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第五章生物碱介绍
第七页,编辑于星期日:七点 十四分。
极性溶剂系统:极性较大的生物碱可用
中性甲醇、乙醇、酸水(常用0.1%-1%的盐酸、硫酸等)以及缓冲液提取,
但提出的杂质较多,需净化。
第五章 中药制剂中各类化学成分分析
第一节 含生物碱(alkaloid)类成分的分析
第一页,编辑于星期日:七点 十四分。
生物碱的分布
含生物碱量多的科有罂粟科、防已科、茄科、小 檗科、毛茛科、芸香科、夹竹桃科、马钱科及茜 草科等,中药有三尖杉、麻黄、黄连、黄柏、乌 头、延胡索、粉防已、颠茄、洋金花、贝母、百 部等。
品精密称定,加无水乙醇溶液并放置24小时,过滤,减压
回收乙醇,至残留液至小量时加2%盐酸溶液(注2),
移入分液漏斗中,用乙醚萃取3次(注3),在样品液中
滴 加 氨 试 液 调 PH9 10 ( 注 4 ) , 再 用 乙 醚 - 氯 仿 (3:1)混合液提取3次(注5),合并萃取液,蒸干, 加无水乙醇溶解.精密加入硫酸液(0.01mol/l)与
通常用磷酸盐缓冲液,但操作时由于存在 盐,做过后应充分洗柱,以免腐蚀柱子。
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(2)、固定相方面的改进 A:选择C链较短的键合相硅胶为固定相,如C8
比C18好,原因是由于硅烷的C链较短则覆盖硅 胶的表面较好,只有较少的游离硅醇基。 B:封尾技术可使填料的键合更彻底,常用三甲 基氯硅烷(TMCS)处理,可减少残余羟基,增 加单体覆盖度。
人有了知识,就会具备各种分析能力,
明辨是非的能力。
所以我们要勤恳读书,广泛阅读,
生物碱-理化性质
假阳性: 蛋白质、多肽、鞣质等。 净化方法: 酸水提取液碱化后氯仿萃取,氯仿萃取液再 用酸水萃取,取酸水萃取液进行沉淀反应。
(二)显色反应
◆ 某些生物碱单体能与一些浓无机酸为主的试剂反
应,呈现出不同的颜色,常用来检识和鉴别个别
生物碱。
◆ 具体试剂与反应现象见P403 表9-2
3>2>1
2>1>3
复盐:
雷氏铵盐(Ammoniumreineckate) 硫氰酸铬铵试剂 生成难溶性复盐 紫红色
反应原理:生成复盐和络盐
NH
+
+ KBiI4
NH BiI4
+
-
+ K
+
生物碱盐 碘化铋钾
NO2 NH
+
O2 N NH O
+ -
+
O2 N OH NO2
NO2
O2 N
生物碱盐
苦味酸
加入生物碱沉淀试剂, 若阳性,是否说明含 有生物碱?
H C NH2
CH3
苯异丙胺 PKa9.80
二氢石蒜碱
石蒜碱
Pka=8.4
Pka=6.4
可卡因
托哌可卡因
Pka=8.31
Pka=9.88
氮杂缩醛(酮)生物碱的碱性
HX N C OR OH- , HOR + N X C
+ H-OR
若结构易于质子化,呈强碱性,如醇胺型小檗碱
若氮原子处在桥头,不易质子化,则碱性可能较弱;
若加过量试剂,沉淀又被溶解
其中改良的碘化铋钾试剂最为常用。
氯化金(3%)(auric chloride)
HAuCl4
生物碱的理化性质
有烯胺结构
OH
N
OH
N
H
Me
阿马林碱 含氮杂缩醛结构
4.涉及氮原子跨环效应Alk的成盐
N O
H+
-
N+ C
OH
OH具有酮基的Alk成盐N原子孤电子对空间上靠近酮基时,则产生跨环效应
MeO MeO
N HO
Me ..N
MeO
H+ MeO
N H HO
+N Me
O MeOOC
二甲氧基皮拉菲林 dimethoxy picraphylline
二.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。
三.溶解度
(1)绝大多数仲胺和叔胺生物碱的游离碱具亲脂性; (2)绝大多数生物碱盐具亲水性; (3)季铵生物碱具亲水性; (4)具酚羟基、羧基等酸性基团的生物碱具酸碱两性; (5)具内酯基的生物碱,遇碱水开环成盐而溶解,遇酸又闭环而析出;
O MeOOC 产生跨环效应生成的盐
(五)沉淀反应 用途:
鉴别——试管法、TLC或PPC显色剂; 提取分离——检查是否提取完全。 主要内容: 1.沉淀试剂
2.反应原理 3.反应条件 4.结果判断
1、沉淀试剂 金属盐类 碘-碘化钾(Wagner)KI-I2 棕褐色沉淀 碘化铋钾(Dragendoff)BiI3KI 红棕色沉淀 碘化汞钾(Mayer试剂)HgI22KI 类白色沉 淀
(Pka10.64)>氨(Pka9.75)
氮原子附近有吸电性基团,碱性减弱;
COOCH3 H
N CH3 OC O
可卡因
2第四节 生物碱的理化性质
MeO OMe
H N
N H H
OMe OMe
吐根碱
ΔPKa=0.89
N N
金雀花碱 ΔPKa=8.1
4、共轭效应
P-π共轭效应:氮原子上的孤对电子 (杂化后位于P轨道上)与双键π键 上的π电子产生的共轭效应
P-π共轭使氮原子周围电子云密度降 低,碱性减弱(除了胍基)。
P-π共轭的三种形式:
N原子有5个价电子,利用其中3 个电子与其它含单电子原子形成 共用电子对,以达到价电子为8 电子的稳定结构。除此之外,N 原子周围还有一对不参与共用的 孤对电子。
路易斯酸碱理论:碱是电子对的给予 体,酸是电子对的接受体。路易斯碱 是指具有未共用电子对(孤对电子) 的分子。
酸碱质子理论:碱是质子的接受 体,酸是质子的给予体。
一、胍基
强
二、季铵碱和[与它碱性相当的其它结构]
三、SP3杂化的脂肪胺
[(环胺>有机胺(叔胺>仲胺>伯胺)]
碱
四、SP2杂化的亚胺(除吡啶等芳杂环类) 性
五、以吡啶为代表的芳杂环类及其它
六、酰胺
七、吡咯
弱
判断生物碱的碱性强弱,要看生成的生 物碱盐是否稳定。碱性强,则不易解离。
生物碱盐:普通盐、亚胺盐(稳定)、 季胺盐(OH-)
4、共轭效应:P-π使碱性降低(除胍基)。
5、空间效应:
➢ 当与共轭效应并存时,取代苯胺氮原子由 于附近较小基团的空间效应,只产生妨碍 P-π共轭作用,而使碱性增强;若引入大 的基团,则产生空间位阻,不仅产生妨碍 P-π共轭作用,更使质子难于接近氮原子, 而使碱性降低。
➢ 若空间位阻使环系易质子化,则碱性增强。 如阿替生。
089pka吐根碱金雀花碱p共轭使共轭使氮原子周围电子云密度氮原子周围电子云密度降降苯胺型苯胺型酰胺型酰胺型pka2788pka1176亚胺使孤对电子未参与共轭但因吡啶是芳香环电子发生了平均化极性降低氮上电子云密度减少其以吡啶为代表的芳杂环均有此平均化效应故碱性较低孤电子对留在未杂化的p轨道上孤电子对不仅参与了共轭而且构成了六电子体系的多体系孤对电子被牢牢地束缚在分子轨道中使其难于接受质子当烯胺的氮原子处于稠环的桥头位当烯胺的氮原子处于稠环的桥头位置时nn原子不易质子化原子不易质子化而且到受烯胺双键的吸电子诱导效而且到受烯胺双键的吸电子诱导效应和应和pp共轭效应影响碱性更低
1第四节 生物碱的理化性质
1第四节 生物碱的理化性质
14
1、游离生物碱的溶解性
①亲脂性:仲胺、叔胺生物碱
功能更多
②亲(酸、碱)水性:酚性生物碱、内 酰胺型、内酯型
③亲(酸、碱、中性)水性:液体生物 碱、含N—氧化物的生物碱、季胺碱 类、含胍基的生物碱、含羧基的生物 碱(本身可形成内盐,如那碎因)
可溶于氢氧化钠溶液中
O
HO
O
N+OH-
MeO
N+OH-
OMe
OMe
OMe
小檗碱(黄连素)
berberine
1第四节 生物碱的理化性质
OMe
药根碱 jatrorrhizine
18
液体生物碱
N
N
CH3
烟碱(尼古丁)
1第四节 生物碱的理化性质
19
但有少数游离生物碱不具有 亲脂性
1第四节 生物碱的理化性质
旋光性物质
1第四节 生物碱的理化性质
7
只有手性分子才具有旋光性
手性分子:分子的立体构象不具有对称性
对称性:
➢ 对称面:如果一个分子能被一个假想的平 面切分成互为镜面与实物关系的两半。此 平面则称为对称面。
➢ 对称中心:当分子中从 一个原子到某一 假想的点的连线,再延长到等距离处,若 能遇到一个相同的原子,则这个假想的点 就称为对称中心。
➢ 麻黄碱在氯仿中呈左旋光性,但在水中, 则变为右旋光性。
➢ 某些游离碱与其相应盐类的旋光性并不一 致。如氯仿中吐根碱呈左旋光性,但其盐 酸盐则呈右旋光性。
1第四节 生物碱的理化性质
10
手性分子的对映异构体的生理活性不 一定相同:如莨菪碱的左旋体的散瞳 作用是右旋体的100倍,去甲乌药碱仅 左旋体具有强心作用。可见,多数生 物碱的左旋体呈显著的生理活性,而 右旋体无活性或者活性很弱。
生物碱的理化性质
生物碱的理化性质
(1)形状:多数生物碱为结晶形固体,少数为非结晶形粉末。
(2)旋光性:含有手性碳原子或本身为手性分子的生物碱都有旋光性,且多呈左旋光性。
(3)溶解性:生物碱的溶解性与生物碱分子结构中氮原子的存在状态、分子大小、分子中极性基团的种类和数目以及溶剂的种类有关。
1)游离生物碱包括:
亲脂性生物碱:易溶于乙醚、苯和卤烃类(二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳等)等有机溶剂中,尤其在三氯甲烷中溶解度较大;亲水性生物碱有季铵型生物碱、含N-氧化物结构的生物碱、小分子生物碱、酰胺类生物碱。
具有特殊官能团的生物碱包括:具有酚羟基或羧基的生物碱(前者可溶于氢氧化钠等强碱性溶液,如吗啡,后者可溶于碳酸氢钠溶液)、具有内酯或内酰胺结构的生物碱。
生物碱盐:生物碱盐一般易溶于水,可溶于甲醇、乙醇,难容或不溶于亲脂性溶剂。
(4)碱性是生物碱的重要性质之一。
生物碱碱性强度统一用其共轭酸的酸式离解常数PKa值表示。
PKa越大,改碱的碱性越强;反之,碱性越弱。
根据PKa值大小,可将生物碱分为:
1)强碱PKa>11,如季胺碱、胍类生物碱
2)中强碱PKa7~11,如脂胺、脂杂环类生物碱
3)弱碱PKa2-7,如芳香胺、N-六元芳杂环类生物碱
4)极弱碱PKa<2如酰胺,N-五元芳杂环类生物碱
(5)大多数生物碱在酸水或稀醇中与某些试剂反应生成难溶于水的络合物或复盐,这一反应称为生物碱沉淀反应,这些试剂称为生物碱沉淀试剂。
(6)某些生物碱能与一些试剂反应生成不同颜色的产物,这些试剂称为生物碱显色剂。
生物碱的显色试剂较多。
生物碱理化性质
四、生物碱的性质
3)共轭效应
N原子上孤对电子形成p- π共轭时,碱性 减弱。
苯胺型
酰胺型
烯胺型
共轭效应
苯胺能形成p-π共轭的N原子碱性弱于不能形成共轭的N原子
酰胺的N原子碱性极弱,接近中性
O CN
O CN
O N
H3CO
H3CO CH3O
HO N C CH3 O
O
胡椒碱
piper ine
pKa = 1.42
本章内容
四、生物碱的性质
(一) 生物碱的性状
组成 形态 味道
多数含有C、H、O、N,少数含有S、Cl 多为结晶性固体,有些为非晶性粉末,少数为液体(如 烟碱、槟榔碱)
多具苦味(盐酸小檗碱),少数呈辛辣味
颜色
一般无色或白色;少数具有长链共轭体系的具有一定 颜色。如,小檗碱:黄色;小檗红碱:红色;一叶萩 碱:淡黄色
四、生物碱的性质
(四)生物碱的检识
1. 沉淀反应 与某些试剂生成难溶于水的复盐或配合物的反应。
沉淀试剂
生成不溶性加成物:碘化铋钾、碘化汞钾等
重金属盐类
生成疏松的配合物: 碘-碘化钾试剂 生成不溶性盐类: 硅钨酸、苦味酸、磷钼
酸试剂等
四、生物碱的性质
试剂名称
组成
碘化物复盐类:
碘-碘化钾试剂 碘化汞钾试剂 碘化铋钾试剂 重金属盐类:
OCH3
秋水仙碱
colchicine pKa = 1.84
烯胺
R NC C
R'
叔烯胺
R NC C
H
仲烯胺
H+
R
N C CH
OH-
R'
R H+
执业药师考试必背生物碱的理化性质
执业药师考试必背生物碱的理化性质
生物碱是指来源于生物界(主要是植物界)的一类含氮有机化合物,多数具有复杂的氮杂环,大多氮原子在环内,具有碱性和显著的生物活性。
特例
如:秋水仙碱氮原子不在环内,几乎无碱性。
氨基酸、氨基糖、肽类、蛋白质、核苷酸及含氮维生素不属于生物碱。
生物碱多以有机酸盐形式存在;少数以无机酸盐形式存在;少数碱性极弱的生物碱以游离态存在。
一、生物碱的分类及典型化合物★★★
二、生物碱的理化性质★★★
(一)性状
少数小分子的生物碱为液体,如烟碱、毒芹碱、槟榔碱等;
少数液体状态和小分子的固体生物碱具有挥发性;
个别生物碱还具有升华性,如咖啡因。
(二)旋光性
大多数生物碱有旋光性,多呈左旋。
左旋体的生物活性显著,右旋体的生物活性弱或无活性。
(三)溶解性
(四)碱性
碱性强弱:用共轭酸的pKa值表示。
pKa值越大,碱性越强。
(五)沉淀反应
(六)显色反应。
第九章-生物碱-精选文档146页
理化性质
溶解性
理化性质
(1)游离碱
类别 叔胺碱
极性 溶解性 H2O CHCl3 H+ OH较弱 脂溶性 – + + –
季铵碱
强 水溶性 + – + +
两性: Ar-OH 较弱 脂溶性 – + + +
-COOH 强 水溶性 + – + +
生物碱盐 强 水溶性 + - + +
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。
碱性
重点内容
(1)碱性的产生及其强度的表示方法
N:
+
+ H
生物碱
+ N:H
生物碱盐
BH +
+
B + HO 3
Ka
[B] [H3O] + [BH +]
碱性
理化性质
pKa=pKw-pKb=14-pKb
pKa 2~7 7~12 >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
季铵碱的水溶液
分离
加酸水调至弱酸性 新配制的雷氏铵盐饱和/H2O
沉淀(雷氏复盐)
溶丙酮(乙醇)中 加Ag2SO4饱和水溶液
水溶液
雷氏铵盐沉淀
滤液 (B2SO4) 加入氯化钡(BaCl2)
沉淀 硫酸钡
滤液 季铵碱的盐酸盐
理化鉴定
沉淀、显色反应
生 物
薄层色谱法
生物碱(2)理化性质
小檗碱 (黄色)
OMe
四氢小檗碱 (无色)
OMe
三、理化性质(一)一般性质
O O
。。
N
一叶萩碱 (黄色) 一叶萩碱成盐后则无色。 叶萩碱成 后则无
三、理化性质(一)一般性质 3. 味 觉——多具苦味,如小檗碱。
4. 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 如:烟碱 酸性溶液——右旋光性 多数左旋体呈显著生理活性。
三、理化性质 (二)生物碱的检识 (二)生物碱的检识(Detection of alkaloids) A. 沉淀反应(precipitation reaction) 用途: 鉴别——试管反应、TLC或PC显色剂; 提取分离——检查是否提取完全。 检查是否提取完全
三、理化性质(二)生物碱的检识
A、沉淀反应(precipitation reaction) 1.沉淀试剂 金属盐类 碘-碘化钾(Wagner)KI-I2 棕褐色沉淀 碘化铋钾(Dragendoff)BiI3KI 碘化汞钾(Mayer试剂)HgI22KI 红棕色沉淀 类白色沉淀
H N CH3 OCO
H
CH2OH C H
O
N CH3 OCO
CH2OH
OH
莨菪酸(莨菪、山莨 菪、东莨菪碱)
羟基莨菪酸(樟柳碱)
三、理化性质(三)碱性 (三)碱性 碱性(alkalinity) 1 碱性的来源 1.
N: + + H + H N:H N
生物碱
碱性强弱的表示方法
+ H 3O
生物碱盐
BH+
三、理化性质 (二)生物碱的检识
A、沉淀反应 沉淀反应(precipitation i it ti reaction ti ) 4 结果的判断 4. (1)鉴别时每种生物碱需采用三种以上沉淀试剂; (沉淀试剂对各种生物碱的灵敏度不同) (2)直接对中药酸提液进行沉淀反应,则 阳性结果——不能判定生物碱的存在 阴性结 阴性结果可判断无生物碱存在 判断 生物碱存在 氨基酸 蛋白质 多糖 鞣质等 + 沉淀试剂——沉淀 氨基酸、蛋白质、多糖、鞣质等
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•
27、法律如果不讲道理,即使延续时 间再长 ,也还 是没有 制约力 的。— —爱·科 克
•
28、好法律是由坏风俗创造出来的。 ——马 克罗维 乌斯
•
29、在一切能够接受法律支配的人类 的状态 中,哪 里没有 法律, 那里就 没有自 由。— —洛克
•
30、风俗可以造就法律,也可以废除 法律。 ——塞·约翰逊
生物碱-理化性质
16、业余生活要有意义,不要越轨。——华盛顿 17、一个人即使已登上顶峰,也仍要自强不息。——罗素·贝克 18、最大的挑战和突破在于用人,而用人最大的突破在于信任人。——马云 19、自己活着,就是为了使别人过得更美好。——雷锋 20、要掌握书,莫被书掌握;要为生而读,莫为读而生。——布尔沃
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332、希望的灯一旦熄灭,生活刹那间变成了一片黑暗。——普列姆昌德 33、希望是人生的乳母。——科策布 34、形成天才的决定因素应该是勤奋。——郭沫若 35、学到很多东西的诀窍,就是一下子不要学很多。——洛克
生物碱-理化性质
1、纪律是管理关系的形式。——阿法 纳西耶 夫 2、改革如果不讲纪律,就难以成功。
3、道德行为训练,不是通过语言影响 ,而是 让儿童 练习良 好道德 行为, 克服懒 惰、轻 率、不 守纪律 、颓废 等不良 行为。 4、学校没有纪律便如磨房里没有水。 ——夸 美纽斯
5、教导儿童服从真理、服从集体,养 成儿童 自觉的 纪律性 ,这是 儿童道 德教育 最重要 的部分 。—— 陈鹤琴