第九章-生物碱ppt课件

第九章 生物碱 alkaloidsalkaloids 知识目标：知识目标： 1掌握生物碱的理化性质，重点是生物碱 的碱性及影响碱性的结构因素。 2掌握生物碱的提取和分离方法。 3熟悉生物碱的结构类型及结构鉴定。 4了解生物碱的含义、分布及存在形式。 本本 章章 内内 容容 概概 述述 基本知识基本知识 同步测定同步测定 本章小结本章小结 应用实例应用实例 实训项目实训项目 概概 述述 uu生物碱的定义生物碱的定义： 一类含氮的有机化合物；一类含氮的有机化合物； 多数具有较复杂的环状结构且氮原子在杂环内；多数具有较复杂的环状结构且氮原子在杂环内； 多数具有碱性且能和酸结合生成盐；多数具有碱性且能和酸结合生成盐； 多数有较强的生理活性。多数有较强的生理活性。 uu 分布：分布： 主要存在于植物界，主要存在于植物界，如：茄科、防己科、罂如：茄科、防己科、罂 粟科、毛茛科等植物中。粟科、毛茛科等植物中。 概概 述述 uu存在形式存在形式： 1. 1.游离碱游离碱：碱性极弱，以游离碱的形式存在：碱性极弱，以游离碱的形式存在 2. 2.成成 盐盐：有机酸（柠檬酸、酒石酸）：有机酸（柠檬酸、酒石酸） 无机酸（硫酸、盐酸等）无机酸（硫酸、盐酸等） 3. 3.苷苷 类类：以苷的形式存在于植物中：以苷的形式存在于植物中 4. 4.酰胺类酰胺类：如秋水仙碱、喜树碱：如秋水仙碱、喜树碱 5. 5.N-N-氧化物氧化物：植物体中的氮氧化物约一百余种：植物体中的氮氧化物约一百余种 概概 述述 基本知识基本知识 结结 构构 理化性质理化性质 提提 取取 分分 离离 鉴鉴 定定 结结 构构 生生 物物 碱碱 有机胺类生物碱有机胺类生物碱 吡啶类生物碱吡啶类生物碱 莨菪烷类生物碱莨菪烷类生物碱 异喹啉类生物碱异喹啉类生物碱 吲哚类生物碱吲哚类生物碱 其他类生物碱其他类生物碱 麻黄碱（麻黄碱（ephedrineephedrine） 结结 构构 一叶萩碱一叶萩碱 （securininesecurinine） 结结 构构 小檗碱（小檗碱（berberineberberine） 结结 构构 N CH3 O HO HO 吗啡（吗啡（morphinemorphine） 结结 构构 结结 构构 野百合碱（野百合碱（monocrotalinemonocrotaline） 理化性质理化性质 性性 状状碱碱 性性 旋旋 光光 性性 溶溶 解解 性性显色反应显色反应 沉淀反应沉淀反应 理化性质理化性质 性性 状状 （1 1）形态）形态 N N H N N Me N Me COOCH3 毒藜碱毒藜碱菸碱菸碱 槟榔碱槟榔碱 多为结晶固体，少为粉末；有熔点。多为结晶固体，少为粉末；有熔点。 少数常温下为液体少数常温下为液体 性性 状状 （2 2）颜色）颜色 多为无色或白色，少数有色。多为无色或白色，少数有色。 N O O OMe OMe N O O OMe OMe Zn H2SO4 + 小檗碱小檗碱 （黄色）（黄色） 四氢小檗碱四氢小檗碱 （无色）（无色） 理化性质理化性质 性性 状状 一叶萩碱成盐后则无色。一叶萩碱成盐后则无色。 N O O 一叶萩碱一叶萩碱 （黄色）（黄色） 理化性质理化性质 性性 状状 （3 3）味觉）味觉 多具苦味。多具苦味。 （4 4）挥发性）挥发性 多无挥发性，少数具挥发性。多无挥发性，少数具挥发性。 理化性质理化性质 旋旋 光光 性性 多为左旋光性。多为左旋光性。 有的产生变旋现象。有的产生变旋现象。 如：菸碱如：菸碱 中性溶液中性溶液左旋光性左旋光性 酸性溶液酸性溶液右旋光性右旋光性 多数左旋体呈显著生理活性。多数左旋体呈显著生理活性。 理化性质理化性质 (1)(1)游离碱游离碱 类别类别 极性极性 溶解性溶解性 HH 2 2 O CHClO CHCl3 3 H H+ + OH OH - - 叔胺碱叔胺碱 较弱较弱 脂溶性脂溶性 + + + + 季铵碱季铵碱 强强 水溶性水溶性 + + + + + + 两性两性: : Ar-OH Ar-OH 较弱较弱 脂溶性脂溶性 + + + + + + - -COOH COOH 强强 水溶性水溶性 + + + + + + 生物碱盐生物碱盐 强强 水溶性水溶性 + + + + + + 溶溶 解解 性性 理化性质理化性质 (2)(2)成盐生物碱成盐生物碱 多易溶于水，不溶或难溶有机溶剂。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。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。与小分子有机酸或无机酸成盐水溶性较好。 溶溶 解解 性性 理化性质理化性质 碱碱 性性 N N: : N N: :HH + + HH + + + 生物碱生物碱生物碱盐生物碱盐 B BHHHH 3 3 OO + + B B + + + + KKa a BB HH 3 3 OO B BHH + + + + （1 1）碱性的产生及其强度的表示方法）碱性的产生及其强度的表示方法 重点内容重点内容 碱碱 性性 pKa=pKwpKa=pKwpKb=14pKb=14pKbpKb pKa 27 712 12 弱碱性弱碱性 中强碱性中强碱性 强碱性强碱性 胍基季铵碱胍基季铵碱N-N-烷杂环脂肪胺芳胺烷杂环脂肪胺芳胺 N-N-芳杂环酰胺基芳杂环酰胺基 吡咯吡咯 理化性质理化性质 碱碱 性性 （2 2）碱性强弱与分子结构的关系）碱性强弱与分子结构的关系 氮原子的杂化方式氮原子的杂化方式 N N N NC C C C N N SPSP 3 3 ( ) ( ) SPSP 2 2 ( ) ( ) SP ( )SP ( ) pKa 10 5 6 0 1pKa 10 5 6 0 1 N N H 吡啶吡啶 胡椒啶胡椒啶 pKa=5.2(SP pKa=5.2(SP 2 2 ) pKa=11.2(SP) pKa=11.2(SP 3 3 ) ) 理化性质理化性质 碱碱 性性 诱导效应诱导效应 N N原子连接供电基团则使碱性增强。原子连接供电基团则使碱性增强。 N NHH 3 3 MMe eN NHH 2 2N N HH MMe eMMe e MMe eN N MMe e MMe e 仲胺仲胺叔胺叔胺伯胺伯胺胺胺 pKa 9.75 10.64 10.70 9.74pKa 9.75 10.64 10.70 9.74 理化性质理化性质 碱碱 性性 诱导效应诱导效应 N N原子连接吸电基团则使碱性减弱。原子连接吸电基团则使碱性减弱。 苯异丙胺苯异丙胺 去甲麻黄碱去甲麻黄碱 pKa 9.8 9.0pKa 9.8 9.0 理化性质理化性质 碱碱 性性 共轭效应共轭效应 O O N O N N O N N Me Me O Me 胡椒碱胡椒碱 （pKa=1.42pKa=1.42） 咖啡因咖啡因 （pKa=1.22pKa=1.22） NCO R 酰胺结构酰胺结构 氮原子孤电子对处于氮原子孤电子对处于PP 共轭体系时，共轭体系时，碱性减弱。碱性减弱。 理化性质理化性质 碱碱 性性 分子内氢键分子内氢键 若能形成稳定的分子内氢键，可使碱性增强。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）（指成盐时接受的质子能形成稳定的分子内氢键） CC H OH H CH3 NHCH3 CC OH H CH3 H NHCH3 麻黄碱麻黄碱伪麻黄碱 伪麻黄碱 理化性质理化性质 碱碱 性性 分子内氢键分子内氢键 O H NHMe H2 Me H H1 H1 O H NHMeH2 Me H + + 伪麻黄碱伪麻黄碱 pKa=9.74pKa=9.74 麻黄碱麻黄碱 pKa=9.58pKa=9.58 理化性质理化性质 （1 1）沉淀试剂：）沉淀试剂： 金属盐类：金属盐类： 碘碘- -碘化钾（碘化钾（WagnerWagner）KI-IKI-I2 2 红棕色沉淀 红棕色沉淀 碘化铋钾（碘化铋钾（DragendoffDragendoff）BiIBiI 3 3 KI KI 棕红至黄色沉淀棕红至黄色沉淀 碘化汞钾（碘化汞钾（MayerMayer试剂）试剂）HgIHgI 2 2 2KI 2KI 类白色沉淀类白色沉淀 若加过量试剂，沉淀又被溶解若加过量试剂，沉淀又被溶解 沉淀反应沉淀反应 理化性质理化性质 （1 1）沉淀试剂：）沉淀试剂： 酸酸 类类硅钨酸硅钨酸( (BertrandBertrand试剂试剂) )SiOSiO 2 2 12WO12WO 3 3 乳白色乳白色 酚酸类酚酸类苦味酸苦味酸( (HagerHager试剂试剂) 2,4,6-) 2,4,6-三硝基苯酚黄色三硝基苯酚黄色 复复 盐盐雷氏铵盐雷氏铵盐( (Ammoniumreineckate) Ammoniumreineckate) 硫氰酸铬铵硫氰酸铬铵 试剂，试剂， 生成难溶性复盐生成难溶性复盐（ 紫红色）紫红色） 沉淀反应沉淀反应 理化性质理化性质 （3 3）沉淀反应条件）沉淀反应条件 通常在酸性水溶液中生物碱成盐状态下进行；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）（若在碱性条件下则试剂本身将产生沉淀） 在稀醇或脂溶性溶液中时，含水量在稀醇或脂溶性溶液中时，含水量50%50%； （当醇含量（当醇含量50%50%时可使沉淀溶解）时可使沉淀溶解） 沉淀试剂不易加入多量。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）（如：过量的碘化汞钾可使产生的沉淀溶解） 沉淀反应沉淀反应 理化性质理化性质 （4 4）结果的判断）结果的判断 鉴别时每种生物碱鉴别时每种生物碱需采用三种以上沉淀试剂；需采用三种以上沉淀试剂； （沉淀试剂对各种生物碱的灵敏度不同）（沉淀试剂对各种生物碱的灵敏度不同） 直接对中药酸提液进行沉淀反应，则直接对中药酸提液进行沉淀反应，则 阳性阳性结果结果不能判定生物碱的存在不能判定生物碱的存在 阴性阴性结果结果可判断无生物碱存在可判断无生物碱存在 干扰物质：氨基酸、蛋白质、多糖、鞣质等干扰物质：氨基酸、蛋白质、多糖、鞣质等 + + 沉淀试剂沉淀试剂 沉淀沉淀 沉淀反应沉淀反应 理化性质理化性质 提提 取取 酸酸 水水 提提 取取 法法 离子交换树脂法离子交换树脂法 亲脂性溶剂提取法亲脂性溶剂提取法 醇类溶剂提取法醇类溶剂提取法 沉沉 淀淀 法法 有机溶剂萃取法有机溶剂萃取法 （一）结构与性质（一）结构与性质 （二）提取分离方法（二）提取分离方法 （三）鉴定（三）鉴定 应用实例应用实例 二、黄连中小檗碱的提取、精制和检识二、黄连中小檗碱的提取、精制和检识 N + O O OCH3 OCH3 OH- 小檗碱（小檗碱（berberineberberine ） 1. 1. 结构结构 （一）结构与性质（一）结构与性质 应用实例应用实例 性状：性状：从水或稀乙醇中结晶所得的小檗碱为黄从水或稀乙醇中结晶所得的小檗碱为黄 色针状结晶色针状结晶，含，含5.55.5分子结晶水，在分子结晶水，在100100干燥后仍保留干燥后仍保留2.52.5 分子结晶水，加热至分子结晶水，加热至110110变为棕黄色，变为棕黄色，160160分解。盐酸小分解。盐酸小 檗碱为黄色小针状结晶，在檗碱为黄色小针状结晶，在220220左右分解，形成小檗红碱左右分解，形成小檗红碱 （红棕色），在（红棕色），在285285左右完全熔融。左右完全熔融。 2. 2. 黄连中主要生物碱的理化性质：黄连中主要生物碱的理化性质： （一）结构与性质（一）结构与性质 应用实例应用实例 溶解性：溶解性：小檗碱能缓缓溶于冷水（小檗碱能缓缓溶于冷水（120 120），易），易 溶于热水和热乙醇溶于热水和热乙醇，难溶于丙酮、氯仿、苯。，难溶于丙酮、氯仿、苯。 小檗碱和酸结合成盐，其盐类在水中的溶解度不小檗碱和酸结合成盐，其盐类在水中的溶解度不 同。同。小檗碱硫酸盐在水中溶解度大，盐酸盐在水中溶小檗碱硫酸盐在水中溶解度大，盐酸盐在水中溶 解度小。解度小。 应用实例应用实例 1. 1. 黄连中小檗碱、甲基黄连碱的提取分离黄连中小檗碱、甲基黄连碱的提取分离 2. 2. 盐酸黄连素的提取盐酸黄连素的提取 3. 3. 黄柏中小檗碱的提取黄柏中小檗碱的提取 （二二）提取分离方法提取分离方法 流程见生物碱挂图流程见生物碱挂图6-26-2 应用实例应用实例 黄连粗粉 0.20.5%硫酸冷浸，过滤 药渣 浸出液 用石灰乳PH至9，静置过滤 沉淀 滤液 加浓盐酸调PH23， 在加10%氯化钠，静置过滤 滤液 沉淀 用50倍水煮沸,加石灰乳PH至9, 趁热过滤 滤液 加浓盐酸调PH23，结晶,水洗,抽干 干燥. 盐酸小檗碱(精品) 30分钟 化学方法化学方法 （三）鉴定（三）鉴定 （2 2）在小檗碱的酸性水溶液中，加入适量漂白粉）在小檗碱的酸性水溶液中，加入适量漂白粉 （或通氯气），溶液即可显樱红色。（或通氯气），溶液即可显樱红色。 （1 1）在小檗碱盐酸盐水溶液中，加入氢氧化钠）在小檗碱盐酸盐水溶液中，加入氢氧化钠 呈强碱性后，滴加丙酮数滴，即可生成黄色结晶性呈强碱性后，滴加丙酮数滴，即可生成黄色结晶性 的小檗碱丙酮加成物。的小檗碱丙酮加成物。 应用实例应用实例 提提 取取 生生 药药 H+/HH+/H 2 2 OO药药 渣渣 Alk Alk OHOH - - /H/H 2 2 OO HH + + /H/H 2 2 OO OHOH - - 弱碱性弱碱性AlkAlk及杂质及杂质 亲水性亲水性AlkAlk （一）酸水提取法：（一）酸水提取法： 冷提法（渗漉法、冷浸法）冷提法（渗漉法、冷浸法） 酸性水酸性水0.1% 1%0.1% 1%HH 2 2 SOSO 4 4 、HClHCl、HOAcHOAc等等 （一）酸水提取法：（一）酸水提取法： 此法缺点：此法缺点： 提取液体积较大（浓缩困难）提取液体积较大（浓缩困难） 提取液中水溶性杂质多提取液中水溶性杂质多 解决方法：解决方法： （1 1）离子交换树脂法）离子交换树脂法 （2 2）有机溶剂萃取法）有机溶剂萃取法 （3 3） 沉淀法沉淀法 提提 取取 药药 材材 溶 剂溶 剂H H 2 2 OO HH + + /H/H 2 2 OO提取；加碱碱化，提取；加碱碱化， 亲脂性溶剂萃取亲脂性溶剂萃取 水溶性水溶性AlkAlk、杂质杂质脂溶性脂溶性AlkAlk （一）酸水提取法：（一）酸水提取法： （2 2） 有机溶剂萃取法有机溶剂萃取法 提提 取取 碱性较弱的碱性较弱的AlkAlk 生生 药药 HH+ + / H / H 2 2 OO 药药 渣渣醇醇 液液 OHOH - - /H/H 2 2 OO 醇或酸性醇醇或酸性醇 挥醇；加酸水挥醇；加酸水 亲水性亲水性AlkAlk CHClCHCl 3 3 沉沉 淀淀 AlkAlk OHOH - - /H/H 2 2 O CHClO CHCl 3 3 （二）醇类溶剂提取法（二）醇类溶剂提取法 ： 提提 取取 生生 药药 残残 渣渣CHCl CHCl 3 3 CHClCHCl 3 3 HH + + /H/H 2 2 OO 碱化（如碱化（如NHNH 4 4 OHOH）（）（使使AlkAlk游离）游离） 渗滤（或浸渍）（如渗滤（或浸渍）（如CHClCHCl 3 3 等）等） HH + + /H/H 2 2 OO OHOH - - /H/H 2 2 OO AlkAlk沉淀沉淀 亲水性亲水性AlkAlk 碱性较弱的碱性较弱的AlkAlk （三）亲脂性溶剂提取法：（三）亲脂性溶剂提取法： 提提 取取 分分 离离 总生物碱的分离总生物碱的分离 水溶性生物碱的分离水溶性生物碱的分离 单体生物碱的分离单体生物碱的分离 分分 离离 分离方法分离方法 分离依据分离依据分离方法分离方法 溶解性溶解性重结晶法重结晶法 、沉淀法、沉淀法 碱性碱性pHpH梯度萃取法梯度萃取法 极性极性色谱法色谱法 （一）总生物碱的分离（一）总生物碱的分离 氨水调氨水调pH9pH91010 有机溶剂萃取有机溶剂萃取 正丁醇层正丁醇层 （水溶性（水溶性 生物碱）生物碱） 水溶性水溶性 生物碱生物碱 CHCl3CHCl3层层 （酚性叔胺碱）（酚性叔胺碱） 酸水（酸水（2%2%HH 2 2 SOSO 4 4 、2%2%酒石酸等）酒石酸等） 溶解、滤过溶解、滤过 有机溶剂层有机溶剂层 （酚性弱碱（酚性弱碱 性生物碱）性生物碱） 总生物碱总生物碱 酸水滤液酸水滤液 有机溶剂萃取（有机溶剂萃取（CHClCHCl 3 3 、苯等）苯等） 有机溶剂层有机溶剂层 （弱碱性生物碱）（弱碱性生物碱） 酸水层酸水层 （中强、强碱性生物碱）（中强、强碱性生物碱） 1%1%2%2%NaOHNaOH液萃取液萃取 碱水层碱水层有机溶剂层有机溶剂层 NH4Cl NH4Cl处理处理 有机溶剂萃取有机溶剂萃取 非酚性弱碱性非酚性弱碱性 生物碱生物碱 有机溶剂层有机溶剂层碱水层碱水层 1%1%2%2%NaOHNaOH萃取萃取 碱水层碱水层有机溶剂层有机溶剂层 （非酚性叔（非酚性叔 胺生物碱）胺生物碱） pHpH1212 正丁醇萃取正丁醇萃取 酸化，加酸化，加 生物碱沉淀生物碱沉淀 试剂，滤过试剂，滤过 NH4ClNH4Cl /CHCl/CHCl 3 3 沉淀沉淀 分解分解 或或 分分 离离 （二）单体生物碱的分离（二）单体生物碱的分离 1. 1. 利用生物碱碱性的差异进行分离利用生物碱碱性的差异进行分离 2. 2. 利用生物碱或生物碱盐溶解度的差异进行分离利用生物碱或生物碱盐溶解度的差异进行分离 3. 3. 利用生物碱特殊功能基不同进行分离利用生物碱特殊功能基不同进行分离 4. 4. 利用色谱法进行分离利用色谱法进行分离 分分 离离 2. 2. 色谱法色谱法 吸附剂：柱色谱法常用吸附剂：柱色谱法常用氧化铝氧化铝（偶用硅胶）；（偶用硅胶）； 展开剂：游离展开剂：游离AlkAlk常以苯、乙醚、氯仿等溶剂洗脱常以苯、乙醚、氯仿等溶剂洗脱 化合物极性判断：化合物极性判断： 相似结构：相似结构：双键多、含氧官能团多双键多、含氧官能团多则极性大则极性大 在含氧官能团中：在含氧官能团中： - -COOH Ar-OH R-OH -CHO R=OCOOH Ar-OH R-OH -CHO R=O - -COOR R-O-R C=C C-CCOOR R-O-R C=C C-C 分分 离离 （三）水溶性生物碱的分离（三）水溶性生物碱的分离 1. 1. 沉淀法沉淀法 2. 2. 溶剂法溶剂法 分分 离离 B B + + + + NHNH 4 4 Cr(NHCr(NH 3 3 ) ) 2 2 ( (SCN)SCN) 4 4 ( (BCr(NHBCr(NH 3 3 ) ) 2 2 ( (SCN)SCN) 4 4) ) AgAg 2 2 SOSO 4 4 B B2 2 SOSO 4 4 + + AgCr(NHAgCr(NH 3 3 ) ) 2 2 ( (SCN)SCN) 4 4 BaClBaCl 2 2 BaSOBaSO 4 4 + + B B . . ClCl 1. 1. 沉淀法沉淀法 雷氏铵盐沉淀法雷氏铵盐沉淀法 适用于季铵碱适用于季铵碱 雷氏铵盐反应如下：雷氏铵盐反应如下： 分分 离离 季铵碱的水溶液季铵碱的水溶液 水溶液水溶液沉淀 沉淀( (雷氏复盐雷氏复盐) ) 雷氏铵盐沉淀雷氏铵盐沉淀 沉沉 淀淀 滤滤 液液 滤液滤液 ( (B B 2 2 SOSO 4 4 ) ) 硫酸钡硫酸钡季铵碱的盐酸盐季铵碱的盐酸盐 加酸水调至弱酸性加酸水调至弱酸性 新配制的雷氏铵盐饱和新配制的雷氏铵盐饱和/ /HH 2 2 OO 溶丙酮（乙醇）中溶丙酮（乙醇）中 加加AgAg 2 2 SOSO 4 4 饱和水溶液饱和水溶液 加入氯化钡（加入氯化钡（BaClBaCl 2 2 ） 分分 离离 生物碱鉴定生物碱鉴定 理化鉴定理化鉴定 色谱鉴定色谱鉴定 薄层色谱法薄层色谱法 纸色谱法纸色谱法 高效液相法高效液相法 气相色谱法气相色谱法 沉淀、显色反应沉淀、显色反应 鉴鉴 定定 （一）理化鉴定（一）理化鉴定 物理方法物理方法形态、形态、 颜色、颜色、 熔点熔点 化学方法化学方法 沉淀反应沉淀反应 、显色反应、显色反应 （二）色谱鉴定（二）色谱鉴定 1. 1. 薄层色谱法（薄层色谱法（TLCTLC） 2. 2. 纸色谱法（纸色谱法（PCPC） 3. 3. 高效液相色谱法（高效液相色谱法（HPLCHPLC） 4. 4. 气相色谱法（气相色谱法（GCGC） 鉴鉴 定定 1. 1. 薄层色谱法薄层色谱法 吸附剂：氧化铝或硅胶吸附剂：氧化铝或硅胶 展开剂：以氯仿为基本溶剂展开剂：以氯仿为基本溶剂 生物碱极性很弱生物碱极性很弱加一些极性较小的有机溶剂加一些极性较小的有机溶剂 （如石油醚和环己烷等）（如石油醚和环己烷等） 生物碱的极性较强生物碱的极性较强加一些极性较大的有机溶剂加一些极性较大的有机溶剂 （如甲醇和乙醇等）（如甲醇和乙醇等） 鉴鉴 定定 加碱加碱克服硅胶克服硅胶TLCTLC中拖尾现象中拖尾现象的方法有三种：的方法有三种： 在湿法制板时，用在湿法制板时，用0.10.1mol/Lmol/L0.5mol/L0.5mol/L的氢氧化钠溶的氢氧化钠溶 液代替水。液代替水。 是向展开剂中加入一定量的二乙胺或氨水。是向展开剂中加入一定量的二乙胺或氨水。 是在色谱槽中放一盛有氨水的小玻璃皿。是在色谱槽中放一盛有氨水的小玻璃皿。 鉴鉴 定定 2. 2. 纸色谱法（纸色谱法（PCPC） 以以离子状态离子状态层析时层析时选择极性较大的展开剂选择极性较大的展开剂 正丁醇正丁醇 醋酸醋酸 水（水（4 4 1 1 5 5上层）上层） 以以分子状态分子状态层析时层析时用甲酰胺作固定相，以甲酰胺饱用甲酰胺作固定相，以甲酰胺饱 和的亲脂性有机溶剂（苯和氯仿等）作展开剂和的亲脂性有机溶剂（苯和氯仿等）作展开剂 显色试剂中不能含有硫酸。显色试剂中不能含有硫酸。 鉴鉴 定定 3. 3. 高效液相色谱法高效液相色谱法 反相分配色谱反相分配色谱 固定相：固定相：Rp CRp C18 18（ （C C 8 8 ）烷基键合相烷基键合相 流动相：甲醇（乙腈）流动相：甲醇（乙腈）- -水，含有约水，含有约0.010.01mol/Lmol/L 0.1mol/L0.1mol/L磷酸缓冲液、碳酸铵或醋酸钠（磷酸缓冲液、碳酸铵或醋酸钠（pH4pH4pH7pH7） 鉴鉴 定定 粉防己碱和防己诺林碱的分离条件：粉防己碱和防己诺林碱的分离条件： 色谱柱：色谱柱：YWG CYWG C18 18柱（ 柱（250250mm4mmmm4mm，10m 10m） 流动相：甲醇流动相：甲醇- -乙腈乙腈- -水（水（3 3 1 1 1 1）含）含0.06%0.06%二乙胺二乙胺 流速：流速：1.01.0ml/minml/min 柱温：柱温：20202525 检测：紫外，检测：紫外，242242nmnm 鉴鉴 定定 防己生物碱防己生物碱HPLCHPLC分离图：分离图： a. a.防己诺林碱防己诺林碱 b.b.粉防己碱粉防己碱 鉴鉴 定定 4. 4.气相色谱法（气相色谱法（GCGC） 挥发性生物碱的分离检识挥发性生物碱的分离检识麻黄碱的分离麻黄碱的分离 色谱柱：色谱柱： HP-5 HP-5石英毛细管柱，石英毛细管柱，5.255.25m2mmm2mm， 柱温柱温9090（1 1minmin）3 3/min/min124124（3min3min） 2020/min/min250250 检测器：检测器： NPDNPD。HeHe（载气）载气）1.41.4ml/minml/min，HH 2 2 3.2ml/min3.2ml/min ，空气空气9090ml/minml/min。检测器温度检测器温度280280，进样口，进样口220220 。 用二苯胺作内标物用二苯胺作内标物 。 鉴鉴 定定 麻黄中麻黄生物碱气相色谱图麻黄中麻黄生物碱气相色谱图 a. a.去伪麻黄碱去伪麻黄碱 b.b.去甲麻黄碱去甲麻黄碱 c. c.麻黄碱麻黄碱 d.d.伪麻黄碱伪麻黄碱 e. e.甲基麻黄碱甲基麻黄碱 f. f.甲基伪麻黄碱甲基伪麻黄碱 g. g.内标物（二苯胺）内标物（二苯胺） 鉴鉴 定定 应用实例应用实例 苦苦 参参 黄黄 连连 麻麻 黄黄 洋金花洋金花 防防 己己 川乌（附子）川乌（附子） 应用实例应用实例 （一）结构与性质（一）结构与性质 （二）提取分离方法（二）提取分离方法 （三）鉴定（三）鉴定 一、麻黄一、麻黄 （一）结构与性质（一）结构与性质 l- l-麻黄碱（麻黄碱（1 1R, R, 2S2S） d-d-伪麻黄碱（伪麻黄碱（1 1S, 2SS, 2S） CHOHHC CH3 NHCH3 12 麻黄碱和伪麻黄碱结构：麻黄碱和伪麻黄碱结构： 应用实例应用实例 麻黄碱和伪麻黄碱的理化性质：麻黄碱和伪麻黄碱的理化性质： 性状：性状：麻黄碱和伪麻黄碱都为无色结晶，有挥发性，麻黄碱和伪麻黄碱都为无色结晶，有挥发性， 可用水蒸气蒸馏法提取。可用水蒸气蒸馏法提取。 碱性：碱性：麻黄碱和伪麻黄碱结构中的氮原子在侧链上，麻黄碱和伪麻黄碱结构中的氮原子在侧链上， 为仲胺生物碱，碱性较强。伪麻黄碱的碱性（为仲胺生物碱，碱性较强。伪麻黄碱的碱性（pKa=9.74pKa=9.74） 略强于麻黄碱（略强于麻黄碱（pKa=9.58pKa=9.58），），是因为伪麻黄碱的共轭酸与是因为伪麻黄碱的共轭酸与 C C1 1 OHOH形成分子内氢键稳定性大于麻黄碱的缘故。形成分子内氢键稳定性大于麻黄碱的缘故。 （一）结构与性质（一）结构与性质 应用实例应用实例 麻黄碱和伪麻黄碱的理化性质：麻黄碱和伪麻黄碱的理化性质： 溶解度：溶解度：麻黄碱和伪麻黄碱易溶于氯仿、乙醇、苯等麻黄碱和伪麻黄碱易溶于氯仿、乙醇、苯等 溶剂，但在水中的溶解度不同，麻黄碱可溶于水，而伪麻溶剂，但在水中的溶解度不同，麻黄碱可溶于水，而伪麻 黄碱难溶于水，是因为伪麻黄碱形成较稳定的分子内氢黄碱难溶于水，是因为伪麻黄碱形成较稳定的分子内氢 键。麻黄碱盐与伪麻黄碱盐的溶解性能不完全相同，可利键。麻黄碱盐与伪麻黄碱盐的溶解性能不完全相同，可利 用此性质分离。用此性质分离。 （一）结构与性质（一）结构与性质 应用实例应用实例 流程见生物碱电子挂图流程见生物碱电子挂图6-16-1 （二（二）提取分离方法提取分离方法 应用实例应用实例 化学方法化学方法 （1 1）二硫化碳）二硫化碳硫酸铜反应：硫酸铜反应：在麻黄碱或伪麻黄碱的在麻黄碱或伪麻黄碱的 乙醇溶液中，加二硫化碳、硫酸铜和氢氧化钠试剂各乙醇溶液中，加二硫化碳、硫酸铜和氢氧化钠试剂各1 1 滴，可产生黄棕色沉淀。滴，可产生黄棕色沉淀。 （2 2）铜铬盐反应：）铜铬盐反应：在麻黄碱或伪麻黄碱的水溶液中加在麻黄碱或伪麻黄碱的水溶液中加 硫酸铜试剂和氢氧化钠试剂，溶液呈蓝紫色。加入乙醚硫酸铜试剂和氢氧化钠试剂，溶液呈蓝紫色。加入乙醚 振摇放置后，乙醚层显紫红色，水层变蓝色。紫红色铜振摇放置后，乙醚层显紫红色，水层变蓝色。紫红色铜 铬盐可溶于乙醚，在水中转变成四水合物显蓝色。铬盐可溶于乙醚，在水中转变成四水合物显蓝色。 气相色谱法气相色谱法 （三）鉴定（三）鉴定 应用实例应用实例 （一）结构与性质（一）结构与性质 （二）提取分离方法（二）提取分离方法 （三）鉴定（三）鉴定 应用实例应用实例 二、黄连二、黄连 N + O O OCH3 OCH3 OH- 小檗碱（小檗碱（berberineberberine） 1. 1. 结构结构 （一）结构与性质（一）结构与性质 应用实例应用实例 性状：性状：从水或稀乙醇中结晶所得的小檗碱为黄色针状结从水或稀乙醇中结晶所得的小檗碱为黄色针状结 晶，含晶，含5.55.5分子结晶水，在分子结晶水，在100100干燥后仍保留干燥后仍保留2.52.5分子结晶水分子结晶水 ，加热至，加热至110110变为棕黄色，变为棕黄色，160160分解。盐酸小檗碱为黄色分解。盐酸小檗碱为黄色 小针状结晶，在小针状结晶，在220220左右分解，形成小檗红碱（红棕色）左右分解，形成小檗红碱（红棕色） ，在，在285285左右完全熔融。左右完全熔融。 2. 2. 黄连中主要生物碱的理化性质：黄连中主要生物碱的理化性质： （一）结构与性质（一）结构与性质 应用实例应用实例 溶解性：溶解性：小檗碱能缓缓溶于冷水（小檗碱能缓缓溶于冷水（120 120），易溶于热），易溶于热 水和热乙醇，难溶于丙酮、氯仿、苯。小檗碱和酸结合成盐水和热乙醇，难溶于丙酮、氯仿、苯。小檗碱和酸结合成盐 ，其盐类在水中的溶解度不同。，其盐类在水中的溶解度不同。 小檗碱通常以季铵型状态存在，能溶于水，水溶液呈强小檗碱通常以季铵型状态存在，能溶于水，水溶液呈强 碱性（碱性（pKa=11.50pKa=11.50），），溶液为红棕色。如果在水溶液中加入过溶液为红棕色。如果在水溶液中加入过 量的碱，可抑制季铵离子的解离，使其部分转变为醛式或醇量的碱，可抑制季铵离子的解离，使其部分转变为醛式或醇 式，溶液也变成了棕色或黄色。醇式或醛式小檗碱具有亲脂式，溶液也变成了棕色或黄色。醇式或醛式小檗碱具有亲脂 性，可溶于亲脂性有机溶剂。性，可溶于亲脂性有机溶剂。 2. 2. 黄连中主要生物碱的理化性质：黄连中主要生物碱的理化性质： （一）结构与性质（一）结构与性质 应用实例应用实例 1. 1. 黄连中小檗碱、甲基黄连碱的提取分离黄连中小檗碱、甲基黄连碱的提取分离 2. 2. 盐酸黄连素的提取盐酸黄连素的提取 3. 3. 黄柏中小檗碱的提取黄柏中小檗碱的提取 （二二）提取分离方法提取分离方法 流程见生物碱挂图流程见生物碱挂图6-26-2 应用实例应用实例 化学方法化学方法 （三）鉴定（三）鉴定 （2 2）在小檗碱的酸性水溶液中，加入适量漂白粉）在小檗碱的酸性水溶液中，加入适量漂白粉 （或通氯气），溶液即可显樱红色。（或通氯气），溶液即可显樱红色。 （1 1）在小檗碱盐酸盐水溶液中，加入氢氧化钠）在小檗碱盐酸盐水溶液中，加入氢氧化钠 呈强碱性后，滴加丙酮数滴，即可生成黄色结晶性呈强碱性后，滴加丙酮数滴，即可生成黄色结晶性 的小檗碱丙酮加成物。的小檗碱丙酮加成物。 应用实例应用实例 （一）结构与性质（一）结构与性质 （二）提取分离方法（二）提取分离方法 应用实例应用实例 三、苦参三、苦参 苦参碱苦参碱 （matrinematrine） （一）结构与性质（一）结构与性质 应用实例应用实例 苦参碱和氧化苦参碱的理化性质：苦参碱和氧化苦参碱的理化性质： 苦参碱有苦参碱有、和和四种异构体，常见四种异构体，常见苦参碱苦参碱 ，呈针状或棱柱状结晶，溶于水、苯、氯仿、乙醚，难溶于，呈针状或棱柱状结晶，溶于水、苯、氯仿、乙醚，难溶于 石油醚。石油醚。 氧化苦参碱为无色柱状结晶（氧化苦参碱为无色柱状结晶（MeMe 2 2 COCO），），可溶于水、氯可溶于水、氯 仿、乙醇，难溶于乙醚、石油醚，可利用两者溶解性的差异仿、乙醇，难溶于乙醚、石油醚，可利用两者溶解性的差异 进行分离。进行分离。 （一）结构与性质（一）结构与性质 应用实例应用实例 （二（二）提取分离方法提取分离方法 1. 1. 总生物碱的提取总生物碱的提取 2. 2. 苦参总生物碱中苦参碱、氧化苦参碱及其他苦参总生物碱中苦参碱、氧化苦参碱及其他 生物碱的分离生物碱的分离 流程见生物碱挂图流程见生物碱挂图6-36-3 应用实例应用实例 （一）结构（一）结构 （二）提取分离方法（二）提取分离方法 （三）鉴定（三）鉴定 应用实例应用实例 四、洋金花四、洋金花 （一）结构与性质（一）结构与性质 1. 1. 结构：结构： 莨菪碱莨菪碱 应用实例应用实例 莨菪碱由莨菪醇和莨菪酸以一元酯结合存在，经消旋化莨菪碱由莨菪醇和莨菪酸以一元酯结合存在，经消旋化 可转变成阿托品。可转变成阿托品。 （一）结构与性质（一）结构与性质 2. 2. 莨菪碱和东莨菪碱的结构及理化性质莨菪碱和东莨菪碱的结构及理化性质 消旋化：消旋化：因为莨菪碱中莨菪酸部分的手性碳原子上的氢因为莨菪碱中莨菪酸部分的手性碳原子上的氢 位于羰基的位于羰基的位，与碱接触或受热时，易消旋化，所以在提位，与碱接触或受热时，易消旋化，所以在提 取、制备或贮存时，易发生消旋化，而难于控制制剂的质量取、制备或贮存时，易发生消旋化，而难于控制制剂的质量 ，临床常用外消旋体阿托品。，临床常用外消旋体阿托品。 应用实例应用实例 碱性：碱性：由于受到氮原子周围立体效应的影响由于受到氮原子周围立体效应的影响 ，使东莨菪碱的碱性（，使东莨菪碱的碱性（pKa=7.50pKa=7.50）弱于无立体效弱于无立体效 应的莨菪碱的碱性（应的莨菪碱的碱性（pKa=9.65pKa=9.65），），可利用它们碱可利用它们碱 性的不同而分离。性的不同而分离。 （一）结构与性质（一）结构与性质 2. 2. 莨菪碱和东莨菪碱的结构及理化性质莨菪碱和东莨菪碱的结构及理化性质 应用实例应用实例 溶解性：溶解性：莨菪碱为四方细针状结晶（乙醇），阿托品莨菪碱为四方细针状结晶（乙醇），阿托品 为莨菪碱的外消旋体，呈长斜方棱柱状结晶（丙酮），难为莨菪碱的外消旋体，呈长斜方棱柱状结晶（丙酮），难 溶于水和乙醚。临床常用硫酸阿托品为白色结晶，极易溶溶于水和乙醚。临床常用硫酸阿托品为白色结晶，极易溶 于水，易溶于乙醇，难溶于氯仿、乙醚和丙酮。于水，易溶于乙醇，难溶于氯仿、乙醚和丙酮。 东莨菪碱东莨菪碱为粘稠状液体，可溶于水，易溶于乙醇、氯仿为粘稠状液体，可溶于水，易溶于乙醇、氯仿 和丙酮，难溶于四氯化碳、苯。临床用氢溴酸东莨菪碱为和丙酮，难溶于四氯化碳、苯。临床用氢溴酸东莨菪碱为 白色结晶，易溶于水，可溶于乙醇，不溶于乙醚。白色结晶，易溶于水，可溶于乙醇，不溶于乙醚。 2. 2. 莨菪碱和东莨菪碱的结构及理化性质莨菪碱和东莨菪碱的结构及理化性质 （一）结构与性质（一）结构与性质 应用实例应用实例 （二（二）提取分离方法提取分离方法 1. 1. 洋金花中总生物碱的提取洋金花中总生物碱的提取 2. 2. 洋金花中东莨菪碱和莨菪碱的提取和分离洋金花中东莨菪碱和莨菪碱的提取和分离 3. 3. 曼陀罗叶中莨菪碱的提取和阿托品的制备曼陀罗叶中莨菪碱的提取和阿托品的制备 流程见生物碱挂图流程见生物碱挂图6-46-4 应用实例应用实例 1. 1. 氯化汞试验氯化汞试验 莨菪碱（或阿托品）和东莨菪碱在氯化汞莨菪碱（或阿托品）和东莨菪碱在氯化汞 的乙醇溶液中产生不同的产物。的乙醇溶液中产生不同的产物。 莨菪碱（或阿托品）与氯化汞的乙醇溶液生成黄色沉淀，莨菪碱（或阿托品）与氯化汞的乙醇溶液生成黄色沉淀， 加热后变为红色，而东莨菪碱产生白色沉淀。这是因为莨菪碱加热后变为红色，而东莨菪碱产生白色沉淀。这是因为莨菪碱 的碱性强，加热时能将氯化汞转变成氧化汞（砖红色），而东的碱性强，加热时能将氯化汞转变成氧化汞（砖红色），而东 莨菪碱的碱性弱，与氯化汞反应生成白色复盐沉淀。莨菪碱的碱性弱，与氯化汞反应生成白色复盐沉淀。 （三）鉴定（三）鉴定 2. 2. VitaliVitali反应反应（硝基醌化试验）（硝基醌化试验） 莨菪碱（或阿托品）和东莨菪碱（或阿托品）和东 莨菪碱用发烟硝酸处理，分子中的莨菪酸部分发生硝基化反应莨菪碱用发烟硝酸处理，分子中的莨菪酸部分发生硝基化反应 ，生成三硝基衍生物，再与碱性乙醇溶液反应，生成紫色醌型，生成三硝基衍生物，再与碱性乙醇溶液反应，生成紫色醌型 结构，渐变成暗红色，最后颜色消失。结构，渐变成暗红色，最后颜色消失。 化学方法化学方法 应用实例应用实例 （一）结构（一）结构 （二）提取分离方法（二）提取分离方法 应用实例应用实例 五、防己五、防己 粉防己碱粉防己碱 R=CHR=CH 3 3 防己诺林碱防己诺林碱 R=H R=H （一）结构与性质（一）结构与性质 结构：结构： 应用实例应用实例 粉防己碱和防己诺林碱的理化性质：粉防己碱和防己诺林碱的理化性质： 粉防己碱粉防己碱为无色针状结晶（乙醚），为无色针状结晶（乙醚），mp.217mp.217218218 （丙酮），不溶于水、石油醚，可溶于冷苯和乙醚等有机丙酮），不溶于水、石油醚，可溶于冷苯和乙醚等有机 溶剂。溶剂。 （一）结构与性质（一）结构与性质 防己诺林碱防己诺林碱为无色砂状结晶，为无色砂状结晶，mp.237mp.237239239（丙酮）丙酮） ，其极性大于粉防己碱，难溶于冷苯，利用这一性质可将两者，其极性大于粉防己碱，难溶于冷苯，利用这一性质可将两者 分离。分离。 防己诺林碱虽含有酚羟基，但不溶于碱水溶液，这是由于防己诺林碱虽含有酚羟基，但不溶于碱水溶液，这是由于 酚羟基形成分子内氢键或受到空间位阻效应，这种酚羟基称为酚羟基形成分子内氢键或受到空间位阻效应，这种酚羟基称为 隐性酚羟基。隐性酚羟基。 应用实例应用实例 （二（二）提取分离方法提取分离方法 1. 1. 防己中粉防己碱的提取防己中粉防己碱的提取 2. 2. 防己中粉防己碱和防己诺林碱的提取分离防己中粉防己碱和防己诺林碱的提取分离 3. 3. 曼陀罗叶中莨菪碱的提取和阿托品的制备曼陀罗叶中莨菪碱的提取和阿托品的制备 流程见生物碱挂图流程见生物碱挂图6-56-5 应用实例应用实例 六、川乌（附子）六、川乌（附子） 乌头碱（乌头碱（aconitineaconitine） 应用实例应用实例 本本 章章 小小 结结 生生 物物 碱碱 含含 义义 结构与分类结构与分类 理化性质理化性质 提提 取取 分分 离离 鉴鉴 定定 一类含氮有机化合物，大多数具有较复杂的环状结构一类含氮有机化合物，大多数具有较复杂的环状结构 ，呈碱性，与酸结合成盐，并有较强的生物活性。，呈碱性，与酸结合成盐，并有较强的生物活性。 有机胺类、吡啶类、莨菪烷类、异喹啉类、吲哚类、有机胺类、吡啶类、莨菪烷类、异喹啉类、吲哚类、 其它类（吡咯类、喹啉类、嘌呤类、萜类、甾体类）其它类（吡咯类、喹啉类、嘌呤类、萜类、甾体类） 性状、旋光性、碱性、溶解性、沉淀反应、显色反应性状、旋光性、碱性、溶解性、沉淀反应、显色反应 酸水提取法（离子交换树脂提取法、有机溶剂萃取法酸水提取法（离子交换树脂提取法、有机溶剂萃取法 、沉淀法）、醇类溶剂提取法、亲脂性溶剂提取法、沉淀法）、醇类溶剂提取法、亲脂性溶剂提取法 总生物碱的分离、单体生物碱的分离（碱性、溶解度总生物碱的分离、单体生物碱的分离（碱性、溶解度 、特殊功能基、色谱法）水溶性生物碱的分离、特殊功能基、色谱法）水溶性生物碱的分离 理化鉴定、色谱鉴定（薄层色谱法、纸色谱法、高效理化鉴定、色谱鉴定（薄层色谱法、纸色谱法、高效 液相色谱法、气相色谱法）液相色谱法、气相色谱法） 同步测试同