1、天然药化医学宣教天然药化医学宣教第一节第一节 生物碱概述生物碱概述 生物碱的定义生物碱的定义 来源于生物界（主要是植物界）的呈碱性的含负氧化态氮原子来源于生物界（主要是植物界）的呈碱性的含负氧化态氮原子的有机化合物的有机化合物是植物在长期的生态环境适应过程中为抵御动物、微生物、病是植物在长期的生态环境适应过程中为抵御动物、微生物、病毒及其它植物的攻击而形成的一大类次生代谢产物毒及其它植物的攻击而形成的一大类次生代谢产物具有庞杂的结构类型具有庞杂的结构类型,大多数有较复杂的环状结构，氮原子结合大多数有较复杂的环状结构，氮原子结合在环内在环内大都具有特殊而显著的生理活性大都具有特殊而显著的生理活性
2、生物体内普遍存在在的含氮有机化合物，氨基酸、蛋白质、核生物体内普遍存在在的含氮有机化合物，氨基酸、蛋白质、核酸、卟啉及某些含氮维生素除外酸、卟啉及某些含氮维生素除外低分子胺类：甲胺、乙胺除外低分子胺类：甲胺、乙胺除外2天然药化医学宣教生物碱主要分布于植物界，绝大多数存在于高等植物的生物碱主要分布于植物界，绝大多数存在于高等植物的双子叶植物中，已知存在于双子叶植物中，已知存在于5050多个科的多个科的120120多个属中。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、子）、罂粟科（罂粟、
3、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、苦豆莨菪）防己科（汉防己、北豆根）、豆科（苦参、苦豆子）等。子）等。单子叶植物也有少数科属含生物碱，如石蒜科、百合科、单子叶植物也有少数科属含生物碱，如石蒜科、百合科、兰科等，百合科中较重要的如贝母属。兰科等，百合科中较重要的如贝母属。少数裸子植物如麻黄科、红豆杉科、三尖杉科也存在生少数裸子植物如麻黄科、红豆杉科、三尖杉科也存在生物碱。物碱。生物碱的分布特点生物碱的分布特点3天然药化医学宣教生物碱的存在形式生物碱的存在形式多数与酸结合成盐的形式存在（以有机酸盐为主，少多数与酸结合成盐的形式存在（以有机酸盐为主，少数为无机
4、酸盐，如数为无机酸盐，如盐酸小檗碱、硫酸吗啡等盐酸小檗碱、硫酸吗啡等）；）；少数以游离形式存在（主要是一些碱性极弱的生物碱，少数以游离形式存在（主要是一些碱性极弱的生物碱，如酰胺类生物碱）；如酰胺类生物碱）；其他尚有以酯（吲哚类生物碱）、苷及其他尚有以酯（吲哚类生物碱）、苷及NO化合物化合物的形式存在（乌头碱、氧化苦参碱）的形式存在（乌头碱、氧化苦参碱）4天然药化医学宣教第二节第二节 生物碱的结构和分类生物碱的结构和分类 基本元素组成为基本元素组成为C C、H H、N,N,绝大多数含绝大多数含O O元素，极元素，极少数含少数含ClCl、S S等元素等元素化学结构分类：化学结构分类：1 1 杂环
5、衍生物杂环衍生物：氮原子处于杂环上：氮原子处于杂环上2 2 有机胺类有机胺类：氮原子不处于杂环结构上：氮原子不处于杂环结构上3 3 肽类生物碱：结构中含有两个以上的酰胺基，且肽类生物碱：结构中含有两个以上的酰胺基，且大多属于大环结构，不同于生物体内的肽类成分，大多属于大环结构，不同于生物体内的肽类成分，组成的氨基酸多是不常见的氨基酸。组成的氨基酸多是不常见的氨基酸。5天然药化医学宣教（一）杂环衍生物（一）杂环衍生物1.吡咯衍生物吡咯衍生物（1）简单的吡咯衍生物）简单的吡咯衍生物NHNH吡咯四氢吡咯NNOMeMe红古豆碱红古豆碱红古豆苦杏仁酸酯红古豆苦杏仁酸酯6天然药化医学宣教（2 2）吡咯里西
6、啶衍生物）吡咯里西啶衍生物NOONMeMeMeHOHOHOO吡咯里西啶吡咯里西啶野百合碱（抗癌活性）野百合碱（抗癌活性）7天然药化医学宣教（3 3）吲哚里西啶衍生物）吲哚里西啶衍生物吲哚里西啶吲哚里西啶一叶萩碱一叶萩碱NNOO8天然药化医学宣教2.吡啶（吡啶（pyridine)衍生物衍生物(1)(1)简单吡啶类简单吡啶类NN吡啶吡啶蓖麻碱蓖麻碱9天然药化医学宣教（2 2）喹诺里西啶类）喹诺里西啶类N喹诺里西啶喹诺里西啶羽扇豆碱羽扇豆碱NHCH2OH氧化苦参碱氧化苦参碱10天然药化医学宣教3.3.莨菪烷衍生物莨菪烷衍生物莨菪烷是吡咯啶和哌啶骈合而成的杂环莨菪烷是吡咯啶和哌啶骈合而成的杂环NCH3
7、HHNCH3HHNCH3HH莨菪烷11天然药化医学宣教（1）颠茄生物碱）颠茄生物碱CHCH2OHN CH3HOCOCHCH2OHNCH3HOCOOHCHCH2OHNCH3HOCOO莨菪碱（阿托品）山莨菪碱anisodamine东莨菪碱scopolamineOCONCH3CHCH2OH123456712天然药化医学宣教（2 2）古柯生物碱）古柯生物碱古柯碱古柯碱（cocaine，可卡因），可卡因）13天然药化医学宣教4.喹啉衍生物喹啉衍生物N12345678喹 啉NNOOOOH喜树碱喜树碱14天然药化医学宣教5.异喹啉衍生物一类很重要的生物碱，数量多、结构复杂，主要类型如下：（1）1-苯甲基异喹
8、啉型异喹啉异喹啉NNNOMeMeOMeOMeO罂粟碱罂粟碱1-苄基异喹啉苄基异喹啉15天然药化医学宣教（2）双苯甲基异喹啉型NMeOMeOMeOMeHNHOMeOMeOMeMeOMeO厚果唐松草碱thalicarpine16天然药化医学宣教（3）原小檗碱型NOOOMeOMeOHMeONOMeOMe+OH-+OH-小檗碱（黄连素）berberine药根碱jatrorrhizine原小檗碱原小檗碱NABCD17天然药化医学宣教(4)阿朴啡型NMeNHCH3OOHCH3O阿朴啡aporphine土藤碱tuduranine18天然药化医学宣教（5）吗啡烷型OHONCH3OHNCH3OOHMeOOMe吗
9、啡碱morphine青藤碱sinomenineNCH3吗啡烷吗啡烷19天然药化医学宣教6.菲啶衍生物也属于异喹啉衍生物，较重要的是：（1）苯骈菲啶类（2）吡咯骈菲啶类NOOOO+MeOH-血根碱血根碱NOOOHOH石蒜碱石蒜碱20天然药化医学宣教7.吖啶酮衍生物NOHN12345678910吖啶NOMeOOMe山油柑碱acronycine吖啶酮吖啶酮21天然药化医学宣教8.吲哚衍生物 数量较多NH1234567吲哚NHNHCONHMeMeCH2OH麦角新碱ergonovineergometrine22天然药化医学宣教NNOMeOCOOMeOMeOMeHH3OOCOMeHHH利血平利血平23天然
10、药化医学宣教双分子单萜吲哚分子间缩合而成长春新碱长春碱R=CHOR=CH3NNRHOHCOOMeOAcMeOOHCOOMe24天然药化医学宣教9.咪唑衍生物咪唑衍生物 种类不多种类不多NNHONNOCH3CH3咪唑咪唑毛果芸香碱（匹鲁卡品）毛果芸香碱（匹鲁卡品）25天然药化医学宣教10.喹唑酮衍生物 喹唑喹唑常山碱常山碱26天然药化医学宣教11.嘌呤衍生物香菇嘌呤香菇嘌呤27天然药化医学宣教12.甾类生物碱 天然甾体的含氮简单衍生物，与萜类生物碱统天然甾体的含氮简单衍生物，与萜类生物碱统称为伪生物碱称为伪生物碱NHHOHHHHHHOHHOHH浙贝甲素（川母碱）verticine28天然药化医学
11、宣教13.萜类生物碱MeNHHHHoO关附甲素（guanfu base A）NOHHOAcOOAc石斛碱石斛碱29天然药化医学宣教乌头碱乌头碱30天然药化医学宣教14.大环生物碱美登碱美登碱31天然药化医学宣教15.其他类生物碱川芎嗪川芎嗪32天然药化医学宣教（二）有机胺类生物碱CHCHOHCH3NHCH3CHCHOHCH3NHCH3麻黄碱伪麻黄碱(1R,2S)(1S,2S)ephedrinepseudoephedrine33天然药化医学宣教常见氮杂环类生物碱基本母核类型：常见氮杂环类生物碱基本母核类型：NHNHNNHNNNH吡咯吡咯 四氢吡咯四氢吡咯 咪唑咪唑 吡咯里西啶吡咯里西啶 吲哚里西
12、啶吲哚里西啶 吲哚吲哚 34天然药化医学宣教NHNNNNHHCH3NNNNNH哌啶哌啶 吡啶吡啶 吡嗪吡嗪 莨菪烷莨菪烷 喹喏里西啶喹喏里西啶 嘌呤类嘌呤类 35天然药化医学宣教NNNONN噻嗪类噻嗪类 吖啶酮类吖啶酮类 喹啉喹啉 异喹啉异喹啉 36天然药化医学宣教NNCH3NN吗啡烷类吗啡烷类 苄基异喹啉苄基异喹啉 原小檗碱型原小檗碱型 小檗碱型小檗碱型 37天然药化医学宣教NHNNHHCH3吡咯吡咯 莨菪烷莨菪烷 吡咯里西啶吡咯里西啶 COOHNH2NH2鸟氨酸38天然药化医学宣教COOHNH2NH2NNHN赖氨酸蒎啶蒎啶 吲哚里西啶吲哚里西啶 喹喏里西啶喹喏里西啶 39天然药化医学宣教C
13、OOHNH2NNO邻氨基苯甲酸喹啉喹啉 吖啶酮类吖啶酮类 40天然药化医学宣教NH2COOHNRRNH2NRNRNNRONR苯丙氨酸苯丙氨酸苯丙胺类苯丙胺类四氢异喹啉类四氢异喹啉类苄基四氢异喹啉类苄基四氢异喹啉类苯乙基四氢异喹啉类苯乙基四氢异喹啉类苄基苯乙胺类苄基苯乙胺类吐根碱类吐根碱类NH2COOHHO酪氨酸酪氨酸41天然药化医学宣教NCH2CHCOOHNH2苯丙氨酸N吲哚类吲哚类42天然药化医学宣教第三节第三节 生物碱的理化性质生物碱的理化性质一性状一性状 1.1.形态：多呈结晶形固体，有一定熔点：形态：多呈结晶形固体，有一定熔点：有的呈液态（小分子、无氧或氧呈酯键有的呈液态（小分子、无氧
14、或氧呈酯键-烟烟碱、槟榔碱）碱、槟榔碱）个别小分子固体生物碱有挥发性个别小分子固体生物碱有挥发性-麻黄碱麻黄碱升华性升华性 -咖啡因咖啡因 、川芎嗪、川芎嗪43天然药化医学宣教颜色：大多无色；颜色：大多无色；小檗碱呈黄色、具黄绿色小檗碱呈黄色、具黄绿色荧光；血根碱呈红色（共轭体系）。荧光；血根碱呈红色（共轭体系）。味道：苦；个别具甜味（甜菜碱）。味道：苦；个别具甜味（甜菜碱）。二二.旋光性旋光性大多有旋光（不对称碳原子或不对称中心），且多呈左大多有旋光（不对称碳原子或不对称中心），且多呈左旋，旋，条件改变有的产生变旋现象。条件改变有的产生变旋现象。如：烟碱 中性溶液左旋光性 酸性溶液右旋光性
15、多数左旋体呈显著生理活性。44天然药化医学宣教三.溶解度溶解度（1）绝大多数仲胺和叔胺生物碱的游离碱具亲脂性；（2）季铵生物碱具亲水性；（3）绝大多数生物碱盐具亲水性；（4）具酚羟基、羧基等酸性基团的生物碱具酸碱两性，既能溶于酸水溶液，又能溶于碱水溶液；（5）具内酯基的生物碱，遇碱水开环成盐而溶解，遇酸又闭环而析出；45天然药化医学宣教(6)生物碱成盐后多易溶于水，不溶或难溶有机溶剂。含氧酸盐的水溶性往往较大；与大分子有机酸所形成的盐水溶性差；与小分子有机酸或无机酸成盐水溶性较好；某些生物碱盐具有特殊的溶解性质：如高石蒜碱的盐酸盐不溶于水，而溶于氯仿，盐酸小檗碱难溶于水。氧化苦参碱含氮氧配位键
16、，与生物碱盐类颇相似，在水中的溶解度比苦参碱大46天然药化医学宣教 四、碱性四、碱性 1.碱性的来源及强度表示碱性的来源及强度表示N:N:H+H+生物碱生物碱盐=14-14=10lgKa+-lgKbPKa+PKb=-2H OH OH=KbKa+BH BH Ka=2-+H OBBH OH Kb=2-H O+B=BH +OH +BH =B+H 47天然药化医学宣教 碱性越强，其Kb越大，PKb越小，其共轭酸Pka越大；即Pka越大，碱性越强；Pka12 强碱；胍基季胺碱脂肪胺基芳杂环(吡啶)酰胺基48天然药化医学宣教 2.影响碱性强弱的因素影响碱性强弱的因素（1）N的杂化方式N-NCCNSP3 (
17、)SP2 ()SP()pKa 10 5 6 0 1NNH吡啶胡椒啶pka=5.2(SP2)pka=11.2(SP3)49天然药化医学宣教(2)诱导效应（通过碳链传递）(a)供电性基团取代，碱性增强；如：二甲胺(Pka10.70)甲胺(Pka10.64)氨(Pka9.75)50天然药化医学宣教托哌可卡因9.88PKa=8.31cocaineNMeOCOBzNMeCOOMeOCOBzPKa=6.4PKa=8.4石蒜碱二氢石蒜碱NOHHOHHOONOHHOHHOO51天然药化医学宣教NCH3HCOOCH3OCON CH3HOCO可卡因托哌可卡因pKa=8.31pKa=9.8852天然药化医学宣教（3
18、）诱导-场效应:生物碱分子中同时含有两个氮原子时，第一个氮原子质子化后产生一个强的吸电基团+NHR2，此时对第二个氮原子产生两种降低其碱性的作用：诱导和场效应。诱导效应通过碳链传递。场效应通过空间直接作用，又称为直接效应。53天然药化医学宣教0.89PKa=PKa=8.1吐根碱金雀花碱NNNNOMeOMeOMeMeOHHH54天然药化医学宣教(3)共轭效应：形成p-共轭，通常碱性较弱。苯胺型、酰胺型、烯胺型PKa2=7.88PKa1=1.76N2MeN1MeMeHNCOO毒扁豆碱55天然药化医学宣教NCOR.酰胺结构OONONNONNMeMeOMe胡椒碱咖啡因（pKa=1.22）（pKa=1.
19、42）酰胺型酰胺型 56天然药化医学宣教 在一些生物碱分子中存在的烯胺结构，有时是使生物碱碱在一些生物碱分子中存在的烯胺结构，有时是使生物碱碱性增加，这是因为这类烯胺结构通常含有下列平衡：性增加，这是因为这类烯胺结构通常含有下列平衡：当当A中中R1和和R2为烷基时是叔烯胺，为烷基时是叔烯胺，R1或或R2中有一个为中有一个为H时，时，为仲烯胺，为仲烯胺，B为为A的共轭酸。仲烯胺的共轭酸不稳定，而叔的共轭酸。仲烯胺的共轭酸不稳定，而叔烯胺的共轭酸稳定，平衡向共轭酸方向进行，形成季铵，烯胺的共轭酸稳定，平衡向共轭酸方向进行，形成季铵，碱性强。碱性强。烯胺型烯胺型57天然药化医学宣教CNH2NHNH2
20、 胍胍（pKa13.6）胍基型：胍基型：供电基和氮原子上未共享电子对共轭，碱性增强（共轭供电基和氮原子上未共享电子对共轭，碱性增强（共轭酸的高度共振稳定性酸的高度共振稳定性,使共轭酸稳定，使共轭酸稳定，Ka小，则小，则pKa大，大，碱性强）。碱性强）。58天然药化医学宣教(4)空间效应PKa=9.30PKa=9.56COHCCH3HNCH3HCH3Methyl-EphedrineCOHCCH3HNHCH3HEphedrine(t)PKa=2.93PKa=4.81NMeMeC4H9PKa=5.15PKa=4.39NMeMeMeMeNMeMeMeNMeMe59天然药化医学宣教异和钩藤碱和钩藤碱PK
21、a=5.20PKa=6.32HHNNMeOEtHHCOOMeONNEtHMeOHCOOMeO(5)分子内氢键若能形成稳定的分子内氢键，可使碱性增强。（指成盐时接受的质子能形成稳定的分子内氢键）60天然药化医学宣教碱性强弱：Ar-NH2N+OHN HNH2NONH季铵季铵仲胺仲胺伯胺伯胺叔胺叔胺芳胺芳胺酰胺酰胺-供电-碱性共轭、诱导吸电-碱性61天然药化医学宣教 比较碱性强弱：NNNMeMeH123brevicollineA3 2 1NNNOMeH123evodiamine吴茱萸碱B1 3 2NNHCONHCHMeHCH2OHMeC123麦角新碱ergonovineN2 1 362天然药化医学宣
22、教（五）沉淀反应用途：鉴别试管法、TLC或PPC显色剂；提取分离检查是否提取完全。主要内容：1.沉淀试剂 2.反应原理 3.反应条件 4.结果判断63天然药化医学宣教 1、沉淀试剂金属盐类碘碘-碘化钾碘化钾（Wagner）KI-I2 棕褐色棕褐色沉淀碘化铋钾碘化铋钾（Dragendoff）BiI3KI 红棕色红棕色沉淀碘化汞钾碘化汞钾（Mayer试剂）HgI22KI 类白色类白色沉淀 若加过量试剂，沉淀又被溶解64天然药化医学宣教酸类硅钨酸硅钨酸(Bertrand试剂)SiO212WO3 乳白色乳白色酚酸类苦味酸苦味酸(Hager试剂)2,4,6-三硝基苯酚 黄色黄色复 盐 雷 氏 铵 盐雷
23、氏 铵 盐(A m m o n i u m r e i n e c k a t e)NH4Cr(NH3)2(SCN)4 生成难溶性复盐 紫红色紫红色65天然药化医学宣教2.反应原理：生成复盐和络盐NHKBiI4NH BiI4+-+K+生物碱盐碘化铋钾NHOHNO2NO2O2NOO2NNO2O2NNH+生物碱盐+-苦味酸66天然药化医学宣教 3.沉淀反应条件（1）通常在酸性水溶液中生物碱成盐状态下进行；（若在碱性条件下则试剂本身将产生沉淀）（2）在稀醇或脂溶性溶液中时，含水量50%；（当醇含量50%时可使沉淀溶解）（3）沉淀试剂不易加入多量。（如：过量的碘化汞钾可使产生的沉淀溶解）67天然药化医
24、学宣教4.结果的判断（1）鉴别时每种Alk需采用三种以上沉淀试剂；（沉淀试剂对各种Alk的灵敏度不同）（2）直接对中药酸提液进行沉淀反应，则 阳性结果不能判定Alk的存在 阴性结果可判断无Alk存在氨基酸、蛋白质、多糖、鞣质等+沉淀试剂沉淀 水提取液水提取液 调碱性，调碱性，CHCl3 萃取萃取 水层水层 CHCl3层层 （蛋白质、鞣质）（蛋白质、鞣质）酸水萃取酸水萃取 酸水层酸水层 （被检液（被检液)68天然药化医学宣教第四节第四节 生物碱的提取分离生物碱的提取分离 生物碱的提取：除个别具有生物碱挥发性的生生物碱的提取：除个别具有生物碱挥发性的生物碱（麻黄碱）可用水蒸汽蒸馏法提取外，一物碱（
25、麻黄碱）可用水蒸汽蒸馏法提取外，一般情况下，总生物碱的提取均采用溶剂法提取。般情况下，总生物碱的提取均采用溶剂法提取。溶剂提取法溶剂提取法 关键溶剂的选择关键溶剂的选择 溶溶 剂剂 选择依据选择依据 生物碱的存在状态（游离生物碱的存在状态（游离、盐、盐）及溶解性）及溶解性69天然药化医学宣教1、盐易溶于水、盐易溶于水 水或酸水提取法（盐酸水或酸水提取法（盐酸/硫酸硫酸/醋酸醋酸/酒石酸）酒石酸）浸渍浸渍/渗漉渗漉/煎煮煎煮 酸水提取液（盐）酸水提取液（盐）离子交换树脂法离子交换树脂法 碱化、有机溶剂萃取法碱化、有机溶剂萃取法 总生物碱总生物碱*（一）（一）脂溶性生物碱的提取脂溶性生物碱的提取7
26、0天然药化医学宣教2、盐盐 游离均易溶于醇游离均易溶于醇 醇（甲、乙）类溶剂提取法醇（甲、乙）类溶剂提取法 渗漉渗漉/浸渍浸渍/回流回流 醇提取液（盐、醇提取液（盐、游离）游离）回收回收 粗总生物碱粗总生物碱 酸碱处理、有机溶剂萃取酸碱处理、有机溶剂萃取较纯的总生物碱较纯的总生物碱*71天然药化医学宣教2、盐盐 游离均易溶于醇游离均易溶于醇 醇（甲、乙）类溶剂提取法醇（甲、乙）类溶剂提取法 渗漉渗漉/浸渍浸渍/回流回流 醇提取液（盐、醇提取液（盐、游离）游离）回收回收 粗总生物碱粗总生物碱 酸碱处理、有机溶剂萃取酸碱处理、有机溶剂萃取较纯的总生物碱较纯的总生物碱*72天然药化医学宣教3、游离易
27、溶于有机溶剂、游离易溶于有机溶剂（原料须碱化）（原料须碱化）亲脂性有机溶剂提取法（苯亲脂性有机溶剂提取法（苯/二氯甲烷二氯甲烷/氯仿）氯仿）冷浸冷浸/回流回流 提取液（游离）提取液（游离）回收回收 亲脂性生物碱亲脂性生物碱 73天然药化医学宣教离子交换树脂法离子交换树脂法 中药酸水提取液（盐）中药酸水提取液（盐）过阳离子交换树脂柱过阳离子交换树脂柱（RSO3-H+）流出液流出液（水性杂质）（水性杂质）树脂柱（树脂柱（RSO3BH+）氨液碱化（游离）氨液碱化（游离）氯仿洗脱氯仿洗脱 回收溶剂回收溶剂 总生物碱总生物碱 74天然药化医学宣教 酸碱处理法酸碱处理法 提取浓缩液（水）或浓缩物提取浓缩液
28、（水）或浓缩物 酸水处理，过滤酸水处理，过滤 不溶物不溶物（脂溶性杂质）（脂溶性杂质）酸水液（盐）酸水液（盐）碱化（游离）碱化（游离）氯仿萃取氯仿萃取 碱水液碱水液（水溶性杂质）（水溶性杂质）（水溶性生物碱）（水溶性生物碱）氯仿液（游离）氯仿液（游离）回收回收较纯的总生物碱较纯的总生物碱 75天然药化医学宣教（二）（二）水溶性生物碱（季铵类）的提取水溶性生物碱（季铵类）的提取1.雷氏铵盐沉淀法雷氏铵盐沉淀法 上述碱水液上述碱水液 酸化至弱酸性酸化至弱酸性 酸水液酸水液 雷氏铵盐（硫氰酸铬钾）雷氏铵盐（硫氰酸铬钾）雷氏铵盐沉淀（生物碱雷氏盐）雷氏铵盐沉淀（生物碱雷氏盐）丙酮溶解，过滤丙酮溶解，过
29、滤 丙酮液丙酮液 丙酮液丙酮液交换树脂柱交换树脂柱 生物碱盐酸盐生物碱盐酸盐 过氧化铝柱，丙酮洗脱过氧化铝柱，丙酮洗脱 丙酮液丙酮液 加硫酸银饱和水溶液，过滤加硫酸银饱和水溶液，过滤 漉液（生物碱硫酸盐）漉液（生物碱硫酸盐）加氯化钡溶液加氯化钡溶液 生物碱盐酸盐生物碱盐酸盐 76天然药化医学宣教2.2.溶剂法溶剂法 上述碱水液上述碱水液 用极性有机溶剂（正丁醇用极性有机溶剂（正丁醇/异异戊醇戊醇/氯仿氯仿甲醇）萃取甲醇）萃取 水溶液水溶液（水溶性杂质）（水溶性杂质）有机溶剂有机溶剂 回收回收 水溶性生物碱水溶性生物碱 77天然药化医学宣教第五节第五节 生物碱的分离生物碱的分离 1 生物碱的初步
30、分离生物碱的初步分离 分离依据：生物碱的碱性（弱碱性生物碱的盐不稳定；中强碱在pH910时可以游离）特殊官能团（酚羟基的酸性，可溶于NaOH溶液）分离流程：分离流程：总生物碱的酸水液（盐）总生物碱的酸水液（盐）氯仿萃取氯仿萃取78天然药化医学宣教1 1、氯仿液、氯仿液 （弱碱性生物碱）12%NaOH萃取萃取 碱水液碱水液 CHCl3液液 NH4Cl或或CO2处处理，理，CHCl3萃取萃取 CHCl3液液 回收回收 酚性弱碱性生物碱酚性弱碱性生物碱 回收回收 非酚性弱碱性生物碱非酚性弱碱性生物碱 79天然药化医学宣教2、酸水液、酸水液（强，中强碱性生物碱）（强，中强碱性生物碱）氨水碱化氨水碱化p
31、H910 CHCl3萃取萃取 CHCl3液液 碱水液碱水液 12%NaOH萃取萃取 酸化，雷氏酸化，雷氏铵盐沉淀铵盐沉淀 沉淀沉淀 分解沉淀分解沉淀 水溶性生物碱水溶性生物碱（强，（强，季铵碱）季铵碱）碱水液碱水液 CHCl3液液 NH4Cl或或CO2处处理，理，CHCl3萃取萃取 回收回收 非酚性中强碱非酚性中强碱性生物碱性生物碱 CHCl3液液 回收回收 酚性中强碱性生物碱酚性中强碱性生物碱 80天然药化医学宣教2 2生物碱的单体分离生物碱的单体分离 （1 1）利用生物碱的碱性差异分离）利用生物碱的碱性差异分离（依操作方式的不同，分离方法有二种）（依操作方式的不同，分离方法有二种）混合总生
32、物碱混合总生物碱 酸水溶解酸水溶解 酸水液（盐）酸水液（盐）加碱进行梯度碱化加碱进行梯度碱化同时用同时用CHCl3萃取，萃取，分别回收分别回收CHCl3 生物碱由弱到强依次被分离生物碱由弱到强依次被分离 CHCl3溶解溶解 CHCl3溶液溶液(游离游离)用不同酸度用不同酸度(酸度由弱到强酸度由弱到强,pH 由大到小由大到小)的酸水进行梯度萃取的酸水进行梯度萃取,酸水液分别碱化酸水液分别碱化,同时同时CHCl3萃取萃取,回收回收CHCl3 生物碱由强到弱依次被分离生物碱由强到弱依次被分离 81天然药化医学宣教*碱性弱的生物碱易游离（脂溶性，易溶碱性弱的生物碱易游离（脂溶性，易溶于于CHCl3）。
33、）。*碱性强的生物碱易成盐（离子型，易碱性强的生物碱易成盐（离子型，易溶于水）。溶于水）。82天然药化医学宣教（2 2）利用生物碱的极性（溶解性）差异分离）利用生物碱的极性（溶解性）差异分离 分子结构的不同分子结构的不同 极性的差异极性的差异 对特殊溶剂的溶解性能不同而分离对特殊溶剂的溶解性能不同而分离苦参碱和氧化苦参碱苦参碱和氧化苦参碱混合物混合物少量少量CHCl3溶解溶解 CHCl3 液液加入加入10倍量的乙醚倍量的乙醚 沉淀沉淀（氧化苦参碱）（氧化苦参碱）母液母液（苦参碱）（苦参碱）83天然药化医学宣教NNONNOO苦参碱苦参碱 氧化苦参碱氧化苦参碱 流程说明：氧化苦参碱的流程说明：氧化
34、苦参碱的 N O N O 半极性配位半极性配位键，键，极性大，水中的溶解度较大，而在乙醚极性大，水中的溶解度较大，而在乙醚中的溶解度较小。中的溶解度较小。84天然药化医学宣教汉防己甲素和汉防己乙素混合物汉防己甲素和汉防己乙素混合物 冷苯溶解冷苯溶解 不溶物不溶物（汉防己乙素）（汉防己乙素）冷苯液冷苯液 回收回收 汉防己甲素汉防己甲素 85天然药化医学宣教NOROMeOMeH3CNCH3OO流程说明：汉防己乙素的隐性酚羟基，使其流程说明：汉防己乙素的隐性酚羟基，使其极性较大，在冷苯中的溶解度较小。极性较大，在冷苯中的溶解度较小。汉防己甲素汉防己甲素 R=CH3 汉防己乙素汉防己乙素 R=H86天
35、然药化医学宣教（3 3）利用生物碱盐的溶解度不同分离）利用生物碱盐的溶解度不同分离麻黄碱和伪麻黄碱混合物麻黄碱和伪麻黄碱混合物 甲苯溶解甲苯溶解 甲苯溶液甲苯溶液 流经流经12%草酸溶液草酸溶液 草酸溶液草酸溶液 减压浓缩，冷置，过滤减压浓缩，冷置，过滤 结晶（草酸麻黄碱）结晶（草酸麻黄碱）母液（草酸伪麻黄碱）母液（草酸伪麻黄碱）CaCl2转化转化 CaCl2转化转化 盐酸麻黄碱盐酸麻黄碱 盐酸伪麻黄碱盐酸伪麻黄碱 流程说明流程说明:利用麻黄碱草酸盐的水溶度小于伪麻黄碱草酸盐的水溶度进行分离。利用麻黄碱草酸盐的水溶度小于伪麻黄碱草酸盐的水溶度进行分离。87天然药化医学宣教（4 4）利用特殊官能
36、团的性质进行分离）利用特殊官能团的性质进行分离含羧基的生物碱含羧基的生物碱 可用碳酸氢钠水溶液萃取可用碳酸氢钠水溶液萃取分离。分离。含酚羟基的生物碱含酚羟基的生物碱 可用氢氧化钠水溶液萃可用氢氧化钠水溶液萃取分离（吗啡和可待因）。取分离（吗啡和可待因）。含内酯或内酰胺结构的生物碱含内酯或内酰胺结构的生物碱 用热的氢氧用热的氢氧化钠开环，加酸环合的性质予以分离（喜树化钠开环，加酸环合的性质予以分离（喜树碱）。碱）。88天然药化医学宣教 吗啡和可待因混合物吗啡和可待因混合物 CHCl3溶解溶解 氯仿溶液氯仿溶液 12%NaOH溶液萃取溶液萃取 碱水液碱水液 CHCl3液液 弱酸酸化弱酸酸化CHCl
37、3萃取萃取 回收回收 可待因可待因 CHCl3液液 吗吗 啡啡回收回收 89天然药化医学宣教 吗啡吗啡 R=H 可待因可待因 R=CH3 ONOHROCH390天然药化医学宣教（5 5）利用色谱法进行分离利用色谱法进行分离生物碱（游离）为脂溶性成分，适合于采用吸附原生物碱（游离）为脂溶性成分，适合于采用吸附原理进行分离，吸附剂多用硅胶、理进行分离，吸附剂多用硅胶、氧化铝，流动相氧化铝，流动相为中性的苯，氯仿，乙醚等有机溶剂或混合有机溶为中性的苯，氯仿，乙醚等有机溶剂或混合有机溶剂。剂。对一些极性很近似或极性较大的生物碱的分离，对一些极性很近似或极性较大的生物碱的分离，可以利用分配原理进行分离，
38、效果可能更佳（三尖可以利用分配原理进行分离，效果可能更佳（三尖杉酯碱和高三尖杉酯碱）的分离。杉酯碱和高三尖杉酯碱）的分离。高效液相色谱（三尖杉混合酯碱的分离），气相高效液相色谱（三尖杉混合酯碱的分离），气相色谱（挥发性生物碱），干柱色谱，制备性薄层色色谱（挥发性生物碱），干柱色谱，制备性薄层色谱等也经常用于生物碱的分离。谱等也经常用于生物碱的分离。91天然药化医学宣教三尖杉酯碱和高三尖杉酯碱混合物三尖杉酯碱和高三尖杉酯碱混合物 支持剂支持剂 硅胶硅胶固定相固定相 pH5.0缓冲液缓冲液洗脱剂洗脱剂 pH5.0缓冲液饱和的氯仿液缓冲液饱和的氯仿液 高三尖杉酯碱高三尖杉酯碱 二者混合物二者混合物
39、三尖杉酯碱三尖杉酯碱 流程说明：利用高三尖杉酯碱较三尖杉酯碱结流程说明：利用高三尖杉酯碱较三尖杉酯碱结构中多一个构中多一个 CHCH2 2，极性较小（流动相中易，极性较小（流动相中易于分配）而先被洗脱下来，三尖杉酯碱则后被于分配）而先被洗脱下来，三尖杉酯碱则后被洗脱下来，中间为二者的混合物。洗脱下来，中间为二者的混合物。92天然药化医学宣教COOHOHCOOCH3OHOHCOCOOCH3三尖杉酯碱三尖杉酯碱 R=高三尖杉酯碱高三尖杉酯碱R=93天然药化医学宣教OONROHOMeH94天然药化医学宣教第六节第六节 生物碱的检识生物碱的检识 一一 生物碱的薄层层析（以吸附原理为主）生物碱的薄层层析
40、（以吸附原理为主）吸附剂吸附剂 氧化铝氧化铝（吸附力强，弱碱性）（吸附力强，弱碱性）适应范围适应范围 极性较小（亲脂性较强）生物碱极性较小（亲脂性较强）生物碱 展开剂展开剂 以氯仿为基本溶剂以氯仿为基本溶剂 95天然药化医学宣教硅胶（极性吸附剂，弱酸性）硅胶（极性吸附剂，弱酸性）适用于大多数脂溶性生物碱，强碱性生适用于大多数脂溶性生物碱，强碱性生物碱可能出现物碱可能出现R Rf f太小和复斑或拖尾（与太小和复斑或拖尾（与硅胶的弱酸性成盐），解决这一问题的硅胶的弱酸性成盐），解决这一问题的办法：办法：1 1、碱液（、碱液（0.1-0.5mol/L NaOH0.1-0.5mol/L NaOH）制板
41、）制板2 2、碱性展开剂（中性展开剂、碱性展开剂（中性展开剂 +少许二乙少许二乙胺或氨水）胺或氨水）3 3在层析槽中放一盛有氨水的小器皿在层析槽中放一盛有氨水的小器皿96天然药化医学宣教显色剂 日光下（有颜色的生物碱日光下（有颜色的生物碱 小檗碱显黄小檗碱显黄色斑点）观察色斑点）观察看荧光（有荧光的生物碱看荧光（有荧光的生物碱 小檗碱有黄小檗碱有黄绿色荧光）绿色荧光）喷显色剂（碘化铋钾，对大多数生物碱喷显色剂（碘化铋钾，对大多数生物碱显橘红色）显橘红色）97天然药化医学宣教以分配原理进行的薄层色谱：以分配原理进行的薄层色谱：支持剂支持剂 硅胶硅胶固定相固定相 甲酰胺（有机碱，极性小，甲酰胺（有
42、机碱，极性小，以利于生物碱在其中的分配）以利于生物碱在其中的分配）展开剂展开剂 以甲酰胺饱和的中性展开剂以甲酰胺饱和的中性展开剂（亲脂性的有机溶剂，苯、氯仿等）（亲脂性的有机溶剂，苯、氯仿等）显色剂显色剂 同上同上98天然药化医学宣教二生物碱的纸色谱（分配原理）：二生物碱的纸色谱（分配原理）：色谱条件与生物碱的存在状态有关色谱条件与生物碱的存在状态有关 游离态生物碱（脂溶性、游离态生物碱（脂溶性、极性小）极性小）的检识，样品液为氯仿溶液：的检识，样品液为氯仿溶液：固定相固定相 甲酰胺甲酰胺展开剂展开剂 偏碱性（使生物碱以游离偏碱性（使生物碱以游离状态存在）状态存在）、极性较小的有机溶、极性较小
43、的有机溶剂（甲酰胺饱和的苯、氯仿）剂（甲酰胺饱和的苯、氯仿）99天然药化医学宣教以生物碱盐的状态（离子型、极性大）的检以生物碱盐的状态（离子型、极性大）的检识，样品液为酸水溶液：识，样品液为酸水溶液：固定相固定相 水水展开剂展开剂 偏酸性（使生物碱以盐的状态存在）、极性较大的有偏酸性（使生物碱以盐的状态存在）、极性较大的有机溶剂（正丁醇机溶剂（正丁醇冰醋酸冰醋酸水水4：1：5上层上层，即，即BAW系统系统）显色剂显色剂 纸色谱的显色方法同薄层色谱（注意排除甲酰胺的干纸色谱的显色方法同薄层色谱（注意排除甲酰胺的干扰），但不能用硫酸组成的试剂（以防滤纸炭化）扰），但不能用硫酸组成的试剂（以防滤纸炭
44、化）检识方法检识方法 用用Rf检识（在相同条件下，同一成分的检识（在相同条件下，同一成分的Rf值应该一值应该一致）致）与对照品比较，同一成分在相同位置应该呈现相同颜色、相同与对照品比较，同一成分在相同位置应该呈现相同颜色、相同大小的斑点大小的斑点另外，高效液相色谱（另外，高效液相色谱（HPLC）、气相色谱（）、气相色谱（GL），也可以用），也可以用于生物碱的检识。于生物碱的检识。100天然药化医学宣教u为麻黄科植物草麻黄为麻黄科植物草麻黄Ephedra sinicaEphedra sinica Stapf Stapf，中麻黄中麻黄 Ephedra intermediaEphedra inter
45、media Schrenk ex C.A.Schrenk ex C.A.Mey.Mey.或木贼麻黄或木贼麻黄 Ephedra equisetinaEphedra equisetina Bge.Bge.的的草质茎。草质茎。u主产于河北、山西、内蒙古、甘肃等地。主产于河北、山西、内蒙古、甘肃等地。u秋季采割绿色的草质茎，晒干，除去木质茎，秋季采割绿色的草质茎，晒干，除去木质茎，残根及杂质，切段残根及杂质，切段 u主要功用有四：主要功用有四：1.1.发汗散寒；发汗散寒；2.2.宣肺平喘；宣肺平喘；3.3.行水消肿；行水消肿；4.4.散阴疽，消症结。由于临床上散阴疽，消症结。由于临床上最常用为辛温发汗
46、药，最常用为辛温发汗药，所以一般都归在发散风所以一般都归在发散风寒药中。寒药中。u本品主要成分为麻黄碱，并含少量伪麻黄碱、本品主要成分为麻黄碱，并含少量伪麻黄碱、挥发油、黄酮类化合物、麻黄多糖等。挥发油、黄酮类化合物、麻黄多糖等。第七节第七节 生物碱各论生物碱各论一、麻黄一、麻黄101天然药化医学宣教麻黄生物碱麻黄生物碱 麻黄碱，伪麻黄碱麻黄碱，伪麻黄碱 有机胺类（苯丙胺衍生物）有机胺类（苯丙胺衍生物）性质性质CHOHCHNHCH3CH312l麻黄碱麻黄碱（1R 2S）d伪麻黄碱伪麻黄碱(1S 2S)麻麻 黄黄1 2 3 4102天然药化医学宣教1、无色结晶，有旋光性，有挥发性（水蒸汽蒸馏法提
47、取）、无色结晶，有旋光性，有挥发性（水蒸汽蒸馏法提取）2、不能和多数生物碱沉淀试剂发生沉淀、不能和多数生物碱沉淀试剂发生沉淀 二硫化碳二硫化碳-硫酸铜反应：硫酸铜反应：CS2,CuSO4,NaOH，呈棕黄色沉淀，呈棕黄色沉淀(仲胺仲胺特有特有)铜络盐反应铜络盐反应 CuSO4,NaOH反应，紫红色铜络盐（乙醚中）。反应，紫红色铜络盐（乙醚中）。3、碱性较强（有机胺类）伪麻黄碱（、碱性较强（有机胺类）伪麻黄碱（9.74）强于麻黄碱）强于麻黄碱（9.58）。可用于二者分离。）。可用于二者分离。4、麻黄碱在水、麻黄碱在水/乙醚乙醚/氯仿氯仿/苯中均溶，伪麻黄碱难溶于水苯中均溶，伪麻黄碱难溶于水，麻，
48、麻黄碱草酸盐难溶于水，伪麻黄碱草酸盐易溶于水。可用于二者黄碱草酸盐难溶于水，伪麻黄碱草酸盐易溶于水。可用于二者分离。分离。103天然药化医学宣教NOHCH3H5C6HHHHCH3麻黄碱共轭酸（稳定性差）麻黄碱共轭酸（稳定性差）（苯环和甲基在同侧）（苯环和甲基在同侧）NOHCH3HHHHCH3H5C6伪麻黄碱共轭酸（稳定伪麻黄碱共轭酸（稳定）（苯环和甲基在异侧）（苯环和甲基在异侧）104天然药化医学宣教u防己本品为防己科植物粉防己或马防己本品为防己科植物粉防己或马兜铃科植物广防己的干燥根。前者兜铃科植物广防己的干燥根。前者药材称为汉防己，后者称木防己。药材称为汉防己，后者称木防己。u多年生落叶缠
49、绕藤本。根圆柱形。多年生落叶缠绕藤本。根圆柱形。u主治：水肿脚气，小便不利，湿疹主治：水肿脚气，小便不利，湿疹疮毒，风湿痹痛，高血压症。一般疮毒，风湿痹痛，高血压症。一般认为，汉防己利水消肿作用较强，认为，汉防己利水消肿作用较强，木防己祛风止痛作用较好。木防己祛风止痛作用较好。u含多种生物碱，其中主要为粉防己含多种生物碱，其中主要为粉防己碱（汉防己甲素碱（汉防己甲素 Tetrandrine）、去）、去甲基粉防己碱（汉防己乙素甲基粉防己碱（汉防己乙素Demethyl tetrandrine），轮环藤季），轮环藤季铵碱铵碱(Cyclanoline)等。等。二、防己二、防己105天然药化医学宣教防防
50、 己己 防己生物碱防己生物碱 汉防己甲素汉防己甲素汉防己乙素（防己诺林碱）汉防己乙素（防己诺林碱）双苄基异喹啉类生物碱双苄基异喹啉类生物碱 性性 质质 NOROMeOMeH3CNCH3OO汉防己甲素汉防己甲素 R=CH3汉防己乙素汉防己乙素 R=H 1 2 3 106天然药化医学宣教1、白色结晶，有旋光性。、白色结晶，有旋光性。2、具脂溶性生物碱的溶解性特点。汉防己乙素的隐、具脂溶性生物碱的溶解性特点。汉防己乙素的隐性酚羟基，使极性较大，冷苯中不溶，汉防己甲素性酚羟基，使极性较大，冷苯中不溶，汉防己甲素的甲氧基，极性较小，溶于冷苯（用于分离）。的甲氧基，极性较小，溶于冷苯（用于分离）。3、中强
