课件：生物碱分析.ppt

第十章 生物碱,第一节 生物碱概述,2,生物碱的含义: 是指来源于生物界（主要是植物界）的一类具有生物活性的含氮有机化合物。 多有较复杂的环状结构，氮原子结合在环内； 多呈碱性，可与酸成盐； 多具有显著的生理活性。 注意：生物界的含氮有机化合物还有氨基酸、氨基糖、肽类、蛋白质、核酸、核苷酸及含氮维生素等。,生物碱的分类：,按化学结构分为：有机胺类（麻黄碱、秋水仙碱）；杂环衍生物类；甾体生物碱类（浙贝碱、番茄碱）和萜类生物碱（乌头生物碱、猕猴桃碱）四类。 杂环生物碱包括：1.吡咯啶衍生物类；2.吡啶衍生物类；3.托品烷衍生物类；4.喹啉衍生物类和异喹啉衍生物类；5.吲哚衍生物类；6.其他类（如大环生物碱抗癌作用的美登碱、治疗类风湿关节炎的雷公藤碱及雷公藤次碱）。,大多数有较复杂的环状结构，氮原子结合在环内；多数具有碱性，可以和酸成盐；大都具有特殊而显著的生理活性。 生物体内普遍存在在的含氮有机化合物，氨基酸、蛋白质、核酸、及某些含氮维生素除外。,生物碱的结构特点：,生物碱的生物活性：,镇痛：吗啡、红古豆碱、古柯碱、延胡索乙素（颅通定）、乌头碱、茛菪碱、东茛菪碱 止咳平喘：麻黄碱、可待因、贝母碱 抗菌消炎：小檗碱 解痉：阿托品、茛菪碱、东茛菪碱 治类风湿关节炎：青藤碱、雷公藤碱及雷公藤次碱 降血压：利血平、猕猴桃碱,生物碱的生物活性：,降血糖：长春花碱 兴奋中枢神经：咖啡因、一叶秋碱（治小儿麻痹后遗症） 抗肿瘤：长春碱、长春新碱、喜树碱、苦参碱、娃儿藤碱、秋水仙碱、野百合碱（治皮肤癌） 驱虫（绦虫）：槟榔碱；烟碱可作农业杀虫剂 抗心律失常：鹰爪豆碱；降血脂：香菇嘌呤；治疗白细胞减少：千金藤碱,7,生物碱的分布：,多见于高等植物的双子叶植物中，已知存在于50多个科的120多个属中。 毛茛科： 黄连、乌头、附子， 罂粟科： 罂粟、延胡索， 茄 科： 洋金花、颠茄、莨菪， 防己科： 汉防己、北豆根， 小檗科： 三棵针， 豆 科： 苦参、苦豆子等。,8,生物碱的分布：,有的见于单子叶植物 石蒜科：（川贝母、浙贝母），百合科、兰科等， 少数见于裸子植物 麻黄科、红豆杉科、三尖杉科,生物碱在植物体内的分布： 多数集中在某一器官，也可能分布于全株。 金鸡纳生物碱主要分布在金鸡纳树皮中， 麻黄生物碱在麻黄髓部含量高。,1在植物的各部位都有分布，但多集中在某一器官。 2植物体内生物碱的含量差别很大，但一般都较低（1%以下），通常把含量在0.01%的植物称为生物碱植物。黄连根茎中含生物碱7%以上，卵叶美登木中含美登素（抗癌成分）2/千万。 3同一植物体内往往是多种生物碱共存，而且母核结构相似。同科同属的植物往往有同一母核或结构相同的化合物。,生物碱的分布特点：,生物碱的存在形式：,多数以盐的形式存在（以有机酸盐为主，少数为无机酸盐）； 少数以游离形式存在（主要是一些碱性极弱的生物碱，如酰胺类生物碱）； 其他尚有以酯、苷及NO化合物的形式存在（利血平、乌头碱、氧化苦参碱）,(一)常见氮杂环类生物碱基本母核类型：,1.吡咯、咪唑类,吡咯,四氢吡咯,水苏碱 红古豆碱 烟碱,简单吡咯类,12,吡咯里西啶,吡咯里西啶类,两个吡咯烷共用一个氮原子稠合而成，生物活性较强，但毒性也大，尤其导致肝中毒。,大叶千里光碱,咪唑类,毛果芸香碱,2.蒎啶类,蒎啶,吡啶,哌啶和吡啶类,烟碱,槟榔碱 毒芹碱,14,吲哚里西啶类,吲哚里西啶 哌啶和吡咯啶共用一个氮原子稠合而成,吲哚里西啶 一叶萩碱 能兴奋中枢神经，临床上用于治疗小儿麻痹后遗症,娃儿藤定碱 萝摩科，显著的抗癌活性,15,喹喏里西啶类 两个哌啶共用一个氮原子稠合而成，生源上为戊二胺,戊二胺 喹诺里西啶 金雀儿碱 苦参碱,3.托品烷、吗啡类,（托品）莨菪烷,莨菪碱,吗啡烷 R=H 吗啡 R=CH3 可待因 蒂巴因 青风藤碱,4-1.喹啉、异喹啉类,喹啉,异喹啉,R=H 喜树碱 R=OH 10羟基喜树碱,R=H 萨苏林 R=CH3 萨苏里丁,鹿尾草中降血压成分,18,苄基异喹啉,4-2.苄基异喹啉类,罂粟碱 去甲乌药碱（强心）,厚朴碱,19,4-3.双苄基异喹啉类,汉防己甲素 R = CH3 汉防己乙素 R = H,4-5.原小檗碱型生物碱,原小檗碱 小檗碱 延胡索乙素（镇静止痛）,4-4.苯并菲啶类,白屈菜碱,5-1.单吲哚类,吲哚,吲哚里西啶,利血平、蛇根碱、一叶秋碱、娃儿藤碱属此类,九里考林碱,5-2.色胺吲哚类,色胺 吴茱萸碱,毒扁豆碱,22,5-3.半萜吲哚类,5-4.单萜吲哚类,5-5.二聚吲哚类,麦角新碱,士的宁 利血平,两分子单萜吲哚类聚合而成，例长春碱。,23,6.嘌呤类,嘌呤类,香菇嘌呤、虫草菌素属此类,黄嘌呤类,7.有机胺类生物碱,麻黄碱，秋水仙碱,24,噻嗪类,丫啶酮类,8.其它类生物碱,石蒜碱,龙胆碱,第二节 生物碱的结构和分类,1按植物来源分类: 鸦片生物碱、长春生物碱、黄连生物碱、苦参生物碱等 2按化学结构类型分类: 吡咯生物碱、喹啉类生物碱、托品烷类生物碱、 吲哚类生物碱等 3按生源途径和化学结构类型分类 吡咯生物碱、吲哚类生物碱、喜树碱、紫杉醇、槟榔碱等,1.鸟氨酸系生物碱 （1）吡咯烷类：水苏碱（益母草）,水苏碱,生物碱的生物合成： 生物碱为生物体的次生代谢产物。 一级代谢产物：维持植物生长所必须的物质（氨基酸，蛋白质，核酸，糖）。,生源途径：绝大多数以为氨基酸为前体真生物碱。少数以甲戊二羟酸为前体假生物碱（萜类和甾类生物碱）,（2）莨菪烷类： 莨菪碱（洋金花）,莨菪烷,茛菪碱、古柯碱（可卡因）,可卡因,（3）吡咯里西啶类：大叶千里光碱（千里光属）,大叶千里光碱,吡 咯 里 西 啶,野白合碱对皮肤癌有效，但毒性大。,2.赖氨酸系生物碱 蒎啶类：胡椒碱（胡椒）、槟榔碱、槟榔次碱（槟榔）、毒芹碱、烟碱,槟榔碱,槟榔次碱,喹诺里西啶类：苦参碱、氧化苦参碱（苦参）,吲哚里西啶类：一叶楸碱,娃儿藤碱 、金雀儿碱、苦参碱、氧化苦生碱,一叶楸碱,喹诺里西啶类,吲哚里西啶,3苯丙氨酸和酪氨酸系生物碱,（1）苯丙胺类：麻黄碱（麻黄）,麻黄碱（伪麻黄碱）,（2）喹啉、异喹啉类 奎宁和奎尼丁互为光学异构体，奎宁为左旋体抗疟疾；奎尼丁为右旋体抗心律失常。喜树碱和10羟基喜树碱均为抗癌药。 小檗碱类：小檗碱（黄连、黄柏、三颗针），轮环藤酚碱 原小檗碱类：元胡索乙素（元胡）,鹿尾草中的降血压成分萨苏林和萨苏里丁、轮环藤酚碱、延胡索乙素（外消旋体为四氢巴马汀；左旋体称颅通定）,苄基异喹啉类：罂粟碱（罂粟）、厚朴碱（厚朴）,罂粟碱,鸦片中解痉作用的罂粟碱、乌头中强心成分去甲乌药碱、厚朴中的厚朴碱（木兰箭毒碱）。,双苄基异喹啉类：,蝙蝠葛碱,千金藤碱、锡生藤碱、小檗胺（三棵针）、汉防己甲素、乙素（防己）蝙蝠葛碱（北豆根）,吗啡烷类：吗啡、可待因（罂粟）、青风藤碱,青风藤碱,氧桥位于C4-C5位，乙氨桥位于C9-C13位,可待因,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,12,13,11,4色氨酸系生物碱 （1）简单吲哚类：靛青苷（蓼蓝）,靛青苷,大青素B（靛青苷的葡萄糖换为果糖）、九里考林碱。,长春碱和长春新碱属于由两分子单萜吲哚类生物碱聚合而成的衍生物。,（2）色胺吲哚类： 吴茱萸碱（吴茱萸胺）吴茱萸）,吴茱萸碱,色胺,除吴茱萸碱还有毒扁豆碱,（3）半萜吲哚：麦角新碱（麦角菌类） （4）单萜吲哚：利血平（萝芙木）、士的宁（番木鳖）、白坚木碱,利血平,由两分子单萜吲哚类生物碱聚合而成的衍生物：有抗癌作用的长春碱和长春新碱（从长春花中提取得到）,5邻氨基苯甲酸系生物碱 喹啉类：白鲜碱（白鲜皮） 丫啶酮类：三油柑碱（鲍氏三油柑）,士的宁 R1=R2=H 马钱子碱 R1=R2=OCH3,6.组氨酸系生物碱 咪唑类生物碱：毛果芸香碱（毛果芸香）,7萜类生物碱 单萜类生物碱：龙胆碱（龙胆科） 倍半萜类生物碱：石斛碱（石斛） 二萜类生物碱：乌头碱（乌头、附子）关附甲素、紫杉醇 三萜类生物碱：少,龙胆碱,石斛碱,8甾体类生物碱 环常绿黄杨碱D（黄杨科）,第三节 生物碱的性质,1.性状 形态：多呈结晶状态，有一定熔点；有的呈液态（小分子、无氧或氧呈酯键槟榔碱）。 个别小分子固体生物碱有挥发性麻黄碱 。 升华性咖啡因 、川嗪,颜色：大多无色。 小檗碱呈黄色、具黄绿色荧光；血根碱呈红色（共轭体系）。 气味：苦。个别具甜味（甜菜碱）。 旋光性：大多有旋光（不对称碳原子或不对称中心），且多呈左旋性。通常左旋体比右旋体的生物活性强。如左旋茛菪碱比右旋茛菪碱的扩瞳作用强100倍。,2溶解性,（1）游离 水 酸水 碱水 甲(乙)醇 苯/乙醚/CHCl3 CCl4/石油醚 亲脂性生物碱: - + - + +(+) + 亲水性生物碱: + + + + - - 季铵碱：离子型 含NO配位键：氧化苦参碱 酰胺类生物碱秋水仙碱、咖啡碱,两性生物碱: 含酚羟基(吗啡、青藤碱)NaOH(+)； 隐性酚羟基(汉防己乙素)NaOH(-) ,具脂溶性生物碱通性； 羧基生物碱(槟榔次碱)NaHCO3（+） 内酯型生物碱(喜树碱)：热NaOH碱水解、皂化 内酰胺生物碱(苦参碱)：碱水解,（2）盐（离子型、极性大）： 水 酸水 碱水 甲(乙)醇 苯/乙醚/CHCl3 CCl4/石油醚 + + - + - -,在水中的溶解度与酸度有关： 无机酸盐的水溶度大于有机酸盐的水溶度。 无机酸盐中，含氧酸盐的水溶度大于卤代酸盐。,注：+示易溶；+ 示可溶 - 示不溶或难溶,卤代酸盐中，盐酸盐的水溶度最大，氢碘酸盐的水溶度最小。 有机酸盐中，小分子有机酸盐的水溶度大于大分子有机酸盐（沉淀）。 多元有机酸盐的水溶度大于一元有机酸盐。 注意：有些生物碱或盐不符合上述规律。,1.生物碱盐不溶于水（小檗碱盐酸盐、麻黄碱草酸盐），而能溶于氯仿。 2.游离生物碱难溶于有机溶剂而溶于水 （吗啡难溶于氯仿、乙醚，可溶于碱水；喜树碱不溶于一般有机溶剂，而溶于酸性氯仿）。 3.碱性极弱的生物碱（酰胺类生物碱）和酸生成的盐不稳定，其酸水溶液用氯仿萃取时,生物碱可转溶于氯仿而被分离。 应用：可用于生物碱的提取和分离。,3.碱性 来源 7N 1S2 2S22P3 N：H+ (接受质子或提供电子) 碱性强弱的表示方法： pka： 其值的大小与碱性呈正比。 pKa=-lgKa： Ka越小，pKa越大，碱性越强。,影响碱性强弱的因素： 1氮原子的杂化方式： SP3 SP2 SP,四氢异喹啉 （SP3 pKa9.5）,异喹啉 （SP2 pKa5.4）,氰类（SP中性）电效应,2.诱导效应： 供电诱导效应（烷基）： 可使氮原子周围电子云密度增加，碱性增强。 吸电诱导效应（含氧基团，双键，苯环）： 可使氮原子周围电子云密度降低，碱性减弱。,麻黄碱（pKa9.58） （甲基供电诱导效应）,去甲基麻黄碱（pKa9.00） （羟基的吸电诱导效应）,苯异丙胺（pKa9.80） （无羟基的吸电作用）,3共轭效应：,苯胺型：P-共轭，氮原子周围电子云密度下降，碱性降低。 酰胺型：P-共轭，氮原子周围电子云密度下降，碱性降低。 胍基型：当供电基和氮原子上未共享电子对共轭，碱性增强（共轭酸的高度共振稳定性,使共轭酸稳定，Ka小，则pKa大，碱性强）。,环己胺 （pKa10.64）,苯胺 （pKa4.58）,胍 （pKa13.6）,秋水仙碱 （酰胺共轭pKa1.84）,胡椒碱（酰胺共轭 pKa1.42）,57,形成p-共轭，碱性减弱酰胺几乎都中性 N与C=N共轭，碱性增强，如胍,毒扁豆碱 环己胺 苯胺N1的pKa为1.76，N3的为7.88 pka10.64 pka 4.58,4.空间效应： 阻碍质子靠近氮原子，导致碱性降低,莨菪碱（pka9.65）,东莨菪碱 （环氧位阻pka6.20/7.5）,59,东莨菪碱樟柳碱山莨菪碱莨菪碱去甲莨菪碱,R = H 莨菪碱（阿托品） 樟柳碱 R = OH 山莨菪碱,东莨菪碱 N-去甲莨菪碱,5.氢键效应： 氮原子周围的羟基所处的位置有利于生物碱共轭酸分子内氢键形成时，则共轭酸稳定,碱性增强。,麻黄碱共轭酸（稳定性差） pKa9.58（碱性弱）R、S,伪麻黄碱共轭酸（稳定） pKa9.74（碱性强）S、S,常见生物碱碱性规律：,胍季铵碱 烷胺类（仲胺，叔胺） 芳胺类（芳杂环）酰胺类 （13.6）小檗碱（11.5） 四氢异喹啉（9.5） 异喹啉（5.4） （pKa 11 为强碱（胍、季胺碱） pKa 711 中强碱（脂肪胺类-仲胺、叔胺） pKa 27 弱碱（芳胺、芳氮杂环） pKa 共轭效应空间效应诱导效应,4 生物碱沉淀反应,生物碱的酸水溶液 + 生物碱沉淀试剂,沉 淀,应用注意： 1在酸性环境中进行。 2检识时，至少用三种以上试剂同时进行。,应用：,生物碱常用的沉淀剂 碘化汞钾（Mayer)：类白色沉淀，试剂过量沉淀消失。 碘碘化钾(Wagner)：棕色或褐色沉淀 硅钨酸试剂(Bertrand)：淡黄或灰白色沉淀（可定量） 苦味酸试剂(Hager)：黄色结晶（在中性溶液中进行） 硫氰酸铬铵（雷氏铵盐）：红色沉淀或结晶 NH4 Cr（NH3）2（SCN）4 碘化铋钾试剂(Dragendorff) ：红棕色沉淀,改良碘化铋钾是最常用的生物显色剂。 甲：0.85克碱性硝酸铋溶于100毫升冰醋酸,加40毫升水； 乙:8克碘化钾溶于20毫升水中,将甲、乙溶液等体积混和。 应用： 用于中药中生物碱的预试（注意假阳性，假阴性） 作为生物碱分离提取过程中的追踪指标。 用于分离纯化生物碱 （季铵碱的雷氏铵盐沉淀法）。P204 用于生物碱的鉴定和含量测定（晶型，熔点）。作为生物碱薄层层析和纸层析的显色剂（碘化铋钾）。,65,生物碱常用的显色剂 生物碱的显色反应原理尚不太明了，一般认为是氧化反应、脱水反应、缩合反应或氧化、脱水与缩合的共同反应。 （1）钼酸铵一浓硫酸溶液（Frohde试剂） 1钼酸钠或5%钼酸铵的浓硫酸溶液，如遇乌头碱显黄棕色，小檗碱显棕绿色，阿托品不显色。 （2）矾酸铵一浓硫酸溶液（Mandelin试剂） 1矾酸铵的浓硫酸溶液。如遇阿托品显红色，可待因显蓝色，士的宁显蓝紫色到红色。,66,生物碱常用的显色剂 （3）甲醛一浓硫酸试剂（Marquis试剂） 30甲醛溶液0.2ml与10ml浓硫酸的混合溶液。如遇吗啡显橙色至紫色，可待因显红色至黄棕色。 （4）浓硝酸 如遇小檗碱显棕红色，秋水仙碱显蓝色，咖啡碱不显色。 （5）硝基醌反应（vitali试剂） 托品烷用发烟硝酸的碱性醇溶液处理，产生紫红色 山茛菪碱（+） 东茛菪碱（+） 茛菪碱（+） 樟柳碱（-）,2019/8/31,67,可编辑,第四节 生物碱的提取分离,生物碱的提取： 除个别具有生物碱挥发性的生物碱（麻黄碱）可用水蒸汽蒸馏法提取外，一般情况下，总生物碱的提取均采用溶剂法提取。 溶剂提取法,关键是溶剂的选择,溶 剂,依据生物碱的存在状态（游离、盐）及溶解性来选择,1.盐易溶于水,水或酸水提取法（盐酸/硫酸/醋酸/酒石酸）,浸渍/渗漉/煎煮,酸水提取液（盐）,离子交换树脂法或 有机溶剂萃取法,总生物碱,2.盐、游离均易溶于醇,醇（甲、乙）类溶剂提取法,渗漉/浸渍/回流,醇提取液（盐 游离）,回收,总生物碱,酸碱处理,较纯的总生物碱,3.游离易溶于有机溶剂（原料须碱化）,亲脂性有机溶剂提取法（苯/氯仿/二氯甲烷）,冷浸/ 回流,提取液（游离）,回收,总生物碱,附注：,离子交换树脂法 中药酸水提取液（盐）,过阳离子交换树脂柱（RSO3- H+）,流出液 （水性杂质）,树脂柱（RSO3BH+）,氨液碱化（游离） 氯仿提取 回收溶剂,总生物碱,2. 酸碱处理法,提取浓缩液（水）或浓缩物,酸水处理，过滤,不溶物 （脂溶性杂质）,酸水液（盐）,碱化（游离）氯仿萃取,碱水液 （水溶性杂质） （水溶性生物碱）,氯仿液（游离）,回收,较纯的总生物碱,74,NH4Cl处理， CHCl3萃取,第五节 水溶性生物碱（季铵类）的提取,生物碱盐酸盐,生物碱盐酸盐,上述碱水液,酸化至弱酸性pH=2,酸水液,雷氏铵盐（硫氰酸铬铵）,雷氏铵盐沉淀（生物碱雷氏盐）,丙酮溶解，过滤,丙酮液,丙酮液 交换树脂柱,过氧化铝柱，丙酮洗脱,丙酮液,加硫酸银饱和水溶液，过滤,漉液（生物碱硫酸盐）,加氯化钡溶液,1.雷氏铵盐沉淀法,77,pH= 2 左右，加入新鲜配制的雷氏铵盐饱和溶液，滤集生成的生物碱雷氏盐沉淀，用少量水洗涤12次，抽干。将沉淀溶于丙酮（或乙醇），滤除不溶物，再将此丙酮液通过氧化铝柱净化，并用丙酮洗脱，收集丙酮洗脱液，向其中加入硫酸银饱和水溶液。也可不经过氧化铝柱净化直接向生物碱雷氏盐丙酮溶液中加入硫酸饱和水溶液，使生物碱雷氏盐分解，生成生物碱硫酸盐和雷氏银盐沉淀，过滤后再向滤液中加入计算量氯化钡溶液，生成生物碱盐酸盐和硫酸钡沉淀，过滤，滤液蒸干即得水溶性生物碱盐酸盐，整个反应过程以反应式表示如下。 B+NH4Cr(SCN)4(NH3)2 BCr(SCN)4(NH3)2NH4+ 2BCr(SCN)4(NH3)2Ag2SO4 2AgCr(SCN)4(NH3)2B2SO4 B2SO4 BaCl2 2BCl BaSO4,2. 溶剂法,上述碱水液,用极性有机溶剂（正丁醇 /异 戊醇/氯仿甲醇）萃取,水溶液 （水溶性杂质）,有机溶剂,回收,水溶性生物碱,第六节 生物碱的分离,1生物碱的初步分离 分离依据：生物碱的碱性（弱碱性生物碱的盐不稳定；中强碱在pH910时可以游离） 特殊官能团（酚羟基的酸性，可溶于NaOH溶液）,分离流程：,总生物碱的酸水液（盐）,氯仿萃取,1.氯仿液（弱碱性生物碱）,12%NaOH萃取,碱水液,CHCl3液,NH4Cl或CO2处 理，CHCl3萃取,CHCl3液,回收,酚性弱碱性生物碱,回收,非酚性弱碱性生物碱,2.酸水液 （强，中强碱性生物碱）,氨水碱化pH910 CHCl3萃取,CHCl3液,碱水液,12%NaOH萃取,酸化，雷氏铵盐沉淀,沉淀,分解沉淀,水溶性生物碱强季铵碱）,碱水液,CHCl3液,NH4Cl或CO2处 理，CHCl3萃取,回收,非酚性中强碱性生物碱,CHCl3液,回收,酚性中强碱性生物碱,2.生物碱的单体分离 （1）利用生物碱的碱性差异分离（依操作方式的不同，分离方法有二种）,混合总生物碱,酸水溶解,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,CHCl3溶解,CHCl3溶液(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,附注： 用方法二分离时，应采用多缓冲纸色谱（分配原理）进行先导分离。 碱性弱的生物碱易游离 （脂溶性，易溶于CHCl3） 碱性强的生物碱易成盐 （离子型，易溶于水）,苦参碱,氧化苦参碱,流程说明：氧化苦参碱的N O半极性配位键，极性大，水中的溶解度较大，而在乙醚中的溶解度较小。,（2） 利用生物碱的极性（溶解性）差异分离 分子结构的不同、极性的差异、对特殊溶剂的溶解性能不同而分离,苦参碱和氧化苦参碱混合物,少量CHCl3溶解,CHCl3 液,加入10倍量的乙醚,沉淀 （氧化苦参碱）,母液 （苦参碱）,流程说明：汉防己乙素的酚羟基，使其极性较大，而在冷苯中的溶解度较小。,汉防己甲素 R=CH3 汉防己乙素 R=H,汉防己甲素和汉防己乙素混合物,冷苯溶解,不溶物 （汉防己乙素）,冷苯液,回收,汉防己甲素,（3） 利用生物碱盐的溶解度不同分离 麻黄碱和伪麻黄碱混合物,甲苯溶解,甲苯溶液,流经12%草酸溶液,草酸溶液,减压浓缩，冷置，过滤,结晶（草酸麻黄碱）,母液（草酸伪麻黄碱）,CaCl2转化,CaCl2转化,盐酸麻黄碱,盐酸伪麻黄碱,流程说明: 利用麻黄碱草酸盐的水溶度小于伪麻黄碱草酸盐的水溶度进行分离。,（4）利用特殊官能团的性质进行分离,含羧基的生物碱 可用碳酸氢钠水溶液萃取分离。 含酚羟基的生物碱 可用氢氧化钠水溶液萃取分离 （吗啡和可待因）。 含内酯或内酰胺结构的生物碱 用热的氢氧化钠开环，加酸环合的性质予以 分离（喜树碱）。,吗啡和可待因混合物,CHCl3溶解,氯仿溶液,12% NaOH溶液萃取,碱水液,CHCl3液,弱酸酸化CHCl3萃取,回收,可待因,CHCl3液,吗啡,回收,吗啡 R=H 可待因 R=CH3,（5）利用色谱法进行分离,生物碱（游离）为脂溶性成分，适合于采用吸附原理进行分离，吸附剂多用硅胶、氧化铝，流动相为中性的苯，氯仿，乙醚等有机溶剂或混合有机溶剂。 对一些极性很近似或极性较大的生物碱的分离，可以利用分配原理进行分离，效果可能更佳（三尖杉酯碱和高三尖杉酯碱）的分离。 高效液相色谱（三尖杉混合酯碱的分离），气相色谱（挥发性生物碱），干柱色谱，制备性薄层色谱等也经常用于生物碱的分离。,三尖杉酯碱和高三尖杉酯碱混合物,支持剂：硅胶 固定相：pH5.0缓冲液 洗脱剂：pH5.0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：利用高三尖杉酯碱较三尖杉酯碱结构中多一个 CH2，极性较小（流动相中易 于分配）而先被洗脱下来，三尖杉酯碱则后被 洗脱下来，中间为二者的混合物。,三尖杉酯碱R=,高三尖杉酯碱R=,第七节 生物碱的检识,一. 生物碱的薄层层析（以吸附原理为主） 吸附剂：氧化铝 （吸附能力强，弱碱性） 适应范围：极性较小（亲脂性较强）生物碱 展开剂：中性展开剂 硅胶：（吸附能力弱 弱酸性） 适用于大多数生物碱，但强碱性生物碱可能出现 Rf太小和复斑或拖尾（与硅胶的弱酸性成盐），解决这一问题的办法：,1.碱液（0.10.5mol/L NaOH）制板 2.碱性展开剂（中性展开剂 + 少许二乙 胺或氨水） 3.在层析槽中放一盛有氨水的小器皿,显色剂：,日光下（有颜色的生物碱 小檗碱显黄色斑点）观察 看荧光（有荧光的生物碱 小檗碱有黄绿色荧光） 喷显色剂（碘化铋钾，对大多数生物碱显橘红色），注意排除甲酰胺的干扰（110加热）,以分配原理进行的薄层色谱：,支持剂：硅胶 固定相：甲酰胺（有机碱，极性小，以利于生物碱在其中的分配） 展开剂：以甲酰胺饱和的中性展开剂（亲脂性的有机溶剂，苯、氯仿等） 显色剂：同上,二. 生物碱的纸色谱（分配原理） 色谱条件与生物碱的存在状态有关,游离态生物碱（脂溶性、极性小）的检识，样品液为氯仿溶液： 固定相：甲酰胺（有机碱） 展开剂：偏碱性（使生物碱以游离状态存在）、极性较小的有机溶剂（甲酰胺饱和的苯、氯仿）,以生物碱盐的状态（离子型、极性大）的检识，样品液为酸水溶液：,固定相：水 展开剂：偏酸性（使生物碱以盐的状态存在）、极性较大的有机溶剂（正丁醇冰醋酸水4：1：5上层 ，即BAW系统 ） 显色剂：纸色谱的显色方法同薄层色谱（注意排除甲酰胺的干扰），但不能用硫酸组成的试剂（以防滤纸炭化）,检识方法 用Rf检识（在相同条件下，同一成分的Rf值应该一致） 与对照品共色谱，同一成分在相同位置应该呈现相同颜色、相同大小的斑点 另外，高效液相色谱（HPLC）、气相色谱（GL），也可以用于生物碱的检识。,第八节 生物碱各论,麻 黄,麻黄生物碱,麻黄碱，伪麻黄碱,有机胺类（苯丙胺衍生物）,性质,l麻黄碱 （1R 2S） d伪麻黄碱(1S 2S),麻黄,1 2 3 4,1.无色结晶，有旋光性，有挥发性（水蒸汽蒸馏法提取） 2.不能和多数生物碱沉淀试剂发生沉淀。 CS2,CuSO4,NaOH呈棕或黄色沉淀(仲胺特有)。CuSO4,NaOH反应，紫红色铜络盐（乙醚中）。 3.碱性较强（有机胺类）伪麻黄碱（碱的共轭酸稳定9.74）强于麻黄碱（9.58）。可用于二者分离。,4.麻黄碱在水、乙醚、氯仿、苯中均溶，伪麻黄碱难溶于水 ，麻黄碱草酸盐难溶于水，伪麻黄碱易溶于水。可用于二者分离。,伪麻黄碱共轭酸（稳定 ） （苯环和甲基在异侧）,麻黄碱共轭酸（稳定性差） （苯环和甲基在同侧）,防 己,防 己,防己生物碱,汉防己甲素 汉防己乙素（防己诺林碱）,双苄基异喹啉类生物碱,性 质,汉防己甲素（粉防已碱）R=CH3 汉防己乙素（防已诺林碱）R=H,1 2 3,1.白色结晶，有旋光性。 2.具脂溶性生物碱的溶解性特点。汉防己乙素的酚羟基，使极性较大，冷苯中不溶，汉防己甲素的甲氧基，极性较小，溶于冷苯（用于分离）。 3.中强碱（叔胺碱），具有生物碱的通性（溶解性，沉淀反应）。 4.隐性酚羟基连结在苯环上的羟基称为酚羟基，具有酸性，可以和氢氧化钠反应成盐；而汉防己乙素的酚羟基处于两个含氧基团之间，由于空间位阻等原因，不显示酚羟基的通性，难溶于氢氧化钠溶液，所以称为隐性酚羟基,洋金花,洋金花,洋金花生物碱,莨菪碱（阿托品）、东莨菪碱 山莨菪碱、樟柳碱（山莨菪）,解痉、镇痛，解有机磷中毒，散瞳作用,还有镇静麻醉作用 （中药麻醉主要组成）,抗胆碱作用,莨菪烷类生物碱,性 质,1 2 3 4,1.阿托品（外消旋体）无旋光 ，其它均有旋光。 2.碱性：莨（9.65）山 东（7.5） 樟 6.20 羟基氧环：无、无 有、无 无、有 有（酸部）、有 用于莨菪碱和东莨菪碱的分离：NaHCO3 用于莨菪碱和东莨菪碱的鉴别：氯化汞加热，莨红色沉淀、东白色沉淀 3.与生物碱沉淀试剂产生沉淀：茛、山、 东、樟 Vitali反应（莨菪酸特有）：阳性 阴性,过碘酸氧化乙酰丙酮缩合反应： 阴性 阳性 （羟基莨菪酸特有）,4.极性：东和樟 山 莨（阿） 水 可溶 热水易