天然产物提取工艺学第七章

有机胺类生物碱 吡咯类生物碱 吡啶类生物碱 异喹啉类生物碱 吲哚类生物碱 莨菪烷类生物碱 喹啉类生物碱 嘌呤类生物碱 甾体、萜类生物碱
一、有机胺类生物碱
有机胺类是一类氮原子不接在环内的生物碱。
麻黄碱
益母草碱
秋水仙碱
【用 途】治疗痛风性关节炎的急性发作， 预防复发性痛风性关节炎的急性发作。
二、吡咯类生物碱
¾ 旋光性：大多有旋光（不对称碳原子或不对称中 心），且多呈左旋性，其活性强过右旋体。
三、旋光性
大多数生物碱的分子结构中剧院有手性碳原子或不 对称中心，有光学活性，且多为左旋。一般来说， 左旋的生理活性要显著，右旋体则活性弱或无活性。
四、溶解度（游离状态的生物碱根据溶解性）
¾ 亲脂性生物碱：绝大多数叔胺和仲胺；易溶于乙醚、 氯仿等极性较低的有机溶剂。
依次被分离
生物碱由强到弱依次被分离
¾ 附注：用方法二分离时，应采用多缓冲纸色谱 （分配原理）进行先导分离。
¾ 碱性弱的生物碱易游离 （脂溶性，易溶于CHCl3）。 ¾ 碱性强的生物碱易成盐
（离子型，易溶于水）。
（2）利用生物碱的极性（溶解性）差异分离
分子结构的不同极性的差异 对特殊溶剂的溶解性能不同而分离
¾ 有毒成分：主要含东莨菪碱、莨菪 碱，其次有阿托品、阿朴阿托品 （apoatropine）、降阿托品、曼 陀罗素（daturine）、惕各酰莨菪 碱（tigloidine）、曼陀罗碱、茵芋 碱、 2，6-二惕莨菪碱、红古豆碱 等。
¾ 有毒部位：全草有毒，以果实特别 是种子毒性最大，嫩叶次之。干叶 的毒性比鲜叶小。
苦参碱和氧化苦参碱混合物
少量CHCl3溶解
CHCl3液
加入10倍量的乙醚
沉淀 （氧化苦参碱）
母液 （苦参碱）
O N
O N
N
N
O
苦参碱
氧化苦参碱
流程说明：氧化苦参碱的 N O半极性配位 键，极性大，水中的溶解度较大，而在乙醚 中的溶解度较小。
汉防己甲素和汉防己乙素混合物
冷苯溶解
不溶物 （汉防己乙素）
一、总生物碱的提取
¾除个别具有生物碱挥发性的生物碱（麻黄碱） 可用水蒸汽蒸馏法提取外，一般情况下，总生 物碱的提取均采用溶剂法和离子交换树脂法进 行提取。
1.溶剂法
（1）水或酸水-有机溶剂提取法
¾ ①原理：生物碱的盐类易溶于水，游离的生物碱溶 于有机溶剂。
¾ ②方法：直接用水或0.5%-1%的无机酸水溶液（7— 15倍量），常用的酸为盐酸、醋酸等。
生物碱沉淀反应
生物碱的酸水溶液 + 生物碱沉淀试剂
沉淀
应用注意：
应用
1．在酸性环境中进行。
2．检识时，至少用三种以上试剂同时进行。
¾ 碘化铋钾试剂 ：桔红色沉淀 ¾ 碘化汞钾 ：类白色沉淀 ¾ 碘—碘化钾：红棕色沉淀 ¾ 磷钼酸试剂：白色或黄褐色沉淀 ¾ 硅钨酸试剂：淡黄或灰白色沉淀 ¾ 苦味酸试剂：黄色结晶 ¾ 硫氰酸铬钾（雷氏铵盐）：红色沉淀或结晶
¾是由吡咯或四氢吡咯衍生的含吡咯环的生物碱
红古豆碱
【功能主治】有中枢镇静作用和外 周抗胆碱作用，其活性较阿托品 弱，但抑制胃肠道蠕动和胃液分泌 的作用相对较强。尚有扩张外周血 管、增加冠脉流量的作用及一定的 平喘作用。用于胃溃疡及各种胃肠 道疾病所致痉挛性疼痛。
【适 应 症】 用于胃溃疡及各种 胃肠道疾病所致痉挛性疼痛。
冷苯液 回收
汉防己甲素
H3C N
OMe
OR O
N CH3
O OMe
汉防己甲素 R=CH3 汉防己乙素 R=H 流程说明：汉防己乙素的隐性酚羟基，使其极 性较大，而在冷苯中的溶解度较小。
（3）利用生物碱盐的溶解度不同分离 麻黄碱和伪麻黄碱混合物
流程说明: 利用麻黄碱草酸
氮原子在环状结构内，呈碱性，杂环化合物； 氮原子不在环状结构内，呈弱碱性，如麻黄碱； 氮原子接在环状结构内，几乎不显碱性,如喜树碱； 氮原子不在环状结构内，不显碱性，如秋水仙碱； 从海洋生物、微生物及昆虫代谢产物中发现的含氮化合物。
生物碱的生理活性
生物碱在天然产物研究中占有极其重要的地位，对人类 治疗疾病和发展化学药物方面都起很大的作用。
小檗碱
¾ 又称黄连素。它存在于小檗科等四个 科十个属的许多植物中，为一种季铵 生物碱。
¾ 主要用于治疗胃肠炎、细菌性痢疾等 肠道感染、眼结膜炎、化脓性中耳炎 等有效。近来还发现本品有阻断α受体，抗心律失常作用。常用其盐酸 盐。黄色结晶性粉末。无臭，味极苦。
盐酸小檗碱片
【药品名称】盐酸小檗碱片 （盐酸黄连素片）
回收
酚性弱碱性生物碱
CHCl3液
回收
非酚性弱碱性生物碱
(2)酸水液（强，中强碱性生物碱）
氨水碱化pH9～10 CHCl3萃取
CHCl3液
碱水液
1～2%NaOH萃取
酸化，雷氏
碱水液
NH4Cl或CO2处理， CHCl3萃取
CHCl3液
回收
铵盐沉淀
沉淀
分解沉淀
CHCl3液
回收
水溶性生物碱 非酚性中强碱性 （强季铵碱）
¾ ③过程：水提— 浓缩 — 碱化（氨水或石灰乳）— 萃取（氯仿、苯等）— 浓缩萃取液 — 得 亲脂性总生物碱。
优点：简单易行 缺点：水溶性杂质较多，浓缩纯化较困难。
（1）盐易溶于水
水或酸水提取法（盐酸 /硫酸/ 醋酸 /酒石酸） 浸渍 /渗漉/煎煮
酸水提取液（盐） 离子交换树脂法 有机溶剂萃取法
麻黄碱又称麻黄素，有显著的 中枢兴奋作用，长期使用可引 起病态嗜好及耐受性，被纳入 我国二类精神药品进行管制。
复方麻黄碱糖浆
【成份】本品为复方制剂， 每毫升含盐酸麻黄碱0.5毫克、 氯化铵20毫克、桔梗流浸膏0.03毫升、 甘草流浸膏0.035毫升等。
【作用类别】本品为镇咳祛痰类非处方药药品。 【适应症】用于支气管炎等引起的咳嗽、多痰。
第七章 生物碱提取工艺
基本要求
¾熟悉生物碱的分类及其结构 ¾了解各类生物碱的理化性质 ¾掌握总生物碱的工艺提取特性 ¾掌握各类生物碱工艺提取的特性
生物碱的概述
¾ 生物碱（alkaloids）的定义 生物碱是一类存在生物体的含氮有机化合物， （氨基酸、蛋白质、肽及核酸、含硝基和亚 硝基的化合物如卟啉类除外）。 应包括以下几类：
酚性中强碱性生物碱 生物碱
2．生物碱的单体分离
（1）利用生物碱的碱性差异分离
（依操作方式的不同，分离ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ法有二种）
混合总生物碱
酸水溶解
CHCl3溶解
酸水液（盐）
加碱进行梯度碱化 同时用CHCl3萃取， 分别回收CHCl3
生物碱由弱到强
CHCl3溶液(游离)
用不同酸度 (酸度由弱到强 ,pH 由大到小)的酸水进行梯度萃取, 酸水液分别碱化,同时CHCl3萃取, 回收CHCl3
四、异喹啉类生物碱
¾以异喹啉或四氢异喹啉为基核的一类生物碱。
罂粟碱
五、吲哚类生物碱
毒扁豆碱
毒扁豆碱滴眼剂
【主要成分】毒扁豆碱。 【功能主治】有缩瞳及降 低眼内压的作用，多用于 急性青光眼，也可用作阿 托品的对抗剂。
六、莨菪烷类生物碱
¾ 蔓陀罗
¾ 学 名 Datura stramonium L．属茄 科一年生草本植物。
1．生物碱的初步分离
¾ 分离依据：生物碱的碱性（弱碱性生物碱的盐不稳定； 中强碱在pH9～10时可以游离）
¾ 特殊官能团（酚羟基的酸性，可溶于NaOH溶液）
分离流程： 总生物碱的酸水液（盐）
氯仿萃取
(1)氯仿液（弱碱性生物碱）
1～2%NaOH萃取
碱水液
NH4Cl或CO2处 理，CHCl3萃取
CHCl3液
应用：
¾ 用于中药中生物碱的预试 （注意假阳性，假阴性）。
作为生物碱分离提取过程中的追踪指标。 ¾ 用于分离纯化生物碱 （季铵碱的雷氏铵盐沉淀法）。
用于生物碱的鉴定和含量测定（晶型，熔点）。作为生 物碱薄层层析和纸层析的显色剂（碘化铋钾）。
第三节 生物碱的提取工艺特点
¾提取过程包括生物碱的提取和纯化两个过程。
丸肿瘤、绒毛膜癌疗效较好，对肺癌、乳腺癌、卵巢癌、 皮肤癌、肾母细胞瘤及单核细胞白血病也有一定疗效。
注射用重酒石酸长春瑞滨
【产品成分】：重酒石酸长春瑞滨 【功能主治】：用于治疗非小细胞肺癌、转移性乳腺癌以
及难治性淋巴瘤、卵巢癌 【产品特点】：国家医保（乙类）产品，FDA批准治疗非
小细胞肺癌、乳腺癌的一线化疗药，新一 代长春碱类抗肿瘤药、半衰期长、药效持 久，独特的结构改变，神经毒性小，抗肿 瘤活性强。
喜树碱
羟喜树碱注射液
【有效成份】羟基喜树碱。 【性状】本品为黄色澄明液体。 【药物类别】植物类化疗药。 【适应症】抗肿瘤药。适用于原发性肝癌、胃癌、
膀胱癌、直肠癌、头颈部上皮癌、白血病等 恶性肿瘤。 【功能主治】抑制拓扑异构酶I（Toppl），具有广谱抗
肿瘤作用，可用于各种癌症的治疗。
麻黄碱
麻黄
第二节 生物碱的理化性质
¾1．性状
¾ 形态：多呈结晶形固体，有一定熔点； ¾ 有的呈液态（小分子、无氧或氧呈酯键---
菸碱、槟榔碱）。 ¾ 多具有苦味，如小檗碱。 ¾ 个别小分子固体生物碱有挥发性--麻黄碱 。 ¾ 升华性 ----咖啡因 、川嗪
¾ 颜色：大多无色或白色。 小檗碱呈黄色、具黄绿色荧 光；血根碱呈红色（共轭体系）。
三、吡啶类生物碱
¾由吡啶、哌啶或喹喏里西啶衍生的生物碱组成
烟碱
由于本毒性较大，无临床应用价值。 【烟碱的用途】（1）用于制造参与人 体新陈代谢，改善末梢神经功能、扩 张血管、治疗心血管疾病药物的天然 原料。（2）用于制造高效农药，对各 类害虫，触杀，薰蒸或胃毒效果都很 好，由于它是天然物质，它的最大特 点是没有残毒，不造成二次污染，不 产生抗药性，是保护生态环境的生物 活性农药。（3）用于香烟加味剂、制 造减肥药，戒烟药及其它化工、生化 试剂等。