第三章-生物碱.ppt

1、第三章，生物碱，十九世纪德国学者F.W.Sertrner从鸦片中分离出吗啡碱(morphine )，目前自然界约10000种全国医药产品大全收载的药物及其制剂在六十馀种植物中存在的生物碱多具有明显的生理活性鸦片中吗啡镇痛作用麻黄中麻黄碱止喘作用长春花中长春碱抗癌活性黄连中小檗碱抗菌消炎作用山莨菪碱抗中毒性休克作用大蒜中的生物碱加兰他敏具有拟胆碱作用利血平降压作用，生物碱是非常重要的天然有机化合物，也是具有生物活性的天然化合物生物碱的含义生物碱一般指植物中含有n的有机化合物(蛋白质、肽类、氨基酸等除外)。 第一节概述，生物碱主要分布于植物界，动物少见。 在高等植物中尤其广泛分布于双子叶植物：双子

2、叶植物浆果科(Berberidaceae )、毛茛科(Rununcu-laceae )、木兰科(Magnoliaceae )、防己科(menisppeae )二、分布、裸子植物中少数单子叶植物，如石蒜科、百部科、百合科等植物均有分布。 低等植物中生物碱分布少，且结构简单。 生物中生物碱的存在部位和含量通常有很大差异，一般含量千分之一以上为高含量。 三、存在形式，1 .游离碱：碱性极弱，以游离碱的形式存在。 2 .成盐：有机酸：柠檬酸、酒石酸等； 特殊酸类：乌头酸、绿原酸等无机酸：硫酸、盐酸等。 3 .苷类：作为苷类存在于植物中的4 .酯类：多种吲哚类生物碱分子中的羧基多作为甲酯存在。 5.n氧

3、化物：植物体中氮氧化物约100侑种。 命名规则，1 .生物碱类型的命名主要以母核的化学结构命名，如吡啶、吡咯烷、喹啉、异喹啉、萜类等来源植物命名。 2 .生物碱单体成分的命名以植物来源的属、种的名称命名，例如一叶叶碱也以生理活性或药效命名，例如吗啡morphine (睡眠)、吐根碱emetine (呕吐)以人名命名2 .按化学结构分类，例如第二节结构和分类，有机胺类(氮原子不结合在环内的一种生物碱。 止咳平喘作用，益母草碱，对动物子宫兴奋作用，降压作用，(二)杂环类(氮原子结合在环内的一种生物碱。 1、吡咯衍生物由吡咯或四氢吡咯衍生的生物碱。 可分为简单的吡咯衍生物吡咯烷衍生物(也称为双缩合吡

4、咯烷)吲哚美辛衍生物。 简单的吡咯烷衍生物、吡咯烷、(无活性)、吡咯烷、(有活性)、阿托品药物散瞳等作用、吡咯烷衍生物、百合碱、(有抗癌活性)可分为简单的吡啶衍生物、喹啉、吡啶、降压、镇静、促进唾液分泌作用、喹啉、消肿利尿、抗肿瘤、抗心律失常、降血脂及免疫调节、3、东莨菪碱衍生物、东莨菪碱(阿托品)的1-benzyl-isoquinoline，原小檗碱型、镇痛、镇静、改善心肌供血、治疗心率异常、吗啡型、吗啡morphinane、镇痛如吗啡碱(morphine )是鸦片中的成分，有止痛的作用。6、吲哚衍生物、7、其他杂环、紫胶、抗菌、抗病毒、抗肿瘤、嘌呤、三萜类生物碱、解热镇痛、镇痛、消炎、麻醉

5、、降压、二萜、抗癌活性、贝母碱在少数常温下为液体(不含氧，含氧多3 .味觉苦味多，少数有甜味，如甜菜碱。 4 .挥发性液体生物碱挥发性多，个别固体生物碱挥发性如麻黄碱。 5、旋光性多为左旋光性。 条件变化的话，有时会发生旋转现象。 例如，菖蒲碱性溶液的左旋光性酸性溶液的右旋光性多数左旋转体显示显着的生理活性。 (1)游离碱、二、溶解度，(2)成盐生物碱易溶于水，多为不溶或难溶的有机溶剂。 含氧酸盐大多水溶性大。 与大分子有机酸的盐水溶性的差，与小分子有机酸和无机酸的盐形成水溶性好。 三、碱性、pKa，碱性大则pKa大，碱性小则pKa小。 影响碱性强弱的主要因素，(1)N的混合方式： p电子成分

6、越多越容易失去电子，碱性越强。 (2)诱导效果(通过碳链传递)、(a )供电性基团被取代、碱性增强例如二甲胺(Pka10.70 )甲胺(Pka10.64 )氨(Pka9.75 )、(b )氮原子附近有吸电性基团、碱性变弱酯基、醚基、醚基苯胺型、酰胺型、烯基胺型、苯胺型、毒扁豆碱、毒扁豆碱、毒扁豆碱、酰胺型与酸的盐生成不稳定，在酸性条件下显示游离碱的溶解性，可溶于三氯甲烷，(4)空间效应氮原子东莨菪碱的碱性比东莨菪碱强，碱性强弱：第四节检测、(1)化学检测(沉淀反应) :生物碱盐和生物碱沉淀试剂生成水难溶性的复盐或分子复合物。 沉淀试剂： (1)从碘化物复盐系碘化铋钾KBiI4橙色中加入黄色沉淀

7、碘化钾KI-I2红褐色沉淀碘化钾K2HgI4系白色沉淀过剩试剂后，沉淀溶解。 (2)大分子酸类：酸类硅钨酸SiO212WO3乳白色酚酸类苦味酸2，4，6 -三硝基酚黄色(3)金属盐类丽亚铵盐(Ammoniumreineckate )硫氰酸铬酸铬铵试剂困难(以酒精含量50%可溶解沉淀) (3)沉淀试剂难以大量添加。(例：过剩的碘化汞钾可以溶解产生的沉淀)，4 .结果的判断(1)鉴别时每个Alk需要采用3种以上的沉淀试剂。 (2)中药酸提取液直接进行沉淀反应后，阳性结果不能判断生物碱存在阴性结果，可判断无生物碱的氨基酸、蛋白质、多糖、鞣质等沉淀试剂，处理方法：将含有生物碱的酸进行碱化，用三氯甲烷提

8、取以得到的酸水层部分为沉淀(3)仲胺类一般不易与生物碱沉淀试剂，例如麻黄碱反应，注意：结果判断时要慎重，(2)色谱检查，(1)薄层色谱：脂溶性生物碱二氧化硅薄层色谱吸附TLC 使用硅胶薄层色谱法的注意事项：硅胶为弱酸性方法：在湿式法制板的情况下，在代替水而使0.1-0.5的氢氧化钠成为碱性的展开剂中加入一定量的二乙胺或氨水，在展开槽中加入小的氨水，使其产生氨气薄层色谱的发色： (1)在可见光或紫外灯下直接观察斑点，该方法中有彩色或荧光的生物碱(2)大部分由改良的碘化铋钾试剂，适用于发色。 少数的生物碱是不能发色的碘白金酸、三氯化锑、硫酸铈(或磷酸)等试剂。 (二)纸色谱(1)游离生物碱：甲酰胺

9、为固定相，固定相饱和的有机溶剂为展开剂。 (2)生物碱盐：滤纸中的水为固定相，系统正丁醇冰醋酸水为展开剂。 第五节萃取和分离，最常用的方法：溶剂萃取法常用的溶剂：酸水、乙醇、亲油性有机溶剂，(1)酸水萃取，原理：酸溶碱沉淀常用的酸水： 0.5%-1%的盐酸，硫酸操作方法： 如何分离生物碱盐和水溶性杂质a、离子交换法：用强酸型阳离子交换树脂柱(由于没有交换水溶性杂质，先流出)交换的树脂用氨水碱化，生物碱游离，用有机溶剂回流提取。 离子交换过程如下： R-H BHCl RBHHCl RBHNH4OH RNH4BH2O适用于一般的生物碱酸水提液的处理，特别是水溶性大的生物碱，如苦参碱、麻黄碱。 b、

10、萃取法：氨水、石灰水碱化酸萃取液、亲脂性有机溶剂萃取常用萃取剂：三氯甲烷，醚此法适用于脂溶性生物碱和水溶性杂质的分离，c、沉淀法碱化酸水萃取液、游离生物碱水溶性降低如季铵生物碱的水溶性(2)乙醇萃取法、原理：生物碱和生物碱盐均溶于乙醇的性质用乙醇： 60%乙醇操作方法：渗滤液法或回流法萃取成分：生物碱、生物碱盐、少量水溶性杂质、大量脂溶性杂质去除脂溶性杂质的方法：分离酸水溶解生物碱、脂溶性杂质。 (3)亲脂性有机溶剂萃取法，原理：游离生物碱易溶于亲脂性有机溶剂的常用溶剂：二氯甲烷、醚、乙酸乙酯操作方法：回流法或连续回流法成分萃取：去除游离生物碱和脂溶性杂质脂溶性杂质的方法：酸水溶解生物碱，与脂溶性杂质分离为了得到中草药中的游离生物碱，提取前，中草药必须用少量碱水(氨水和石灰水)浸湿。二、分离，(一)生物碱的初步分离将总生物碱初步分离为：强碱性生物碱、中强碱性生物碱、弱碱性生物碱，(二)生物碱单体的分离1，利用生物碱碱性差异分离(pH梯度萃取法)在不同酸性缓冲溶液中按pH值由高到低的顺序提取2 .利用游离生物碱在有机溶剂中的溶解性差异，进行氧化苦参碱和苦参碱的分离：氧化苦参碱极性大，亲水性强，醚难溶性的性质和苦参碱的分离粉利用自卫碱和自卫碱的分离，3 .生物碱盐在水中的草酸麻黄碱与草酸伪麻黄碱的分离：利用草酸麻黄碱在水中的溶解度小于草酸伪麻黄碱进行分离，4 .根据生物碱特殊官能团