生物碱

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2．极性溶剂 极性较大的生物碱可用中性甲醇、乙醇、酸性甲 醇、乙醇、酸水（常用0.1%-1%盐酸、硫酸、乙酸 、酒石酸等）以及缓冲液等进行提取，这方法较 简便，但提出的杂质较多，需进一步净化。 3．混合溶剂
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生物碱的提取方法，常用的有冷浸、渗漉、 超声波振荡、索氏提取、热回流提取。 在含量测定中常用的提取方法为超声波振荡提 取，大部分待测的有效成分能够被提出。
第九章
生物碱分析
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生物碱是生物体内产生的一类含氮的有机 化合物的总称，人们对植物的生物碱研究 得最早，成就最多，到目前为止，分离出 的一万多种生物碱中。应用于临床的就有 近百种。如长春碱、喜树碱、麻黄碱等。
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生物碱具有复杂的环状结构，具光学活性， 有显著的生理作用，是中药中重要的有效成 分之一。至少有50多个科、120属以上植物 中有生物碱的存在。以双子叶植物最多，其 次是单子叶植物、裸子植物。以罂粟科、豆 科、防己科、毛茛科、夹竹桃科、茄科、石 蒜科等科的植物中分布较多。
2．螫合物比色法 3．苦味酸盐比色法 4．络合比色法
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二．薄层色谱法
（一）薄层色谱-分光光度法
本法分离速度快，效率高，适于微量成分的分离和测定， 按分离后的检测方法又可分为比色法、紫外分光光度法和荧 光法。
1．薄层- 比色法测定 2．薄层- 紫外分光光度法测定 3．薄层- 荧光法测定
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3）比色法测定总碱含量是最重要的方法之一，它是 根据生物碱的颜色、官能团与特定试剂发生反应产生的 颜色，或生物碱与酸性染料在一定条件所成的复合物颜 色等，按比色法完成总碱的测定的。 4）大多数生物碱分子结构中含有双键，在紫外区有吸 收，因此，可按紫外分光光度法于特定波长处测定吸收 系数相近的总碱含量。同理，有荧光的生物碱也可用荧 光分光光度法测定。 以上均属测定总碱的好方法，但测定指定成分的含量， 就有一定的困难。
碱性氧化铝因本身带碱性，故用中性展开剂即可使生物碱 很好的分离。
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3．显色剂
最常用的显色剂是改良碘化铋钾试剂，或碘- 碘化钾试剂的 混合液（1：1）， 碘铂酸、碘蒸气、硫酸铈- 浓硫酸也是常用而 灵敏的显色剂，有时同一显色剂对不同的生物碱可产生不同颜 色，而同一生物碱有时随显色时间及温度的不同可以有不同颜 色，故可藉以区别Rf值相同的一些物质。 碘化铋钾试剂是最通用的生物碱显色剂，但它与植物中一些 非生物碱物质如蛋白质、氨基酸、某些苷、糖、嘌呤、甲基化 胺、鞣质及铵盐等特别是具有共轭羰基（酮或酸）或内酯的非 含氮物质如香豆素、黄酮、查耳酮、强心苷产生正反应而被误 认为生物碱，干扰检出。这些产生假阳性反应的杂质须用净化 生物碱的方法而除去 。
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4．薄层色谱定性分析实例
（1）华山参薄层色谱分析
取华山参中粉1g，加浓氨试液-乙醇（1：1）溶液2ml湿润，再 加氯仿20ml，加热回流1h，滤过，滤液小心蒸干并加氯仿至1ml， 作为供试品溶液。另取硫酸阿托品、氢溴酸东莨菪碱、氢溴酸山 莨菪碱和东莨菪内酯对照品，加乙醇制成每1ml各含1mg的混合溶 液，作为对照品溶液。 吸取上述两种溶液各5μl，分别点于同一硅胶G薄层板上，以乙 酸乙酯- 甲醇- 浓氨试液（17：2：1）为展开剂，展开，取出，晾 干，置紫外光灯（365nm）下检视。供试品色谱中，在与对照品 色谱相应的位置上,显相同的蓝白色荧光主斑点（东莨菪内酯）。 再依次喷以碘化铋钾试液和亚硝酸钠乙醇试液。供试品色谱中， 在与对照品色谱相应的位置上，显相同的四个棕色斑点。
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生物碱类型



序号 类型 1 吡咯啶衍生物类 2 吡啶衍生物类 3 喹啉衍生物类 4 异喹啉衍生物类 5 吲哚衍生物类 6 咪唑衍生物类 7 喹唑酮衍生物类 8 嘌呤衍生物类 9 甾体生物碱类 10 莨菪烷衍生物类 11 无环生物碱类 12 其它





植物药举例 古豆、狗舌草 毒芹、一叶萩、烟草 金鸡纳 黄连、罂粟、吐根、 锡生藤、 延胡索、防已、石蒜 番木鳖、毒扁豆、 麦角、萝芙木 毛果芸香 常山 茶叶 澳洲茄 古柯、颠茄、洋金花 麻黄 乌头、秋水仙
3）N原子以酰胺形式存在时，碱性几乎消失
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4．溶解度 游离生物碱极性较小；能溶于乙醇、氯仿、丙酮、乙醚等有 机溶剂，不溶或难溶于水。 生物碱的盐类多极性较大，尤其是无机酸盐和小分子有机酸 盐多易离子化，生成带正电荷的生物碱阳离子，不溶或难溶于 苯、氯仿、乙醚等。 生物碱和其盐类的性质在这一点是相反的。这种性质可以用 于生物碱的提取、分离与精制。 季胺碱、酰胺型碱和一些含极性基团较多的游离生物碱则能 溶于水。 生物碱的无机酸盐虽易溶于水，但溶解度的大小有区别。一 般以含氧酸，如硫酸、磷酸等的盐，水溶度较大。少数化合物 的盐酸盐、氢碘酸盐则难溶于水（如盐酸小檗碱）。
BH+ + In-——> BH+ In这个离子对可定量的被有机溶剂提取，也可碱化或酸化 后定量放出染料而进行比色测定。
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本法测定的主要条件： （1）介质的pH。最为关键 （2）酸性染料的种类 （3）有机溶剂的选择
2．酸性染料比色法应用实例 - 百部中总生 物碱的测定
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（二）其它比色法的应用
1. 雷氏盐比色法
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罂粟壳的TLC图谱：
展开剂：甲苯-丙酮-无水乙醇-浓氨试液 （20：20：3：1）（365nm下检视） 薄层板：硅胶G加2.0%NaOH水溶液的自制板
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第三节 生物碱定量分析
生物碱的定量方法，大多是根据它含有的 N原子或 双键或分子中官能团的理化性质而设计的。
1）重量法测定总碱是根据游离生物碱和生物碱盐在水 和水不相溶的有机溶剂中溶解度的不同而设计的，也可 以利用与沉淀试剂发生反应形成不溶性盐来进行设计。 2）容量法则是利用N原子的碱性在水介质中进行的中和 滴定，又因为大多数生物碱在酸性溶液中可与某些重金 属络盐定量发生沉淀，经适当处理后，按络量法测定。
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ห้องสมุดไป่ตู้
（一）化学定性分析

1．沉淀反应
中药样品细粉用水或稀酸溶液温浸，滤液滴加下 列沉淀试剂，应有3种以上试剂显阳性反应。 氨基酸和蛋白质在此条件下常有干扰，必要时通 过薄层分离或将滤液碱化后，氯仿或乙醚提取，提 取物溶于稀酸溶液进一步实验，应显阳性反应。
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2．常用的沉淀试剂 （1）碘化汞钾试剂（Mayer），生成白色或黄色沉淀。
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常用的生物碱展开系统： （1）甲苯-乙酸乙酯-二乙胺（7：2：1）：适用于多种生 药中生物碱的分离，初筛用。 （2）乙酸乙酯-甲酸-水（100：13.5：10）：适用于水溶性 生物碱。 （3）氯仿-二乙胺（9：1）、氯仿-甲醇（9：1，氨蒸气饱 和）、氯仿-甲醇-氨水（5：0.6：6d）：适用于叔胺碱。 （4）正丁醇-冰醋酸-水（7：1：2）：适用于季铵碱。
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生物碱的类型比较复杂，因植物科属不同而其类型各 异，即使是同一植物亦因其部位不同而生物喊的含量及种 类也不相同；其它如不同产地、植株年龄、栽培条件、采 收时期及加工方法等均可影响生物碱的含量.
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二．理化性质
1．酸碱性
大多数生物碱具有碱性，因在其化学结构中都含有一个或一个以上的 氮原子。这些氮原子有一对孤电子，对质子有一定的吸引力，故呈现碱 性。 胺类碱性的强弱与取代氢的烃基种类和数量有关: 1）在氨分子中一个氢原子被脂肪烃基取代后，因为脂肪烃基是斥电子 基，所以取代后使氮原子周围的电子云密度增大，电负性增强，吸引质 子能力加大，碱性也就加强了，其强度： 叔胺 ＞ 仲胺 ＞ 伯胺 ＞ 氨 2）季胺碱由于以离子形式存在，因此碱性更强
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（二）生物碱试样的精制
1．萃取法
是利用游离生物碱及其盐的溶解度的差别而达到 精制目的
2．色谱法 3．离子对方法 4. 超临界流体萃取法
该法操作简单、快速、萃取效果可与索氏提取 法相媲美，样品可提取完全，而且萃取液不经过滤 就可直接进样分析，对不稳定成分的测定更显其优 越性。
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第二节 生物碱定性分析
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2．吸附剂
吸附剂本身的酸碱性可影响生物碱的分离。 硅胶本身略带酸性，对生物碱的吸附力较强，用中性溶剂 展开时Rf值很小，有时斑点出现拖尾，若用碱性展开剂．则 可得到集中的斑点，因此，用硅胶为吸附剂分离生物碱时， 可在中性展开剂中加入少量碱如二乙胺或氢氧化铵等。 可在涂铺硅胶薄层时用稀碱溶液使成碱性硅胶薄层，用中 性展开剂分离生物碱。
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三．生物碱试样的提取与精制
（一）生物碱试样的提取
生物碱大都能溶于氯仿、甲醇、乙醇等有机溶剂，除季胺碱 和一些分子量较低或含极性基团较多的生物碱外，一般均不溶或 难溶于水，而生物碱与酸结合成盐时则易溶于水和醇。基于这种 特性，可用不同的溶剂将生物碱从中药中提出。 1．非极性溶剂 样品先用10%氢氧化铵溶液湿润，使中草药中与酸结合成盐的 生物碱呈游离状态，然后用氯仿或乙醚等提取，一些与酸结合比 较稳定的生物碱盐类，如鞣酸盐或碱性较强的生物碱盐等，氢氧 化铵不能将其完全分解，可用碳酸钠、碳酸氢钠、氢氧化钙或氧 化镁，甚至氢氧化钠碱化，这个方法的缺点是不能提出水溶性生 物碱。
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5．沉淀反应
生物碱在酸性水溶液或酸性稀醇（＜50%）中能与生物 碱沉淀试剂生成难溶性沉淀。 沉淀反应的阳性结果，往往并不可靠，但阴性反应却 可以证实其不含生物碱。检查时常需用3种以上灵敏的沉 淀试剂对照观察。 生物碱沉淀一般都是试剂分子的阴离子，与生物碱阳 离子形成难溶络盐而产生沉淀（沉淀剂多为重金属盐类 或分子量较大的复盐）。 常用的生物碱试剂有：碘-碘化钾（Wagner试剂）、碘 化铋钾（Dragendorff试剂）、碘化汞钾（Mayer试剂）、 硅钨酸（Bertrand试剂）等。
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沉淀试剂和显色剂鉴别生物碱时，注意反应条件和排除干扰： （1）非专属性：试剂常对一些非生物碱类成分同时能起阳性 反应，造成假阳性。 如碘化铋钾，除了生物碱有沉淀外，还可以与萜类、内酯、 香豆素、蛋白质、鞣质等，特别是具有共轭羰基的非含氮物质 产生阳性反应。 （2）非含氮杂环的生物碱（如麻黄碱、秋水仙碱），与某些 生物碱沉淀试剂不反应。 （3）季胺类生物碱未被提出，而造成假阴性。
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目前，多采用薄层或柱层析进行预分离，取待测组分按 比色法、分光光度法（包括可见、紫外、荧光）测定，也可 以直接在薄层板上按上述方法测定。
挥发性生物碱组分显然不能用上述方法测定，最好用GC 方法或HPLC方法。 当然，HPLC方法可以测定几乎所有类型的生物碱的量。
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一．比色法
（一）酸性染料比色法 1．酸性染料比色法在生物碱分析中的应用概况 生物碱在酸性条件下，与酸性染料（如溴麝香草酚蓝、溴 甲酚绿等）产生定量反应而测定。 原理：在一定的pH的介质中，生物碱B与氢离子结合成盐 （BH+），而在此时某些酸性染料（常用者多为磺酸酞类 指示剂）则成为阴离子In-，络合形成离子对：
（2）碘化铋钾试剂（Dragendorff），生成橙色沉淀。
（3）碘-碘化钾试剂（Wagner），生成褐色至暗褐色沉淀。 （4）磷钼酸试剂（Sonnenschein），酸性溶液中生成白色或 黄色沉淀，加入氨水变成蓝色。 （5）苦味酸试剂（Mager），微酸性溶液中生成黄色沉淀。 （6）雷氏铵盐试剂（Ammonium reineckate），酸性溶液和 稀醇液中生成红色无定性沉淀。
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（二）薄层色谱定性分析
由于生物碱的类型很多，各类差别很大，薄层条件也随 之不同。
1．展开剂及吸附剂
脂溶性生物碱可采用吸附薄层法，用活度较大的吸附剂 如硅胶、氧化铝及极性较小的溶剂进行层离。
水溶性生物碱则用硅藻土、纤维素等支持剂及极性较大 的溶剂进行分配层离 生物碱在苯、乙醚、氯仿、醇类等有机溶剂中均有一定 的溶解度，可以选用这些溶剂为展开剂。首先试用单一的溶 剂，再试用混合溶剂为展开剂
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4．化学定性分析实例
（1）平贝母的化学定性分析 取平贝母粉末5g，加0.5%盐酸乙醇溶液35ml，加热 回流10min，趁热滤过，取滤液15ml，加5%氨溶液使成 中性，蒸干，残渣加5%硫酸溶液3ml使溶解，滤过。 滤液分置三支试管中：一管加硅钨酸试液2滴，生成 灰白色沉淀；一管加碘化铋钾试液2滴，生成红棕色沉 淀；另一管加碘化汞钾试液2滴，生成类白色沉淀。