（水溶性生物碱）氯仿液,2%盐酸萃取,酸水液（用沉淀剂检查生物碱）,从植物原料中提取生物碱的方法如下：,1.生物碱沉淀剂与沉淀反应,（1）碘化物复盐：,碘化汞钾（,K,2,HgI,4,）：,与生物碱形成无定形,白色或淡黄色沉淀,。,碘化铋钾（,KBiI,4,）：,与生物碱生成无定型,橘红色沉淀,。,碘碘化钾（,KI.I,2,）：,与生物碱形成无定型,棕红色沉淀,。,（2）大分子酸类,硅钨酸：,与生物碱形成,淡黄色或灰白色无定形沉淀,；,磷钼酸：,与生物碱生成,白色或黄褐色无定形沉淀,。,苦味酸：,与生物碱形成,黄色结晶性沉淀,，但一般须在中性溶剂中进行。,（3）金属盐类：,氯化金试剂,AuCl,3,.HCl（10%,的水溶液）：与生物碱形成,黄色结晶性沉淀,，其组成：,B.HAuCl,4,或,B.AuCl,3,氯化铂试剂,PtCl,6,.HCl（10%,的水溶液）：与生物碱形成,类白色结晶性沉淀,。,（4）,其它类：,雷化铵盐,NH,4,Cr（NH,3,）,2,（SCN）,4,.H,2,O,与生物碱形成,红色无定型沉淀,。,2.沉淀反应条件：,（1）通常在酸性水溶液中生物碱成盐状态下进行；,（若在碱性条件下则试剂本身将产生沉淀）,（2）在稀醇或脂溶性溶液中时，含水量50%；,（当醇含量50%时可使沉淀溶解）,（3）沉淀试剂不易加入多量。,（如：过量的碘化汞钾可使产生的沉淀溶解）,3.结果的判断：,（1）鉴别时每种,Alk,需采用,三种以上沉淀试剂,；,（沉淀试剂对各种,Alk,的灵敏度不同）,（2）直接对中药酸提液进行沉淀反应，则,阳性结果不能判定,Alk,的存在,阴性结果可判断无,Alk,存在,氨基酸、蛋白质、多糖、鞣质等+沉淀试剂沉淀,4.生物碱的显色反应：,生物碱可与某些氧化剂，脱水剂发生显色反应。显色反应可因生物碱的结构不同而有区别，可用于检识生物碱。,常用的显色剂：,Mandelin,试剂,（1%钒酸铵的浓硫酸溶液）：,阿托品：红色；马钱子：血红色；,士的宁：紫色；奎宁：淡橙色；吗啡：棕色；可待因：兰色；,Frobde,试剂,（1%钼酸铵或钼酸钠的浓硫酸溶液）：,小檗碱：棕绿色；乌头碱：黄棕色；可待因：黄色；,Marquis,试剂,（甲醛浓硫酸试剂）：,可待因：兰色；吗啡：紫红色；,浓硫酸：,乌头碱：紫色；小檗碱：绿色；,浓硝酸：,乌头碱：红棕色；小檗碱：棕红色；,秋水仙碱：兰色。,5.生物碱的色谱检识,色谱法常用于已知生物碱的检识。在固定的层析条件下，各种生物碱都有一定的,Rf,值，为了使层析结果更为可靠，须做以下的工作：,样品和标准品在同一条件下对照层析，,Rf,相同。,选择三种溶剂系统，同等层析条件下，标样,Rf,相同。,标样共薄层或共纸层析，层析后得到的斑点应是单一、集中、不变形。,（1）,TLC,色谱检识,吸附剂,氧化铝,因本身显弱碱性，较适于生物碱,TLC,色谱检识。,硅胶,硅胶显微酸性，对生物碱的吸附作用较强，展开后，样品的,Rf,小，色点脱尾，因此常需要在加碱的条件下才能得到集中的斑点。,硅胶色谱改进方法如下：,用0.10.5,mol/L,的,NaOH,溶液代替水进行,硅胶湿法铺板。,用碱性试剂系统作为展开剂，如二乙胺，,氨水的展开剂。,在层析缸中放一盛有氨水的小杯，使生,物碱薄层色谱在碱性环境中进行。,展开剂,以苯和氯仿为主要组成的中性混合溶剂系统。,若被分离生物碱极性弱，则应加入少量石油醚，己烷等极性弱的溶剂。,若被分离生物碱极性强，则应加入甲醇，乙醇，丙酮等溶剂。,显色剂：,改良碘化铋钾试剂，生物碱与之反应呈橘红色。,（2）,PC,色谱检识,生物碱的纸层析主要指以水为固定相的分配层析。,生物碱以离子状态层析,若使生物碱在纸层析上以离子状态存在，要求：,生物碱本身极性要大，离子化程度要高,还可通过调整固定相和流动相的酸碱度，,以使生物碱在,PC,色谱中完全离子化。,图1 完全离子化的生物碱,PC,结果,图2 未完全离子化的生物碱,PC,结果,多层缓冲纸层析：,多层缓冲纸层析是检识生物碱的一种好方法，其用途如下：,了解被分离生物碱的碱性强弱。,生物碱因碱性不同，可在此层析中的得,以分离。,可使所有生物碱在层析过程中全部离子化。,方法如下：,取一条滤纸，从原点线2,cm,处依次向上涂布按,递减,0.5,PH,值配制的缓冲溶液，缓冲带之间间隔1,cm,的空白。,将待分离的样品加于原点线上后，用氯仿展开。,展开后以碘化铋钾试剂显色，检出生物碱所停留的,PH,段。,3.5,4.0,4.5,5.0,5.5,6.0,示意图,多层缓冲纸层析,氯仿展开,原理：,生物碱依碱性不同，层析到某个,PH,段（酸性），酸碱成盐。,以离子形式存在的生物碱极性大，在氯仿中分配系数小，而停留在某个,PH,段中。,碱性强,的生物碱易同弱酸成盐而停留在,高,PH,涂布带中。,弱碱,只能同强酸成盐而停留在,低,PH,涂布区,呈中性生物碱则停留在靠近前沿的空白区,生物碱以分子状态层析,当采用,中性溶剂或碱性溶剂系统,展开时，生物碱样品以分子状态展开。,固定相：常以甲酰氨代替水为固定相,流动相：流动相的选择应根据生物碱的存在状态选用亲脂性强的溶剂系统。如苯、氯仿、乙酸乙酯等。,六,生物碱的碱性,：,（一）碱性的产生及其强度表示,酸碱质子理论：,任何分子或离子能接受质子并与之结合的物质（,B）,都是碱。,（二）碱性与分子结构的关系,1、氮原子的杂化度,生物碱的氮原子孤对电子处于杂化轨道中，其碱性强度随杂化度升高而增强，即：,SP,3,SP,2,SP,2,SP2,2,2、诱导效应：,生物碱分子中氮原子上电荷密度受到分子中供电子基和吸电子基的影响。,供电子基,使电荷密度增高，,碱性增强,。,常见供电子基如烷基等。,吸电子基,则使电荷密度降低，,碱性减弱,。,常见吸电子基：苯环，酰基，醚氧基，双,键，羟基等 。,试比较下列化合物的碱性强弱：,苯异丙胺,麻黄碱,去甲麻黄碱,苯异丙胺麻黄碱去甲麻黄碱,托派可卡因和可卡因碱性的比较,3、共轭效应：,若生物碱分子中,氮,原子孤电子对处于,p,共轭,体系时，通常情况下，其碱性,较弱,。生物碱常见,p,共轭效应主要有二种类型：,苯胺型：,苯胺氮原子孤电子对与苯环,电子成,p,共轭体系，碱性大大减弱。如：,苯胺 （4.58）环己胺（10.14）,毒扁豆碱：,N,1,与,N,2,碱性相差悬殊,N,1,p,Ka,为7.88,N,2,p,Ka,为1.76，因其处于,p,共轭,体系,酰胺型：,若氮原子处于酰胺结构中，由于氮上孤电子对与酰胺羰基的,p,共轭效应，其碱性很弱，有的甚至呈中性。,4、空间效应：,生物碱氮原子质子化时，会受到空间效应的影响，使其碱性增强或减弱。,麻黄碱,PKa 9.56,甲基麻黄碱,PKa,9.30,东莨菪碱,PKa 7.50,莨菪碱,PKa,9.65,5、分子内氢键形成,综合考察几种影响碱性的因素：,空间效应和诱导效应共存时，,空间效应居于主导地位,诱导效应和共轭效应共存时，,共轭效应影响较大,课堂练习：,1.比较氮原子的碱性强弱,2.,比较每组化合物的碱性强弱,（1）,A B,C,（2）,A B,C,第四节 生物碱的提取与分离,一.生物碱的提取,提取时应注意,：,被提取生物碱的性质,脂溶性、水溶性,生物碱在植物体内的存在形式：,苷或盐的形式存在的生物碱,游离状态存在的生物碱,（一）溶剂法,提取速率与溶剂用量（一般715倍）、原料粉碎度、操作条件（如温度、搅拌）等因素有关。,超声波提取可缩短时间,含油脂多的原料须先脱脂,苷类生物碱：,采用新鲜原料,进行杀酶处理,1水或酸水-有机溶剂提取法：,原理：,生物碱盐类易溶于水，难溶于有机溶剂；其游离碱易溶于有机溶剂，难溶于水。,方法：冷提法（渗漉法、冷浸法）,酸性水0.1%1%,H,2,SO,4,、HCl、HOAc,等,此法缺点：提取液体积较大（浓缩困难）,提取液中水溶性杂质多,2 醇-酸水-有机溶剂提取法,原理：生物碱及其盐类易溶于甲醇或乙醇中,方法：,醇提液浓缩后用适量酸水使生物碱成盐溶出，酸水再碱化，有机溶剂萃取，萃取液浓缩后可得,亲脂性总生物碱,。,缺点：,醇提物含不少非生物碱成分，须进一步纯化,3.碱化-有机溶剂提取法,原理：,弱碱性生物碱,难以生成稳定的盐而呈游离状态存在，易溶于有机溶剂中。,方法：,碱水碱化原料，有机溶剂提取，提取液浓缩得,总弱碱性生物碱,。,优缺点：,含杂质较少，易于结晶。但溶剂毒性大，易燃，昂贵。,4.其它溶剂法,某些亲水性生物碱如,N-,氧化物等，常用与水不相混溶的有机溶剂如正丁醇、异戊醇等进行提取。,（二）离子交换树脂法：,原理：将生物碱的酸水液与阳离子交换树脂进行交换，以与非生物碱成分分离。,离子交换树脂提取法的优点：,有机溶剂用量少，离子交换树脂再生后可反复使用。,酸水通过树脂后，生物碱被选择性吸附而得到浓缩。,所得总碱纯度较高。,（三）沉淀法：,原理：,因,水溶性生物碱、季胺碱,易溶于水溶液，难于用一般溶剂提出，常采用沉淀剂将水溶性生物碱、季胺碱自水溶液中沉淀析出。滤出沉淀，再用适当试剂分解即可分离出生物碱。,常用沉淀剂：,雷氏铵盐（硫氰酸铬铵）、磷钼酸、硅钨酸、苦味酸。,B=,季胺生物碱阳离子,2.反应过程：,季铵碱的水溶液,水溶液,沉淀(雷氏复盐),雷氏铵盐沉淀,沉 淀,滤 液,滤液 (,B,2,SO,4,),硫酸钡沉淀,季铵碱的盐酸盐,加酸水调至弱酸性,加新配制的雷氏铵盐饱和/,H,2,O,溶丙酮（乙醇）中,加,Ag,2,SO,4,饱和水溶液,加入氯化钡（,BaCl,2,）,二、生物碱的分离与纯化,生物碱的分离,系统分离,特定分离,多用于基础研究,侧重于生产实用,总 碱,类别,指碱性强弱,或酚性、非酚性,部位,指极性不同,依据,Alk,的理化性质,单体,Alk,的分离,1、类别生物碱分离：,（1）,季铵碱、水溶性生物碱：,强碱，水溶性，易溶于水，醇，不溶于一般的有机溶剂,（2）,叔胺碱：,脂溶性生物碱，而不溶于水，大多数生物碱属于此类。,（3）,酚性生物碱：,脂溶性，具有酚羟基的弱酸性生物碱，可溶于高浓度的苛性碱中。,(4),弱碱性生物碱：,亲脂性强，游离态，不易成盐，易溶于脂溶性有机溶剂中。,类别生物碱的分离流程：,2特定分离,基于对欲分离生物碱的结构、理化特性的充分了解，对已知特定生物碱进行分离。特定分离侧重于,生产实用,。,例许多药用生物碱的生产都属于这种分离,。,（一）利用生物碱及其盐的溶解度的差异进行分离,1.利用游离生物碱的溶解度差异而分离：,例1.汉防己甲素和防己诺林碱的分离利用在,冷苯,中的溶解度不同分离,：,二者碱性相同，极性不同,。,汉防己甲素,R=CH3,防己诺林碱,R=H,例2.苦参碱和氧化苦参碱的分离：,苦参碱极性较小易溶于氯仿，乙醚中；而氧化苦参碱极性较大，易溶于氯仿，而难溶于乙醚中。,2.利用生物碱盐类的溶解度差异而分离,例1：盐酸士的宁与盐酸马钱子碱的分离,盐酸士的宁的水溶性较小，而盐酸马钱子碱的水溶性较大，故盐酸士的宁先结晶析出，而盐酸马钱子碱留在母液中。,例2：麻黄碱与伪麻黄碱的分离,麻黄碱的草酸盐难溶于水,伪麻黄碱的草酸盐易溶于水,浓缩时草酸麻黄碱先结晶析出,继续浓缩,草酸伪麻黄碱后结晶析出。,例3 从金鸡纳树皮中分离奎宁、奎尼丁、金鸡宁、金鸡尼丁,几种生物碱在水中的溶解度：,硫酸奎宁碱（1：810）,金鸡宁（1：65）,金鸡尼丁酒石酸盐（1：1265）,奎尼丁酒石酸盐（1：40）,奎尼丁氢碘酸盐（1：1250）,原理：,硫酸奎宁碱在水中的溶解度最小，首先从水中沉淀析出；,碱化后，游离碱中金鸡宁在乙醚中难溶解而析出；,金鸡尼丁酒石酸盐在水中溶解度小于奎尼丁酒石酸盐而将两者分离。,奎尼丁氢碘酸盐在水中溶解度小而沉淀析出。,（二）利用溶剂极性梯度萃取法：,一般常采用石油醚，苯，乙醚，氯仿，乙酸乙酯等溶剂，按溶剂极性梯度，依次从碱性水溶液中相继萃取不同极性的生物碱。,该法常用于,柱层析,分离生物碱单体，以溶剂,极性由低到高,的顺序依次洗脱，或在前一溶剂洗脱后，应用前一溶剂中加入后一极性较大的溶剂的混和溶剂进行洗脱。,例如：,1.苯,2.苯-氯仿（8：2）,3.苯-氯仿（6：4）,4.苯-氯仿（1：1）,5.苯-氯仿（4：6）,6.苯-氯仿（2：8）,7.氯仿,后溶剂的比例逐步增加到纯溶剂，分段收集洗脱液，以,TLC,鉴别指示更换溶剂和合并洗脱液。,（三）利用生物碱的碱性不同进行分离：,1 递增碱化法：,2,PH,梯度萃取法（酸化法）：,（四）利用生物碱分子中的不同官能团进行分离,例如：苦参碱分子中有,酰铵键,，于,KOH-EtOH,溶液中加热，生成,苦参碱酸钾,，增大了水溶性，易同其它脂溶性生物碱分离。,（五）色谱法分离：,吸附层析：吸附剂多采用,氧化铝（中性或弱减性）,，洗脱剂常采用苯，氯仿，乙醚等溶剂。,例,:,长春碱和长春,新碱的分离,长春花全草,(干粉80目),苯渗漉液,药 渣,苯 液,H,+,/H,2,O,苯渗漉,pH=4,6%酒石酸水溶液萃取,过滤，氨水碱化至,pH=67 CHCl,3,提,除水杂,除脂杂,除碱性较强的成分,H,2,O,CHCl,3,弱碱,Alk,硫酸盐,回收氯仿，蒸干,溶于无水乙醇,H,2,SO,4,调,pH=3.84.1,Alk,沉淀,溶于,H,2,O，,氨水碱化至,pH=89 CHCl,3,萃取,除脂杂,除水杂,精,制,H,2,O,CHCl,3,游离,Alk,长春碱,醛基长春碱,回收氯仿,溶于苯:氯仿(1:2)液中,通过,Al,2,O,3,吸附柱,用苯:氯仿(1:2)洗脱,色谱分离,分配层析,支持剂,:,采用硅胶、纤维素等，,固定相,:PH,缓冲溶液，,流动相,:,脂溶性有机溶剂。,例,:,高三尖杉酯碱与三尖杉酯碱的分离。,结构比较,:,原理,:,分配原理,支持剂,:,硅胶,固定相,:,PH5.0,缓冲溶液,流动相,:,氯仿,结果,:,高三尖杉酯碱先被洗脱,三尖杉酯碱后被洗脱,2.综合利用是药用生物碱工业生产中的重要任务,两种方式：,一物多用,如：由罂粟果中同时分出吗啡碱、可待因、蒂巴因、罂粟碱、那可丁。,分出相关生物碱，再转化成药用生物碱,如：由爱康宁、长春碱分别转化成药用生物碱可卡因和长春新碱。,第五节 生物碱的结构鉴定与测定,生物碱的结构鉴定与测定方法包括化学法和光谱法。,60年代以前，以化学法为主，经脱氢、氧化降解、官能团分析、全合成等测其结构。,现在，光谱法已取代经典的化学方法而居首位。,一、紫外光谱：,紫外光谱反映了其基本骨架或分子中生色团的结构特点，是结构测定的手段之一。,（一）生物碱的结构分类与紫外光谱的关系：,生色团在分子中的位置如下：,非主体部分,整体结构部分,主体结构部分,生色团在分子中的非主体部分：,这类生物碱主要有:吡咯里西定、喹诺里西定、萜类和甾体类生物碱等。,喹诺里西啶,吡咯里西啶,2.生色团在分子中的整体结构部分：,生色团组成分子的基本骨架与类型。如：吡啶、喹啉、氧化阿扑菲、吲哚类等。,3.生色团在分子中的主体结构部分：,（1）含一个生色团者：二氢吲哚类等。,（2）,含两个生色团者：吗啡碱类、刺桐碱类等。,（二）生物碱的,UV,与,PH,的关系：,1.若碱性氮原子参与生色团或直接相连时，则酸性与中性液中测定的,UV,不同，属于这种情况的有喹啉碱、吲哚碱、丫定酮类等。,例：喹啉,UV,中性：227（4.56）、280（3.56）、,314 （3.56）,酸性：233（4.5）、236（4.45）、,307（3.76）、313（3.79）,2.,若非碱性氮原子与生色团直接相连时，则酸性液中不影响其,UV,光谱。,若氮原子不与生色团直接相连时，则虽与酸成盐，也不影响,UV,吸收。,例 那可丁,UV：,中性：,209（4.86）、291（3.60）、309310（3.69）,酸性：,211（4.76）、291（3.40）、313（3.54）,4.若生色团中含有羟基取代苯类结构，则遇碱成酚氧负离子，使吸收峰发生红移。,第六节 生物碱的生物活性,生物碱具有多种多样的生理活性。药用生物碱的主要生理活性有：,抗菌（如小檗碱等）,抗疟（如奎宁碱等）,中枢兴奋（如咯贝林）,镇疼（如吗啡等）,局麻（如可卡因）,拟胆碱（加兰他敏等）,强心（去甲乌药碱等）,降压（利血平等）,抗癌（长春碱等）,练 习 题,一、选择判断题,某生物碱碱性很弱，几乎呈中性，氮原子的存在状态可能为()。,A.,伯胺,B.,仲胺,C.,酰胺,D.,叔胺,季铵型生物碱分离常用()。,A.,水蒸汽蒸馏法,B.,雷氏铵盐法,C.,升华法,D.,聚酰胺色谱法,一、选择判断题,生物碱沉淀反应是利用大多数生物碱在()条件下，与某些沉淀试剂反应生成不溶性复盐或络合物沉淀。,A.,酸性水溶液,B.,碱性水溶液,C.,中性水溶液,D.,亲脂性有机溶剂,一、选择判断题,将混合生物碱溶于有机溶剂中，以酸液,pH,由大小顺次萃取，可依次萃取出()。,A.,碱性由强弱的生物碱,B.,碱性由弱强的生物碱,C.,极性由弱强的生物碱,D.,极性由强弱的生物碱,一、选择判断题,生物碱的碱性强弱可与下列()情况有关。,A.,生物碱中,N,原子具有各种杂化状态,B.,生物碱中,N,原子处于不同的化学环境,C.,以上两者均有关,D.,以上两者均无关,一、选择判断题,pH,梯度萃取法分离生物碱时，生物碱在酸水层，应顺次调,pH（）,用氯仿萃取。,A.pH=38 B.pH=813 C.pH=17 D.pH=71,对生物碱进行分离常用的吸附剂为()。,A.,活性炭,B.,硅胶,C.,葡聚糖凝胶,D.,碱性氧化铝,二、是非判断题,自然界所发现的生物碱都是氨基酸的代谢产物。,季铵型生物碱可溶于水，它是各类生物碱中碱性最强的一类生物碱。,阴离子交换树脂适用于分离生物碱类物质。,生物碱一般是以游离碱的状态存在于植物体内。,二、是非判断题,某一中药的粗浸液，用生物碱沉淀试剂检查结果为阳性，可说明该中药中肯定含有生物碱。,生物碱都能被生物碱沉淀试剂所沉淀。,三、化学方法鉴别下列各组化合物,三、化学方法鉴别下列各组化合物,四、比较下列各组化合物的碱性,五、提取分离,某中药材中主要含有生物碱类成分，且已知在其总碱中含有如下成分：,季铵碱,、,酚性叔胺碱,、,非酚性叔胺碱,、,水溶性杂质,、,脂溶性杂质,现有下列分离流程，试将每种成分可能出现的部位填入括号中。,苦 参 药 材,