情境一中药中生物碱类化学成分的提取分离技术

1、学习情境一中药中生物碱类化学成分的提取分离技术精选ppt一、理论基础二、任务精选ppt理论基础一、概述二、结构与分类三、理化性质四、提取分离方法精选ppt一、概述十九世纪德国学者F.W.Sertrner从鸦片中分离出吗啡碱(morphine) 现从自然界中分离得到约10000种 全国医药产品大全中收载的药物及其制剂达六十余种 植物中存在的生物碱大多有明显的生理活性如：精选ppt概述 鸦片中的吗啡镇痛作用 麻黄中的麻黄碱止喘作用 长春花中的长春碱抗癌活性 黄连中的小檗碱抗菌消炎作用 山莨菪碱抗中毒性休克作用 生物碱化学结构的研究为合成药物提供了线索，如：精选ppt概述 植物古柯中的有效成分古柯碱

2、（cocaine）虽有很强的局部麻醉作用，但是毒性较大，久用容易成瘾普鲁卡因 procaine(合成品)局麻药古柯碱cocaine（可卡因）精选ppt指存在于生物体内一类含氮的有机化合物； 多数具有碱性且能和酸结合生成盐； 大部分为杂环化合物且氮原子在杂环内； 多数有较强的生理活性。概述分布 存在于一百多个科中如：豆科、茄科、防己科、罂粟科、毛茛科等植物中。生物碱的定义精选ppt概述1.游离碱：碱性极弱，以游离碱的形式存在。 2.成 盐：有机酸：柠檬酸、酒石酸等；特殊的酸类：乌头酸、绿原酸等无机酸：硫酸、盐酸等。 3.苷 类：以苷的形式存在于植物中； 4.酯 类：多种吲哚类生物碱分子中的羧基，

3、常以甲酯形式存在。 5.N-氧化物：植物体中的氮氧化物约一百余种。存在形式精选ppt二、 结构与分类有机胺类（苯丙氨酸/酪氨酸） 氮原子不结合在环内的一类生物碱。ephedrinepseudoephedrine结构特点精选ppt麻黄枝、茎麻 黄精选ppt二、 结构与分类吡咯烷类生物碱由吡咯或四氢吡咯（吡咯烷）衍生的生物碱。 重要的分类：简单的吡咯衍生物 吡咯里西啶衍生物（又称双稠吡咯啶） 吲哚里西啶衍生物。精选ppt二、 结构与分类吡咯烷类生物碱简单的吡咯衍生物红古豆碱cuscohygrine红古豆醇苦杏仁酸酯（无活性）（有活性）似阿托品药物 的散瞳等作用精选ppt山 莨 菪精选ppt二、 结

4、构与分类吡啶衍生物由吡啶或六氢吡啶衍生的生物碱。 分类：简单吡啶衍生物、喹诺里西啶（quinolizidine）精选ppt二、 结构与分类吡啶衍生物actinidinericininecytisine精选ppt二、 结构与分类吡啶衍生物matrineoxymatrine精选ppt苦 参精选ppt二、 结构与分类莨菪烷（tropane）衍生物由吡咯啶和哌啶骈合而成的杂环。 分类：颠茄生物碱（belladonna alkaloids） 古柯生物碱（coca alkaloids）精选ppt二、 结构与分类 莨菪碱是由莨菪醇（tuopine）与莨菪酸（tuopic acid）缩合而生成的酯：莨菪醇莨菪

5、酸莨菪碱（阿托品）+缩合精选ppt二、 结构与分类颠茄生物碱（belladonna alkaloids）莨菪碱hyoscyamine阿托品atropine东莨菪碱scopolamine山莨菪碱anisodamine樟柳碱 anisodine精选ppt白花曼陀罗精选ppt二、 结构与分类古柯生物碱（coca alkaloids）爱康宁ecgonine古柯碱cocaine精选ppt古 柯 树精选ppt二、 结构与分类喹啉衍生物喜树碱camptothecine治白血病和直肠癌内酯结构碱化开环成盐溶于水精选ppt喜 树精选ppt二、 结构与分类（六）异喹啉类生物碱原小檗碱型 protoberberin

6、e小檗碱（黄连素） berberine药根碱 jatrorrhizine精选ppt黄 连精选ppt二、 结构与分类（七）吲哚（yinduo）衍生物吲哚麦角新碱 ergonovine ergometrine精选ppt二、 结构与分类（七）吲哚（yinduo）衍生物毒扁豆碱 physostigmine 治疗青光眼玫瑰树碱 ellipticine 抗癌作用，低毒。精选ppt二、 结构与分类(八) 甾体生物碱类贝母碱 peimine verticine精选ppt二、 结构与分类(九) 萜生物碱类石斛碱 dendrobine乌头碱 aconitine精选ppt二、 结构与分类(十) 大环生物碱类美登碱

7、maytansine高效低毒、安全幅度大的抗癌活性成分精选ppt二、 结构与分类(十一) 其他类型生物碱四甲基吡嗪（川芎嗪） tetramethylpyrazine莲氏花烷 hasubanane间千金藤碱 metaphanine短防已碱 acutumine精选ppt三、 理化性质（一）一般性质1.形态多为结晶固体，少为粉末；有熔点。 少数常温下液体（多不含氧，若含多成酯键）毒藜碱 dl-anabasine烟碱 nicotine槟榔碱 arecoline精选ppt三、理化性质（一）一般性质2.颜色多为无色或白色，少数有色。精选ppt三、理化性质一叶萩碱成盐后则无色。一叶萩碱 （黄色）（一）一般性

8、质精选ppt三、理化性质（一）一般性质3.味 觉多具苦味。 4.挥发性多无挥发性，少数具挥发性。 5.旋光性多为左旋光性。 有的产生变旋现象。 如：烟碱 中性溶液左旋光性 酸性溶液右旋光性 多数左旋体呈显著生理活性。精选ppt三、理化性质（一）一般性质*酸、碱均为1%。6.溶解度 (1)游离碱 类别 极性 溶解性 H2O CHCl3 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 + + +精选ppt三、理化性质（一）一般性质 6.溶解度 (1)游离碱 少数酚性

9、碱，由于各种原因而导致不溶碱水中。 如：精选ppt三、理化性质（一）一般性质6.溶解度 (2)成盐 多易溶于水，不溶或难溶有机溶剂。 含氧酸盐的水溶性往往较大。 与大分子有机酸所形成的盐水溶性差 与小分子有机酸或无机酸成盐水溶性较好。精选ppt三、理化性质 （二）碱性 1.碱性强弱的表示方法精选ppt三、理化性质 （二）碱性2.影响碱性强弱的因素 （1）杂化方式精选ppt三、理化性质 （二）碱性2.影响碱性强弱的因素（2）电子效应 1)诱导效应连接供电基团则使碱性增强。精选ppt比较下面化合物的碱性大小：精选ppt三、理化性质 （二）碱性 2.影响碱性强弱的因素 （2）电子效应 2）共轭效应氮

10、原子孤电子对处于P共轭体系时，碱性减弱。精选ppt三、理化性质 （二）碱性 2.影响碱性强弱的因素 （3）立体因素叔胺分子碱性降低 但如：苦参碱使碱性增强精选ppt三、理化性质 （二）碱性 2.影响碱性强弱的因素 （4）分子内氢键 若能形成稳定的分子内氢键，可使碱性增强。（指成盐时接受的质子能形成稳定的分子内氢键）精选ppt三、理化性质 （二）碱性 2.影响碱性强弱的因素 （4）分子内氢键精选ppt三、理化性质 （二）碱性 2.影响碱性强弱的因素 （4）分子内氢键精选ppt三、理化性质 （二）碱性2.影响碱性强弱的因素 碱性强弱：精选ppt 生物碱与酸成盐，对质子化来说，仲胺、叔胺生物碱成盐时

11、，质子多结合于氮原子。 季胺碱、氮杂缩醛、烯胺以及具有涉及氮原子的跨环效应形式存在的生物碱，质子化则往往并非发生在氮原子上。三、理化性质 （三）成盐精选ppt三、理化性质 （四）检识方法 用途： 鉴别试管、TLC或PC显色剂； 提取分离检查是否提取完全。 主要内容： 1.沉淀试剂 2.反应原理 3.反应条件 4.结果判断精选ppt三、理化性质 （四）检识方法 1.沉淀试剂 金属盐类 碘-碘化钾（Wagner）KI-I2 棕褐色沉淀 碘化铋钾（Dragendoff）BiI3KI 红棕色沉淀 碘化汞钾（Mayer试剂）HgI22KI 类白色沉淀 若加过量试剂，沉淀又被溶解 精选ppt三、理化性质

12、（四）检识方法 1.沉淀试剂 酸类硅钨酸(Bertrand试剂)SiO212WO3 乳白色 酚酸类苦味酸(Hager试剂) 2,4,6-三硝基苯酚黄色复盐雷氏铵盐(Ammoniumreineckate) 硫氰酸铬铵试剂 ，生成难溶性复盐 紫红色精选ppt三、理化性质 （四）检识方法 2.反应原理：生成更大多分子复盐和络盐精选ppt三、理化性质 （四）检识方法 3.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

13、使产生的沉淀溶解）精选ppt三、理化性质 （四）检识方法 4.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 + 沉淀试剂沉淀精选ppt三、理化性质 （四）检识方法色谱检识（1）薄层色谱 吸附剂：硅胶、氧化铝 展开剂：以苯、氯仿为主因硅胶为弱酸性，因此需加碱处理： 1）在湿法铺板时加一定量的NaOH溶液，使板呈碱性。 2）在中性展开剂中加入一定量的二乙胺或氨水（如氯仿-二乙胺95或91） 3）在层析槽中放一盛有氨水的小杯

14、。精选ppt四、提取分离方法 （一）提取 1.酸水提取法 2.醇类溶剂提取法 3.亲脂性有机溶剂提取法 （二）分离 1. 溶解性结晶法 2.特殊功能基沉淀结晶法 3. 碱性强弱pH梯度萃取 4.色谱法知识链接精选ppt任 务 1.酸水提取法（黄连中小檗碱的提取分离方法） 分离 （离子交换树脂法、有机溶剂萃取法、沉淀法） 2.醇类溶剂提取法（粉防己中生物碱类成分的提取分离方法) 3.亲脂性有机溶剂提取法（乌头中生物碱的提取分离方法）精选ppt任 务 一黄连中小檗碱的提取分离方法酸水提取法：冷提法（渗漉法、冷浸法） 酸性水0.5% 1%H2SO4、HCl、HOAc等生药H+/H2O药渣Alk OH

15、-/H2OH+/H2OOH-弱碱及杂质亲水性Alk精选ppt任 务 一 酸水提取法 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 解决方法： （1）离子交换树脂法 （2）沉淀法精选ppt任 务 一 酸水提取后的处理方法：（分离） （1）离子交换树脂法精选ppt任 务 一 酸水提取后的处理方法：（分离） （2）沉淀法 酸提碱沉法药 材沉 淀H2OH+/H2O提取；加碱碱化水溶性Alk、杂质不溶或难溶性Alk精选ppt任 务 一 酸水提取后的处理方法：（分离） （2）沉淀法 盐析法：适用中等弱碱。黄连提取液（处理后）H2O沉淀加NaCl达饱和盐酸小檗碱精选ppt任 务 一 酸水提取

16、后的处理方法：（分离） （2）沉淀法 雷氏铵盐沉淀法精选ppt任 务 一季铵碱的水溶液水溶液沉淀(雷氏复盐)雷氏银盐沉淀沉 淀滤 液滤液 (B2SO4)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/H2O溶丙酮（乙醇）中 加Ag2SO4饱和水溶液加入氯化钡（BaCl2）精选ppt 防己又称粉防己、汉防己、倒地拱，为防己科植物粉防己（Stephania tetrandra S.Moore）的干燥根，为临床常用中药。防己味苦，辛，性寒，具有祛风止痛、利水消肿等功效。防己中主要有效成分为粉离己碱（tetrandrine，又称汉防己甲素）和防己诺林碱（demethytetrandr

17、ine，又称汉防己乙素）。任 务 二 粉防己中生物碱类的提取分离方法精选ppt任 务 二 粉防己中生物碱类的提取分离方法 醇类溶剂提取法 生 药H+ / H2O药 渣醇 液OH-/H2O醇或酸性醇挥醇；加酸水碱性较弱的碱亲水性AlkCHCl3沉 淀AlkOH-/H2O CHCl3精选ppt 乌头来源于毛茛科植物乌头（Aconitum carmichaeli Debx.）的干燥母根，乌头的子根加工品附子，以及同属植物北乌头（草乌）的块根。乌头生物碱有很强的生物活性，具有镇痛、麻醉、祛风除湿的功效，但毒性较强。乌头主要含二萜类生物碱，属于四环或五环二萜类衍生物。据报道，从各种乌头中分离出的生物碱达

18、90多种，其中以乌头碱和乌头次碱为主要成分。 任务三 乌头中生物碱类的提取分离方法精选ppt任务三 乌头中生物碱类的提取分离方法 亲脂性有机溶剂提取法乌头粗粉残 渣CHCl3CHCl3H+/H2O碱化（如NH4OH）（使Alk游离） 渗滤（或浸渍）（如CHCl3等）H+/H2OOH-/H2OAlk沉淀亲水性Alk碱性较弱的Alk精选ppt 分离方法论 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 碱单体Alk的分离类别 指酸碱性强弱部位 指极性不同依据Alk的理化性质精选ppt 1.根据Alk及其盐的溶解度不同进行分离 （1）游离生物碱：氧化苦参碱 的分离； （2）生物碱盐：麻黄

19、碱和伪麻黄碱 的分离 士的宁与马钱子碱 的分离 2.利用生物碱特殊功能基不同进行分离 吗啡与可待因 的分离 精选ppt复习思考题1、异喹啉类生物碱有哪些主要类型？试举例。2、简述生物碱的溶解性规律。3、简述影响生物碱碱性的因素。4、生物碱的沉淀反应应在什么条件下进行？应注意什么问题？5、通常用什么样的方法从药材中提取生物碱？6、乙醇提取法提取生物碱时如何除去药液中的脂溶性杂质？精选ppt溶剂提取法1、定义 根据中药中各类化学成分的溶解度不同（在溶剂中的溶解性不同），选择对有效成分溶解度大而对其他成分溶解度小的溶剂，将有效成分从药材组织中提取出来的一种方法。 精选ppt2、基本原理（渗透扩散原理

20、） 粉碎后的药材，加入适宜的溶剂 溶剂渗透、进入药材，溶解可溶性成分 药材细胞内外，可溶性成分形成浓度差，产生渗透压 扩散 再不断地渗透、扩散 最终达到动态平衡 精选ppt3、影响因素 影响提取效率的因素：（1）溶剂的选择：相似相溶的原理，根据溶剂的极性，被提取成分及共存的其他成分的性质来决定，同时兼顾考虑溶剂是否使用安全、易得、价廉、浓缩方便等问题；（2）浓度差：形成较大的浓度差； （3）温度：不同的提取方法采用不同的温度； 精选ppt（4）药材粉碎度：根据药材的特点，采用不同的粉碎度，一般以能通过二号筛为宜；（5）药材的干湿度：一般为干燥药材；（6）提取时间精选ppt4、溶剂的选择（1）常

21、见溶剂的介电常数、极性大小溶剂名称 介电常数溶剂名称 介电常数石油醚 1.8 苯 2.3 乙醚 4.3 氯仿 5.2 醋酸乙酯 6.1正丁醇 17.5丙酮 21.5乙醇 26.0甲醇 31.2水 80.0精选ppt常用溶剂的极性大小顺序排列如下：石油醚苯无水乙醚氯仿醋酸乙酯 脂溶性溶剂（亲脂性） 正丁醇丙酮乙醇甲醇水 水溶性溶剂（亲水性）精选ppt（2）溶剂的性质、特点1）水：极性强，穿透力大，价廉、易得、使用安全的溶剂，但易霉变，难以保存，不易浓缩和滤过。 常用于提取盐类、苷类、糖类、蛋白质等 2）亲水性有机溶剂：溶解极性成分，穿透力强，某些脂性成分也能溶解，提取范围广，易于保存、滤过和回收；易燃，价格贵。3）亲脂性有机溶剂：选择性强，提取液易浓缩回收，但穿透力差，毒性大。 常用于提取脂溶性成分，如油脂、挥发油、游离生物碱、苷元等。 精选ppt5、各官能团的极性顺序如下： 羧基酚羟