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文檔簡(jiǎn)介
1、中藥有效成分的提取方法(一)(一)溶劑法1.常用溶劑及性質(zhì)石油醚、四氯化碳(Ccl4)、苯(C6H6)、二氯甲烷(CHCL2)、氯仿(CHCl3)、乙醚(Et2O)、乙酸乙酯(EtOAc)、正丁醇(n-BuOH)、丙酮(Me2CO)、乙醇(EtOH或Alc)、甲醇(MeOH)、水等.極性越來越大。能與水混溶,不分層丙酮、乙醇、甲醇僅可溶于一定量的水,與不溶的極性最大的有機(jī)溶劑,沸點(diǎn)比水高正丁醇密度比水大四氯化碳、二氯甲烷、氯仿沸點(diǎn)低乙醚2中藥化學(xué)成分的極性化學(xué)物質(zhì)的極性是根據(jù)介電常數(shù)計(jì)算的,介電常數(shù)越大,極性越大。偶極矩,極化度、介電常數(shù)與極性有關(guān)?;衔飿O性大小判斷:有機(jī)化合物,含C越多,極
2、性越小,含氧越多,極性越大;含氧化合物中,含氧官能團(tuán)極性越大,化合物的極性越大(含氧官能團(tuán)極性羧基羥基醛基酮基酯基);酸性堿性兩性極性與存在狀態(tài)有關(guān)(游離性極性小,解離型極性大)。比較極性(漢防己甲素(甲氧基取代)漢防己乙素(羥基取代)。3溶劑提取法的基本原理相似相溶原理(提取溶劑的選擇)親脂性石油醚油脂、鈉、揮發(fā)油、甾體、萜苯、氯仿、乙醚、乙酸乙酯游離生物堿、有機(jī)酸、苷元親水性正丁醇苷甲醇、乙醇糖、蛋白、多糖以外成分水不同PH(酸堿水溶液)糖類、氨基酸、蛋白、生物堿鹽、鞣質(zhì)。4提取方法溶劑法提取中藥成分的常用方法有浸漬法、滲漉法、煎煮法、回流提取法和連續(xù)回流提取法5種。其中浸漬法和滲漉法屬于
3、冷提法,適用于對(duì)熱不穩(wěn)定的成分的提取,但提取效率低于熱提法,因此提取時(shí)間長(zhǎng)、消耗溶劑多。含淀粉、果膠、粘液質(zhì)等雜質(zhì)較多的中藥提取可選擇浸漬法。煎煮法、回流提取法和連續(xù)回流提取法屬于熱提法,提取效率高于浸漬法、滲漉法,但只適用于對(duì)熱穩(wěn)定的成分的提取。三法比較,煎煮法只能用水作提取溶劑,回流提取法有機(jī)溶劑消耗量較大,連續(xù)回流提取法節(jié)省溶劑,但提取液受熱時(shí)間長(zhǎng)。(二)水蒸氣蒸餾法 能夠用水蒸氣蒸餾法提取的中藥成分必須滿足3個(gè)條件,即揮發(fā)性、熱穩(wěn)定性和水不溶性(或雖可溶于水,但經(jīng)鹽析后可被與水不相混溶的有機(jī)溶劑提出,如麻黃堿)。凡能滿足上述3個(gè)條件的中藥化學(xué)成分均可采用此法提取。如揮發(fā)油、揮發(fā)性生物堿
4、(如麻黃堿、煙堿、檳榔堿等)、小分子的苯醌和萘醌、小分子的游離香豆素、小分子的酚性物質(zhì)(牡丹酚)等。(三)升華法適用于具有升華性的成分的提取,如游離的醌類成分(大黃中的游離蒽醌)、小分子的游離香豆素等,以及屬于生物堿的咖啡因,屬于有機(jī)酸的水楊酸、苯甲酸,屬于單萜的樟腦等。(四)超臨界流體萃取法 特點(diǎn):沒有有機(jī)溶劑的殘留,產(chǎn)品質(zhì)量高,無污染,適用于對(duì)有熱不穩(wěn)定易氧化成分的提取,萃取速度高,收率高,工藝流程簡(jiǎn)單,操作簡(jiǎn)單,成本低,對(duì)有效成分的提取選擇性高(通過夾帶劑改變或維持選擇性),對(duì)脂溶性成分提取效率高(在提取極性較大成分時(shí),可以加入夾帶劑),提取設(shè)備造價(jià)高,節(jié)約能源。(五)其它:組織破碎法、
5、壓榨法、超聲提取法(提取效率高,不破壞成分)、微波提取法。中藥有效成分進(jìn)行分離與精制(二)一、根據(jù)物質(zhì)溶解度的差別,進(jìn)行分離與精制1結(jié)晶法結(jié)晶溶劑選擇的一般原則:對(duì)欲分離的成分熱時(shí)溶解度大,冷時(shí)溶解度?。粚?duì)雜質(zhì)冷熱都不溶或冷熱都易溶。沸點(diǎn)要適當(dāng),不宜過高或過低,如乙醚就不宜用,不與被結(jié)晶物質(zhì)發(fā)生反應(yīng),無毒或小毒。判定結(jié)晶純度的方法:理化性質(zhì)均一(形態(tài)穩(wěn)定,顏色均一);固體化合物熔距2,熔點(diǎn)一定;各種色譜都能用,TLC或PC展開呈單一斑點(diǎn);HPLC或GC分析呈單峰。雙熔點(diǎn):漢防己乙素和漢防己甲素(芫花素)。2沉淀法可通過4條途徑形成沉淀改變?nèi)芙舛葘?shí)現(xiàn):1)通過改變?nèi)軇O性改變成分的溶解度。常見的
6、有水醇法(沉淀多糖蛋白質(zhì)等水溶性成分)、醇水法(沉淀樹脂葉綠素等親脂性成分)、醇提乙醚或丙酮沉淀法(沉淀皂苷)等。2)通過改變?nèi)軇?qiáng)度改變成分的溶解度。使用較多的是鹽析法,即在中藥水提液中加入一定量的無機(jī)鹽,使某些水溶性成分溶解度降低而沉淀出來。3)通過改變?nèi)軇﹑H值改變成分的存在狀態(tài),解離狀態(tài)極性變大,非解離狀態(tài)極性變小。適用于酸性、堿性或兩性親脂性成分的分離。如分離堿性成分的酸提堿沉法和分離酸性成分的堿提酸沉法,調(diào)等電點(diǎn)提取兩性成分。4)通過加入某種試劑與欲分離成分生成難溶性的復(fù)合物或化合物。如鉛鹽沉淀法(包括中性醋酸鉛或堿式醋酸鉛)、雷氏鹽沉淀法(分離季胺生物堿)、膽甾醇沉淀法(分離甾體
7、皂苷)、明膠法(沉淀鞣質(zhì))等。二、根據(jù)物質(zhì)在兩相溶劑中分配比的差異,對(duì)中藥有效成分進(jìn)行分離與精制1液-液萃取 選擇兩種相互不能任意混溶的溶劑,通常一種為水,另一種為石油醚、乙醚、氯仿、乙酸乙酯或正丁醇等,這些溶劑要與水分層。將待分離混合物混懸于水中,置分液漏斗中,加適當(dāng)極性的有機(jī)溶劑,振搖后放置,分取有機(jī)相或水相,即可將極性不同的成分分離。分離的難易取決于兩種物質(zhì)在同一溶劑系統(tǒng)中分配系數(shù)的比值,即分離因子。分離因子愈大,愈易分離。可以通過調(diào)整溶液PH值來分離。2紙色譜(PC) 屬于分配色譜??捎糜谔堑臋z識(shí)、鑒定,亦可用于生物堿的色譜鑒別等,紙是支持劑。3分配柱色譜 根據(jù)分配比來分離??煞譃檎?/p>
8、色譜與反相色譜。正相色譜固定相極性大,流動(dòng)相極性小,可用于分離水溶性或極性較大的成分。反相色譜與此相反,適宜分離脂溶性化合物。支持劑:硅膠,纖維素粉。硅膠既可以做吸附色譜的吸附劑,也可以做分配色譜的支持劑,這兩種情況下,硅膠的作用不一。Rf值是樣品斑點(diǎn)移動(dòng)距離和溶劑移動(dòng)距離比值,值越小,移動(dòng)距離越短,相反則長(zhǎng),反映了待分離物質(zhì)與固定相的作用程度。三、如何根據(jù)物質(zhì)分子大小對(duì)中藥有效成分進(jìn)行分離與精制?1.透析法 適用于水溶性的大分子成分(如蛋白質(zhì)、多肽、多糖)與小分子成分(如氨基酸、單糖、無機(jī)鹽)的分離。2.凝膠過濾法 又稱凝膠滲透色譜、分子篩過濾、排阻色譜。分離混合物時(shí),各組分按分子由大到小的
9、順序先后流出并得到分離。常用凝膠有葡聚糖凝膠(Sephadex G)和羥丙基葡聚糖凝膠(Sephadex LH-20)。前者只適于在水中應(yīng)用。后者既可在水中應(yīng)用,又可在有機(jī)溶劑中應(yīng)用,分離混合物時(shí),既有分子篩作用,又有吸附作用。如分離游離黃酮時(shí),主要靠吸附作用;分離黃酮苷時(shí),則分子篩的性質(zhì)起主導(dǎo)作用。凝膠是多孔網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的固體物質(zhì),分離順序是:分子大的物質(zhì)先通過凝膠,分子小的物質(zhì)后流出,達(dá)到分離。3.膜分離:選擇膜作為分離材料,利用膜上孔徑大小,進(jìn)行分離。根據(jù)操作方法分為反滲透,超濾,微濾,電滲析等。4.超速離心法:利用溶質(zhì)在超速離心情況下,分子量大,沉降快,相反,沉降慢,借此分離大小分子。5.
10、升華法:分離具有升華性質(zhì)的中藥成分:樟腦、咖啡因、游離蒽醌。6.分餾法:利用液體混合物成分沸點(diǎn)不同分離,適用于液體物質(zhì)的分離。四、根據(jù)物質(zhì)吸附性的差別,對(duì)中藥有效成分進(jìn)行分離在中藥化學(xué)成分分離及精制工作中,應(yīng)用較多的是固液吸附,其中涉及吸附劑、被分離物質(zhì)和洗脫劑3個(gè)要素。常用吸附劑:硅膠、氧化鋁、活性炭、聚酰胺和大孔樹脂。按常用吸附劑的不同,大致可分為以下幾種。1)硅膠吸附色譜 硅膠為極性吸附劑,吸附力的大小取決于被分離物質(zhì)的極性(極性越大,吸附力越強(qiáng))和洗脫溶劑的極性(溶劑極性越弱,硅膠對(duì)被分離物質(zhì)的吸附能力越強(qiáng))。因此,用硅膠吸附色譜分離一組極性不同的混合物時(shí),極性大的物質(zhì)因吸附力大而洗脫
11、慢,在用薄層展開時(shí),Rf值越?。ㄩ纹に亍⑸侥畏?、楊梅素用硅膠色譜分離時(shí),洗脫的順序是);洗脫溶劑的極性增大,洗脫能力增強(qiáng),洗脫速度加快。另外硅膠有一定的酸性,在用其分離堿性成分時(shí),需注意。2)氧化鋁吸附色譜 氧化鋁亦為極性吸附劑,其吸附規(guī)律與硅膠相似。不同的是,氧化鋁有一定的堿性,且具有鋁離子,在用其分離一些酸性或酚性成分時(shí),易產(chǎn)生不可逆吸附而不能被溶劑洗脫。如蒽醌類、黃酮類(葛根異黃酮除外)成分分離時(shí)一般不選擇氧化鋁。為提高分離效果,在分離酸性物質(zhì)時(shí),在洗脫溶劑中常加酸性物質(zhì)比如乙酸,在分離堿性物質(zhì)時(shí),常加堿性物質(zhì)比如氨,吡啶,二乙胺等。3)活性炭吸附色譜 活性炭為非極性吸附劑,其吸附規(guī)律與
12、硅膠、氧化鋁恰好相反。對(duì)非極性物質(zhì)具有較強(qiáng)的親和力,在水中對(duì)物質(zhì)表現(xiàn)出強(qiáng)的吸附能力。常用于水溶液中親脂性物質(zhì)色素的脫去比如葉綠素(活性炭簡(jiǎn)單吸附),活性炭柱色譜用于分離大極性物質(zhì)比如糖、苷、黃酮苷、環(huán)烯醚萜苷以及氨基酸的分離純化等。4)聚酰胺吸附色譜 聚酰胺吸附屬于氫鍵吸附,系通過其分子中眾多的酰胺羰基與酚類、黃酮類化合物的酚羥基,或酰胺鍵上的游離胺基與醌類、脂肪羧酸上的羰基形成氫鍵締合而產(chǎn)生吸附。因此,聚酰胺吸附色譜特別適合分離酚類、醌類和黃酮類化合物。聚酰胺對(duì)被分離物質(zhì)吸附力的大小取決于被分離物質(zhì)分子結(jié)構(gòu)中可與聚酰胺形成氫鍵締合的基團(tuán)數(shù)目及氫鍵作用強(qiáng)度,氫鍵越多,吸附力越強(qiáng)。凡是容易形成分
13、子內(nèi)氫鍵的,聚酰胺的吸附力減弱(間苯二酚,鄰苯二酚在聚酰胺上的吸附力,鄰苯二酚容易形成分子內(nèi)氫鍵故小于間苯二酚);整個(gè)分子中芳香化程度越高,雙鍵越多,共軛體系越大,吸附性越強(qiáng)(二氫黃酮和查耳酮用聚酰胺吸附色譜分離,查耳酮吸附力強(qiáng)于二氫黃酮,就是因?yàn)椴槎枷慊猿潭雀撸曹楏w系大)。同時(shí),溶劑也會(huì)影響聚酰胺對(duì)被分離物質(zhì)的吸附,表現(xiàn)出各種溶劑在聚酰胺吸附色譜中洗脫能力有大有小,其由弱到強(qiáng)的大致順序?yàn)樗⒓状?、丙酮、氫氧化鈉水溶液,甲酰胺、二甲基甲酰胺、尿素水溶液等,換言之,聚酰胺在水中的吸附力是最強(qiáng)的。5)大孔吸附樹脂吸附色譜 優(yōu)點(diǎn):操作簡(jiǎn)便,樹脂再生容易,可重復(fù)操作,產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定,既能選擇性吸
14、附,又便于溶媒的洗脫,一般不用有機(jī)溶劑,保持中醫(yī)用藥特色,又保留有效成分。大孔吸附樹脂原理同時(shí)具有選擇性吸附性和分子篩雙重作用。吸附力包括范德華引力和氫鍵。影響大孔樹脂吸附的因素,1,大孔吸附樹脂本身的性質(zhì):樹脂的表面積,表面的電性等,一般非極性化合物在易被非極性樹脂吸附,極性物質(zhì)易被極性樹脂吸附。2,洗脫劑的性質(zhì):物質(zhì)在溶劑中的溶解度大,樹脂對(duì)此物質(zhì)的吸附力就小,反之就大。對(duì)非極性大孔吸附樹脂來說,洗脫溶劑極性越小,洗脫能力越強(qiáng)。在實(shí)際操作過程中,一般先用蒸餾水洗脫,再用濃度由低到高的含水甲(乙)醇溶液,可將混合物分離成若干組分。該法可用于皂苷類成分的純化分離。3,化合物的性質(zhì),極性小的化合
15、物與非極性大孔吸附樹脂吸附性強(qiáng),同時(shí)能與大孔吸附樹脂形成氫鍵的化合物容易被吸附。吸附色譜總結(jié),因?yàn)槲皆聿煌?,表現(xiàn)出來的吸附規(guī)律不同。吸附色譜就是依靠吸附能力差別來分離物質(zhì)的。硅膠和氧化鋁屬于極性吸附劑,物質(zhì)的極性越大,吸附越強(qiáng),洗脫速度越慢,硅膠適用于酸性物質(zhì)分離,氧化鋁用于堿性物質(zhì)的分離,活性炭屬于非極性吸附劑,吸附規(guī)律與硅膠氧化鋁吸附規(guī)律相反,常用于脂溶性物質(zhì)和大分子物質(zhì)糖、苷等分離精制。聚酰胺屬于氫鍵吸附,適用于黃酮,酚類,蒽醌等的吸附。大孔吸附樹脂是一種分子篩和吸附性相結(jié)合的吸附,受到樹脂本身、溶劑、化合物性質(zhì)的影響。一般規(guī)律是,用水洗脫,洗脫的是以糖為主的極性雜質(zhì)的,大部分中藥成
16、分可用70%乙醇洗脫,洗脫堿性物質(zhì)時(shí)用酸性溶劑,洗脫酸性物質(zhì)時(shí)用堿性物質(zhì),洗脫中性物質(zhì)親脂性物質(zhì)時(shí),可用丙酮洗脫。五、選擇離子交換法分離中藥有效成分根據(jù)物質(zhì)的解離程度不同分離(包括電泳方法和離子交換法)。離子交換法固定相是離子交換樹脂,流動(dòng)相是含水溶劑或水。常用的離子交換樹脂:球形顆粒,不溶于水,但是能在水中膨脹。包括陰陽離子交換樹脂,陽離子交換樹脂是包括強(qiáng)酸性和弱酸性陽離子交換樹脂;陰離子交換樹脂包括強(qiáng)堿性和弱堿性離子交換樹脂。1)離子交換法適用于酸性、堿性或兩性成分的分離,即要求被分離物質(zhì)在水(或酸水,或堿水)溶液中呈解離狀態(tài)。2)根據(jù)被分離物質(zhì)呈解離狀態(tài)時(shí)所帶電荷的性質(zhì),可選擇陰離子交換
17、樹脂或陽離子交換樹脂。鑒于中藥所含大多數(shù)酸性、堿性或兩性成分的酸堿性均較弱,一般在分離堿性成分時(shí)選擇強(qiáng)酸性的陽離子交換樹脂,在分離酸性成分時(shí)選擇強(qiáng)堿性的陰離子交換樹脂,分離兩性成分時(shí),兩種樹脂都可以用。3)通過選擇陰離子交換樹脂和陽離子交換樹脂,可將中藥水提物中酸性、堿性、兩性和中性成分進(jìn)行分離。4)離子交換法亦可用于相同電荷離子的分離,其分離的依據(jù)是解離程度的不同(酸性或堿性不同的化合物,在相同條件下,其解離程度會(huì)有差異)。解離程度越大,被洗脫下來的速度越慢。5)酸或堿性越強(qiáng),解離程度高,吸附力強(qiáng),洗脫慢。偽麻黃堿和麻黃堿的分離可用此方法。中藥化學(xué)成分的鑒別和結(jié)構(gòu)鑒定1、結(jié)構(gòu)鑒定程序:初步推
18、斷化合物類型:類型確定測(cè)定分子式,計(jì)算不飽和度:分子式計(jì)算確定官能團(tuán)或結(jié)構(gòu)片段或基本骨架:官能團(tuán)平面結(jié)構(gòu)的確定:平面結(jié)構(gòu)立體結(jié)構(gòu)的確定:包括構(gòu)型和構(gòu)象2、分子式的確定 常用方法:元素定量分析配合分子量測(cè)定/同位素分度比/高分辨質(zhì)譜 3、確定分子類型、官能團(tuán)、結(jié)構(gòu)片段、結(jié)構(gòu):波譜方法 質(zhì)譜:包括EI-MS,CI-MS,FD-MS,FAB-MS,MALDI-MS,ESI-MS,MS-MS. 其中: EI-MS不同于其它的MS. 質(zhì)譜的應(yīng)用:確定分子量,求算分子式,根據(jù)裂解峰推測(cè)結(jié)構(gòu)式,提供其他結(jié)構(gòu)信息。質(zhì)譜提供裂解的規(guī)律。 4、IR:主要用于確定官能團(tuán)5、紫外光譜:推斷共軛體系的結(jié)構(gòu)信息,包括判斷
19、共軛體系中取代基的位置、種類、數(shù)目。推斷化合物的結(jié)構(gòu)類型。6、NMR 1)H-NMR譜。氫的信息包括類型數(shù)目相互關(guān)系。 化學(xué)位移():反映氫的類型 峰面積:相同類型氫的數(shù)目 耦合常數(shù)(J):反映氫和氫的相互關(guān)系。氫和氫關(guān)系不一樣時(shí),情況不一樣。S代表單峰,D代表雙峰,T代表三重峰,Q代表四重峰,M代表多重峰。 2)C-NMR譜:提供碳的信息類型數(shù)目相互關(guān)系,反應(yīng)參數(shù):化學(xué)位移(),異楞耦合常數(shù)(JCH)以及馳豫時(shí)間(T1)。7、旋光光譜(ORD)和圓二色譜(CD):用于測(cè)定手性化合物的構(gòu)型和構(gòu)象。確定官能團(tuán)在手性分子中位置等。8、X射線衍射法(X-ray):原子的排列關(guān)系,以及化學(xué)結(jié)構(gòu)。生物堿
20、(三)一生物堿及其在植物界的分布規(guī)律及在植物體內(nèi)的存在形式生物堿是指一類來源于生物界(以植物為主)的含氮有機(jī)化合物。多數(shù)生物堿分子具有較復(fù)雜的環(huán)狀結(jié)構(gòu),且氮原子在環(huán)狀結(jié)構(gòu)內(nèi),大多呈堿性,一般具有生物活性。但有些生物堿并不完全符合上述生物堿的含義,如生物堿都是含N的,但含氮的不一定是生物堿:氨基酸,蛋白質(zhì),多肽。麻黃堿的氮原子不在環(huán)內(nèi),咖啡不顯堿性,檳榔堿氮原子不在環(huán)上,秋水仙堿氮原子不在環(huán)上不顯堿性,顯酸堿兩性等。分布規(guī)律:(1)絕大多數(shù)生物堿分布在高等植物,尤其是雙子葉植物中,如毛茛科、罌粟科、防己科、茄科、馬錢科、夾竹桃科、蕓香科、豆科、小檗科等。(2)極少數(shù)生物堿分布在低等植物中。(3)
21、同科同屬植物可能含相同結(jié)構(gòu)類型的生物堿。(4)一種植物體內(nèi)多有數(shù)種或數(shù)十種生物堿共存,且它們的化學(xué)結(jié)構(gòu)有相似之處。5)主要分布在植物的某些器官或部位:麻黃堿主要存在于麻黃的髓部,黃柏堿主要分布在樹皮,三顆針生物堿主要分布在根部。存在形式:有機(jī)酸鹽、無機(jī)酸鹽、游離狀態(tài)、酯、苷、以及氮氧化合物等。二生物堿的常見結(jié)構(gòu)類型這一部分內(nèi)容需要結(jié)合后面的重點(diǎn)中藥(如麻黃、黃連、洋金花、苦參、漢防己、馬錢子、烏頭等)中所含的生物堿的結(jié)構(gòu)類型去掌握。重要類型包括:吡啶類:主要是喹喏里西啶類(苦參所含生物堿,如苦參堿)。莨菪烷類:洋金花所含生物堿,如莨菪堿。異喹啉類:主要有芐基異喹啉類(如罌粟堿)、雙芐基異喹啉類
22、(漢防己所含生物堿,如漢防己甲乙素,漢防己甲素取代的是甲氧基,乙素取代的是羥基,極性:甲素小于乙素,分離用色譜,氧化鋁色譜,乙素含有酚羥基,酚性堿)、原小檗堿類(黃連所含生物堿,如小檗堿)和嗎啡類(如嗎啡、可待因,嗎啡取代基是酚羥基,可待因取代甲氧基,分離也可用色譜)。厚樸堿是酸堿兩性堿。吲哚類:主要有色胺吲哚類(如吳茱萸堿)、單萜吲哚類(馬錢子所含生物堿,如士的寧)、二聚吲哚類(如長(zhǎng)春堿、長(zhǎng)春新堿)。萜類:烏頭所含生物堿(如烏頭堿)、紫杉醇。甾體:貝母堿有機(jī)胺類:N原子不在環(huán)內(nèi),不符合大多數(shù)生物堿的特性,麻黃所含生物堿,如麻黃堿、偽麻黃堿。秋水仙堿屬于酰胺類生物堿,益母草堿屬于胍類生物堿。三
23、生物堿的物理性質(zhì)生物堿特殊的物理性質(zhì),主要包括:液體生物堿:煙堿、檳榔堿、毒芹堿。具揮發(fā)性的生物堿:麻黃堿、偽麻黃堿。具升華性的生物堿:咖啡因具甜味的生物堿:甜菜堿有顏色的生物堿:小檗堿(黃色)、蛇根堿(黃色)、小檗紅堿(黃色),藥根堿紅色。雙熔點(diǎn)沸點(diǎn):漢防己乙素。另外需注意生物堿的旋光性受多種因素的影響,如溶劑、pH值、生物堿存在狀態(tài)等。同時(shí)生物堿的旋光性影響其生理活性,通常左旋體的生理活性強(qiáng)于右旋體。生物堿-中藥化學(xué)(四)四生物堿的溶解性1)親脂性生物堿(大多數(shù)是叔胺堿和仲胺堿)易溶于親脂性有機(jī)溶劑(如氯仿、乙醚),可溶于醇類溶劑,難溶于水;生物堿鹽難溶于親脂性有機(jī)溶劑,可溶于醇類溶劑,易
24、溶于水。例外:?jiǎn)岱葔A難溶于氯仿和乙醚,石蒜堿難溶于有機(jī)溶劑而易溶于水,喜樹堿不溶于一般有機(jī)溶劑而溶于酸性氯仿。2)親水性生物堿主要指季銨堿和某些氮、氧化合物的生物堿(氧化苦參堿)這些生物堿可溶于水,甲醇,乙醇,難溶于親酯性溶劑,小分子生物堿是雙溶(麻黃堿,煙堿),酰胺類生物堿(秋水仙堿咖啡堿)可溶于水。3)季銨型生物堿難溶于親脂性有機(jī)溶劑,可溶于醇類溶劑,易溶于水、酸水、堿水。4)一些小分子生物堿既可溶于水,也可溶于氯仿,如麻黃堿、苦參堿、秋水仙堿等。5)具有羧基的生物堿,可溶于堿水,如碳酸氫鈉水溶液;具有酚羥基的生物堿,可溶于苛性堿溶液,如嗎啡、青藤堿。6)具有內(nèi)酯(或內(nèi)酰胺)結(jié)構(gòu)的生物堿可
25、溶于熱苛性堿溶液,加酸復(fù)原,如喜樹堿、苦參堿。7)生物堿鹽易溶于水,難溶于有機(jī)溶劑,易溶于醇類,生物堿在酸性水中成鹽溶解,加堿調(diào)PH后又游離析出沉淀。通常生物堿的無機(jī)鹽水溶性有機(jī)酸鹽,無機(jī)酸鹽含氧酸鹽水溶性鹵代酸鹽;小分子有機(jī)酸鹽大分子有機(jī)酸鹽。8)兩性生物堿即可溶于酸水,也可溶于堿水,在PH8-9時(shí)溶解性最差,容易產(chǎn)生沉淀,檳榔次堿有羧基,嗎啡有酚羥基。9)特殊溶解性生物堿:?jiǎn)岱仁欠恿u基極性較大難溶于極性小的有機(jī)溶劑比如氯仿乙醚,可溶于堿水,石蒜堿難溶于有機(jī)溶劑而溶于水,喜樹堿不溶于一般有機(jī)溶劑而溶于酸性氯仿。10)生物堿鹽,某些生物堿鹽可溶于親脂性有機(jī)溶劑,高石蒜堿鹽的鹽酸鹽難溶于水而易溶
26、于氯仿,有些生物堿鹽難溶于水,比如小檗堿鹽酸鹽、麻黃堿草酸鹽等。五生物堿的堿性以及影響生物堿堿性大小的因素生物堿的堿性大小用堿式解離常數(shù)PKb以及pKa(生物堿的共軛酸的解離常數(shù)的負(fù)對(duì)數(shù))表示,pKa大,生物堿的堿性強(qiáng)。此處需要注意pKa、pKb、Ka、Kb四者之間的相互關(guān)系,它們與生物堿堿性大小的關(guān)系為:pKa大、pKb小、Ka小、Kb大,生物堿的堿性強(qiáng),反之則弱。影響生物堿堿性大小的因素包括:1)N原子的雜化方式:SP3SP2SP,因此,季胺堿N烷雜環(huán)脂肪胺芳香胺N-雜芳環(huán) 酰胺吡咯2)電效應(yīng): 誘導(dǎo)效應(yīng):烷基胍基的供電子誘導(dǎo)效應(yīng)使堿性增強(qiáng);苯基、羰基、酯基、醚基、羥基、雙鍵(含雙鍵或氧原
27、子的基團(tuán))的吸電子誘導(dǎo)效應(yīng)使堿性降低。 共軛效應(yīng):胍基的供電子誘導(dǎo)效應(yīng)使堿性增強(qiáng),其它使大部分共軛效應(yīng)使堿性降低,其中苯胺型、酰胺型生物堿堿性降低明顯,如胡椒堿、秋水仙堿、咖啡堿;烯胺型生物堿大部分堿性降低,個(gè)別堿性增強(qiáng),如蛇根堿。莨菪堿山莨菪堿(羥基取代)東莨菪堿(環(huán)氧取代)。3)空間效應(yīng):堿性降低,如叔胺堿的堿性一般弱于仲胺堿。莨菪堿山莨菪堿東莨菪堿,甲基麻黃堿(叔氨)的堿性小于麻黃堿(仲胺)即是因?yàn)檫@個(gè)緣故。4)氫鍵效應(yīng):形成分子內(nèi)氫鍵,氮上的質(zhì)子不易脫去,堿性增強(qiáng),如麻黃堿的堿性小于偽麻黃堿,鉤藤堿異鉤藤堿。六生物堿沉淀反應(yīng)1)沉淀反應(yīng):試劑顏色KBII4(Dragendorff)橘紅
28、色至黃色無定形沉淀K2HgI4(Mayer)白色沉淀硅鎢酸(Bertrad)白色或淡黃色KI-I2(Wagner)紅棕色無定形沉淀苦味酸2-4-6三硝基苯酚(Hager)黃色沉淀即苦味酸生物堿鹽雷氏銨鹽(硫氰酸鉻銨)紅色沉淀或結(jié)晶2)反應(yīng)條件:稀酸水或稀醇性溶液。3)假陽性:蛋白質(zhì)、多肽、氨基酸、鞣質(zhì)等可引起假陽性,需凈化。凈化方法為酸水提取液堿化后氯仿萃取,氯仿萃取液再用酸水萃取,取酸水萃取液進(jìn)行沉淀反應(yīng)。4)假陰性:麻黃堿、咖啡堿、嗎啡與多數(shù)生物堿沉淀試劑不能發(fā)生沉淀反應(yīng)。5)應(yīng)用:生物堿提取、分離、純化;生物堿檢識(shí)(薄層或紙層色譜顯色劑)。6)對(duì)生物堿的有無定性,應(yīng)用三種以上試劑分別進(jìn)行
29、反應(yīng),均陽性或均陰性有可信性。六、生物堿的提取提取方法原理純化注意事項(xiàng)酸水提?。?.5%-1%硫酸溶液)使脂溶性生物堿轉(zhuǎn)化為生物堿鹽溶于水1、提取物中水溶性雜質(zhì)較多,需要用強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂或有機(jī)溶劑萃取純化。比如用稀硫酸溶液從黃連中提取小檗堿。醇類溶劑提?。状?、乙醇)相似相溶,生物堿鹽及其鹽都能溶于醇提取物中脂溶性雜質(zhì)較多,可用酸水-堿化親脂性溶劑萃取進(jìn)行純化。如用乙醇從漢防己中提取漢防己堿。親脂性溶劑萃?。确?、苯)(堿化有機(jī)溶劑萃?。┫嗨葡嗳埽挥H脂性生物堿能溶于親脂性溶劑應(yīng)先使生物堿轉(zhuǎn)換成游離生物堿;可用石灰乳、碳酸鈉、稀氨水等濕潤(rùn)藥材。如用甲苯從麻黃中提取麻黃生物堿,麻黃堿具有揮發(fā)
30、性還可用水蒸氣蒸餾法提取七、生物堿的分離1、不同類別生物堿分離將總生物堿按堿性強(qiáng)弱、酚性有無以及是否水溶性初步分離??偵飰A加酸水溶解、過濾,用氯仿萃取,最終分成非酚性弱堿性生物堿、酚性弱堿性生物堿、非酚性叔氨堿、酚性叔氨堿、水溶性生物堿。2、利用堿性差異進(jìn)行分離1)PH梯度萃取法適用對(duì)象方法舉例分離總堿中有多種生物堿單體、而且各單體堿性不同的混合生物堿的分離將總生物堿溶于親脂性有機(jī)溶劑,以不同堿性緩沖液依PH由高至低依次萃取,生物堿可按堿性由強(qiáng)至弱先后成鹽依次被萃取而分離,分別堿化后以親脂性有機(jī)溶劑萃取即可。莨菪堿和東莨菪堿(環(huán)氧取代)的分離,用碳酸氫鈉堿化,用有機(jī)溶劑萃取,得到東莨菪堿,再
31、用氨水堿化,氯仿萃取,得到莨菪堿。將生物堿溶于酸水逐步加堿使PH由低至高,每調(diào)一次PH,即用親脂性有機(jī)溶劑萃取,則各單體生物堿依堿性由弱變強(qiáng)先后成鹽依次被萃取出來而分離。2)簡(jiǎn)單萃取法:對(duì)于堿性有較大差別的兩種生物堿,可采用簡(jiǎn)單萃取法分離。3、利用溶解度的差異進(jìn)行分離1)游離總生物堿的分離2)利用生物堿鹽的溶解度不一樣分離漢防己甲素與乙素的分離漢防己甲素易溶于冷苯而與乙素分離苦參堿與氧化苦參堿分離苦參生物堿溶于乙醚而氧化苦參堿不溶進(jìn)而分離麻黃堿和偽麻黃堿的分離草酸偽麻黃堿水溶性大于草酸麻黃堿4、利用特殊官能團(tuán)進(jìn)行分離利用酚性生物堿溶于NaoH溶液可與其他生物堿分離,嗎啡。含內(nèi)酯或內(nèi)酰胺的生物堿
32、溶于熱堿性溶液,與其他生物堿進(jìn)行分離。喜樹堿。5、利用色譜法進(jìn)行分離1)吸附色譜吸附劑洗脫劑氧化鋁、硅膠、纖維素、聚酰胺苯、氯仿、乙醚以氧化鋁或硅膠作為吸附劑時(shí)常用苯、氯仿、乙醚等親脂性有機(jī)溶劑或以其為主的混合溶劑系統(tǒng)做洗脫劑,生物堿按極性由小到大的順序先后流出色譜柱。2)分配色譜: 適合分離某些結(jié)構(gòu)相近的生物堿6、水溶性生物堿的分離分離原理注意點(diǎn)雷氏銨鹽沉淀法在酸性條件下進(jìn)行,主要應(yīng)用于季胺堿的分離。氧化鋁柱色譜純化。溶劑法(能與水分層的有機(jī)溶劑)常用正丁醇、異戊醇、氯仿-甲醇的混合溶劑進(jìn)行萃取。八、生物堿的鑒別方法1、吸附色譜: 吸附劑:氧化鋁、硅膠(涂鋪薄層時(shí)加稀堿溶液制成堿性硅膠薄層)
33、。 展開劑:親脂性溶劑比如氯仿 顯色劑:改良碘化鉍鉀顯橘紅色斑點(diǎn)。 色譜行為:極性小的,Rf大。 2、分配薄層色譜 支持劑:硅膠、纖維粉,固定相:親脂性或極性較小的生物堿的分離多選用甲酰胺,極性較大的生物堿可選用水。展開劑:分離脂溶性,應(yīng)用親脂性有機(jī)溶劑比如氯仿-(1:1),分離水溶性,應(yīng)用水溶性溶劑比如BAW系統(tǒng)。 吸附色譜主要用于分離極性較小的生物堿,分配色譜一般用于分離檢識(shí)極性較大的生物堿,以甲酰胺為固定性的薄層色譜適于分離弱極性或中等極性的生物堿;以水為固定相的薄層色譜,用于分離水溶性生物堿,可獲得較好的分離效果。3、紙色譜:與薄層色譜一樣。4、HPLC。5、氣相色譜九苦參生物堿(1)
34、結(jié)構(gòu)類型雙稠哌啶類喹喏利西定類生物堿,苦參所含生物堿主要是苦參堿和氧化苦參堿。此外還含有羥基苦參堿、N-甲基金雀花堿、安那吉堿、巴普葉堿和去氫苦參堿(苦參烯堿)等。分子中均有2個(gè)氮原子,一個(gè)是叔胺氮,一個(gè)是酰胺氮。(2)理化性質(zhì) 性狀:苦參堿為結(jié)晶,為液體,常見的苦參堿,氧化苦參堿為無色正方體結(jié)晶。 堿性:苦參中所含生物堿均有兩個(gè)氮原子。一個(gè)為叔胺氮(N-1),呈堿性;另一個(gè)為酰胺氮(N-16),幾乎不顯堿性,所以它們只相當(dāng)于一元堿??鄥A和氧化苦參堿的堿性比較強(qiáng)。 溶解性:苦參堿的溶解性比較特殊,不同于一般的叔胺堿,它既可溶于水,又能溶于氯仿、乙醚等親脂性溶劑。氧化苦參堿是苦參堿的氮氧化物,
35、具半極性配位鍵,其親水性比苦參堿更強(qiáng),易溶于水,難溶于乙醚,但可溶于氯仿。 極性:苦參生物堿的極性大小順序是:氧化苦參堿羥基苦參堿苦參堿。(3)水解和氧化還原反應(yīng):有內(nèi)酰胺結(jié)構(gòu)。 (4)鑒別反應(yīng):生物堿的沉淀反應(yīng)鑒別。(5)提取分離:苦參以稀酸水滲漉,酸水提取液通過強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂提取總生物堿。苦參堿和氧化苦參堿的分離,利用二者在乙醚中的溶解度不同進(jìn)行或者用色譜方法分離。(6)生物活性:消腫利尿抗腫瘤抗病原體抗缺氧降血脂抗心律失常正性肌力擴(kuò)張血管。十麻黃生物堿的結(jié)構(gòu)類型是什么?其理化性質(zhì)、鑒別反應(yīng)和提取分離方法有哪些?(1)結(jié)構(gòu)類型麻黃中含有多種生物堿,以麻黃堿和偽麻黃堿為主,其次是甲基麻
36、黃堿、甲基偽麻黃堿和去甲基麻黃堿、去甲基偽麻黃堿。麻黃生物堿分子中的氮原于均在側(cè)鏈上,屬于有機(jī)胺類生物堿。麻黃堿和偽麻黃堿屬仲胺衍生物,且互為立體異構(gòu)體,它們的結(jié)構(gòu)區(qū)別在于Cl的構(gòu)型不同。甲基麻黃堿與甲基偽麻黃堿屬于叔胺;去甲基麻黃堿與去甲基偽麻黃堿屬于伯胺,且都互為異構(gòu)體。(2)理化性質(zhì) 揮發(fā)性:麻黃堿和偽麻黃堿的分子量較小,具有揮發(fā)性。提取時(shí)可用蒸餾法。堿性:麻黃堿和偽麻黃堿為仲胺生物堿,堿性較強(qiáng)。由于偽麻黃堿的共軛酸與 C2-OH形成分子內(nèi)氫鍵穩(wěn)定性大于麻黃堿,所以偽麻黃堿的堿性強(qiáng)于麻黃堿。溶解性:由于麻黃堿和偽麻黃堿的分子較小,其溶解性與一般生物堿不完全相同,既可溶于水,又可溶于氯仿,
37、但偽麻黃堿在水中的溶解度較麻黃堿小。麻黃堿和偽麻黃堿形成鹽以后的溶解性能也不完全相同,如草酸麻黃堿難溶于水,而草酸偽麻黃堿易溶于水;鹽酸麻黃堿不溶于氯仿,而鹽酸偽麻黃堿可溶于氯仿。(3)鑒別反應(yīng) 麻黃堿和偽麻黃堿不能與大數(shù)生物堿沉淀試劑發(fā)生反應(yīng),但可用下述反應(yīng)鑒別:二硫化碳-硫酸銅反應(yīng):屬于仲胺的麻黃堿和偽麻黃堿產(chǎn)生棕色沉淀。屬于叔胺的甲基麻黃堿、甲基偽麻黃堿和屬于伯胺的去甲基麻黃堿、去甲基偽麻黃堿不反應(yīng)。銅絡(luò)鹽反應(yīng): 麻黃堿和偽麻黃堿的水溶液加硫酸銅、氫氧化鈉,乙醚層紫紅色,水層藍(lán)色(溶液呈藍(lán)紫色)。(4)提取分離溶劑法:利用麻黃堿和偽麻黃堿既能溶于水,又能溶于親脂性有機(jī)溶劑的性質(zhì),以及麻黃
38、堿草酸鹽比偽麻黃堿草酸鹽在水中溶解度小的差異,使兩者得以分離。方法為麻黃用水提取,水提取液堿化后用甲苯萃取,甲苯萃取液流經(jīng)草酸溶液,由于麻黃堿草酸鹽在水中溶解度較小而結(jié)晶析出,而偽麻黃堿草酸鹽留在母液中。水蒸汽蒸餾法:麻黃堿和偽麻黃堿在游離狀態(tài)時(shí)具有揮發(fā)性,可用水蒸汽蒸餾法從麻黃中提取。離子交換樹脂法:利用生物堿鹽能夠交換到強(qiáng)酸型陽離子交換樹脂柱上,而麻黃堿的堿性較偽麻黃堿弱,先從樹脂柱上洗脫下來,從而使兩者達(dá)到分離。(5)生物活性:平喘利尿十二黃連生物堿(1)結(jié)構(gòu)類型黃連生物堿主要包括小檗堿、巴馬丁、黃連堿、甲基黃連堿、藥根堿、木蘭堿等,均屬于芐基異喹啉衍生物,除木蘭堿為阿樸菲型外都屬于原小
39、檗堿型,且都是季銨型生物堿。以小檗堿含量最高(可達(dá)10%),有抗菌、抗病毒作用。藥根堿屬于酚性季胺堿。(2)小檗堿的理化性質(zhì)1)性狀:小檗堿為黃色針狀結(jié)晶,加熱至110變?yōu)辄S棕色,于160分解。鹽酸小檗堿加熱至220分解,生成紅棕色的小檗紅堿。2)堿性:小檗堿屬季銨型生物堿,可解離而呈強(qiáng)堿性,其pKa值為11.50。3)溶解性:游離小檗堿能緩緩溶解于水中,易溶于熱水或熱乙醇,在冷乙醇中溶解度不大。小檗堿的鹽酸鹽在水中的溶解度較小,較易溶于沸水,難溶于乙醇。小檗堿與大分子有機(jī)酸,如甘草酸、黃芩苷、大黃鞣質(zhì)等結(jié)合,形成的鹽在水中的溶解度都很小。4)互變異構(gòu) 小檗堿一般以季銨型生物堿的狀態(tài)存在,可以
40、離子化呈強(qiáng)堿性,能溶于水,溶液為紅棕色。但在其水溶液中加入過量強(qiáng)堿,季銨型小檗堿則部分轉(zhuǎn)變?yōu)槿┦交虼际?,其溶液也轉(zhuǎn)變成棕色或黃色。醇式或醛式小檗堿為親脂性成分,可溶于乙醚等親脂性有機(jī)溶劑。(3)小檗堿的鑒別反應(yīng)小檗堿除了能與一般生物堿沉淀試劑產(chǎn)生沉淀反應(yīng)外,還具有兩個(gè)特征性檢識(shí)反應(yīng)。1)丙酮加成反應(yīng):在強(qiáng)堿性下,鹽酸小檗堿可與丙酮反應(yīng)生成黃色結(jié)晶性小檗堿丙酮加成物。2)漂白粉顯色的反應(yīng):在小檗堿的酸性水溶液中加入適量的漂白粉(或通入氯氣),小檗堿水溶液即由黃色轉(zhuǎn)變?yōu)闄鸭t色。3)小糪紅堿反應(yīng):鹽酸小檗堿加熱至220左右分解,生成紅棕色小糪紅堿,繼續(xù)加熱至285左右完全熔融。4)變色酸反應(yīng):為亞甲
41、二氧基的顯色反應(yīng),試劑為變色酸和濃硫酸,陽性反應(yīng):紅色。(4)提取分離:分離小檗堿,形成鹽酸鹽,分離甲基黃連堿,形成硫酸鹽。1) 常采用堿水加石灰乳提取(加堿后是藥材中的生物堿鹽轉(zhuǎn)變?yōu)橛坞x性的生物堿,游離季胺堿易溶于水)。2) 用酸水提取,利用小檗堿含氧酸(硫酸、磷酸)的鹽溶解度大于非含氧酸鹽,根據(jù)堿性堿性強(qiáng)弱或溶解度的不同進(jìn)行。(5)生物活性:抗菌抗病毒十三:川烏1、 化學(xué)成分:二萜類生物堿,烏頭堿、次烏頭堿、美 沙烏頭堿。在8、14位有酯鍵,分別連接乙酸和苯甲酸,形成乙酰基和苯甲酰,屬于雙酯型生物堿。2、 理化性質(zhì):(1)性狀:麻辣味,親治性強(qiáng),毒性強(qiáng)。(2)溶解性:溶解型很強(qiáng),易溶于無水
42、乙醇、氯仿、乙醚、苯等有機(jī)溶劑,難溶于賀歲,鹽酸鹽均可溶于氯仿,烏頭次堿和烏頭原堿親治性降低。(3)水解性:烏頭堿、次烏頭堿、美沙烏頭堿等毒性很強(qiáng),是烏頭的主要毒性成分,雙酯性生物堿在堿水中加熱或?qū)躅^直接親泡在水中加熱,或不加熱在水中長(zhǎng)時(shí)間浸泡都可水解酯基,烏頭堿水解成單酯型生物堿烏頭次堿以及無酯鍵的醇胺型烏頭原堿。十四防己生物堿(1)結(jié)構(gòu)類型漢防己甲素和漢防己乙素均為雙芐基異喹啉衍生物,氮原子呈叔胺狀態(tài);輪環(huán)藤酚堿為季銨型生物堿。(2)理化性質(zhì)1)堿性 漢防己甲素和漢防己乙素分子結(jié)構(gòu)中均有兩個(gè)處于叔胺狀態(tài)的氮原子,堿性較強(qiáng)。輪環(huán)藤酚堿屬于原小檗型季銨堿,具強(qiáng)堿性。2)溶解性
43、160; 漢防己甲素和漢防己乙素親脂性較強(qiáng),具有脂溶性生物堿的一般溶解性。但由于兩者分子結(jié)構(gòu)中取代基的差異,前者為甲氧基,后者為酚羥基,故漢防己甲素的極性較小,能溶于冷苯;漢防己乙素極性較大,難溶于冷苯。輪環(huán)藤酚堿為水溶性生物堿,可溶于水、甲醇、乙醇,難溶于乙醚、苯等親脂性有機(jī)溶劑。(3)提取分離漢防己用乙醇提取得總生物堿,然后根據(jù)各成分溶解性和極性的差異進(jìn)行分離。將總生物堿溶于稀酸水,利用漢防己甲素和漢防己乙素在苯中溶解度的差異,堿化后用苯萃取出漢防己甲素,再用氯仿萃取出漢防己乙素;輪環(huán)藤酚堿為水溶性生物堿,仍留在堿水層。漢防己甲素和漢防己乙素的分離也可采用氧化鋁柱色譜,利用其極性的差異進(jìn)行
44、分離,漢防己甲素極性小,先被洗脫,而漢防己乙素極性大,后被洗脫。十五.洋金花生物堿1、結(jié)構(gòu)類型:洋金花生物堿屬于莨菪烷衍生物,是由莨菪醇類(莨菪醇、山莨菪醇、東莨菪醇、去甲莨菪醇)和莨菪酸類(莨菪酸、羥基莨菪酸)結(jié)合生成的一元酯類化合物。主要生物堿有莨菪堿(其外消旋體稱阿托品)、東莨菪堿、山莨菪堿、樟柳堿(羥基莨菪酸)和去甲莨菪堿等。2、理化性質(zhì):性狀:莨菪堿:細(xì)針狀結(jié)晶,外消旋體阿托品是長(zhǎng)柱狀結(jié)晶。東莨菪堿是粘稠狀液體,山莨菪堿是無色針狀結(jié)晶。樟柳堿類似于東莨菪堿。(1)旋光性。除阿托品無旋光性外,其他生物堿均具有左旋光性。莨菪堿在酸堿接觸下或加熱,可通過烯醇化,發(fā)生外消旋,成為阿托品。阿托
45、品是混合物,莨菪堿是純凈物,他們的化學(xué)性質(zhì)幾乎一樣。(2)堿性。東莨菪堿和樟柳堿由于立體效應(yīng)的影響,堿性較弱;莨菪堿無立體效應(yīng)障礙,堿性較強(qiáng);山莨菪堿堿性介于莨菪堿和東莨菪堿之間。堿性:莨菪堿東莨菪堿山莨菪堿樟柳堿。(3)溶解性。莨菪堿(或阿托品)親脂性較強(qiáng),可溶于四氯化碳,難溶于水。東莨蓉堿有較強(qiáng)的親水性,可溶于水,難溶于四氯化碳。樟柳堿的溶解性與東莨菪堿相似。(4)水解性。因分子結(jié)構(gòu)中具有酯鍵,洋金花生物堿在堿性水溶液中受熱可發(fā)生水解反應(yīng)。3、鑒別反應(yīng):洋金花生物堿具有一般生物堿的通性,能與多種生物堿沉淀試劑產(chǎn)生沉淀反應(yīng)。特征性鑒別反應(yīng)還有:(l)氯化汞沉淀反應(yīng)。因?yàn)檩馆袎A的堿性較強(qiáng),而東
46、莨菪堿的堿性較弱,莨菪堿(或阿托品)與氯化汞反應(yīng)生成黃色沉淀,加熱后沉淀變?yōu)榧t色。東莨菪堿則與氯化汞反應(yīng)生成白色沉淀,加熱后沉淀仍為白色。 (2)Vitali反應(yīng)。莨菪堿(或阿托品)、東莨菪堿、山莨菪堿和去甲莨菪堿可發(fā)生Vitali反應(yīng),用發(fā)煙硝酸處理后,再與苛性堿醇溶液反應(yīng),顯深紫色。而樟柳堿為陰性反應(yīng)。(3)過碘酸氧化乙酰丙酮縮合反應(yīng)。樟柳堿可與過碘酸、乙酰丙酮在醋酸銨溶液中發(fā)生縮合反應(yīng),生成二乙?;谆溥拎?DDL)顯黃色反應(yīng)。而莨菪堿(或阿托品)、東莨菪堿、山莨菪堿和去甲莨菪堿為陰性反應(yīng)。4、莨菪烷類生物堿的提取分離(1)莨菪堿和東莨菪堿的提取分離稀酸水提取,提取液經(jīng)過陽離子交換
47、柱,然后用不同堿度的堿水堿化樹脂,東莨菪堿鹽在弱堿條件下游離,莨菪堿鹽在較強(qiáng)堿性條件下分離,莨菪堿和東莨菪堿的堿性強(qiáng)弱差異與離子交換樹脂交換能力不同,因此配合溶劑提取法,可使兩者得到分離。(2)粗莨菪堿在115-120加熱30min得到阿托品再用硫酸處理得到硫酸阿托品。5、活性:鎮(zhèn)靜,麻醉、解痙、散瞳、解有機(jī)磷中毒。十五.馬錢子生物堿1、結(jié)構(gòu)類型:馬錢子生物堿屬于吲哚類衍生物,主要生物堿是士的寧(番木鱉堿)和馬錢子堿。二者味均極苦,具強(qiáng)毒性,是馬錢子的主要毒性成分。2、理化性質(zhì): (1)溶解性。士的寧和馬錢子堿均為脂溶性生物堿,難溶于水,可溶于乙醇,甲醇,易溶于氯仿,馬錢子堿硫酸鹽水溶性小于士
48、的寧硫酸鹽,易從水中結(jié)晶析出;而士的寧鹽酸鹽水溶性小于馬錢子堿鹽酸鹽,易從水中析出。據(jù)此可分離士的寧和馬錢子堿。 (2)堿性。士的寧和馬錢子堿的分子結(jié)構(gòu)中均有兩個(gè)氮原子,但只相當(dāng)于一元堿。其中吲哚環(huán)上的氮原于呈內(nèi)酰胺結(jié)構(gòu),幾無堿性;另一個(gè)氮原子為叔胺狀態(tài),呈中等強(qiáng)度堿性。3、鑒別方法:與多種生物堿沉淀試劑產(chǎn)生沉淀反應(yīng)。士的寧的呈色反應(yīng):(1)硝酸反應(yīng)。士的寧與硝酸作用呈淡黃色,蒸干后的殘?jiān)霭睔饧醋優(yōu)樽霞t色;(2)濃硫酸-重鉻酸鉀反應(yīng)。士的寧初呈藍(lán)紫色,緩變?yōu)樽陷郎?,最后為橙黃色;馬錢子堿則顏色與士的寧不同。馬錢子堿不發(fā)生此反應(yīng)。馬錢子堿的呈色反應(yīng):馬錢子堿與濃硝酸接觸呈深紅色,繼加氯化亞錫,
49、由紅色轉(zhuǎn)為紫色。苷類-中藥化學(xué)(十)一、糖,苷中與苷元連接的常見的單糖有:五碳醛糖(如D-芹糖、D-木糖、L-阿拉伯糖(C5上沒有取代))、六碳醛糖(如D-葡萄糖(C5取代是羥甲基)、D-甘露糖、D-半乳糖)、甲基五碳糖(如D-雞納糖、L-鼠李糖(C5上取代基是甲基)、D-夫糖)、六碳酮糖(如D-果糖)、糖醛酸(如D-葡萄糖醛酸(C5取代基是羧基)、D-半乳糖醛酸)等。木糖(xyl),核糖(rib),阿拉伯糖(ara),鼠李糖(rha),葡萄糖(glc),甘露糖(man),半乳糖(gla),果糖(fru),葡萄糖醛酸(gluA).二、雙糖:蔗糖(一份子葡萄糖與一份子果糖形成的非還原糖)、龍膽二
50、糖(兩份子葡萄糖通過1-6鍵形成的),麥芽糖(兩分子的葡萄糖通過1、4位形成的)、蕓香糖(一份子鼠李糖與一份子葡萄糖通過1、6位形成)、新陳皮糖(一份子鼠李糖與一份子葡萄糖通過1、2位形成),注意:1、除蔗糖外,都是還原糖;2、糖和糖連接的糖的種類和連接位置不一樣,都可能形成不同的糖。兩個(gè)單糖連接可形成眾多的糖。三糖;大多在蔗糖的基礎(chǔ)上連接一個(gè)單糖,比如棉籽糖,四糖大多是在棉籽糖的基礎(chǔ)上形成比如水蘇糖。三、多糖 多糖的性質(zhì)與單糖和低聚糖不一樣,很多性質(zhì)消失,比如無甜味和還原性。水不溶性多糖動(dòng)植物的支撐組織:纖維素、甲殼素,分子呈直鏈。水溶性糖動(dòng)植物體內(nèi)的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì):淀粉、菊糖、粘液質(zhì)、果膠、樹膠
51、。分子呈支鏈植物體內(nèi)的初生代謝產(chǎn)物:人參多糖、黃芪多糖、刺五加多糖、昆布多糖淀粉糖淀粉葡萄糖1、4位形成的,溶在水呈膠狀,與碘顯藍(lán)色,直連。膠淀粉1、4葡聚糖但有1、6分支,不溶于冷水,在熱水中形成膠狀,與碘顯紫紅色,帶支鏈。3、糖的化學(xué)性質(zhì)1)糖的氧化反應(yīng)溴水反應(yīng)過碘酸氧化反應(yīng):鄰二醇羥基,對(duì)順式的氧化速度快。羥基反應(yīng):甲醚化反應(yīng),?;磻?yīng)(乙?;?,醋苷)縮酮化,硼酸絡(luò)合反應(yīng)(同一個(gè)平面的才能形成)。羰基反應(yīng):與苯腈生成腙,然后生產(chǎn)鎩。3.苷類(1)一般性狀:苷類多是固體,其中糖基少的可結(jié)晶,糖基多的如皂苷,則多呈具有吸濕性的無定形粉末。苷類一般是無味的,但也有很苦的和有甜味的。 (2)溶解
52、性:苷類的親水性與糖基的數(shù)目有密切的關(guān)系,其親水性往往隨糖基的增多而增大,大分子苷元如甾醇等的單糖苷常可溶于低極性有機(jī)溶劑,如果糖基增多,則苷元所占比例相應(yīng)變小,親水性增加,在水中的溶解度也就增加。因此用不同極性的溶劑順次提取時(shí),在各提取部位都有發(fā)現(xiàn)苷的可能。C-苷與O-苷不同,無論在水或其他溶劑中的溶解度一般都較小。(3)旋光性:多數(shù)苷類呈左旋光性,但水解后,由于生成的糖常是右旋的,因而使混合物呈右旋光性,比較水解前后旋光性的變化,可用以檢識(shí)苷類的存在。(4)顯色反應(yīng):Molish反應(yīng)濃硫酸和5%-萘酚紫色環(huán)檢識(shí)各種存在形式的糖,鑒別苷元和苷。菲林反應(yīng)Cu(OH)2磚紅色沉淀只檢識(shí)還原糖,非
53、還原糖和苷呈陰性。多倫反應(yīng)新制銀氨溶液銀鏡氧苷醇苷毛茛苷、紅景天苷、所有的皂苷、強(qiáng)心苷、萜苷酚苷天麻苷丹皮苷水楊苷,蒽醌苷,香豆素苷,黃酮苷酯苷山慈菇苷A(抗真菌)既能被酸也能被堿水解。氰苷苦杏仁苷:苯甲醛,氫氰酸,葡萄糖1、 水溶性好,2、 不穩(wěn)定性,易在酸酶水解3、 羥基氰硫苷蘿卜苷、黑芥子苷芥子苷水解后得,到的苷元不含巰基而多為異硫氰酸酯類化合物氮苷巴豆苷腺苷(補(bǔ)益類藥中)碳苷牡荊素蘆薈苷葛根素水溶性小,難水解4.苷類化合物苷鍵裂解方法有哪些?通過苷鍵的裂解反應(yīng)可使苷類化合物苷鍵切斷,其目的在于了解組成苷類的苷元結(jié)構(gòu)及所連接的糖的種類和組成,決定苷元與糖的連接方式及糖與糖的連接方式。苷類
54、化合物苷鍵裂解方法主要包括以下幾種。(1)酸催化水解 苷鍵具有縮醛結(jié)構(gòu),易為稀酸催化水解。反應(yīng)一般在水或稀醇溶液中進(jìn)行。常用的酸有鹽酸、硫酸、乙酸、甲酸等。水解反應(yīng)是苷原子先質(zhì)子化。然后斷鍵生成陽碳離子或半椅型中間體,在水中溶劑化而成糖。酸催化水解的難易與苷鍵原子的電子云密度及其空間環(huán)境有密切的關(guān)系,只要有利于苷鍵原子的質(zhì)子化就有利于水解,其水解難易的規(guī)律可概括為:按苷鍵原子不同,酸水解的易難順序?yàn)椋篘-苷O-苷S-苷C-苷。呋喃糖苷較吡喃糖苷易水解。酮糖較醛糖易水解。吡喃糖苷中吡喃環(huán)的C-5上取代基越大越難水解,因此五碳糖最易水解,其順序?yàn)槲逄继羌谆逄继橇继瞧咛继?。如果接?COOH,則
55、最難水解。氨基糖較羥基糖難水解,羥基糖又較去氧糖難水解。去氧糖羥基糖氨基糖。芳香屬苷,如酚苷因苷元部分有供電子結(jié)構(gòu),水解比脂肪屬苷如萜苷、甾苷容易得多。苷元為小基團(tuán)者,苷鍵橫鍵的比苷健豎鍵的易水解,因?yàn)闄M鍵上原子易于質(zhì)子化。苷元為大基團(tuán)者,苷鍵豎鍵的比橫鍵的易水解,因?yàn)檐盏牟环€(wěn)定性促使水解。N- 苷易接受質(zhì)子,但當(dāng)N原子處于嘧啶或酰胺位置時(shí),N-苷也難于用礦酸水解。 (2)堿催化水解僅酯苷、酚苷、烯醇苷(水楊苷藏紅花苷)和-吸電子基取代的苷等才易為堿所水解。(3)酶催化水解酶催化反應(yīng)具有專屬性高,條件溫和的特點(diǎn)。常用的酶有轉(zhuǎn)化糖酶,水解-果糖苷健。麥芽糖酶專使-葡萄糖苷鍵水解。杏仁苷酶是一種-
56、葡萄糖苷水解酸,專屬性較低,水解一般-葡萄糖苷和有關(guān)六碳醛糖苷。纖維素酶也是-葡萄糖苷水解酶。轉(zhuǎn)化糖酶水解-果糖苷鍵。pH條件對(duì)酶水解反應(yīng)是十分重要的,芥子苷酶水解芥子苷,在pH7時(shí)酶解生成異硫氰酸酯類,在pH34時(shí)酶解生成腈和硫黃。抑制酶水解:沸水投料,高濃度乙醇(60%以上),加堿。(4)氧化開裂法Smith裂解是常用的氧化開裂法。特別適用于一般酸水解時(shí)苷元結(jié)構(gòu)容易改變的苷以及難水解的C-苷。但不適用于苷元上有1,2-二醇結(jié)構(gòu)的苷類水解。Smith裂解反應(yīng)分3步:過碘酸鈉氧化、四氫硼鈉還原、稀酸水解。從Smith裂解得到的多元醇,可確定苷中糖的類型。如六碳糖苷(如葡萄糖、甘露糖、半乳糖)Smith裂解得到的多元醇為丙三醇;五碳糖苷(如阿拉伯糖、木糖)Smith裂解得到的多元醇為乙二醇
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