第七章-生物堿新省名師優(yōu)質(zhì)課賽課獲獎(jiǎng)?wù)n件市賽課百校聯(lián)賽優(yōu)質(zhì)課一等獎(jiǎng)?wù)n件

第七章生物堿概述生物堿分類與結(jié)構(gòu)類型生物堿普通理化性質(zhì)和檢識(shí)生物堿提取分離方法與技術(shù)1/123掌握生物堿定義和存在形式。掌握生物堿主要結(jié)構(gòu)類型。掌握生物堿形態(tài)、顏色、旋光性。掌握生物堿慣用沉淀反應(yīng)和顯色反應(yīng)及其在判定當(dāng)中應(yīng)用。掌握生物堿堿性，堿性強(qiáng)弱與生物堿分子結(jié)構(gòu)關(guān)系及其在提取分離中應(yīng)用。2/1231.定義生物堿是人類類研究得最早含有生物活性一類天然化合物。它是植物中結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，多具顯著生理活性含氮有機(jī)物(蛋白質(zhì)、肽、氨基酸等除外)，因最初來自植物，又稱為植物堿。多數(shù)由C、H、O、N四種元素組成，少數(shù)不含O原子；多數(shù)含有復(fù)雜含氮雜環(huán)結(jié)構(gòu)，有堿性。指天然產(chǎn)一類含氮有機(jī)化合物；多數(shù)具有堿性且能和酸結(jié)合生成鹽；大部分為雜環(huán)化合物且氮原子在雜環(huán)內(nèi)；多數(shù)有較強(qiáng)生理活性。第一節(jié)概述3/123一些簡(jiǎn)單烷基胺類、膽堿、氨基酸、多肽類和核酸，則不屬于生物堿范圍。鼠李科植物中存在一類環(huán)肽類化合物則被列為生物堿類。4/123當(dāng)前生物堿一詞最恰當(dāng)解釋是生物堿屬一類存在于生物體含氮有機(jī)化合物(氨基酸、蛋白質(zhì)、肽類及核酸、含硝基和亞硝基化合物如馬兜酸等除外），應(yīng)該包含以下幾類：

1從海洋生物、微生物及昆蟲代謝產(chǎn)物中發(fā)覺含氮化合物。

2氮原子在環(huán)狀結(jié)構(gòu)內(nèi)，呈堿性，普通含有強(qiáng)烈生物活性化合物。

3氮原子不在環(huán)內(nèi)，但呈弱堿、有活性化合物，如麻黃堿。

4雖含氮雜環(huán)但幾乎不顯堿性化合物，如蓖麻堿。

5氮原子既不在環(huán)狀結(jié)構(gòu)內(nèi)，也不是弱堿，但生物活性很好化合物，如秋水仙堿。5/123秋水仙堿

R=OMe

（氮原子不在環(huán)內(nèi)，不顯堿性，845元/20mg）

6/1232.基本特征生物堿廣泛分布于植物界約100余科植物中粗榧科、毛茛科、小檗科、防己科、罌粟科、豆科、馬錢科、夾竹桃科、茄科、菊科、百合科和石蒜科等植物多含有大量生物堿。以鹽類為主要形式存在生物堿在植物體內(nèi)常與有機(jī)酸(草酸、枸櫞酸、鞣酸)結(jié)合成鹽類狀態(tài)存在，有與糖結(jié)合成苷。在生物體內(nèi)，除以酰胺形式存在生物堿外，僅少數(shù)堿性極弱生物堿以游離狀態(tài)存在，如秋水仙堿(colchicine)、咖啡堿(caffeine)和那可丁(narcotine)。7/123活性強(qiáng)麻黃中麻黃堿（ephedrine）含有松弛支氣管平滑肌、收縮血管、興奮中樞神經(jīng)作用。臨床用于治療哮喘。小檗堿（berberine）分布于黃連、黃柏、十大功勞及三棵針等植物中，含有抗菌、消炎作用，用于治療腸道感染、菌痢等。夾竹桃科植物長(zhǎng)春花長(zhǎng)春堿(vinblastine)、長(zhǎng)春新堿(vincristine)含有抗腫瘤作用。蕓香科植物毛果蕓香中毛果蕓香堿(pilocapine)含有興奮膽堿反應(yīng)系統(tǒng)、縮瞳、收縮平滑肌作用，用于青光眼治療。8/1233.發(fā)展歷史在我國(guó)古代17世紀(jì)初《白猿經(jīng)》即記述了從烏頭中提煉出砂糖樣毒物作箭毒用，當(dāng)代觀點(diǎn)認(rèn)為可能是烏頭堿結(jié)晶。1805年，德國(guó)人Sertuner從鴉片中第一次分離出一個(gè)具催眠效果鹽基性物質(zhì)，命名為Morphia（嗎啡)，因具堿性曾稱之為生物堿。9/1231810年西班牙醫(yī)生Gomez和Duncan從金雞鈉樹皮酒精溶出物中，以堿沉淀出一個(gè)結(jié)晶，以后證實(shí)主要是奎寧和辛可寧混合物。1819年W．Weissner把類似植物中堿性化合物統(tǒng)稱為生物堿。迄今已從自然界分出萬余種以上生物堿。10/123MorphineisisolatedfromopiumwhichisthetarsecretedbytheunripeseedpodsofPapaversomniferumL.MoreExamples:11/123MoreExamples:Amphetamine(安非他明)

a1°amineusedasacentralnervoussystemstimulantinthetreatmentofcertainconditions,suchasnarcolepsyanddepression.12/123cocaine

a3°amine13/123Fraenkel(1959):Secondaryplantcompoundshaveafunction:theyserveasadefenseagainstphytophagous食葉類insects.秋水仙堿14/123煙堿

煙堿又名尼古丁，屬吡啶衍生物類生物堿。

煙堿有劇毒，少許對(duì)中樞神經(jīng)有興奮作用，能升高血壓，大量則抑制中樞神經(jīng)系統(tǒng)，使心臟麻痹以至死亡。幾毫克煙堿就能引發(fā)頭痛、嘔吐、意識(shí)含糊等中毒癥狀，吸煙過多人逐步會(huì)引發(fā)慢性中毒。

莨菪堿和阿托品莨菪堿和阿托品屬莨菪烷衍生物類生物堿。莨菪堿是由莨菪酸和莨菪醇縮合形成酯，莨菪醇是由四氫吡咯環(huán)和六氫吡啶環(huán)稠合而成雙環(huán)結(jié)構(gòu)。

15/123

莨菪堿莨菪堿是左旋體，因?yàn)檩馆兴峤Y(jié)構(gòu)中手性碳原子上氫與羰基相鄰，是α活潑氫，輕易發(fā)生酮式-烯醇式互變異構(gòu)而外消旋。當(dāng)莨菪堿在堿性條件下或受熱時(shí)均可發(fā)生消旋作用，變成消旋莨菪堿，即阿托品。莨菪酸互變異構(gòu)現(xiàn)象以下：16/123嗎啡和可待因嗎啡對(duì)中樞神經(jīng)有麻醉作用，有極快鎮(zhèn)痛效力，但易成癮，不宜慣用。

可待因是嗎啡甲基醚（甲基取代嗎啡分子中酚羥基氫原子）。可待因與嗎啡有相同生理作用，可用以鎮(zhèn)痛，但可待因主要用作鎮(zhèn)咳劑。嗎啡可待因

17/123麻黃堿

麻黃堿是含于中藥麻黃中一個(gè)主要生物堿，又叫麻黃素。普通慣用麻黃堿系指左旋麻黃堿，它與右旋偽麻黃堿互為旋光異構(gòu)體。它們?cè)诒江h(huán)側(cè)鏈上都有兩個(gè)手性碳原子，應(yīng)有四個(gè)旋光異構(gòu)體，但在中藥麻黃植物中只存在（-）-麻黃堿和（+）-偽麻黃堿兩種，而且二者是非對(duì)映異構(gòu)體。（-）-麻黃堿含有興奮中樞神經(jīng)、升高血壓、擴(kuò)大支氣管、收縮鼻粘膜及止咳作用，也有散瞳作用，臨床上慣用鹽酸麻黃堿（即鹽酸麻黃素）治療氣喘等癥。18/12319/123小檗堿

小檗堿又名黃連素，存在于小檗屬植物黃柏、黃連和三顆針中，它屬于異喹啉衍生物類生物堿，是一個(gè)季銨化合物。黃連素含有較強(qiáng)抗菌作用，在臨床上慣用鹽酸黃連素治療菌痢、胃腸炎等疾病。20/123長(zhǎng)春新堿

長(zhǎng)春新堿又名醛基長(zhǎng)春堿，存在于夾竹桃科植物長(zhǎng)春花中，屬于雙聚吲哚類生物堿。長(zhǎng)春新堿對(duì)白血病、癌癥都有效，且毒性較低。長(zhǎng)春新堿21/123(1)在系統(tǒng)發(fā)育較低級(jí)類群中分布較少或無。如苔蘚類植物中僅發(fā)覺少數(shù)簡(jiǎn)單吲哚類生物堿。(2)集中地分布在系統(tǒng)發(fā)育較高級(jí)植物類群(裸子植物、尤其是被子植物)中。在雙子葉植物100多科中都有分布，更集中地分布于防已科、毛莨科、豆科、罌粟科、茄科、夾竹桃科、馬錢科等。如在夾竹桃科發(fā)覺了1000種以上生物堿存在生物堿在單子葉植物分布少，如百合科、石蒜科、蘭科等。裸子植物中更少，如紅豆杉屬、三尖杉科三尖杉屬植物所含生物堿分子量頗大、結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜。4.分布與功效22/123（３）生物堿極少與萜類、揮發(fā)油共存于同一植物類群。（４）結(jié)構(gòu)越特殊生物堿，其分布植物類群愈窄。如二萜生物堿主要分布于毛莨科烏頭屬和翠雀屬植物中，這在植物化學(xué)分類上是十分主要。23/123（5）在植物體內(nèi)分布規(guī)律生物堿在植物組織各部分都可存在集中于某一部分或某一器官如罌粟青果皮、番木鱉種子、黃柏樹皮、黃連根莖、烏頭根、天仙籽、洋金花等都富含生物堿。一個(gè)植物含有各種含有同一基本骨架或不一樣骨架生物堿。如從夾竹桃屬植物長(zhǎng)春花中已分離出７０余種生物堿，均為吲哚類衍生物。24/1235.存在形式依據(jù)生物堿分子成鍵特征和組成元素特征可將其在植物體內(nèi)存在形式分為6類1.與有機(jī)酸或個(gè)別無機(jī)酸成鹽形式存在。如與草酸、檸檬酸、硫酸、鹽酸、硝酸等成鹽。2.游離堿形式存在。

少數(shù)堿性弱生物堿普通以游離態(tài)存在，如普通叔氨堿、酚性堿、季氨堿、氮氧化合物。3.酰胺類，如喜樹堿。4.N－氧化物類這類已發(fā)覺有120個(gè)以上生物堿。這類生物堿對(duì)熱不穩(wěn)定，易失去氧而轉(zhuǎn)為叔胺堿，同時(shí)不溶于乙醚，在研究中易被忽略。在顛茄屬植物中，其氮氧化物與叔胺堿含量比值在5～40％之間。

25/1235．以苷形式存在，分為氮苷和氧苷。

其中有些糖分子還再與一些有機(jī)酸，如肉桂酸及其衍生物等以酯鍵組成較大分子。如甜菜花青堿類生物堿普遍以苷酯類形式存在。6．也有與其它雜原子如S/Cl/Br等結(jié)合存在生物堿。

如美登素類生物堿中含有Cl原子。26/1236.生物堿生源路徑①氨基酸路徑：所包括到氨基酸主要有鳥氨酸、賴氨酸、鄰氨基苯甲酸、苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸。多數(shù)生物堿是由此路徑產(chǎn)生。②氨基酸—甲戊二羥酸復(fù)合路徑(AA－MVA)：萜類生物堿和甾體生物堿這兩大類就是由此復(fù)合路徑產(chǎn)生。27/123分類方法主要有三種：①按植起源分類：如鴉片生物堿，烏頭生物堿等。②化學(xué)結(jié)構(gòu)（母核）分類：有機(jī)胺類、環(huán)肽生物堿，雜環(huán)生物堿、萜生物堿類、甾體生物堿等。③生源結(jié)合化學(xué)分類：如起源于鳥氨酸吡咯生物堿等。從發(fā)展趨勢(shì)上看最終一個(gè)分類方法較為適宜，因?yàn)樗芊磻?yīng)出生物堿生源、化學(xué)本質(zhì)及其相互關(guān)系。第二節(jié)生物堿分類與結(jié)構(gòu)類型28/12329/123一、起源于鳥氨酸生物堿1.吡咯類生物堿：這類生物堿結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，數(shù)目較少，生理活性不太顯著，如紅古豆堿。吡咯類四氫吡咯類，又稱吡咯烷類紅古豆堿30/1232.吡咯里西啶類（雙稠吡咯烷類）：2個(gè)吡咯烷共用一個(gè)N原子。這類生物堿已分離出200各種。倒千里光裂堿31/1233.托品烷類生物堿（莨菪烷類p321）吡咯烷與哌啶（六氫吡啶）稠合。這類生物堿大多數(shù)是由莨菪烷衍生氨基醇和不一樣有機(jī)酸縮合成酯類生物堿，可分為2類，顛茄生物堿和古柯生物堿類。顛茄生物堿類是莨菪醇（C3豎鍵羥基）和有機(jī)酸縮合一元酯類生物堿，如莨菪堿；古柯生物堿則是由偽莨菪醇（C3橫鍵羥基）和有機(jī)酸形成酯，大多數(shù)是二元酯類。莨菪烷類哌啶（六氫吡啶）32/123ACase:AtropabelladonnaManyofthesepsychoactivealkaloids33/123二、起源于賴氨酸生物堿1.哌啶類生物堿：這類生物堿結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，分布廣泛。哌啶檳榔堿34/1232.吡啶類生物堿：這類生物堿在植物中分布極少，多見于真菌和海洋生物中。吡啶煙堿35/1233.喹諾里西啶類生物堿（雙稠哌啶類）：

這類生物堿是兩個(gè)哌啶公用一個(gè)N原子稠環(huán)雜合物。數(shù)目不多，當(dāng)前發(fā)覺這類生物堿有150各種。喹諾里西啶羽扇豆堿苦參堿36/1234.吲哚里西啶類生物堿

這類生物堿是一個(gè)吡咯啶和哌啶公用一個(gè)N原子稠環(huán)雜合物。代表物有一葉秋堿，含有對(duì)中樞神經(jīng)興奮作用。吲哚里西啶一葉秋堿37/123三、起源于鄰氨基苯甲酸生物堿1.喹啉類生物堿喹啉類生物堿喜樹堿38/1232.喹唑酮類生物堿：數(shù)目較少。喹唑酮類常山堿乙39/1233.吖啶酮類生物堿：主要分布在蕓香科植物中,生物活性不太顯著。吖啶酮山油柑堿40/1231.苯丙胺類生物堿四、起源于苯丙氨酸和酪氨酸生物堿41/1232.秋水仙堿42/1233.異喹啉類生物堿（以異喹啉或四氫異喹啉為母核）

①簡(jiǎn)單異喹啉型四氫異喹啉薩蘇里丁異喹啉43/123②芐基異喹啉型在異喹啉或四氫異喹啉1位接有芐基罌粟堿44/123③雙芐基異喹啉型2分子芐基異喹啉經(jīng)過醚鍵結(jié)合而成。漢防己堿45/123雙芐基異喹啉類錫生藤堿甲三葉木防己堿結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：二分子芐基異喹啉經(jīng)過1~3個(gè)醚鍵相連接。46/123④原小檗堿型：可視為2分子異喹啉稠合而成。延胡索乙素小檗堿（黃連素）原小檗堿型小檗堿型47/123⑤嗎啡烷型青藤堿R嗎啡烷（2）部分飽和菲核（1）乙胺橋結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：青藤堿嗎啡R=H,可待因R=CH348/123四、起源于色氨酸生物堿1.簡(jiǎn)單吲哚型九里考林堿靛青苷（蓼藍(lán)）49/123

2.色胺吲哚型：色胺

吳茱萸堿

結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：（1）色胺片段（2）含兩個(gè)N原子環(huán)外乙胺側(cè)鏈毒扁豆堿50/1233.半萜吲哚型：

麥角新堿（麥角）51/1234.單萜吲哚型：

利血平結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：色胺接1個(gè)單萜。52/123單萜吲哚類士寧白堅(jiān)木堿依波加明53/123

5.二聚吲哚型：

結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：兩分子單萜吲哚生物堿聚合而成長(zhǎng)春堿54/123五、嘌呤及黃嘌呤衍生物黃嘌啉

嘌啉

香菇嘌啉咖啡因55/123六、萜生物堿類包含單萜生物堿、倍半萜生物堿、環(huán)烯醚萜生物堿、二萜生物堿和三萜生物堿五類。生源上為多源路徑，現(xiàn)有色氨酸路徑，又有復(fù)合路徑產(chǎn)生；Ｎ原子處于萜環(huán)狀結(jié)構(gòu)中或在萜結(jié)構(gòu)側(cè)鏈上。56/123單萜生物堿如獼猴桃堿和肉蓯蓉堿，倍半萜生物堿如石斛堿，環(huán)烯萜生物堿龍膽堿秦艽堿甲單萜類生物堿石斛堿倍半萜類生物堿57/123二萜生物堿數(shù)量最多，毛莨科烏頭屬和翠雀花屬植物中生物堿都是二萜生物堿。如川烏中烏頭堿，其性極毒，有效量經(jīng)常就是毒性劑量，包含衍生物在內(nèi)已經(jīng)有1200多個(gè)?？诜?mg即死亡，所以川烏須經(jīng)炮灸后方可用于臨床。三萜生物堿,如環(huán)小葉黃楊堿Ａ58/123Diterpenoidalkaloids59/123七、甾體生物堿從骨架看為甾體母核，但含有Ｎ原子多以酯形式存在，有乙酸乙酯、丁酸酯，當(dāng)歸酸酯等約有200余種，主要分布于黃楊科、夾竹桃科茄科、百合科植物中，在后兩科中多以生物堿甙形式存在。依據(jù)其甾核骨架甾類生物堿可分為甾烷和異甾烷兩類，Ｎ原子多數(shù)不在甾環(huán)中，如茄堿和貝母堿60/123Steroidalalkaloids龍葵次堿茄屬植物茄次堿

61/123Steroidalalkaloids藜蘆胺生克化合物藜蘆(屬植物)62/123浙貝甲素verticine63/123八、環(huán)肽生物堿類1964年首次定名為肽類生物堿結(jié)構(gòu)特點(diǎn)為含兩個(gè)以上酰胺基，而且屬于大環(huán)結(jié)構(gòu)。已從鼠李科、梧桐科、茜草科、衛(wèi)茅科等幾十種植物中發(fā)覺分離出。常以多達(dá)20余種同類化合物混存于同一植物中。如從歐鼠李中分得歐鼠李堿。64/123常見氮雜環(huán)類生物堿基本母核類型：吡咯

四氫吡咯

吡咯里西啶

吲哚里西啶

吲哚65/123蒎啶

吡啶

莨菪烷

喹喏里西啶

嘌呤類

66/123喹啉

異喹啉

67/123嗎啡烷類

芐基異喹啉

原小檗堿型

小檗堿型

68/123第三節(jié)生物堿理化性質(zhì)一、性狀

形態(tài)：多呈結(jié)晶態(tài)；少數(shù)呈液態(tài)：小分子無氧或氧呈酯鍵-----煙堿、檳榔堿 個(gè)別有揮發(fā)性（小分子固體）------麻黃堿極少數(shù)升華性-----------------咖啡因味道：多苦。如鹽酸小檗堿(黃連中)、奎寧堿，后者最苦，即便在1×10-5mol／L濃度也具顯著苦味。極少甜味----------甜菜堿顏色：多無色或白色，少數(shù)呈色—小檗堿69/123二、旋光性

多有旋光（不對(duì)稱碳原子或不對(duì)稱中心）多呈左旋性。生物活性與旋光活性親密相關(guān)，常左旋活性大于右旋。

70/123三、顏色

多為無色。少數(shù)生物堿含有不飽和共軛體系，常在可見光或紫外光下呈顯顏色。與共軛系統(tǒng)相關(guān)，共軛系統(tǒng)越長(zhǎng)，顏色越深；向共軛系統(tǒng)供電，顏色加深。如小檗堿類生物堿呈黃色、鮮黃色；小檗紅堿為紅色結(jié)晶，其鹽呈黃色或橙色；喜樹堿呈淺黃色針晶；甜菜花色甙堿呈紅色—紫色結(jié)晶。少數(shù)生物堿本身無色，成鹽后則為有色結(jié)晶。71/123四、堿性

71S2 2S22P3

堿性起源

N： H+ (因分子中氮原子上孤電子對(duì)能接收質(zhì)子而顯堿性。)堿性強(qiáng)弱表示方法

pka pKa=-lgKa，

pKa越大，堿性越強(qiáng)。

72/123影響堿性強(qiáng)弱原因：

1．氮原子雜化方式：

SP3 > SP2 > SP四氫異喹啉異喹啉（SP2

）

氰類（SP中性）電效應(yīng)73/1232、誘導(dǎo)效應(yīng)：

供電誘導(dǎo)效應(yīng)（烷基）：可使氮原子周圍電子云密度增加，堿性增強(qiáng)。

吸電誘導(dǎo)效應(yīng)（含氧基團(tuán)，雙鍵，苯環(huán)）：電子云密度降低，堿性減弱。

麻黃堿（pKa9.58）（甲基供電誘導(dǎo)效應(yīng)）

去甲基麻黃堿（pKa9.00）（羥基吸電誘導(dǎo)效應(yīng)）

苯異丙胺（pKa9.80）（無羥基吸電作用）

74/1233．共軛效應(yīng)：

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： 供電基和氮原子上未共享電子對(duì)共軛，堿性增強(qiáng)（共軛酸高度共振穩(wěn)定性,使共軛酸穩(wěn)定，Ka小，則pKa大，堿性強(qiáng)）。

75/123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）

76/1234.空間效應(yīng)：妨礙質(zhì)子靠近氮原子，使堿性降低（莨菪堿和東莨菪堿）。

莨菪堿（pka9.65）

東莨菪堿（環(huán)氧位阻pka6.20）

77/12378/1235、氫鍵效應(yīng)：氮原子周圍羥基所處位置有利于生物堿共軛酸分子內(nèi)氫鍵形成時(shí)，則共軛酸穩(wěn)定,堿性增強(qiáng)。

麻黃堿共軛酸（穩(wěn)定性差）

pKa9.58（堿性弱）

偽麻黃堿共軛酸（穩(wěn)定）

pKa9.74（堿性強(qiáng)）

79/123常見生物堿堿性規(guī)律：

季銨堿>烷胺類（仲胺，叔胺）>芳胺類（芳雜環(huán)）>酰胺類80/123五、生物堿沉淀反應(yīng)

生物堿酸水溶液+生物堿沉淀試劑

沉淀應(yīng)用注意：1．在酸性環(huán)境中進(jìn)行（因?yàn)樵谒嵝詶l件下，生物堿呈鹽狀態(tài)存在，若在堿性條件下，試劑本身產(chǎn)生沉淀。2．檢識(shí)時(shí)，最少用三種以上試劑同時(shí)進(jìn)行。

81/123碘化鉍鉀試劑：桔紅色沉淀碘化汞鉀：類白色沉淀碘—碘化鉀：紅棕色沉淀磷鉬酸試劑：白色或黃褐色沉淀硅鎢酸試劑：淡黃或灰白色沉淀苦味酸試劑：黃色結(jié)晶硫氰酸鉻鉀（雷氏銨鹽）：紅色沉淀或結(jié)晶應(yīng)用：

用于中藥中生物堿預(yù)試（注意假陽性，假陰性）。作為生物堿分離提取過程中追蹤指標(biāo)。用于分離純化生物堿（季銨堿雷氏銨鹽沉淀法）。用于生物堿判定和含量測(cè)定（晶型，熔點(diǎn)）。作為生物堿薄層層析和紙層析顯色劑（碘化鉍鉀）。82/123生物堿提取與分離提取方法

分離方法醇類溶劑提取法

利用生物堿堿性差異分離利用生物堿及其鹽溶解度不一樣分離利用生物堿特殊官能團(tuán)分離酸水提取法

親脂性有機(jī)溶劑提取法

利用色譜法分離第四節(jié)提取與分離83/123般來說，天然藥品化學(xué)成份在常溫下多半是固體物質(zhì)，常含有結(jié)晶通性，所以，可依據(jù)溶解度得不一樣，用結(jié)晶法來到達(dá)分離、純化、精制目標(biāo)。結(jié)晶法是試驗(yàn)室慣用成份純化方法。但并不能利用結(jié)晶法直接進(jìn)行提取液分離和純化，因?yàn)檫^多雜質(zhì)會(huì)干擾結(jié)晶形成，甚至有時(shí)少許雜質(zhì)也會(huì)妨礙結(jié)晶析出，所以，結(jié)晶前應(yīng)盡可能地除去雜質(zhì)。脂溶性生物堿提取——親脂性有機(jī)溶劑提取法

1.原理是將中藥中生物堿有機(jī)酸鹽轉(zhuǎn)變成水溶性較大無機(jī)酸或小分子有機(jī)酸鹽，將其提取出來。

2.慣用稀酸水0.1%～1%鹽酸、硫酸、醋酸和草酸等。

3.采取浸漬法和滲漉法。不得使用加熱提取法。

4.提取效率高，操作簡(jiǎn)便；提取液體積大，濃縮困難，水溶性雜質(zhì)多。脂溶性生物堿提取——酸水提取法

脂溶性生物堿提取——醇類溶劑提取法

1.原理利用游離堿及其鹽均溶于乙醇性質(zhì)，將其提取出來。

2.可采取浸漬法和滲漉法，亦可采取回流法。

3.可將不一樣類型生物堿提出，但提出親脂性雜質(zhì)較多。

1.原理游離堿大多溶于親脂性有機(jī)溶劑性質(zhì)，故采取氯仿、乙醚和苯等將其提取出來。

2.可采取浸漬法、回流法和連續(xù)回流法。

3.普通應(yīng)先將用少許堿水（石灰乳、稀氨水等）濕潤(rùn)藥粉，使其中生物堿鹽轉(zhuǎn)變成游離堿后，再用氯仿等提取。

4.該法選擇性高，主要提取親脂性生物堿，提出雜質(zhì)較少。但成本高、安全性差，故只用于試驗(yàn)室。84/1231.溶解度差異2.pH梯度萃取3.色譜法分離方法85/123生物堿分離系統(tǒng)分離特定分離多用于基礎(chǔ)研究側(cè)重于生產(chǎn)實(shí)用總堿單體Alk分離類別指酸堿性強(qiáng)弱部位指極性不一樣依據(jù)Alk理化性質(zhì)86/1231.利用生物堿及其鹽類溶解度不一樣進(jìn)行分離

87/1232.

利用生物堿堿性強(qiáng)弱不一樣PH梯度分離法①混合物溶于稀酸水，逐步調(diào)堿性，分別用CHCl3萃取pH由低到高，生物堿堿性由弱到強(qiáng)總生物堿酸水液(pH3.0），加以氨水液調(diào)整pH，pH每增0.5，即用CHCl3萃取幾次，直至pH9，依次取得弱、中、強(qiáng)堿性生物堿。②混合物溶于CHCl3中，用緩沖液依次萃取pH由高到低，生物堿堿性由強(qiáng)到弱總生物堿氯仿液(或其它有機(jī)溶劑)：從pH9遞減0.5用緩沖溶液依次萃取，直至pH3。依次可提出強(qiáng)、中、弱堿性生物堿。88/12389/12390/1233.利用生物堿特殊功效團(tuán)含羧基生物堿可用NaHCO3溶液萃取酚性與非酚性生物堿分離可用NaOH溶液分離等。將混合物溶于氯仿中，用5%氫氧化鈉萃取,酚性堿即轉(zhuǎn)入堿水溶液中。將堿水萃取液調(diào)至偏酸性，使酚羥基游離，用氨水等弱堿堿化，再用氯仿萃取出酚性生物堿。91/1233.色譜法該法廣泛地用于生物堿分離，多數(shù)采取硅膠吸附柱層析和氧化鋁柱層析，利用前述有機(jī)溶劑梯度洗脫，TLC法檢測(cè)分離效果。常需重復(fù)柱層析才能取得單體生物堿。如利用該法從蘿芙木中分得30多個(gè)生物堿。乙醚，CHCl3，苯等溶劑常使用；慣用混合溶劑系統(tǒng)梯度洗脫。大孔樹脂Sephdex-LH20交聯(lián)葡聚糖,作為分子篩用。各種加壓柱：低壓柱、中壓柱、制備性HPLC等；92/123化合物：極性大、吸附牢、Rf小。官能團(tuán)極性：羧基〉羥基〉醛基〉羰基〉酰酯基〉醚氧基〉雙鍵極性官能團(tuán)/碳原子個(gè)數(shù)百分比，碳越少，極性大堿性大小和極性無對(duì)應(yīng)關(guān)系

展開劑：極性越大，展開能力越強(qiáng)（溶解前提下）93/1232掌握麻黃中生物堿類化合物提取、分離及判定技術(shù)。熟悉麻黃中生物堿類化合物結(jié)構(gòu)及性質(zhì)。了解麻黃中生物堿類化合物存在及生物活性。知識(shí)要求3能力要求1掌握麻黃中生物堿類化學(xué)成份提取分離原理及操作技術(shù)。

熟練進(jìn)行麻黃中生物堿類化合物提取、分離及判定操作。學(xué)會(huì)麻黃中生物堿類化合物色譜判定技術(shù)。學(xué)習(xí)目標(biāo)例：麻黃中生物堿類化學(xué)成份提取分離技術(shù)94/123

麻黃（herbaephedrae）為麻黃科草麻黃(EphedrasinicaStapf.)、中麻黃(EphedraintermediaSchrenketC.A.Mey.)或木賊麻黃(EphedraequisetinaBge.)干燥草質(zhì)莖。含有發(fā)汗解表、宣肺平喘、利水消腫作用。麻黃中含有各種生物堿,因產(chǎn)地和品種不一樣有一定差異,普通以麻黃堿和偽麻黃堿為主,另外還含少許甲基麻黃堿、甲基偽麻黃堿和去甲基麻黃堿、去甲基偽麻黃堿。二麻黃中生物堿類化學(xué)成份提取分離技術(shù)95/123麻黃堿與偽麻黃堿提取分離工藝流程96/123（二）麻黃生物堿性質(zhì)（一）麻黃中主要有效成份及結(jié)構(gòu)三必備知識(shí)97/123（一）麻黃中主要有效成份及結(jié)構(gòu)

麻黃中含有各種生物堿，以麻黃堿和偽麻黃堿為主，其次是甲基麻黃堿和去甲基麻黃堿。它們結(jié)構(gòu)以下：98/123（二）麻黃生物堿理化性質(zhì)1.性狀麻黃堿和偽麻黃堿分子量較小，為無色結(jié)晶，游離麻黃堿含水物熔點(diǎn)為40℃。二者都含有揮發(fā)性。2.堿性麻黃堿和偽麻黃堿為仲胺生物堿，且氮原子在側(cè)鏈上，堿性較強(qiáng)，而且偽麻黃堿堿性（pKa9.74）稍強(qiáng)于麻黃堿（pKa9.58）。3.溶解性因?yàn)槁辄S堿和偽麻黃堿分子較小，且屬芳烴仲胺生物堿，其溶解性與普通生物堿不完全相同。游離麻黃生物堿可溶于水，而偽麻黃堿因?yàn)樾纬奢^穩(wěn)定分子內(nèi)氫鍵，所以在水中溶解度比麻黃堿小。麻黃堿和偽麻黃堿也能溶解于氯仿、乙醚、苯及醇類溶劑中。麻黃堿草酸鹽比偽麻黃堿草酸鹽在水中溶解度小。99/123四知識(shí)鏈接與拓展溶劑提取法基本原理

操作形式影響原因浸漬法煎煮法滲漉法回流法連續(xù)回流法100/123般來說，天然藥品化學(xué)成份在常溫下多半是固體物質(zhì)，常含有結(jié)晶通性，所以，可依據(jù)溶解度得不一樣，用結(jié)晶法來到達(dá)分離、純化、精制目標(biāo)。結(jié)晶法是試驗(yàn)室慣用成份純化方法。但并不能利用結(jié)晶法直接進(jìn)行提取液分離和純化，因?yàn)檫^多雜質(zhì)會(huì)干擾結(jié)晶形成，甚至有時(shí)少許雜質(zhì)也會(huì)妨礙結(jié)晶析出，所以，結(jié)晶前應(yīng)盡可能地除去雜質(zhì)。

基本原理

依據(jù)中藥化學(xué)成份與溶劑間“極性相同相溶”原理，依據(jù)各類成份溶解度差異，選擇對(duì)所分成份溶解度大、對(duì)雜質(zhì)溶解度小溶劑，依據(jù)“濃度差”原理，將所分成份從藥材中溶解出來方法。影響原因---溶劑、方法、粉碎度、溫度、時(shí)間等1藥材粉碎度：藥粉越細(xì)、表面積越大，提取效率越高。但太細(xì)，藥粉對(duì)成份吸附也越強(qiáng)。所以水提取宜用粗粉；用有機(jī)溶劑可細(xì)些,以20目為好。2提取溫度：普通熱提效率高，但要考慮有些成份溫度高易破壞，應(yīng)選擇適宜溫度。3提取時(shí)間：普通提取時(shí)間長(zhǎng)提出量大。但被分成份在細(xì)胞內(nèi)外溶解一旦平衡，時(shí)間長(zhǎng)即無意義。普通熱水提以1/2hr為宜，乙醇提1hr為宜。4提取溶劑選擇:遵照“相同者相溶”規(guī)律，選擇對(duì)有效成份溶解度大，對(duì)無效成份溶解度小溶劑做為提取溶劑;溶劑沸點(diǎn)要適中、低毒安全、環(huán)境保護(hù)。5提取方法選擇:見后面101/123操作形式方法慣用溶劑優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)浸漬法水和醇室溫提取不易破壞成份，設(shè)備簡(jiǎn)單，適合提取含淀粉或黏液質(zhì)多藥材?？膳浜铣暡ㄌ幚硖嵘崛⌒?。時(shí)間長(zhǎng)次多，提取效率低。提取液易發(fā)霉?jié)B漉法水和醇室溫提取不易破壞成份，設(shè)備簡(jiǎn)單，保持較高濃度差提取效率高。溶劑用量較多煎煮法水設(shè)備簡(jiǎn)單，提取較全方面加熱提取易破壞成份，揮發(fā)性成份易損失，不適合提取含淀粉或黏液質(zhì)多藥材回流法有機(jī)溶劑加熱提取效率較高易破壞熱敏性成份，操作較繁連續(xù)回流法有機(jī)溶劑保持較高濃度差提取效率高，操作簡(jiǎn)便，溶劑用量少提取液受熱時(shí)間長(zhǎng)，成份易破壞102/123水蒸氣蒸餾法基本原理

適用范圍裝置示意圖是將水蒸氣通入含有揮發(fā)性成份藥材中，使藥材中揮發(fā)性成份隨水蒸氣蒸餾出來提取方法。適合用于能隨水蒸氣蒸餾而不被破壞并難溶于水成份提取，慣用于揮發(fā)油等揮發(fā)性成份提取

。103/123104/123提取液濃縮水提液濃縮有機(jī)提取液濃縮敞口蒸發(fā)適合用于少許水提液。薄膜蒸發(fā)效率高，適合用于大量水提液。常壓蒸餾適合用于低沸點(diǎn)有機(jī)溶劑回收，比如乙醚、丙酮等減壓蒸餾適合用于高沸點(diǎn)有機(jī)溶劑回收，比如乙醇、正丁醇等【注】加熱有機(jī)溶劑（溶液）必須使用非明火熱源。105/123五課堂互動(dòng)

依據(jù)前面所學(xué)理論知識(shí)比較麻黃堿和偽麻黃堿，并思索怎樣分離它們？

106/1232掌握粉防己堿和防己諾林堿提取、分離技術(shù)。熟悉粉防己堿和防己諾林堿結(jié)構(gòu)及主要理化性質(zhì)。了解粉防己堿和防己諾林堿提取分離新進(jìn)展。知識(shí)要求3能力要求1掌握防己中生物堿類化學(xué)成份提取分離原理及操作技術(shù)。

熟練進(jìn)行防己中生物堿類化合物提取、分離及判定操作。學(xué)會(huì)防己中生物堿類化合物色譜判定技術(shù)。學(xué)習(xí)目標(biāo)例：防己中生物堿類成份提取分離技術(shù)107/123防己（Stephaniatetrandra）又稱粉防已、漢防己、倒地拱，為防已科植物粉防己干燥根，為臨床慣用中藥。防已味苦、辛，性寒，含有祛風(fēng)止痛、利水消腫等功效。當(dāng)代藥理試驗(yàn)研究表明，防己總生物堿含有鎮(zhèn)痛、消炎、降壓、肌肉松弛以及抗菌、抗腫瘤作用，其主要有效成份為粉防己堿（又稱漢防已甲素）和防己諾林堿（又稱漢防己乙素）。108/123防己生物堿提取分離工藝流程109/123（二）防己生物堿性質(zhì)（一）防己中主要有效成份及結(jié)構(gòu)三必備知識(shí)110/123（一）防己中主要有效成份及結(jié)構(gòu)

防已中生物堿含量高達(dá)1.5%一2.3%，其中主要為粉防己堿和防己諾林堿，還含少許輪環(huán)藤酚堿。粉防己堿和防己諾林堿均屬于雙芐基異喹啉衍生物，且為叔胺生物堿，輪環(huán)藤酚堿為季銨型生物堿。其結(jié)構(gòu)以下：111/123（二）防己生物堿理化性質(zhì)

1．性狀粉防己堿和防己諾林堿均為白色結(jié)晶。粉防己堿熔點(diǎn)為217℃～218℃（丙酮），防己諾林堿自丙酮中析出結(jié)晶含有雙熔點(diǎn)，126℃～177℃熔融，200℃固化，繼續(xù)加熱至237℃～238℃再熔融。輪環(huán)藤酚堿氯化物為無色結(jié)晶，熔點(diǎn)214℃。2．堿性

粉防己堿和防己諾林堿分子中都有兩個(gè)叔胺狀態(tài)氮原子，堿性較強(qiáng)。輪環(huán)藤酚堿屬于原小檗堿型季銨堿，具強(qiáng)堿性。3．溶解性

粉防己堿和防己諾林堿化學(xué)結(jié)構(gòu)相同，親脂性較強(qiáng)，含有脂溶性生物堿普通溶解性。但因?yàn)槎叻肿咏Y(jié)構(gòu)中7位取代基差異，前者為甲氧基，后者為酚羥基，故粉防己堿極性較小，能溶于冷苯；防己諾林堿極性較大，難溶于冷苯。利用這一性質(zhì)差異可將二者分離。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。112/123四知識(shí)鏈接與拓展沉淀法酸堿沉淀法鉛鹽沉淀法試劑沉淀法酸溶堿沉法水提醇沉法堿溶酸沉法醇提水沉法中性醋酸鉛法堿式醋酸鉛法113/123般來說，天然藥品化學(xué)成份在常溫下多半是固體物質(zhì)，常含有結(jié)晶通性，所以，可依據(jù)溶解度得不一樣，用結(jié)晶法來到達(dá)分離、純化、精制目標(biāo)。結(jié)晶法是試驗(yàn)室慣用成份純化方法。但并不能利用結(jié)晶法直接進(jìn)行提取液分離和純化，因?yàn)檫^多雜質(zhì)會(huì)干擾結(jié)晶形成，甚至有時(shí)少許雜質(zhì)也會(huì)妨礙結(jié)晶析出，所以，結(jié)晶前應(yīng)盡可能地除去雜質(zhì)。

酸堿沉淀法基本原理

利用一些成份在酸（或堿）中溶解，繼而又在堿（或酸）中生成沉淀性質(zhì)到達(dá)分離方法。這種沉淀反應(yīng)是可逆，可使有效成份與其它雜質(zhì)分離。酸沉淀與堿沉淀各自沉淀范圍

酸沉淀：適合用于分離提純酸性、堿性或兩性有機(jī)化合物，如黃酮、蒽醌類酚酸性成份等。堿沉淀：適合用于分離提純堿性或兩性有機(jī)化合物，如一些生物堿、蛋白質(zhì)等。114/123利用酸溶堿沉法提取粉防己中生物堿類成份115/123般來說，天然藥品化學(xué)成份在常溫下多半是固體物質(zhì)，常含有結(jié)晶通性，所以，可依據(jù)溶解度得不一樣，用結(jié)晶法來到達(dá)分離、純化、精制目標(biāo)。結(jié)晶法是試驗(yàn)室慣用成份純化方法。但并不能利用結(jié)晶法直接進(jìn)行提取液分離和純化，因?yàn)檫^多雜質(zhì)會(huì)干擾結(jié)晶形成，甚至有時(shí)少許雜質(zhì)也會(huì)妨礙結(jié)晶析出，所以，結(jié)晶前應(yīng)盡可能地除去雜質(zhì)。

試劑沉淀法基本原理利用某成份能與一些試劑產(chǎn)生沉淀性質(zhì)或利用一些成份在不一樣溶劑中溶解度差異，經(jīng)過加入特定試劑或溶劑，使生成沉淀，而與其它成份分離。醇沉淀與水沉淀各自沉淀范圍

醇沉淀：適合用于含蛋白質(zhì)、淀粉、粘液質(zhì)、樹膠等雜質(zhì)藥材提取和精制；水沉淀：適合用于色素、樹脂、油脂、葉綠素等雜質(zhì)多藥材提取和精制。116/123般來說，天然藥品化學(xué)成份在常溫下多半是固體物質(zhì)，常含有結(jié)晶通性，所以，可依據(jù)溶解度得不一樣，用結(jié)晶法來到達(dá)分離、純化、精制目標(biāo)。結(jié)晶法是試驗(yàn)室慣用成份純化方法。但并不能利用結(jié)晶法直接進(jìn)行提取液分離和純化，因?yàn)檫^多雜質(zhì)會(huì)干擾結(jié)晶形成，甚至有時(shí)少許雜質(zhì)也會(huì)妨礙結(jié)晶析出，所以，結(jié)晶前應(yīng)盡可能地除去雜質(zhì)。

鉛鹽沉淀法基本原理利用中性醋酸鉛和堿式醋酸鉛在水