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。(2)游离亲水性生物碱：I、结构特点：a、季铵型生物碱---为离子型生物碱，b、具有半极性NO 配位键。c、小分子生物碱，如麻黄碱、菸碱。II、溶解性：-- 可溶于水、甲醇、乙醇，在正丁醇有一定溶解度。难溶于亲脂性强有机溶剂。（3）生物碱盐类：易溶于水，可溶于甲.乙醇难溶于亲脂性有机溶剂。因成盐的酸不同而具有不同的溶解度，其规律是：无机酸生物碱盐水溶性> 有机酸生物碱盐小分子有机酸生物碱盐> 大分子有机酸生物碱盐含氧酸生物碱盐> 卤代酸生物碱盐HCl 〉HBr 〉HI

化学性质：（一）碱性；（二）沉淀反应：生物碱在酸性水溶液中，与某些试剂生成难溶于水的复盐或分子复合物的反应。

用途：鉴别：检查生物碱有无（定性反应）；显色剂：薄层色谱，纸色谱提取分离：检查是否提取完全分离纯化：雷氏铵盐用于季铵碱的分离

常用生物碱沉淀剂碘化物复盐类碘化铋钾试剂：桔红色沉淀碘—碘化钾：红棕色沉淀碘化汞钾：类白色沉淀（若加过量试剂，沉淀溶解）重金属盐类磷钼酸试剂：白色或黄褐色沉淀硅钨酸试剂：淡黄或灰白色沉淀大分子酸类苦味酸试剂：黄色结晶其它：硫氰酸铬钾（雷氏铵盐）：红色沉淀或结晶（季铵碱）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.排除假阳性反应，除去水提液

中含有的蛋多肽、鞣质等杂质。 c.仲胺类不易与生物碱沉淀试剂反应，如麻黄碱.

生物碱的提取和分离

（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

2.萃取法

3.沉淀法 水酸提取液——沉淀（总生物碱） 季铵碱：雷氏铵盐沉淀法 雷氏铵盐（硫氰酸铬）：能与季铵型生物碱生成难溶于水的雷氏复盐沉淀

（二）乙醇提取法 基本原理：生物碱及其盐可溶于乙醇。 常用溶剂：60%~95%乙醇 操作方法：渗滤法，回流法 优点：适用范围广、易浓缩、水溶性杂质少 缺点：脂溶性杂质多 提取流程：

提取 方 法

水蒸气蒸馏

溶剂法 酸水提取

乙醇提取

亲脂性有机溶剂提取

酸水提取法提取液

1.离子交换

2.萃取法

3.沉淀法

氨水碱化，三氯甲烷萃取

三氯甲烷层

碱水层

（水溶性杂质） （水溶性生物碱）

回收CHCl 3

总生物碱

酸水提取液

（三）亲脂性有机溶剂法 基本原理：游离生物碱易溶于亲脂性有机溶剂。 常用溶剂：三氯甲烷、乙醚、乙酸乙酯 操作方法：回流法，连续回流法 提取流程：

二、分离

（一）生物碱的初步分离

药材

少量氨水或石灰水润湿 有机溶剂提

取碱水

溶剂总生物碱

回收溶剂

药材

乙醇回流或渗滤 乙醇提取液

减压回收乙醇

沉淀 （总生物碱）

（水溶性生物碱

或杂质）

有机溶剂层 总生物碱

回收溶剂

总生物碱

酸水溶解、滤过

酸水溶液

酸水层 （强碱、中强碱）

（弱碱性生物碱）

碱水层

（强碱性生物碱）

（中强碱性生物碱）

（二）生物碱单体的分离 1.利用碱性的差异 PH 梯度萃取法

2.利用游离生物碱在有机溶剂中溶解性不同

苦参碱 氧化苦参碱

N

N

O

氧化苦参碱的N →O 半极性配位键，极性大，在水中溶解度较大，在乙醚中溶解度较小。 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.

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。（2）有内酯和内酰胺结构的生物碱 用热的氢氧化钠开环，加酸环合的性质予以分离。 例如：喜树碱

N

O

N

O O

OH

吗啡与可待因的分离：

O

N

OH RO CH 3

吗啡 R=H 可待因 R=CH3 5.利用色谱法

生物碱（游离）为脂溶性成分，适合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。

混合生物碱

溶于酸水中

)每调一次pH 生物碱由弱至强依次被分离

混合物溶于三氯甲烷

（吗啡）

三氯甲烷层

（可待因）