中药化学生物碱类化学成分的提取分离技术培训课件

中药化学生物碱类化中药化学生物碱类化学成分的提取分离技学成分的提取分离技术术3.5.1 必备知识一、概述十九世纪德国学者十九世纪德国学者F.W.Sertrner从鸦片中从鸦片中分离出吗啡碱分离出吗啡碱现从自然界中分离得到约现从自然界中分离得到约10000种种 全国医药产品大全全国医药产品大全中收载的药物及其中收载的药物及其制剂达六十余种制剂达六十余种 2中药化学生物碱类化学成分的提取分离技术概述植物中存在的生物碱大多有明显的生理活性植物中存在的生物碱大多有明显的生理活性如：如：鸦片中的鸦片中的吗啡吗啡镇痛作用镇痛作用 麻黄中的麻黄中的麻黄碱麻黄碱止喘作用止喘作用 长春花中的长春花中的长春碱长春碱抗癌活性抗癌活性 黄连中的黄连中的小檗碱小檗碱抗菌消炎作用抗菌消炎作用 山莨菪碱山莨菪碱抗中毒性休克作用抗中毒性休克作用 3中药化学生物碱类化学成分的提取分离技术概述生物碱化学结构的研究为合成药物提供了线索，如：生物碱化学结构的研究为合成药物提供了线索，如：植物古柯中的有效成分古柯碱虽有很强的局部麻醉作用，但是毒性较大，久用容易成瘾。普鲁卡因(合成品)局麻药古柯碱（可卡因）4中药化学生物碱类化学成分的提取分离技术h指存在于生物体内一类含氮含氮的有机化合物；h多数具有碱性有碱性且能和酸结合生成盐；h大部分为杂环化合物且氮原子在杂环内氮原子在杂环内；h多数有较强的生理活性生理活性。概述分布分布 存在于一百多个科中如：豆科、茄科、防己科、存在于一百多个科中如：豆科、茄科、防己科、罂粟科、毛茛科等植物中。罂粟科、毛茛科等植物中。生物碱的定义生物碱的定义5中药化学生物碱类化学成分的提取分离技术概述1.游离碱游离碱：碱性极弱，以游离碱的形式存在。碱性极弱，以游离碱的形式存在。2.成成 盐盐：有机酸有机酸：柠檬酸、酒石酸等；：柠檬酸、酒石酸等；特殊的酸特殊的酸类：乌头酸、绿原酸等类：乌头酸、绿原酸等无机酸无机酸：硫酸、盐酸等。：硫酸、盐酸等。3.苷苷 类类：以苷的形式存在于植物中；：以苷的形式存在于植物中；4.酯酯 类类：多种吲哚类生物碱分子中的羧基，常以：多种吲哚类生物碱分子中的羧基，常以甲酯形式存在。甲酯形式存在。5.N-氧化物氧化物：植物体中的氮氧化物约一百余种。：植物体中的氮氧化物约一百余种。存在形式存在形式6中药化学生物碱类化学成分的提取分离技术二、二、结构与分类结构与分类有机胺类有机胺类（苯丙氨酸/酪氨酸）氮原子不结合在环内的一类生物碱。结构特点结构特点CHCHOHCH3NHCH3麻黄碱(1R,2S)CHCHOHCH3NHCH3伪麻黄碱(1S,2S)7中药化学生物碱类化学成分的提取分离技术麻黄枝、茎麻黄枝、茎麻麻 黄黄8中药化学生物碱类化学成分的提取分离技术二、二、结构与分类结构与分类吡咯烷类生物碱吡咯烷类生物碱由吡咯或四氢吡咯（吡咯烷）衍生的生物碱。9中药化学生物碱类化学成分的提取分离技术二、二、结构与分类结构与分类吡咯烷类生物碱吡咯烷类生物碱简单的吡咯衍生物红古豆碱红古豆醇苦杏仁酸酯（无活性）（有活性）似阿托品药物 的散瞳等作用10中药化学生物碱类化学成分的提取分离技术二、二、结构与分类结构与分类吡啶衍生物吡啶衍生物由吡啶或六氢吡啶衍生的生物碱。分类：简单吡啶衍生物、喹诺里西啶）11中药化学生物碱类化学成分的提取分离技术二、二、结构与分类结构与分类吡啶衍生物吡啶衍生物12中药化学生物碱类化学成分的提取分离技术二、二、结构与分类结构与分类吡啶衍生物吡啶衍生物matrineoxymatrine13中药化学生物碱类化学成分的提取分离技术苦苦 参参14中药化学生物碱类化学成分的提取分离技术二、二、结构与分类结构与分类莨菪烷衍生物莨菪烷衍生物由吡咯啶和哌啶骈合而成的杂环。分类：颠茄生物碱 古柯生物碱15中药化学生物碱类化学成分的提取分离技术二、二、结构与分类结构与分类1、颠茄生物碱16中药化学生物碱类化学成分的提取分离技术二、二、结构与分类结构与分类 莨菪碱是由莨菪醇与莨菪酸缩合而生成的酯：莨菪醇莨菪酸莨菪碱（阿托品）+缩合17中药化学生物碱类化学成分的提取分离技术二、二、结构与分类结构与分类莨菪碱（阿托品）东莨菪碱山莨菪碱樟柳碱 18中药化学生物碱类化学成分的提取分离技术白花曼陀罗白花曼陀罗19中药化学生物碱类化学成分的提取分离技术山莨菪山莨菪20中药化学生物碱类化学成分的提取分离技术二、二、结构与分类结构与分类2、古柯生物碱古柯碱21中药化学生物碱类化学成分的提取分离技术古古 柯柯 树树22中药化学生物碱类化学成分的提取分离技术二、二、结构与分类结构与分类喹啉衍生物喹啉衍生物喜树碱治白血病和直肠癌内酯结构碱化开环成盐溶于水23中药化学生物碱类化学成分的提取分离技术喜喜 树树24中药化学生物碱类化学成分的提取分离技术二、二、结构与分类结构与分类（六）异喹啉类生物碱（六）异喹啉类生物碱小檗碱（黄连素）药根碱 25中药化学生物碱类化学成分的提取分离技术黄黄 连连26中药化学生物碱类化学成分的提取分离技术二、二、结构与分类结构与分类（七）吲哚衍生物（七）吲哚衍生物吲哚麦角新碱 27中药化学生物碱类化学成分的提取分离技术二、二、结构与分类结构与分类（七）吲哚衍生物（七）吲哚衍生物毒扁豆碱 治疗青光眼玫瑰树碱 抗癌作用，低毒28中药化学生物碱类化学成分的提取分离技术二、二、结构与分类结构与分类(八八)甾体生物碱类甾体生物碱类贝母碱 29中药化学生物碱类化学成分的提取分离技术二、二、结构与分类结构与分类(九九)萜生物碱类萜生物碱类石斛碱 乌头碱 30中药化学生物碱类化学成分的提取分离技术二、二、结构与分类结构与分类(十十)大环生物碱类大环生物碱类美登碱 高效低毒、安全幅度大的抗癌活性成分31中药化学生物碱类化学成分的提取分离技术二、二、结构与分类结构与分类(十一十一)其他类型生物碱其他类型生物碱四甲基吡嗪（川芎嗪）莲氏花烷 间千金藤碱 短防已碱 32中药化学生物碱类化学成分的提取分离技术三、三、理化性质理化性质（一）一般性质（一）一般性质1.形态形态多为结晶固体，少为粉末；有熔点。少数常温下液体（多不含氧，若含多成酯键）毒藜碱 烟碱 槟榔碱 33中药化学生物碱类化学成分的提取分离技术三、理化性质三、理化性质（一）一般性质（一）一般性质2.颜色颜色多为无色或白色，少数有色。34中药化学生物碱类化学成分的提取分离技术三、理化性质三、理化性质一叶萩碱成盐后则无色。一叶萩碱（黄色）（一）一般性质（一）一般性质35中药化学生物碱类化学成分的提取分离技术三、理化性质三、理化性质（一）一般性质（一）一般性质3.味觉味觉：多具苦味。4.挥发性挥发性：多无挥发性，少数具挥发性，如槟榔碱，麻黄碱。5.旋光性旋光性：多为左旋光性。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；多数左旋体呈显著生理活性。36中药化学生物碱类化学成分的提取分离技术三、三、理化性质理化性质（一）一般性质（一）一般性质6.溶解度溶解度 (1)游离碱 类别 极性 溶解性 H2O CHCl3 H+OH-叔胺仲胺 较弱 脂溶性 -+-季铵碱 强 水溶性 +-+氮氧化物 半极性 中等水溶 +两性:Ar-OH 较弱 脂溶性 -+-COOH 强 水溶性 +-+37中药化学生物碱类化学成分的提取分离技术三、三、理化性质理化性质（一）一般性质（一）一般性质 6.6.溶解度溶解度 (1)(1)游离碱游离碱 少数酚性碱，由于各种原因而导致不溶碱水中。如：38中药化学生物碱类化学成分的提取分离技术三、三、理化性质理化性质（一）一般性质（一）一般性质6.6.溶解度溶解度 (2)成盐 多易溶于水，不溶或难溶有机溶剂。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。39中药化学生物碱类化学成分的提取分离技术三、三、理化性质理化性质 （二）碱性（二）碱性 1.碱性强弱的表示方法40中药化学生物碱类化学成分的提取分离技术三、三、理化性质理化性质 （二）碱性（二）碱性2.影响碱性强弱的因素影响碱性强弱的因素（1）杂化方式41中药化学生物碱类化学成分的提取分离技术三、三、理化性质理化性质 （二）碱性（二）碱性2.影响碱性强弱的因素影响碱性强弱的因素（2）电子效应 1)诱导效应连接供电基团则使碱性增强。连接供电基团则使碱性增强。42中药化学生物碱类化学成分的提取分离技术三、三、理化性质理化性质 （二）碱性（二）碱性 2.影响碱性强弱的因素（2）电子效应 2）共轭效应氮原子孤电子对处于P共轭体系时，碱性减弱。43中药化学生物碱类化学成分的提取分离技术三、三、理化性质理化性质 （二）碱性（二）碱性 2.影响碱性强弱的因素影响碱性强弱的因素（3）立体因素）立体因素叔胺分子，碱性降低。但如：苦参碱，使碱性增强。44中药化学生物碱类化学成分的提取分离技术三、三、理化性质理化性质 （二）碱性（二）碱性 2.影响碱性强弱的因素（4）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）45中药化学生物碱类化学成分的提取分离技术三、三、理化性质理化性质 （二）碱性（二）碱性 2.影响碱性强弱的因素影响碱性强弱的因素（4）分子内氢键46中药化学生物碱类化学成分的提取分离技术三、三、理化性质理化性质 （二）碱性（二）碱性 2.影响碱性强弱的因素影响碱性强弱的因素（4）分子内氢键47中药化学生物碱类化学成分的提取分离技术三、三、理化性质理化性质 （二）碱性（二）碱性2.影响碱性强弱的因素影响碱性强弱的因素 碱性强弱：诱导供电，碱性增强；诱导供电，碱性增强；共轭，诱导吸电，碱性减弱。共轭，诱导吸电，碱性减弱。48中药化学生物碱类化学成分的提取分离技术四、生物碱的鉴定（一）沉淀反应四、生物碱的鉴定（一）沉淀反应1.沉淀试剂 金属盐类 碘碘-碘化钾碘化钾（Wagner）KI-I2 棕褐色，红棕色棕褐色，红棕色沉淀 碘化铋钾碘化铋钾（Dragendoff）BiI3KI 黄色到橘黄色到橘红色红色沉淀 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。49中药化学生物碱类化学成分的提取分离技术1.沉淀试剂沉淀试剂 硅钨酸硅钨酸(Bertrand试剂)SiO212WO3 类白色沉淀类白色沉淀苦味酸苦味酸(Hager试剂)2,4,6-三硝基苯酚黄色沉淀黄色沉淀雷雷氏氏铵铵盐盐(Ammoniumreineckate)硫氰酸铬铵试剂，与与季铵型生物碱反应生成红色沉淀或结晶。季铵型生物碱反应生成红色沉淀或结晶。四、生物碱的鉴定（一）沉淀反应四、生物碱的鉴定（一）沉淀反应50中药化学生物碱类化学成分的提取分离技术 2.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）四、生物碱的鉴定（一）沉淀反应四、生物碱的鉴定（一）沉淀反应51中药化学生物碱类化学成分的提取分离技术 3.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+沉淀试剂沉淀四、生物碱的鉴定（一）沉淀反应四、生物碱的鉴定（一）沉淀反应52中药化学生物碱类化学成分的提取分离技术（1）矾酸铵-浓硫酸溶液（Mandelin试剂）为1%矾酸铵的浓硫酸溶液。如遇阿托品显红色，可待因显蓝色，士的宁显紫色到红色。（2）钼酸铵-浓硫酸溶液（Frohde试剂）为1%钼酸钠或钼酸铵的浓硫酸溶液，如遇乌头碱显黄棕色，小檗碱显棕绿色，阿托品不显色。（3）甲醛-浓硫酸试剂（Marquis试剂）为30%甲醛溶液0.2ml与10ml浓硫酸的混合溶液。如遇吗啡显橙色至紫色，可待因显红色至黄棕色。