天然药物化学教学资料 天然药化9.生物碱

1、整理课件整理课件第三节、生物碱的理化性质第三节、生物碱的理化性质 整理课件整理课件整理课件整理课件整理课件整理课件生物碱概述生物碱概述生物碱的化学结构和分类生物碱的化学结构和分类生物碱的理化性质生物碱的理化性质生物碱的提取分离生物碱的提取分离生物碱的结构鉴定生物碱的结构鉴定二二四四3一一3三三3五五第九章第九章 生物碱生物碱整理课件整理课件整理课件整理课件整理课件整理课件溶剂提取法溶剂提取法1.1.存在形式存在形式: : 生物碱盐、游离生物碱生物碱盐、游离生物碱 N-N-氧化物氧化物; ; 氮杂缩醛类氮杂缩醛类; ; 亚胺、烯胺类亚胺、烯胺类2.2.溶剂提取方法：溶剂提取方法：溶剂的选择溶剂的

2、选择生物碱类成分的存在状生物碱类成分的存在状态及溶解性态及溶解性 溶剂的溶解性能溶剂的溶解性能提取方法（煎煮法、渗漉法、回流法等）的选择提取方法（煎煮法、渗漉法、回流法等）的选择选择依据选择依据关键关键整理课件整理课件整理课件整理课件整理课件整理课件水或酸水提取法（盐酸水或酸水提取法（盐酸 硫酸硫酸 醋酸醋酸 酒石酸）酒石酸） 浸渍浸渍 渗漉或煎煮渗漉或煎煮 酸水提取液（盐）酸水提取液（盐） 离子交换树脂法离子交换树脂法 沉淀法沉淀法 萃取法萃取法总生物碱总生物碱 * 整理课件整理课件药材粗粉药材粗粉0.5%盐酸盐酸或或 硫酸或醋酸或酒石酸硫酸或醋酸或酒石酸浸渍浸渍 、渗漉或煎煮、渗漉或煎煮

3、酸水提取液（盐）酸水提取液（盐） 酸水浓缩提取液（盐）酸水浓缩提取液（盐） （一）（一）水或酸水提取法水或酸水提取法3.3.特点：特点：多采用冷提法；多采用冷提法； 体积大、浓缩难、水溶性杂质多体积大、浓缩难、水溶性杂质多4.4.解决方法：解决方法：离子交换树脂或沉淀法、萃取法离子交换树脂或沉淀法、萃取法整理课件整理课件碱化碱化酸水酸水浓缩提取液（盐）浓缩提取液（盐）二二.萃取法萃取法总生物碱总生物碱碱化碱化正丁醇层正丁醇层 水溶性生物碱水溶性生物碱脂溶性总生物碱脂溶性总生物碱有机溶剂有机溶剂 回收回收 碱水碱水 阳阳离离子子交交换换树树脂脂法法沉淀沉淀/盐析盐析一一.沉淀法沉淀法三三.离子交

4、换离子交换树脂法树脂法水洗水洗干燥干燥碱水碱水 正丁醇正丁醇 碱水碱水 雷氏铵雷氏铵盐法盐法季铵碱盐季铵碱盐整理课件整理课件酸水酸水浓缩提取液（盐）浓缩提取液（盐）沉淀法：沉淀法：1. 1. 适于适于碱性弱碱性弱的生物碱的生物碱沉淀沉淀 总生物碱总生物碱（不溶或难溶的（不溶或难溶的AlK）水溶性水溶性AlK或杂质或杂质 雷氏铵盐雷氏铵盐 沉淀法沉淀法水溶性水溶性AlK 沉淀沉淀整理课件整理课件黄藤黄藤1%硫酸酸水硫酸酸水浓缩提取液（盐）浓缩提取液（盐）沉淀法：沉淀法：2. 2. 盐析法：盐析法：适于适于中等弱碱性的中等弱碱性的生物碱生物碱沉淀沉淀掌叶防己碱掌叶防己碱沉淀沉淀碱化至碱化至PH=9

5、，加，加NaCL达饱和达饱和水溶性水溶性AlK或杂质或杂质 雷氏铵盐雷氏铵盐 沉淀法沉淀法水溶性水溶性AlK 整理课件整理课件整理课件整理课件醇（甲、乙）类溶剂提取法醇（甲、乙）类溶剂提取法 渗漉渗漉 浸渍浸渍 回流回流 醇提取液（盐醇提取液（盐 游离）游离） 回收回收 总生物碱总生物碱 酸碱处理酸碱处理 较纯的总生物碱较纯的总生物碱 * 用此法时，若有用此法时，若有水溶水溶性生物碱存在于水液中，性生物碱存在于水液中，可用丁醇或戊醇直接萃可用丁醇或戊醇直接萃取取。整理课件整理课件药材粉末药材粉末 生药残渣生药残渣 乙醇液部分乙醇液部分 60%-80%乙醇乙醇室温或回流提取室温或回流提取 胶质残

6、渣胶质残渣 稀酸液稀酸液 残渣残渣 乙醚部分乙醚部分 氯仿部分氯仿部分 水溶液部分水溶液部分 总碱总碱1总碱总碱2总碱总碱3水洗水洗,干燥干燥,回收回收 水洗水洗,干燥干燥,回收回收 丁醇提取丁醇提取,蒸干蒸干 碱化，分别用碱化，分别用 乙醚氯仿提取乙醚氯仿提取2%稀酸提取多次稀酸提取多次 整理课件整理课件 1. 原理：游离生物碱原理：游离生物碱-有机溶剂提取有机溶剂提取-原料一般须碱化原料一般须碱化 （三）（三） 亲脂性有机溶剂提取法亲脂性有机溶剂提取法亲脂性有机溶剂提取法（苯苯 /二氯甲烷二氯甲烷/ 氯仿氯仿） 冷浸 回流 提取液（游离） 回收 总生物碱 原料碱化2. 特点：只含亲脂性生物

7、碱、杂质少特点：只含亲脂性生物碱、杂质少 溶剂成本高，提取时间较长，不安全，有毒性，易燃溶剂成本高，提取时间较长，不安全，有毒性，易燃整理课件整理课件药材粉末（生物碱盐形式）药材粉末（生物碱盐形式）湿润粉末湿润粉末 提取液提取液 有机溶剂部分有机溶剂部分 稀酸部分稀酸部分 少量碱性水湿润少量碱性水湿润 非极性溶剂提取多次非极性溶剂提取多次 CH2Cl2,CHCl3,Et2O 稀酸水稀酸水 3. 方法：方法： （三）（三） 碱化碱化-亲脂性有机溶剂提取法亲脂性有机溶剂提取法加氨水加氨水/ Na2CO3/石灰乳石灰乳整理课件整理课件 稀酸部分稀酸部分 稀酸部分稀酸部分 乙醚乙醚,CHCl3部分部分

8、乙醚部分乙醚部分 CHCl3部分部分 水溶液部分水溶液部分 总碱总碱1 过滤后用乙醚过滤后用乙醚,CHCl3分别去杂分别去杂 加加1%氨水碱化，氨水碱化， 乙醚乙醚,CHCl3提取提取 水洗水洗,干燥干燥 回收乙醚回收乙醚 总碱总碱2 水洗水洗,干燥干燥 回收回收 CHCl3 （三）（三） 碱化碱化-亲脂性有机溶剂提取法亲脂性有机溶剂提取法整理课件整理课件药材粉末（游离弱生物碱）药材粉末（游离弱生物碱） 生药残渣生药残渣 乙醚或氯仿提取部分乙醚或氯仿提取部分 酸水部分酸水部分 酸水提取酸水提取多次多次 少量水湿润少量水湿润 乙醚或氯仿提取多次乙醚或氯仿提取多次 （三）（三） 碱化碱化-亲脂性有

9、机溶剂提取法亲脂性有机溶剂提取法整理课件整理课件 酸水部分酸水部分 水部分水部分 CHCl3部分部分 碱化，碱化，CHCl3提取多次提取多次 过滤后用乙醚，过滤后用乙醚， CHCl3分别去杂分别去杂 稀酸部分稀酸部分 乙醚或乙醚或CHCl3部分部分 弱碱性生物碱总碱弱碱性生物碱总碱 干燥，回收乙干燥，回收乙 醚或醚或CHCl3 （三）（三） 碱化碱化-亲脂性有机溶剂提取法亲脂性有机溶剂提取法整理课件整理课件整理课件整理课件整理课件整理课件整理课件整理课件整理课件整理课件整理课件整理课件 超声波提取法超声波提取法: 微波萃取法：微波萃取法： CO2超临界提取：超临界提取： 水蒸气蒸馏法：水蒸气蒸

10、馏法： 麻黄碱等挥发性的生物碱麻黄碱等挥发性的生物碱 其他提取生物碱的技术其他提取生物碱的技术整理课件整理课件整理课件整理课件整理课件整理课件雷氏铵盐沉淀法雷氏铵盐沉淀法 季胺碱的水液 酸化至弱酸性 酸水液酸水液 雷氏铵盐沉淀（生物碱雷氏盐）雷氏铵盐沉淀（生物碱雷氏盐） 丙酮溶解，过漉 丙酮液丙酮液 加硫酸银饱和水溶液，过漉 滤液（生物碱硫酸盐） 加氯化钡溶液 生物碱盐酸盐生物碱盐酸盐 1. 沉淀法沉淀法雷氏铵盐（硫氰酸铬钾）或磷酸盐、硅酸盐等整理课件整理课件雷氏铵盐沉淀法雷氏铵盐沉淀法 季胺碱的水液 酸化至弱酸性 酸水液酸水液 雷氏铵盐（硫氰酸铬钾） 雷氏铵盐沉淀（生物碱雷氏盐）雷氏铵盐沉淀

11、（生物碱雷氏盐） 丙酮溶解，过漉 丙酮液丙酮液 交换树脂柱交换树脂柱 生物碱盐酸盐生物碱盐酸盐 过氧化铝柱过氧化铝柱，丙酮洗脱 丙酮液丙酮液 加硫酸银饱和水溶液，过漉 漉液（生物碱硫酸盐） 加氯化钡溶液 生物碱盐酸盐生物碱盐酸盐 1. 沉淀法沉淀法整理课件整理课件小檗科：三颗小檗科：三颗针整理课件整理课件整理课件整理课件整理课件整理课件整理课件整理课件整理课件整理课件 总生物碱的酸水液（盐） 氯仿萃取二二. 生物碱分离纯化方法生物碱分离纯化方法整理课件整理课件12%NaOH萃取 碱水液 CHCl3液 NH4Cl处理，处理，CHCl3萃取萃取 CHCl3液 回收 回收 NH4Cl/不用不用HCL

12、 整理课件整理课件氨水氨水碱化，碱化，pH910 CHCl3萃取萃取 CHCl3液 碱水液（强碱：季铵） 12%NaOH萃取 酸化，雷氏铵盐沉淀 沉淀 分解沉淀 水溶性生物碱水溶性生物碱 碱水液 CHCl3液 NH4Cl处理，CHCl3萃取 回收 非酚性中强碱非酚性中强碱性生物碱性生物碱 CHCl3液 回收 酚性中强碱性生物碱酚性中强碱性生物碱 PH12 正丁醇 水溶水溶性生性生物碱物碱 氨水碱化氨水碱化/不用不用NaOH 整理课件整理课件二二. 生物碱分离纯化方法生物碱分离纯化方法总生物碱酸水溶液氯仿萃取氯仿层（弱碱性生物碱）1%2%NaOH容液萃取氯仿层（非酚性弱碱性生物碱）碱水层NH4C

13、l或CO2处理，氯仿萃取氯仿层（酚性弱碱性生物碱）酸水层强碱性和中强碱性生物碱（ ）NH4OH碱化至pH910,氯仿萃取氯仿层碱水层1%2%NaOH容液萃取氯仿层碱水层（非酚性中、强碱性生物碱）(水溶性生物碱）（酚性中、强碱性生物碱）整理课件整理课件NH+N H+ pKa=pH-lgNH+N 整理课件整理课件整理课件整理课件整理课件整理课件整理课件整理课件整理课件整理课件整理课件整理课件混合总生物碱混合总生物碱 酸水溶解 酸水液（盐）酸水液（盐） 加碱进行梯度碱化同时用CHCl3萃取， 分别回收CHCl3 生物碱由弱到强依次被分离生物碱由弱到强依次被分离 CHCl3溶解 CHCl3溶液溶液(游

14、离游离) 用不同酸度 (酸度由弱到强 ,pH 由大到小)的酸水进行梯度萃取,酸水液分别碱化,同时CHCl3萃取,回收CHCl3 生物碱由强到弱依次被分离生物碱由强到弱依次被分离 整理课件整理课件1. 利用生物碱溶解度不同：利用生物碱溶解度不同：分子结构的不同，极性的差异分子结构的不同，极性的差异 (三三)利用生物碱的溶解度差异分离利用生物碱的溶解度差异分离 NNO苦参碱和氧化苦参碱混合物少量CHCl3溶解 CHCl3 液加入加入10倍量的乙醚倍量的乙醚 沉淀（氧化苦参碱） 母液（苦参碱） NNOO苦参碱 氧化苦参碱 流程说明：氧化苦参碱氧化苦参碱的的 N O 半极性配位键，半极性配位键， 极极

15、性大，性大，水中的溶解度较大水中的溶解度较大，而在乙醚中的溶解度较小，而在乙醚中的溶解度较小。整理课件整理课件防防 己己 防己生物碱防己生物碱 汉防己甲素汉防己甲素汉防己乙素（防己诺林碱）汉防己乙素（防己诺林碱） 双苄基异喹啉类生物碱双苄基异喹啉类生物碱 性性 质质 NOROMeOMeH3CNCH3OO汉防己甲素汉防己甲素 R=CH3汉防己乙素汉防己乙素 R=H 1 2 3 整理课件整理课件整理课件整理课件冷苯溶解冷苯溶解 不溶物（汉防己乙素） 冷苯液 回收 汉防己甲素 NOROMeOMeH3CNCH3OO 汉防己甲素汉防己甲素 R=CH3 汉防己乙素汉防己乙素 R=H流程说明：流程说明：汉防

16、己乙素的隐性酚羟基，使其极性较大，汉防己乙素的隐性酚羟基，使其极性较大，而在冷苯中的溶解度较小。而在冷苯中的溶解度较小。整理课件整理课件麻黄生物碱 麻黄碱，伪麻黄碱 有机胺类（苯丙胺衍生物） 性质CHOHCHNHCH3CH312l麻黄碱 （1R 2S）d伪麻黄碱(1S 2S) 麻 黄 1 2 3 42. 利用生物碱盐的溶解度不同分离利用生物碱盐的溶解度不同分离对特殊溶剂的溶解性能不同而分离对特殊溶剂的溶解性能不同而分离(三三)利用生物碱的溶解度差异分离利用生物碱的溶解度差异分离 整理课件整理课件整理课件整理课件整理课件整理课件甲苯溶解甲苯溶解 甲苯溶液甲苯溶液 流经流经12%草酸溶液草酸溶液

17、草酸溶液草酸溶液 减压浓缩，冷置，过滤减压浓缩，冷置，过滤 结晶（草酸麻黄碱）结晶（草酸麻黄碱） 母液（草酸伪麻黄碱）母液（草酸伪麻黄碱） CaCl2转化转化 CaCl2转化转化 盐酸麻黄碱盐酸麻黄碱 盐酸伪麻黄碱盐酸伪麻黄碱 流程说明流程说明: 利用麻黄利用麻黄碱草酸盐的水溶度碱草酸盐的水溶度小于伪麻黄碱草酸盐小于伪麻黄碱草酸盐的水溶度进行分离。的水溶度进行分离。麻黄提取工艺？整理课件整理课件(四四)利用特殊官能团的性质进行分离利用特殊官能团的性质进行分离OOOH-H+OHCOHO碱/ CHCl3NaOH水溶性H+析出NNOOH-H+NNCOHOH整理课件整理课件(四四)利用特殊官能团的性质

18、进行分离利用特殊官能团的性质进行分离整理课件整理课件CHCl3溶解 氯仿溶液 12% NaOH溶液萃取溶液萃取 碱水液 CHCl3液 弱酸酸化CHCl3萃取 回收 可待因可待因 CHCl3液 吗吗 啡啡回收 ONOHROCH3(四四)利用特殊官能团的性质进行分离利用特殊官能团的性质进行分离整理课件整理课件 1.1.离子交换树脂法离子交换树脂法 （1 1）将酸水液与阳离子交换树脂（多用）将酸水液与阳离子交换树脂（多用磺酸型磺酸型）进）进行交换，以与行交换，以与非生物碱成分分离非生物碱成分分离。 （2 2）碱化：倒出，水洗，）碱化：倒出，水洗，碱液或碱液或10%10%氨水氨水碱化碱化 （3 3）有

19、机溶剂（如乙醚、氯仿、甲醇等）洗脱，回）有机溶剂（如乙醚、氯仿、甲醇等）洗脱，回收有机溶剂中的总生物碱收有机溶剂中的总生物碱。(五五)利用色谱法进行分离利用色谱法进行分离整理课件整理课件2.离子交换树脂法离子交换树脂法整理课件整理课件离子树脂法优点离子树脂法优点: :纯度高；可用于纯化与分离；成本低纯度高；可用于纯化与分离；成本低药材粉末药材粉末 药材残渣药材残渣 提取液部分提取液部分 树脂部分树脂部分 水冲洗液水冲洗液 稀氨水部分稀氨水部分 生物碱总碱生物碱总碱 浓缩浓缩 稀氨水洗脱稀氨水洗脱 通过阳离子通过阳离子 树脂用水冲树脂用水冲 水，或水，或0.5%-1%硫酸或硫酸或乙酸室温或回流提

20、取多次乙酸室温或回流提取多次 离子交换树脂法离子交换树脂法整理课件整理课件(五五)利用色谱法进行分离利用色谱法进行分离整理课件整理课件(五五)利用色谱法进行分离利用色谱法进行分离整理课件整理课件(五五)利用色谱法进行分离利用色谱法进行分离整理课件整理课件COOHOHCOOCH3OHOHCOCOOCH3三尖杉酯碱 R=高三尖杉酯碱 R=OONROHOMeH整理课件整理课件支持剂 硅胶固定相 缓冲液洗脱剂 缓冲液饱和的氯仿液 高三尖杉酯碱 二者混合物 三尖杉酯碱 流程说明：利用流程说明：利用高三尖杉酯碱较三尖杉酯碱结构高三尖杉酯碱较三尖杉酯碱结构中多一个中多一个 CH2，极性较小（流动相中易于分，

21、极性较小（流动相中易于分配）而先被洗脱下来，配）而先被洗脱下来，三尖杉酯碱则后被洗脱下三尖杉酯碱则后被洗脱下来，中间为二者的混合物。来，中间为二者的混合物。 整理课件整理课件II生物碱分离纯化方法生物碱分离纯化方法整理课件整理课件 毒芹碱毒芹碱 (coniine) 羟基毒芹碱羟基毒芹碱(Conhydrin) (m.p. 166-167) (m.p. 116)II生物碱分离纯化方法生物碱分离纯化方法整理课件整理课件石榴皮碱石榴皮碱 异石榴皮碱异石榴皮碱 甲基异石榴皮碱甲基异石榴皮碱 Punicine Isopelletrerine Methyisopelletrerine(m.p. 195) (

22、m.p. 86) （m.p. 114-117) 石榴皮石榴皮(Punica granatum L.)中的石榴皮碱、异石中的石榴皮碱、异石榴皮碱和甲基异石榴皮碱。榴皮碱和甲基异石榴皮碱。II生物碱分离纯化方法生物碱分离纯化方法整理课件整理课件生物碱概述生物碱概述生物碱的化学结构和分类生物碱的化学结构和分类生物碱的理化性质生物碱的理化性质生物碱的提取和分离生物碱的提取和分离生物碱的结构鉴定生物碱的结构鉴定二二四四3一一3三三3五五第十三章第十三章 生物碱生物碱整理课件整理课件第五节、生物碱的结构鉴定第五节、生物碱的结构鉴定整体整体其他如：吡啶类、吖啶酮类、小檗碱类等。其他如：吡啶类、吖啶酮类、小檗

23、碱类等。UV(CH3OH)230270314UV(CH3OH)230 (sh)300-315 (2sh)喹啉类喹啉类吲哚类吲哚类整理课件整理课件 生色团在生物碱的整体结构中时，生色团在生物碱的整体结构中时，UVUV可以反映其骨架可以反映其骨架类型特征。类型特征。UV(CH3OH) (4.26) (4.19)309 (3.78)349 (3.81)400 (3.81)氧化劳瑞林 整体整体NOHglc靛青苷 NMeNHCH3OOHCH3O阿朴菲aporphine土藤碱tuduranine整理课件整理课件 莨菪烷、苄基四氢异喹啉类、普罗托品类等。莨菪烷、苄基四氢异喹啉类、普罗托品类等。UV(CH3O

24、H)230282-289UV(CH3OH)230282-290阿托品阿托品 四氢原小檗碱四氢原小檗碱整理课件整理课件UV(CH3OH) 215 228-235取代苯取代苯-二烯酮二烯酮UV(CH3OH) 228-232 278 311-322取代苯取代苯-萘类萘类前莲碱前莲碱 二氢血根碱二氢血根碱 整理课件整理课件NOHMeOOOMeCH3青风藤碱 整理课件整理课件(3) 生色团在分子的非主体结构中生色团在分子的非主体结构中奎诺里西啶、吡咯里西啶奎诺里西啶、吡咯里西啶NNONNOO苦参碱 氧化苦参碱 整理课件整理课件整理课件整理课件 C=O 1661-1658cm-1 普洛托品碱普洛托品碱整理课件整理课件 喹诺里西啶类喹诺里西啶类可顺式或反式稠和，可顺式或反式稠和，N上的孤对电子上的孤对电子与与两个邻位两个邻位C C上的上的H H成成反式双竖键反式双竖键关系时，在关系时，在2800-2700cm-1区域出现两个以上区域出现两个以上CH峰。氮孤电子不参与峰。氮孤电子不参与共轭共轭如：如：表别育亨烷表别育亨烷 3-H， 20-H伪育亨烷伪育亨烷 3-H， 20-H别育亨烷别育亨烷 3-H， 20-H正育亨烷正育亨烷 3-H， 20-H正、别育亨烷有正、别育亨烷有Bohlmann吸收峰吸收峰整理课件整理课件整理课件整理课件 1H-NMR提供提供、J值、