1、生物碱概述,生物碱的分布,生物碱的分类,生物碱的性质,生物碱的提取和分离,生物碱的结构鉴定,生物碱的提取分离实例,第六章 生物碱,1.非极性有机溶剂提取法,（一）生物碱的提取,五、生物碱的提取分离,五、生物碱的提取分离,若生物碱为弱碱,多以游离碱存在,则处理方法稍有不同:,五、生物碱的提取分离,五、生物碱的提取分离,2. 极性有机溶剂提取,用此法时，若有水溶性生物碱存在于水液中，可用丁醇或戊醇直接萃取。,五、生物碱的提取分离,3.水或酸水提取后+强(弱)酸型阳离子树脂法:,五、生物碱的提取分离,4.酸水提取液+雷氏铵盐等沉淀法:,五、生物碱的提取分离,五、生物碱的提取分离,大孔树脂法: 苯乙烯
2、型或2-甲丙烯酸酯型的大孔吸附树脂 网状小孔结构，以吸附和筛选结合的方式分离 生物碱水溶液上柱, 适当的溶剂(含水醇，醇， 丙酮等)洗脱。 水蒸气蒸馏法： 麻黄碱等挥发性的生物碱可用此法提取总碱,5. 其他提取生物碱的方法:,五、生物碱的提取分离,1,2,分步结晶法： 利用生物碱在不同溶剂中析晶速度快慢来纯化 溶剂:乙醇、丙酮、甲醇等 分离到的较纯晶体可以重结晶进一步纯化。,衍生物制备法（成盐，成酯等） 先使其成盐、成酯后再用分步结晶法加以分离 HI酸，过氯酸，苦味酸盐最易结晶。,（二）生物碱分离纯化方法,五、生物碱的提取分离,仲胺，叔胺生物碱分离：,五、生物碱的提取分离,酚性、非酚性生物碱的
3、分离：,五、生物碱的提取分离,方法1、 混合生物碱,溶于酸水中,逐步加碱(氨水等)每调一次pH (pH由低至高)，用有机溶剂萃取一次.,生物碱由弱至强依次被分离,梯度萃取方法,pH,3. 在不同的pH值下萃取法,五、生物碱的提取分离,方法2、混合生物碱,溶于氯仿中,逐步加酸性缓冲液(PH由高至低),生物碱依盐的形式由强至弱被依次分离,梯度萃取方法,pH,五、生物碱的提取分离,4. 液体生物碱混合物的分馏分离法 液体生物碱混合物可进行分馏分离。如 毒芹(Conium maculatum)中的毒芹碱，羟基毒芹碱。,毒芹碱 (coniine) 羟基毒芹碱(Conhydrin) (m.p. 166-1
4、67) (m.p. 116),五、生物碱的提取分离,石榴皮碱 异石榴皮碱 甲基异石榴皮碱 Punicine Isopelletrerine Methyisopelletrerine (m.p. 195) (m.p. 86) （m.p. 114-117),石榴皮(Punica granatum L.)中的石榴皮碱、异石榴皮碱和甲基异石榴皮碱。,5. 层析法：Al2O3(中性，碱性)，硅胶,五、生物碱的提取分离,提取分离举例,1,2,3,五、生物碱的提取分离,NH4OH碱化PH=9，氯仿萃取,碱水层,氯仿层,碱水层,n-BuOH层,n-BuOH萃取,NaOH萃取,氯仿层,碱水层,NH4Cl, 氯仿
5、萃取,氯仿层,碱水层 （戊）,（甲）,（乙）,（丁）,（丙）,1、2、3的酸水提取液,五、生物碱的提取分离,生物碱概述,生物碱的分布,生物碱的分类,生物碱的性质,生物碱的提取和分离,生物碱的结构鉴定,生物碱的提取分离实例,第六章 生物碱,1. Hofmann降解反应 最为重要的C-N键裂解反应，必要条件是氮原子的-位应有质子。,（一）化学方法,季铵碱,非季铵碱,碘甲烷和氧化银进行彻底甲基化,加热分解,双键化合物，胺,六、生物碱的结构鉴定,Hofmann反应每次只能使一个C-N键断裂,六、生物碱的结构鉴定,1）直链化合物,六、生物碱的结构鉴定,2）N原子两价连在环上,六、生物碱的结构鉴定,3）
6、N原子三价均连在环上,六、生物碱的结构鉴定,. Emde降解反应（无位H ） Emde降解改进了Hofmann降解反应，把季胺生物碱的碘化物用Na-Hg齐等还原，是C-N键断裂而降解。,六、生物碱的结构鉴定,六、生物碱的结构鉴定,（二）波谱法 (包括UV，IR，NMR，MS等) 1. UV法 生色团（羰基、双键、苯基和硝基等）在生物碱的整体结构中时，UV可以反映其骨架类型特征。,(1) 生色团在整体结构中 如：,UV(CH3OH) (4.26) (4.19) 309 (3.78) 349 (3.81) 400 (3.81),氧化劳瑞林,六、生物碱的结构鉴定,如：,其他如：吡啶类、吖啶酮类、小檗
7、碱类等。,UV(CH3OH) 230 (3700) 270 (3600) 314 (2750),UV(CH3OH) 230 (sh) 300-315 (2sh),喹啉类,吲哚类,六、生物碱的结构鉴定,(2) 单生色团接在主体结构中：,同类还有麻黄碱、苄基四氢异喹啉类、普罗托品类、吗啡碱类、三尖杉碱类等。,UV(CH3OH) 230 282-289,UV(CH3OH) 230 282-290,阿托品,四氢原小檗碱类,六、生物碱的结构鉴定,(3) 双生色团接在主体结构中，如：,UV(CH3OH) 215 228-235 取代苯-二烯酮,UV(CH3OH) 228-232 278 311-322 取
8、代苯-萘类,前莲碱,二氢血根碱,六、生物碱的结构鉴定,2. IR 法 IR法在生物碱结构测定中作用有限。其中，羰基基团的IR图谱和Bohlmann带吸收峰较为常用。 (1) C=O ：,C=O 1661-1658cm-1,六、生物碱的结构鉴定,(2) Bohlmann吸收带,N上的孤对电子与两个邻位C上的H成反式双竖键关系时，在2800-2700cm-1区域出现两个以上CH峰。,如：,表别育亨烷 3-H， 20-H,伪育亨烷 3-H， 20-H,别育亨烷 3-H， 20-H,正育亨烷 3-H， 20-H,正、别育亨烷有Bohlmann吸收峰,六、生物碱的结构鉴定,3. MS 法 此法在生物碱结
9、构测定中多有应用。 (1) 母核稳定或由于取代基或边链裂解产生特征离子。 主体或整体由芳香结构组成，如：4喹酮、吖啶酮、喹啉去氢阿朴菲等类：, M - R+,六、生物碱的结构鉴定, 取代氨基甾体、秋水仙碱、苦参碱等环系多，分子结构紧密的：,(2) 以N原子为中心的裂解（涉及骨架裂解）, 生成的含N部分多为基峰或强峰，如金鸡宁、托品、石松碱等类生物碱。,m/e 332(M-15),m/e 72 (100%),-CH3,六、生物碱的结构鉴定,浙贝甲素,m/e 112(100%),金鸡宁,m/e 153,m/e 136(100%),六、生物碱的结构鉴定,(3) RDA裂解：,文卡明,RDA,裂解,m
10、/e 124(100%),六、生物碱的结构鉴定,(4) 苄基裂解：,多为基峰,六、生物碱的结构鉴定,1H-NMR 提供、J值、积分比、裂分图形 判断H的化学环境、个数及空间位置,推测结构的骨架类型和立体构型,提供C的个数，峰值大小,13C-NMR,4. NMR 法,六、生物碱的结构鉴定,表别育亨烷 3-H， 20-H,伪育亨烷 3-H， 20-H,别育亨烷 3-H， 20-H,正育亨烷 3-H， 20-H,13C-NMR数据() 3C 20C,表别育亨烷 54.3 39.9,伪育亨烷 54.6 34.2,别育亨烷 60.4 36.7,正育亨烷 60.1 41.6,六、生物碱的结构鉴定,龙胆碱的
11、结构修正 最初结构定为:,IR：1719cm-1 有强吸收（六元内酯环） 1634cm-1 有中强吸收（C=C） 13001400cm-1无吸收 （说明无CH3）,修正过程： 1. 锌粉还原得吡啶 2. 无旋光性 3. 碱性条件下水解开环（说明有内酯结构）,六、生物碱的结构鉴定,4. 还原后测IR ： 1719cm-1 ， 13001400cm-1无吸收，1385cm-1有吸收（形成了甲基） 5. 高锰酸钾氧化得COOH（有双键） 6. 臭氧氧化得一分子RCHO和一分子HCHO (双键上有三个氢),用1H-NMR验证修正结构是正确的： 9.0(s) , 8.0(s) (吡啶环上两个-H) 56
12、 3H （烯氢） 4.3 2H O-CH2 3.0 2H R-CH2,最终修正结构为：,脂环上H,六、生物碱的结构鉴定,HPLC法: 检测波长228nm,TLC法: 香草醛-硫酸显色,MS法: FAB或ESI-MS,1H-NMR法: 高分辨NMR,紫杉醇的分析测定和结构鉴定：,紫杉醇（Taxol),六、生物碱的结构鉴定,生物碱概述,生物碱的分布,生物碱的分类,生物碱的性质,生物碱的提取和分离,生物碱的结构鉴定,生物碱的提取分离实例,第六章 生物碱,1.延胡索Corydalis ambigua Gham. et Sch.中几种生物碱的分离,七、生物碱提取分离实例,七、生物碱提取分离实例,寅 素,
13、丙素(普托品),甲 素,丑素,七、生物碱提取分离实例,乙 素,丁素,七、生物碱提取分离实例,2. 麻黄碱的提取分离 (1).水蒸气蒸馏法,l-麻黄碱,伪麻黄碱,七、生物碱提取分离实例,(2).溶剂萃取法：,七、生物碱提取分离实例,3.苦参碱和氧化苦参碱的提取分离 中药苦参是豆科植物苦参（Sophors flavescens Ait）的干燥根，主要含有生物碱，此外还有黄酮类成份。,Matrine(苦参碱) Oxymatrine(氧化苦参碱),七、生物碱提取分离实例,(1)离子交换法,注意：强酸型阳离子交换树脂，以2N盐酸和2N氢氧化钠及蒸馏水处理后备用。,Sophoranol(苦参醇碱） Sophocarpine (槐根碱）,七、生物碱提取分离实例,(2). 溶剂法 苦参碱可溶于乙醚； 氧化苦参碱难溶于乙醚； 两者得以分离。,七、生物碱提取分离实例,七、生物碱提取分离实例,Thank You !,
