生物碱的提取分离 PPT
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《天然药物化学》生物碱 ppt课件
七、生物碱的提取分离溶解度与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 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
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 非酚性
极性 较弱
溶解性 脂溶性
H2O CHCl3 H+ OH— + + —
子叶植物的小檗科(Berberidaceae)，毛茛科
(Rununcu-laceae)，木兰科(Magnoliaceae)，防己 科(Menisperma-ceae)，罂粟科(Papaveraceae)，芸 香科(Rutaceae)等植物中广为分布；②裸子植物中， 在红豆杉科红豆杉属(Taxus)，松柏科松属(Pinus)， 云杉属(Picia)，三尖杉科三尖杉属Cepha-lotaxus)， 麻黄科麻黄属(Ephedra)等属植物中有分布；
生物碱一般指植物中含N的有机化合 物（蛋白质，肽类，氨基酸等除外〕。
二、存在形式
1.游离碱：碱性极弱，以游离碱的形式存在。
2.成 3.苷 4.酯 盐：有机酸有：柠檬酸、酒石酸等；特殊的 类：以苷的形式存在于植物中； 类：多种吲哚类生物碱分子中的羧基，常以 酸类：乌头酸、绿原酸等无机酸：硫酸、盐酸等。
知识点 生物碱提取分离
分配色谱法
可用硅胶或氧化铝做支持剂 如三尖杉生物碱中三尖杉酯碱与高三尖杉酯碱的分离。
OH OH O N O RO H H OMe OH OH CO COOCH3 CO COOCH3
二
总生物碱的分离
一般方法：见教材图 多利用生物碱的溶解度差异和碱性差异进行 如 pH梯度法分离总生物碱或其盐
(二) 生物碱单体的分离
多利用生物碱及其盐的溶解度、碱性、其他物理
或化学性质差异进行。
常需多种方法结合才可得到纯净的单体化合物。
1
利用生物碱碱性差异进行分离
碱性不同的生物碱混合物溶酸水中后,先加弱碱,则
特殊性质： 硫酸奎宁 酒石酸金鸡尼丁 氢溴(碘)酸奎尼丁 金鸡宁 不溶解于乙醚 在水中溶解度较小
金鸡纳树皮粉末 以石灰水润湿 苯提取 苯提取液 稀硫酸 酸水液 用 NaOH 调 pH6.5 温热放置析晶、过滤 硫酸奎宁晶体 稀硫酸中 氯水碱化 奎 宁 母液
母液 碱化、过滤 沉淀 乙醚 不溶物 (金鸡宁) 滤液
(2) 利用生物碱盐的溶解度差异进行分离 如 金鸡纳树皮中奎宁、奎尼丁、金鸡宁和金鸡尼丁 的分离 H
4 7
H
5 9 H 3'
H
H
C C
N H CH CH2
HO R
7' 5'
N
1
2
HO
R
N
1'
奎宁 金鸡宁
R=OCH3 R=H
N
N
H
OH
H H
N
R H
OH H N H HC CH2
R
N
奎尼丁 金鸡尼丁
R=OCH3 R=H
总生物碱的提取
如长春花生物碱的提取流程：
生物碱的提取与分离
③雷氏铵盐沉淀法
适用于季铵碱
B+ + NH4[Cr(NH3)2(SCN)4] B2SO4 (B[Cr(NH3)2(SCN)4]) Ag2SO4 + Ag[Cr(NH3)2(SCN)4]
BaCl2 BaSO4 + B . Cl
季铵碱的水溶液
加酸水调至弱酸性 加新配制的雷氏铵盐饱和/H2O 沉淀(雷氏复盐) 水溶液
生 药
碱化（如NH4OH）（使Alk游离） 渗滤（或浸渍）（如CHCl3等）
残 渣 亲水性Alk CHCl3 碱性较弱的Alk
CHCl3
H+/H2O
H+/H2O
OH-/H2O
Alk沉淀
（二）分离 溶解性——重结晶法
碱性强弱——pH梯度萃取
色谱法
（二）分离 系统分离
多用于基础研究 总 碱
生物碱的分离
特定分离
侧重于生产实用
类别 指酸碱性强弱
部位 指极性不同
依据Alk的理化性质 单体Alk的分离
(1)利用生物碱及其盐类的溶解度不同进行分离
麻黄草
H C OH H
H C N CH3
甲苯 碱水 （回收甲苯后弃去） 流经2%草酸溶液 草酸溶液 减压浓缩，冷后过滤 ② 母液 置换 成盐 精制 盐酸伪麻黄碱成品
溶丙酮（乙醇）中 加Ag2SO4饱和水溶液
雷氏铵盐沉淀 滤液 (B2SO4) 加入氯化钡（BaCl2）
沉 淀
硫酸钡沉淀
滤 液
季铵碱的盐酸盐
2.醇类溶剂提取法
生药
醇或酸性醇
醇液
挥醇；加酸水
药渣
沉淀
H+ / H2O
OH-/H2O CHCl3
生物碱的提取与分离 (1)
常规提纯方法（排除水溶性成分的干扰）
生物碱的提取和分离
水蒸气蒸馏法
提取 方 法 溶剂法
酸水提取法
乙醇提取法
亲脂性有机溶剂提取法
（一）酸水提取法 基本原理：生物碱与酸形成易溶于水的生 物碱盐。 常用酸水：0.5~1%硫酸、盐酸 操作方法：渗滤法，浸渍法
1.离子交换法 酸水提取法提取液 2.萃取法
于采用吸附原理进行分离，吸附剂多用硅 胶、 氧化铝，流动相为中性的苯，氯仿， 乙醚等有机溶剂或混合有机溶剂。
谢谢观赏
（三）生理活性:
1、镇痛作用---- 吗啡、延胡索乙素 2、抗消炎菌作用----- 黄连素 3、抗肿瘤作用 ---- 喜树碱、美登木碱 4、止咳作用 ---- 可待因
（四）生物碱分类
分类方法(如下5种）
1、按植物来源分类法：如长春花，黄连等 2、按生物碱的生源途径分类法 3、按生物碱的溶解性进行分类:如游离亲脂性. 游离亲水性 4、按分子结构中氮原子处的状态进行分类：如 双稠吡咯烷（两个吡咯烷共用一个N原子） 5、按生物碱氮杂环基本母核分类 ：如异喹啉. 吡啶类
碱水层
（强碱性生物碱）
有机溶剂层
（中强碱性生物碱）
（二）生物碱单体的分离 1.利用碱性的差异 2.利用游离生物碱在有机溶剂中溶解性不同 3.利用生物碱盐在水中溶解度的差异 4.利用生物碱特殊官能团性质不同 5.利用色谱法
1.利用碱性的差异 PH梯度萃取法
混 合 生 物 碱
溶于酸水中
逐步加碱(氨水等)每调一次pH (pH由低至高)，用有机溶剂萃 取一次. 生物碱由弱至强依次被分离
①双子叶植物---- 多
如 防已科、茄科、罂粟科、夹桃科、毛莨科、豆科、茜草科等。 ②单子叶植物----- 较少 某一 器官。 黄连------根 长春花------花 如 百合科、石蒜科、兰科
天然药物化学-生物碱PPT精选课件
生物碱 Alkaloids
1
基本内容
• 生物碱的概念及其在植物界中分布规律。 • 生物碱的主要物理化学性质， • 碱性强弱的影响因素及判断方法、 • 游离碱及盐在溶解度方面的差别、氮原子的氧化过程
及C-N键的裂解反应。 • 生物碱的提取分离方法原理。 • 利用碱性差异或盐的溶解度差异采用pH梯度萃取、分
鸦片罂粟是两年生草本植物。鸦片内含有 30多种生物碱，其中主要含吗啡，含量为1015%，此外还含有少量的罂粟碱(约1%)、可 待因(约1%)、蒂巴因(约0.2%)及那可汀(约 3%)等。
麻黄为麻黄科草麻黄、木贼麻黄、 麻黄、中麻黄的干燥草质茎，分布在 我国北方干旱地区。麻黄作为一种传 统中药材，至今已有四千多年的应用 历史。麻黄中含有一种叫麻黄素的生 物碱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 我国二类精神药物品进行管制。
步沉淀或离子交换色谱进行分离的方法。 • UV、 IR光谱特征对推测分子骨架、官能团的重要意义。
生物碱的NMR特征因骨架类型不同所具有的较大差异。
基本要求
• 掌握生物碱的结构分类及碱性大小影响因素，并 会应用；生物碱的鉴别方法和离子交换色谱原理； • 熟悉生物碱成盐过程特点。 • 了解生物碱的结构鉴定方法。
5
一、生物碱概述
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——抗中毒性休克作用 生物碱化学结构的研究为合成药物提供了线索，如：
6
• 莨菪[làng dàng]
• 天仙子即茛菪。藏语称“茛 菪泽”。一年或二年生草本 植物。生于林边、田野、路 旁等处，有少量栽培。干燥 的成熟种子可入药，于夏、 秋间采摘炮制。其性温，味 苦辛，入心、胃、肝三经， 有毒，具有定痫、止痛的功 效，常用于治疗癫狂、风痹 厥痛、喘咳、胃痛、久痢、 脱肛、痈肿、恶疮等症。
1
基本内容
• 生物碱的概念及其在植物界中分布规律。 • 生物碱的主要物理化学性质， • 碱性强弱的影响因素及判断方法、 • 游离碱及盐在溶解度方面的差别、氮原子的氧化过程
及C-N键的裂解反应。 • 生物碱的提取分离方法原理。 • 利用碱性差异或盐的溶解度差异采用pH梯度萃取、分
鸦片罂粟是两年生草本植物。鸦片内含有 30多种生物碱，其中主要含吗啡，含量为1015%，此外还含有少量的罂粟碱(约1%)、可 待因(约1%)、蒂巴因(约0.2%)及那可汀(约 3%)等。
麻黄为麻黄科草麻黄、木贼麻黄、 麻黄、中麻黄的干燥草质茎，分布在 我国北方干旱地区。麻黄作为一种传 统中药材，至今已有四千多年的应用 历史。麻黄中含有一种叫麻黄素的生 物碱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 我国二类精神药物品进行管制。
步沉淀或离子交换色谱进行分离的方法。 • UV、 IR光谱特征对推测分子骨架、官能团的重要意义。
生物碱的NMR特征因骨架类型不同所具有的较大差异。
基本要求
• 掌握生物碱的结构分类及碱性大小影响因素，并 会应用；生物碱的鉴别方法和离子交换色谱原理； • 熟悉生物碱成盐过程特点。 • 了解生物碱的结构鉴定方法。
5
一、生物碱概述
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——抗中毒性休克作用 生物碱化学结构的研究为合成药物提供了线索，如：
6
• 莨菪[làng dàng]
• 天仙子即茛菪。藏语称“茛 菪泽”。一年或二年生草本 植物。生于林边、田野、路 旁等处，有少量栽培。干燥 的成熟种子可入药，于夏、 秋间采摘炮制。其性温，味 苦辛，入心、胃、肝三经， 有毒，具有定痫、止痛的功 效，常用于治疗癫狂、风痹 厥痛、喘咳、胃痛、久痢、 脱肛、痈肿、恶疮等症。
(完整版)生物碱的提取分离
CHCl3
C B A
总碱
pH 低 pH 中 pH 高
碱性大小
A>B>C
第六节
生物碱的提取实例
四、提取分离
提取分离实例——长春碱与长春新碱
OH N
H
N
H
COOMe N
长春碱? R= - CH3 醛基长春碱? R= - CHO
MeO
N
OCOMe
R H OH COOMe
长春花，又名日日春、天天开等。夹竹桃科， 常绿直立亚灌木。株高30-60厘米，叶对生，长 状排列，花径3-4厘米，白色、粉 红色或紫红色。
色谱法
五、提取分离 （二）分离
生物碱的分离
系统分离
特定分离
多用于基础研究
侧重于生产实用
总碱
类别
部位
指酸碱性强弱 指极性不同
依据Alk的理化性质 单体Alk的分离
五、提取分离（二）提取液的——分离
1.根据Alk及其盐的溶解度不同进行分离 （1）已知成分——查文献选择结晶溶剂 （2）未知成分——色谱方法进行溶剂的选择
第四节
生物碱的提取、精制
第四节 提取与分离
一、生物碱提取 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提取。（但溶剂的选择要考虑
生物碱的性质和存在形式）
提取方法有
1.酸水提取法（水） （离子交换树脂法、沉淀法）
2.醇类溶剂提取法（亲水性有机溶剂） 3.与水不相混溶的有机溶剂提取法（亲脂性有机溶剂）
生药
醇或酸性醇
醇液
挥醇；加酸水
药渣
沉淀 碱性较弱的碱
OH-/H2O 亲水性Alk
生物碱的提取分离
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。
2、极性有机溶剂提取: 生药粉末加60-80%的醇溶液，
在室温下或以回流法提取，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。
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
过泸后用乙醚 ,CHCl 3 分别去杂
稀酸部分
CHCl 3或乙醚部分
加 1%氨水碱化 分别用乙醚C , HCl3提取
乙醚部分
水洗 干燥 回收乙醚
CHCl3部 分
水洗 干燥 回收 CHCl 3
水溶液部分
总碱1
总碱2
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:
药材粉末(生物碱弱碱(游离 )) 少量水湿润 乙醚 , 或CHCl 3提取多次
五、生物碱的提取和分离
水或酸水提 +阳离子树脂法
药材粉末
水或0.5-1% 硫酸 或 0.5-1% 乙酸 室温或回流提取多次
药材残渣
提取液部分
通过阳离子树脂
五、生物碱的提取和分离
提取液部分
通过阳离子树脂 用水冲
树脂部分
稀氨水洗脱 稀氨水部分 浓缩
水冲洗液
生物碱总碱
五、生物碱的提取和分离 4、酸水提取液+雷氏铵盐等沉淀法: 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。
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。
2、极性有机溶剂提取: 生药粉末加60-80%的醇溶液，
在室温下或以回流法提取，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。
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
过泸后用乙醚 ,CHCl 3 分别去杂
稀酸部分
CHCl 3或乙醚部分
加 1%氨水碱化 分别用乙醚C , HCl3提取
乙醚部分
水洗 干燥 回收乙醚
CHCl3部 分
水洗 干燥 回收 CHCl 3
水溶液部分
总碱1
总碱2
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:
药材粉末(生物碱弱碱(游离 )) 少量水湿润 乙醚 , 或CHCl 3提取多次
五、生物碱的提取和分离
水或酸水提 +阳离子树脂法
药材粉末
水或0.5-1% 硫酸 或 0.5-1% 乙酸 室温或回流提取多次
药材残渣
提取液部分
通过阳离子树脂
五、生物碱的提取和分离
提取液部分
通过阳离子树脂 用水冲
树脂部分
稀氨水洗脱 稀氨水部分 浓缩
水冲洗液
生物碱总碱
五、生物碱的提取和分离 4、酸水提取液+雷氏铵盐等沉淀法: 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。
生物碱的提取与分离
生物碱的提取与分离化工081班第四小组成员组长：梁钰泉主讲：牟星（200831204028）材料收集：秦志浩（200831204023）卢晓波（200831204078）李汪（200831204059）Word制作: 李晓龙（200831204029）柏晓伟（200831204027）PPT 制作: 梁钰泉（200831204025）刘林（200831204031）生物碱的概述（一）含义：生物碱是一类来自生物体内含氮有机物，大多氮原子在环状结构内，分子结构复杂，多呈碱性,具有强烈生理活性。
（二）分布概况：1、存在科属:主要分布在植物界, 低等植物...较少高等植物...多①双子叶植物---- 多如防已科、茄科、罂粟科、夹桃科、毛莨科、豆科、茜草科等。
②单子叶植物----- 较少如百合科、石蒜科、兰科2、存在部位:不同植物均可存在于各个部位，在同一植物往往只集中于某一器官。
黄连------根长春花------花麻黄------茎罂粟------果3、存在形式：①游离状态-----弱碱性生物碱②与酸结合成盐----- 强碱性生物碱③成酯或苷的形式（三）生理活性:1、镇痛作用---- 吗啡、延胡索乙素2、抗消炎菌作用----- 黄连素3、抗肿瘤作用---- 喜树碱、美登木碱4、止咳作用---- 可待因生物碱的分类分类方法(如下5种）1、按植物来源分类法如长春花，黄连等2、按生物碱的生源途径分类法3、按生物碱的溶解性进行分类如游离亲脂性.游离亲性4、按分子结构中氮原子处的状态进行分类如双稠吡咯烷（两个吡咯烷共用一个N原子）5、按生物碱氮杂环基本母核分类如异喹啉.吡啶类生物碱的理化性质物理性质：1、性状:多为晶形，味苦，有焦灼感.颜色--多为无色，因分子中饱和度大。
少数具有黄色。
2、旋光性:多数具有旋光性，且多为左旋而具疗效。
3、溶解性: （1）游离亲脂性生物碱：可溶于苯、乙醚、氯仿尤其在氯仿中溶解度大，不溶于水。
生物碱的提取与分离
• 沉淀反应结果判断
• a.鉴别生物碱的存在，需要采用三种以上生物 碱试剂。
• b.仲胺类不易与生物碱沉淀试剂反应，如麻黄 碱。
• c.排除假阳性反应，除去水提液中含有的蛋白 质、多肽、鞣质等杂质(可用常规提纯方法如 下图）。
•
常规提纯方法（排除水溶性成分的干扰）
生物碱的提取和分离
水蒸气蒸馏法
将总生物碱溶于氯仿，加入10倍量乙醚，氧化苦参碱 沉淀析出。
粉防己碱 R=CH3 防己诺林碱 R=H
防己诺林碱比粉防己碱多一个酚羟基， 故极性较大，在冷苯中的溶解度小于粉防 己碱。
3.利用生物碱盐在水中溶解度的差异
• 溶解度： • 盐酸士的宁<盐酸马钱子碱 • 硫酸士的宁>硫酸马钱子碱 • 草酸麻黄碱<草酸伪麻黄碱
4.利用生物碱特殊官能团性质不同
• （1）.含酚羟基的生物碱
可用氢氧化钠水溶液萃取分离。
原理：含酚羟基的生物碱具有碱性和弱酸性， 既可溶于酸水，又可溶于碱水。而非酚性 生物碱不溶于碱水。
例如：吗啡和可待因的分离
CH3 N
混合物溶于三氯甲烷
5%NaOH萃取
RO
O
OH
吗啡 R=H
三氯甲烷层 （可待因）
2、存在部位:不同植物均可存在于各个部位，在同一植物往往只集中于 某一 器官。
黄连------根 长春花------花 麻黄------茎 罂粟 ------果
生物碱的理化性质
物理性质
1、性状:多为晶形，味苦，有 焦灼感.颜色--多为无色 ，因 分子 中饱和度大。少数具有黄 色。 2、旋光性:多数具有旋光性， 且多为左旋而具疗效。 3、溶解性: （1）游离亲脂性生物碱：可溶 于苯、乙醚、氯仿尤其在氯仿 中溶解度大。不溶于水。
生物碱的提取与分离
3.利用特殊官能团进行分离 （1）酚性或含羧基生物碱在碱性条件下成盐 溶于水，可与一般生物碱分离。 （2）内酯或内酰胺结构的生物碱可在碱性水 液中加热开环生成溶于水的羧酸盐而与其他生物碱 分离，在酸性下又环合成原生物碱而沉淀。
4.利用色谱法进行分离 （1）吸附柱色谱：常用氧化铝或硅胶 作为吸附剂，有时也用纤维素、聚酰胺等。 （2）分配柱色谱：对某些结构特别相 近的生物碱，可采用分配色谱法。 （3）其他：高效液相色谱、制备性薄 层色谱、干柱色谱、中压或低压柱色谱等 也常用于分离生物碱。
生物碱的提取与分离
（一）总生物碱的提取
1.酸或酸水提取法 （1）萃取法 原理 ： 生物碱盐——易溶于水，难溶于有机溶剂，而游离生物 碱易溶于有机溶剂，难溶于水。采用浸渍法或渗漉法提 取。 方法：
药材（0.5～1％酸水） 酸水（浓缩） 浓缩液
（加碱液）游离
碱/水 （氯仿萃取） 氯仿液 （回收） 亲脂性总碱 （此法不适合含大量蛋白质、淀粉的药材）
以亲脂性有机溶剂萃取，回收溶剂即得总生物碱。
3.亲脂性有机溶剂提取法 原理： 大多数生物碱都是亲脂性的，故可用氯仿、苯、乙醚 等提取游离生物碱。可用浸渍、回流或连续回流提取。 方法： 一般药材——少量碱水湿润后提取。以便使生物碱游 离，也可增加溶剂对植物细胞的穿透力。 挥发性生物碱——可用水蒸气蒸馏法提取。如麻黄碱。 可升华的生物碱——升华法提取。如咖啡碱。
（二）生物碱的分离
1.利用碱性差异进行分离 原理： 总碱中各生物碱的碱性不同，可用pH梯度萃取法进行分 离。
方法：
氯仿萃取 极弱碱 PH 8～9 氯仿萃取 弱碱 PH 9～11 氯仿萃取 中强碱 碱水层 水溶性强碱
总碱/HCL
2.利用溶解度差异进行分离 （1）游离生物碱： 如苦参中苦参碱和氧化苦参碱的分离 苦参总碱（溶于氯仿） 再加入10倍量以上乙醚 （析出、沉淀） 氧化苦参碱。 （2）生物碱盐： 如麻黄中分离麻黄碱、伪麻黄碱 利用二者草酸盐的水溶性不同，提取后经处理得到的 甲苯溶液，经草酸溶液萃取后浓缩，草酸麻黄碱溶解 度小而析出结晶，草酸伪麻黄碱溶解度大而留在母液 中。
第四节 生物碱的提取
其他个别：
1.挥发性生物碱
如：麻黄碱，可用水蒸气蒸馏法提取
2.升华性生物碱 如：吗啡碱，可用升华法提取
（一）不同类被生物碱的分离
流程图见P329
（二）利用生物碱的碱性差异进行分离
用PH梯度萃取法进行分离两种方法：
1.将总生物碱溶于亲脂性有机溶剂 2.将总生物碱溶于酸水
（三）利用生物碱或生物碱盐溶解度的差异
有机溶剂：常用0.1%～1%的 硫酸、盐酸或醋酸、酒石酸
缩困难，而且水溶性杂质多。
1.阳离子树脂交换法
（1）碱化后用氯仿或乙醚提取
（2）碱性乙醇洗脱
（3）酸水或酸性提取法
方法：醇提取液回收醇后加稀酸水搅拌、放置、滤
过，溶液调碱性后以适合的亲脂性有机溶剂萃取，
回收溶剂即得生物碱游离的生物碱或其盐均可溶于 甲醇、乙醇，可用醇回流、渗漉或浸渍。
优点：对不同碱性生物碱或其盐均可选用，且水溶
性杂质如蛋白质，多糖较少提出
缺点：脂溶性杂质多
（三）亲脂性有机溶剂提取法
方法：浸渍、回流或连续回流法提取 流程图见P329
优点：水溶性杂质少。
缺点：溶剂价格高，安全性差，而且 对设备要求严格，以防溶剂泄漏。
（一）水或酸水提取法
原理：具有一定碱性的生物
碱在植 物体内都以盐的形 式存在,所以可以用无机酸水
方法：浸渍法或渗漉法 优点：使生物碱的大分子有机 酸盐变为小分子无机酸盐，增
提取，以便将生物碱有机酸
盐置换成无机酸盐，增大其 溶解度。
大了在水中的溶解度，且提取
方法简便。 缺点：提取液体体积较大，浓
生物碱的提取与分离PPT课件
用乙（甲）醇提取（渗漉、浸渍、加 热回流等），减压回收溶剂，得总生 物碱
总生物碱用酸水溶解，滤除不溶于水 的亲脂性杂质
将酸水液碱化，用氯仿等有机溶剂萃 取得较纯的总生物碱
3、亲脂性有机溶剂提取法
大多数游离生物碱都是脂溶性的，因此可采用亲脂性 有机溶剂（弱极性） ，如氯仿、二氯甲烷、苯等提取
高速逆流色谱法（HSCCC)：是基于液液分配机制 的新型色谱分离纯化技术，其特点是不用任何固态 的支持剂，故可避免固体色谱造成的固体载体对样 品的不可逆吸附，分离效率较高。
小结
1、文献报道某植物药含有季铵碱、叔胺碱、 酚性叔胺碱及脂溶性杂质、水溶性杂质， 试设计提取分离流程
问季铵碱：水溶性生物碱，强碱性 题叔胺碱：脂溶性生物碱，中强碱性 解酚性生物碱：脂溶性中含酚羟基的生物碱 析脂：溶性杂质：脂溶性生物碱，弱碱性
硅胶对强极性的物质亲和力强，故极性 强的先吸附。但加入极性更强的溶剂时， 又可被后者置换（洗脱）下来
氧化铝柱色谱分离法：分离生物碱使用碱性 氧化铝，一般过一次碱性氧化铝柱，除去极 性较低的碳氢化合物及部分中性、酸性物质。
长春碱和长春新碱均为中极性物质，故流 动相的极性不宜太高，一般用苯—石油醚、 苯—氯仿、苯—二氯甲烷、乙酸乙酯—石油 醚作流动相，以不同比例梯度洗脱，洗脱产 物依次为长春碱、长春新碱。该法是目前大 规模生产的方法。
但水提法易染菌，此外含果胶、黏液质类成分的 水提物难以过滤；并且所得溶液体积较大，浓缩 困难，故需配合离子交换树脂法或有机溶剂萃取 法进行处理。
所得酸水液可用以下方法处理
①离子交换树脂提取法 ②有机溶剂萃取法 ③沉淀法
①离子交换树脂提取法
离子交换树脂是通过静电引力和范德华力而对 吸附质产生作用。在生物碱的纯化中使用的是 阳离子交换树脂，生物碱盐的阳离子交换到树 脂上从而与非碱性的化合物分离
总生物碱用酸水溶解，滤除不溶于水 的亲脂性杂质
将酸水液碱化，用氯仿等有机溶剂萃 取得较纯的总生物碱
3、亲脂性有机溶剂提取法
大多数游离生物碱都是脂溶性的，因此可采用亲脂性 有机溶剂（弱极性） ，如氯仿、二氯甲烷、苯等提取
高速逆流色谱法（HSCCC)：是基于液液分配机制 的新型色谱分离纯化技术，其特点是不用任何固态 的支持剂，故可避免固体色谱造成的固体载体对样 品的不可逆吸附，分离效率较高。
小结
1、文献报道某植物药含有季铵碱、叔胺碱、 酚性叔胺碱及脂溶性杂质、水溶性杂质， 试设计提取分离流程
问季铵碱：水溶性生物碱，强碱性 题叔胺碱：脂溶性生物碱，中强碱性 解酚性生物碱：脂溶性中含酚羟基的生物碱 析脂：溶性杂质：脂溶性生物碱，弱碱性
硅胶对强极性的物质亲和力强，故极性 强的先吸附。但加入极性更强的溶剂时， 又可被后者置换（洗脱）下来
氧化铝柱色谱分离法：分离生物碱使用碱性 氧化铝，一般过一次碱性氧化铝柱，除去极 性较低的碳氢化合物及部分中性、酸性物质。
长春碱和长春新碱均为中极性物质，故流 动相的极性不宜太高，一般用苯—石油醚、 苯—氯仿、苯—二氯甲烷、乙酸乙酯—石油 醚作流动相，以不同比例梯度洗脱，洗脱产 物依次为长春碱、长春新碱。该法是目前大 规模生产的方法。
但水提法易染菌，此外含果胶、黏液质类成分的 水提物难以过滤；并且所得溶液体积较大，浓缩 困难，故需配合离子交换树脂法或有机溶剂萃取 法进行处理。
所得酸水液可用以下方法处理
①离子交换树脂提取法 ②有机溶剂萃取法 ③沉淀法
①离子交换树脂提取法
离子交换树脂是通过静电引力和范德华力而对 吸附质产生作用。在生物碱的纯化中使用的是 阳离子交换树脂，生物碱盐的阳离子交换到树 脂上从而与非碱性的化合物分离
第四章 生物碱类化学成分的提取分离技术
二、分离技术 1、不同类别生物碱的分离： 利用碱性不同及特殊功能基分成几大类。 2、利用碱性差异： 将生物碱混合物溶于酸水中，逐步加碱， 每调节一次，用氯仿萃取，则生物碱依照碱 性由弱到强被依次提出。将生物碱溶于有机 溶剂中，用PH由高到低的酸性缓冲液顺次萃 取，生物碱由强到弱被依次萃取出。 3.利用生物碱或盐的溶解度不同。
生物碱的存在形式
多数以盐的形式存在（以有机酸盐为主，
少数为无机酸盐）； 少数以游离形式存在（主要是一些碱性 极弱的生物碱，如酰胺类生物碱）； 其他尚有以酯、苷及N→O化合物的形 式存在（乌头碱、氧化苦参碱）
生物碱的分布特点
在植物的各部位都有分布，但多集中在某一 器官。 植物体内生物碱的含量差别很大，但一般都 较低（1%以下），通常把含量在0。01%的 植物称为生物碱植物。 同一植物体内的生物碱，往往是多种生物碱 共存，而且母核结构相似。
NHCH3
麻黄碱（pKa9.58） （甲基供电诱导效应）
CH2 CH NH2 CH3
去甲基麻黄碱（pKa9.00） （羟基的吸电诱导效应） 苯异丙胺（pKa9.80） （无羟基的吸电作用）
3．共轭效应：
P—π共轭，氮原子周围电 子云密度下降，碱性降低。 酰胺型： P—π共轭，氮原子周围电 子云密度下降，碱性降低。 胍基型： 供电基和氮原子上未共享 电子对共轭，碱性增强（共轭酸的高度 共振稳定性,使共轭酸稳定，Ka小，则 pKa大，碱性强）。
通常情况下碱性强弱与pKa大小的关系如下： pKa > 11 为强碱 （胍、季胺碱） pKa 7 ~ 11 中强碱（脂肪胺类—仲胺、叔胺） pKa 2 ~ 7 弱碱 （ 芳胺、芳氮杂环） pKa < 2 极弱碱（酰胺类）
生物碱提取分离
(B[Cr(NH3)2(SCN)4]) Ag2SO4
B2SO4 + Ag[Cr(NH3)2(SCN)4]
BaCl2 BaSO4 + B.Cl
2. 溶剂法
生物碱水溶液 用极性有机溶剂 正丁醇 /异 戊醇/氯仿—甲醇 萃取
水溶液 水溶性杂质
有机溶剂 回收
水溶性生物碱
二、生物碱的分离
一 ．生物碱的初步分离
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
铵盐沉淀
碱水液
CHCl3液 沉淀
NH4Cl或CO2处 理,CHCl3萃取
回收
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
Alk 有机溶剂提取 RSO3-NH4+ +
N + H2O
阳离ห้องสมุดไป่ตู้交换 树脂的铵盐
游离生物碱
中药酸水提取液 盐 过阳离子交换树脂柱
RSO3- H+
流出液 水性杂质
树脂柱 RSO3BH+
氨液碱化 游离 氯仿提取 回收溶剂 总生物碱
• 2 有机溶剂萃取法
• 将酸水提取液碱化,使生物碱游离,然后 用有机溶剂萃取碱性水溶液，回收有机溶 剂得总生物碱，
3 沉淀法 ①酸提碱沉法 适 用 于 碱 性 弱 的 生 物 碱
天然药物 H+/H2O提取；加碱碱化
沉淀 不溶或难溶性Alk
H2O 水溶性Alk、杂质
②盐析法：适用于中等及弱碱性生物碱，
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除水杂 溶于H2O，氨水碱化至 pH=8~9 CHCl3萃取
六、提取分离
CHCl3
H2O
回收氯仿
游离Alk
色谱分离
溶于苯:氯仿(1:2)液中 通过Al2O3吸附柱 用苯:氯仿(1:2)洗脱
长春碱
醛基长春碱
脂溶性生物碱的提取——醇类溶剂提取法
• 1.原理 利用游离碱及其盐均溶于乙醇的性质，将
其提取出来。 • 2.可采用浸渍法和渗漉法，亦可采用回流法。 • 3.可将不同类型的生物碱提出，但提出的亲脂性杂
质较多。 • 利用甲醇、乙醇分子较小，易透入药材组织中 • 但甲醇毒性大着火点低提纯时尽量不用
四、提取分离（一）提取 2.醇类溶剂提取法
CHCl3
C B A
总碱
pH 低 pH 中 pH 高
碱性大小
A>B>C
第六节
生物碱的提取实例
四、提取分离
提取分离实例——长春碱与长春新碱
OH N
H
N
H
COOMe N
长春碱? R= - CH3 醛基长春碱? R= - CHO
MeO
N
OCOMe
R H OH COOMe
长春花，又名日日春、天天开等。夹竹桃科， 常绿直立亚灌木。株高30-60厘米，叶对生，长 椭圆形，深绿具光译。花腋生，花冠高脚碟状， 裂片5，呈轮状排列，花径3-4厘米，白色、粉 红色或紫红色。
四、提取分离（一）提取 1.酸水提取法：冷提法（渗漉法、冷浸法） 酸性水——0.5% ~ 1% H2SO4、HCl、HAc等 生药
H+/H2O
药渣 弱碱及杂质
H+/H2O
OH-
OH-/H2O 亲水性Alk
Alk
四、提取分离（一取液中水溶性杂质多 容易发霉变质
脂溶性生物碱的提取——酸水提取法
1. 原理 是将中药中的生物碱有机酸盐转变成 水溶性较大的无机酸或小分子有机酸盐，将其提取出 来。
2.常用的稀酸水 0.1%～1%盐酸、硫酸、醋酸和 草酸等。
3.采用浸渍法和渗漉法。不得使用加热提取法。 4.提取效率高，操作简便；提取液体积大，浓缩 困难，水溶性杂质多。
六、提取实例
长春花全草 (干粉80目) 除水杂 苯渗漉
苯渗漉液
药渣
除脂杂 6%酒石酸水溶液萃取
苯液
H+/H2O
pH=4
除碱性较强的成分
过滤，氨水碱化至 pH=6~7 CHCl3提
六、提取实例
CHCl3 弱碱
H2O
回收氯仿，蒸干
除脂杂 溶于无水乙醇
精
H2SO4调pH=3.8~4.1 Alk沉淀
制
Alk硫酸盐
色谱法
五、提取分离 （二）分离
生物碱的分离
系统分离
特定分离
多用于基础研究
侧重于生产实用
总碱
类别
部位
指酸碱性强弱 指极性不同
依据Alk的理化性质 单体Alk的分离
五、提取分离（二）提取液的——分离
1.根据Alk及其盐的溶解度不同进行分离 （1）已知成分——查文献选择结晶溶剂 （2）未知成分——色谱方法进行溶剂的选择
生药
醇或酸性醇
醇液
挥醇；加酸水
药渣
沉淀 碱性较弱的碱
OH-/H2O 亲水性Alk
H+ / H2O
OH-/H2O
CHCl3
CHCl3 Alk
脂溶性生物碱的提取——亲脂性有机溶剂提取法
1.原理 游离碱大多溶于亲脂性有机溶剂的性质，故 采用氯仿、乙醚和苯等将其提取出来。
2.可采用浸渍法、回流法和连续回流法。 3.一般应先将用少量碱水（石灰乳、稀氨水等）湿润药粉， 使其中生物碱盐转变成游离碱后，再用氯仿等提取。 4.该法选择性高，主要提取亲脂性生物碱，提出的杂质较 少。但成本高、安全性差，故只用于实验室。
四、提取分离（一）提取 3.与水不相混溶的有机溶剂提取法
生药
碱化（如NH4OH）（使Alk游离） 渗滤（或浸渍）（如CHCl3等）
残渣 亲水性Alk
CHCl3
H+/H2O
CHCl3 碱性较弱的Alk
H+/H2O
OH-/H2O
Alk沉淀
（四）提取液的处理 沉淀法 ①酸提碱沉法
药材 H+/H2O提取；加碱碱化
第四节
生物碱的提取、精制
第四节 提取与分离
一、生物碱提取 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提取。（但溶剂的选择要考虑
生物碱的性质和存在形式）
提取方法有
1.酸水提取法（水） （离子交换树脂法、沉淀法）
2.醇类溶剂提取法（亲水性有机溶剂） 3.与水不相混溶的有机溶剂提取法（亲脂性有机溶剂）
长春花的嫩枝顶端，每长出一叶片，叶腋间 即冒出两朵花， 因此它的花朵特多，花期特长，
花势繁茂，生机勃勃。从春到秋开花从不间断， 所以有“日日春”之美名。
原产西印度，早在宋代以前就传入我国。 性喜高温高湿，耐半阴。多采用播种繁殖。
长春花不仅姿态忧美，花期特长，还是一种
防治癌症的良药。据现代科学研究，长春花中 含55种生物碱。其中长春碱和长春新碱对治疗 绒癌等恶性神瘤、淋巴肉瘤及儿童急性白血病 等都有一定疗效，是目前国际上应用最多的抗 癌植物药源。
沉淀 不溶或难溶性Alk
H2O 水溶性Alk、杂质
四、提取 ②盐析法：适用中等弱碱。
黄藤1%H2SO4水溶液 碱化至pH=9；加NaCl达饱和
沉淀
H2O
防已碱
第五节
生物碱的分离
五、提取分离 （一）提取
1.酸水提取法 2.醇类溶剂提取法 3.与水不相混溶的有机溶剂提取法 （二）分离
溶解性——重结晶法 碱性强弱——pH梯度萃取
2.Alk碱性不同——pH梯度萃取法 首先考虑的问题： 所选溶剂pH值多少为宜？ 萃取几次能完全？ 萃取溶剂的最佳体积？
（五）分离
2.Alk碱性不同——pH梯度萃取法
（1）确定pH值的方法
选择最佳pH的缓冲溶液进行萃取
pH 低
高
No. 1 2 3 4 5 6 7 8
碱性
B >A
A+B
CHCl3
四、提取分离（二）分离 2.Alk碱性不同——pH梯度萃取法 （1）确定pH值的方法