1、第六章第六章 生物碱生物碱 Alkaloids 第六章第六章 生物碱生物碱 生物碱概述生物碱概述 生物碱的分布生物碱的分布 生物碱的分类生物碱的分类 生物碱的性质生物碱的性质 生物碱的提取和分离生物碱的提取和分离 生物碱的结构鉴定生物碱的结构鉴定 生物碱的提取分离实例生物碱的提取分离实例 2 4 3 1 3 3 3 5 6 3 7 一、生物碱概述一、生物碱概述 生物界中生物界中含含N有机化合物有机化合物 的总称。的总称。 1.多数由多数由C、H、 O、N组成。组成。 2. 多在环上，少数在环外。多在环上，少数在环外。 3. 大多具碱性，可与酸成盐。大多具碱性，可与酸成盐。 4. 多具显著的生理
2、活性。多具显著的生理活性。 （二）生物碱的特点：（二）生物碱的特点： （一）生物碱的含义（一）生物碱的含义 生物碱概述生物碱概述 生物碱的分布生物碱的分布 生物碱的分类生物碱的分类 生物碱的性质生物碱的性质 生物碱的提取和分离生物碱的提取和分离 生物碱的结构鉴定生物碱的结构鉴定 生物碱的提取分离实例生物碱的提取分离实例 2 4 3 1 3 3 3 5 6 3 7 第六章第六章 生物碱生物碱 主要分布于植物界主要分布于植物界，在动物中发现得很少在动物中发现得很少。 双子叶植物：双子叶植物：小檗科小檗科，毛茛科毛茛科，木兰科木兰科，防己科防己科， 罂粟科罂粟科， 芸香科芸香科 裸子植物：裸子植物：
3、 红豆杉属红豆杉属，松属松属，云杉属云杉属，三尖杉三尖杉 属属，麻黄属麻黄属 单子叶植物：单子叶植物：石蒜科石蒜科，百部科百部科，百合科百合科 （少数少数） 二、生物碱的分布二、生物碱的分布 动物界也有存在，但种类少。动物界也有存在，但种类少。 肾上腺素肾上腺素 蟾酥碱蟾酥碱 二、生物碱的分布二、生物碱的分布 蟾蜍毒汁中的色胺蟾蜍毒汁中的色胺 海绵中含溴的生物碱，海绵中含溴的生物碱， 具有很强的细胞毒作用具有很强的细胞毒作用 二、生物碱的分布二、生物碱的分布 生物碱概述生物碱概述 生物碱的分布生物碱的分布 生物碱的分类生物碱的分类 生物碱的性质生物碱的性质 生物碱的提取和分离生物碱的提取和分离
4、 生物碱的结构鉴定生物碱的结构鉴定 生物碱的提取分离实例生物碱的提取分离实例 2 4 3 1 3 3 3 5 6 3 7 第六章第六章 生物碱生物碱 按植物来源分按植物来源分 类类 如长春花生物如长春花生物 碱、石蒜生物碱、石蒜生物 碱等）碱等） 按生源结合化按生源结合化 学骨架分类学骨架分类 基于生物碱合基于生物碱合 成前体物的来成前体物的来 源源 按化学骨架分类（本教材选用）按化学骨架分类（本教材选用） 按含基核类型：如吲哚、喹啉等按含基核类型：如吲哚、喹啉等 按整个母核类型：如萜类、甾类等按整个母核类型：如萜类、甾类等 分类方法分类方法 三、生物碱的分类三、生物碱的分类 1.简单吡咯烷类
5、简单吡咯烷类 2.双稠吡咯烷类双稠吡咯烷类 3.吲哚里西定类吲哚里西定类 （一）吡咯烷类（一）吡咯烷类 红古豆碱红古豆碱(cuscohygrine) 野百合碱野百合碱(monocrotaline) 一叶萩碱一叶萩碱(securinine ) 三、生物碱的分类三、生物碱的分类 （二）哌啶类生物碱（二）哌啶类生物碱* 结构新颖的胆碱酯酶抑制剂结构新颖的胆碱酯酶抑制剂。最最 初被用于重症肌无力和小儿麻痹初被用于重症肌无力和小儿麻痹 症症，19961996年被成功开发为治疗老年被成功开发为治疗老 年性痴呆的新药年性痴呆的新药。 石杉碱甲石杉碱甲(huperzine A) 三、生物碱的分类三、生物碱的分
6、类 苦参碱苦参碱 氧化苦参碱氧化苦参碱 matrine oxymatrine 三、生物碱的分类三、生物碱的分类 （三）（三） 托品烷类生物碱托品烷类生物碱 NH3C R H O C O CH NH3C O H O C O CH NH3C O H O C O C OH OH OH OH NH3C R H O C O CH NH3C O H O C O CH NH3C O H O C O C OH OH OH OH NH3C R H O C O CH NH3C O H O C O CH NH3C O H O C O C OH OH OH OH 阿托品阿托品(atropine) R=H （dl） 莨
7、菪碱莨菪碱(hyoscyamine) R=H （l） 山莨菪碱山莨菪碱(anisodamine) R=OH 东莨菪碱东莨菪碱 (scopolamine) 樟柳碱樟柳碱 (anisodine) 三、生物碱的分类三、生物碱的分类 鉴别反应鉴别反应 (1) Vitali反应反应(针对莨菪酸部分针对莨菪酸部分) （深紫（深紫-暗红暗红-消失）消失） 紫色紫色 三、生物碱的分类三、生物碱的分类 (2) DDL反应反应 黄色黄色 三、生物碱的分类三、生物碱的分类 N H3CO H3CO OCH3 H3CO 猪毛菜碱猪毛菜碱( (salsoline) ) 罂粟碱（罂粟碱（papaverine） 1 2 苄基
8、异喹啉类（最多）苄基异喹啉类（最多） 简单异喹啉类简单异喹啉类 （四）异喹啉类生物碱（四）异喹啉类生物碱*（最大的一类）（最大的一类） 三、生物碱的分类三、生物碱的分类 粉防己碱（粉防己碱（tetrandrine） 3 双苄基异喹啉类双苄基异喹啉类 三、生物碱的分类三、生物碱的分类 4 阿扑芬类阿扑芬类 N H3CO HO CH3 CH3 HO H3CO N O O OCH3 OCH3 小檗碱（小檗碱（berberine） 轮环藤酚碱轮环藤酚碱 (cyclanoline) 5 原小檗碱原小檗碱 类类 木兰碱（木兰碱（magnoflorine) 三、生物碱的分类三、生物碱的分类 吐根碱吐根碱(e
9、metine) 7 吐根碱类吐根碱类 异喹啉环带苯骈喹啉啶环异喹啉环带苯骈喹啉啶环 6 普洛托品类普洛托品类 含羰基的小檗碱开环含羰基的小檗碱开环 延胡索丙素延胡索丙素(corydalis C) 三、生物碱的分类三、生物碱的分类 8 萘菲啶类萘菲啶类 血根碱血根碱 (sanguinarine) O O N O OCH3 吗啡吗啡(morphine) R=H 可待因可待因(codeine) R=CH3 9 吗啡类吗啡类 三、生物碱的分类三、生物碱的分类 奎宁（金鸡纳树皮中的抗疟有奎宁（金鸡纳树皮中的抗疟有 效成分，含量高达效成分，含量高达3） 奎尼丁奎尼丁 （五）喹啉类生物碱（五）喹啉类生物碱
10、三、生物碱的分类三、生物碱的分类 喜树碱及其类似物喜树碱及其类似物 喜树碱喜树碱(camptothecin) R=H 羟基喜树碱羟基喜树碱(hydroxycamptothecin) R=OH 三、生物碱的分类三、生物碱的分类 （六）吲哚生物碱（六）吲哚生物碱（较多，有千余种）（较多，有千余种） 长春碱长春碱 （vinblastine, VLB） R=CH3 长春新碱长春新碱 （vincristine, VCR）R=CHO 1. 长春长春碱和长春新碱碱和长春新碱 三、生物碱的分类三、生物碱的分类 2. 萝芙木生物碱萝芙木生物碱 利血平利血平 (reserpine) 三、生物碱的分类三、生物碱的分
11、类 美美登碱（登碱（maylasine ） （七）大环生物碱（七）大环生物碱 三、生物碱的分类三、生物碱的分类 （八）萜类生物碱（八）萜类生物碱 二萜生物碱二萜生物碱 关附甲素关附甲素( guanfu base A) 紫杉醇紫杉醇 (taxol) 三、生物碱的分类三、生物碱的分类 二萜生物碱二萜生物碱 乌头碱（乌头碱（aconitine） 三、生物碱的分类三、生物碱的分类 1. 代表化合物代表化合物麻黄碱、伪麻黄碱麻黄碱、伪麻黄碱 互为立体异构体，区别在于互为立体异构体，区别在于C1的构型不同。的构型不同。 麻黄碱麻黄碱 R=H, R=CH3 伪麻黄碱伪麻黄碱 (ephedrine) （pse
12、udoephedrine） （九）有机胺类生物碱（九）有机胺类生物碱 三、生物碱的分类三、生物碱的分类 2. 代表化合物代表化合物 秋水仙碱秋水仙碱 秋水仙碱秋水仙碱(colchicine) 秋水仙胺秋水仙胺(colchamine) 抑制有丝分裂，毒性大抑制有丝分裂，毒性大 与秋水仙碱作用相同，与秋水仙碱作用相同， 毒性为其毒性为其1/301/40。 三、生物碱的分类三、生物碱的分类 秋水仙酰胺秋水仙酰胺 (秋裂胺，秋裂胺，colchicinamide) 三、生物碱的分类三、生物碱的分类 （十）甾体生物碱（十）甾体生物碱 浙贝甲素浙贝甲素 三、生物碱的分类三、生物碱的分类 生物碱概述生物碱概述
13、 生物碱的分布生物碱的分布 生物碱的分类生物碱的分类 生物碱的性质生物碱的性质 生物碱的提取和分离生物碱的提取和分离 生物碱的结构鉴定生物碱的结构鉴定 生物碱的提取分离实例生物碱的提取分离实例 2 4 3 1 3 3 3 5 6 3 7 第六章第六章 生物碱生物碱 一、一、 生物碱的性状生物碱的性状 组成组成 多数含有多数含有C、H、O、N，少数含有，少数含有S、Cl 形态形态 多为结晶性固体，有些为非晶性粉末，少数为液多为结晶性固体，有些为非晶性粉末，少数为液 体体( (如烟碱、槟榔碱如烟碱、槟榔碱) ) 味道味道 多具苦味多具苦味( (盐酸小檗碱盐酸小檗碱) )，少数呈辛辣味，少数呈辛辣味
14、 颜色颜色 一般无色或白色；少数具有长链共轭体系的具有一般无色或白色；少数具有长链共轭体系的具有 一定颜色。如，小檗碱：黄色；小檗红碱：红色；一定颜色。如，小檗碱：黄色；小檗红碱：红色； 一叶萩碱：淡黄色一叶萩碱：淡黄色 挥发性与挥发性与 升华性升华性 少数液体及个别小分子生物碱具挥发性少数液体及个别小分子生物碱具挥发性( (麻黄碱麻黄碱) )， 少数具升华性少数具升华性( (咖啡因咖啡因) ) 四、生物碱的性质四、生物碱的性质 产生条件产生条件 具有手性碳原子或手性分子具有手性碳原子或手性分子 影响因素影响因素 A. 手性碳的构型手性碳的构型 B. 测定溶液测定溶液 C. pH 值值 D.
15、浓度浓度 研究意义研究意义 生理活性与旋光性密切相关。一般情况下，生理活性与旋光性密切相关。一般情况下， 左旋体的活性比右旋体活性强。如，左旋体的活性比右旋体活性强。如，L L- -莨莨 菪碱的散瞳作用比菪碱的散瞳作用比D D- -莨菪碱大莨菪碱大100100倍。倍。 二、二、 生物碱的旋光性生物碱的旋光性 四、生物碱的性质四、生物碱的性质 游离游离 生物碱生物碱 亲脂性亲脂性 叔胺碱和仲胺碱，溶于有机溶剂，溶于酸叔胺碱和仲胺碱，溶于有机溶剂，溶于酸 水水 亲水性亲水性 主要指季胺碱和某些含主要指季胺碱和某些含N-氧化物生物碱；氧化物生物碱； 液体或分子较小的生物碱亲脂又亲水。如液体或分子较小
16、的生物碱亲脂又亲水。如 东莨菪碱、氧化苦参碱、烟碱、麻黄碱。东莨菪碱、氧化苦参碱、烟碱、麻黄碱。 具特殊具特殊 官能团官能团 两性生物碱（吗啡、小檗胺、槟榔次碱）：两性生物碱（吗啡、小檗胺、槟榔次碱）： 可溶于酸水及碱水，可溶于酸水及碱水，pH89产生沉淀。产生沉淀。 内酯（或内酰胺）结构：类似一般叔胺碱，内酯（或内酰胺）结构：类似一般叔胺碱， 但在碱水中可以开环形成羧酸盐溶于水，但在碱水中可以开环形成羧酸盐溶于水， 加酸又复原。加酸又复原。 三、三、 生物碱的溶解性生物碱的溶解性 四、生物碱的性质四、生物碱的性质 生物生物 碱盐碱盐 一般易溶于水，可溶于醇一般易溶于水，可溶于醇 无机酸盐有机
17、酸盐；无机酸盐中含氧酸盐卤代无机酸盐有机酸盐；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酸盐；小分子有机酸盐大分子有机酸盐 溶解性溶解性 特殊的特殊的 化合物化合物 吗啡为酸性叔胺碱：难溶于氯仿、乙醚，可溶于水吗啡为酸性叔胺碱：难溶于氯仿、乙醚，可溶于水 石蒜碱叔胺碱：难溶于有机溶剂，溶于水石蒜碱叔胺碱：难溶于有机溶剂，溶于水 喜树碱：不溶于一般有机溶剂，而溶于酸性氯仿喜树碱：不溶于一般有机溶剂，而溶于酸性氯仿 高石蒜碱的盐酸盐：难溶于水，易溶于氯仿高石蒜碱的盐酸盐：难溶于水，易溶于氯仿 盐酸小檗碱、麻黄碱草酸盐：难溶于水盐酸小檗碱、麻黄碱草酸盐：难溶于水 四、生物碱的性质四、
18、生物碱的性质 生成不溶性盐类生成不溶性盐类: 硅钨酸、苦味酸、磷钼硅钨酸、苦味酸、磷钼 酸试剂等酸试剂等 生成疏松的配合物生成疏松的配合物: 碘碘-碘化钾试剂碘化钾试剂 生成不溶性加成物：生成不溶性加成物：碘化铋钾、碘化汞钾等碘化铋钾、碘化汞钾等 重金属盐类重金属盐类 沉淀试剂沉淀试剂 四、生物碱的检识四、生物碱的检识 1. 沉淀反应沉淀反应 与某些试剂生成难溶于水的复盐或配合物的反应。与某些试剂生成难溶于水的复盐或配合物的反应。 四、生物碱的性质四、生物碱的性质 试剂名称试剂名称 组成组成 反应特征反应特征 碘化物复盐类：碘化物复盐类： 碘碘-碘化钾试剂碘化钾试剂 KI I2 红棕色沉淀红棕
19、色沉淀 碘化汞钾试剂碘化汞钾试剂 K2HgI4 类白色沉淀类白色沉淀 碘化铋钾试剂碘化铋钾试剂 KBiI4 黄至橘红色沉淀黄至橘红色沉淀 重金属盐类：重金属盐类： 硅钨酸试剂硅钨酸试剂 SiO2 12WO3 nH2O 淡黄或灰白色沉淀淡黄或灰白色沉淀 磷钼酸试剂磷钼酸试剂 H3PO4 12MO3 2H2 O 白色或黄褐色沉淀白色或黄褐色沉淀 四、生物碱的性质四、生物碱的性质 试剂名称试剂名称 组成组成 反应特征反应特征 大分子酸类：大分子酸类： 苦味酸试剂苦味酸试剂 黄色结晶黄色结晶 苦酮酸试剂苦酮酸试剂 黄色结晶黄色结晶 其它：其它： 雷氏铵盐试剂雷氏铵盐试剂 NH4Cr(NH3)2(SCN
20、)4 红色沉淀或结晶红色沉淀或结晶 四、生物碱的性质四、生物碱的性质 1 2 3 4 个别生物个别生物 碱如碱如麻黄麻黄 碱、咖啡碱、咖啡 碱碱不反应不反应 多在多在酸性酸性 溶液溶液中反中反 应应，个别个别 在在中性条中性条 件件，如苦如苦 味酸味酸。 一般三种一般三种 以上的沉以上的沉 淀试剂均淀试剂均 有反应，有反应， 可判断为可判断为 阳性。阳性。 多糖、鞣多糖、鞣 质质等非生等非生 物碱也能物碱也能 反应，溶反应，溶 液需净化液需净化 处理处理 。 注意事项：注意事项： 四、生物碱的性质四、生物碱的性质 名称名称 组成组成 现象现象 Macquis试剂试剂 甲醛甲醛-浓硫酸浓硫酸 吗
21、啡吗啡紫红色紫红色 可待因可待因蓝色蓝色 Mandelin试剂试剂 钒酸铵钒酸铵-浓硫酸浓硫酸 吗啡吗啡棕色棕色 士的宁士的宁蓝紫色蓝紫色 奎宁奎宁淡橙色淡橙色 Frohde试剂试剂 钼酸钠钼酸钠-浓硫酸浓硫酸 利血平利血平黄黄蓝色蓝色 小檗碱小檗碱棕绿色棕绿色 2. 显色反应显色反应 某些试剂能与一些生物碱反应生成有颜色的溶液。某些试剂能与一些生物碱反应生成有颜色的溶液。 四、生物碱的性质四、生物碱的性质 薄层色谱薄层色谱 (TLC) 吸附剂：硅胶，氧化铝，活性炭，纤维素吸附剂：硅胶，氧化铝，活性炭，纤维素 移动相：各种溶剂系统移动相：各种溶剂系统 纸色谱纸色谱 (PC) 固定相：水、甲酰胺
22、或缓冲溶液固定相：水、甲酰胺或缓冲溶液 移动相：各种溶剂系统移动相：各种溶剂系统 高效液相色谱法高效液相色谱法(HPLC) 对结构相似的生物碱的分离检识可获得满意对结构相似的生物碱的分离检识可获得满意 的效果的效果 3.色谱检识色谱检识 1 2 3 四、生物碱的性质四、生物碱的性质 产生原因产生原因 N原子具有孤对电子，能接受质子或给出原子具有孤对电子，能接受质子或给出 电子而显碱性电子而显碱性 理论依据理论依据 表示方法表示方法 pKa 碱性大小与碱性大小与 pKa关系关系 pKa2为极弱碱，为极弱碱，pKa27为弱碱为弱碱 pKa711为中强碱，为中强碱，pKa11以上为强碱以上为强碱 碱
23、性基团碱性基团 pKa值顺序值顺序 胍基季胺碱胍基季胺碱N-烷杂环脂肪胺芳香烷杂环脂肪胺芳香 胺胺N-芳杂环酰胺芳杂环酰胺吡咯吡咯 五、生物碱的碱性五、生物碱的碱性 1. 共轭酸碱概念及强度表示共轭酸碱概念及强度表示 四、生物碱的性质四、生物碱的性质 杂化方式杂化方式 诱导效应诱导效应 共轭效应共轭效应 空间效应空间效应 氢键效应氢键效应 2. 碱性与分碱性与分 子结构的关系子结构的关系 四、生物碱的性质四、生物碱的性质 碱性碱性 类型类型 杂化杂化 举例举例 脂肪胺脂肪胺 脂氮环脂氮环 sp3 11.3 11.2 9.5 芳杂环芳杂环 sp2 0.4 5.17 4.94 5.14 氰基氰基
24、sp CN 四、生物碱的性质四、生物碱的性质 1）杂化方式）杂化方式 甲基甲基 苯环苯环 2）诱导效应）诱导效应 氨基氨基 其他烷基其他烷基 酰基酰基,双键双键 羟基羟基,醚氧醚氧 供电子基供电子基 吸电子基吸电子基 碱性碱性增强增强 碱性碱性减弱减弱 四、生物碱的性质四、生物碱的性质 苯胺型苯胺型 酰胺型酰胺型 烯胺型烯胺型 N原子上孤对电子形成原子上孤对电子形成p- 共轭时，碱性减弱共轭时，碱性减弱 四、生物碱的性质四、生物碱的性质 3）共轭效应）共轭效应 稀胺型特例：稀胺型特例：N原子原子,-位有双键可能转化为季铵位有双键可能转化为季铵 蛇根碱蛇根碱 （serpentine） pka 1
25、0.8 四、生物碱的性质四、生物碱的性质 pka 8.2 pka 5.6 pka 3.8 strychnine pseudostrychnine neostrychnine N: 处在桥头，为刚性结构，不发生未共用电子对处在桥头，为刚性结构，不发生未共用电子对 的转移，故不形成季铵碱。的转移，故不形成季铵碱。 四、生物碱的性质四、生物碱的性质 4）空间效应）空间效应 生物碱的共轭酸盐若能生成稳定的分子内氢键（生物碱的共轭酸盐若能生成稳定的分子内氢键（ 与含氧基团），则碱性增强。与含氧基团），则碱性增强。 和钩藤碱和钩藤碱 pka 6.32 异和钩藤碱异和钩藤碱 pka 5.20 四、生物碱的性
26、质四、生物碱的性质 5）氢键效应）氢键效应 生物碱概述生物碱概述 生物碱的分布生物碱的分布 生物碱的分类生物碱的分类 生物碱的性质生物碱的性质 生物碱的提取和分离生物碱的提取和分离 生物碱的结构鉴定生物碱的结构鉴定 生物碱的提取分离实例生物碱的提取分离实例 2 4 3 1 3 3 3 5 6 3 7 第六章第六章 生物碱生物碱 药材粉末（生物碱盐形式）药材粉末（生物碱盐形式） 湿润粉末湿润粉末 提取液提取液 有机溶剂部分有机溶剂部分 稀酸部分稀酸部分 少量碱性水湿润少量碱性水湿润 非极性溶剂提取多次非极性溶剂提取多次 CH2Cl2,CHCl3,Et2O 稀酸水稀酸水 1.非极性有机溶剂提取法非
27、极性有机溶剂提取法 （一）生物碱的提取（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 稀酸部分稀酸部分 稀酸部分稀酸部分 乙醚乙醚,CHCl3部分部分 乙醚部分乙醚部分 CHCl3部分部分 水溶液部分水溶液部分 总碱总碱1 过滤后用乙醚过滤后用乙醚,CHCl3分别去杂分别去杂 加加1%氨水碱化，氨水碱化， 乙醚乙醚,CHCl3提取提取 水洗水洗,干燥干燥 回收乙醚回收乙醚 总碱总碱2 水洗水洗,干燥干燥 回收回收 CHCl3 五、生物碱的提取分离五、生物碱的提取分离 若生物碱为弱碱若生物碱为弱碱, ,多以游离碱存在多以游离碱存在, ,则处理方法稍则处理方法稍 有不同有不同: :
28、药材粉末（游离弱生物碱）药材粉末（游离弱生物碱） 生药残渣生药残渣 乙醚或氯仿提取部分乙醚或氯仿提取部分 酸水部分酸水部分 酸水提取多次酸水提取多次 少量水湿润少量水湿润 乙醚或氯仿提取多次乙醚或氯仿提取多次 五、生物碱的提取分离五、生物碱的提取分离 酸水部分酸水部分 水部分水部分 CHCl3部分部分 碱化，碱化，CHCl3提取多次提取多次 过滤后用乙醚，过滤后用乙醚， CHCl3分别去杂分别去杂 稀酸部分稀酸部分 乙醚或乙醚或CHCl3部分部分 弱碱性生物碱总碱弱碱性生物碱总碱 干燥，回收乙干燥，回收乙 醚或醚或CHCl3 五、生物碱的提取分离五、生物碱的提取分离 2. 极性有机溶剂提取极性
29、有机溶剂提取 用此法时，若有水溶性生物碱存在于水液中，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。可用丁醇或戊醇直接萃取。 五、生物碱的提取分离五、生物碱的提取分离 药材粉末药材粉末 生药残渣生药残渣 乙醇液部分乙醇液部分 60%-80%乙醇乙醇 室温或回流提取室温或回流提取 胶质残渣胶质残渣 稀酸液稀酸液 残渣残渣 乙醚部分乙醚部分 氯仿部分氯仿部分 水溶液部分水溶液部分 总碱总碱1 总碱总碱2 总碱总碱3 水洗水洗,干燥干燥,回收回收 水洗水洗,干燥干燥,回收回收 丁醇提取丁醇提取,蒸干蒸干 碱化，分别用碱化，分别用 乙醚氯仿提取乙醚氯仿提取 2%稀酸提取多次稀酸提取
30、多次 3.3.水或酸水提取后水或酸水提取后+ +强强( (弱弱) )酸型阳离子树脂法酸型阳离子树脂法: : 药材粉末药材粉末 药材残渣药材残渣 提取液部分提取液部分 树脂部分树脂部分 水冲洗液水冲洗液 稀氨水部分稀氨水部分 生物碱总碱生物碱总碱 浓缩浓缩 稀氨水洗脱稀氨水洗脱 通过阳离子通过阳离子 树脂用水冲树脂用水冲 水，或水，或0.5%-1%硫酸或硫酸或 乙酸室温或回流提取多次乙酸室温或回流提取多次 五、生物碱的提取分离五、生物碱的提取分离 药材粉末药材粉末 药材残渣药材残渣 稀酸水部分稀酸水部分 溶液溶液+沉淀沉淀 沉淀沉淀 丙酮液丙酮液 稀酸水提取多次稀酸水提取多次 雷氏铵盐或雷氏铵盐
31、或 磷酸盐、硅酸盐等磷酸盐、硅酸盐等 过滤过滤 母液母液 丙酮溶解丙酮溶解 4.4.酸水提取液酸水提取液+ +雷氏铵盐等沉淀法雷氏铵盐等沉淀法: : 五、生物碱的提取分离五、生物碱的提取分离 溶液溶液+硫酸铜沉淀硫酸铜沉淀 滤液滤液 残渣残渣 乙醇液乙醇液 滤液滤液 丙酮液丙酮液(析晶析晶) 母液母液 粗晶粗晶 总碱总碱 甲醇重结晶甲醇重结晶 浓缩加丙酮浓缩加丙酮 浓缩过滤浓缩过滤 乙醇提乙醇提 过滤，加过滤，加BaCl2 滤除滤除Ag+ 加入饱和硫酸银加入饱和硫酸银 过滤过滤 五、生物碱的提取分离五、生物碱的提取分离 大孔树脂法大孔树脂法: 苯乙烯型或苯乙烯型或2-甲丙烯酸酯型的大孔吸附树脂
32、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 生物碱水溶液上柱生物碱水溶液上柱, 适当的溶剂适当的溶剂(含水醇，醇，含水醇，醇， 丙酮等丙酮等)洗脱。洗脱。 水蒸气蒸馏法：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其他提取生物碱的方法: 五、生物碱的提取分离五、生物碱的提取分离 1 2 分步结晶法：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利用生物碱在不同溶剂中析晶速度快慢来纯化 溶剂溶剂:乙醇、丙酮、甲醇等乙醇、丙酮、甲醇等 分离到的较纯晶
33、体可以重结晶进一步纯化。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）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。酸，过氯酸，苦味酸盐最易结晶。 （二）生物碱分离纯化方法（二）生物碱分离纯化方法 五、生物碱的提取分离五、生物碱的提取分离 仲胺生物碱仲胺生物碱 + 叔胺生物碱叔胺生物碱 仲胺衍生物仲胺衍生物 + 叔胺叔胺 仲胺衍生物仲胺衍生物 叔胺生物碱叔胺生物碱 仲胺生物碱仲胺生物碱 加氯甲酸乙酯反应加氯甲酸乙酯反应 分离分离 分解分解 仲胺，叔胺生物碱分离：仲胺，叔胺生
34、物碱分离： 五、生物碱的提取分离五、生物碱的提取分离 酚性生物碱酚性生物碱 + 非酚性生物碱非酚性生物碱 酚性生物碱盐酚性生物碱盐 + 非酚性生物碱非酚性生物碱 酚性生物碱酚性生物碱 盐盐 非酚性生物碱非酚性生物碱 酚性生物碱酚性生物碱 强碱液强碱液 萃取法分离萃取法分离 H+ 酚性、非酚性生物碱的分离：酚性、非酚性生物碱的分离： 五、生物碱的提取分离五、生物碱的提取分离 方法方法1, 1, 混合生物碱混合生物碱 溶于酸水中溶于酸水中 逐步加碱逐步加碱(氨水等氨水等)每调一每调一 次次pH (pH由低至高由低至高)，用，用 有机溶剂萃取一次有机溶剂萃取一次. 生物碱由弱至强依次被分离生物碱由弱
35、至强依次被分离 梯 度 萃 取 方 法 梯 度 萃 取 方 法 pH 3. 在不同的在不同的pH值下萃取法值下萃取法 五、生物碱的提取分离五、生物碱的提取分离 方法方法2,2,混合生物碱混合生物碱 溶于氯仿中溶于氯仿中 逐步加酸性缓冲液逐步加酸性缓冲液(PH(PH 由高至低由高至低) ) 生物碱依盐的形式由强至弱被依次分离生物碱依盐的形式由强至弱被依次分离 梯 度 萃 取 方 法 梯 度 萃 取 方 法 pH 五、生物碱的提取分离五、生物碱的提取分离 4. 液体液体生物碱混合物的分馏分离法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液体生物碱混合物可进行分馏分离。如如 毒芹毒芹(C
36、onium maculatum)中的毒芹碱中的毒芹碱，羟基毒芹碱；羟基毒芹碱； 毒芹碱毒芹碱 (coniine) 羟基毒芹碱羟基毒芹碱(Conhydrin) (m.p. 166-167) (m.p. 116) 五、生物碱的提取分离五、生物碱的提取分离 石榴皮碱石榴皮碱 异石榴皮碱异石榴皮碱 甲基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) 石榴皮石榴皮(Punica granatum L.)中的石榴皮碱、异石中的石榴皮碱、异石 榴皮碱和甲基异石榴皮碱。
37、榴皮碱和甲基异石榴皮碱。 5. 层析法：层析法：Al2O3(中性，碱性中性，碱性)，硅胶，硅胶 五、生物碱的提取分离五、生物碱的提取分离 N OCH3 OCH3 O O N OCH3 OCH3 H3CO H3CO N N H3C CH3 OCH3 OCH3 H3CO OH O O 提取分离举例提取分离举例 N OCH3 OCH3 O O N OCH3 OCH3 H3CO H3CO N N H3C CH3 OCH3 OCH3 H3CO OH O O N OCH3 OCH3 O O N OCH3 OCH3 H3CO H3CO N N H3C CH3 OCH3 OCH3 H3CO OH O O 1
38、2 3 五、生物碱的提取分离五、生物碱的提取分离 NH4OH碱化碱化PH=9，氯仿萃取，氯仿萃取 碱水层碱水层 氯仿层氯仿层 碱水层碱水层 n-BuOH层 层 n-BuOH萃取萃取 NaOH萃取萃取 氯仿层氯仿层 碱水层碱水层 NH4Cl, 氯仿萃取氯仿萃取 氯仿层氯仿层 碱水层碱水层 （戊戊） （甲甲） （乙乙） （丁丁） （丙丙） 1、2、3的酸水提取液的酸水提取液 五、生物碱的提取分离五、生物碱的提取分离 生物碱概述生物碱概述 生物碱的分布生物碱的分布 生物碱的分类生物碱的分类 生物碱的性质生物碱的性质 生物碱的提取和分离生物碱的提取和分离 生物碱的结构鉴定生物碱的结构鉴定 生物碱的提取
39、分离实例生物碱的提取分离实例 2 4 3 1 3 3 3 5 6 3 7 第六章第六章 生物碱生物碱 1. Hofmann降解反应降解反应 最为重要的最为重要的C-N键裂解反应，必要条件是键裂解反应，必要条件是氮原子氮原子 的的-位应有质子位应有质子。 多用波谱法结合化学法进行多用波谱法结合化学法进行 一、化学方法一、化学方法 季铵碱季铵碱 非季铵碱非季铵碱 碘甲烷和氧化银进行彻底甲基化碘甲烷和氧化银进行彻底甲基化 加热分解加热分解 双键化合物，胺双键化合物，胺 六、生物碱的结构鉴定六、生物碱的结构鉴定 Hofmann反应每次只能使一个反应每次只能使一个C-N键断裂键断裂 六、生物碱的结构鉴定
40、六、生物碱的结构鉴定 1）直链化合物直链化合物 六、生物碱的结构鉴定六、生物碱的结构鉴定 2）N原子两价连在环上原子两价连在环上 六、生物碱的结构鉴定六、生物碱的结构鉴定 3） N原子三价均连在环上原子三价均连在环上 六、生物碱的结构鉴定六、生物碱的结构鉴定 . Emde降解反应（无降解反应（无位位H ） Emde降解改进了降解改进了Hofmann降解反应，把季降解反应，把季 胺生物碱的碘化物用胺生物碱的碘化物用Na-Hg齐等还原，是齐等还原，是C-N键键 断裂而降解。断裂而降解。 六、生物碱的结构鉴定六、生物碱的结构鉴定 六、生物碱的结构鉴定六、生物碱的结构鉴定 二、二、波谱法波谱法(包括包
41、括UV，IR，NMR，MS等等) 1. UV法法 生色团（生色团（羰基、双键、苯基和硝基等羰基、双键、苯基和硝基等）在生物碱的）在生物碱的 整体结构中时，整体结构中时，UV可以反映其骨架类型特征。可以反映其骨架类型特征。 (1) 生色团在整体结构中生色团在整体结构中 如：如： UV(CH3OH) 247 (4.26) 267 (4.19) 309 (3.78) 349 (3.81) 400 (3.81) 氧化劳瑞林氧化劳瑞林 六、生物碱的结构鉴定六、生物碱的结构鉴定 如：如： 其他如：吡啶类、吖啶酮类、小檗碱类等。其他如：吡啶类、吖啶酮类、小檗碱类等。 UV(CH3OH) 230 (3700)
42、 270 (3600) 314 (2750) UV(CH3OH) 230 (sh) 300-315 (2sh) 喹啉类喹啉类 吲哚类吲哚类 六、生物碱的结构鉴定六、生物碱的结构鉴定 (2) 单生色团接在主体结构中：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。碱类、三尖杉碱类等。 UV(CH3OH) 230 282-289 UV(CH3OH) 230 282-290 阿托品阿托品 四氢原小檗碱类四氢原小檗碱类 六、生物碱的结构鉴定六、生物碱的结构鉴定 (3) 双生色团接在主体结构中，如：双生色
43、团接在主体结构中，如： UV(CH3OH) 215 228-235 取代苯取代苯-二烯酮二烯酮 UV(CH3OH) 228-232 278 311-322 取代苯取代苯-萘类萘类 前莲碱前莲碱 二氢血根碱二氢血根碱 六、生物碱的结构鉴定六、生物碱的结构鉴定 2. IR 法法 IR法在生物碱结构测定中作用有限。其中，羰基法在生物碱结构测定中作用有限。其中，羰基 基团的基团的IR图谱和图谱和Bohlmann带吸收峰较为常用。带吸收峰较为常用。 (1) C=O ： C=O 1661-1658cm-1 六、生物碱的结构鉴定六、生物碱的结构鉴定 (2) Bohlmann吸收带吸收带 N上的孤对电子上的孤
44、对电子与与两个邻位两个邻位C C上的上的H H成成反式双竖键反式双竖键关关 系时，在系时，在2800-2700cm-1区域出现两个以上区域出现两个以上CH峰。峰。 如：如： 表别育亨烷表别育亨烷 3-H， 20-H 伪育亨烷伪育亨烷 3-H， 20-H 别育亨烷别育亨烷 3-H， 20-H 正育亨烷正育亨烷 3-H， 20-H 正、别育亨烷有正、别育亨烷有Bohlmann吸收峰吸收峰 六、生物碱的结构鉴定六、生物碱的结构鉴定 3. MS 法法 此法在生物碱结构测定中多有应用。此法在生物碱结构测定中多有应用。 (1) 母核稳定或由于取代基或边链裂解产生特征离子。母核稳定或由于取代基或边链裂解产生
45、特征离子。 主体或整体由芳香结构组成，如：主体或整体由芳香结构组成，如：4喹酮、吖喹酮、吖 啶酮、喹啉去氢阿朴菲等类：啶酮、喹啉去氢阿朴菲等类： M - R+ 六、生物碱的结构鉴定六、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，分取代氨基甾体、秋水仙碱、苦参碱等环系多，分 子结构紧密的：子结构紧密的： (2) 以以N原子为中心的原子为中心的裂解（涉及骨架裂解）裂解（涉及骨架裂解）, 生成生成 的含的含N部分多为基峰或强峰，如金鸡宁、托品、石松部分多为基峰或强峰，如金鸡宁、托品、石松 碱等类生物碱。碱等类生物碱。 m/e 332(M-15) m/e 72 (100%) -CH3 六
46、、生物碱的结构鉴定六、生物碱的结构鉴定 浙贝甲素浙贝甲素 m/e 112(100%) 金鸡宁金鸡宁 m/e 153 m/e 136(100%) 六、生物碱的结构鉴定六、生物碱的结构鉴定 (3) RDA裂解：裂解： 文卡明文卡明 RDA 裂解裂解 m/e 124(100%) 六、生物碱的结构鉴定六、生物碱的结构鉴定 (4) 苄基裂解：苄基裂解： 多为基峰多为基峰 六、生物碱的结构鉴定六、生物碱的结构鉴定 1H-NMR 提供提供、J值、积分值、积分 比、裂分图形比、裂分图形 判断判断H的化学环境的化学环境 、个数及空间位置、个数及空间位置 推测结构的骨架推测结构的骨架 类型和立体构型类型和立体构型 提供提供C的个数，的个数， 峰值大小峰值大小 13C-NMR 4. NMR 法法 六、生物碱的结构鉴定六、生物碱的结构鉴定 表别育亨烷表别育亨烷 3-H， 20-H 伪育亨烷伪育亨烷 3-H， 20-H 别育亨烷别育亨烷 3-H， 20-H 正育亨烷正育亨烷 3-H， 20-H 13
