生物碱教学讲解课件

第四章

生物碱第四章生物碱1重点和难点：

生物碱的含义、分布及存在形式。生物碱的生源关系，及结构类型。生物碱的理化性质、检识方法及C—N键裂解反应。生物碱的一般提取、分离方法。生物碱的结构鉴定与测定方法。重点和难点：2主要内容第一节概述第二节生物碱的分类第三节生物碱的性质第四节生物碱的提取与分离第五节生物碱的鉴定和结构测定第六节有代表性的生物碱主要内容第一节概述3

生物碱是研究得最早的一类具有生物活性的天然有机化合物。在我国的《本草纲目拾遗》中记载：17世纪初《白猿经》即记述了从乌头中提炼出砂糖样毒物做箭毒用，用现代的经验分析推测，它应该是乌头碱。在欧洲，1806年德国学者F.W.Serturner第一次从鸦片中分出吗啡碱；1810年西班牙医生Gomes从金鸡纳的树皮当中分得结晶，后来证明是奎宁与辛可宁的混合物。生物碱发展简史生物碱是研究得最早的一类具有生物活性的生物碱发4

植物体内生物碱含量虽少，但与人类关系密切，许多生物碱是治病良药。如：毛莨科黄连根茎中的小蘖碱是黄连素的主要成分，有抗菌消炎作用；萝芙木中的利血平能降血压；石蒜中的加兰他敏对小儿麻痹后遗症有疗效；奎宁碱是有价值的治疗疟疾的药物（奎宁作为唯一有效的药物，它一直使用了300年）；

三尖杉碱和长春花碱、喜树碱是治癌良药。植物体内生物碱含量虽少，但与人类关系密5一、生物碱的定义

目前大多定义为：生物碱是指天然的含氮有机化合物，但不包括氨基酸、肽类、蛋白质、核酸、核苷酸及含氮维生素等简单脂肪胺。它的氮原子结合在环内，大多有较复杂的环状结构，多呈碱性，可与酸成盐；具有显著的生理活性。一、生物碱的定义目前大多定义为：6二、生物碱在植物界的分布1.在系统发育较低的类群中，生物碱分布较少或无。表现在：1）藻类、水生植物（伸出水面部分如睡莲科植物除外）、异养植物中未发现生物碱；2）地衣、苔藓类植物中仅发现少数简单的吲哚类生物碱；3）蕨类植物中简单类型的生物碱如烟碱。二、生物碱在植物界的分布1.在系统发育较低的类群中，生物碱7二、生物碱在植物界的分布2.生物碱集中地分布在系统发育较高级的植物类群中。表现在：1）裸子植物中，仅紫杉科红豆杉属，松柏科松属、云杉属、油杉属，麻黄科麻黄属等植物含有生物碱；2）少数被子植物的单子叶植物中，生物碱主要分布于百合科、石蒜科和百部科等植物中；3）在被子植物双子叶植物中，生物碱主要分布于毛茛科、木兰科、防己科、马兜铃科、芸香科、龙胆科、夹竹桃科、马钱科等植物中。。二、生物碱在植物界的分布2.生物碱集中地分布在系统发育较高级83.生物碱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。二、生物碱在植物界的分布3.生物碱极少与萜类和挥发油共存于同一植物类群中；二、生物9主要内容第一节概述第二节生物碱的分类第三节生物碱的性质第四节生物碱的提取与分离第五节生物碱的鉴定和结构测定第六节有代表性的生物碱主要内容第一节概述10第二节生物碱的分类

生物碱的分类主要有三种方法：1）按来源分类，根据分离到的生物碱的植物的属名或种名进行分类，如鸦片生物碱、喜树碱等；2）按化学结构分类，根据生物碱具有的化学结构母核分类，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。第二节生物碱的分类生物碱的分类主要有三种方法：11一、有机胺（amine）和酰胺（acylamide）生物碱1.有机胺类生物碱结构比较简单，通常氮原子不在环上，但同样有很强的生理功能等。如麻黄碱，它是毒品之一，具有兴奋中枢神经、升高血压、扩大支气管作用，可治哮喘等；益母草碱，中药益母草的有效成分，能收缩子宫，对子宫有增加其紧张性与节律性作用。麻黄碱益母草碱一、有机胺（amine）和酰胺（acylamide）生物碱1122.酰胺类生物碱中氮原子以酰胺的形式存在例如：来自从植物狗牙根的内生真菌发酵液中分离到的新酰胺类生物碱AspernigrinA；从传统药用植物雷公藤的内生真菌栎拟隐壳孢的培养物内获得化合物cryptocin（内酰胺），都是这一类生物碱。AspernigrinAcryptocin2.酰胺类生物碱中氮原子以酰胺的形式存在例如：来自从植物狗13二、吡咯烷衍生物类生物碱吡咯烷类生物碱生源上来自鸟氨酸或赖氨酸。简单吡咯烷类简单的吡咯烷生物碱如古豆碱，沸点195℃；与另一种红古豆碱，沸点是188-170℃，都是从古柯叶中分出的液体生物碱。

古豆碱

红古豆碱

二、吡咯烷衍生物类生物碱吡咯烷类生物碱生源上来自鸟氨酸或赖氨142.双稠吡咯烷类双稠吡咯烷类生物碱由叔氮稠合两个吡咯烷而成。例如：大叶千里光碱，分子式C13H21O3N，熔点为44℃，[α]D为+35℃（EtOH）。

黑麦碱以及一个新的该类化合物5，6-去氢-N-乙酰基黑麦碱属于此类。大叶千里光碱黑麦碱5，6-去氢-N-乙酰基黑麦碱2.双稠吡咯烷类大叶千里光碱15三、吡啶衍生物类生物碱由吡啶衍生出的生物碱，如蓖麻碱，分子中有氰基，毒性较大，内服后能致吐，损伤肝和肾；猕猴桃碱，具有强壮补精作用。蓖麻碱猕猴桃碱三、吡啶衍生物类生物碱由吡啶衍生出的生物碱，16四、喹啉类生物碱喹啉类生物碱的基核是喹啉环，主要分布于芸香科植物中。最简单的如茵芋叶所含的茵芋碱，熔点194℃，具有镇静止痛的作用；白鲜根所含的白鲜碱，熔点133℃，他们是呋喃喹啉衍生物。茵芋碱

白鲜碱四、喹啉类生物碱喹啉类生物碱的基核是17四、喹啉类生物碱

喹啉类生物碱中最重要的一类是金鸡纳生物碱。治疗疟疾——有效成分是奎宁。奎宁是继吗啡后研究得最早的生物碱之一，早在1972年，Fourcroy即分离得到粗品，现今已从各种金鸡纳植物中分离得到30多个生物碱，大多都是奎宁类衍生物。奎宁四、喹啉类生物碱喹啉类生物碱中最重要的一类是金鸡纳生物18五、异喹啉类生物碱异喹啉类生物碱是最大的一类生物碱，以异喹啉或四氢异喹啉为母核。

1．单异喹啉类生物碱最简单的该类生物碱为鹿尾草中降血压成分鹿尾草碱和鹿尾草定。

鹿尾草碱鹿尾草定

五、异喹啉类生物碱异喹啉类生物碱是最大的192.苄基异喹啉类生物碱一般的异喹啉核的1位接有苄基，如阿片中具有解痉作用的罂粟碱。3.双苄基异喹啉类生物碱由两个苄基异喹啉在酚羟基位置以醚键方式相连。有单醚、双醚和三醚等。如莲子芯中的莲心碱属头尾相连的单醚类生物碱。罂粟碱

莲心碱

2.苄基异喹啉类生物碱罂粟碱莲心碱204.阿扑芬类生物碱

阿扑芬类生物碱由苄基异喹啉生物碱中两个苯环相连组成四环化合物，

如千金藤碱、广玉兰中的季铵盐生物碱木兰碱。千金藤碱

4.阿扑芬类生物碱阿扑芬类生物碱由苄基异215.原小檗碱类生物碱

原小檗碱类生物碱为两个异喹啉环的稠合。

如：黄连与三颗针等植物所含的抗菌成分小檗碱、延胡索中的镇静止痛成分延胡乙素。小檗碱

5.原小檗碱类生物碱原小檗碱类生物碱为两个异喹啉226.普鲁托品类生物碱延胡索中常见的普鲁托品、隐品碱，它们实际上是含羰基的小檗碱开环化合物。7.吐根碱类生物碱吐根碱类生物碱为异喹啉环带苯骈喹啉啶环。吐根碱为吐根中治疗阿米巴痢疾的有效成分。普鲁托品

吐根碱6.普鲁托品类生物碱普鲁托品238.α-萘菲啶类生物碱如博落回中的血根碱与白屈菜红碱。9.吗啡类生物碱血根碱吗啡碱8.α-萘菲啶类生物碱血根碱吗啡碱24六、吲哚衍生物类生物碱

生源来自于色氨酸，这类生物碱是最复杂的一类生物碱，约占已知生物碱的1/4。主要分为简单吲哚和二吲哚类衍生物。最简单的如相思豆中的相思豆碱，作用于中枢神经会产生狂躁、精神错乱；另如可治疗青光眼的毒扁豆碱。

相思豆碱毒扁豆碱

六、吲哚衍生物类生物碱

生源来自于色氨酸，这25七、嘌呤衍生物类生物碱

含有嘌呤母核的生物碱。如咖啡碱，是一种中枢神经兴奋剂和利尿、强心药；如香菇嘌呤，具降血脂作用。咖啡碱香菇嘌呤七、嘌呤衍生物类生物碱

含有嘌呤母核的生物碱。咖啡碱26

八、萜类生物碱氮原子在萜的环状结构中或在萜结构的侧链上，分为单萜类生物碱、倍半萜、二萜、三萜等生物碱。

例如：乌头碱，属二萜类生物碱，具强心与止痛作用。

九、甾体类生物碱萜类生物碱统称为伪生物碱。根据甾核的骨架分为1.孕甾烷生物碱；2.环孕甾烷生物碱；3.胆甾烷生物碱，包括胆甾烷碱类与异胆甾烷碱类。十、大环类生物碱美登素，它是一个19元大环的内酰胺化合物，含有8个手性中心。八、萜类生物碱27主要内容第一节概述第二节生物碱的分类第三节生物碱的性质第四节生物碱的提取与分离第五节生物碱的鉴定和结构测定第六节有代表性的生物碱主要内容第一节概述28生物碱的性质

一、性状

大多数生物碱由C、H、O、N元素组成。极少数分子中含有Cl、S等元素。多数生物碱呈结晶形固体，有些是非晶形粉末，少数为液体，如烟碱、毒芹碱等。

生物碱多数有苦味，如盐酸小檗碱，有些刺激唇舌有焦灼感。

多数生物碱是无色的，但分子中有共轭结构可呈现颜色，如小檗碱为黄色、蛇根碱为黄色，小檗红碱为红色。

生物碱的性质一、性状29二、旋光性

很多生物碱具有手性碳原子，具有旋光性，生物碱多数是左旋光体。生物碱的生理活性与旋光性有关。通常左旋光体的生理活性比右旋光体强。如乌头中左旋体去甲乌药碱具有强心的作用，而其它植物中右旋体无强心作用。L-莨菪碱的扩瞳作用比D-莨宕碱强100倍。

生物碱的性质二、旋光性生物碱的性质30

三、酸碱性生物碱分子中氮原子具有孤对电子，可接受质子而显碱性，因此除酰胺生物碱呈中性外，大多生物碱呈碱性。一般碱性强弱顺序为：季胺碱＞脂仲胺碱＞脂叔胺碱＞芳叔胺碱＞酰胺碱。生物碱大多能与无机酸或有机酸成盐而溶于水。另外，含有酚羟基或羧基的生物碱也能溶于碱水溶液。因而显现两性，例如吗啡。生物碱的性质三、酸碱性生物碱的性质31四、溶解性

1.绝大多数生物碱是仲胺和叔胺，是亲脂性生物碱，易溶于苯、乙醚、卤代烃、氯仿等有机溶剂，不溶于碱水中。2.少数季铵型生物碱和某些含N-氧化物的生物碱，易溶于水，如小檗碱、氧化苦参碱等。3.某些生物碱分子中具有酸性基团如酚、羧基、内酯等易溶于稀碱水中，如含酚基的药根碱，含内酯的喜树碱。4.少数小分子生物碱既能溶于水，也溶于有机溶剂，如麻黄碱。5.生物碱盐类一般易溶于水，但仍有不少例外，如高石蒜碱的盐酸盐不溶于水，而溶于氯仿。

生物碱的性质四、溶解性生物碱的性质32五、生物碱的检识1．沉淀生物碱反应（1）Drugendroff试剂（碘化铋钾试剂）：BiI3．KI，在酸性溶液中与生物碱反应生成红棕色沉淀。（2）Mayer试剂（碘化汞钾试剂）：HgI2．2KI,在酸性溶液中与生物碱反应生成类白色沉淀，若加过量试剂，沉淀又被溶解。（3）Bertrand试剂（硅钨酸试剂）：12WO3．SiO2，在酸性溶液中与生物碱反应生成灰白色沉淀。（4）Sonnenschein试剂（磷钼酸试剂）：H3PO4．12MoO3，在中性或酸性溶液中与生物碱反应生成棕黄色沉淀。生物碱的性质五、生物碱的检识生物碱的性质33

2.显色反应

常用的显色剂有以下几种：（1）Frohde试剂（1%钼酸钠或5%钼酸铵的浓硫酸溶液）：乌头碱显黄棕色，吗啡显紫色转棕色，可待因显暗绿色至淡黄色，黄连素显棕绿色，阿托品等不显色。（2）Mandelin试剂（1%钒酸铵的浓硫酸溶液）：吗啡显棕色，可待因显蓝色，莨菪碱显红色。（3）Marquis试剂（0.2mL30%甲醛溶液与10mL浓硫酸的混合溶液）：吗啡显橙色至紫色，可待因显红色至黄棕色。2.显色反应

常用的显色剂有以下几种：34主要内容第一节概述第二节生物碱的分类第三节生物碱的性质第四节生物碱的提取与分离第五节生物碱的鉴定和结构测定第六节有代表性的生物碱主要内容第一节概述35第四节生物碱的提取与分离一、总生物碱的提取总生物碱的提取方法有：溶剂法、离子交换树脂法和沉淀法。1.溶剂法1）水或酸水—有机溶剂法。2）碱化—有机溶剂法。3）醇类溶剂提取法。第四节生物碱的提取与分离一、总生物碱的提取36水或酸水—有机溶剂法

原理：生物碱是以盐的形式存在时，能溶于水或酸水中；其游离碱易溶于有机溶剂，难溶于水。把植物切碎，用水或稀酸水萃取，浓缩后，用碱如氨水、石灰乳等碱化，变成游离生物碱，再用有机溶剂萃取，再浓缩得到生物碱。

水或酸水—有机溶剂法

原理：生物碱是以盐的形式存在时，能37碱化—有机溶剂法

以盐形式存在的生物碱，用碱处理，变成游离的生物碱，用有机溶剂萃取，从植物中分离出来，最后浓缩溶液，得生物碱。碱化—有机溶剂法

以盐形式存在的生物碱，用碱处理，变成38醇类溶剂提取法

本法基于生物碱及其盐类易溶于甲醇或乙醇，故用醇代替水或酸水提取生物碱。乙醇（95%）或稀乙醇（60%-80%）浸泡、渗漉或加热提取，浓缩液加酸酸化，过滤后，酸水用氯仿、乙醚洗涤，再碱化，最后用氯仿或乙醚提取，浓缩得较纯的总碱，此法易浓缩，水溶杂质少，但脂溶杂质多。醇类溶剂提取法

本法基于生物碱及其盐类易溶392、离子交换树脂法

将酸水提取液与阳离子交换树脂进行交换，以与非生物碱成分分离。交换后树脂，用碱液或10%氨水碱化后，再用有机溶剂（如乙醚、氯仿、甲醇等）进行洗脱，回收有机溶剂得总生物碱。许多药用生物碱如筒箭毒碱、奎宁、麦角碱类、咖啡因等都是应用此法生产的。2、离子交换树脂法

将酸水提取液与阳离子交40

水或酸水提＋阳离子树脂法

41

423.沉淀法

季胺生物碱因易溶于碱水中，除离子交换树脂法外，往往难于用一般溶剂法将其提取出来。以雷氏铵盐为例，一般操作如下：1）将季胺生物碱的水溶液，用酸水调到弱酸性，加入新鲜配制的雷氏铵盐饱和水溶液至不再生成沉淀为止。滤取沉淀，用少量水洗涤1-2次，抽干，将沉淀溶于丙酮中，过滤，滤液即为雷氏生物碱复盐丙酮（或乙醇）溶液；2）与此溶液中，加入Ag2SO4饱和水液，形成雷氏铵盐沉淀，滤除，滤液备用；3）于滤液中加入计算量BaCl2溶液，滤除沉淀，最后所得滤液即为季胺生物碱的盐酸盐。

3.沉淀法

季胺生物碱因易溶于碱水43

酸水提取＋雷氏铵盐等沉淀法

44

过滤过滤过滤

45

1.利用分步结晶法进行混合生物碱的分离利用生物碱在不同溶剂中的不同溶解度以达到分离的目的。先将总碱溶于少量乙醚、丙酮或甲醇中，放置，如果析出结晶，过滤，得一种生物碱结晶，母液浓缩至少量或加入另一种溶剂往往又可得到其他生物碱结晶。

二、生物碱的分离

1.利用分步结晶法进行混合生物碱的分离二、生物碱46

2.生成生物碱的衍生物进行分离许多生物碱的盐往往比游离生物碱更易于结晶，常用酸有氢碘酸、过氯酸、苦味酸等，例麻黄碱和伪麻黄碱的分离，利用它们草酸盐的溶解度不同（前者小）而分离。有些生物碱可与氯乙酰或氯甲酸乙酯生成相应的酯，利用它们的沸点不同进行分离。

二、生物碱的分离

2.生成生物碱的衍生物进行分离二、生物碱的分离47生物碱的分离生物碱的分离48生物碱的分离生物碱的分离49

3.利用生物碱的碱性强弱不同进行分离碱强度不同的混合生物碱在酸水溶液中加适量的碱液，有机溶剂萃取，则弱碱先游离析出转入有机溶剂层，强碱与酸成盐仍留在水溶液中，如逐步添加碱量，则游离出生物碱的强度也逐步增强，这样可达到分离的目的。

二、生物碱的分离

3.利用生物碱的碱性强弱不同进行分离二、生物碱的分离50总生物碱的初步分离流程

总生物碱的初步分离流程514.利用生物碱中不同官能团用化学法进行分离例如:

含吗啡的总碱加NaOH水溶液，再用CHCl3提取，因吗啡含有酚羟基可与NaOH生成钠盐仍留于水中，从而与其他生物碱分开。

二、生物碱的分离

4.利用生物碱中不同官能团用化学法进行分离二、生物碱的分525.利用分馏方法进行分离由不同沸点组成的液体生物碱，往往可通过常压或减压分馏进行分离。如毒芹(Coniummaculatum)中的毒芹碱(m.p.166-7℃)，羟基毒芹碱(m.p.116℃)等；石榴皮(PunicagranatumL.)中的石榴皮碱(m.p.195℃)，异石榴皮碱(m.p.86℃)，甲基异石榴皮碱（m.p.114-7℃)等。

二、生物碱的分离

5.利用分馏方法进行分离二、生物碱的分离53

546.采用色谱法进行分离该法广泛地用于生物碱的分离，绝大多数采用吸附色谱，常采用氧化铝、硅胶作吸附剂，根据吸附能力不同而达到分离的目的；还可用离子交换色谱法，根据碱性强弱不同而分离；有时也可用凝胶色谱，根据分子量大小不同进行分离。

二、生物碱的分离

6.采用色谱法进行分离二、生物碱的分离55

三、生物碱提取分离的实例1、浙贝母中生物碱的分离浙贝母是常用中药，已知含有生物碱（9种）、甾体及其苷类（7种）、二萜类（13种）以及有机酸（2种）。浙贝母地上部分生物碱的系统分离方法如下：三、生物碱提取分离的实例56第四章生物碱课件57主要内容第一节概述第二节生物碱的分类第三节生物碱的性质第四节生物碱的提取与分离第五节生物碱的鉴定和结构测定第六节有代表性的生物碱主要内容第一节概述58第五节生物碱的鉴定和结构测定

一、生物碱的鉴定

用现代仪器可以缩短研究时间。如紫外光谱可以测定分子中的共轭体系、芳环等结构；红外光谱可以决定生物碱的官能团，核磁可以确定C、H的细微结构；质谱可以测定生物碱的相对分子量，也可以通过研究碎片，确定分子结构。第五节生物碱的鉴定和结构测定一、生物碱的鉴定591.物性测定测定化合物的熔沸点、比旋光度等物理常数。与已知生物碱的物理常数比较。2.色谱分析常用薄层色谱、纸色谱，对照其Rf值。薄层色谱：软板常用氧化铝，展开剂为苯、氯仿，硬板常用硅胶，展开剂为苯、氯仿、石油醚。如生物碱中极性基团多，则可在展开剂中加适量的乙醇或丙酮。分配薄层色谱：在纤维素或硅胶薄层上用甲酰胺作固定相，以苯或氯仿为移动相，为免脱尾，可用甲酰胺把固定相饱和，可得单一色点。纸色谱：以水为固定相，或将甲酰胺加到滤纸上作固定相；苯、氯仿、乙酸乙酯作为移动相。常用显色剂：都可用碘化铋钾或碘化铂钾，前者多显橙红色；后者则不同（吗啡碱显蓝色；蛇根碱显红棕色；阿托品显蓝紫色；乌头碱显红棕色）1.物性测定603.谱学特征分析最常用的光谱法有：（1）UV（2）IR（3）MS（4）NMR3.谱学特征分析最常用的光谱法有：61（1）UV（紫外光谱）当生色团（羰基、双键、苯基和硝基等）在生物碱的整体结构中时，UV可以反映其骨架类型特征－对其骨架类型的判断和推定有重要作用。若生色团在分子的非主体部分，这类生物碱主要有：吡咯里西丁、萜类和甾体生物碱类等。UV谱不能反映分子的骨架特征，对测定结构来说，其作用十分有限。（1）UV（紫外光谱）当生色团（羰基62

1）生色团在整体结构中如：UV光谱

63如：生色团组成分子的基本骨架和类型。如吡啶、喹啉、吲哚碱类等。UV谱可反映生物碱的基本骨架与类型特征，且受取代基的影响很小或甚微。对此类生物碱骨架的测定有很重要的作用。UV光谱如：生色团组成分子的基本骨架和类型。如吡啶、喹啉、吲哚碱类等642）单生色团接在主体结构中：UV光谱UV(CH3OH)230282-2892）单生色团接在主体结构中：UV光谱UV(CH3OH)65

如：

及麻黄碱、苄基四氢异喹啉类、普罗托品类、吗啡碱类、三尖杉碱类等。UV光谱

66

3）双生色团接在主体结构中：如：UV光谱

67

如：取代苯－卓酮UV光谱

68生色团在分子的主体结构部分，不同类型的生物碱具有相同或相似的UV谱。故不能由UV谱推断生物碱的骨架类型，UV仅有辅助作用。

生色团在分子的主体结构部分，不同类型的生物碱具有相同或相似的69(2)IR(红外光谱)IR法在生物碱结构测定中作用有限。其中，羰基基团的IR图谱和Bohlmann带吸收峰较为常用。1）

νC=O：1661－1658cm－1νC=O处于跨环效应时，VC=O吸收在1660-1690cm-1区域，比正常酮基吸收移向低波数。例如：普罗托品中VC=O为1661-1658cm-1(2)IR(红外光谱)IR法在70

2）Bohlmann吸收带

N上的孤对电子与两个邻位C上的H成反式双竖键关系时，在2800-2700cm-1区域出现两个以上明显的吸收峰，而顺式异构体则此区无峰或极弱。IR2）Bohlmann吸收带N上的孤对电子71（3）MS（质谱）此法在生物碱结构测定中多有应用。1）母核稳定或由于取代基或边链裂解产生特征离子。①主体或整体由芳香结构组成如：4－喹酮、吖啶酮、喹啉去氢阿朴菲等类。（3）MS（质谱）此法在生物碱结构测定中多有应用。72②取代氨基甾体、秋水仙碱、苦参碱等环系多，分子结构紧密的：（3）MS（质谱）②取代氨基甾体、秋水仙碱、苦参碱等环系多，分子结构紧密的：73

2）以N原子为中心的α裂解（涉及骨架裂解）－生成的含N部分多为基峰或强峰，如金鸡宁、托品、石松碱等类生物碱。①α裂解：（3）MS（质谱）

74②α裂解：（3）MS（质谱）②α裂解：（3）MS（质谱）75③RDA裂解：（3）MS（质谱）③RDA裂解：（3）MS（质谱）76

④苄基裂解：（3）MS（质谱）

77（4）核磁共振（NMR）

1）1H-NMR可以提供δ、J值、积分比、裂分图形等多种参数，用以判断H的化学环境、个数以及空间位置等。

生物碱品种繁多，但同类型或相当类型的生物碱的1H－NMR谱有规律可循；因此要了解其规律，方能进行1H－NMR解析。（4）核磁共振（NMR）1）1H-NMR782）13C-NMR

13C-NMR在生物碱结构测定中也十分重要，可以从中知道C的个数和类型，通道其结构的骨架类型和立体构型（4）核磁共振（NMR）

2）13C-NMR（4）核磁共振（NMR）79推定生物碱结构式及立体结构——采用与标准物或近似物的碳谱对比法进行推测，取代基——根据各基团的化学位移值。

推定生物碱结构式及立体结构——采用与标80二、未知生物碱的结构测定1.化学降解反应化学降解反应是经典的结构测定方法，其方法很多。对生物碱而言，Hoffman分解反应是最常用的方法，可了解氮原子的结合状态，基本明确生物碱的骨架，当然随着物理方法的广泛应用，目前这种化学降解方法已用的很少。二、未知生物碱的结构测定812.物理方法

通过元素分析，四谱，X-单晶衍射光谱等分析，确定化合物的结构。

例如防己碱，分子式C19H23O4N，为酚性生物碱，mp161℃，[α]D-70°（乙醇）。紫外光谱263nm，IR3735、1590、1700、1296cm-1，1H-NMR（CDCl3）显示δ2.34（3H，s），δ3.40（3H，s），δ3.70（3H，s），δ6.56，6.44（均为1H，d，J=7Hz）,δ5.40（1H，s），δ2.30，2.40（各1H，d，J=14Hz）请归属上述数据。2.物理方法82解：2.IR：IR3735、1590、1296cm-1显示苯酚吸收，1700cm-1显示α，β-不饱和酮吸收；3.1H-NMR（CDCl3）显示:NCH3δ2.34（3H，s），-OCH3δ3.40（3H，s），ArOCH3δ3.70（3H，s）；芳香质子δ6.56，6.44（均为1H，d，J=7Hz），烯质子δ5.40（1H，s）防己碱酮基邻位CH2δ2.30，2.40（各1H，d，J=14Hz）1.UV：263nm显示四氢异喹啉吸收；解：2.IR：IR3735、1590、1296cm-1显83主要内容第一节概述第二节生物碱的分类第三节生物碱的性质第四节生物碱的提取与分离第五节生物碱的鉴定和结构测定第六节有代表性的生物碱主要内容第一节概述84第六节有代表性的生物碱

一、胡椒碱胡椒碱为白色晶体，mp130℃，碱性极弱（对石磊试纸呈中性），不易与酸结合，不溶于水与石油醚，易溶于氯仿、乙醇、乙醚、苯、醋酸中，由于结构中共轭链较长，因此具有抗氧化性，扩张胆管等作用。胡椒碱第六节有代表性的生物碱一、胡椒碱胡椒碱85二、茶碱

茶碱学名为1，3-二甲基黄嘌呤，茶叶中含量为0.002%，无色针状晶体C7H8N4O2，味苦，易溶于沸水、氯仿中，与NaOH水溶液生成盐，具两性。茶碱为可可碱（theobromine）的异构体。作用和结构都类似咖啡碱。具有松弛平滑肌、兴奋心脏肌以及利尿的作用。副作用有恶心、呕吐和眩晕等。茶碱是一种药物，一种磷酸二酯酶(PDE)抑制剂，因此广泛用于呼吸系统疾病的质量。它具有与咖啡因类似的结构和药理学特性。茶碱可以在自然界中的红茶和绿茶中发现。二、茶碱

茶碱学名为1，3-二甲基黄嘌呤86三、咖啡碱

咖啡碱学名为1，3，7-三甲基黄嘌呤，又称咖啡因。茶叶中含0.1%-0.5%，无色针状晶体，味苦，mp.234-237℃，178℃升华，易溶于水、乙醇、丙酮、三氯甲烷。咖啡碱能兴奋中枢神经，对心脏和肾也有兴奋作用，可作中枢神经兴奋剂和利尿、强心药。茶碱咖啡碱三、咖啡碱

咖啡碱学名为1，3，7-87四、吗啡

是鸦片的主要成分之一，含6%-15%。1860年由斯图萘尔首次从鸦片中分离得到。常用其盐酸盐，为白色、有丝光的针状结晶或结晶性粉末；无臭；遇光易变质。在水中溶解，在乙醇中略溶，在苯、氨中几乎不溶。吗啡具有优异的镇痛作用，是人类最早使用的一种镇痛剂，也具有强麻醉的作用。1847年Laurent经元素分析确定了吗啡的分子式为C17H19O3N，至1925年才基本确定了吗啡的结构，1950年左右出现了各种全合成方法。四、吗啡

是鸦片的主要成分之一，含688五、喜树碱

喜树碱C20H16N2O4，分子量348.36，为淡黄色结晶性粉末或粉末，在氯仿中溶解，在甲醇或无水乙醇中极微溶解，在水中不溶，在稀碱溶液中溶解。喜树碱是从喜树的种子或根皮中提炼出的一种生物碱，喜树碱是DNA合成抑制剂，对DNA合成期的肿瘤细胞有较强的杀伤作用。主要用于治疗消化道癌包括食管癌、贲门癌、结肠癌、直肠癌、胃癌、肝癌、其中对胃癌的疗效最好。我国从1969年开始从喜树中分得喜树碱，以后又进一步分得10-羟基喜树碱，C20H16N2O5.H2O，并首先投入生产，用于临床。10-羟基喜树碱则可用于治疗肝癌与头颈部肿瘤，副作用远比喜树碱为小。五、喜树碱

喜树碱C20H16N2O4，分89不良反应：服用期间主要的毒性反应有血尿、尿频、尿急、白细胞下降、食欲不振、恶心、腹泻反应。注意事项：为减轻毒性反应，在用药期间多饮茶水，以稀释尿液减轻对膀胱的刺激。注意喜树碱注射液不能用葡萄糖液及酸性药物溶液稀释，应使用0.9％氯化钠注射液稀释。不良反应：服用期间主要的毒性反应有血尿、尿频、尿急、白细胞下90喜树碱

10-羟基喜树碱

喜树碱10-羟基喜树碱91喜树碱类生物碱是一类特殊的生物碱，是带有喹啉环的五环化合物，含δ-内酰胺与δ-内酯环，它们都属于中性乃至近酸性的化合物，无一般生物碱反应（与碘化铋钾试剂反应呈阴性），也不能与酸成盐，不溶于一般有机溶剂与水，能溶于稀碱而开内酯环，因而与一般生物碱提取方法不同，可从乙醇提取液浓缩后的浓水溶液中用氯仿直接提取。喜树碱类生物碱是一类特殊的生物碱，是带有喹啉环的五环化合物，92六、雷公藤碱

雷公藤碱，是从雷公藤中分离出的一种大环生物碱，mp175-176℃。雷公藤碱有一定毒性，有显著的杀虫作用，可用于制造生物杀虫农药。雷公藤碱在农业上对昆虫有强力胃毒和触杀效能。民间习称菜虫药。常用磨细的雷公藤根皮粉作悬浮液喷射或撒粉，对于防治菜青虫和猿叶虫、松毛虫等非常有效。也可用于清洁卫生杀蛆、灭蝇、灭孑015。对毒鼠昏迷率达97％。六、雷公藤碱

雷公藤碱，是从雷公藤中分离93第四章

生物碱第四章生物碱94重点和难点：

生物碱的含义、分布及存在形式。生物碱的生源关系，及结构类型。生物碱的理化性质、检识方法及C—N键裂解反应。生物碱的一般提取、分离方法。生物碱的结构鉴定与测定方法。重点和难点：95主要内容第一节概述第二节生物碱的分类第三节生物碱的性质第四节生物碱的提取与分离第五节生物碱的鉴定和结构测定第六节有代表性的生物碱主要内容第一节概述96

生物碱是研究得最早的一类具有生物活性的天然有机化合物。在我国的《本草纲目拾遗》中记载：17世纪初《白猿经》即记述了从乌头中提炼出砂糖样毒物做箭毒用，用现代的经验分析推测，它应该是乌头碱。在欧洲，1806年德国学者F.W.Serturner第一次从鸦片中分出吗啡碱；1810年西班牙医生Gomes从金鸡纳的树皮当中分得结晶，后来证明是奎宁与辛可宁的混合物。生物碱发展简史生物碱是研究得最早的一类具有生物活性的生物碱发97

植物体内生物碱含量虽少，但与人类关系密切，许多生物碱是治病良药。如：毛莨科黄连根茎中的小蘖碱是黄连素的主要成分，有抗菌消炎作用；萝芙木中的利血平能降血压；石蒜中的加兰他敏对小儿麻痹后遗症有疗效；奎宁碱是有价值的治疗疟疾的药物（奎宁作为唯一有效的药物，它一直使用了300年）；

三尖杉碱和长春花碱、喜树碱是治癌良药。植物体内生物碱含量虽少，但与人类关系密98一、生物碱的定义

目前大多定义为：生物碱是指天然的含氮有机化合物，但不包括氨基酸、肽类、蛋白质、核酸、核苷酸及含氮维生素等简单脂肪胺。它的氮原子结合在环内，大多有较复杂的环状结构，多呈碱性，可与酸成盐；具有显著的生理活性。一、生物碱的定义目前大多定义为：99二、生物碱在植物界的分布1.在系统发育较低的类群中，生物碱分布较少或无。表现在：1）藻类、水生植物（伸出水面部分如睡莲科植物除外）、异养植物中未发现生物碱；2）地衣、苔藓类植物中仅发现少数简单的吲哚类生物碱；3）蕨类植物中简单类型的生物碱如烟碱。二、生物碱在植物界的分布1.在系统发育较低的类群中，生物碱100二、生物碱在植物界的分布2.生物碱集中地分布在系统发育较高级的植物类群中。表现在：1）裸子植物中，仅紫杉科红豆杉属，松柏科松属、云杉属、油杉属，麻黄科麻黄属等植物含有生物碱；2）少数被子植物的单子叶植物中，生物碱主要分布于百合科、石蒜科和百部科等植物中；3）在被子植物双子叶植物中，生物碱主要分布于毛茛科、木兰科、防己科、马兜铃科、芸香科、龙胆科、夹竹桃科、马钱科等植物中。。二、生物碱在植物界的分布2.生物碱集中地分布在系统发育较高级1013.生物碱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。二、生物碱在植物界的分布3.生物碱极少与萜类和挥发油共存于同一植物类群中；二、生物102主要内容第一节概述第二节生物碱的分类第三节生物碱的性质第四节生物碱的提取与分离第五节生物碱的鉴定和结构测定第六节有代表性的生物碱主要内容第一节概述103第二节生物碱的分类

生物碱的分类主要有三种方法：1）按来源分类，根据分离到的生物碱的植物的属名或种名进行分类，如鸦片生物碱、喜树碱等；2）按化学结构分类，根据生物碱具有的化学结构母核分类，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。第二节生物碱的分类生物碱的分类主要有三种方法：104一、有机胺（amine）和酰胺（acylamide）生物碱1.有机胺类生物碱结构比较简单，通常氮原子不在环上，但同样有很强的生理功能等。如麻黄碱，它是毒品之一，具有兴奋中枢神经、升高血压、扩大支气管作用，可治哮喘等；益母草碱，中药益母草的有效成分，能收缩子宫，对子宫有增加其紧张性与节律性作用。麻黄碱益母草碱一、有机胺（amine）和酰胺（acylamide）生物碱11052.酰胺类生物碱中氮原子以酰胺的形式存在例如：来自从植物狗牙根的内生真菌发酵液中分离到的新酰胺类生物碱AspernigrinA；从传统药用植物雷公藤的内生真菌栎拟隐壳孢的培养物内获得化合物cryptocin（内酰胺），都是这一类生物碱。AspernigrinAcryptocin2.酰胺类生物碱中氮原子以酰胺的形式存在例如：来自从植物狗106二、吡咯烷衍生物类生物碱吡咯烷类生物碱生源上来自鸟氨酸或赖氨酸。简单吡咯烷类简单的吡咯烷生物碱如古豆碱，沸点195℃；与另一种红古豆碱，沸点是188-170℃，都是从古柯叶中分出的液体生物碱。

古豆碱

红古豆碱

二、吡咯烷衍生物类生物碱吡咯烷类生物碱生源上来自鸟氨酸或赖氨1072.双稠吡咯烷类双稠吡咯烷类生物碱由叔氮稠合两个吡咯烷而成。例如：大叶千里光碱，分子式C13H21O3N，熔点为44℃，[α]D为+35℃（EtOH）。

黑麦碱以及一个新的该类化合物5，6-去氢-N-乙酰基黑麦碱属于此类。大叶千里光碱黑麦碱5，6-去氢-N-乙酰基黑麦碱2.双稠吡咯烷类大叶千里光碱108三、吡啶衍生物类生物碱由吡啶衍生出的生物碱，如蓖麻碱，分子中有氰基，毒性较大，内服后能致吐，损伤肝和肾；猕猴桃碱，具有强壮补精作用。蓖麻碱猕猴桃碱三、吡啶衍生物类生物碱由吡啶衍生出的生物碱，109四、喹啉类生物碱喹啉类生物碱的基核是喹啉环，主要分布于芸香科植物中。最简单的如茵芋叶所含的茵芋碱，熔点194℃，具有镇静止痛的作用；白鲜根所含的白鲜碱，熔点133℃，他们是呋喃喹啉衍生物。茵芋碱

白鲜碱四、喹啉类生物碱喹啉类生物碱的基核是110四、喹啉类生物碱

喹啉类生物碱中最重要的一类是金鸡纳生物碱。治疗疟疾——有效成分是奎宁。奎宁是继吗啡后研究得最早的生物碱之一，早在1972年，Fourcroy即分离得到粗品，现今已从各种金鸡纳植物中分离得到30多个生物碱，大多都是奎宁类衍生物。奎宁四、喹啉类生物碱喹啉类生物碱中最重要的一类是金鸡纳生物111五、异喹啉类生物碱异喹啉类生物碱是最大的一类生物碱，以异喹啉或四氢异喹啉为母核。

1．单异喹啉类生物碱最简单的该类生物碱为鹿尾草中降血压成分鹿尾草碱和鹿尾草定。

鹿尾草碱鹿尾草定

五、异喹啉类生物碱异喹啉类生物碱是最大的1122.苄基异喹啉类生物碱一般的异喹啉核的1位接有苄基，如阿片中具有解痉作用的罂粟碱。3.双苄基异喹啉类生物碱由两个苄基异喹啉在酚羟基位置以醚键方式相连。有单醚、双醚和三醚等。如莲子芯中的莲心碱属头尾相连的单醚类生物碱。罂粟碱

莲心碱

2.苄基异喹啉类生物碱罂粟碱莲心碱1134.阿扑芬类生物碱

阿扑芬类生物碱由苄基异喹啉生物碱中两个苯环相连组成四环化合物，

如千金藤碱、广玉兰中的季铵盐生物碱木兰碱。千金藤碱

4.阿扑芬类生物碱阿扑芬类生物碱由苄基异1145.原小檗碱类生物碱

原小檗碱类生物碱为两个异喹啉环的稠合。

如：黄连与三颗针等植物所含的抗菌成分小檗碱、延胡索中的镇静止痛成分延胡乙素。小檗碱

5.原小檗碱类生物碱原小檗碱类生物碱为两个异喹啉1156.普鲁托品类生物碱延胡索中常见的普鲁托品、隐品碱，它们实际上是含羰基的小檗碱开环化合物。7.吐根碱类生物碱吐根碱类生物碱为异喹啉环带苯骈喹啉啶环。吐根碱为吐根中治疗阿米巴痢疾的有效成分。普鲁托品

吐根碱6.普鲁托品类生物碱普鲁托品1168.α-萘菲啶类生物碱如博落回中的血根碱与白屈菜红碱。9.吗啡类生物碱血根碱吗啡碱8.α-萘菲啶类生物碱血根碱吗啡碱117六、吲哚衍生物类生物碱

生源来自于色氨酸，这类生物碱是最复杂的一类生物碱，约占已知生物碱的1/4。主要分为简单吲哚和二吲哚类衍生物。最简单的如相思豆中的相思豆碱，作用于中枢神经会产生狂躁、精神错乱；另如可治疗青光眼的毒扁豆碱。

相思豆碱毒扁豆碱

六、吲哚衍生物类生物碱

生源来自于色氨酸，这118七、嘌呤衍生物类生物碱

含有嘌呤母核的生物碱。如咖啡碱，是一种中枢神经兴奋剂和利尿、强心药；如香菇嘌呤，具降血脂作用。咖啡碱香菇嘌呤七、嘌呤衍生物类生物碱

含有嘌呤母核的生物碱。咖啡碱119

八、萜类生物碱氮原子在萜的环状结构中或在萜结构的侧链上，分为单萜类生物碱、倍半萜、二萜、三萜等生物碱。

例如：乌头碱，属二萜类生物碱，具强心与止痛作用。

九、甾体类生物碱萜类生物碱统称为伪生物碱。根据甾核的骨架分为1.孕甾烷生物碱；2.环孕甾烷生物碱；3.胆甾烷生物碱，包括胆甾烷碱类与异胆甾烷碱类。十、大环类生物碱美登素，它是一个19元大环的内酰胺化合物，含有8个手性中心。八、萜类生物碱120主要内容第一节概述第二节生物碱的分类第三节生物碱的性质第四节生物碱的提取与分离第五节生物碱的鉴定和结构测定第六节有代表性的生物碱主要内容第一节概述121生物碱的性质

一、性状

大多数生物碱由C、H、O、N元素组成。极少数分子中含有Cl、S等元素。多数生物碱呈结晶形固体，有些是非晶形粉末，少数为液体，如烟碱、毒芹碱等。

生物碱多数有苦味，如盐酸小檗碱，有些刺激唇舌有焦灼感。

多数生物碱是无色的，但分子中有共轭结构可呈现颜色，如小檗碱为黄色、蛇根碱为黄色，小檗红碱为红色。

生物碱的性质一、性状122二、旋光性

很多生物碱具有手性碳原子，具有旋光性，生物碱多数是左旋光体。生物碱的生理活性与旋光性有关。通常左旋光体的生理活性比右旋光体强。如乌头中左旋体去甲乌药碱具有强心的作用，而其它植物中右旋体无强心作用。L-莨菪碱的扩瞳作用比D-莨宕碱强100倍。

生物碱的性质二、旋光性生物碱的性质123

三、酸碱性生物碱分子中氮原子具有孤对电子，可接受质子而显碱性，因此除酰胺生物碱呈中性外，大多生物碱呈碱性。一般碱性强弱顺序为：季胺碱＞脂仲胺碱＞脂叔胺碱＞芳叔胺碱＞酰胺碱。生物碱大多能与无机酸或有机酸成盐而溶于水。另外，含有酚羟基或羧基的生物碱也能溶于碱水溶液。因而显现两性，例如吗啡。生物碱的性质三、酸碱性生物碱的性质124四、溶解性

1.绝大多数生物碱是仲胺和叔胺，是亲脂性生物碱，易溶于苯、乙醚、卤代烃、氯仿等有机溶剂，不溶于碱水中。2.少数季铵型生物碱和某些含N-氧化物的生物碱，易溶于水，如小檗碱、氧化苦参碱等。3.某些生物碱分子中具有酸性基团如酚、羧基、内酯等易溶于稀碱水中，如含酚基的药根碱，含内酯的喜树碱。4.少数小分子生物碱既能溶于水，也溶于有机溶剂，如麻黄碱。5.生物碱盐类一般易溶于水，但仍有不少例外，如高石蒜碱的盐酸盐不溶于水，而溶于氯仿。

生物碱的性质四、溶解性生物碱的性质125五、生物碱的检识1．沉淀生物碱反应（1）Drugendroff试剂（碘化铋钾试剂）：BiI3．KI，在酸性溶液中与生物碱反应生成红棕色沉淀。（2）Mayer试剂（碘化汞钾试剂）：HgI2．2KI,在酸性溶液中与生物碱反应生成类白色沉淀，若加过量试剂，沉淀又被溶解。（3）Bertrand试剂（硅钨酸试剂）：12WO3．SiO2，在酸性溶液中与生物碱反应生成灰白色沉淀。（4）Sonnenschein试剂（磷钼酸试剂）：H3PO4．12MoO3，在中性或酸性溶液中与生物碱反应生成棕黄色沉淀。生物碱的性质五、生物碱的检识生物碱的性质126

2.显色反应

常用的显色剂有以下几种：（1）Frohde试剂（1%钼酸钠或5%钼酸铵的浓硫酸溶液）：乌头碱显黄棕色，吗啡显紫色转棕色，可待因显暗绿色至淡黄色，黄连素显棕绿色，阿托品等不显色。（2）Mandelin试剂（1%钒酸铵的浓硫酸溶液）：吗啡显棕色，可待因显蓝色，莨菪碱显红色。（3）Marquis试剂（0.2mL30%甲醛溶液与10mL浓硫酸的混合溶液）：吗啡显橙色至紫色，可待因显红色至黄棕色。2.显色反应

常用的显色剂有以下几种：127主要内容第一节概述第二节生物碱的分类第三节生物碱的性质第四节生物碱的提取与分离第五节生物碱的鉴定和结构测定第六节有代表性的生物碱主要内容第一节概述128第四节生物碱的提取与分离一、总生物碱的提取总生物碱的提取方法有：溶剂法、离子交换树脂法和沉淀法。1.溶剂法1）水或酸水—有机溶剂法。2）碱化—有机溶剂法。3）醇类溶剂提取法。第四节生物碱的提取与分离一、总生物碱的提取129水或酸水—有机溶剂法

原理：生物碱是以盐的形式存在时，能溶于水或酸水中；其游离碱易溶于有机溶剂，难溶于水。把植物切碎，用水或稀酸水萃取，浓缩后，用碱如氨水、石灰乳等碱化，变成游离生物碱，再用有机溶剂萃取，再浓缩得到生物碱。

水或酸水—有机溶剂法

原理：生物碱是以盐的形式存在时，能130碱化—有机溶剂法

以盐形式存在的生物碱，用碱处理，变成游离的生物碱，用有机溶剂萃取，从植物中分离出来，最后浓缩溶液，得生物碱。碱化—有机溶剂法

以盐形式存在的生物碱，用碱处理，变成131醇类溶剂提取法

本法基于生物碱及其盐类易溶于甲醇或乙醇，故用醇代替水或酸水提取生物碱。乙醇（95%）或稀乙醇（60%-80%）浸泡、渗漉或加热提取，浓缩液加酸酸化，过滤后，酸水用氯仿、乙醚洗涤，再碱化，最后用氯仿或乙醚提取，浓缩得较纯的总碱，此法易浓缩，水溶杂质少，但脂溶杂质多。醇类溶剂提取法

本法基于生物碱及其盐类易溶1322、离子交换树脂法

将酸水提取液与阳离子交换树脂进行交换，以与非生物碱成分分离。交换后树脂，用碱液或10%氨水碱化后，再用有机溶剂（如乙醚、氯仿、甲醇等）进行洗脱，回收有机溶剂得总生物碱。许多药用生物碱如筒箭毒碱、奎宁、麦角碱类、咖啡因等都是应用此法生产的。2、离子交换树脂法

将酸水提取液与阳离子交133

水或酸水提＋阳离子树脂法

134

1353.沉淀法

季胺生物碱因易溶于碱水中，除离子交换树脂法外，往往难于用一般溶剂法将其提取出来。以雷氏铵盐为例，一般操作如下：1）将季胺生物碱的水溶液，用酸水调到弱酸性，加入新鲜配制的雷氏铵盐饱和水溶液至不再生成沉淀为止。滤取沉淀，用少量水洗涤1-2次，抽干，将沉淀溶于丙酮中，过滤，滤液即为雷氏生物碱复盐丙酮（或乙醇）溶液；2）与此溶液中，加入Ag2SO4饱和水液，形成雷氏铵盐沉淀，滤除，滤液备用；3）于滤液中加入计算量BaCl2溶液，滤除沉淀，最后所得滤液即为季胺生物碱的盐酸盐。

3.沉淀法

季胺生物碱因易溶于碱水136

酸水提取＋雷氏铵盐等沉淀法

137

过滤过滤过滤

138

1.利用分步结晶法进行混合生物碱的分离利用生物碱在不同溶剂中的不同溶解度以达到分离的目的。先将总碱溶于少量乙醚、丙酮或甲醇中，放置，如果析出结晶，过滤，得一种生物碱结晶，母液浓缩至少量或加入另一种溶剂往往又可得到其他生物碱结晶。

二、生物碱的分离

1.利用分步结晶法进行混合生物碱的分离二、生物碱139

2.生成生物碱的衍生物进行分离许多生物碱的盐往往比游离生物碱更易于结晶，常用酸有氢碘酸、过氯酸、苦味酸等，例麻黄碱和伪麻黄碱的分离，利用它们草酸盐的溶解度不同（前者小）而分离。有些生物碱可与氯乙酰或氯甲酸乙酯生成相应的酯，利用它们的沸点不同进行分离。

二、生物碱的分离

2.生成生物碱的衍生物进行分离二、生物碱的分离140生物碱的分离生物碱的分离141生物碱的分离生物碱的分离142

3.利用生物碱的碱性强弱不同进行分离碱强度不同的混合生物碱在酸水溶液中加适量的碱液，有机溶剂萃取，则弱碱先游离析出转入有机溶剂层，强碱与酸成盐仍留在水溶液中，如逐步添加碱量，则游离出生物碱的强度也逐步增强，这样可达到分离的目的。

二、生物碱的分离

3.利用生物碱的碱性强弱不同进行分离二、生物碱的分离143总生物碱的初步分离流程

总生物碱的初步分离流程1444.利用生物碱中不同官能团用化学法进行分离例如:

含吗啡的总碱加NaOH水溶液，再用CHCl3提取，因吗啡含有酚羟基可与NaOH生成钠盐仍留于水中，从而与其他生物碱分开。

二、生物碱的分离

4.利用生物碱中不同官能团用化学法进行分离二、生物碱的分1455.利用分馏方法进行分离由不同沸点组成的液体生物碱，往往可通过常压或减压分馏进行分离。如毒芹(Coniummaculatum)中的毒芹碱(m.p.166-7℃)，羟基毒芹碱(m.p.116℃)等；石榴皮(PunicagranatumL.)中的石榴皮碱(m.p.195℃)，异石榴皮碱(m.p.86℃)，甲基异石榴皮碱（m.p.114-7℃)等。

二、生物碱的分离

5.利用分馏方法进行分离二、生物碱的分离146

1476.采用色谱法进行分离该法广泛地用于生物碱的分离，绝大多数采用吸附色谱，常采用氧化铝、硅胶作吸附剂，根据吸附能力不同而达到分离的目的；还可用离子交换色谱法，根据碱性强弱不同而分离；有时也可用凝胶色谱，根据分子量大小不同进行分离。

二、生物碱的分离

6.采用色谱法进行分离二、生物碱的分离148

三、生物碱提取分离的实例1、浙贝母中生物碱的分离浙贝母是常用中药，已知含有生物碱（9种）、甾体及其苷类（7种）、二萜类（13种）以及有机酸（2种）。浙贝母地上部分生物碱的系统分离方法如下：三、生物碱提取分离的实例149第四章生物碱课件150主要内容第一节概述第二节生物碱的分类第三节生物碱的性质第四节生物碱的提取与分离第五节生物碱的鉴定和结构测定第六节有代表性的生物碱主要内容第一节概述151第五节生物碱的鉴定和结构测定

一、生物碱的鉴定

用现代仪器可以缩短研究时间。如紫外光谱可以测定分子中的共轭体系、芳环等结构；红外光谱可以决定生物碱的官能团，核磁可以确定C、H的细微结构；质谱可以测定生物碱的相对分子量，也可以通过研究碎片，确定分子结构。第五节生物碱的鉴定和结构测定一、生物碱的鉴定1521.物性测定测定化合物的熔沸点、比旋光度等物理常数。与已知生物碱的物理常数比较。2.色谱分析常用薄层色谱、纸色谱，对照其Rf值。薄层色谱：软板常用氧化铝，展开剂为苯、氯仿，硬板常用硅胶，展开剂为苯、氯仿、石油醚。如生物碱中极性基团多，则可在展开剂中加适量的乙醇或丙酮。分配薄层色谱：在纤维素或硅胶薄层上用甲酰胺作固定相，以苯或氯仿为移动相，为免脱尾，可用甲酰胺把固定相饱和，可得单一色点。纸色谱：以水为固定相，或将甲酰胺加到滤纸上作固定相；苯、氯仿、乙酸乙酯作为移动相。常用显色剂：都可用碘化铋钾或碘化铂钾，前者多显橙红色；后者则不同（吗啡碱显蓝色；蛇根碱显红棕色；阿托品显蓝紫色；乌头碱显红棕色）1.物性测定1533.谱学特征分析最常用的光谱法有：（1）UV（2）IR（3）MS（4）NMR3.谱学特征分析最常用的光谱法有：154（1）UV（紫外光谱）当生色团（羰基、双键、苯基和硝基等）在生物碱的整体结构中时，UV可以反映其骨架类型特征－对其骨架类型的判断和推定有重要作用。若生色团在分子的非主体部分，这类生物碱主要有：吡咯里西丁、萜类和甾体生物碱类等。UV谱不能反映分子的骨架特征，对测定结构来说，其作用十分有限。（1）UV（紫外光谱）当生色团（羰基155

1）生色团在整体结构中如：UV光谱

156如：生色团组成分子的基本骨架和类型。如吡啶、喹啉、吲哚碱类等。UV谱可反映生物碱的基本骨架与类型特征，且受取代基的影响很小或甚微。对此类生物碱骨架的测定有很重要的作用。UV光谱如：生色团组成分子的基本骨架和类型。如吡啶、喹啉、吲哚碱类等1572）单生色团接在主体结构中：UV光谱UV(CH3OH)230282-2892）单生色团接在主体结构中：UV光谱UV(CH3OH)158

如：

及麻黄碱、苄基四氢异喹啉类、普罗托品类、吗啡碱类、三尖杉碱类等。UV光谱

159

3）双生色团接在主体结构中：如：UV光谱

160

如：取代苯－卓酮UV光谱

161生色团在分子的主体结构部分，不同类型的生物碱具有相同或相似的UV谱。故不能由UV谱推断生物碱的骨架类型，UV仅有辅助作用。

生色团在分子的主体结构部分，不同类型的生物碱具有相同或相似的162(2)IR(红外光谱)IR法在生物碱结构测定中作用有限。其中，羰基基团的IR图谱和Bohlmann带吸收峰较为常用。1）

νC=O：1661－1658cm－1νC=O处于跨环效应时，VC=O吸收在1660-1690cm-1区域，比正常酮基吸收移向低波数。例如：普罗托品中VC=O为1661-1658cm-1(2)IR(红外光谱)IR法在163

2）Bohlmann吸收带

N上的孤对电子与两个邻位C上的H成反式双竖键关系时，在2800-2700cm-1区域出现两个以上明显的吸收峰，而顺式异构体则此区无峰或极弱。IR2）Bohlmann吸收带N上的孤对电子164（3）MS（质谱）此法在生物碱结构测定中多有应用。1）母核稳定或由于取代基或边链裂解产生特征离子。①主体或整体由芳香结构组成如：4－喹酮、吖啶酮、喹啉去氢阿朴菲等类。（3）MS（质谱）此法在生物碱结构测定中多有应用。165②取代氨基甾体、秋水仙碱、苦参碱等环系多，分子结构紧密的：（3）MS（质谱）②取代氨基甾体、秋水仙碱、苦参碱等环系多，分子结构紧密的：166

2）以N原子为中心的α裂解（涉及骨架裂解）－生成的含N部分多为基峰或强峰，如金鸡宁、托品、石松碱等类生物碱。①α裂解：（3）MS（质谱）

167②α裂解：（3）MS（质谱）②α裂解：（3）MS（质谱）168③RDA裂解：（3）MS（质谱）③RDA裂解：（3）MS（质谱）169

④苄基裂解：（3）MS（质谱）

170（4）核磁共振（NMR）

1）1H-NMR可以提供δ、J值、积分比、裂分图形等多种参数，用以判断H的化学环境、个数以及空间位置等。

生物碱品种繁多，但同类型或相当类型的生物碱的1H－NMR谱有规律可循；因此要了解其规律，方能进行1H－NMR解析。（4）核磁共振（NMR）1）1H-NMR1712）13C-NMR

13C-NMR在生物碱结构测定中也十分重要，可以从中知道C的个数和类型，通道其结