生物碱类化合物的提取分离技术学习目标讲解

生物碱类化合物的提取分离技术掌握

生物碱类化合物的结构类型、理化性质、提取分离及检识及。熟悉

生物碱类的典型化合物了解

生物碱类化合物生物活性今年分布学习目标第二节

理化性质二、旋光性一、性状第二节

理化性质三、溶解性四、碱性五、沉淀反应第二节

理化性质一、性状（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）毒藜碱烟碱

槟榔碱第二节

理化性质一、性状2.颜色——多为无色或白色，少数有色。第二节

理化性质一、性状2.颜色——多为无色或白色，少数有色。一叶萩碱（黄色）第二节

理化性质一、性状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。第二节

理化性质二、旋光性多数为左旋光性。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。第二节

理化性质三、溶解性溶解性能和结构中氮原子的存在状态、分子大小、结构中功能团的种类和数目、溶剂的种类等因素有关。第二节

理化性质三、溶解性1.游离生物碱(1)亲脂性生物碱

1)多数仲胺碱和叔胺碱为亲脂性

2)易溶于乙醚、苯和卤烃类（二氯甲烷、三氯甲烷、

四氯化碳）等有机溶剂，尤其在三氯甲烷中溶解度较大

3)可溶于甲醇、乙醇、丙酮和乙酸乙酯等

4)不溶或难溶于水，但溶于酸水第二节

理化性质三、溶解性1.游离生物碱(2)亲水性生物碱

1）季铵碱型生物碱：为离子型化合物，易溶于水和酸水，可溶于甲醇、乙醇及正丁醇等极性较大的有机溶剂，难溶于亲脂性有机溶剂。

第二节

理化性质三、溶解性1.游离生物碱(2)亲水性生物碱

2）含N-氧化物结构的生物碱：具有配位键，可溶于水，如氧化苦参碱。而苦参碱可溶于乙醚

第二节

理化性质三、溶解性1.游离生物碱(2)亲水性生物碱

3）小分子生物碱：少数分子较小而碱性较强的生物碱，既可溶于水，也可溶于三氯甲烷，如麻黄碱、烟碱等。4）酰胺类生物碱：由于酰胺在水中可形成氢键，所以在水中有一定的溶解度，如秋水仙碱、咖啡碱等。第二节

理化性质三、溶解性1.游离生物碱（3）具有特殊官能团的生物碱1）两性生物碱（具有酚羟基或羧基的生物碱：具有酸、碱两性，故即可溶于酸水，又可溶于碱水）

具有酚羟基的生物碱（又称酚性生物碱），可溶于氢氧化钠等强碱性溶液，如吗啡；具有羧基的生物碱，可溶于碳酸氢钠等弱碱溶液，如槟榔碱。

第二节

理化性质三、溶解性1.游离生物碱（3）具有特殊官能团的生物碱

2）具有内酯或内酰胺结构的生物碱：在强碱性溶液中加热，其内酯（或内酰胺）结构可开环形成羧酸盐而溶于水，酸化后环合析出，如喜树碱、苦参碱等。

第二节

理化性质三、溶解性2.生物碱盐

一般易溶于水，可溶于甲醇、乙醇类，难溶于亲脂性有机溶剂。无机酸盐水溶性大于有机酸盐；无机酸盐中含氧酸盐的水溶性大于卤代酸盐；小分子有机酸盐水溶性大于大分子有机酸盐。有些生物碱盐难溶于水，如小檗碱盐酸盐、麻黄碱草酸盐等。第二节

理化性质类型溶解性游离生物碱亲脂性生物碱大多数叔胺碱为亲脂性，一般能溶于有机溶剂，尤其易溶于亲脂性有机溶剂，热别易溶于氯仿。溶于酸水，不溶或难溶于水和碱水亲水性生物碱主要指季氨碱和某些含氨-氧化物的生物碱，可溶于水、甲醇、乙醇，难溶于亲脂性有机溶剂具特殊官能团的生物碱两性生物碱即可溶于酸水，也可溶于碱水，但在PH8-9时易产生沉淀具内脂或内酰胺结构在碱水中，其内酯（或内酰胺）结构可开环形成羧酸盐溶于水中，继之加酸复又还原生物碱盐一般溶解性易溶于水，可溶于醇类，难溶于亲脂性有机溶剂。生物碱在酸水中成盐溶解，调减性后又游离不同的酸的盐通常生物碱的五级酸盐水溶性大于有机酸盐；无机酸盐中韩养酸盐的水溶性大于卤代酸盐；小分子有机酸盐大于大分子有机酸盐第二节

理化性质四、碱性生物碱分子中氮原子上的孤电子对，能给出电子或接受质子而使生物碱显碱性。第二节

理化性质四、碱性（一）碱性强弱的表示方法

生物碱碱性强弱用pKa表示，pKa越大，碱性越强。生物碱的碱性强弱与pKa的关系：

①pKa＜2为极弱碱，如酰胺、N-五元芳杂环类生物碱。

②pKa2～7为弱碱，如芳香胺、N-六元芳杂环类生物碱。

③pKa7～11为中强碱，如脂肪胺、脂杂环类生物碱。

④pKa11以上为强碱，如季铵碱、胍类生物碱。

生物碱分子中碱性基团的pKa值大小顺序一般是：胍基＞季铵碱＞N-烷杂环＞脂肪胺＞芳香胺≈N-芳杂环＞酰胺≈吡咯。第二节

理化性质四、碱性（二）碱性强弱与分子结构的关系

碱性强弱影响因素：氮原子的杂化方式

电子云密度（电性效应）、

空间效应、

分子内氢键。

第二节

理化性质四、碱性（二）碱性强弱与分子结构的关系

碱性强弱影响因素：

1.氮原子的杂化方式碱性随杂化程度的升高而增强，即sp3＞sp2＞sp。PKa5.4PKa9.5PKa11.5

第二节

理化性质四、碱性（二）碱性强弱与分子结构的关系

2.电性效应

电性效应（包括诱导效应和共轭效应），能影响N原子上电子云排布，从而影响碱性的大小。

第二节

理化性质四、碱性（二）碱性强弱与分子结构的关系

2.电性效应1）诱导效应

第二节

理化性质四、碱性（二）碱性强弱与分子结构的关系

2.电性效应（2）共轭效应：

当生物碱分子中氮原子的孤电子对与π电子基团共轭时，一般使生物碱的碱性减弱。常见的有苯胺和酰胺两种类型。

第二节

理化性质四、碱性（二）碱性强弱与分子结构的关系

2.电性效应（2）共轭效应：苯胺型：

苯胺氮原子上的孤电子对与π电子形成p一π共轭体系后，其碱性减弱。

第二节

理化性质四、碱性（二）碱性强弱与分子结构的关系

2.电性效应（2）共轭效应：

酰胺型：酰胺氮原子上的孤电子对与羰基形成p一π共轭效应，使其碱性极弱。如胡椒碱、秋水仙碱或咖啡碱等。

第二节

理化性质四、碱性（二）碱性强弱与分子结构的关系

3.空间效应

氮原子由于附近取代基的空间立体障碍或分子构象因素，而使质子难于接近氮原子，碱性减弱。

如麻黄碱碱性小于去甲麻黄碱

山莨菪碱碱性介于东莨菪碱与莨菪碱之间

第二节

理化性质四、碱性（二）碱性强弱与分子结构的关系

4.氢键效应

当生物碱成盐后，氮原子附近如有羟基、羰基，并处于有利于形成稳定分子内氢键时，氮上的质子不易离去，其共轭酸稳定，则碱性强。如伪麻黄碱碱性大于麻黄碱碱性。第二节

理化性质五、沉淀反应

生物碱在酸性水或稀醇中（苦味酸试剂可在中性条件下进行），与某些试剂生成难溶于水的复盐或络合物的反应称为生物碱沉淀反应。第二节

理化性质五、沉淀反应

1.反应条件除苦味酸试剂外，其他生物碱沉淀反应一般都在酸性水溶液中进行。原因：生物碱在酸性条件下成盐，易溶于水与沉淀试剂反应，所生成沉淀易于观察。第二节

理化性质五、沉淀反应

2.阳性结果的判断利用沉淀反应鉴别生物碱时，应注意假阴性和假阳性反应。判定注意事项：

①对生物碱定性鉴别时，应用三种以上试剂分别进行反应，均阳性或阴性方有可信性。

②仲胺一般不易与生物碱沉淀试剂反应，如麻黄碱、吗啡、咖啡碱等。

③水溶液中如有蛋白质、多肽、氨基酸、鞣质等亦可与此类试剂产生阳性反应，故应在被检液中除掉这些成分。（具体方法：利用酸提碱沉得方法使生物碱游离，萃取使其与杂质分离）第二节

理化性质五、沉淀反应

3.沉淀反应的应用

①