生物堿分析的學習教案

生物堿分析的學習教案第1頁/共133頁2生物堿的含義:

是指來源于生物界（主要是植物界）的一類具有生物活性的含氮有機化合物。★多有較復雜的環(huán)狀結構，氮原子結合在環(huán)內；★多呈堿性，可與酸成鹽；★多具有顯著的生理活性。注意：生物界的含氮有機化合物還有氨基酸、氨基糖、肽類、蛋白質、核酸、核苷酸及含氮維生素等。第2頁/共133頁生物堿的分類：

按化學結構分為：有機胺類（麻黃堿、秋水仙堿）；雜環(huán)衍生物類；甾體生物堿類（浙貝堿、番茄堿）和萜類生物堿（烏頭生物堿、獼猴桃堿）四類。雜環(huán)生物堿包括：1.吡咯啶衍生物類；2.吡啶衍生物類；3.托品烷衍生物類；4.喹啉衍生物類和異喹啉衍生物類；5.吲哚衍生物類；6.其他類（如大環(huán)生物堿抗癌作用的美登堿、治療類風濕關節(jié)炎的雷公藤堿及雷公藤次堿）。第3頁/共133頁大多數(shù)有較復雜的環(huán)狀結構，氮原子結合在環(huán)內；多數(shù)具有堿性，可以和酸成鹽；大都具有特殊而顯著的生理活性。生物體內普遍存在在的含氮有機化合物，氨基酸、蛋白質、核酸、及某些含氮維生素除外。生物堿的結構特點：

第4頁/共133頁生物堿的生物活性：鎮(zhèn)痛：嗎啡、紅古豆堿、古柯堿、延胡索乙素（顱通定）、烏頭堿、茛菪堿、東茛菪堿止咳平喘：麻黃堿、可待因、貝母堿抗菌消炎：小檗堿解痙：阿托品、茛菪堿、東茛菪堿治類風濕關節(jié)炎：青藤堿、雷公藤堿及雷公藤次堿降血壓：利血平、獼猴桃堿第5頁/共133頁生物堿的生物活性：降血糖：長春花堿興奮中樞神經(jīng)：咖啡因、一葉秋堿（治小兒麻痹后遺癥）抗腫瘤：長春堿、長春新堿、喜樹堿、苦參堿、娃兒藤堿、秋水仙堿、野百合堿（治皮膚癌）驅蟲（絳蟲）：檳榔堿；煙堿可作農業(yè)殺蟲劑抗心律失常：鷹爪豆堿；降血脂：香菇嘌呤；治療白細胞減少：千金藤堿第6頁/共133頁7生物堿的分布：

多見于高等植物的雙子葉植物中，已知存在于50多個科的120多個屬中。毛茛科：黃連、烏頭、附子，罌粟科：罌粟、延胡索，茄科：洋金花、顛茄、莨菪，防己科：漢防己、北豆根，小檗科：三棵針，豆科：苦參、苦豆子等。第7頁/共133頁8生物堿的分布：有的見于單子葉植物石蒜科：（川貝母、浙貝母），百合科、蘭科等，少數(shù)見于裸子植物麻黃科、紅豆杉科、三尖杉科生物堿在植物體內的分布：多數(shù)集中在某一器官，也可能分布于全株。金雞納生物堿主要分布在金雞納樹皮中，麻黃生物堿在麻黃髓部含量高。第8頁/共133頁1．在植物的各部位都有分布，但多集中在某一器官。2．植物體內生物堿的含量差別很大，但一般都較低（1%以下），通常把含量在0.01%的植物稱為生物堿植物。黃連根莖中含生物堿7%以上，卵葉美登木中含美登素（抗癌成分）2/千萬。3．同一植物體內往往是多種生物堿共存，而且母核結構相似。同科同屬的植物往往有同一母核或結構相同的化合物。

生物堿的分布特點：第9頁/共133頁生物堿的存在形式：多數(shù)以鹽的形式存在（以有機酸鹽為主，少數(shù)為無機酸鹽）；少數(shù)以游離形式存在（主要是一些堿性極弱的生物堿，如酰胺類生物堿）；其他尚有以酯、苷及N→O化合物的形式存在（利血平、烏頭堿、氧化苦參堿）第10頁/共133頁(一)常見氮雜環(huán)類生物堿基本母核類型：1.吡咯、咪唑類吡咯

四氫吡咯

水蘇堿紅古豆堿煙堿⑴簡單吡咯類第11頁/共133頁12吡咯里西啶

⑵吡咯里西啶類

兩個吡咯烷共用一個氮原子稠合而成，生物活性較強，但毒性也大，尤其導致肝中毒。大葉千里光堿⑶咪唑類毛果蕓香堿第12頁/共133頁2.蒎啶類

蒎啶

吡啶

⑴哌啶和吡啶類

煙堿檳榔堿毒芹堿第13頁/共133頁14⑵吲哚里西啶類

吲哚里西啶哌啶和吡咯啶共用一個氮原子稠合而成

吲哚里西啶一葉萩堿能興奮中樞神經(jīng)，臨床上用于治療小兒麻痹后遺癥娃兒藤定堿蘿摩科，顯著的抗癌活性第14頁/共133頁15⑶喹喏里西啶類

兩個哌啶共用一個氮原子稠合而成，生源上為戊二胺戊二胺喹諾里西啶金雀兒堿苦參堿

第15頁/共133頁3.托品烷、嗎啡類（托品）莨菪烷

莨菪堿

嗎啡烷R=H嗎啡

R=CH3

可待因蒂巴因青風藤堿第16頁/共133頁4-1.喹啉、異喹啉類喹啉

異喹啉

R=H喜樹堿R=OH10—羥基喜樹堿R=H薩蘇林R=CH3

薩蘇里丁鹿尾草中降血壓成分第17頁/共133頁18芐基異喹啉

4-2.芐基異喹啉類

罌粟堿去甲烏藥堿（強心）厚樸堿第18頁/共133頁194-3.雙芐基異喹啉類漢防己甲素R=CH3漢防己乙素R=H第19頁/共133頁4-5.原小檗堿型生物堿原小檗堿小檗堿延胡索乙素（鎮(zhèn)靜止痛）4-4.苯并菲啶類

白屈菜堿第20頁/共133頁

5-1.單吲哚類

吲哚

吲哚里西啶利血平、蛇根堿、一葉秋堿、娃兒藤堿屬此類九里考林堿

5-2.色胺吲哚類

色胺吳茱萸堿

毒扁豆堿第21頁/共133頁22

5-3.半萜吲哚類

5-4.單萜吲哚類

5-5.二聚吲哚類

麥角新堿士的寧利血平

兩分子單萜吲哚類聚合而成，例長春堿。第22頁/共133頁23

6.嘌呤類

嘌呤類

香菇嘌呤、蟲草菌素屬此類

黃嘌呤類

7.有機胺類生物堿麻黃堿，秋水仙堿第23頁/共133頁24噻嗪類

丫啶酮類

8.其它類生物堿

石蒜堿龍膽堿第24頁/共133頁第二節(jié)生物堿的結構和分類

1．按植物來源分類:

鴉片生物堿、長春生物堿、黃連生物堿、苦參生物堿等2．按化學結構類型分類:

吡咯生物堿、喹啉類生物堿、托品烷類生物堿、吲哚類生物堿等3．按生源途徑和化學結構類型分類吡咯生物堿、吲哚類生物堿、喜樹堿、紫杉醇、檳榔堿等第25頁/共133頁1.鳥氨酸系生物堿

（1）吡咯烷類：水蘇堿（益母草）水蘇堿生物堿的生物合成：生物堿為生物體的次生代謝產物。一級代謝產物：維持植物生長所必須的物質（氨基酸，蛋白質，核酸，糖）。

生源途徑：絕大多數(shù)以為氨基酸為前體→真生物堿。少數(shù)以甲戊二羥酸為前體→假生物堿（萜類和甾類生物堿）第26頁/共133頁（2）莨菪烷類：

莨菪堿（洋金花）

莨菪烷

茛菪堿、古柯堿（可卡因）可卡因第27頁/共133頁（3）吡咯里西啶類：大葉千里光堿（千里光屬）大葉千里光堿

吡咯里西啶野白合堿對皮膚癌有效，但毒性大。

第28頁/共133頁

2.賴氨酸系生物堿

蒎啶類：胡椒堿（胡椒）、檳榔堿、檳榔次堿（檳榔）、毒芹堿、煙堿檳榔堿檳榔次堿第29頁/共133頁

喹諾里西啶類：苦參堿、氧化苦參堿（苦參）

吲哚里西啶類：一葉楸堿娃兒藤堿、金雀兒堿、苦參堿、氧化苦生堿

一葉楸堿

喹諾里西啶類吲哚里西啶

第30頁/共133頁3．苯丙氨酸和酪氨酸系生物堿

（1）苯丙胺類：麻黃堿（麻黃）

麻黃堿（偽麻黃堿）第31頁/共133頁（2）喹啉、異喹啉類奎寧和奎尼丁互為光學異構體，奎寧為左旋體抗瘧疾；奎尼丁為右旋體抗心律失常。喜樹堿和10—羥基喜樹堿均為抗癌藥。小檗堿類：小檗堿（黃連、黃柏、三顆針），輪環(huán)藤酚堿原小檗堿類：元胡索乙素（元胡）第32頁/共133頁鹿尾草中的降血壓成分薩蘇林和薩蘇里丁、輪環(huán)藤酚堿、延胡索乙素（外消旋體為四氫巴馬??；左旋體稱顱通定）第33頁/共133頁芐基異喹啉類：罌粟堿（罌粟）、厚樸堿（厚樸）罌粟堿

鴉片中解痙作用的罌粟堿、烏頭中強心成分去甲烏藥堿、厚樸中的厚樸堿（木蘭箭毒堿）。第34頁/共133頁雙芐基異喹啉類：

蝙蝠葛堿

千金藤堿、錫生藤堿、小檗胺（三棵針）、漢防己甲素、乙素（防己）蝙蝠葛堿（北豆根）第35頁/共133頁嗎啡烷類：嗎啡、可待因（罌粟）、青風藤堿青風藤堿

氧橋位于C4-C5位，乙氨橋位于C9-C13位可待因123456789101213NCH311第36頁/共133頁

4．色氨酸系生物堿

（1）簡單吲哚類：靛青苷（蓼藍）

靛青苷

大青素B（靛青苷的葡萄糖換為果糖）、九里考林堿。

長春堿和長春新堿屬于由兩分子單萜吲哚類生物堿聚合而成的衍生物。第37頁/共133頁（2）色胺吲哚類：

吳茱萸堿（吳茱萸胺）吳茱萸）吳茱萸堿

色胺

除吳茱萸堿還有毒扁豆堿第38頁/共133頁（3）半萜吲哚：麥角新堿（麥角菌類）

（4）單萜吲哚：利血平（蘿芙木）、士的寧（番木鱉）、白堅木堿

利血平

由兩分子單萜吲哚類生物堿聚合而成的衍生物：有抗癌作用的長春堿和長春新堿（從長春花中提取得到）第39頁/共133頁5．鄰氨基苯甲酸系生物堿

喹啉類：白鮮堿（白鮮皮）

丫啶酮類：三油柑堿（鮑氏三油柑）士的寧R1=R2=H馬錢子堿R1=R2=OCH3第40頁/共133頁6.組氨酸系生物堿

咪唑類生物堿：毛果蕓香堿（毛果蕓香）第41頁/共133頁7．萜類生物堿

單萜類生物堿：龍膽堿（龍膽科）

倍半萜類生物堿：石斛堿（石斛）

二萜類生物堿：烏頭堿（烏頭、附子）關附甲素、紫杉醇

三萜類生物堿：少龍膽堿

石斛堿第42頁/共133頁8．甾體類生物堿

環(huán)常綠黃楊堿D（黃楊科）第43頁/共133頁第三節(jié)生物堿的性質1.性狀形態(tài)：多呈結晶狀態(tài)，有一定熔點；有的呈液態(tài)（小分子、無氧或氧呈酯鍵—檳榔堿）。 個別小分子固體生物堿有揮發(fā)性—麻黃堿。升華性—咖啡因、川嗪第44頁/共133頁顏色：大多無色。小檗堿呈黃色、具黃綠色熒光；血根堿呈紅色（共軛體系）。氣味：苦。個別具甜味（甜菜堿）。 旋光性：大多有旋光（不對稱碳原子或不對稱中心），且多呈左旋性。通常左旋體比右旋體的生物活性強。如左旋茛菪堿比右旋茛菪堿的擴瞳作用強100倍。第45頁/共133頁2．溶解性

（1）游離

水酸水堿水甲(乙)醇苯/乙醚/CHCl3CCl4/石油醚親脂性生物堿:-+- ++(++)+親水性生物堿:++++- -季銨堿：離子型

含N→O配位鍵：氧化苦參堿酰胺類生物堿—秋水仙堿、咖啡堿第46頁/共133頁兩性生物堿:

含酚羥基(嗎啡、青藤堿)NaOH(+)；隱性酚羥基(漢防己乙素)NaOH(-),具脂溶性生物堿通性；羧基生物堿(檳榔次堿)NaHCO3（+） 內酯型生物堿(喜樹堿)：熱NaOH堿水解、皂化 內酰胺生物堿(苦參堿)：堿水解第47頁/共133頁（2）鹽（離子型、極性大）：

水酸水堿水甲(乙)醇苯/乙醚/CHCl3CCl4/石油醚

++-+--

在水中的溶解度與酸度有關：無機酸鹽的水溶度大于有機酸鹽的水溶度。無機酸鹽中，含氧酸鹽的水溶度大于鹵代酸鹽。注：++示易溶；+示可溶 -示不溶或難溶第48頁/共133頁鹵代酸鹽中，鹽酸鹽的水溶度最大，氫碘酸鹽的水溶度最小。有機酸鹽中，小分子有機酸鹽的水溶度大于大分子有機酸鹽（沉淀）。 多元有機酸鹽的水溶度大于一元有機酸鹽。注意：有些生物堿或鹽不符合上述規(guī)律。第49頁/共133頁1.生物堿鹽不溶于水（小檗堿鹽酸鹽、麻黃堿草酸鹽），而能溶于氯仿。2.游離生物堿難溶于有機溶劑而溶于水

（嗎啡難溶于氯仿、乙醚，可溶于堿水；喜樹堿不溶于一般有機溶劑，而溶于酸性氯仿）。3.堿性極弱的生物堿（酰胺類生物堿）和酸生成的鹽不穩(wěn)定，其酸水溶液用氯仿萃取時,生物堿可轉溶于氯仿而被分離。

應用：可用于生物堿的提取和分離。第50頁/共133頁

3.堿性來源7N1S2 2S22P3 N：H+(接受質子或提供電子)

堿性強弱的表示方法：pka：其值的大小與堿性呈正比。pKa=-lgKa：Ka越小，pKa越大，堿性越強。

第51頁/共133頁影響堿性強弱的因素：

1．氮原子的雜化方式：

SP3>SP2>SP四氫異喹啉（SP3pKa9.5）

異喹啉（SP2pKa5.4）

氰類（SP中性）電效應第52頁/共133頁2.誘導效應：

供電誘導效應（烷基）：可使氮原子周圍電子云密度增加，堿性增強。

吸電誘導效應（含氧基團，雙鍵，苯環(huán)）：可使氮原子周圍電子云密度降低，堿性減弱。第53頁/共133頁

麻黃堿（pKa9.58）（甲基供電誘導效應）

去甲基麻黃堿（pKa9.00）（羥基的吸電誘導效應）

苯異丙胺（pKa9.80）（無羥基的吸電作用）

第54頁/共133頁3．共軛效應：

苯胺型：P-π共軛，氮原子周圍電子云密度下降，堿性降低。酰胺型：P-π共軛，氮原子周圍電子云密度下降，堿性降低。胍基型：當供電基和氮原子上未共享電子對共軛，堿性增強（共軛酸的高度共振穩(wěn)定性,使共軛酸穩(wěn)定，Ka小，則pKa大，堿性強）。第55頁/共133頁

環(huán)己胺（pKa10.64）

苯胺（pKa4.58）

胍（pKa13.6）

秋水仙堿（酰胺共軛pKa1.84）

胡椒堿（酰胺共軛pKa1.42）

第56頁/共133頁57形成p-π共軛，堿性減弱→酰胺幾乎都中性N與—C=N共軛，堿性增強，如胍毒扁豆堿環(huán)己胺苯胺N1的pKa為1.76，N3的為7.88pka10.64pka4.58第57頁/共133頁4.空間效應：

阻礙質子靠近氮原子，導致堿性降低

莨菪堿（pka9.65）

東莨菪堿（環(huán)氧位阻pka6.20/7.5）

第58頁/共133頁59東莨菪堿~樟柳堿＜山莨菪堿＜莨菪堿＜去甲莨菪堿R=H莨菪堿（阿托品）樟柳堿R=OH山莨菪堿東莨菪堿N-去甲莨菪堿第59頁/共133頁5.氫鍵效應：

氮原子周圍的羥基所處的位置有利于生物堿共軛酸分子內氫鍵形成時，則共軛酸穩(wěn)定,堿性增強。

麻黃堿共軛酸（穩(wěn)定性差）

pKa9.58（堿性弱）R、S

偽麻黃堿共軛酸（穩(wěn)定）pKa9.74（堿性強）S、S

第60頁/共133頁常見生物堿堿性規(guī)律：

胍>季銨堿>烷胺類（仲胺，叔胺）>芳胺類（芳雜環(huán)）>酰胺類

（13.6）小檗堿（11.5）四氫異喹啉（9.5）異喹啉（5.4）（pKa<2）

共軛酸高度離子型SP3雜化SP2雜化P-π共軛共振穩(wěn)定性類似無機堿（無雙鍵）（有雙鍵）

堿性強弱與pKa大小的關系如下：pKa>11為強堿（胍、季胺堿）pKa7～11中強堿（脂肪胺類-仲胺、叔胺）pKa2～7弱堿（芳胺、芳氮雜環(huán)）pKa<2極弱堿（酰胺類）通常情況下：雜化效應>共軛效應>空間效應>誘導效應第61頁/共133頁4．生物堿沉淀反應

生物堿的酸水溶液

+

生物堿沉淀試劑

沉淀應用注意：1．在酸性環(huán)境中進行。2．檢識時，至少用三種以上試劑同時進行。

應用：

第62頁/共133頁生物堿常用的沉淀劑碘化汞鉀（Mayer)：類白色沉淀，試劑過量沉淀消失。碘—碘化鉀(Wagner)：棕色或褐色沉淀硅鎢酸試劑(Bertrand)：淡黃或灰白色沉淀（可定量）苦味酸試劑(Hager)：黃色結晶（在中性溶液中進行）硫氰酸鉻銨（雷氏銨鹽）：紅色沉淀或結晶NH4[Cr（NH3）2（SCN）4]碘化鉍鉀試劑(Dragendorff)：紅棕色沉淀第63頁/共133頁改良碘化鉍鉀是最常用的生物顯色劑。

甲：0.85克堿性硝酸鉍溶于100毫升冰醋酸,加40毫升水；乙:8克碘化鉀溶于20毫升水中,將甲、乙溶液等體積混和。應用：

用于中藥中生物堿的預試（注意假陽性，假陰性）作為生物堿分離提取過程中的追蹤指標。用于分離純化生物堿（季銨堿的雷氏銨鹽沉淀法）。P204

用于生物堿的鑒定和含量測定（晶型，熔點）。作為生物堿薄層層析和紙層析的顯色劑（碘化鉍鉀）。第64頁/共133頁65生物堿常用的顯色劑生物堿的顯色反應原理尚不太明了，一般認為是氧化反應、脫水反應、縮合反應或氧化、脫水與縮合的共同反應。（1）鉬酸銨一濃硫酸溶液（Frohde試劑）

1％鉬酸鈉或5%鉬酸銨的濃硫酸溶液，如遇烏頭堿顯黃棕色，小檗堿顯棕綠色，阿托品不顯色。（2）礬酸銨一濃硫酸溶液（Mandelin試劑）

1％礬酸銨的濃硫酸溶液。如遇阿托品顯紅色，可待因顯藍色，士的寧顯藍紫色到紅色。

第65頁/共133頁66生物堿常用的顯色劑（3）甲醛一濃硫酸試劑（Marquis試劑）

30％甲醛溶液0.2ml與10ml濃硫酸的混合溶液。如遇嗎啡顯橙色至紫色，可待因顯紅色至黃棕色。（4）濃硝酸

如遇小檗堿顯棕紅色，秋水仙堿顯藍色，咖啡堿不顯色。（5）硝基醌反應（vitali試劑）托品烷用發(fā)煙硝酸的堿性醇溶液處理，產生紫紅色山茛菪堿（+）東茛菪堿（+）茛菪堿（+）樟柳堿（-）第66頁/共133頁第四節(jié)生物堿的提取分離

生物堿的提?。撼齻€別具有生物堿揮發(fā)性的生物堿（麻黃堿）可用水蒸汽蒸餾法提取外，一般情況下，總生物堿的提取均采用溶劑法提取。溶劑提取法關鍵是溶劑的選擇

溶劑

依據(jù)生物堿的存在狀態(tài)（游離、鹽）及溶解性來選擇第67頁/共133頁1.鹽易溶于水

水或酸水提取法（鹽酸/硫酸/醋酸/酒石酸）

浸漬/滲漉/煎煮

酸水提取液（鹽）

離子交換樹脂法或有機溶劑萃取法

總生物堿

第68頁/共133頁2.鹽、游離均易溶于醇

醇（甲、乙）類溶劑提取法滲漉/浸漬/回流

醇提取液（鹽游離）

回收

總生物堿

酸堿處理

較純的總生物堿

第69頁/共133頁3.游離易溶于有機溶劑（原料須堿化）

親脂性有機溶劑提取法（苯/氯仿/二氯甲烷）

冷浸/回流提取液（游離）

回收

總生物堿

第70頁/共133頁附注：

離子交換樹脂法中藥酸水提取液（鹽）

過陽離子交換樹脂柱（RSO3-H+）

流出液（水性雜質）

樹脂柱（RSO3BH+）

氨液堿化（游離）氯仿提取回收溶劑

總生物堿第71頁/共133頁2.酸堿處理法

提取濃縮液（水）或濃縮物

酸水處理，過濾

不溶物（脂溶性雜質）

酸水液（鹽）

堿化（游離）氯仿萃取

堿水液（水溶性雜質）（水溶性生物堿）

氯仿液（游離）

回收較純的總生物堿第72頁/共133頁73NH4Cl處理，CHCl3萃取總生物堿以酸水溶解，濾過酸水溶液CHCl3（或C6H6等）萃取CHCl3層酸水層（弱堿性生物堿）（中、強堿性生物堿）2%NaOH萃取氨水調pH10，CHCl3萃取CHCl3層堿水層NH4Cl處理，CHCl3萃取非酚性弱堿性生物堿CHCl3層

酚性弱堿性生物堿

堿水層CHCl3層2%NaOH萃取季銨性生物堿CHCl3層堿水層非酚性叔胺生物堿酚性叔胺生物堿CHCl3層第73頁/共133頁

第五節(jié)水溶性生物堿（季銨類）的提取

第74頁/共133頁生物堿鹽酸鹽

生物堿鹽酸鹽上述堿水液酸化至弱酸性pH=2

酸水液

雷氏銨鹽（硫氰酸鉻銨）

雷氏銨鹽沉淀（生物堿雷氏鹽）丙酮溶解，過濾

丙酮液

丙酮液交換樹脂柱

過氧化鋁柱，丙酮洗脫

丙酮液加硫酸銀飽和水溶液，過濾

漉液（生物堿硫酸鹽）

加氯化鋇溶液

1.雷氏銨鹽沉淀法

第75頁/共133頁76pH=2左右，加入新鮮配制的雷氏銨鹽飽和溶液，濾集生成的生物堿雷氏鹽沉淀，用少量水洗滌1～2次，抽干。將沉淀溶于丙酮（或乙醇），濾除不溶物，再將此丙酮液通過氧化鋁柱凈化，并用丙酮洗脫，收集丙酮洗脫液，向其中加入硫酸銀飽和水溶液。也可不經(jīng)過氧化鋁柱凈化直接向生物堿雷氏鹽丙酮溶液中加入硫酸飽和水溶液，使生物堿雷氏鹽分解，生成生物堿硫酸鹽和雷氏銀鹽沉淀，過濾后再向濾液中加入計算量氯化鋇溶液，生成生物堿鹽酸鹽和硫酸鋇沉淀，過濾，濾液蒸干即得水溶性生物堿鹽酸鹽，整個反應過程以反應式表示如下。B+＋NH4[Cr(SCN)4(NH3)2]B[Cr(SCN)4(NH3)2]↓＋NH4+2B[Cr(SCN)4(NH3)2]＋Ag2SO42Ag[Cr(SCN)4(NH3)2]↓＋B2SO4B2SO4

＋BaCl22BCl＋BaSO4↓第76頁/共133頁2.溶劑法

上述堿水液

用極性有機溶劑（正丁醇/異戊醇/氯仿—甲醇）萃取

水溶液（水溶性雜質）

有機溶劑

回收

水溶性生物堿

第77頁/共133頁第六節(jié)生物堿的分離

1．生物堿的初步分離分離依據(jù)：生物堿的堿性（弱堿性生物堿的鹽不穩(wěn)定；中強堿在pH9～10時可以游離）特殊官能團（酚羥基的酸性，可溶于NaOH溶液）分離流程：

總生物堿的酸水液（鹽）

氯仿萃取第78頁/共133頁1.氯仿液（弱堿性生物堿）

1～2%NaOH萃取

堿水液

CHCl3液

NH4Cl或CO2處理，CHCl3萃取

CHCl3液

回收

酚性弱堿性生物堿

回收

非酚性弱堿性生物堿

第79頁/共133頁2.酸水液（強，中強堿性生物堿）

氨水堿化pH9～10CHCl3萃取

CHCl3液

堿水液

1～2%NaOH萃取

酸化，雷氏銨鹽沉淀

沉淀

分解沉淀

水溶性生物堿強季銨堿）

堿水液

CHCl3液

NH4Cl或CO2處理，CHCl3萃取

回收

非酚性中強堿性生物堿CHCl3液

回收

酚性中強堿性生物堿

第80頁/共133頁2.生物堿的單體分離

（1）利用生物堿的堿性差異分離（依操作方式的不同，分離方法有二種）混合總生物堿

酸水溶解

酸水液(鹽)

加堿進行梯度堿化同時用CHCl3萃取，分別回收CHCl3生物堿由弱到強依次被分離

CHCl3溶解CHCl3溶液(游離)

用不同酸度(酸度由弱到強,pH由大到小)的酸水進行梯度萃取,酸水液分別堿化,同時CHCl3萃取,回收CHCl3

生物堿由強到弱依次被分離

第81頁/共133頁附注：用方法二分離時，應采用多緩沖紙色譜（分配原理）進行先導分離。堿性弱的生物堿易游離

（脂溶性，易溶于CHCl3）堿性強的生物堿易成鹽

（離子型，易溶于水）第82頁/共133頁苦參堿

氧化苦參堿

流程說明：氧化苦參堿的NO半極性配位鍵，極性大，水中的溶解度較大，而在乙醚中的溶解度較小。第83頁/共133頁（2）利用生物堿的極性（溶解性）差異分離

分子結構的不同、極性的差異、對特殊溶劑的溶解性能不同而分離苦參堿和氧化苦參堿混合物少量CHCl3溶解

CHCl3

液加入10倍量的乙醚

沉淀（氧化苦參堿）

母液（苦參堿）

第84頁/共133頁流程說明：漢防己乙素的酚羥基，使其極性較大，而在冷苯中的溶解度較小。

漢防己甲素R=CH3

漢防己乙素R=H第85頁/共133頁漢防己甲素和漢防己乙素混合物

冷苯溶解

不溶物（漢防己乙素）

冷苯液

回收

漢防己甲素

第86頁/共133頁（3）利用生物堿鹽的溶解度不同分離 麻黃堿和偽麻黃堿混合物甲苯溶解

甲苯溶液

流經(jīng)1~2%草酸溶液

草酸溶液

減壓濃縮，冷置，過濾

結晶（草酸麻黃堿）

母液（草酸偽麻黃堿）

CaCl2轉化

CaCl2轉化

鹽酸麻黃堿

鹽酸偽麻黃堿

流程說明:利用麻黃堿草酸鹽的水溶度小于偽麻黃堿草酸鹽的水溶度進行分離。第87頁/共133頁（4）利用特殊官能團的性質進行分離含羧基的生物堿

可用碳酸氫鈉水溶液萃取分離。含酚羥基的生物堿可用氫氧化鈉水溶液萃取分離（嗎啡和可待因）。含內酯或內酰胺結構的生物堿

用熱的氫氧化鈉開環(huán)，加酸環(huán)合的性質予以分離（喜樹堿）。第88頁/共133頁

嗎啡和可待因混合物

CHCl3溶解

氯仿溶液

1～2%NaOH溶液萃取

堿水液

CHCl3液

弱酸酸化CHCl3萃取

回收可待因

CHCl3液

嗎啡回收

第89頁/共133頁

嗎啡R=H可待因R=CH3

第90頁/共133頁（5）利用色譜法進行分離生物堿（游離）為脂溶性成分，適合于采用吸附原理進行分離，吸附劑多用硅膠、氧化鋁，流動相為中性的苯，氯仿，乙醚等有機溶劑或混合有機溶劑。對一些極性很近似或極性較大的生物堿的分離，可以利用分配原理進行分離，效果可能更佳（三尖杉酯堿和高三尖杉酯堿）的分離。

高效液相色譜（三尖杉混合酯堿的分離），氣相色譜（揮發(fā)性生物堿），干柱色譜，制備性薄層色譜等也經(jīng)常用于生物堿的分離。第91頁/共133頁三尖杉酯堿和高三尖杉酯堿混合物

支持劑：硅膠固定相：pH5.0緩沖液洗脫劑：pH5.0緩沖液飽和的氯仿液

高三尖杉酯堿二者混合物三尖杉酯堿

流程說明：利用高三尖杉酯堿較三尖杉酯堿結構中多一個—CH2—，極性較小（流動相中易于分配）而先被洗脫下來，三尖杉酯堿則后被洗脫下來，中間為二者的混合物。

第92頁/共133頁三尖杉酯堿R=高三尖杉酯堿R=第93頁/共133頁第七節(jié)生物堿的檢識

一.生物堿的薄層層析（以吸附原理為主）吸附劑：氧化鋁（吸附能力強，弱堿性）適應范圍：極性較小（親脂性較強）生物堿展開劑：中性展開劑硅膠：（吸附能力弱弱酸性）適用于大多數(shù)生物堿，但強堿性生物堿可能出現(xiàn)Rf太小和復斑或拖尾（與硅膠的弱酸性成鹽），解決這一問題的辦法：第94頁/共133頁1.堿液（0.1～0.5mol/LNaOH）制板2.堿性展開劑（中性展開劑+少許二乙胺或氨水）3.在層析槽中放一盛有氨水的小器皿第95頁/共133頁顯色劑：

日光下（有顏色的生物堿小檗堿顯黃色斑點）觀察看熒光（有熒光的生物堿小檗堿有黃綠色熒光）噴顯色劑（碘化鉍鉀，對大多數(shù)生物堿顯橘紅色），注意排除甲酰胺的干擾（110℃加熱）第96頁/共133頁以分配原理進行的薄層色譜：

支持劑：硅膠固定相：甲酰胺（有機堿，極性小，以利于生物堿在其中的分配）展開劑：以甲酰胺飽和的中性展開劑（親脂性的有機溶劑，苯、氯仿等）顯色劑：同上第97頁/共133頁二.生物堿的紙色譜（分配原理）

色譜條件與生物堿的存在狀態(tài)有關

游離態(tài)生物堿（脂溶性、極性?。┑臋z識，樣品液為氯仿溶液：

固定相：甲酰胺（有機堿）展開劑：偏堿性（使生物堿以游離狀態(tài)存在）、極性較小的有機溶劑（甲酰胺飽和的苯、氯仿）第98頁/共133頁以生物堿鹽的狀態(tài)（離子型、極性大）的檢識，樣品液為酸水溶液：

固定相：水展開劑：偏酸性（使生物堿以鹽的狀態(tài)存在）、極性較大的有機溶劑（正丁醇—冰醋酸—水4：1：5上層，即BAW系統(tǒng)）顯色劑：紙色譜的顯色方法同薄層色譜（注意排除甲酰胺的干擾），但不能用硫酸組成的試劑（以防濾紙?zhí)炕┑?9頁/共133頁檢識方法用Rf檢識（在相同條件下，同一成分的Rf值應該一致）與對照品共色譜，同一成分在相同位置應該呈現(xiàn)相同顏色、相同大小的斑點另外，高效液相色譜（HPLC）、氣相色譜（GL），也可以用于生物堿的檢識。第100頁/共133頁

第八節(jié)生物堿各論第101頁/共133頁麻黃第102頁/共133頁麻黃生物堿

麻黃堿，偽麻黃堿

有機胺類（苯丙胺衍生物）

性質l—麻黃堿（1R2S）d—偽麻黃堿(1S2S)

麻黃1234第103頁/共133頁1.無色結晶，有旋光性，有揮發(fā)性（水蒸汽蒸餾法提?。?.不能和多數(shù)生物堿沉淀試劑發(fā)生沉淀。

CS2,CuSO4,NaOH呈棕或黃色沉淀(仲胺特有)。CuSO4,NaOH反應，紫紅色銅絡鹽（乙醚中）。3.堿性較強（有機胺類）偽麻黃堿（堿的共軛酸穩(wěn)定9.74）強于麻黃堿（9.58）?？捎糜诙叻蛛x。

第104頁/共133頁4.麻黃堿在水、乙醚、氯仿、苯中均溶，偽麻黃堿難溶于水，麻黃堿草酸鹽難溶于水，偽麻黃堿易溶于水?？捎糜诙叻蛛x。

偽麻黃堿共軛酸（穩(wěn)定）（苯環(huán)和甲基在異側）

麻黃堿共軛酸（穩(wěn)定性差）（苯環(huán)和甲基在同側）

第105頁/共133頁防己

第106頁/共133頁防己

防己生物堿漢防己甲素漢防己乙素（防己諾林堿）

雙芐基異喹啉類生物堿性質

漢防己甲素（粉防已堿）R=CH3漢防己乙素（防已諾林堿）R=H

123

第107頁/共133頁1.白色結晶，有旋光性。2.具脂溶性生物堿的溶解性特點。漢防己乙素的酚羥基，使極性較大，冷苯中不溶，漢防己甲素的甲氧基，極性較小，溶于冷苯（用于分離）。3.中強堿（叔胺堿），具有生物堿的通性（溶解性，沉淀反應）。4.隱性酚羥基——連結在苯環(huán)上的羥基稱為酚羥基，具有酸性，可以和氫氧化鈉反應成鹽；而漢防己乙素的酚羥基處于兩個含氧基團之間，由于空間位阻等原因，不顯示酚羥基的通性，難溶于氫氧化鈉溶液，所以稱為隱性酚羥基第108頁/共133頁洋金花

第109頁/共133頁洋金花

洋金花生物堿

莨菪堿（阿托品）、東莨菪堿山莨菪堿、樟柳堿（山莨菪）

解痙、鎮(zhèn)痛，解有機磷中毒，散瞳作用

還有鎮(zhèn)靜麻醉作用（中藥麻醉主要組成）

抗膽堿作用莨菪烷類生物堿

性 質

1234第110頁/共133頁1.阿托品（外消旋體）無旋光，其它均有旋光。2.堿性：莨（9.65）>山>東（7.5）>

樟

6.20

羥基氧環(huán)：無、無有、無無、有有（酸部）、有

用于莨菪堿和東莨菪堿的分離：NaHCO3

用于莨菪堿和東莨菪堿的鑒別：氯化汞加熱，莨—紅色沉淀、東—白色沉淀

3.與生物堿沉淀試劑產生沉淀：茛、山、東、樟

Vitali反應（莨菪酸特有）：陽性 陰性

過碘酸氧化乙酰丙酮縮合反應：陰性陽性

（羥基莨菪酸特有）

第111頁/共133頁

4.極性：東和樟

> 山

>莨（阿）

水 可溶熱水易溶難溶

CCl4

難溶 可溶易溶可用于莨菪堿和東莨菪堿的分離（CCl4）注：莨—莨菪堿；阿—阿托品；山—山莨菪堿；樟—樟柳堿。第112頁/共133頁莨菪堿（阿托品）