中药化学第十章生物碱.ppt

1、第十章 生物碱 (Alkaloids),1定义,生物碱（alkaloids）系指来源于生物界（主要是植物界）的一类含氮有机化合物，多有较复杂的环状结构，氮原子多结合在环内；多具碱性，多能与酸成盐；多具有显著的生理活性。,一、 生物碱的含义及生物活性,第一节 概述,例如：盐酸小檗碱,提自黄连，含氮，母核由四个环组成，结构较为复杂，其N在环内（异喹啉环），可与酸成盐（碱性）具较强的抑制痢疾杆菌，葡萄球菌和链球菌的作用。,这个定义是以化学角度结合生物学角度下的，一般可以将绝大多数生物碱类化合物界定进去，但有少数生物碱用此定义难以限定。如：,咖啡因 pKa 1.22 ，中性 ，与酸难成盐,秋水仙碱 N

2、不在环内，pKa 1.45, 近中性,虽然此两化合物不是完全符合生物碱的定义，但在进行植物化学成分的分类时，国内外许多专家和著作还是把它们归到生物碱类，因归到其它类更不合适（结构及性质）。,而另外一些生物体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（Vit B）等也含氮，其分子结构也很复杂，也显碱性，有些也具有较强的生物活性，但此类不属生物碱（因此类早期研究时，很多都是以动物来中提取的，而生物碱的初期研究主要从植物中提取）。,2生物活性,生物碱在植物成分中是研究得较早的一类成分（吗啡,1804年），1973年统计已发现5000种左右的生物碱（到现在生物碱发

3、现的速度相当快，目前已有一万种以上）。而这其中很多都是较重的药品。如小檗碱、阿托品、可待因、长春碱、喜树碱、喹啉、紫杉醇等。因此无论是从研究的数量、学术及药用价值来说，生物碱为各类成分中的一大类较重要的成分。,二、存在形式及分布,(一) 存在形式,1. 成盐型（多）,A.有机酸盐（多）,多数生物碱以盐的形式存在于植物体内，有机酸盐多，无机酸盐少，成盐的酸有,尚有特殊的酸，如：,B. 无机酸（少）,HCL H2SO4 HNO3,2游离型（少）,主要为酰胺氮生物碱（中性，难成盐），及少数碱性极弱酸（如那可汀，那碎因等）。,3生物碱甙,甾体类、吲哚类、异喹啉类、吡咯里西啶类中某些碱可与糖成苷，如：,

4、茄碱,增加了碱的水溶性,提取时防酸及酶水解,（二） 分布,天然界发现的1万多种生物碱主要分布于植物（在动物中发现的生物碱极少），其分布规律是:,1在系统发育较低级的类群中，如藻类、水生植物(睡莲科植物除外)、异养(腐生、寄生)、菌类、地衣、苔藻类等植物中，生物碱分布较少或无。,2特殊类型的生物碱，常分布的植物类群窄。如莲花氏烷basubanane)型异喹啉生物碱类，仅分布在毛茛科千金藤属（Stephania）植物中。又如二萜生物主要分布于毛茛科乌头属(Aacontum)和雀属(Delphinium) 植物中 。,3生物碱极少与萜类和挥发油共存于同一植物类群中。,4生物碱集中地分布在系统发育较高

5、级的植物类群，裸子植物的紫杉科红豆杉属(Taxux)、松柏科松属(Pinus)、云衫属(picea)、油杉属（Ketelearia）、麻黄科麻黄属(Ephera)、三尖杉科三尖杉属（Cephalotaxus）等植物多含有生物碱被子植物百合科、石蒜科、百部科、毛茛科、木兰科、小檗科、防己科、马兜铃科、罂粟科、番荔枝科、芸香科、龙胆科、夹竹桃科、马钱科、茜草科、茄科、紫草料、菊科等植物中分布较广。,三生物碱的生物合成简介,生物碱的主要生物合成为：,参与生物合成的氨基酸，主要有 ：,鸟氨酸,赖氨酸,苯丙氨酸,酪氨酸,邻氨基苯甲酸,由氨基酸合成的生物碱称真生物碱 （trile alkaloids）,由

6、甲戊二羟酸和乙酸酯合成的生物碱称 假生物碱（pseudoalkaloids）,色氨酸,组氨酸,（一）环合反应,1希夫碱（Schiff bases）形成反应,此反应又称“希夫醛亚胺合成”反应，其反应为 :,胺 醛 希夫碱（醛亚胺）,其反应机理为：,胺的未共用电子对羰基碳进行亲核加成，形成加成中间杂化体，再脱水形成希夫碱。此反应由H.Schiff 于1864年建立。,反应中的含氮化合物及羰基化合物可以是,脂肪族的伯胺与脂肪族的醛形成的希夫碱较芳香族胺与芳香的醛形成的希夫碱不稳定，易加成转化成N杂环化合物。如:,2氨基5羰基戊酸 5羧基环丁亚胺,甲胺基丁醛 N甲基环丁亚胺,在吡咯、莨菪烷、蒎啶、喹诺

7、里西啶类等类生物碱的生物合成过程中都会发生希夫碱的形成反应。,吡咯,莨菪烷,蒎啶,喹诺里西啶,2曼尼希（Mannich）氨甲基化反应,此反应系德国化学家C.Mannich于1912建立，其反应为:,活泼氢的 醛 胺 曼尼希碱 化合物（ 负碳离子） (氨基酮),反应是含活泼氢的化合物与甲醛和胺（伯、仲胺）进行缩合反应，反应生成物为活泼氢被胺甲基所取代的氨基酮，即曼尼希碱。,含活泼氢的结构的醛、酮、酸、酯都可发生此反应，故曼尼希（Mannich）氨甲基化反应可用下式表达 :,负碳离子 醛 胺 曼尼希碱,生物碱，尤其是苄基异喹啉和吲哚生物碱的生物合成中，许多一级环合都是通过曼尼希反应生成的，而且提供

8、负碳离子的化合物多为芳香碳，如:,3.酚氧化偶联,（1）酚自由基的形成,酚氧化偶联为生物碱生物合成中的次级环化反应。,(2) 自由基偶联,(3) 再芳香化：,酚自由基偶联的次级环化产物可经烯醇化，CC键迁移及C-C键裂解后提高芳香化程度。, 稀醇化再芳香化,偶联位上有氢才有可有此种再“芳化”。如, C-C键迁移再芳化,偶联位置上氢被碳取代，则经二烯酮（醇）重排，C-C键迁移，再“芳化”。, C-C裂解再芳化,偶联位上无氢的次级环化产物，在一定条件下须经C-C键的裂解，再芳化。如,（二）C-N键的裂解,1. 内酰胺开环,2Hofmann降解和Von Braun降解,此二种化学降解反应在后面结构测

9、定中详细讲，生物碱在植物体内也可进行此类反应。,第二节 生物碱的分类,生物碱的种类及数量是仅次于萜类化合物的第二大类成分。其生物碱的分类方法较多，如：,其中生源结合化学结构分类法既能将同源性的生物碱归为一系，又可将结构母核相同的生物碱归为一系，是目前采用最多的分类方法。,一、鸟氨酸系生物碱,系由鸟氨酸衍生而成，如：,(一) 吡咯烷类,(二) 莨菪烷类,又可分为两小类,(三) 吡咯里西啶类,特点为二个吡咯烷共用一个N稠合而成,二、赖氨酸系生物碱,系由赖氨酸衍生而成,(一）哌啶类（吡啶类）,此类多为液态生物碱,（二）喹喏里西啶类（双稠哌啶类）,两个哌啶共用一个N稠和而成,(三) 吲哚里西啶类,由哌

10、啶和吡咯共用一个N稠和而成，又分简单吲哚里西啶和一叶秋碱二类。,三苯丙氨酸和酪氨酸系生物碱,此类数量多（约1000余种），分布广，药用价值大，结构复杂。,生源如下：,(一)苯丙胺类（数量少）,（二）四氢异喹啉类（少）,此类结构简单，例：,（三）卞基四氢异喹啉类,数量多，又分为20多种小类，主要有：,1.小檗碱类和原小檗碱类,C环氧化程度低者为原小檗碱类，高者为小檗碱类。,2.卞基四氢异喹啉类,异喹啉环1位连卞基,3. 阿朴芬类及异阿朴芬类,4. 原阿朴芬类（可看作是阿朴芬的前体）,5. 双苄基异喹啉类,由两个苄基异喹啉经醚键相连而成，例：,6.吗啡烷类,7. 普托品类：,为原小檗碱类开环衍生而

11、成，如：,8. 苯骈菲啶类：,可看作原小檗碱B环开环重排的结构。如：,（四）卞基苯乙胺类,（五）苯乙基四氢异喹啉类,（六）吐根碱类,有些具有多巴胺结构,四.色氨酸系生物碱,此类老的称法为吲哚类，其数目及类型为最多的一类，许多是药用价值很高的生物碱。,（一）简单吲哚类,（二）色胺吲哚类,（三）半萜吲哚类,又称麦角碱类，由1个半萜与色氨酸环合而成。,（四）单萜吲哚类,此类又称裂环环烯醚萜吲哚类,（五）双吲哚类,由二分子单萜吲哚缩合而成,五邻氨基苯甲酸系生物碱,由邻氨基苯甲酸衍生而成,六组氨酸系生物碱,此类主要是咪唑类，数量少。,七萜类生物碱,由甲戊二羟基酸衍生而成,（一）单萜类生物碱,由环烯醚萜衍

12、生而成,（二）倍半萜类生物碱,（三）二萜类生物碱,此类有一些生物碱活性很强的生物碱,（四）三萜类生物碱 (发现数量少 ),八甾体类生物碱,第三节 生物碱的理化性质,一、物理性状,2.形态：多为结晶，具一定的熔点（少数为双熔点，如防己诺林，有的为熔点分解点，如小檗碱）。少部分为无定型的粉末（难结晶）。极少数为液体（结构中多无O，或含O而呈酯链状态，称液态生物碱），具一定的沸点。如：,1组成元素：主要由C、H、O、N组成，极少数有S、Cl、 Br等元素组成（如美登木碱含Cl）。,无色液体 bp 270272,3色：多无色，但若分子结构具共轭体系，并具有 OCH3、OH等助色团，则具色或具荧光。如：

13、,可见：黄 荧光：黄,4味：多为苦味，极少不苦且甜味，如： 甜菜碱,5挥发性：少数碱有挥发性（液态碱多，固态碱少），如：,6升华性：少数生物碱具升华性，如咖啡因。,7旋光性：具有C*或不对称结构的手性分子具旋光性。 某些生物碱游离型与成盐型旋光不同，如：,烟碱：左旋（中性）、右旋（酸性） 吐根碱（CHCl测定）：游离（左旋） 盐酸盐（右旋）,生物碱 l体多有效，d体多无效或弱效。如：,l 莨菪碱散瞳活性d莨菪碱100倍,二、溶解性,一类化合物的性质往往与结构有很大关联，生物碱的溶解性也不例外。各类生物碱的结构差异虽然有时很大，但都可以看成是两大部分组成。,1、亲脂性生物碱（脂溶性生物碱）,此类

14、数量多，且多为叔胺或仲胺碱,（1）游离碱：,不溶或难溶于水（常水），溶于酸水（成盐）,CH3Cl的CH电子云向Cl移动使H易与N上未成对电子形成氢键，产生溶剂化作用，而易溶。,以上是一般规律，也有例外。,溶于甲醇，乙醇，丙酮，以及乙醚，氯仿（部分卤代烷CH2Cl2 CCl4 ），苯等亲脂性有机溶剂。 在氯仿中最易溶。, 酸，碱二性生物碱：,此类结构中具phOH或COOH，故除上述溶剂外还可溶于碱水。,酚性碱:在NaOH水液或酸水中均可溶，如：,NaOH水液可溶,需注意隐酚羟基生物碱NaOH水液难溶,phoh形成分子内氢键，难以解离，为隐性 ph-oh，浓度低（10）NaOH水中难溶,COOH生

15、物碱：可溶于NaHCO3水液,故脂溶性下降，水溶性增加，有些书归为水溶性生物碱,可溶于NaCO3水液，此外此类尚可形成分子内盐而溶于水, 内酯结构碱：, N O结构碱：, 小分子碱及碱性极弱碱,此类分子较小（多为液态碱）或碱性极弱近中性，故极性低，低极性有机溶剂，水，（甚至碱水）可溶，如：, 特殊溶解性生物碱：,少数亲脂性碱在一定的亲脂性有机溶剂氯仿，乙醚中（有的甚至在乙醇中）难溶。如：,吗啡难溶于氯仿，乙醚 石蒜碱难溶于氯仿，乙醇 加兰他敏难溶于乙醚 氧化苦参碱难溶于乙醚,其水溶性：,无机酸盐有机酸盐 含氧无机酸盐卤代酸盐（氯盐溴盐碘盐） 小分子有机酸盐大分子有机酸盐 （有些大分子酸盐在水中

16、不溶，如苦味酸鞣酸盐等）,溶于水（常水，酸水），甲醇，乙醇，丙酮 不溶或难溶碱水，乙醚，氯仿，苯等亲脂性有机溶剂。,（2）生物碱盐：,盐酸奎宁（1：1 溶于CHCl3）,少数生物碱盐难溶于水：盐酸紫堇碱，草酸麻黄碱，普托 品的盐酸及硝酸盐,喹啉，喹尼丁，辛可宁，吐根酚碱，罂粟碱，半边莲碱，利血平，异延胡索碱等的盐酸盐溶于氯仿。,某些生物碱的盐酸盐可溶于氯仿（包括水溶季铵碱） 如：,碱性极弱酸盐不稳定可用氯仿抽提,也有少数生物碱盐溶解性例外。,2、水溶性生物碱：,数量少，多为季胺碱及某些COOH生物碱,（1）游离碱,溶于水（常水，酸水，碱水，），甲醇，乙醇，nBUOH， 异戊醇 难溶或不溶于氯仿

17、，乙醚，苯等亲脂性有机溶剂。,（2）生物碱盐,与游离碱相似，但某些碱盐在水中的溶解度低于以游离碱（盐酸盐，硝酸盐，卤代盐，苦味酸盐等）,如：游离小檗碱水溶性盐酸小檗碱,三 、 碱 性,生物碱都含N，故多呈碱性（从酸碱质子论或电子论角度来看所有生物碱都为碱性），而碱性是生物碱很重要的一个性质，提取分离中起到很大的作用。,1共轭弱碱的概念及碱性强度表示法：,根据Bronsted质子论，酸碱反应的实质是H（质子）的传递（转移）：,这里碱的强度实际是指其吸引接受质子的能力大小，可以以Kb值（碱式电离常数）表示强度大小。,为避免Kb写成10的负指数形式，多以Pkb表示,pkb = log kb,所以，碱

18、度大，kb大，pkb 值小；碱度小，kb小，pkb值大。,在实际运用中用碱（B）的共轭酸（BH）的酸式电离常数ka或其负对数pka表示碱的强度。,同kb一样 pka = log ka,共轭酸的解离度大，则ka大，pka小，其碱B的碱性弱。 共轭酸的解离度小，则ka小，pka大，其碱B的碱性强。,pka，pkb与pkw的关系：,碱（B）与其共轭酸的离子积等于水的解离常数（kw）,Ka Kb H3+O OH- = Kw Kw 1014 或 pKw 14 pka pKb pKw pka pKw pKb,一般认为： pka 11 强碱,也说明： pka大，则pKb小，碱性强 pka小，则pKb大，碱性

19、弱,2、生物碱分子结构与碱性强弱的关系,生物碱碱性强弱主要由其分子结构中的三个部分决定。,（1）不同结合状态N的碱性强弱,不同结合状态N是决定生物碱碱性强弱的主要因素，其顺序为：,胍基 季铵N 脂肪胺N、脂氮杂环 芳胺、芳N杂环 多N同环芳杂环 酰胺N 脂胺N的碱性顺序为： 仲胺N 伯胺N 叔胺N 酰胺N 芳胺N的碱性顺序为： 芳伯胺N 芳仲胺N 芳叔胺N,例：,（2）N的杂化方式及化学环境对碱性强弱的影响。,N原子杂化轨道的影响,生物碱分子中的N是通过其N原子上的未共用电子对吸引质子（或给出电子）而显碱性。,那么,N杂化轨道的影响：,N为7号元素，最外层电子为5（2 S2 2 P3） S电子

20、绕核近，活动范围小，给电子能力小，碱性弱。 P电子绕核远，活动范围大，给电子能力大，碱性强。,N杂化方式有三种：,SP3N SP2N SPN 未共用电子对 S成分 P成分 P成分 碱 性 碱 性 碱 性,例1：,例2：,例3：,电子效应的影响,A、诱导效应：,诱导效应主要是经供电子基及吸电子基对N的未共用电子对产生影响。,（a）供电子基 （多为烷基）,生物碱N若连有供电基，使电子云向N上转移，N未共 用电子云密度越大，碱性越大， 如：,（b）吸电子基,OH =O , RCOO ，OR , 苯环等使N上的未共用电子对向吸电基转移，电子云密度变小，碱性变小。如：,C的OH吸电作用使去甲基麻黄碱碱性

21、下降,C连酯基，N上电子云密度下降，古柯碱碱性下降,C2,C3双键，N电子云密度下降，石蒜碱碱性下降,（c）不遵守吸电效应的结构,并不是所有N附近连有吸电基，N碱性即下降，也有例外，当结构中氮杂缩醛时：,此种结构的生物碱不但碱性不下降生成季铵N，反而成强碱。,如：,(d)Bredts规则制约：,并不是具有氮杂缩醛结构的生物碱的碱性都增加，若氮杂缩醛结构中的氮处桥环，且N处桥头位置，就要Bredts规则制约，其碱性不增强。,Bredts规则为：在桥环体系中若有氮原子桥。则在桥头位置不出现双键（中环或大环除外）因张力大，环可能破。如:,由于Bredts规则制约，阿马林及伪士的宁虽 C上有OH属氮杂

22、缩醛结构，但其N出桥头位置，不可以形成季铵结构，故OH起吸电作用，其碱性下降。,B、诱导 场效应,如：,生物碱结构2个N原子中的一个N质子化形成强吸电子基 后，即对第二个N产生降低碱性的诱导 场效应。,pka 11.4和3.3,C、共轭效应,当生物碱N上的未共用电子对与具有电子基团相连，多数情况下产生P共轭，N上电子云密度下降，碱性降低，常见的共轭体系有：苯胺型，酰胺型，烯胺型。,（a）苯胺型,此种类型形成的 P共轭使N的碱性下降很多，如：,（b）酰胺型：,此类P共轭N碱性下降至极弱，近中性，如：,（c）烯胺型：,具有 结构的生物碱为烯胺结构，并有下列平衡：,其中B为A的共轭酸，碱性强。,R或

23、R有一个为H时为仲烯胺，共轭酸（B）不稳定（因缺少烷基向N原子供电，补充N原子的正电荷），平衡移向C式，碱性较弱。如：,与吡咯一样p共轭，多芳杂环，碱性下降。,R或R均为烷基时，为叔烯胺，共轭酸（B）较稳定（因烷基向N供电，平衡正电荷），平衡移向B式，碱性强，如：,但若烯胺N处于桥环桥头，同样受Bredt规则限制，p共轭起作用，碱性弱。如：,（d）连-C=N（亚胺）结构：,N处亚胺结构，p共轭产生共振，碱性升高，如：,由于p共轭，分子成平面型，稳定性好，共振 式稳定，3个N都平衡N，成季胺，碱性升高,咪唑也连-C=N结构，碱性升高比吡咯强，但由于也是多芳杂环，部分N参与p共轭N电子云密度下降，

24、碱性较脒小。,此外无p共轭或p共轭程度小的结构，碱性升高，如：,前者CH3因位阻作用破坏N与苯环的p共轭平面，碱性增加。,咪唑也连-C=N结构，碱性升高比吡咯强，但由于也是多芳杂环，部分N参与p共轭N电子云密度下降，碱性较脒小。,空间效应的影响：,若 周围的原子或基存在，则阻止H+进攻，碱性降低。 如：,分子内氢键的影响：,N的共轭酸NH若与结构中的OH或=O形成分子内氢键，则稳定性增加，碱性增加。如：,结构对碱性影响的综合分析：,结构对生物碱的影响是多因素的，当多因素共存时：,最后以实验测定结果为准,四、沉淀反应：,1 、常用生物碱沉淀试剂,2、结果判断：,许多生物碱沉淀剂可与蛋白质、肽、鞣

25、质、黄酮产生沉淀，因此：,说明可能有生物碱但不能说一定有生物碱。,作报告时多说对某某沉淀剂显阳性反应，出现阴性反应比阳性可靠，因没有生物碱只能是阴性，而阳性有可能出现假阳性。 一种沉淀剂不可能沉淀所有生物碱，因此要尽量多做几种沉淀反应。,3、操作要点：,五、显色反应：,多用于TLC或PC检查生物碱（定性，TLC扫描定量），有专属性强的显色剂，也有非专属性显色剂。,常用显色剂 ：,Macquis试剂（含少量甲醛的浓硫酸）对吗啡显紫红色，可待因显蓝色；Mandelin试剂(1钒酸铵浓硫酸液)对莨菪碱显红色，吗啡显棕色，士的宁显蓝紫色，奎宁显淡橙色；Frohde试剂（1钼酸钠浓硫酸液）对吗啡显紫棕绿

26、色，利血平显黄 蓝色，小檗碱显棕绿色等。,第四节 生物碱的提取分离,（一）提取：,生物碱的提取主要是利用生物碱及其盐的溶解性进行，生物碱按溶解性可分为亲脂性生物碱和亲水性生物碱（季铵碱）两大类。,1、脂溶性总碱的提取：,此类多为叔胺，仲胺碱（伯胺碱少），除少数具挥发性用水蒸气蒸馏法外，多用溶剂法提。,（1）水或酸水提取法：,生物碱在结构体内多以盐的形式存在（柠檬酸，酒石酸，苹果酸，草酸，琥珀酸，少数盐酸，碳酸等）（碱性极弱，如：秋水仙碱难以成盐而游离），因此可以用水提取，但为了提取完全，多用酸水提。,酸水提取液内水溶性杂质较多：,糖，水溶性大的苷及色素，鞣质，蛋白质等。 多用有机溶剂萃取法、树

27、脂法，沉淀法（少）去除杂质。,有机溶剂萃取法：,此法实验室用的较多,离子交换树脂法：,此法多用于大体积的酸水液，且工厂多用，多用强酸型阳树脂。原理为：,注意: 树脂交联度不要过高，36为宜（8提取少用，多用纯水） ，过高网孔小，生物碱难进入，树脂要用氢型，且注意交换流速，不要过快（检识反应检测） 。NH3/H2O碱化加入量不宜过多。,沉淀法：,此法用得不多，沉淀会常有许多杂质，不易过滤。,（2）醇类溶解提取法：,溶剂多用甲醇或乙醇（碱，盐均可溶），工厂及实验室常用。,(3) 亲脂性有机溶剂提取法：,此法实验室多用，水溶性杂质少（选择性好），但成本高，工厂少用。,若原料油脂较多，先脱脂（石油醚）

28、，再提。弱碱（因不易成盐），可水湿润后直接提。也可酸水湿润，使中强碱成盐，弱碱游离，先提弱碱。,若前三种方法拿到的总碱纯度仍不行，可用酸、碱水有机溶剂萃取，去除水溶和脂溶杂质。,2、水溶性生物碱的提取：,提取了脂溶性生物碱后，在碱水或植物中可能有水溶性生物碱（多用季胺碱），可用下面二法提。,（1）沉淀法：,原理如下 ：,也可用阴树脂（氯型）交换出沉淀中的阴离子：,一步可得生物碱盐，但对树脂毒化严重。,除雷氏铵盐外也可用磷钨酸，硅钨酸沉淀，氢氧化钡或氢氧化钙分解，但一般多用雷氏盐。,（2）溶剂法：,用与水不相溶的亲水性性有机溶剂萃取：,（二）分离：,以上所讲方法提到的总碱一般都是由数个或十数个生

29、物碱所组成的混合物，要拿到单体碱必须分离，分离时，多利用生物碱结构差异引起的理化性质差异进行，常利用的差异有：,1、粗分,若单味中药所含生物碱种类较多，常先进行粗分。 水溶性碱：游离或成盐溶于水，不或难溶于亲脂性有机溶剂。 中强碱：游离碱溶于亲脂性有机溶剂，盐溶于水。 弱碱性碱：难成盐，溶于有机溶剂。 酸碱两性碱（酚性碱）：除具中强碱及弱碱性碱的相应性质 外，可与氢氧化钠成盐或溶于水,2、单体分离：,(1)利用生物碱碱性差异分：,生物碱碱性的差异实际就是pKa值的差异，不同pKa值的的单体碱及其盐在不同的pH值条件下分别成盐或游离，那么调节生物碱或其盐溶液的pH值则可使不同pKa的单体碱分别由

30、游离态变成盐溶于水，进而分离或由成盐态分别变成游离态溶于亲脂性有机溶剂而分离。一般从理论上来说pH pKa两个单位，则生物碱盐B+H有99变成游离态的碱B：,故要使生物碱盐游离，须使水液pH高于其pKa2个单位，要使生物碱成盐，需使用pH低于其pKa2个单位的酸水。,实际做时，用pH梯度萃取法：,萃取前可先用多带缓冲PC测试各单体的碱度，再决定萃取的pH值。,以盐形式分离时可用多带缓冲PC（multi buffered paper）,若滤纸没有用缓冲溶液处理，色谱分离时因游离碱溶于氯仿不溶于水，因此可上行展开，当用缓冲液处理后，游离碱一旦到合适的缓冲区便与酸形成盐，难溶于氯仿，进而难以展开便停

31、留再相应的缓冲区内。因此可以提供不同碱度（pKa）生物碱成盐的酸液pH值。,例： 千金藤生物碱的分离：,共分离出13种以上单体碱，为非酚性碱（叔、季），酚性碱（叔、季）两大类，其中非酚性叔胺碱以此法分离。,另外从CHCl3液中也得到莲花宁碱,例：莨菪碱与东莨菪碱的分离,(2)利用生物碱及其盐溶解度的差异分离:,利用游离碱溶解度的差异。,如：粉防己中生物碱的分离,粉防己中叔胺碱有：,用溶剂法分离极性差异的生物碱一般较难分离成功，现代上多用色谱法分离，较为有效。,利用生物碱盐溶解度的差异分：,目前对哪些酸形成的盐溶解度改变的规律尚不清楚，一般是取不同的酸来试，以摸索其最佳的分离条件。,例：金鸡纳树

32、皮中生物碱的分离,其盐在水中溶剂度（室温） ：,表中可见： 硫酸奎宁水中溶解度最小 金鸡尼宁酒石酸盐 奎尼丁,此外：金鸡宁在H2SO4可溶，而在Et2O、CHCl3 不溶。 余三种游离碱在Et2O、CHCl3可溶。,（3） 利用特殊功能基分离：, phOH,紫堇碱和紫堇单酚球碱的分离：,、内酯环：,其碱性较弱，难与酸成盐，故难溶于酸水，微溶于CHCl3，易溶于CHCl3Et2O混合液。, 制备功能基衍生物,前述溶剂法分离生物碱，只有当某一种碱的含量很高时,可以拿到纯的单体，否则一般要等到单体是较难的，多数要经色谱分离（工厂制备要求尽量不用色谱法分离）。,（4） 色谱法分离：,固定相：氧化铝（多

33、用中性或碱性）， 硅胶 移动相：苯、CHCl3、Et2O、Me2CO ，等。,相应洗脱顺序为极性基团多较极性基团少后洗脱。但要以实验为准。,例：喜树碱与羟基喜树碱的分离,(三) 提取分离对生物碱结构改变影响,提取分离生物碱，对某些碱来说，酸、碱、色谱、空气（O2）甚至某些试剂会对其结构产生影响，使前后得到的单体结构不是植物体内的原始结构（若是有效的碱结构改变了，其药效会下降或消失或有毒）,1.溶剂影响：主要是对异喹啉类中的苯骈菲啶酮及喹唑啉类有影响。,其C8N在碱性条件下产生氮杂缩醛结构，即C8N双键打开，并在C8接含氧酸代基。,如：博落四碱盐酸盐用氨水碱化EtOAC萃取，则：,2.酸、碱影响

34、：,除前述酸碱加溶剂影响外，还有：,（1）、烯醇互变：,（2）、非生物碱转化为生物碱,（3）、氮杂环醛或烯胺结构碱：,3.色谱影响：,氧化铝作固定相时易产生结构改变，如：,4.其它影响：空气（O2）及温度影响，一般的问题，如放 置阴暗处或高温数天。,第五节 生物碱的检识,(一）化学法：主要是用沉淀反应及显色反映,（二）色谱法 ：现代生物碱的检识，识别主要是色谱法。,选择好固定相，移动相，显色剂，则检识可成功。,A. TLC,1、吸附色谱：,（1） 固定相： 硅胶或硅胶G（多用），氧化铝（少用） 中性板或碱板,（2） 移动相： 基本溶剂 极性溶剂 碱性溶剂 氯仿 甲醇 氨水、氨瓶 极性大的碱 苯 丙酮 二乙胺、乙二胺 极性小的碱,少数生物碱如小檗碱、巴马丁等难分离的碱展开剂复杂一些。 加入氨等试剂是为了让碱全部以游离态（不是成盐离子态）层析分离，有时若碱性展开剂不行，则在硅胶G制板时，加入