1、第九章 生物碱,alkaloids,知识目标：,1掌握生物碱的理化性质，重点是生物碱 的碱性及影响碱性的结构因素。 2掌握生物碱的提取和分离方法。 3熟悉生物碱的结构类型及结构鉴定。 4了解生物碱的含义、分布及存在形式。,本 章 内 容,概 述,基本知识,同步测定,本章小结,应用实例,实训项目,概 述,生物碱的定义：一类含氮的有机化合物；多数具有较复杂的环状结构且氮原子在杂环内；多数具有碱性且能和酸结合生成盐；多数有较强的生理活性。,分布：主要存在于植物界，如：茄科、防己科、罂粟科、毛茛科等植物中。,概 述,存在形式：1.游离碱：碱性极弱，以游离碱的形式存在2.成 盐：有机酸（柠檬酸、酒石酸）
2、无机酸（硫酸、盐酸等）3.苷 类：以苷的形式存在于植物中4.酰胺类：如秋水仙碱、喜树碱5.N-氧化物：植物体中的氮氧化物约一百余种,概 述,结 构,麻黄碱（ephedrine）,结 构,一叶萩碱 （securinine）,结 构,小檗碱（berberine）,结 构,结 构,结 构,野百合碱（monocrotaline）,理化性质,性 状,（1）形态,多为结晶固体，少为粉末；有熔点。少数常温下为液体,性 状,（2）颜色,多为无色或白色，少数有色。,理化性质,性 状,一叶萩碱成盐后则无色。,理化性质,性 状,（3）味觉多具苦味。 （4）挥发性多无挥发性，少数具挥发性。,理化性质,旋 光 性,多为
3、左旋光性。 有的产生变旋现象。 如：菸碱中性溶液左旋光性酸性溶液右旋光性 多数左旋体呈显著生理活性。,理化性质,(1)游离碱,溶 解 性,理化性质,(2)成盐生物碱多易溶于水，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。,溶 解 性,理化性质,碱 性,（1）碱性的产生及其强度的表示方法,重点内容,碱 性,pKa=pKwpKb=14pKb,pKa 27 712 12弱碱性 中强碱性 强碱性,胍基季铵碱N-烷杂环脂肪胺芳胺 N-芳杂环酰胺基吡咯,理化性质,碱 性,（2）碱性强弱与分子结构的关系,氮原子的杂化方式,理化性质,碱
4、性,诱导效应,N原子连接供电基团则使碱性增强。,理化性质,碱 性,诱导效应,N原子连接吸电基团则使碱性减弱。,苯异丙胺 去甲麻黄碱 pKa 9.8 9.0,理化性质,碱 性,共轭效应,氮原子孤电子对处于P共轭体系时，碱性减弱。,理化性质,碱 性,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）,理化性质,碱 性,分子内氢键,理化性质,（1）沉淀试剂：金属盐类：碘-碘化钾（Wagner）KI-I2 红棕色沉淀碘化铋钾（Dragendoff）BiI3KI 棕红至黄色沉淀 碘化汞钾（Mayer试剂）HgI22KI 类白色沉淀若加过量试剂，沉淀又被溶解
5、,沉淀反应,理化性质,（1）沉淀试剂： 酸 类硅钨酸(Bertrand试剂)SiO212WO3 乳白色 酚酸类苦味酸(Hager试剂) 2,4,6-三硝基苯酚黄色 复 盐雷氏铵盐(Ammoniumreineckate) 硫氰酸铬铵试剂， 生成难溶性复盐（ 紫红色）,沉淀反应,理化性质,（3）沉淀反应条件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）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）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）,沉淀反应,理化性质,（4）结果的判断鉴别时每种生物碱需采用三种以上沉淀试剂；（沉淀试
6、剂对各种生物碱的灵敏度不同）直接对中药酸提液进行沉淀反应，则阳性结果不能判定生物碱的存在阴性结果可判断无生物碱存在 干扰物质：氨基酸、蛋白质、多糖、鞣质等 + 沉淀试剂沉淀,沉淀反应,理化性质,（一）结构与性质 （二）提取分离方法 （三）鉴定,应用实例,二、黄连中小檗碱的提取、精制和检识,1. 结构,（一）结构与性质,应用实例,性状：从水或稀乙醇中结晶所得的小檗碱为黄色针状结晶，含5.5分子结晶水，在100干燥后仍保留2.5分子结晶水，加热至110变为棕黄色，160分解。盐酸小檗碱为黄色小针状结晶，在220左右分解，形成小檗红碱（红棕色），在285左右完全熔融。,2. 黄连中主要生物碱的理化性
7、质：,（一）结构与性质,应用实例,溶解性：小檗碱能缓缓溶于冷水（120），易溶于热水和热乙醇，难溶于丙酮、氯仿、苯。小檗碱和酸结合成盐，其盐类在水中的溶解度不同。小檗碱硫酸盐在水中溶解度大，盐酸盐在水中溶解度小。,应用实例,1. 黄连中小檗碱、甲基黄连碱的提取分离 2. 盐酸黄连素的提取 3. 黄柏中小檗碱的提取,（二）提取分离方法,流程见生物碱挂图6-2,应用实例,化学方法,（三）鉴定,（2）在小檗碱的酸性水溶液中，加入适量漂白粉（或通氯气），溶液即可显樱红色。,（1）在小檗碱盐酸盐水溶液中，加入氢氧化钠呈强碱性后，滴加丙酮数滴，即可生成黄色结晶性的小檗碱丙酮加成物。,应用实例,提 取,生
8、药,H+/H2O,药 渣,Alk ,OH-/H2O,H+/H2O,OH-,弱碱性Alk及杂质,亲水性Alk,（一）酸水提取法：冷提法（渗漉法、冷浸法）酸性水0.1% 1%H2SO4、HCl、HOAc等,（一）酸水提取法：此法缺点：提取液体积较大（浓缩困难）提取液中水溶性杂质多解决方法：（1）离子交换树脂法（2）有机溶剂萃取法（3） 沉淀法,提 取,（一）酸水提取法： （2） 有机溶剂萃取法,提 取,（二）醇类溶剂提取法 ：,提 取,（三）亲脂性溶剂提取法：,提 取,分 离,总生物碱的分离,水溶性生物碱的分离,单体生物碱的分离,分 离,分离方法分离依据分离方法 溶解性重结晶法 、沉淀法碱性pH梯
9、度萃取法极性色谱法,（一）总生物碱的分离,分 离,（二）单体生物碱的分离,1. 利用生物碱碱性的差异进行分离 2. 利用生物碱或生物碱盐溶解度的差异进行分离 3. 利用生物碱特殊功能基不同进行分离 4. 利用色谱法进行分离,分 离,2. 色谱法 吸附剂：柱色谱法常用氧化铝（偶用硅胶）； 展开剂：游离Alk常以苯、乙醚、氯仿等溶剂洗脱 化合物极性判断： 相似结构：双键多、含氧官能团多则极性大 在含氧官能团中：,分 离,（三）水溶性生物碱的分离,1. 沉淀法 2. 溶剂法,分 离,1. 沉淀法 雷氏铵盐沉淀法 适用于季铵碱,雷氏铵盐反应如下：,分 离,季铵碱的水溶液,水溶液,沉淀(雷氏复盐),雷氏
10、铵盐沉淀,沉 淀,滤 液,滤液 (B2SO4),硫酸钡,季铵碱的盐酸盐,加酸水调至弱酸性 新配制的雷氏铵盐饱和/H2O,溶丙酮（乙醇）中 加Ag2SO4饱和水溶液,加入氯化钡（BaCl2）,分 离,生物碱鉴定,理化鉴定,色谱鉴定,薄层色谱法,纸色谱法,高效液相法,气相色谱法,沉淀、显色反应,鉴 定,（一）理化鉴定物理方法形态、 颜色、 熔点化学方法 沉淀反应 、显色反应,（二）色谱鉴定1. 薄层色谱法（TLC）2. 纸色谱法（PC）3. 高效液相色谱法（HPLC）4. 气相色谱法（GC）,鉴 定,1. 薄层色谱法 吸附剂：氧化铝或硅胶 展开剂：以氯仿为基本溶剂 生物碱极性很弱加一些极性较小的有
11、机溶剂 （如石油醚和环己烷等） 生物碱的极性较强加一些极性较大的有机溶剂 （如甲醇和乙醇等）,鉴 定,加碱克服硅胶TLC中拖尾现象的方法有三种：在湿法制板时，用0.1mol/L0.5mol/L的氢氧化钠溶液代替水。是向展开剂中加入一定量的二乙胺或氨水。是在色谱槽中放一盛有氨水的小玻璃皿。,鉴 定,2. 纸色谱法（PC） 以离子状态层析时选择极性较大的展开剂正丁醇醋酸水（415上层） 以分子状态层析时用甲酰胺作固定相，以甲酰胺饱和的亲脂性有机溶剂（苯和氯仿等）作展开剂 显色试剂中不能含有硫酸。,鉴 定,3. 高效液相色谱法 反相分配色谱 固定相：Rp C18（C8）烷基键合相 流动相：甲醇（乙腈
12、）-水，含有约0.01mol/L0.1mol/L磷酸缓冲液、碳酸铵或醋酸钠（pH4pH7）,鉴 定,粉防己碱和防己诺林碱的分离条件： 色谱柱：YWG C18柱（250mm4mm，10m）流动相：甲醇-乙腈-水（311）含0.06%二乙胺流速：1.0ml/min柱温：2025检测：紫外，242nm,鉴 定,防己生物碱HPLC分离图：a.防己诺林碱b.粉防己碱,鉴 定,4.气相色谱法（GC） 挥发性生物碱的分离检识麻黄碱的分离 色谱柱：HP-5石英毛细管柱，5.25m2mm，柱温90（1min）3/min124（3min）20/min250 检测器：NPD。He（载气）1.4ml/min，H2 3
13、.2ml/min，空气90ml/min。检测器温度280，进样口220。 用二苯胺作内标物 。,鉴 定,麻黄中麻黄生物碱气相色谱图 a.去伪麻黄碱 b.去甲麻黄碱 c.麻黄碱 d.伪麻黄碱 e.甲基麻黄碱 f.甲基伪麻黄碱 g.内标物（二苯胺）,鉴 定,应用实例,（一）结构与性质 （二）提取分离方法 （三）鉴定,一、麻黄,（一）结构与性质,麻黄碱和伪麻黄碱结构：,应用实例,麻黄碱和伪麻黄碱的理化性质：性状：麻黄碱和伪麻黄碱都为无色结晶，有挥发性，可用水蒸气蒸馏法提取。碱性：麻黄碱和伪麻黄碱结构中的氮原子在侧链上，为仲胺生物碱，碱性较强。伪麻黄碱的碱性（pKa=9.74）略强于麻黄碱（pKa=9
14、.58），是因为伪麻黄碱的共轭酸与C1OH形成分子内氢键稳定性大于麻黄碱的缘故。,（一）结构与性质,应用实例,麻黄碱和伪麻黄碱的理化性质：溶解度：麻黄碱和伪麻黄碱易溶于氯仿、乙醇、苯等溶剂，但在水中的溶解度不同，麻黄碱可溶于水，而伪麻黄碱难溶于水，是因为伪麻黄碱形成较稳定的分子内氢键。麻黄碱盐与伪麻黄碱盐的溶解性能不完全相同，可利用此性质分离。,（一）结构与性质,应用实例,流程见生物碱电子挂图6-1,（二）提取分离方法,应用实例,化学方法 （1）二硫化碳硫酸铜反应：在麻黄碱或伪麻黄碱的乙醇溶液中，加二硫化碳、硫酸铜和氢氧化钠试剂各1滴，可产生黄棕色沉淀。 （2）铜铬盐反应：在麻黄碱或伪麻黄碱的
15、水溶液中加硫酸铜试剂和氢氧化钠试剂，溶液呈蓝紫色。加入乙醚振摇放置后，乙醚层显紫红色，水层变蓝色。紫红色铜铬盐可溶于乙醚，在水中转变成四水合物显蓝色。 气相色谱法,（三）鉴定,应用实例,（一）结构与性质 （二）提取分离方法 （三）鉴定,应用实例,二、黄连,1. 结构,（一）结构与性质,应用实例,性状：从水或稀乙醇中结晶所得的小檗碱为黄色针状结晶，含5.5分子结晶水，在100干燥后仍保留2.5分子结晶水，加热至110变为棕黄色，160分解。盐酸小檗碱为黄色小针状结晶，在220左右分解，形成小檗红碱（红棕色），在285左右完全熔融。,2. 黄连中主要生物碱的理化性质：,（一）结构与性质,应用实例,
16、溶解性：小檗碱能缓缓溶于冷水（120），易溶于热水和热乙醇，难溶于丙酮、氯仿、苯。小檗碱和酸结合成盐，其盐类在水中的溶解度不同。小檗碱通常以季铵型状态存在，能溶于水，水溶液呈强碱性（pKa=11.50），溶液为红棕色。如果在水溶液中加入过量的碱，可抑制季铵离子的解离，使其部分转变为醛式或醇式，溶液也变成了棕色或黄色。醇式或醛式小檗碱具有亲脂性，可溶于亲脂性有机溶剂。,2. 黄连中主要生物碱的理化性质：,（一）结构与性质,应用实例,1. 黄连中小檗碱、甲基黄连碱的提取分离 2. 盐酸黄连素的提取 3. 黄柏中小檗碱的提取,（二）提取分离方法,流程见生物碱挂图6-2,应用实例,化学方法,（三）鉴定
17、,（2）在小檗碱的酸性水溶液中，加入适量漂白粉（或通氯气），溶液即可显樱红色。,（1）在小檗碱盐酸盐水溶液中，加入氢氧化钠呈强碱性后，滴加丙酮数滴，即可生成黄色结晶性的小檗碱丙酮加成物。,应用实例,（一）结构与性质 （二）提取分离方法,应用实例,三、苦参,苦参碱 （matrine）,（一）结构与性质,应用实例,苦参碱和氧化苦参碱的理化性质：苦参碱有、和四种异构体，常见苦参碱，呈针状或棱柱状结晶，溶于水、苯、氯仿、乙醚，难溶于石油醚。氧化苦参碱为无色柱状结晶（Me2CO），可溶于水、氯仿、乙醇，难溶于乙醚、石油醚，可利用两者溶解性的差异进行分离。,（一）结构与性质,应用实例,（二）提取分离方法,
18、1. 总生物碱的提取 2. 苦参总生物碱中苦参碱、氧化苦参碱及其他生物碱的分离,流程见生物碱挂图6-3,应用实例,（一）结构 （二）提取分离方法 （三）鉴定,应用实例,四、洋金花,（一）结构与性质,1. 结构：,莨菪碱,应用实例,莨菪碱由莨菪醇和莨菪酸以一元酯结合存在，经消旋化可转变成阿托品。,（一）结构与性质,2. 莨菪碱和东莨菪碱的结构及理化性质,消旋化：因为莨菪碱中莨菪酸部分的手性碳原子上的氢位于羰基的位，与碱接触或受热时，易消旋化，所以在提取、制备或贮存时，易发生消旋化，而难于控制制剂的质量，临床常用外消旋体阿托品。,应用实例,碱性：由于受到氮原子周围立体效应的影响，使东莨菪碱的碱性（
19、pKa=7.50）弱于无立体效应的莨菪碱的碱性（pKa=9.65），可利用它们碱性的不同而分离。,（一）结构与性质,2. 莨菪碱和东莨菪碱的结构及理化性质,应用实例,溶解性：莨菪碱为四方细针状结晶（乙醇），阿托品为莨菪碱的外消旋体，呈长斜方棱柱状结晶（丙酮），难溶于水和乙醚。临床常用硫酸阿托品为白色结晶，极易溶于水，易溶于乙醇，难溶于氯仿、乙醚和丙酮。东莨菪碱为粘稠状液体，可溶于水，易溶于乙醇、氯仿和丙酮，难溶于四氯化碳、苯。临床用氢溴酸东莨菪碱为白色结晶，易溶于水，可溶于乙醇，不溶于乙醚。,2. 莨菪碱和东莨菪碱的结构及理化性质,（一）结构与性质,应用实例,（二）提取分离方法,1. 洋金花中
20、总生物碱的提取 2. 洋金花中东莨菪碱和莨菪碱的提取和分离 3. 曼陀罗叶中莨菪碱的提取和阿托品的制备,流程见生物碱挂图6-4,应用实例,1. 氯化汞试验 莨菪碱（或阿托品）和东莨菪碱在氯化汞的乙醇溶液中产生不同的产物。莨菪碱（或阿托品）与氯化汞的乙醇溶液生成黄色沉淀，加热后变为红色，而东莨菪碱产生白色沉淀。这是因为莨菪碱的碱性强，加热时能将氯化汞转变成氧化汞（砖红色），而东莨菪碱的碱性弱，与氯化汞反应生成白色复盐沉淀。,（三）鉴定,2. Vitali反应（硝基醌化试验） 莨菪碱（或阿托品）和东莨菪碱用发烟硝酸处理，分子中的莨菪酸部分发生硝基化反应，生成三硝基衍生物，再与碱性乙醇溶液反应，生成
21、紫色醌型结构，渐变成暗红色，最后颜色消失。,化学方法,应用实例,（一）结构 （二）提取分离方法,应用实例,五、防己,粉防己碱 R=CH3 防己诺林碱 R=H,（一）结构与性质,结构：,应用实例,粉防己碱和防己诺林碱的理化性质：粉防己碱为无色针状结晶（乙醚），mp.217218（丙酮），不溶于水、石油醚，可溶于冷苯和乙醚等有机溶剂。,（一）结构与性质,防己诺林碱为无色砂状结晶，mp.237239（丙酮），其极性大于粉防己碱，难溶于冷苯，利用这一性质可将两者分离。防己诺林碱虽含有酚羟基，但不溶于碱水溶液，这是由于酚羟基形成分子内氢键或受到空间位阻效应，这种酚羟基称为隐性酚羟基。,应用实例,（二）提
22、取分离方法,1. 防己中粉防己碱的提取 2. 防己中粉防己碱和防己诺林碱的提取分离 3. 曼陀罗叶中莨菪碱的提取和阿托品的制备,流程见生物碱挂图6-5,应用实例,六、川乌（附子）,乌头碱（aconitine）,应用实例,本 章 小 结,同步测试,1生物碱不具有的特点是（ ）A. 分子中含N原子 B. N原子多在环内 C. 分子中多有苯环 D. 具有碱性 E. 显著而特殊的生物活性,2生物碱的味多为（ ）A. 咸 B. 辣 C. 苦D. 甜 E. 酸,一、单项选择题,3表示生物碱碱性的方法常用（ ）A. pkb B. Kb C. pHD. pka E. Ka,同步测试,4生物碱碱性最强的是（ ）
23、A. 伯胺生物碱 B. 叔胺生物碱 C. 仲胺生物碱D. 季铵生物碱 E. 酰胺生物碱,一、单项选择题,5溶解脂溶性生物碱的最好溶剂是（ ）A. 乙醚 B. 甲醇 C. 乙醇 D. 氯仿 E. 水,6生物碱沉淀反应的介质是（ ）A. 酸性水溶液 B. 碱性水溶液 C. 中性水溶液D. 盐水溶液 E. 醇水溶液,同步测试,7水溶性生物碱的分离常用的方法（ ）A. 碘化汞钾沉淀法 B. 硅钨酸沉淀法 C. 雷氏盐沉淀法 D. 苦味酸沉淀法 E. 碘化铋钾沉淀法,8从CHCl3中分离酚性生物碱常用的碱液是（ ）A. Na2CO3 B. NaOH C. NH4OH D. NaHCO3 E. Ca(OH
24、)2,一、单项选择题,同步测试,9生物碱酸水提取液处理常用的方法是（ ）A. 阴离子树脂交换 B. 阳离子树脂交换 C. 煎煮蒸发 D. 大孔树脂吸附 E. 氧化铝柱层析吸附,10碱性不同的生物碱混合物分离可选用（ ）A. 简单萃取法 B. 酸提取碱沉淀法C. pH梯度萃取法 D. 有机溶剂回流法 E. 分馏法,一、单项选择题,同步测试,1多数生物碱（ ）A. 以结晶形固体、非晶形粉末或液体状态存在B. 具挥发性C. 无色D. 其旋光性不受溶剂、pH等因素的影响E. 生理活性与旋光性有关,二、多项选择题,同步测试,二、多项选择题,2 生物碱分子结构与其碱性强弱的关系正确的是（ ）A. 氮原子价
25、电子的P电子成分比例越大，碱性越强B. 氮原子附近有吸电子基团则使碱性增强C. 氮原子处于酰胺状态则碱性极弱D. 生物碱的立体结构有利于氮原子接受质子，则其碱性性增强E. 氮原子附近取代基团不利于其共轭酸中的质子形成氢键缔合，则碱性强,同步测试,二、多项选择题,3. 生物碱的沉淀反应（ ）A. 一般在稀酸水溶液中进行B. 可不必须处理中药酸水提取液C. 选用一种沉淀试剂反应呈阳性，即可判断有生物碱D. 有些沉淀试剂可用作纸层析和薄层色谱的显色剂E. 可应用于生物碱的分离纯化,同步测试,二、多项选择题,4. 影响生物碱碱性强弱的因素有 （ ）A. 氮原子的杂化方式 B. 电效应 C. 羟基数目
26、D. 内酯结构 E. 分子内氢键,5. 用亲脂性有机溶剂提取总生物碱时，一般（ ）A. 先用酸水湿润药材B. 先用碱水湿润药材C. 先用石油醚脱脂D. 用氯仿、苯等有机溶剂提取E. 用正丁醇、乙醇等有机溶剂提取,同步测试,二、多项选择题,6. 下列能溶于水的是（ ）A. 叔胺生物碱 B. 大多数生物碱盐C. 具酚羟基的生物碱 D. 仲胺生物碱E. 季胺型生物碱,7. 可用作生物碱沉淀试剂的是（ ）A. 碘化铋钾试剂 B. 雷氏铵盐试剂 C. 硅钨酸试剂 D. 醋酸铅试剂 E. 钼酸钠试剂,同步测试,二、多项选择题,8. 用酸水提取法提取总生物碱时，一般（ ）A. 用0.5%1%的盐酸或硫酸B.
27、 用煎煮法提取C. 提取液可通过强酸型阳离子交换树脂柱D. 提取液可通过大孔吸附树脂柱E. 提取液可用氯仿进行萃取,同步测试,二、多项选择题,9. 对总生物碱进行分离时，下列可利用的性质是（ ）A. 碱性差异 B. 盐的溶解性差异 C. 分子大小 D. 显色反应 E. 特殊官能团的性质,10. 从中药中提取生物碱成分常用的提取方法有：A. 醇提取丙酮沉淀法 B. 酸水提取法 C. 碱提取酸沉淀法 D. 醇类溶剂提取法 E. 亲脂性有机溶剂提取法,同步测试,一、单项选择题1.C 2.C 3.D 4.D 5.D 6.A 7.C 8.B 9.B 10.C,同步测试(答案)1,二、多项选择题1.A、C
28、、E 2.A、C 、D3.A、D、E 4.A、B、 E5.B、D 6. B、E7.A、B、C 8.A、C9.A、B、 E 10. B、D、E,三、问答题 1. 写出吡啶类、异喹啉类、吲哚类生物碱的母核。,同步测试(答案)2,同步测试,同步测试(答案)3,生物碱分为脂溶性生物碱和水溶性生物碱。脂溶性生物碱易溶于亲脂性有机溶剂，可溶于亲水性有机溶剂，难溶于水。而其生物碱盐易溶于水，可溶于亲水性有机溶剂，不溶于亲脂性有机溶剂。水溶性生物碱可溶于水，而难溶于亲脂性有机溶剂。通常情况下，无机酸盐特别是含氧酸盐（如硫酸盐、磷酸盐）在水中溶解度大于卤代酸盐（如盐酸盐）。小分子有机酸盐（如醋酸盐）水溶性大于大
29、分子有机酸盐。,三、问答题,2. 生物碱溶解度规律是什么？生物碱盐溶解性如何？,同步测试,同步测试(答案)4,3. 简述生物碱分子结构和碱性关系？简述诱导效应对生物碱碱性的影响。,生物碱分子中氮原子上孤电子对有三种杂化方式即sp 3、sp2和sp ，在这三种杂化方式中，p电子成分比例越大，越易供电子，则碱性越强。生物碱分子结构中氮原子附近存在供电基团,能使氮原子电子云密度增加，而使其碱性增强；如果生物碱分子结构中氮原子附近存在吸电基团，能使氮原子电子云密度降低，而使其碱性减弱。,同步测试,同步测试(答案)5,4. 用生物碱沉淀试剂检识生物碱时，为什么要选用数种试剂同时试验，才能得到较准确的结果
30、？生物碱沉淀反应有何用途？,生物碱能和某些试剂生成难溶于水的复盐或分子络合物。应排除蛋白质，鞣质等干扰成分才能获得可靠的结果。反应可预试生物碱的存在，检查提取分离是否完全，也可用于生物碱的精制和鉴定。反应通常在酸性水溶液或稀醇溶液中进行。,同步测试,同步测试(答案)6,根据生物碱盐易溶于水，难溶于亲脂性有机溶剂的性质，将生物体内的生物碱转变为在水中溶解度较大的盐而被提出。酸水提取液用碱液碱化，使生物碱盐转变为生物碱，再用亲脂性有机溶剂萃取，合并萃取液，回收有机溶剂即可得到总生物碱。,5. 简述生物碱总碱的水或酸水-有机溶剂提取法。用方程式表示离子交换法提取生物碱的原理。,同步测试,总生物碱中各
31、单体生物碱的碱性之间存在着一定的差异，可在不同的条件下分离，称为pH梯度法。操作方法有两种：一种是将总生物碱溶于酸水溶液中，加适量的碱液后，用有机溶剂萃取，则碱性较弱的生物碱先游离而转溶于有机溶剂层中，与碱性较强的生物碱分离。加入碱水时pH由低到高逐渐增加，生物碱由弱到强逐渐游离。另一种是将总生物碱溶于有机溶剂中，用适量的酸水萃取，则碱性较强的生物碱先成盐而溶于酸水溶液中，与碱性较弱的生物碱分离。加酸液时，pH由高到低依次萃取，生物碱由强到弱逐渐成盐。再将酸水溶液碱化，转溶于有 机溶剂，即可获得生物碱单体。,同步测试(答案)7,6. 简述利用生物碱的碱性差异进行分离的方法。,同步测试,实训项目
32、,盐酸小檗碱的提取分离与鉴定,粉防己碱的提取分离与鉴定,一叶萩碱的提取分离与鉴定,项目一 黄柏中盐酸小檗碱的提取分离与鉴定 实训目的：能够运用渗漉法、盐析法和结晶法的操作技术对黄柏中的小檗碱进行提取和分离。运用薄层色谱法和化学法鉴定小檗碱熟悉基本操作过程及注意事项。,实训项目,实训器材：黄柏粗粉 石灰乳 NaCl HCl NaOH H2SO4 丙酮 氯仿 甲醇 漂白粉 中性氧化铝 盐酸小檗碱对照品 烧杯 渗漉筒 紫外灯 层析缸,实训项目,结构：,实训项目,小檗碱的性质：异名黄连素，分子式C20H18NO4+，分子量336.37。自水或稀乙醇中结晶得到的小檗碱为黄色针状结晶，盐酸小檗碱为黄色小针
33、状结晶。,能缓溶于冷水（120），易溶于热水和热乙醇，难溶于丙酮、氯仿、苯。盐酸小檗碱微溶于冷水，易溶于热水，不溶于冷乙醇、氯仿和乙醚。,实训项目,流程见生物碱挂图6-6,基本原理：利用小檗碱可溶于水，盐酸小檗碱几乎不溶于水的性质，先将药材用石灰乳润湿，使药材吸水膨胀，小檗碱游离，同时可使黄柏中含有的粘液质沉淀。用水渗漉提取小檗碱，再将其转化成盐酸盐而沉淀析出，结合盐析法得到盐酸小檗碱。,实训项目,（1）取盐酸小檗碱（自制）约50mg，加纯化水5ml，加热溶解，加10%NaOH 2滴，显橙色，溶液放冷后，滤过，滤液加丙酮数滴即产生黄色丙酮小檗碱的沉淀。,鉴定：,（2）取盐酸小檗碱（自制）少许，
34、加稀H2SO4 2ml溶解后，加漂白粉少许，显樱红色。,实训项目,盐酸小檗碱的薄层色谱鉴定吸附剂：中性氧化铝（软板）试 样：0.1%盐酸小檗碱乙醇液（自制）对照品：0.1%盐酸小檗碱乙醇液 展开剂：氯仿-甲醇（91）显色剂：紫外灯下观察荧光或自然光下观察黄色斑点,鉴定：,实训项目,基本操作注意点：1.实验原料尽可能选用小檗碱含量较高（1.37%5.8%）的川黄柏。2. 药材装入渗漉筒时，渗漉筒底部放一块脱脂棉，然后将浸湿的药材分次均匀加入,顶部盖一张滤纸并压上洁净的鹅卵石。,实训项目,基本操作注意点 ：3.加入NaCl的目的是将小檗碱转化成盐酸盐并利用其盐析作用，降低盐酸小檗碱在水中的溶解度。
35、其用量不宜超过10%，否则溶液的比重增大，使盐酸小檗碱结晶呈悬浮状态而难以沉淀，造成滤过困难。盐析用的食盐尽可能选用杂质较少、纯度较高的食盐。4. 在精制盐酸小檗碱时,因为盐酸小檗碱几乎不溶于冷水,放冷易析出结晶, 所以水浴加热溶解后，要趁热滤过,防止盐酸小檗碱在滤过时析出结晶,使滤过困难,产量降低。,实训项目,实训目的：能够运用回流法、萃取法和结晶法的操作技术对防己中粉防己碱进行提取和分离。运用薄层色谱法和化学法鉴定粉防己碱和防己诺林碱。熟悉基本操作过程及注意事项。,项目二：防己中粉防己碱的提取分离和鉴定,实训项目,实训器材：防己粗粉、HCl 、Na2SO4、氨水、乙醇、丙酮、苯、氯仿、甲醇
36、、改良碘化铋钾试剂、碘化铋钾试剂、碘-碘化钾试剂、硅钨酸试剂、硅胶、 粉防己碱对照品、防己诺林碱对照品、圆底烧瓶、 水浴锅、三角烧瓶、分液漏斗、烧杯、试管、层析缸。,实训项目,粉防己碱 R=CH3 防己诺林碱 R=H,结构：,实训项目,1.粉防己碱又称汉防己甲素、汉防己碱。分子式C38H42N2O6，分子量622.73。无色针晶（乙醚），mp.217218，易溶于乙醚、乙醇、氯仿等有机溶剂，不溶于水和石油醚。,性质：,2. 防己诺林碱又称汉防己乙素、去甲汉防己碱。分子式C37H40N2O6，分子量608.71。六面体粒状结晶，mp.237238（丙酮）。防己诺林碱的溶解度与粉防己碱相似，但较粉
37、防己碱多一个酚羟基，故极性较粉防己碱略高，在苯中的溶解度小于粉防己碱，可利用此性质与其互相分离。,实训项目,利用乙醇提取总生物碱。根据粉防己碱和防己诺林碱和酸结合成盐而易溶于水，难溶于亲脂性试剂，在碱性条件下易溶于亲脂性试剂不溶于水的性质反复处理后，再利用两者在冷苯中溶解度的不同，使它们相互分离。,流程见生物碱挂图6-7,基本原理：,实训项目,生物碱沉淀反应 取粉防己碱的酸水液置于3支小试管中，每份1ml，分别滴加下列试剂23滴观察有无沉淀产生及颜色变化。碘化铋钾试剂碘-碘化钾试剂硅钨酸试剂,化学鉴定：,实训项目,吸附剂：硅胶-CMC-Na板展开剂：氯仿-丙酮-甲醇（611）试 样：0.1%粉
38、防己碱和防己诺林碱的醇溶液（自制）对照品：0.1%粉防己碱和防己诺林碱的醇溶液显色剂：改良碘化铋钾试剂,薄层色谱鉴定：,实训项目,1. 提取总生物碱时，回收乙醇至稀浸膏即可，否则加入1%HCl液后，会结块而影响提取效果。2. 两相溶剂萃取法操作时应注意不要用力振摇，将分液漏斗轻轻旋转摇动，以免产生乳化现象。解决乳化方法：将较难分层的乳化液置于三角烧瓶中，取定性滤纸少许揉成蓬松的团块，放入乳化液中，用玻璃棒搅拌片刻后，乳化液中的粘稠物质被吸附在滤纸团的周围，破坏了乳状液的稳定性，克服了乳化现象，因而得到澄清溶液。然后滤过，也可加入适量溶剂洗涤滤纸团，滤过，合并溶液即可。,实训项目,基本操作注意点
39、：,3. 在进行两相溶液萃取时，力求萃取完全，提尽生物碱，防止生物碱丢失而影响收得率。检查生物碱是否萃取完全的方法，通常采用薄层板、纸上斑点试验方法和生物碱沉淀反应鉴定。取最后一次氯仿萃取液数滴，水浴上蒸去溶剂，残留物用5%盐酸溶液0.5ml溶解后，倒入试管中，加碘化铋钾试剂12滴，如无沉淀或无明显混浊，则表示生物碱已提取完全或基本被提取完全，否则应继续萃取。也可将最后一次氯仿萃取液1滴，滴于一薄层板或滤纸片上，待氯仿挥尽之后，喷洒改良碘化铋钾试剂，观察有无红棕色斑点出现，若无红棕色斑点，表示已萃取完全。,实训项目,基本操作注意点：,实训目的：能够运用渗漉法、离子交换树脂法、连续回流法和结晶法
40、的操作技术对一叶萩中的一叶萩碱进行提取和分离。运用薄层色谱法和化学法鉴定一叶萩碱。熟悉基本操作过程及注意事项。,项目三：一叶萩碱的提取分离与鉴定,实训项目,实训器材：一叶萩叶、H2SO4、阳离子交换树脂 NH4OH、石油醚、碘化铋钾试剂、碘-碘化钾试剂、硅钨酸试剂、改良碘化铋钾试剂、中性氧化铝、氯仿、乙醇、一叶萩碱对照品、珐琅缸、试管、树脂柱、烧杯、渗漉筒、培养皿、 沙氏提取器、锥形瓶 、层析缸,实训项目,一叶萩碱（securinine）,结构：,实训项目,一叶萩碱是吲哚里西啶衍生物，为淡黄色棱晶，熔点142143，难溶于水，易溶于乙醇和氯仿，微溶于乙醚、石油醚或丙酮。一叶萩碱N原子三价都结在
41、环中，有一定程度的碱性（pKa=7.2），因而具有生物碱的一般通性，能与生物碱沉淀试剂产生沉淀反应。性质：,性质：,实训项目,利用酸水提取法将生物体内多种形式的生物碱转变为在水中溶解度较大的盐而被提出。酸水提取液通过阳离子交换树脂柱，使生物碱盐阳离子交换在树脂上，而杂质随溶液流出柱。树脂用氨水碱化，使生物碱从树脂上游离出来，再将树脂用有机溶剂洗脱。洗脱液浓缩后即可得到生物碱。,流程见生物碱挂图6-8,基本原理：,实训项目,取渗漉液置于3支小试管中，每份1ml，分别滴加下列试剂23滴，观察有无沉淀产生及颜色变化。碘化铋钾试剂碘-碘化钾试剂硅钨酸试剂,鉴定：,（1）生物碱的定性试验,实训项目,吸附
42、剂：中性氧化铝（200300目）软板 展开剂：氯仿：石油醚 (1:1)氯仿氯仿:乙醇 (7:3) 试 样：一叶萩碱/CHCl3液 对照品：一叶萩碱/CHCl3液 显色剂：改良碘化铋钾试剂,（2）薄层色谱鉴定,实训项目,1.用渗漉法和离子交换树脂法提取生物碱时，渗漉和交换的速度应适当。2.树脂要自然风干。氨水碱化后的树脂，要挥发散多余的氨水，否则会影响提取效果。,基本操作注意点：,实训项目,参考文献,1 2 3 吴剑峰，叶桂存，王天玲，等天然药物化学，第一版，人民卫生出版社，北京，2003， 5860 4 5 10 11 肖崇厚，陆蕴茹，凌罗庆，等中药化学，第一版，上海科学技术出版社，上海，1987， 100115 6 杨志胜，秦秀芹，王蕊娥，等提取黄连素最佳条件的选择西北药学杂志，1996，11（1）：1617 7 8 冀春茹，王浴铭，等中药化学实验技术与实验，河南科学技术出版社，郑州，1986， 232,参考文献,9 贾元印，谢鸿霞，彭广芳，等洋金花生物碱最佳提取酸度研究中国中药杂志，1994，19（8）480482 12 北京中医学院，等中药化学，上海科学技术出版社，上海，1976， 84 13 李伯廷植物药有效成分的提取与分离，山西高校联合出版社，太原，1993， 153,谢谢观看，再见！,
