《天然药物化学》生物碱-ppt课件.ppt

1、第九章第九章一、生物碱概述一、生物碱概述二、生物碱的分布二、生物碱的分布三、生物碱的分类三、生物碱的分类四、生物碱的性质四、生物碱的性质五、生物碱的提取和分离五、生物碱的提取和分离六、生物碱的结构鉴定六、生物碱的结构鉴定七、生物碱的提取分离七、生物碱的提取分离第九章第九章 生物碱生物碱十九世纪德国学者F.W.Sertrner从鸦片中分离出吗啡碱(morphine)现从自然界中分离得到约10000种全国医药产品大全中收载的药物及 其制剂达六十余种植物中存在的生物碱大多有明显的生理活性如： 鸦片中的吗啡镇痛作用 麻黄中的麻黄碱止喘作用 长春花中的长春碱抗癌活性 黄连中的小檗碱抗菌消炎作用 山莨菪碱

2、抗中毒性休克作用 生物碱是一类十分重要的天然有机化合物，也生物碱是一类十分重要的天然有机化合物，也是一类研究得最早的有生物活性的天然化合物。是一类研究得最早的有生物活性的天然化合物。一一. .生物碱的含义生物碱的含义 生物碱一般指植物中含生物碱一般指植物中含N的有机化合的有机化合物物（蛋白质，肽类，氨基酸等除外蛋白质，肽类，氨基酸等除外。一、一、 概述概述二、二、存在形式存在形式1.游离碱游离碱：碱性极弱，以游离碱的形式存在。2.成成 盐：盐：有机酸有：柠檬酸、酒石酸等；特殊的酸类：乌头酸、绿原酸等无机酸：硫酸、盐酸等。3.苷苷 类：类：以苷的形式存在于植物中；4.酯酯 类：类：多种吲哚类生物

3、碱分子中的羧基，常以甲酯形式存在。5.N-氧化物：氧化物：植物体中的氮氧化物约一百余种。一、生物碱概述一、生物碱概述二、生物碱的分布二、生物碱的分布三、生物碱的分类三、生物碱的分类四、生物碱的性质四、生物碱的性质五、生物碱的提取和分离五、生物碱的提取和分离六、生物碱的结构鉴定六、生物碱的结构鉴定七、生物碱的提取分离七、生物碱的提取分离第九章第九章 生物碱生物碱 生物碱主要分布于植物界, ,在动物中发现得很少。在高等植物尤其在双子叶植物中分布为广：在双子叶植物的小檗科(Berberidaceae)(Berberidaceae)，毛茛科(Rununcu-laceae)(Rununcu-laceae

4、)，木兰科(Magnoliaceae)(Magnoliaceae)，防己科(Menisperma-ceae)(Menisperma-ceae)，罂粟科(Papaveraceae)(Papaveraceae)，芸香科(Rutaceae)(Rutaceae)等植物中广为分布；裸子植物中，在红豆杉科红豆杉属(Taxus)(Taxus)，松柏科松属(Pinus)(Pinus)，云杉属(Picia)(Picia)，三尖杉科三尖杉属Cepha-lotaxus)Cepha-lotaxus)，麻黄科麻黄属(Ephedra)(Ephedra)等属植物中有分布；二、分布二、分布少数单子叶植物如石蒜科，百部科少数单

5、子叶植物如石蒜科，百部科(Stemonaceae)(Stemonaceae)，百合科百合科(Liliaceae)(Liliaceae)等植物中有分布。在低等植物中，等植物中有分布。在低等植物中，生物碱分布少，而且结构一般为简单。生物碱在生物生物碱分布少，而且结构一般为简单。生物碱在生物体中体中 的存在部位和含量往往差别很大，一般来说，的存在部位和含量往往差别很大，一般来说，含量在千分之一以上即为高含量。含量在千分之一以上即为高含量。二、分布二、分布一、生物碱概述一、生物碱概述二、生物碱的分布二、生物碱的分布三、生物碱的分类三、生物碱的分类四、生物碱的性质四、生物碱的性质五、生物碱的提取和分离五

6、、生物碱的提取和分离六、生物碱的结构鉴定六、生物碱的结构鉴定七、生物碱的提取分离七、生物碱的提取分离第九章第九章 生物碱生物碱 可以 1) 按来源分类, 2) 按化学骨架分类, 3)按生源结合化学分类。 按 3)法分类的生物碱可以分为氨基酸途径生成的生物碱和萜类及甾体来源的生物碱。一）鸟氨酸来源的生物碱：托品类(Tropanes)东莨菪碱(Scopolamine)NOOHOC CHOOHPh吡咯类（Pyrrolines)红古豆碱(Cuskohygrine)NNOCH3CH3三、生物碱的分类三、生物碱的分类 二）来源于赖氨酸的生物碱：(Securinine)一一叶叶碱碱NOOHH哌啶类(Pipe

7、ridines)胡椒碱(Piperine)NOOO三、生物碱的分类三、生物碱的分类 三）邻氨基苯甲酸来源的生物碱：邻氨基苯甲酸冉特可林酮NH2OHONOOHOH三、生物碱的分类三、生物碱的分类 四）来源于苯丙氨酸和酪氨酸的生物碱：哌劳亭(Pellotine)四氢异喹啉类NHCH3OCH3OOHCH3麻黄碱(Ephedrine)苯丙胺类HOCH3PhHHNHCH3三、生物碱的分类三、生物碱的分类 五）来源于色氨酸的生物碱： R=NNRMeOHCOOMeOAcOHNHOHCO2MeR长春碱(Vinblastine, VLB), R=Ch3长春新碱(Vincristine, VCR), R=CHO三

8、、生物碱的分类三、生物碱的分类 六）萜类来源生物碱：紫杉醇(Taxol)关附甲素(guanfu base A)OOOHOAcOHHOBz OAcOPhOHNHBzONOHHOAcOOAc二萜三、生物碱的分类三、生物碱的分类一、生物碱概述一、生物碱概述二、生物碱的分布二、生物碱的分布三、生物碱的分类三、生物碱的分类四、生物碱的性质四、生物碱的性质五、生物碱的提取和分离五、生物碱的提取和分离六、生物碱的结构鉴定六、生物碱的结构鉴定七、生物碱的提取分离七、生物碱的提取分离第九章第九章 生物碱生物碱 1)溶解度: 游离碱及其盐类溶解度与N的存在形式,有无和有几个极性基团,以及溶剂等有关。2)碱性: 以

9、 pKa 计,碱性大则 pKa大,碱性小则 pKa 小 。一般生物碱 （酰胺除外均为碱性；其碱性强弱不等；大多可与有机酸或无机酸成盐而溶于水；但与某些特殊的酸（硅钨酸，苦味酸等）成盐后不溶于水可用于鉴别，分离。 酚性生物碱可溶于有机溶剂，也可溶于碱水；季胺 生物碱一般来说水溶性大；其他生物碱往往溶于有 机溶剂而水溶性小。四、生物碱的性质四、生物碱的性质 3）性状： 多为无色晶体（少数有色，少数为液体有明显的MP和旋光。4）显色反应碘化铋钾(Dragendoffs Reagent)试剂，与生物碱反应显棕黄色。浓硫酸，浓硝酸，和浓盐酸可使不同的生物碱显不同的颜色。四、生物碱的性质四、生物碱的性质生

10、物碱的理化性质一、性状1.形态多为结晶固体，少为粉末。少数常温下为液体（多不含氧，若含氧则多成酯键）2.颜色多为无色或白色，少数有色。3.味 觉多具苦味，少数有甜味，如：甜菜碱。4.挥发性液体生物碱多有挥发性，个别固体生物碱有挥发性，如麻黄碱。5、旋光性多为左旋光性。 条件改变有的产生变旋现象。 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。溶解度(1)游离碱 类别 极性 溶解性 H2O CHCl3 H+ OH-非酚性 较弱 脂溶性 + + 季铵碱 强 水溶性 + + +氧化物 半极性 中等水溶 + + +氮两性: Ar-OH 较弱 脂溶性 + + + -COOH 强

11、 水溶性 + + +(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。三、碱性以 pKa 计,碱性大则 pKa大,碱性小则 pKa 小 。pKa: 11极弱碱 弱 碱 中强碱 强碱 N:N:H+ H+生物碱生物碱盐:N-影响碱性强弱的因素（1）N的杂化方式：因p电子成分越多，越易失去电子，碱性越强。(2)诱导效应（通过碳链传递）(a)供电性基团取代，碱性增强； 如：二甲胺(Pka10.70)甲胺(Pka10.64) 氨 (Pka9.75)（b）氮原子附近有吸电性基团，碱性减弱常见的吸电子基：苯

12、基、羰基、酯基、醚基、羟基、双键、硝基等 常见的给电子基： 烷基、甲氧基等PKa2=7.88PKa1=1.76N2MeN1MeMeHNCOO毒扁豆碱毒扁豆碱毒扁豆碱毒扁豆碱酰胺型酰胺型 与酸成盐很不稳定，在酸性条件下，就能表现出游离碱的溶解性，能溶于三氯甲烷(4)空间效应 氮原子由于附近取代基的空间立体障碍或分子构象因素，而使质子难于接近氮原子，碱性减弱。如莨菪碱碱性强于东莨菪碱碱性强弱：Ar-NH2N+OHN HNH2NONH季铵季铵仲胺仲胺伯胺伯胺叔胺叔胺芳胺芳胺酰胺酰胺-供电-碱性共轭、诱导吸电-碱性（一）化学检识（一）化学检识（沉淀反应):生物碱盐与生物碱盐与生物碱沉淀试剂生成难溶于水

13、的复盐或分子复合物。生物碱沉淀试剂生成难溶于水的复盐或分子复合物。 沉淀试剂沉淀试剂(1)(1)碘化物复盐类碘化物复盐类碘化铋钾碘化铋钾 KBiI4 橘红色至黄色沉淀橘红色至黄色沉淀碘碘-碘化钾碘化钾 KI-I2 红红棕色沉淀棕色沉淀碘化汞钾碘化汞钾 K2HgI4 类白色沉淀类白色沉淀 若加过量试剂，沉淀又被溶解检识(2)(2)大分子酸类：大分子酸类：酸类硅钨酸硅钨酸 SiO212WO3 乳白色乳白色酚酸类苦味酸苦味酸 2,4,6-三硝基苯酚 黄色黄色(3)(3)金属盐类金属盐类雷氏铵盐雷氏铵盐(Ammoniumreineckate) 硫氰酸铬铵试剂 生成难溶性复盐 紫红色紫红色2.反应原理：

14、生成复盐和络盐反应原理：生成复盐和络盐 3.3.沉淀反应条件沉淀反应条件（1）通常在酸性水溶液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）4.4.结果的判断结果的判断（1）鉴别时每种Alk需采用三种以上沉淀试剂； （2）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氨基酸、蛋白质、多糖、鞣质等 + 沉淀试剂沉淀处理方法：处理方法：将含生物碱的酸水液碱化，再用三氯甲烷萃取，分取将含生

15、物碱的酸水液碱化，再用三氯甲烷萃取，分取三氯甲烷层，再用酸水萃取，所得酸水层部分可作为三氯甲烷层，再用酸水萃取，所得酸水层部分可作为沉淀反应的溶液沉淀反应的溶液（3 3）仲胺类一般不易与生物碱沉淀试剂反应，如麻）仲胺类一般不易与生物碱沉淀试剂反应，如麻黄碱黄碱注意：在结果判断时要慎重注意：在结果判断时要慎重二、色谱检识（一）薄层色谱：适用于脂溶性生物碱 硅胶薄层色谱吸附TLC 氧化铝薄层色谱使用硅胶薄层色谱的注意事项使用硅胶薄层色谱的注意事项：由于硅胶显弱酸性，强碱性的生物碱在硅胶板上能成盐，使Rf值很小或拖尾因此，使用硅胶作吸附剂，需要在碱性环境中进行，以克服其酸性。方法：方法：湿法制板时，

16、以湿法制板时，以0.1-0.50.1-0.5的氢氧化钠代替水，的氢氧化钠代替水，使其成碱性；使其成碱性；展开剂中加入一定量的二乙胺或氨水；展开剂中加入一定量的二乙胺或氨水；展开槽中放入一小杯氨水，产生氨气使色谱空间显展开槽中放入一小杯氨水，产生氨气使色谱空间显碱性。碱性。薄层色谱的显色：（1）直接在可见光或紫外灯下观察斑点，该法适用于有颜色或有荧光的生物碱（2）大多数用改良碘化铋钾试剂，显橘红色。少数生物碱不显色可用的碘铂酸、三氯化锑、硫酸铈硫酸（或磷酸）等试剂。（二）纸色谱（1）游离生物碱：甲酰胺为固定相，固定相饱和的有机溶剂为展开剂。（2）生物碱盐：滤纸中的水为固定相，系统正丁醇-冰醋酸-

17、水为展开剂。（3）选用酸性缓冲液为固定相时，采用多层缓冲纸色谱多层缓冲纸色谱的准备：自色谱纸的基线将不同pH的酸性缓冲液，由高到低每隔2cm左右的距离，涂布不同的缓冲液，晾干后使用。层析行为：混合生物碱，碱性越强，Rf值越小。纸色谱的显色：（1）直接在可见光或紫外灯下观察斑点，该法适用于有颜色或有荧光的生物碱（2）大多数用改良碘化铋钾试剂，显橘红色。少数生物碱不显色可用的碘铂酸、三氯化锑、硫酸铈硫酸（或磷酸）等试剂。一、生物碱概述一、生物碱概述二、生物碱的分布二、生物碱的分布三、生物碱的分类三、生物碱的分类四、生物碱的性质四、生物碱的性质五、生物碱的提取和分离五、生物碱的提取和分离六、生物碱的

18、结构鉴定六、生物碱的结构鉴定七、生物碱的提取分离七、生物碱的提取分离第九章第九章 生物碱生物碱 一)提取1)非极性有机溶剂提取法: 常用溶剂为氯仿,二氯甲烷,乙醚,苯等。由于生物碱在植物体中往往与酸(咖啡酸,草酸等)生成盐,故一般在用有机溶剂提取前,先将生药粉末与少量碱水(如10%氨水或碳酸钠液或石灰水)搅匀放置(使生物碱转为游离状态)再用有机溶剂进行浸泡后用渗漉法等法进行提取。提取的有机溶液部分用稀酸水提取多次(至基本上无生物碱反应为止)。此后,含有生物碱的酸水部分,经过泸后用乙醚或氯仿等洗去脂溶性杂质(有些生物碱也能溶于氯仿中,故氯仿部分应进一步检查);酸水部分加10%氨水等进行碱处理后,

19、分别用乙醚,氯仿等分别提取多次,提取液用水洗净后可进行干燥处理,并分别蒸干溶剂,可能得到不同的生物碱总碱。五、生物碱的提取和分离五、生物碱的提取和分离 非极性有机溶剂提取法药材粉末(生物碱常以盐形式存在)湿润粉末少量碱性水湿润非极性溶剂提取多次CH2Cl2,CHCl3,Et2O 提取液有机溶剂部分稀酸部分稀酸水(如1-2%盐酸)提多次五、生物碱的提取和分离五、生物碱的提取和分离 有机溶剂部分稀酸部分过泸后用乙醚,CHCl3分别去杂稀酸部分CHCl3或乙醚部分CHCl3部分乙醚部分水溶液部分总碱1总碱2加1%氨水碱化分别用乙醚, CHCl3提取水洗干燥回收乙醚水洗干燥回收CHCl3五、生物碱的提

20、取和分离五、生物碱的提取和分离 若生物碱为弱碱,多以游离碱存在,则处理方 法稍有不同:酸水部分少量水湿润药材粉末(生物碱弱碱(游离)乙醚,或CHCl3提取多次生药残渣乙醚,或CHCl3提取部分酸水提取多次五、生物碱的提取和分离五、生物碱的提取和分离 弱碱性生物碱总碱CHCl3部分酸水部分水部分碱化CHCl3提取多次过泸后用乙醚,CHCl3分别去杂稀酸部分CHCl3或乙醚部分干燥回收CHCl3五、生物碱的提取和分离五、生物碱的提取和分离 2)极性有机溶液提取: 生药粉末,用60-80%的醇溶液,在室温下或以回流法提取,则游离碱及其盐类均可提出。醇的用量一般为生药量的7-8倍(没顶),可提取数次。

21、提取液回收醇后所得残渣用2左右的稀酸提取数次，使生物碱转入酸液中,再碱化酸液(参照前法),用乙醚,氯仿等分别提取多次,提取液用水洗净后可进行干燥处理,并分别蒸干溶剂,可得不同的生物碱总碱。用此法时，若有水溶性生物碱存在于水液中，可用丁醇或戊醇直接提取。五、生物碱的提取和分离五、生物碱的提取和分离 胶质残渣极性有机溶剂提取法药材粉末60-80%乙醇室温或回流提取多次生药残渣乙醇液部分五、生物碱的提取和分离五、生物碱的提取和分离 干干燥燥水水洗洗回回收收乙乙醚醚干干燥燥水水洗洗氯氯仿仿提提取取分分别别用用乙乙醚醚, ,碱碱化化总总碱碱2 2总总碱碱1 1氯氯仿仿部部分分乙乙醚醚部部分分残残渣渣胶胶

22、质质残残渣渣2 2% %稀稀酸酸提提取取多多次次稀稀酸酸液液总总碱碱3 3丁丁醇醇提提取取蒸蒸干干水水溶溶液液部部分分回回收收氯氯仿仿 五、生物碱的提取和分离五、生物碱的提取和分离 生药粉末可直接用0.5-1%的硫酸或乙酸液或水室温下或加热提取。提取得的水溶液部分通过阳离子交换树脂极性交换,先用水冲柱,再用稀氨水洗脱,洗脱液浓缩后可得生物碱总碱。用此法,水溶性生物碱和季胺碱可提出。也可用加NaCl液盐析法极性提取。3)水或酸水提取后水或酸水提取后+强强(弱弱)酸型阳离子树脂法酸型阳离子树脂法:五、生物碱的提取和分离五、生物碱的提取和分离 通过阳离子树脂或0.5-1%乙酸提取液部分药材残渣室温或

23、回流提取多次水或0.5-1%硫酸药材粉末水或酸水提+阳离子树脂法五、生物碱的提取和分离五、生物碱的提取和分离 浓缩稀氨水部分用水冲通过阳离子树脂稀氨水洗脱生物碱总碱树脂部分提取液部分水冲洗液五、生物碱的提取和分离五、生物碱的提取和分离 生物碱的酸水提取液可加雷氏铵盐等使成沉淀析出,沉淀溶丙酮中,加入饱和的硫酸银溶液分解,再以氯化钡除去银离子,过泸,蒸干得残渣,残渣用乙醇提取,提取液浓缩后放冷,过泸去先析出的无机盐,滤液再浓缩至小量后加丙酮,放置析出粗晶,粗晶以甲醇重结晶,得生物碱总碱。4)酸水提取液酸水提取液+雷氏铵盐等沉淀法雷氏铵盐等沉淀法:五、生物碱的提取和分离五、生物碱的提取和分离 溶液

24、+沉淀酸水提取+雷氏铵盐等沉淀法药材粉末稀酸水提取多次药材残渣稀酸液部分雷氏盐或磷酸盐或硅酸盐等五、生物碱的提取和分离五、生物碱的提取和分离 过泸总碱甲醇重结晶粗晶母液过泸丙酮液(析晶)+丙酮浓缩滤液过泸浓缩乙醇液乙醇提残渣蒸干滤液过泸除Ag+加BaCl2过泸溶液+硫酸盐沉淀加入丙酮液沉淀母液溶液+沉淀丙酮溶解饱和硫酸银五、生物碱的提取和分离五、生物碱的提取和分离大孔树脂法: 多为苯乙烯型或2-甲丙烯酸酯型的大孔吸附树脂,具网状小孔结构,可以吸附和筛选结合的方式对分子极性分离。生物碱水溶液上柱,用水冲洗去无机盐,糖等,再用适当的溶剂(含水醇,醇,丙酮等)洗脱,洗脱液经分别后处理各为生物碱总碱。

25、水蒸气蒸馏法： 麻黄碱等挥发性的生物碱可用此法提取生物碱总碱。5)其他提取生物碱的方法其他提取生物碱的方法:五、生物碱的提取和分离五、生物碱的提取和分离1)分部结晶法: 利用总碱中不同生物碱可能在不同溶剂中析晶速度快慢来达到分离目的。溶剂:乙醇、丙酮、甲醇等。总碱溶少量适当溶剂中，放置析晶，过泸予以分离，母液浓缩后可以加少量不同溶剂再试行结晶.，不同生物碱可能由此分离纯化。分离到的较纯晶体可以重结晶进一步分离纯化。2)衍生物制备法(成盐,成酯等)：生物碱盐类往往易于结晶，先使其成盐后再用分步结晶法加以分离（酸可以是有机酸也可以无机酸）其中HI酸,过氯酸,苦味酸盐最易结晶。二二)生物碱分离纯化方

26、法生物碱分离纯化方法五、生物碱的提取和分离五、生物碱的提取和分离 分解生物碱仲胺叔胺生物碱仲胺衍生物分离+叔胺仲胺衍生物反应氯甲酸乙酯叔胺生物碱仲胺生物碱+1)五、生物碱的提取和分离五、生物碱的提取和分离 酚性生物碱H+非酚性生物碱酚性生物碱盐萃取法分离+非酚性生物碱酚性生物碱盐强碱液+非酚性生物碱酚性生物碱2)五、生物碱的提取和分离五、生物碱的提取和分离 3)在不同的pH值下萃取法:碱性不同的生物碱混合物溶酸水中后,先加弱碱,则弱碱游离可被非极性溶剂萃取出;逐步加大碱性,则碱性从小到大的不同碱性的生物碱可先后用非极性有机溶剂萃取出。4)液体生物碱混合物的分馏分离法: 液体生物碱混合物可进行分

27、馏分离。如毒芹(Conium maculatum)中的毒芹碱(m.p. 166-7)，羟基毒芹碱(m.p. 116)等；石榴皮(Punica granatum L.)中的石榴皮碱(m.p. 195)，异石榴皮碱(m.p. 86)，甲基异石榴皮碱（m.p. 114-7)等可用此法分离。五、生物碱的提取和分离五、生物碱的提取和分离 (Coniine)毒芹碱NH(Methylisopelletrerine)(Isopelletrerine)(Punicine)甲基-异石榴皮碱异石榴皮碱石榴皮碱NCH3CH3ONHOHNCH3HO五、生物碱的提取和分离五、生物碱的提取和分离 5)层析法：（Al2O3(

28、中性，碱性),硅胶）乙醚，CHCl3，苯等溶剂常使用；常用混合溶剂系统梯度洗脱。LC法或TLC法等均可使用。可根据实际情况设计适当方案，几种方法结合灵活应用。五、生物碱的提取和分离五、生物碱的提取和分离一、生物碱概述一、生物碱概述二、生物碱的分布二、生物碱的分布三、生物碱的分类三、生物碱的分类四、生物碱的性质四、生物碱的性质五、生物碱的提取和分离五、生物碱的提取和分离六、生物碱的结构鉴定六、生物碱的结构鉴定七、生物碱的提取分离七、生物碱的提取分离第九章第九章 生物碱生物碱 可用波谱法(包括UV,IR,NMR,MS等)和化学法进行结构鉴定。生物碱的结构鉴定往往用波谱法结合化学法进行。一）UV法

29、当生色团（羰基、双键、苯基和硝基等）在生物碱的整体结构中 时，UV可以反映其骨架类型特征对其骨架类型的判断和推定有重要作用。 若生色团仅是连接在生物碱的母核上或边链上时，其UV对判断其母核类型的作用十分有限。六、生物碱的结构鉴定六、生物碱的结构鉴定 1、生色团在整体结构中如：NOOOCH3O氧氧化化劳劳瑞瑞灵灵247（4.26）267（4.19）309（3.78）349（3.81）400（3.81）UV ( CH3OH ):六、生物碱的结构鉴定六、生物碱的结构鉴定如：N N喹喹啉啉类类UV ( CH3OH ):230（3700）270（3600）314（2750）N NO O吲吲哚哚类类UV

30、( CH3OH ):230（sh）300315（2sh）其他如：其他如： 吡啶类、吖啶酮类、小檗碱类等。吡啶类、吖啶酮类、小檗碱类等。六、生物碱的结构鉴定六、生物碱的结构鉴定2、单生色团接在主体结构中：N CH3HOCOCHCH2OHUV ( CH3OH ):230282289阿托品阿托品六、生物碱的结构鉴定六、生物碱的结构鉴定 如：NUV ( CH3OH ): 230282290四氢原小檗碱类四氢原小檗碱类 及麻黄碱、苄基四氢异喹啉类、普罗托品及麻黄碱、苄基四氢异喹啉类、普罗托品类、吗啡碱类、三尖杉碱类等。类、吗啡碱类、三尖杉碱类等。六、生物碱的结构鉴定六、生物碱的结构鉴定 3、双生色团接在

31、主体结构中：NOCH3CH3OCH3O228235215UV ( CH3OH ):取代苯二烯酮取代苯二烯酮前莲碱前莲碱如：如：六、生物碱的结构鉴定六、生物碱的结构鉴定 如：二氢血根碱二氢血根碱NOOOOCH3228232278UV ( CH3OH ):取代苯萘类取代苯萘类311322六、生物碱的结构鉴定六、生物碱的结构鉴定 如：OOCH3NHCCH3OCH3OCH3O247355UV ( CH3OH ):秋水仙碱秋水仙碱取代苯卓酮取代苯卓酮六、生物碱的结构鉴定六、生物碱的结构鉴定 二）I R 法 I R 法在生物碱结构测定中作用有限。其中，羰基基团的I R 图谱和Bohlmann带吸收峰较为常

32、用。1、C=O ：NOOOOOC=O ：16611658 cm1六、生物碱的结构鉴定六、生物碱的结构鉴定 2、Bohlmann吸收带NHHHNH N上的孤对电子上的孤对电子与与两个邻位两个邻位C上的上的H成成反式双竖键反式双竖键关系时，在关系时，在2800-2700cm-1区区域出现域出现两个以上两个以上CH峰峰。六、生物碱的结构鉴定六、生物碱的结构鉴定 如：NNHHH203正育亨烷 3H，20H别育亨烷 3H，20H伪育亨烷 3H，20H表别育亨烷 3H，20H正别育亨烷有Bohlmann吸收峰24567891011121314171821六、生物碱的结构鉴定六、生物碱的结构鉴定 三）MS

33、法 此法在生物碱结构测定中多有应用。1、母核稳定或由于取代基或边链裂解产生特征离子。 主体或整体由芳香结构组成如：4喹酮、吖啶酮、喹啉去氢阿朴菲等类：NOOR M - R M - R + +六、生物碱的结构鉴定六、生物碱的结构鉴定 三）MS 法 取代氨基甾体、秋水仙碱、苦参碱等环系多，分子结构紧密的：HCHCH3N(CH3)2- CH3CH3CHN(CH3)2+m/e 72 (100%)m/e 332 (M-15)六、生物碱的结构鉴定六、生物碱的结构鉴定 三）MS 法2、以N原子为中心的裂解（涉及骨架裂解）生成的含N部分多为基峰或强峰，如金鸡宁、托品、石松碱等类生物碱。 裂解：NCHHONNC

34、H OHN金鸡宁m/e 153m/e 136(100%)六、生物碱的结构鉴定六、生物碱的结构鉴定 三）MS 法 裂解：NOHHHHHOHHDEFNOHHHHHOHDFNF+m/e 112(100%)浙贝甲素六、生物碱的结构鉴定六、生物碱的结构鉴定三）MS 法 RDA裂解：NNHRDANNHCOOMe裂解Nm/e 124(100%)文卡明六、生物碱的结构鉴定六、生物碱的结构鉴定 三）MS 法 苄基裂解：NOR4OR5R2OR1OROR3NR2OR1OROR3多为基峰六、生物碱的结构鉴定六、生物碱的结构鉴定四）四）NMR 法法：1、1H-NMR 可以提供可以提供、J值、积分比、裂分图形等多值、积分

35、比、裂分图形等多种参数，用以判断种参数，用以判断H的化学环境、个数以及空的化学环境、个数以及空间位置等。间位置等。 生物碱品种繁多，但同类型或相当类型的生物碱品种繁多，但同类型或相当类型的生物碱的生物碱的1HNMR谱有规律可循；因此要了谱有规律可循；因此要了解其规律，方能进行解其规律，方能进行1HNMR解析。解析。六、生物碱的结构鉴定六、生物碱的结构鉴定四）四）NMR 法法：1、13C-NMR 13C-NMR在生物碱结构测定中也十分重在生物碱结构测定中也十分重要，可以从中知道要，可以从中知道C的个数和类型，通道其的个数和类型，通道其结构的骨架类型和立体构型。结构的骨架类型和立体构型。 如：在育

36、亨亭类中，可以从其如：在育亨亭类中，可以从其13C-NMR数数据判断其正（别、伪、别表）各系。据判断其正（别、伪、别表）各系。六、生物碱的结构鉴定六、生物碱的结构鉴定21181714131211109876542表别育亨烷表别育亨烷 3H，20H伪育亨烷伪育亨烷 3H，20H别育亨烷别育亨烷 3H，20H正育亨烷正育亨烷 3H，20H320NNHHH13C-NMR数据（） 3C 20C表别育亨烷表别育亨烷 54.3 39.9伪育亨烷伪育亨烷 54.6 34.2别育亨烷别育亨烷 60.4 36.7正育亨烷正育亨烷 60.1 41.6 六、生物碱的结构鉴定六、生物碱的结构鉴定 OOOHOAcOHH

37、OBz OAcOPhOHNHBzO紫杉醇(Taxol)示例：示例：六、生物碱的结构鉴定六、生物碱的结构鉴定 紫杉醇的分析测定和结构鉴定紫杉醇的分析测定和结构鉴定紫杉醇的分析测定方法有紫杉醇的分析测定方法有HPLC法法、TLC法法等。等。HPLC法的分离柱通常用法的分离柱通常用C18硅胶柱硅胶柱或用或用苯基键合或苯基键合或氰基键合的硅胶柱氰基键合的硅胶柱，近来有人用，近来有人用五氟代苯基键合的五氟代苯基键合的硅胶柱硅胶柱; 使用含使用含TAXOL或或BETA-METHASONE的标的标准溶液；通常用准溶液；通常用UV检测仪在检测仪在228nm下进行检测下进行检测; 流流动相通常为动相通常为CH3

38、CN/ CH3OH/H2O或或CH3OH/H2O的的混合溶液混合溶液 。HPLC法须结合法须结合TLC法或法或/和和1H-NMR等等波谱法进行判断，以避免误判。波谱法进行判断，以避免误判。 六、生物碱的结构鉴定六、生物碱的结构鉴定 TLCTLC法通常用硅胶法通常用硅胶GFGF254254板，用板，用CHCH2 2ClCl2 2:CH:CH3 3OHOH或或n-n-己烷己烷:AcOEt:AcOEt的混合溶液为展开剂的混合溶液为展开剂, ,显色剂可为显色剂可为0.5%0.5%香草醛硫酸溶液香草醛硫酸溶液, ,喷雾喷雾, ,加热显色加热显色。用用1 1H-NMRH-NMR，MSMS等波谱法尤其等波谱

39、法尤其1 1H-NMRH-NMR法进行定性判断，准确无误法进行定性判断，准确无误 。 MSMS法通常用法通常用FAB-MSFAB-MS法法或或ESI-MSESI-MS法法。通常用通常用300MHz300MHz以上的高分辨以上的高分辨NMRNMR仪测定其仪测定其1 1H-NMRH-NMR ；溶；溶剂一般为剂一般为CDClCDCl3 3或或CDCD3 3ODOD。六、生物碱的结构鉴定六、生物碱的结构鉴定一、生物碱概述一、生物碱概述二、生物碱的分布二、生物碱的分布三、生物碱的分类三、生物碱的分类四、生物碱的性质四、生物碱的性质六、生物碱的结构鉴定六、生物碱的结构鉴定七、生物碱的提取分离七、生物碱的提

40、取分离五、生物碱的提取和分离五、生物碱的提取和分离第九章第九章 生物碱生物碱 示例示例1、延胡索、延胡索Corydalis ambigua Gham. et Sch.中中几种生物碱的分离：几种生物碱的分离：沉淀过滤液10%氨水湿润，苯浸延胡索粗粉2HCl 提取苯浸液HCl 提液放置，过滤七、生物碱提取分离七、生物碱提取分离 寅素丑素甲素丙酮残渣酚性总碱CHCl3Na2CO3H 蒸干水层CHCl3层3NaOH提丙素母液浓缩CHCl3层CHCl3提稀NaOH碱化层CHCl3 滤液CHCl3水层七、生物碱提取分离七、生物碱提取分离 NOOCH3OOCH3CH3ONOOCH3OOO寅素丙素（普托品）七

41、、生物碱提取分离七、生物碱提取分离 NOCH3OCH3CH3OCH3OCH3NOHOCH3CH3OCH3O甲素丑素七、生物碱提取分离七、生物碱提取分离 热热水水部部热热水水 沉沉淀淀氨氨水水碱碱化化乙乙醚醚提提乙乙醚醚层层蒸蒸干干乙素母液丁丁素素残残渣渣C CH HC Cl l3 3：乙乙醇醇结结晶晶七、生物碱提取分离七、生物碱提取分离 NOCH3OCH3CH3OCH3O乙素NOOOO丁素七、生物碱提取分离七、生物碱提取分离 2、麻黄碱的提取分离：、麻黄碱的提取分离： 水蒸气蒸馏法水蒸气蒸馏法浓缩析沉淀蒸馏液母液沉淀稀碱碱化浓浓缩缩液液减减压压浓浓缩缩麻黄粗粉稀酸提取提取液水蒸气蒸馏后处理伪麻

42、黄碱1、Ca,过滤，浓缩析晶l麻黄碱七、生物碱提取分离七、生物碱提取分离 CH3HHOPhHNHCH3CH3HPhHOHNHCH3l麻黄碱伪麻黄碱七、生物碱提取分离七、生物碱提取分离 溶剂萃取法：溶剂萃取法：l麻黄碱伪麻黄碱后处理0.5%HCl 渗漉麻黄粗粉减减压压浓浓缩缩母液渗漉液稀碱中和至 pH6稀碱碱化NaCl饱和，乙醚提乙醚层水层浓缩至小体积加入H 使显酸性析晶，过滤粗晶七、生物碱提取分离七、生物碱提取分离 3 3、苦参碱和氧化苦参碱的提取分离：苦参碱和氧化苦参碱的提取分离： 中药苦参是豆科植物中药苦参是豆科植物苦参（苦参（Sophors Sophors flavescens flav

43、escens AitAit）的干燥根，味苦、性寒、的干燥根，味苦、性寒、有清絷燥湿、杀虫等作用，临床上用于治有清絷燥湿、杀虫等作用，临床上用于治疗痢疾。黄胆和皮肤骚痒症。近年还发现疗痢疾。黄胆和皮肤骚痒症。近年还发现具有抗肿瘤、升白等药理作用。具有抗肿瘤、升白等药理作用。苦参中主苦参中主要含有生物碱，要含有生物碱，此外还有黄酮类成份此外还有黄酮类成份。七、生物碱提取分离七、生物碱提取分离 NNOMatrine（苦参碱）七、生物碱提取分离七、生物碱提取分离 NNOOOxymatrine（氧化苦参碱）七、生物碱提取分离七、生物碱提取分离 NNOHONNOSophoranol（苦参醇碱）Sophoc

44、arpine（槐根碱）七、生物碱提取分离七、生物碱提取分离 1. 离子交换法离子交换法 渗滤和离子交换渗滤和离子交换 取苦参粗粉取苦参粗粉400克，加入适量克，加入适量0.5%(g/v)的盐酸湿润的盐酸湿润后放置一小时后放置一小时,装入滤筒装入滤筒,加加0.5%盐酸浸过药面盐酸浸过药面,放置过放置过夜夜,次日渗滤，渗滤液通过离子交换树脂柱，待经过树次日渗滤，渗滤液通过离子交换树脂柱，待经过树脂柱的滤液无生物碱反应或微弱的反应时，停止交换，脂柱的滤液无生物碱反应或微弱的反应时，停止交换，将树脂用蒸馏水洗涤，滤干，凉干。凉干的树脂，加将树脂用蒸馏水洗涤，滤干，凉干。凉干的树脂，加14%氨水、搅匀，

45、使湿润度适宜。静置氨水、搅匀，使湿润度适宜。静置20分钟后，装分钟后，装入索氏提取器中、用入索氏提取器中、用400毫升毫升95%乙醇回流洗脱乙醇回流洗脱45小小时（或用氯仿回流提取时（或用氯仿回流提取58小时）回收溶剂至干。小时）回收溶剂至干。七、生物碱提取分离七、生物碱提取分离 所得浸膏用所得浸膏用70-80毫升氯仿溶解，并转入分液漏斗，充分静毫升氯仿溶解，并转入分液漏斗，充分静置后，弃掉上层油状物，过滤液后用无水硫酸钠干燥，回收置后，弃掉上层油状物，过滤液后用无水硫酸钠干燥，回收氯仿至干，残留物用氯仿至干，残留物用2-3倍量丙酮处理，即析出固体粉末，倍量丙酮处理，即析出固体粉末，放置，过滤

46、，得生物碱粗品，丙酮重结晶一次得黄色产品放置，过滤，得生物碱粗品，丙酮重结晶一次得黄色产品 氧化苦参碱的分离与纯制氧化苦参碱的分离与纯制 取取0.2克氧化苦参碱粗品用少量氧化铝拌样克氧化苦参碱粗品用少量氧化铝拌样,以以30克氧化铝克氧化铝装柱，先加装柱，先加30亳升氯仿洗脱，再用氯仿和甲醇（亳升氯仿洗脱，再用氯仿和甲醇（99：1）混）混合溶剂洗脱。经薄层检识后，将只含氧化苦参碱的流份合并，合溶剂洗脱。经薄层检识后，将只含氧化苦参碱的流份合并，回收溶剂至干、用少量丙酮溶解，放置析晶，得氧化苦参碱回收溶剂至干、用少量丙酮溶解，放置析晶，得氧化苦参碱纯品。纯品。备注：用强酸型阳离子交换树脂，以备注：

47、用强酸型阳离子交换树脂，以2N盐酸和盐酸和2N氢氧化钠及蒸氢氧化钠及蒸馏馏 水处理后备用。水处理后备用。七、生物碱提取分离七、生物碱提取分离 2、溶剂法、溶剂法 取苦参根粗粉取苦参根粗粉2公斤，用甲醇温浸数次，合并提公斤，用甲醇温浸数次，合并提取液，回收甲醇至约取液，回收甲醇至约500ml,家家6N盐酸调盐酸调pH至至34，加水加水500ml稀释，用乙醚洗，水液浓缩成稀释，用乙醚洗，水液浓缩成300ml,加加NaOH调调pH13左右，用左右，用CH2Cl2提取生物碱，提取液提取生物碱，提取液回收溶剂得油状残留物。油状残留物溶回收溶剂得油状残留物。油状残留物溶30ml氯仿中，氯仿中，加入加入20

48、0ml乙醚，放置有沉淀析出，过滤沉淀后滤乙醚，放置有沉淀析出，过滤沉淀后滤液浓缩为油状物，同上处理，得沉淀，合并沉淀物，液浓缩为油状物，同上处理，得沉淀，合并沉淀物，以丙酮重结晶，得氧化苦参碱。以丙酮重结晶，得氧化苦参碱。七、生物碱提取分离七、生物碱提取分离 2、溶剂法、溶剂法 取上述乙醚滤液蒸干，加石油醚回流提取数次，取上述乙醚滤液蒸干，加石油醚回流提取数次，提取液浓缩至提取液浓缩至100ml,放置析晶，过滤去少量晶体后，放置析晶，过滤去少量晶体后，滤液再浓缩至适量，放置析晶，过滤，的苦参碱。滤液再浓缩至适量，放置析晶，过滤，的苦参碱。备注：备注：苦参碱苦参碱可溶于可溶于乙醚乙醚，而，而氧化

49、苦参碱氧化苦参碱难溶于难溶于乙醚乙醚，两者得以分离。两者得以分离。 七、生物碱提取分离七、生物碱提取分离 生物碱 复习（一）1 1、指出以下化合物中的生物碱, ,并说明其碱性：JIHGFEDBAOOHOHOOHHOOHcNOCH3OCH3OOHOHOHCOOOHHOOOHOHOHCH2OHGluO+OHHCO2HGluAGluACH3CH3OHOOHOHOHOHOHOOHN CH3HOHOCOCHCH2OHOOOOHOCH3OOHHOOHOHOHOHHOHOOHOHOHOOOH- 生物碱 复习（一）1 1、指出以下化合物中的生物碱, ,并说明其碱性：JIHGFEDBAOOHOHOOHHOOHc

50、NOCH3OCH3OOHOHOHCOOOHHOOOHOHOHCH2OHGluO+OHHCO2HGluAGluACH3CH3OHOOHOHOHOHOHOOHN CH3HOHOCOCHCH2OHOOOOHOCH3OOHHOOHOHOHOHHOHOOHOHOHOOOH-OH-+NOCH3OCH3OcN CH3HOHOCOCHCH2OHHCOOHHHOOOOOHOHOCH2OHHOHOHOOOHHOONH3COH3COOCH3OCH3HcOOHHOOHOHOHCH2OHHOHOOOooOOHOHglucymaroseCHOOOHOHOOHHOOglcrhaABDEFGHIJFNH3COH3COOCH3