第十章生物碱(1)课件.ppt

生物碱,【目的要求】1、了解生物碱的分布、存在。2、熟悉生物碱的生源途径。3、掌握生物碱的含义、结构分类、理化性质4、掌握生物碱的提取分离和检识方法,主要内容,第一节概述第二节生物碱的结构分类第三节生物碱的理化性质第四节生物碱的提取分离第五节生物碱的检识第六节生物碱的结构研究第七节含生物碱中药实例,第一节概述,生物碱，长期来一般是指来源于植物界的一类含氮有机化合物，大多具有较复杂的氮杂环结构，并具有生理活性和碱性。现在，人们从海洋生物、微生物及昆虫的代谢产物中亦发现含有不少类似的有机含氮化合物，有时也称它们为生物碱。因此，从产义的范围讲,生物界除去生物体必须的含氮化合物，如氨基酸、多肽、蛋白质和B族维生素等外，其他所有的含氮有机化合物都可视为生物碱。,概述,一、生物碱的研究里程二、生物碱生理活性三、生物碱在自然界的分布,1803年Derosne首先从鸦片中得到第一个生物碱那可汀,其后1806年德国Serturene又从鸦片中得到吗啡,1810年西班牙医生Gomes从金鸡纳树皮中分得结晶，以后证明主要是奎宁和辛可宁,1917年发现士的宁、吐根碱,1819年发现马钱子碱、胡椒碱、咖啡碱,1820年发现奎宁、秋水仙碱,我国赵学敏在本草纲目拾遗中记载，17世纪初白猴经一书中即记述了从乌头中提炼出砂糖样毒物作箭毒用，用现代的观点分析，该物质应是乌头碱。这比欧洲科学家发现的生物碱要早二百年左右。,由于生物碱结构较为复杂，虽然19世纪初提出不少生物碱，但当时并未确定结构式，直到1870年才首次搞清较为简单的毒芹碱结构式。对于复杂结构生物碱结构式的确定多数是在20世纪，如士的宁直到1946年才得到正确的结构式等。现在由于提取分离手段及波谱法用于结构式的测定得到较快地发展，生物碱的种类和数量都增加很快，有人统计已达万种。,一、概述,二、生物碱生理活性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：,当前除了提取分离生物体中大量和微量的生物碱并测定它们的结构式外，生物碱的全合成和半合成工作也是重要的研究领域，而且发展的速度很快。1889年首次全合成了毒芹碱。近年来自美登木中提取鉴定的具有抗癌活性的极微量生物碱美登木碱为化学结构复杂的含氮大环化合物，经过短短的数年已有全合成的报道。此外，通过对生物碱构效关系的研究，进行结构改造，寻找疗效更高，结构更为简单，并且便于大量生产的新型药物，也是一个重要的研究领域。,三、生物碱在自然界的分布,生物碱在植物界分布较广，但主要分布在高等植物中，尤其是双子叶植物中的毛茛科、防己科、婴粟科、茄科、夹竹桃科、芸香科、豆科等100多科的植物中。单子叶植物中分布较少，如百合科、石蒜科和兰科等。裸子植物中更少，如麻黄科、红豆杉科、三尖杉科的少数目植物中。低等植物中的地衣类和苔藓类未发现生物碱，蕨类及菌类只有极个别的植物中存在生物碱，如麦角菌含有麦角生物碱类。,在不同组织和器官中的分布,生物碱在植物体的各种器官和组织都可能存在，但对生某种植物来说，往往是集中在某一器官。例如，麻黄生物碱在麻黄的髓部含量高，防己生物碱在防己的根部较多，黄柏生物碱主要存在于树皮部分，具抗癌活性的三尖杉酯碱则在三尖杉植物的枝、叶、根、种子各部分都有存在，但以叶和种子中含量高。,在不同植物中的分布,植物中生物碱含量的多少差异极大，如金鸡纳树皮中生物碱含量在1.5以上，而长春花中长春新碱含量仅百万分之一，美登木中美登木碱含量仅千万分之二。一般植物中含生物碱量达到千分之一以上就算比较高了。,同科同属植物，甚至同种植物中，生物碱的有无及含量高低还受生长环境、季节等因素的影响。如欧洲产的麻黄，麻黄碱的含量很低，而我国产的则含量较高。而产于山西大同附近的麻黄又较其他地区为高，可达1.6，并且以秋末冬初采收的含量最高。,影响生物碱含量的因素,含生物碱的植物很少只含有一种生物碱，多数是数种或数十种生物碱共存，如长春花已知含70多种生物碱。由于同一植物中的生物碱往往来源于同一个前体，因此它们的化学结构往往类似，同科同属植物中的生物碱也往往属同一结构类型。了解此点，对寻找新的药用植物资源及化合物的鉴别和推定结构都是非常有意义的。,生物碱在植物体内分布特点,一、概述,植物古柯中的有效成分古柯碱（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）,指天然产的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。定义:存在于生物体内具有显著生物活性的含N原子的碱性有机物。,一、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,一、概述,1.游离碱：碱性极弱，以游离碱的形式存在。2.成盐：有机酸盐：柠檬酸、酒石酸等；特殊的酸类盐：乌头酸、绿原酸等；无机酸盐：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，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,五、生物碱的生物合成,生物碱的生物合成途径是通过氨基酸途径,存在于植物界的上万种生物碱，仅来源于有限的前体氨基酸、甲戊二羟酸和醋酸酯等。,生物碱的生物合成,合成生物碱的氨基酸主要有:鸟氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸、邻氨基苯甲酸、组氨酸等,上述这些氨基酸的骨架大部分保留在所合成的生物碱中,一、概述,命名规则1.类型的命名基核的化学结构，如吡啶、喹啉、萜类等；以来源植物命名，如石蒜科生物碱等。2.单体成分的命名以植物来源的属、种的名称命名；如一叶萩碱也有以生理活性或药效命名，如：吗啡(使睡眠)以人名命名的；如：pelletierine,一、概述,分类方法1.按植物来源分类；如：石蒜生物碱，长春花生物碱；2.按化学结构分类；如：异喹啉生物碱、甾体生物碱；3.按生源结合化学分类；如：来源于鸟氨酸的吡咯生物碱。,第二节生物碱的结构分类,生物碱的分类方法有数种，但都存在一定的缺点1、按照生物碱生源途径分类法2、生物碱结构中氮原子存在的主要杂环母核进行分类,1、按照生物碱生源途径分类法,生物碱的生源途径主要有两方面，一是由氨基酸为前体，另一是由甲瓦龙酸为前体。前者生成的生物碱又称真生物碱，后者生成的生物碱又称伪生物碱。,鸟氨酸：吡咯类、吡咯里西啶类、莨菪烷类；赖氨酸：哌啶类、吲哚里西啶类、喹喏里西啶类；苯丙氨酸-酪氨酸：苯丙胺类、苄基苯乙胺类、异喹啉类、吐根碱类。色氨酸：吲哚类邻氨基苯甲酸：喹啉类、吖啶酮类、喹唑啉类；组氨酸：咪唑类。,形成真生物碱的氨基酸及生物碱含氮母核类型,2、氮原子存在的主要杂环母核进行分类,一、吡咯生物碱二、莨菪烷类生物碱三、哌啶类生物碱四、喹啉类生物碱五、吖啶酮类生物碱七、咪唑类生物碱六、喹啉唑类生物碱,八、异喹啉类生物碱九、吲哚类生物碱十、嘌呤及黄嘌呤类生物碱十一、大环类生物碱十二、萜类生物碱十三甾体类生物碱十四、有机胺类生物碱,（一）鸟氨酸系生物碱来源于鸟氨酸的生物碱主要包括吡咯烷类、莨菪烷类和吡咯里西啶类生物碱。,二、分类,1、吡咯烷类生物碱,四氢吡咯水苏碱红古豆碱,2、莨菪烷类生物碱,这类生物碱大多数是由莨菪烷衍生的氨基醇和不同有机酸缩合成酯，有一元酯和二元酯，亦有以非酯形式存在。莨菪烷上的醇羟基多在3位，有平伏羟基和直立羟基之分，前者为莨菪醇，后者为伪莨菪醇。这类生物碱主要存在于茄科、旋花科、高根科和红树科。,3吡咯里西啶类,这类生物碱是二个吡咯烷共用一个氮原子的稠环衍生物。它们大多数是由氨基醇和不同的有机酸两部分缩合形成，结构中多以11或12元双内酯形式存在，少数以单酯形式存在。这类生物碱的生物活性较强，但毒性也较大，特别能导致肝中毒。主要分布在菊科千里光属植物中。,（二）赖氨酸系生物碱来源于赖氨酸的生物碱有蒎啶类、喹诺里西啶类和吲哚里西啶类。,这类生物碱主要为哌啶衍生的生物碱，亦有一些是由吡啶衍生的。数目较多，主要的可分为几小类（一）哌啶（二）吲哚里西啶类（三）喹喏里西啶类,1、哌啶,2、吲哚里西啶类,这是哌啶和吡咯共用一个氮原子的稠环衍生物。数目较少，但有较强的生物活性，如存在于一叶萩中的一叶萩碱具有对中枢神经的兴奋作用，存在于娃儿藤属植物中的娃儿藤定碱具有显著的抗癌作用。,3、喹喏里西啶类,这类生物碱是由二个哌啶共用一个氮原子的稠环衍生物。数目不太多，主要分布在豆科和千屈菜科植物，在石松科中亦有存在。,二、分类,（三）苯丙氨酸和酪氨酸系生物碱,1、苯丙胺类生物碱,ephedrine,pseudoephedrine,苯丙胺,结构特点,氮原子不结合在环内的一类生物碱。,麻黄碱的特点:,游离时可溶于水，能与酸生成稳定的盐，有挥发性，不易与大多数生物碱沉淀试剂反应生成沉淀。,秋水仙碱colchicine,治疗急性痛风，并有抑制癌细胞生长的作用,益母草碱leonurine,对动物子宫有增加其紧张性与节律性的作用,1、苯丙胺类生物碱,二、分类,2、异喹啉类生物碱,异喹啉isoquinoline,（1）小檗碱类和原小檗碱类,原小檗碱小檗碱延胡索乙素,（2）苄基异喹啉类,2、异喹啉类生物碱,罂粟碱厚朴碱蝙蝠葛碱,（3）双苄基异喹啉类,（4）吗啡烷类,2、异喹啉类生物碱,吗啡烷R=H吗啡蒂巴因青风藤碱R=CH3可待因,3、苄基苯乙胺类生物碱,石蒜碱加兰他敏,（四）色氨酸系生物碱,二、分类,1、简单吲哚类,2、色胺吲哚类,3、半萜吲哚类,4、单萜吲哚类,1、单吲哚类,这类生物碱结构中只含有一个氮原子，即只有吲哚母核,2、色胺吲哚类,这类生物碱只具有色胺部分组成的结构，含两个氮原子，结构比较简单。,3、半萜吲哚类,这类生物碱主要存在于麦角。由色胺构成的吲哚衍生物上接一个异戊二烯单位后形成,麦角又称麦角菌、黑麦乌米.为真菌门麦角菌科麦角菌属中的麦角菌.这种菌常寄生在禾本科麦类植物的子房内,当其菌核形成时,则露出子房外,呈紫黑色的、质地较坚硬的、形状又像动物的角,所以叫麦角菌.是一种寄生菌.夏、秋季麦穗黄熟时采收.阴干或烘干后备用.,4、单萜吲哚类,这类生物碱结构复杂，数量多，是由色氨和一个10C或9C的单萜形成的吲哚类生物碱，一般根据单萜部分的结构分为三类，即柯南因-士的宁碱型（A，杯型）白坚木型（B，人型）依波加明型（C，船型）,（五）邻氨基苯甲酸系生物碱,二、分类,喹啉白鲜碱吖啶酮山油柑碱,二、分类,（六）组氨酸系生物碱,咪唑毛果芸香碱,(七)萜类生物碱,二、分类,1.单萜类生物碱如龙胆碱(gentianine)。2.倍半萜类生物碱如石斛(Dendrobiumnobile)中的石斛碱(dendrobine)。3.二萜类生物碱如乌头碱(aconitine)。4.三萜类生物碱(较少),龙胆碱(gentianine),(八)甾体类生物碱,二、分类,环常绿黄杨碱D藜芦胺碱（cyclovirobuxine）(veratramine),贝母碱peimineverticine,二、分类,(九)大环生物碱类,二、分类,(十)其他类型生物碱,N-甲基吗啉-N-氧化物,本章内容,第三节理化性质,一、物理性质,（一）性状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，若含氧，多成酯键）,少数常温下液体,例:,颜色,一叶萩碱呈黄色，这是因为氮上的孤对电子与共轭系统形成跨环共轭。,一叶萩碱成盐后无色,3.味觉多具苦味。,（一）性状,4.挥发性多生物碱无挥发性，少数具挥发性。,如麻黄碱、烟碱等具有挥发性，可用水蒸气蒸馏提取。,（二）旋光性,中性溶液左旋光性酸性溶液右旋光性,多为左旋光性。,有的产生变旋现象。,如：菸碱,多数左旋体呈显著生理活性。,（三）溶解度,影响生物碱溶解度的因素有很多,氮原子的存在状态、,分子中极性基团的有无及多少,溶剂的种类,*酸、碱均为1%。,6.溶解度(1)游离碱,类别极性溶解性H2OCHCl3H+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+,（1）游离生物碱,大多数的游离生物碱难溶于水，可溶于有机溶剂，如：MeOH，EtOH，Me2CO，CHCl3Et2O酸水等等。,多易溶于水,醇，不溶或难溶有机溶剂。,(2)生物碱盐,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。,有些生物碱的溶解性不符合上述规律,溶解度,吗啡为酚性生物碱难溶于氯仿、乙醚，可溶于碱水。,石蒜碱易溶于水难溶于有机溶剂,喜树碱不溶于一般有机溶剂，溶于酸性氯仿中,小檗碱盐酸盐、麻黄碱的草酸盐难溶于水,游离碱,Ar-OH由于空间位阻且能形成分子内氢键所以不溶于碱水。,碱性是生物碱最重要的化学性质，也是提取、分离和结构鉴定的理论依据。,二、化学性质,（一）碱性,（一）碱性,1.生物碱碱性的来源,根据Lewis酸碱电子理论，凡是能给出电子的授体为碱。,根据Brnsted酸碱质子理论，凡是能接收质子的受体为碱。,生物碱碱性的来源,生物碱分子中氮原子上的孤对电子能给出电子或接受质子而使生物碱显碱性。,2.碱性强弱的表示方法,B+H2OBH+OH-,pKa=pKw-lg,B,BH+,游离,成盐,pKa=pKw-pKb,生物碱的碱性统一用pKa来表示，pKa越大，碱性越强。,碱性强弱的表示方法,生物碱的碱性与pKa的关系,pKa季铵碱N-杂环脂肪胺N-芳杂环酰胺吡咯,生物碱的碱性大小与氮原子的杂化方式、电子云密度、空间效应及分子内氢键等有关。,3.生物碱碱性与分子结构的关系,3.生物碱碱性与分子结构的关系,（1）杂化方式,碱性随着杂化程度的升高而增强。,在杂化轨道中，p电子活动性大而容易给电子，因此p成分比例大，碱性强。,3.影响碱性强弱的因素（1）杂化方式,杂化方式,pKa=5.2(SP2),pKa=11.2(SP3),杂化方式,pKa=5.4(SP2),pKa=9.5(SP3),四氢异喹啉（SP3pKa9.5）,异喹啉（SP2pKa5.4）,氰类（SP中性）,（2）诱导效应,生物碱分子中氮原子上的电子云密度受氮原子附近取代基性质影响。,氮原子上的电子云密度增强，碱性也增强，反之则减弱。,连接供电基团则使碱性增强。,诱导效应,pKa=9.58,pKa=9.00,pKa=9.80,诱导效应,pKa:8.319.38,诱导效应,通常双键和羟基的吸电子诱导效应使生物碱的碱性减小。,但具有氮杂缩醛结构的生物碱常易于质子化，而显强碱性。,诱导效应,如氮原子的邻位碳上具、双键或-羟基者，可异构成季铵碱，使碱性增强。,诱导效应,pKa=10.8,诱导效应,氮杂缩醛体系中氮原子位于桥头时，因具有刚性结构不能发生质子化异构，相反由于OH吸电子效应，碱性减小。,诱导效应,（3）诱导-场效应：碱性降低。,生物碱分子中如有一个以上的氮原子时，即使各个氮原子的杂化形式和化学环境完全相同，各氮原子的碱性也是有差异的。,诱导-场效应,当其中一个氮原子质子化后，就产生一个强的吸电基团-N+HR2，它对另外的氮原子产生两种碱性降低的效应，即诱导效应和诱导场效应。,诱导-场效应,PKa=8.1,（4）共轭效应,生物碱分子中氮原子的孤电子对与电子基团共轭时一般使生物碱的碱性减弱,共轭效应,共轭效应,氮原子的孤电子对p电子的轴与共轭体系的电子轴共平面而产生p-共轭效应，多一CH3的存在，使p-共轭减弱,pKa:4.395.15,总结苯胺型：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：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，pKa大，碱性强）。,（5）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像因素，而使质子难于接近氮原子，碱性减弱。,pKa:9.657.50,（6）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的分子内氢键时，氮上的质子不易离去，碱性强。,pKa:9.589.74,氢键效应,供电子、氢键碱性共轭、诱导，吸电子、空间障碍碱性,影响碱性强弱的因素小结,（二）沉淀反应,生物碱在酸性水或稀醇中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。,发生沉淀反应的试剂称为生物碱沉淀试剂。,三、理化性质,用途：鉴别试管、TCL或PPC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,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(酸水或者酸性醇）中进行。2检识时，至少用三种以上试剂同时进行方有可信性。,酸水或者酸性醇,1碘化铋钾试剂：桔红色沉淀2碘化汞钾：类白色沉淀3硅钨酸试剂：淡黄或灰白色沉淀4碘碘化钾：红棕色沉淀5苦味酸试剂：黄色结晶6雷氏铵盐：红色沉淀或结晶,生物碱沉淀反应试剂,硅钨酸(Bertrand试剂)SiO212WO3灰白色,1.沉淀试剂,（1）碘化复盐类,碘化铋钾(Dragendorff试剂)KBiI4,橘红色至黄色,碘化汞钾(Mayer试剂)K2HgI4,类白色,（2）酚酸类,苦味酸(Hager试剂)2,4,6-三硝基苯酚黄色,沉淀试剂,复盐雷氏铵盐(Ammoniumreineckate)硫氰酸铬铵试剂，生成难溶性复盐紫红色,（3）复盐类,（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）沉淀试剂不应加入多量。（如：过量的碘化汞钾可使产生的沉淀溶解）,3.沉淀反应条件,（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,4.结果的判断,常规提纯方法（排除干扰方法）,酸水提取,浓缩,中草药,药渣,提取液,水层,氯仿层,碱化,氯仿萃取,氯仿层,酸水层,酸水萃取,沉淀反应,氨基酸,蛋白质,多糖,鞣质,生物碱,（三）生物碱的显色反应,某些试剂能与个别生物碱反应生成不同颜色溶液，这些试剂称为生物碱显色试剂。,Mandelin试剂(1钒酸铵的浓硫酸溶液)如莨菪碱显红色，奎宁显淡橙色。,Frhde试剂(1钼酸钠的浓硫酸溶液)如乌头碱显黄棕色，吗啡显蓝色。,Marquis试剂(30甲醛溶液与浓硫酸溶液)如吗啡碱显橙色至紫色，可待因显黄棕色。,第四节提取分离,一、总生物碱的提取,（一）水或酸水提取法,具有一定碱性的生物碱在植物体内都以盐的形式存在，可选用水或酸水提取。,冷提法（渗漉法、冷浸法）,酸性水0.11%H2SO4、HCl、HOAc等,酸水提取法的优缺点,使生物碱的大分子有机酸盐变为小分子无机酸盐，增大在水中的溶解度。,提取液体积较大（浓缩困难）,优点,提取方法比较简便。,缺点：,提取液中水溶性杂质多,解决方法：（1）离子交换树脂法（2）沉淀法或者萃取法,（1）离子交换树脂法,（2）沉淀法或萃取法,酸水提取,浓缩,中草药,药渣,提取液,沉淀,碱水液,碱化,碱水层,氯仿层,氯仿萃取,生物碱,生物碱,（2）沉淀法或萃取法（2）沉淀法酸提碱沉法,（2）沉淀法盐析法：适用中等弱碱。,黄藤1%H2SO4水溶液,H2O,沉淀,碱化至pH=9；加NaCl达饱和,掌叶防已碱,（2）沉淀法雷氏铵盐沉淀法,四、提取分离（一）提取,季铵碱的水溶液,水溶液,沉淀(雷氏复盐),雷氏铵盐沉淀,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）,（二）醇类溶剂提取法,对不同碱性生物碱或其盐均可选用,酯溶性杂质多。,优点,水溶性杂质如多糖、蛋白质较少,缺点,（二）醇类溶剂提取法,醇或酸性醇,中草药,药渣,醇液,沉淀,酸水,挥醇；加酸水,碱水层,氯仿层,碱化,氯仿萃取,生物碱,碱性较弱的,亲水性生物碱,（三）亲脂性有机溶剂提取法,大多数游离生物碱都是亲脂性的，因此可用氯仿、苯、乙醚以及二氯甲烷等提取游离生物碱。,提取时药材药先用少量碱水润湿。,可采用浸渍、回流或连续回流法提取。,优缺点,水溶性杂质少。,溶剂价格高；安全性差，对设备要求高。,优点,可通过酸水萃取，去除酯溶性杂质,缺点,亲脂性有机溶剂提取法,碱化(如NH4OH)(使Alk游离)渗滤(或浸渍)(如CHCl3等),药材粗粉,药渣,CHCl3,CHCl3层,酸水层,酸水萃取,碱水层,氯仿层,碱化,氯仿萃取,生物碱,碱性较弱的,亲水性生物碱,四、提取分离,（一）提取1.酸水提取法2.醇类溶剂提取法3.与水不相混溶的有机溶剂提取法（二）分离溶解性重结晶法碱性强弱pH梯度萃取色谱法,二、生物碱的分离,常用的分离方法有萃取法、沉淀法、盐析法、结晶法、色谱法等。,（一）总生物碱的初步分离,（二）生物碱单体的分离,四、提取分离,（二）分离,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,生物碱的初步分离应用最多的方法是根据生物碱的碱性强弱、酚羟基的有无及溶解性能，将生物碱初步分成弱碱性生物碱、中强碱性生物碱和强碱性生物碱、水溶性生物碱和酚性、非酚性生物碱五类。,（一）总生物碱的初步分离,（一）不同类别生物碱的分离,（二）生物碱单体的分离,常用的分离方法有萃取法、沉淀法、盐析法、结晶法、色谱法等。,1利用生物碱的碱性差异进行分离常用pH梯度萃取法。2利用总碱中各生物碱（盐）极性差异进行分离3利用生物碱的特殊官能团进行分离4利用色谱法进行分离,1、利用生物碱的碱性差异分离PH梯度萃取法：是利用总生物碱中各单体生物碱间的碱性强度差异，在不同PH条件下得到分离的方法有两种操作方法：总B溶于酸水，加碱使PH由低高，每调高一节PH值，用CHCL3等溶剂萃取，按碱的强弱顺序，弱碱先游离出来溶于CHCl3而与其它碱分离。,将总B溶于CHCL3用不同强度的酸性缓冲液萃取（PH高低）生物碱的碱性将由强到弱的顺序萃取出来。然后再碱化，有机溶剂萃取。,2利用溶解度差异进行分离,不同生物碱与不同酸生成的盐溶解性可能不同，也可利用这种差异来分离生物碱或其盐。,总生物碱中各单体的极性不同，对有机溶剂的溶解度可能有差异，可利用这种差异来分离生物碱。,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,汉防己甲素R=CH3汉防己乙素R=H,流程说明：汉防己乙素的隐性酚羟基，使其极性较大，而在冷苯中的溶解度较小。,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。,3、利用生物碱特殊功能基不同分离利用酚羟基可溶于NaOH，把生物碱分为酚性和非酚性生物碱。如：鸦片中吗啡和可待因的分离总B+NaOH不溶-可待因可溶-吗啡（有酚羟基）利用内酯或内酰胺结构的有无含有该结构的生物碱在NaOH下加热开环而溶于水。然后酸化闭环又析出。如:喜树碱(有内酯结构)和苦参碱的分离,利用制备功能基衍生物来分离如：仲胺碱与叔胺碱的分离仲胺碱可与亚硝酸生成亚硝基衍生物或者与氯乙酰，氯甲酸乙酯生成相应的酯而叔胺碱不起反应。仲胺的衍生物加酸水解，又得到原生物碱。如：异石榴碱与甲基异石榴碱的分离异石榴碱有仲胺结构，它与氯甲酸乙酯生成酯。其沸点不同而蒸馏分离。,4利用色谱法进行分离,吸附剂：柱色谱法常用氧化铝（偶用硅胶）；展开剂：游离Alk常以苯、乙醚、氯仿等溶剂洗脱,(1)吸附色谱,化合物极性判断：a)相似结构：双键多、含氧官能团多则极性大b)在含氧官能团中：,吸附色谱,提取分离实例长春碱与长春新碱,苯渗漉,除水,长春花全草,药渣,苯渗漉液,苯液,酸水层,6酒石酸水溶液萃取,pH=4,过滤,氨水碱化至pH67,CHCl3,脂溶性杂质,除碱性较强成分,碱水层,CHCl3,EtOH液,沉淀,回收CHCl3,蒸干溶于无水EtOH,H2SO4调pH=3.84.1,溶于H2O,氨水碱化至pH=89,CHCl3萃取,脂杂质,提取分离实例长春碱与长春新碱,碱水层,CHCl3,总生物碱,回收CHCl3,溶于苯:氯仿(1:2)液中通过Al2O3吸附柱用苯:氯仿(1:2)洗脱,游离,提取分离实例长春碱与长春新碱,醛基长春碱,长春碱,色谱法,(2)分配柱色谱,对某些结构特别相近的生物碱，吸附色谱的效果不是很好，可采用分配色谱法。,三尖杉中的抗癌生物碱三尖杉酯碱和高三尖杉酯碱的分离，两者结构只相差一个亚甲基，分配色谱能将其分离。,(3)HPLC法,具有分离效能好、灵敏度高、分析速度快的优点，能使很多色谱法难分离的混合物得到分离。,三、水