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第十章生物碱(Alkaloilds)1.含义:

指来源于生物界的一类含氮有机化合物。一、生物碱的含义及特点:第一节概述注意下列含氮有机化合物一般不是生物碱:生物界生物体内必须的含氮有机化合物,如:氨基酸、氨基糖、肽类、蛋白质、核酸、核苷酸及含氮维生素低分子胺类(如甲胺、乙胺等)2.生物碱是含负氧化态氮原子、存在于生物有机体中的环状化合物。但不包括小分子的环状胺类。负氧化态氮包括胺(-3)、氮氧化物(-1)、酰胺(-3)化合物,但排除含硝基(+3)和亚硝基(+1)的化合物,如马兜铃酸(aristolochicacid)等。绝大多数生物碱的英文名称均以-ine结尾。大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。2.特点:麻黄碱秋水仙碱

个别是非环状的生物碱,氮原子不结合在环内。如麻黄碱、秋水仙碱等不为碱性的生物碱:胡椒碱(piperine)等双子叶植物

已知存在于50多个科的120多个属中。与中药有关的一些典型的科如毛茛科(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)、豆科(苦参、苦豆子)等。二、生物碱的分布及存在形式(1)植物界分布双子叶植物、单子叶植物、裸子植物裸子植物

如麻黄科、红豆杉科、三尖杉科也存在生物碱。单子叶植物

有少数科属含有。如石蒜科,百合科、兰科等,百合科中,较重要的如贝母属。1.分布在系统发育较低级的类群(如藻类、菌类、地衣类、蕨类植物等)中,生物碱分布较少或无;生物碱集中地分布在系统发育较高级的植物类群(裸子植物、尤其是被子植物)中;生物碱极少与萜类和挥发油共存于同一植物类群中;越是特殊类型的生物碱,其分布的植物类群就越窄。(2)植物界分布特点(3)植物体内分布特点

生物碱在植物的各种器官和组织都可能存在。但对某种植物来说多数集中在某一器官。如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。2.存在形式游离态盐其它有机酸盐无机酸盐游离态

少数碱性极弱的生物碱,如酰胺类生物碱;2.存在形式

其它存在 N-氧化物、生物碱苷、酰胺类、亚胺(C=N)、烯胺等。有机酸盐 有一定碱性的生物碱多以有机酸盐形式存在;无机酸盐

少数以无机酸盐形式存在,如盐酸小檗碱、硫酸吗啡等。

三、生物碱的生物活性镇痛作用如吗啡、延胡索乙素;解痉作用如阿托品;抗菌消炎作用如小檗碱、苦参生物碱、蝙蝠葛碱;降血压作用

如利血平;止咳平喘作用如麻黄碱;抗疟作用奎宁;抗心律失常作用如苦参碱、氧化苦参碱等;抗癌作用如喜树碱、秋水仙碱、长春新碱、 三尖杉碱、紫杉醇等。

四、生物碱的生物合成

甲戊二羟酸和乙酸酯也是一些生物碱的重要组成部分——伪生物碱——萜类生物碱、甾体生物碱。

形成生物碱的氨基酸大都是α-氨基酸。主要有鸟氨酸、赖氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸、邻氨基苯甲酸、组氨酸等——真生物碱——大多数生物碱。

按照这个途径形成的生物碱有:吡咯、莨菪烷、蒎啶、喹诺里西啶类。

(一)生物碱生物合成的主要化学反应1.环合反应(1)希夫碱(Schiff)形成反应

氨基和羰基加成-脱水形成希夫碱:希夫碱(2)曼尼希(Mannich)氨甲基化反应

醛、胺和负碳离子(含活泼氢的化合物)发生缩合的反应。结果是活泼氢被氨甲基取代,得到曼尼希碱:曼尼希碱

在生物碱中,尤其是苄基异喹啉和吲哚生物碱的生物合成,许多一级环合都是通过曼尼希反应生成的。

如在由苄基四氢异喹啉形成各类异喹啉生物碱中,则是由酚的氧化偶联反应生成的。2.碳-氮键的裂解

较重要的裂解为Hofmann降解和vonBraun降解。(3)酚的氧化偶联反应

为次级环化反应。反应过程为含酚羟基化合物在植物体内经酶作用形成自由基,两个自由基经偶联,形成新键。(二)生物碱的生物合成实例第二节生物碱的结构与分类

(1)按植物来源分类,如黄连生物碱、苦参生物碱等;(2)按化学结构类型分类,如吡啶类生物碱、异喹啉类生物碱等;(3)按生源途径结合化学结构类型分类。分类方式:(莨菪烷类)(二级结构类型)一、鸟氨酸系生物碱(一)吡咯烷类生物碱 由莨菪烷环系的C3-醇羟基和有机酸缩合成酯。典型的化合物如莨菪碱。一、鸟氨酸系生物碱(二)莨菪烷类生物碱莨菪碱莨菪烷(三)吡咯里西啶类生物碱

吡咯里西啶为两个吡咯烷共用一个氮原子稠合而成。如千里光属中大叶千里光碱。吡咯里西啶大叶千里光碱(一)蒎啶类生物碱二、赖氨酸系生物碱蒎啶胡椒碱槟榔碱槟榔次碱

生源上前体物为赖氨酸衍生的戊二胺。本类生物碱是由两个蒎啶共用一个氮原子稠合而成的衍生物。代表性化合物如苦参中的苦参碱、氧化苦参碱等。苦参碱

氧化苦参碱戊二胺喹诺里西啶类(二)喹诺里西啶类生物碱二、赖氨酸系生物碱

为蒎啶和吡咯共用一个氮原子稠合的衍生物。又分为简单吲哚里西啶和一叶萩碱两类,主要分布于大戟科一叶萩属植物中。吲哚里西啶一叶萩碱(三)吲哚里西啶类生物碱二、赖氨酸系生物碱

本类生物碱是由苯丙氨酸和酪氨酸为前体物生物合成的具有较高药用价值的生物碱类型。

苯丙胺麻黄碱三、苯丙氨酸和酪氨酸系生物碱(一)苯丙胺类生物碱 此两类生物碱可以看成为两个异喹啉环稠合而成,依据两者结构母核中C环氧化程度不同,分为小檗碱类和原小檗碱类。1.小檗碱类和原小檗碱类(二)异喹啉类生物碱三、苯丙氨酸和酪氨酸系生物碱原小檗碱小檗碱延胡索乙素ABCD(小檗碱类)(原小檗碱类)

罂粟碱2.苄基异喹啉类

为异喹啉母核1位连有苄基的一类生物碱。(二)异喹啉类生物碱三、苯丙氨酸和酪氨酸系生物碱

为两个苄基异喹啉通过1~3个醚键相连接的一类生物碱。蝙蝠葛碱

3.双苄基异喹啉类汉防己甲素R=CH3汉防己乙素(防己诺林碱)

R=H(去甲粉防己)(二)异喹啉类生物碱三、苯丙氨酸和酪氨酸系生物碱代表性的化合物有罂粟中的吗啡、可待因等。

4.吗啡烷类(二)异喹啉类生物碱吗啡烷吗啡可待因

1342三、苯丙氨酸和酪氨酸系生物碱本类生物碱也称吲哚类生物碱,是数目最多的一类生物碱。吲哚靛青苷

四、色氨酸系生物碱 结构特点为只有吲哚母核,而无其它杂环。(一)简单吲哚类生物碱

四、色氨酸系生物碱 此类化合物中含有色胺部分,结构较简单。(二)色胺吲哚类生物碱色胺吴茱萸碱

分子中具有吲哚母核和一个C9或C10的裂环番木鳖萜及其衍生物的结构单元。如萝芙木中的利血平、番木鳖中的士的宁等。

(三)单萜吲哚类生物碱

士的宁利血平

(三)单萜吲哚类生物碱传统化学分类法属喹啉类生物碱

本类主要包括喹啉和吖啶酮类生物碱。

五、邻氨基苯甲酸系生物碱六、组氨酸系生物碱

主要为咪唑类生物碱,数目较少,如芸香科植物毛果芸香中的毛果芸香碱。咪唑毛果芸香碱

七、萜类生物碱(一)单萜类生物碱主要为环烯醚萜衍生的生物碱,多分布于龙胆科。如龙胆碱。(二)倍半萜类生物碱主要分布于兰科石斛属植物中,如石斛中的石斛碱。

七、萜类生物碱(三)二萜类生物碱主要存在于毛茛科乌头属等植物中,基本母核为四环二萜或五环二萜。代表性化合物为乌头碱类和紫杉醇(p.346)。(四)三萜类生物碱这类生物碱较少。环常绿黄杨碱D

八、甾体类生物碱

本类生物碱都具有甾体母核,但氮原子均不在甾体母核内。如黄杨科黄杨属植物中的环常绿黄杨碱D;藜芦中的藜芦胺碱。

藜芦胺碱2、味生物碱多具苦味。成盐后较游离者味更大。小檗碱极苦,个别甜味,甜菜碱。

第三节生物碱的理化性质

一、物理性质(一)性状1、形态多数为结晶形固体,少数为非晶形粉末;个别为液体,如烟碱(Nicotine)

、毒芹碱、槟榔碱等。

一、物理性质(一)性状4、挥发性与升华性少数液态及个别小分子固体生物碱如麻黄碱、烟碱具挥发性。咖啡因等个别生物碱具有升华性。3、颜色一般无色或白色,少数有颜色,如小檗碱、蛇根碱呈黄色等。一叶萩碱为淡黄色。

一叶萩碱小檗碱

生理活性: 左旋体(l)>右旋体(d)如l-莨菪碱的散瞳作用比d-莨菪碱大100倍。去甲乌药碱仅左旋体具强心作用。

如本身为手性分子即有旋光性。影响生物碱旋光性的因素主要有手性碳的构型、测定溶剂及pH、浓度等。(二)旋光性——中性条件下,烟碱呈左旋光性,但在酸性条件下,则变为右旋光性。——麻黄碱在氯仿中呈左旋光性,但在水中则变为右旋光性。(1)亲脂性生物碱大多数叔胺碱和仲胺碱为亲脂性,一般能溶于有机溶剂,尤其易溶于亲脂性有机溶剂,如苯、乙醚、氯仿,特别易溶于氯仿。不溶或难溶于水和碱水,但溶于酸水。(三)溶解性1.游离生物碱(2)亲水性生物碱主要指季铵碱和某些含氮-氧化物的生物碱。这些生物碱可溶于水、甲醇、乙醇,难溶于亲脂性有机溶剂。酰胺型生物碱?具酚羟基或羧基的生物碱称为两性生物碱,这些生物碱既溶于酸水,也可溶于碱水溶液,但在pH8~9时溶解性最差,易产生沉淀。具内酯或内酰胺结构的生物碱在正常情况下,其溶解性类似一般叔胺碱。但在碱水溶液中,其内酯(或内酰胺)结构可开环形成羧酸盐而溶于水中,继之加酸复又还原。(3)具特殊官能团的生物碱无机酸盐>有机酸盐;

一般易溶于水,可溶于醇类,难溶于亲脂性有机溶剂。2.生物碱盐无机酸盐中含氧酸盐>卤代酸盐;小分子有机酸盐>大分子有机酸盐。

水溶性大小规律:有些生物碱盐难溶于水,如小檗碱盐酸盐、麻黄碱草酸盐等。不符合上述溶解性规律的生物碱或盐吗啡为酚性生物碱,难溶于氯仿、乙醚,可溶于碱水;石蒜碱难溶于有机溶剂,而溶于水;喜树碱不溶于一般有机溶剂,而溶于酸性氯仿;有些生物碱盐可溶于亲脂性有机溶剂,如高石蒜碱的盐酸盐难溶于水而易溶于氯仿;石蒜碱溶解性

类别溶剂亲脂性ALK水溶性ALKALK盐N→OEtOH溶溶溶溶水—溶溶±酸水溶(部分)溶溶溶碱水—溶—±CHCl3溶——溶1)可用碱的碱式离解常数pKb表示:

B+H2OBH+

+OH—

碱酸共轭酸共轭碱

二、化学性质(一)碱性pKa越大,碱性越强。2)也可用其共轭酸的酸式离解常数pKa表示:BH+H++B1.生物碱碱性来源及碱性大小的表示方法pKb=14-pKaBH+:生物碱盐的浓度;B:游离生物碱的浓度。pKa值越大,BH+越大,B越小,表示生物碱的碱性越强。pKa越大,即pKb越小,碱性越强。

pKa越大,碱性越强。3)各种生物碱的pKa范围pKa值碱度结构特征pKa<2极弱碱酰胺类、部分杂环pKa2-7弱碱芳香胺、芳杂胺pKa7-11中强碱脂肪胺、脂杂胺、季铵pKa>11强碱季铵、胍类4)生物碱分子中碱性基团的pKa值大小顺序胍基>季铵碱>N-烷杂环>脂肪胺>芳香胺≈N-芳杂环>酰胺≈吡咯[-NH(C=NH)NH2]胍基pKa10.010.05.0-3.8-10.02.生物碱碱性大小与分子结构的关系:(1)氮原子的杂化方式

氮原子多为不等性杂化,其碱性强弱随杂化程度的升高而增强

碱性:

sp3>sp2>spP电子比例:3/42/31/2~pKa~105~60~1常见含氮化合物的杂化类型N原子核外电子排布:1s2;2s2,2px1,2py1,2pz1等性sp3杂化(N没有)不等性sp3杂化等性sp2杂化不等性sp杂化不等性sp2杂化等性sp杂化1.杂化类型(以氮原子为例)2.常见含氮化合物的杂化类型(1)脂肪胺(链状,N-烷杂环)不等性sp3杂化

pKa=~10不等性sp3杂化::(2)芳胺等性sp2杂化

pKa=5::(3)亚胺不等性sp2杂化

pKa=~9pKa9.159.477.18:::(4)六元氮芳杂环不等性sp2杂化

pKa=~5.0:::(5)五元氮芳杂化等性sp2杂化,pKa往往为负值。(6)-CN类不等性sp杂化,碱性极弱(不等性sp3杂化);(不等性sp2杂化);(不等性sp杂化)(pKa9.5)(pKa5.17)(pKa5.4)中性四氢异喹啉、吡啶和异喹啉和氰基碱性强弱比较

季铵碱(如小檗碱)因羟基以负离子形式存在而显强碱性(pKa11.5)。小檗碱供(给)电诱导

使氮原子上电子云密度增加,碱性增强;(2)诱导效应吸电诱导使氮原子上电子云密度减小,碱性降低。供电基团:烷基,如吸电基团:各类含氧基团、芳环、双键,如(pKa9.58)(pKa9.00)(pKa9.80)例:判断下列化合物的碱性强弱:碱性>>

一般来说双键和羟基的吸电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。

氮杂缩醛结构:具有氮杂缩醛结构的生物碱常易于质子化而显强碱性。

氮杂缩醛如氮原子的邻位碳上具α、β双键或α-羟基者,可异构成季铵碱,使碱性增强。

醇胺型小檗碱季胺型小檗碱

醇胺型小檗碱的碱性强于一般的叔胺碱。在稠环中,氮杂缩醛体系中氮原子处于桥头N时,因其具有刚性结构不能发生质子化异构,相反由于OH的吸电效应使碱性减小。

(pKa5.60)(pKa8.29)(3)诱导-场效应

生物碱分子中如有一个以上氮原子时,即便各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。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,即诱导效应和静电场效应。如:无叶豆碱ΔpKa为8.1无叶豆碱注意:吐根碱分子中两个氮原子都在脂杂环体系中,中间相隔5个碳原子,空间上相距较远,彼此受诱导-场效应的影响较小,故ΔpKa仅为0.89。

(4)共轭效应生物碱分子中氮原子孤电子对成p-π共轭体系时,一般使生物碱的碱性减弱。常见的p-π共轭效应主要有二种类型:苯胺型和酰胺型。

N1的pKa为1.76,N3的为7.88,(10.64)(4.58)苯胺型:氮原子上的孤电子对与苯环π-电子形成p-π共轭体系后碱性减弱。

酰胺中的氮原子与羰基形成p-π共轭效应,使其碱性极弱。酰胺型:(pKa1.42)咖啡因(pKa1.22)注意:并非所有的p-π共轭效应均减低碱性,如胍(PKa=13.6)(pKa5.15)(pKa4.39)例:产生p-π共轭效应的必要条件:氮原子的孤电子对与共轭体系的π侧面交盖重叠。

N,N-二甲苯胺邻甲基N,N-二甲苯胺(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象因素,而使质子难于接近氮原子,碱性减弱。莨菪碱东莨菪碱

(PKa=7.5)(PKa=9.65)PKa=4.84PKa=2.93利血平(pKa6.07)甲基麻黄碱(pKa9.30)麻黄碱(pKa9.58)(6)氢键效应当生物碱成盐后,如氮原子附近有羟基、羰基,有利于形成稳定的分子内氢键,结构稳定,碱性强。麻黄碱共轭酸伪麻黄碱共轭酸二者平面结构(不稳定) (稳定)Pka9.18PKa9.742211l-麻黄碱(1R,2S)d-伪麻黄碱(1S,2S)碱性:<

空间效应与诱导效应共存,空间效应居主导地位; 共轭效应与诱导效应共存,共轭效应居主导地位。甲基麻黄碱(pKa9.30)麻黄碱(pKa9.58)例1:空间效应与诱导效应空间效应居主导地位。N,N-二甲苯胺邻甲基N,N-二甲苯胺

例2:共轭效应与空间效应具体分析。本题共轭效应主导。(pKa5.15)(pKa4.39)

(二)成盐1.伯、仲、叔胺成盐在N原子上2.季铵碱成盐H+不在N原子上,H+与OH-生成水3.氮杂缩醛类生物碱成盐——亚胺盐如:醇胺性小檗碱成盐酸性下pKa10.5碱性质子则与RO-结合生成醇或水4.涉及氮原子跨环效应生物碱成盐—不在N原子上

质子化发生在酮基上,且伴随着C-N键的形成。5.烯胺结构的生物碱成盐—亚胺盐此类生物碱质子化多发生在β-碳上,而非氮原子。如二氢奥斯冬宁成盐:含义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。 这些试剂称为生物碱沉淀试剂。

1)用于检查生物碱的有无。(三)沉淀反应作用3)个别沉淀试剂可用于分离纯化生物碱,如雷氏铵盐可用于沉淀分离季铵碱。2)在生物碱的提取分离中还可指示提取、分离终点。常用的试剂碘化铋钾(Dragendorff)试剂:其组成为KBiI4,与生物碱反应生成橘红色至黄色无定形沉淀(B*HBiI4)。碘化汞钾(Mayer)试剂:其组成为K2HgI4;与生物碱反应生成类白色沉淀[B*H·HgI2或(B*H)2HgI4]。硅钨酸(Bertrad)试剂:其组成为SiO2·12WO3·nH2O,与生物碱反应生成类白色或淡黄色沉淀。雷氏铵盐试剂:雷氏铵盐即硫氰酸铬铵,其组成为NH4[Cr((NH3)2SCN)4],其与季铵型生物碱反应生成红色沉淀或结晶。常用的试剂苦味酸(Hager)试剂:苦味酸即2,4,6-三硝基苯酚,与生物碱反应生成黄色沉淀,为苦味酸的生物碱盐。注意事项反应要在酸水或酸性稀醇中进行,但苦味酸试剂可在中性条件下进行。对生物碱的有无定性时,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。仲胺一般不与生物碱沉淀试剂反应。如麻黄碱。注意事项水溶液中如有蛋白质、多肽、鞣质亦可与此类试剂产生阳性反应,应在被检液中除掉这些成分。除掉方法工艺如下:

酸水层(被检液)水提取液调碱性,CHCl3萃取水层CHCl3层(蛋白质、鞣质)酸水萃取

生物碱显色试剂能与个别生物碱反应生成不同颜色溶液的试剂。(四)生物碱的显色反应1%钼酸钠的浓硫酸溶液(Fröhde试剂)与乌头碱显黄棕色,吗啡显紫色转棕色,黄连素显棕绿色,利血平显黄色转蓝色。1%钒酸铵的浓硫酸溶液(Mandelin试剂)与莨菪碱及阿托品显红色,奎宁显淡橙色,吗啡显蓝紫色,可待因显蓝色,士的宁显蓝紫色。30%甲醛溶液的浓硫酸溶液(Marquis试剂:30%甲醛溶液0.2ml与10ml硫酸混合溶液)与吗啡显橙色至紫色,可待因显洋红色至黄棕色。

第四节生物碱的提取分离一、总生物碱的提取(一)水或酸水提取法

冷提法(渗漉法、冷浸法);常用无机酸水提取。常用0.1-1%的硫酸、盐酸或醋酸、酒石酸溶液作为提取溶剂。天然药物H+/H2O药渣Alk

OH-/H2OH+/H2OOH-(弱碱及杂质)(亲水性Alk)优点:

1.有机酸盐

小分子无机酸盐,增大在水中的 溶解度;

2.提取方法比较简便。缺点:

1.提取液体积较大,浓缩困难;

2.水溶性杂质多。解决方法:(1)离子交换树脂法(2)沉淀法R-

H++BH+R-

BH++H+1.阳离子树脂交换法

生物碱盐酸盐生物碱阳离子BH+Cl-

BH++Cl-

(pH=10左右)(氯仿或乙醚)倒出(Alkaloilds)(1)倒出树脂,碱化后用氯仿或乙醚提取(如上)(2)碱性乙醇洗脱

R-BH++NH3·H2OR-NH4++B+H2O(游离生物碱)(3)酸水或酸性乙醇洗脱R-

BH++H++Cl-R-

H++BH++Cl-

(生物碱的盐)——树脂可再生,反复用成本低。

R-NH4++HCl→R-H++NH4+Cl-

阳离子交换树脂(5)应用适合工业生产:莨菪碱、奎宁、石蒜碱…..纯化效果好。(6)树脂的交联度:1%~3%。(4)树脂交换法的优点2.沉淀法①酸提碱沉法天然药物沉淀H2OH+/H2O提取;加碱碱化水溶性Alk、杂质不溶或难溶性Alk2.沉淀法②盐析法:适用于中等及部分弱碱性生物碱。藤黄1%H2SO4水溶液H2O沉淀碱化至pH=9;加NaCl达饱和掌叶防已碱(二)醇类溶剂提取法

——游离生物碱或其盐均可溶于甲醇、乙醇

对不同碱性生物碱或其盐均可选用。水溶性杂质如多糖、蛋白质较少提出。优点:缺点:

脂溶性杂质多。可配合酸水-碱化-萃取法处理去除。天然药物H+/H2O药渣醇液OH-/H2O醇或酸性醇回收醇;加酸水脂溶性杂质和碱性极弱的碱亲水性AlkCHCl3液沉淀脂溶性AlkOH-/H2O,CHCl3提取(三)亲脂性有机溶剂提取法

注意:一般要将药材用少量碱水湿润后提取。

优点:水溶性杂质少。缺点:溶剂价高,安全性差,而且对设备要求严格。天然药物残渣CHCl3CHCl3H+/H2O碱化(如NH4OH)(使Alk游离)渗滤(或浸渍)(如CHCl3等)H+/H2OOH-/H2OAlk沉淀含亲水性Alk等碱性极弱的Alk水蒸气蒸馏法、升华法(四)其它

水蒸气蒸馏法麻黄碱、烟碱升华法咖啡碱二、生物碱的分离分离方法分离依据重结晶法、沉淀法溶解性pH梯度萃取法

碱性色谱法极性等(一)不同类别生物碱的分离按碱性强弱、酚性有无及是否水溶性初步分成五类。

挥发油组分分离流程图游离的总生物碱:将样品溶于氯仿等亲脂性有机溶剂,以不同酸性缓冲液依pH由高至低依次萃取,生物碱可按碱性强至弱先后成盐依次被萃取出而分离,分别碱化后以有机溶剂萃取即可。(二)利用生物碱的碱性差异进行分离用pH梯度萃取法进行分离。方法有两种:酸性缓冲液依pH由

低酸性缓冲液酸性由

弱强与之成盐的生物碱其碱性由

强弱生物碱的盐:将总生物碱溶于酸水,逐步加碱使pH值由低至高,每调节一次pH值,即用氯仿等有机溶剂萃取,则各单体生物碱依碱性由弱至强先后游离依次被萃取出而分离。加碱pH值由

高碱性由

强各单体生物碱依碱性由

强例:从洋金花的乙醇浸出液中分离莨菪碱和东莨菪碱。(碱性:莨菪碱>东莨菪碱)稀酸水萃取,固体碳酸氢钠碱化,氯仿萃取乙醇浓缩液碱化到pH9~10,氯仿萃取氯仿液氯仿层(东莨菪碱)氨水至pH10,氯仿萃取氯仿层(莨菪碱)水层

苦参中苦参碱和氧化苦参碱的分离乙醚

苦参碱氧化苦参碱(三)利用生物碱或生物碱盐溶解度的差异进行分离极性:氧化苦参碱>苦参碱(三)利用生物碱或生物碱盐溶解度的差异进行分离汉防己甲素和汉防己乙素的分离冷苯汉防己甲素R=CH3汉防己乙素R=H

麻黄中提取分离麻黄碱、伪麻黄碱(三)利用生物碱或生物碱盐溶解度的差异进行分离麻黄碱伪麻黄碱草酸溶液草酸麻黄碱草酸伪麻黄(母液)(四)利用生物碱特殊官能团进行分离

吗啡和可待因的分离NaOH--酚羟基、羧基、内酰胺键或内酯结构吗啡可待因

喜树中喜树碱提取分离(四)利用生物碱特殊官能团进行分离碱溶酸沉法分离纯化。(五)利用色谱法进行分离1.吸附柱色谱⑴吸附剂:柱色谱法常用氧化铝(偶用硅胶);⑵展开剂:游离Alk常以苯、乙醚、氯仿等溶剂洗脱⑶化合物极性判断: ①相似结构:双键多、含氧官能团多——则极性大 ②在含氧官能团中:R1R2R3R4

浙贝甲素OHHHOH

异浙贝甲素OHHOHH

浙贝乙素OHH=O

浙贝双酮=O=O如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。2.分配柱色谱3.高效液相色谱法(HPLC)

可用硅胶吸附色谱柱,也可用C18反相色谱柱

硅胶为支持剂,pH5.0缓冲液为固定相,pH5.0缓冲液饱和的氯仿溶液洗脱。首先下来的是极性小的高三尖杉酯碱。(一)沉淀法三、水溶性生物碱的分离雷氏铵盐纯化季铵碱的操作步骤:(1)沉淀季铵碱调pH值2~3(2)柱色谱净化滤液通过氧化铝短柱,以丙酮洗脱并收 集洗脱液(生物碱雷氏铵盐被丙酮洗脱,极性杂质被吸附)(过量)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)硫酸钡和氯化银沉淀季铵碱的盐酸盐加酸水调至弱酸性(pH=2-3)加新配制的雷氏铵盐饱和/H2O溶丙酮(乙醇)中上柱,丙酮洗脱,洗脱液加Ag2SO4饱和水溶液加入氯化钡(BaCl2)(银盐)有机溶剂正丁醇、异戊醇或氯仿-甲醇的混合溶剂等。(二)溶剂法

利用水溶性生物碱能够溶于极性较大而又能与水分层的有机溶剂的性质。

物理方法 形态、颜色、嗅味等。化学方法 生物碱沉淀试剂和显色试剂。一、理化检识

薄层色谱法、纸色谱法、高效液相色谱法和气相色谱法等二、色谱检识第五节生物碱的检识

展开剂:一般以氯仿为基本溶剂,根据色谱结果调整展开 剂的极性。 若Rf值太小,可在氯仿中加入适量甲醇、丙酮等极性大的溶剂; 若Rf值太大,则在氯仿中加入适量苯、环己烷等极性小的溶剂。

显色:有色生物碱可直接观察斑点; 具有荧光的生物碱在紫外光下显示荧光斑点; 绝大多数改良碘化铋钾试剂显色,显示橘红色斑点。1.吸附薄层色谱法 (一)薄层色谱吸附剂:硅胶和氧化铝。但一般选用氧化铝。生物碱硅胶TLC鉴定易拖尾,如何克服?⑴展开剂中加入有机碱(乙二胺、氨水)⑵展开缸中氨蒸汽饱和⑶铺板时加入无机碱

——克服硅胶的酸性酚酸类成分氧化铝TLC、PC如何克服拖尾现象?例:汉防己中汉防己甲素、汉防己乙素、轮环藤酚碱的分离。(氧化铝薄层色谱分离,氯仿-甲醇(19:1)展开,改良碘化铋钾试剂显色)Rf值大小顺序是:汉防己甲素>汉防己乙素>轮环藤酚碱。

支持剂 通常选用硅胶或纤维素粉。2.分配薄层色谱法

展开剂(流动相)脂溶性生物碱以亲脂性有机溶剂作展开剂。如氯仿-苯 (1:1)等。水溶性生物碱以亲水性的溶剂作展开剂。如BAW系统 (正丁醇-乙酸-水4:1:5,上层)。

注意:在配制流动相时,需用固定相饱和。

固定相 对于脂溶性生物碱的分离,多选甲酰胺; 对于分离水溶性生物碱,可用水。

显色方法 同吸附薄层色谱法。

生物碱的纸色谱多为正相分配色谱。常用于水溶性生物碱(生物碱盐)和亲脂性生物碱的分离检识。类型固定相展开剂(流动相)显色方法水溶性水BAW薄层色谱法基本相同,但含硫酸的显色剂不宜使用脂溶性甲酰胺苯、氯仿、酸性缓冲液乙酸乙酯(二)纸色谱三、其它高效液相色谱(HPLC)

具有挥发性的生物碱,如麻黄碱、烟碱等可用检识。气相色谱法反相分配色谱固定相:RpC18(C8)烷基键合相流动相:偏碱性。甲醇(乙腈)-水,含有约0.01mol/L~0.1mol/L磷酸缓冲液、碳酸铵或醋酸钠(pH4~pH7)色谱柱:

HP-5石英毛细管柱,5.25m×2mm,柱温90℃(1min)3℃/min124℃(3min)20℃/min250℃检测器:

NPD。He(载气)1.4ml/min,H23.2ml/min,空气90ml/min。检测器温度280℃,进样口220℃。用二苯胺作内标物。气相色谱法(GC)第六节生物碱的结构研究一、化学方法1.Hofmann降解反应又称彻底甲基化反应必要条件是氮原子的β位应有氢。CH3I和Ag2O

喹啉、吡啶、异喹啉等均无β-H,故均不能发出Hofmann降解反应。CH3I和Ag2O

(1)直链含氮化合物(2)氮原子二价结合在环上(3)氮原子三价结合在环上β-碳上烷基取代多则β-氢不易消除;β-碳上有芳环或其它吸电子基时β-氢易消除;β-氢与季氮处于反式构型比处于顺式构型易β-氢消除。β-氢消除的难易例外:2.Emde降解

为改进的Hofmann降解法。能使在Hofmann降解反应下不能降解的成分类型得到降解。

可直接使C-N键断裂,不要求氮原子的β位有氢原子。3.vonBraun反应溴化氰与叔胺

反式稠合者在2800—2700cm-1区域有两个以上明显的吸收峰,即Bohlmann吸收峰,而顺式则没有。反式喹诺里西啶顺式喹诺里西啶莱曼碱(苦豆子种子)(二)

IR光谱例:利用红外光谱确定反式和顺式喹诺里西啶的结构。二、波谱法(一)

UV光谱注意:具有Bohlmann吸收峰,还有吐根碱类、四氢原小檗碱类以及某些吲哚和甾体生物碱类。反式喹诺里西啶的盐、季铵盐、N-氧化合物及内酰胺等,因氮原子上没有孤电子对,故无Bohlmann吸收峰。(三)1H-NMR谱(四)13C-NMR谱(五)MS1.α-裂解裂解主要发生在和氮原子相连的α-碳和β-碳之间的键即α-键上。其特征是基峰或强峰是含氮的基团或部分。辛可宁m/z294(M+)m/z158m/z136(100)

当氮原子的α-碳连接的基团不同时,则所连接的大基团易于发生α-裂解。具有这种裂解的生物碱及类型很多,如辛可宁、莨菪烷、甾体生物碱等。M+:m/z355a:m/z191b:m/z164c:m/z190d:m/z192延胡索乙素的RDA裂解过程2.RDA裂解即双键的β位键的裂解。当生物碱存在相当于环己烯部分,常发生此种裂解,产生一对互补离子。

第七节含生物碱的中药实例一、麻黄

1H-NMR谱中麻黄碱的J1,2=4Hz,伪麻黄碱的J1,2=8Hz。

(一)化学成分

麻黄中含有多种生物碱,以麻黄碱和伪麻黄碱为主。麻黄碱:有收缩血管、兴奋中枢神经作用;还有类似肾上腺素样作用。伪麻黄碱:有升压、利尿作用。甲基麻黄碱:有舒张支气管平滑肌作用等。(二)麻黄生物碱的理化性质1.性状麻黄碱和伪麻黄碱为无色结晶,两者皆有挥发性。2.碱性伪麻黄碱(pKa9.74)>麻黄碱(pKa9.58)。有机溶剂:游离的麻黄生物碱和伪麻黄碱也都能溶解于氯 仿、乙醚、苯及醇类溶剂。

草酸盐:草酸麻黄碱较难溶于水,而草酸伪麻黄碱则易溶于 水。3.溶解性水:游离的麻黄生物碱可溶于水。 伪麻黄碱<麻黄碱(三)麻黄生物碱的鉴别反应1.二硫化碳-硫酸铜反应二硫化碳、硫酸铜试剂和氢氧化钠,两者都产生棕色沉淀。反应机理如下:

麻黄碱和伪麻黄碱不能与大多数生物碱沉淀试剂发生沉淀反应。

注意:N-甲基(伪)麻黄碱没有这反应。2.铜络盐反应麻黄碱伪麻黄碱硫酸铜氢氧化钠蓝紫色乙醚分层醚层紫红色水层蓝色(四)麻黄碱和伪麻黄碱的提取分离

1.溶剂法(麻黄碱)2.水蒸汽蒸馏法

麻黄草的煮提液浓缩浸膏,碱化后用水蒸汽蒸馏法提取。在蒸馏液中加入适量草酸溶液,使两者得以分离。3.离子交换树脂法利用生物碱的盐能交换到强酸性的阳离子交换树脂。

麻黄碱的碱性较伪麻黄碱弱,故麻黄碱盐不如伪麻黄碱盐稳定,可先从树脂柱上洗脱下来,从而达到分离。(一)化学成分

主要含小檗碱型(主要为季铵碱)和原小檗碱型(主要为叔胺碱)异喹啉类生物碱。二、延胡索

为罂粟科植物延胡索的块茎,又称元胡,是常用中药。延胡索生物碱是延胡索的主要有效成分。非酚性碱:延胡索乙素,紫堇碱,l-四氢黄连碱,普托品,α-别隐品碱,海罂粟碱,紫堇二酮

叔胺碱原小檗碱型:酚性碱:l-四氢非洲防己胺,d-紫堇球碱,前荷牡碱,紫堇单酚碱非酚性碱:l-黄连碱,去氢紫堇碱,南天竹灵酚性碱:非洲防己胺季铵碱小檗碱型:酚性叔胺碱极性较非酚性叔胺碱大,既可溶于酸水也可溶 于碱水。(三)提取分离主要有溶剂法和溶剂法结合柱色谱法。(二)一般性状及溶解性延胡索乙素的游离碱为淡黄色结晶,难溶于水,易溶于氯 仿、苯、乙醚及热乙醇。其盐酸盐难溶于水。季铵碱可溶于水,难溶于亲脂性有机溶剂(主要指极性较小的亲脂性有机溶剂)。(紫堇碱)三、黄连

有效成分主要是小檗碱型生物碱,主要成分小檗碱含量最高可10%。

黄连为毛莨科植物黄连的根茎,为临床常用的重要中药。药理实验表明,其主要成分小檗碱有明显的抗菌、抗病毒作用。三、黄连2.碱性属季铵型生物碱,呈强碱,pKa值为11.5。(一)小檗碱的理化性质1.性状黄色针状结晶。盐酸小檗碱为黄色小针状结晶。3.溶解性

游离小檗碱易溶于热水或热乙醇,难溶于苯、氯仿、丙酮等有机溶剂(与一般游离态不同)。

小檗碱盐

盐酸盐在水中溶解度较小,较易溶于沸水,难溶于乙醇;硫酸盐和磷酸盐在水中的溶解度较大。小檗碱与大分子有机酸结合的盐在水中的溶解度都很小。小檗碱能与甘草酸、黄芩苷、大黄鞣质等酸性物质形成难溶于水的盐或复合物而析出。3.溶解性存在状态过量OH-

醇式和醛式小檗碱为脂溶性生物碱,可溶于亲脂性有机溶剂。

小檗碱一般以季铵碱的状态存在,但在其水溶液中加入过量的碱,会有部分转变成醛式和醇式。小檗碱的鉴别反应(1)小檗红碱反应285℃熔融小檗红碱(红棕色)小檗碱的鉴别反应(2)丙酮加成反应丙酮加成物(黄色)(4)变色酸反应(Labat)为亚甲二氧基的显色反应(3)漂白粉显色反应在酸性水溶液中加入漂白粉(或通入氯气),水溶液即由黄色转变为樱红色。

试剂

变色酸和浓硫酸

反应液呈红色小檗碱的鉴别反应1.黄连中小檗碱和甲基黄连碱的提取分离(三)小檗碱的提取分离2.三颗针中小檗碱和小檗胺的提取分离小檗胺四、洋金花

洋金花等主要化学成分为莨菪烷类生物碱。由莨菪醇类和芳香族有机酸结合生成的一元酯类化合物。(一)化学成分R=H莨菪碱(阿托品)R=OH山莨菪碱樟柳碱

东莨菪碱N-去甲莨菪碱(二)莨菪烷类生物碱的理化性质莨菪碱为细针状结晶(乙醇),mp111℃,其硫酸盐(B2·H2SO4·2H2O)mp206℃;莨菪碱的外消旋体阿托品是长柱状结晶,mp118℃,加热易升华。医用阿托品为硫酸盐(B2·H2SO4·H2O),mp195℃~

196℃。1.性状(二)莨菪烷类生物碱的理化性质东莨菪碱为粘稠状液体,但形成一水化物为结晶体,mp59℃。山莨菪碱为无色针状结晶,自苯中结晶含一分子苯,mp62℃~64℃。樟柳碱的物理性状与东莨菪碱相似,但其氢溴酸盐为白色针状结晶,mp162℃~165℃。1.性状除阿托品无旋光性外,其他均具有左旋旋光性。除山莨菪碱所表现的左旋性是几个手性碳原子的总和外,其他三个生物碱的旋光贡献均来自莨菪酸部分。2.旋光性R=H莨菪碱(阿托品)R=OH山莨菪碱樟柳碱

东莨菪碱N-去甲莨菪碱

阿托品是莨菪碱的外消旋体,如何外消旋化的?变化发生在莨菪碱的莨菪酸部分的手性碳原子上。(-)莨菪碱烯醇型(+)莨菪碱2.旋光性3.碱性莨菪碱和N-去甲莨菪碱(pKa9.65)>东莨菪碱和樟柳碱山莨菪碱(pKa7.5)>R=H莨菪碱(阿托品)R=OH山莨菪碱樟柳碱

东莨菪碱N-去甲莨菪碱莨菪碱(或阿托品)亲脂性较强,易溶于乙醇、氯仿,可溶于四氯化碳、苯,难溶于水。4.溶解性樟柳碱的溶解性与东莨菪碱相似,也具较强的亲水性。东莨菪碱有较强的亲水性,可溶于水,易溶于乙醇、丙酮、乙醚、氯仿等溶剂,难溶于苯、四氯化碳等强亲脂性溶剂。山莨菪碱由于多一个羟基,亲脂性较莨菪碱弱,能溶于水和乙醇。5、水解性易水解

莨菪碱莨菪醇莨菪酸东莨菪醇异东莨菪醇东莨菪碱5、水解性易水解樟柳碱水解OH-樟柳酸东莨菪醇异东莨菪醇(三)莨菪烷类生物碱的鉴别反应1.氯化汞沉淀反应

莨菪碱(或阿托品)

氯化汞乙醇黄色加热红色

氯化汞乙醇加热东莨菪碱白色(HgO)(三)莨菪烷类生物碱的鉴别反应2.Vitali反应

如果莨菪烷类生物碱分子结构中具有莨菪酸部分者,能与发烟硝酸和苛性碱醇溶液反应。呈深紫色,渐转暗红色,最后颜色消失。紫色樟柳碱没有这个反应。3.过碘酸氧化、乙酰丙酮缩合反应又称DDL反应。二乙酰基二甲基二氢吡啶(DDL)黄色

樟柳碱分子的羟基莨菪酸具有邻二羟基结构,可被过碘酸氧化。(四)莨菪烷类生物碱的提取分离1.莨菪碱和东莨菪碱的提取分离

2.莨菪碱的提取和阿托品的制备(主要含有莨菪碱)五、苦参(一)化学成分苦参碱氧化苦参碱羟基苦参碱去氢苦参碱N-甲基金雀花碱

苦参为豆科植物苦参的干燥根,为常用中药。现代临床及药理学研究表明,苦参总生物碱具有消肿利尿、抗肿瘤、抗病原体作用。同时具有抗心律失常、正性肌力、抗缺氧、扩张血管、降血脂等作用及抗柯萨奇病毒、调节免疫作用。主要是苦参碱和氧化苦参碱。苦参碱有四种形态。常见的是α-苦参,其中α-、β-、δ-苦参碱为结晶体,γ-苦参碱为液体状。

氧化苦参碱为无色正方体状结晶。(二)苦参生物碱的理化性质1.性状它们只相当于一元碱。苦参碱和氧化苦参碱的碱性比较强。2.碱性苦参碱氧化苦参碱羟基苦参碱去氢苦参碱N-甲基金雀花碱(二)苦参生物碱的理化性质3.溶解性苦参碱既可溶于水,又能溶于氯仿、乙醚、苯、二 硫化碳等亲脂性溶剂。氧化苦参碱亲水性比苦参碱更强,易溶于水,可溶于 氯仿,但难溶于乙醚。极性大小:氧化苦参碱>羟基苦参碱>去氢苦参碱>苦参碱4.水解性及氧化还原反应

具有相似结构的去氢苦参碱,因有α、β不饱和内酰胺结构,增加了酰胺键的稳定性,在同样水解条件下不易生成钾盐。注意:1.苦参总生物碱的提取工艺流程(稀酸水渗漉)(三)苦参生物碱的提取分离2.生物碱的分离汉防己甲素R=CH3汉防己乙素R=H六、汉防己(一)化学成分

汉防己中生物碱含量高达5%~2.3%,其中主要为汉防己甲素和汉防己乙素,还含少量的轮环藤酚碱。

汉防己亦称粉防己,为防己科植物汉防己的干燥根,是临床常用中药。现代药理实验研究表明,汉防己总生物碱具有镇痛、消炎、降压、肌肉松弛以及抗菌、抗肿瘤作用。

轮环藤酚碱OH-轮环藤酚碱属季铵碱,具强碱性。2.碱性汉防己甲素和乙素均有两个叔胺态氮原子,碱性较强。(二)汉防己生物碱的理化性质1.性状

汉防己甲素和汉防己乙素均为白色结晶。轮环藤酚碱的氯化物为无色结晶。汉防己甲素R=CH3汉防己乙素R=H汉防己乙素极性较大,难溶于冷苯。有酚羟基,但为隐性酚羟基。汉防己甲素极性较小,能溶于冷苯;轮环藤酚碱水溶性生物碱,可溶于水、甲醇、乙醇,难溶于亲脂性有机溶剂。3.溶解性

甲素和乙素均为双苄基异喹啉的衍生物,亲脂性较强,具有脂溶性生物碱的一般溶解性。(三)防己生物碱的提取分离苯回流溶解,回收苯后以丙酮结晶汉防己甲素和乙素混合结晶苯冷浸汉防己甲素汉防己乙素结晶溶解七、马钱子(一)化学成分

生物碱含量约1.5%-5%,主要生物碱是士的宁(又称番木鳖碱)和马钱子碱。属于吲哚类衍生物。

士的宁R1=R2=H马钱子碱R1=R2=OCH3

马钱子为马钱科植物马钱或云南马钱的干燥成熟种子,为剧毒性中药。士的宁:单斜柱状结晶,味极苦,毒性极强。供药用的硝 酸士的宁是无色无臭的针状结晶或白色结晶性粉末。马钱子碱:针状结晶(丙酮-水),味极苦,有强毒性。2.碱性它们只相当于一元碱,呈中等强度碱性。

士的宁R1=R2=H马钱子碱R1=R2=OCH3(二)马钱子生物碱的理化性质1.性状

均为脂溶性生物碱,难溶于水,可溶乙醇、甲醇,易溶于氯仿。3.溶解性盐酸盐溶解度(水中):士的宁盐酸盐<马钱子碱盐酸盐硫酸盐溶解度(水中):马钱子碱硫酸盐<士的宁硫酸盐4.显色反应(1)与硝酸作用(2)与浓硫酸/重铬酸钾作用硝酸+马钱子碱深红色氯化亚锡红色转变为紫色士的宁浓硫酸重铬酸钾晶体紫红色蓝紫色紫堇色橙黄色马钱子碱不能产生相似的颜色反应士的宁硝酸+100℃蒸干残渣氨气紫红色淡黄色

(三)士的宁与马钱子碱的提取分离(沉淀)八、乌头(附子)

乌头为毛莨科乌头属植物乌头的干燥母根,附子则为乌头的子根加工品。现代药理学研究表明,乌头和附子的提取物具有镇痛、消炎、麻醉、降压及对心脏产生刺激等作用,其有效成分为生物碱。这类生物碱有很强的毒性,人口服4mg即可导致死亡。但乌头经加热炮制后乌头碱分解成乌头原碱则毒性大大降低而镇痛、消炎疗效不降。

乌头和附子主要含二萜类生物碱,属于四环或五环二萜类衍生物。1.结构类型根据骨架碳数分为:(1)C19-二萜类为乌头生物碱的主要类型。根据C7是否有含氧基团分为牛扁碱型和乌头碱型两种:(一)化学成分(2)C20-萜类主要类型有阿替生型和维替碱型。(3)C18--二萜类为C19-二萜类失去4位甲基形成的, 类型有阿克诺辛碱型。2.乌头中的重要二萜生物碱

在较重要的乌头碱型生物碱中,C14和C8的羟基常和苯甲酸、乙酸结合成酯,故称它们为二萜双酯型生物碱。是乌头的主要毒性成分。

A.B.C.极性大小顺序:C>A>B8141.性状乌头生物碱均有完好的结晶形态。其中乌头碱为 六方片状结晶;次乌头碱白色柱状结晶。美沙乌头 碱为白色结晶。(二)乌头生物碱的理化性质2.碱性它们具一般叔胺碱的碱性,能与酸成盐。3.水解性>毒性大小:双酯型生物碱>单酯型生物碱醇胺型生物碱

双酯型生物碱,都可水解酯基,生成单酯型生物碱或无酯键的醇胺型生物碱,毒性降低,但均不减低原来的疗效。毒性:乌头碱>乌头次碱>乌头原碱这就是乌头及附子经水浸、加热等炮制后毒性变小的化学原理。

乌头次碱和乌头原碱由于酯键被水解,亲脂性较原生物碱 弱。4.溶解性乌头碱、次乌头碱和美沙乌头碱,具有一般生物碱的溶 解性能,易溶于无水乙醇、氯仿、乙醚、苯等有机溶 剂,难溶于水,微溶于石油醚。这三种生物碱的盐酸盐均可溶于氯仿。(盐酸盐)(三)乌头生物碱的提取分离工艺九、紫杉

紫杉又称红豆杉,为红豆杉科红豆杉属植物,尚未见收载于常用传统中药文献。有效成分紫杉醇。研究表明,紫杉醇有明显的抗肿瘤作用。临床上主要用于卵巢癌,也用于肺癌、恶性淋巴瘤、乳腺癌等。(一)化学成分

已从红豆杉属植物中分离出近200多种紫杉烷二萜类似物。但药理研究表明,具生物活性的成分仅为分子结构中含有C4、C5、C20位的环氧丙烷结构的10余种成分,其中以紫杉醇活性最强。紫杉醇(1)性状紫杉醇为针状结晶。(二)紫杉醇的理化性质

(2)溶解性游离的紫杉醇可溶于有机溶剂甲醇、乙醇、丙 酮、乙酸乙酯、二氯甲烷、三氯甲烷等,难溶于水,不 溶于石油醚。 成苷后水溶性大大提高,但在亲脂性溶剂中的溶解 性则降低。

(3)酸碱性紫杉醇为中性化合物。1.物理性质紫杉醇在甲醇钠溶液中发生剧烈反应。2.化学性质紫杉醇对酸相对稳定,在中性条件下(pH=4-8)相对稳 定,碱性条件很快分解;与MnO2试剂发生氧化反应,且不易还原。(三)紫杉醇的提取分离紫杉醇在植物体内可以游离状态存在,也可与糖 结合成苷1.提取B、乙酸乙酯-丙酮(1:1)的混合溶剂提取。紫杉树皮和叶粗粉溶剂浸提乙醇提取液蒸除溶剂浸膏等体积水稀释石油醚石油醚层(丢弃)水层二氯乙烷或氯仿萃取回收溶剂浸膏A、一般采用硅胶柱等色谱方法分离,以二 氯甲烷-甲醇或三氯甲烷-甲醇或己烷-丙酮等溶剂进行梯度洗脱。2.分离其它高速逆流色谱法、双向薄层色谱法及超临界萃取法等。以制备性HPLC法用C18反相色谱柱进行纯化分离紫杉醇。练习题1.大多数叔胺碱和仲胺碱为(

)性,一般能溶于(

),尤其易溶于(

)。2.具内酯或内酰胺结构的生物碱在正常情况下,在(

)中其内酯或内酰胺结构可开环形成(

)而溶于水中,继之加(

)复又还原。3.生物碱分子碱性强弱随杂化程度的升高而(

),即(

)。4.季铵碱的碱性强,是因为(

)。5.一般来说双键和羟基的吸电诱导效应使生物碱的碱性(

)。6.醇胺型小檗碱的碱性强是因为其具有(

),其氮原子上的孤电子对与α-羟基的C—O单键的б电子发生转位,形成(

)。7.莨菪碱的碱性强于东莨菪碱主要是因为东莨菪碱(

),其次是因为(

)。8.生物碱沉淀反应要在(

)中进行。水溶液中如有(

)、(

)、(

)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。9.生物碱的提取最常用的方法以(

)进行(

)或(

)。一、填充题10.将总生物碱溶于氯仿等亲脂性有机溶剂,以不同酸性缓冲液依pH(

)依次萃取,生物碱可按碱性(

)先后成盐依次被萃取出而分离,此法称为(

)。11.用吸附柱色谱分离生物碱,常以(

)或(

)为吸附剂,此时生物碱极性大的(

),极性小的(

)。12.Hofmann降解反应的必要条件是(

),其次是(

)。而vonBraun反应可直接使(

),不要求(

)。13.不同类型N上质子的δ值大小,酰胺(

),脂肪胺(

),芳香胺(

)。14.在生物碱的13C-NMR谱中,生物碱结构中氮原子(

)产生的吸电诱导效应使邻近碳原子向(

)位移。15.麻黄碱和伪麻黄碱因其为(

)不能与大数生物碱沉淀试剂发生沉淀反应,故常用(

)和(

)鉴别之。16.元胡中主要含(

)型和(

)型异喹啉类生物碱。17.小檗碱一般以(

)的状态存在,但在其水溶液中加入过量碱,则部分转变为(

)或(

)。18.阿托品为莨菪碱的(

)。19.莨菪烷类生物碱都是(

),易水解,尤其在碱性水溶液中更易进行。如莨菪碱水解生成(

)和(

),而东莨菪碱水解生成的(

)不稳定,立即异构化成(

)。20.区别莨菪碱和东莨菪碱可用(

),此时莨菪碱反应生成(

),而东莨菪碱反应生成(

)。21.苦参总碱中含量最多的生物碱是(

)。22.汉防己的镇痛作用(

)作用最强,其化学结构属于(

)型生物碱。23.马钱子中的主要生物碱是(

)和

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