生物碱的提取与分离PPT课件
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生物碱提取分离
天然药物
H+/H2O
药渣 弱碱及杂质
H+/H2O
OH-
OH-/H2O 亲水性Alk
Alk
此法缺点： 提取液体积较大（浓缩困难） 提取液中水溶性杂质多
解决方法:（1）离子交换树脂法 （2）有机溶剂萃取法 （3）沉淀法
（1）离子交换树脂法
RSO-3H+ + NH+
氢离子型阳 生物碱盐 离子交换树脂
生物碱由弱到强
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
依次被分离 生物碱由强到弱依次被分离
• 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。
• 碱性弱的生物碱易游离 （脂溶性，易溶于CHCl3）。 • 碱性强的生物碱易成盐 （离子型，易溶于水）。
RSO3 NH+ + H+ OH- 如：NH4OH
Alk 有机溶剂提取 RSO3-NH4+ +
N + H2O
阳离子交换 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
• 高效液相色谱（三尖杉混合酯碱的分离），气 相色谱（挥发性生物碱），干柱色谱，制备性 薄层色谱等也经常用于生物碱的分离。
三尖杉酯碱和高三尖杉酯碱混合物
支持剂 硅胶 固定相 pH5.0缓冲液 洗脱剂 pH5.0缓冲液饱和的氯仿液
高三尖杉酯碱 二者混合物 三尖杉酯碱
H+/H2O
药渣 弱碱及杂质
H+/H2O
OH-
OH-/H2O 亲水性Alk
Alk
此法缺点： 提取液体积较大（浓缩困难） 提取液中水溶性杂质多
解决方法:（1）离子交换树脂法 （2）有机溶剂萃取法 （3）沉淀法
（1）离子交换树脂法
RSO-3H+ + NH+
氢离子型阳 生物碱盐 离子交换树脂
生物碱由弱到强
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
依次被分离 生物碱由强到弱依次被分离
• 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。
• 碱性弱的生物碱易游离 （脂溶性，易溶于CHCl3）。 • 碱性强的生物碱易成盐 （离子型，易溶于水）。
RSO3 NH+ + H+ OH- 如：NH4OH
Alk 有机溶剂提取 RSO3-NH4+ +
N + H2O
阳离子交换 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
• 高效液相色谱（三尖杉混合酯碱的分离），气 相色谱（挥发性生物碱），干柱色谱，制备性 薄层色谱等也经常用于生物碱的分离。
三尖杉酯碱和高三尖杉酯碱混合物
支持剂 硅胶 固定相 pH5.0缓冲液 洗脱剂 pH5.0缓冲液饱和的氯仿液
高三尖杉酯碱 二者混合物 三尖杉酯碱
《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。
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
第十章生物碱-PPT资料83页
现代药理实验证明，槟榔有驱 虫、抗病毒和真菌等作用。
（二）吲哚里西啶类 为蒎啶和吡咯共用一个氮原子稠合的衍生物。
主要分布于大戟科一叶萩属植物中。如：一叶萩 碱对中枢神经系统有兴奋作用。
O
HO
N
吲哚里西啶
N
一叶萩碱
一叶萩碱
O HO N
叶、嫩枝、花、果
（三）喹诺里西啶类
由两个蒎啶共用一个氮原子稠合而成的衍生
味： 生物碱多具苦味。 颜色： 生物碱一般无色或白色，少数有颜色，如小檗
槟榔碱
COOH N CH3
槟榔次碱
槟榔
来源：棕榈科的干燥成熟种子
有杀虫、破积、下气、行水的 功效，是我国名贵的“四大南 药”之一。主治虫积，食积、 气滞、痢疾、驱蛔、外治青光 眼，嚼吃起兴奋作用。
槟榔果实中含有多种人体所需 的营养元素和有益物质，如脂 肪、槟榔油、生物碱、儿茶素、 胆碱等成分。是历代医家治病 的药果。
巴痢疾药物。将石蒜碱结构进行
改造，制成石蒜内铵盐 (AT-180) 腹腔注射，不仅能抑制癌细胞生
OH HO
H
长，而且还能杀死癌细胞。临床 O 上主要用于消化系统肿瘤，如胃 O
HN
癌、肝癌、食管子癌，也可用恶
性淋巴瘤、肺癌、子宫癌等。
（四）吐根碱类 分布于茜草科、八角枫科植 物中。代表性化合物：1-吐根碱(1-emetine)。
单萜类生物碱：龙胆科 倍半萜类生物碱：石斛科 二萜生物碱：毛茛科（如乌头碱）
OH OMe
N HO
OAc
MeO OMe
OMe
O OH
乌头碱
龙胆
石斛
乌头
七、甾体类生物碱
本类生物碱都具有 甾体母核，但氮原子均不 在甾体母核内。
（二）吲哚里西啶类 为蒎啶和吡咯共用一个氮原子稠合的衍生物。
主要分布于大戟科一叶萩属植物中。如：一叶萩 碱对中枢神经系统有兴奋作用。
O
HO
N
吲哚里西啶
N
一叶萩碱
一叶萩碱
O HO N
叶、嫩枝、花、果
（三）喹诺里西啶类
由两个蒎啶共用一个氮原子稠合而成的衍生
味： 生物碱多具苦味。 颜色： 生物碱一般无色或白色，少数有颜色，如小檗
槟榔碱
COOH N CH3
槟榔次碱
槟榔
来源：棕榈科的干燥成熟种子
有杀虫、破积、下气、行水的 功效，是我国名贵的“四大南 药”之一。主治虫积，食积、 气滞、痢疾、驱蛔、外治青光 眼，嚼吃起兴奋作用。
槟榔果实中含有多种人体所需 的营养元素和有益物质，如脂 肪、槟榔油、生物碱、儿茶素、 胆碱等成分。是历代医家治病 的药果。
巴痢疾药物。将石蒜碱结构进行
改造，制成石蒜内铵盐 (AT-180) 腹腔注射，不仅能抑制癌细胞生
OH HO
H
长，而且还能杀死癌细胞。临床 O 上主要用于消化系统肿瘤，如胃 O
HN
癌、肝癌、食管子癌，也可用恶
性淋巴瘤、肺癌、子宫癌等。
（四）吐根碱类 分布于茜草科、八角枫科植 物中。代表性化合物：1-吐根碱(1-emetine)。
单萜类生物碱：龙胆科 倍半萜类生物碱：石斛科 二萜生物碱：毛茛科（如乌头碱）
OH OMe
N HO
OAc
MeO OMe
OMe
O OH
乌头碱
龙胆
石斛
乌头
七、甾体类生物碱
本类生物碱都具有 甾体母核，但氮原子均不 在甾体母核内。
(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
精品课件-十生物碱(Alkaloids)
•
曼尼希碱
• 在生物碱中，尤其是苄基异喹啉和吲哚生物碱的生物合成中， 许多一级环合都是通过曼尼希反应生成的。
• （3）酚的氧化偶联反应 为次级环化反应。反应过程为含酚 羟基化合物在植物体内经酶作用形成自由基，两个自由基经偶 联，形成新键。如在由苄基四氢异喹啉形成各类异喹啉生物碱 中，则是由酚的氧化偶联反应生成的。
• 2．生物碱盐 一般易溶于水，可溶于醇类，难溶于亲脂性有 机溶剂。通常生物碱的无机酸盐水溶性大于有机酸盐；无机酸盐 中含氧酸盐的水溶性大于卤代酸盐；小分子有机酸盐大于大分子
有机酸盐。
• 二、化学性质
• （一） 碱性
N：
• 1．生物碱碱性来源及碱性大小的表示方法
• 1）碱性来源 根据Lewis酸碱电子理论，凡是能给出电子的电
O
O
N
N
N
苦参碱
N
O
氧化苦参碱
• （三） 吲哚里西啶类 为蒎啶和吡咯共用一个氮原子稠合的衍 生物。又分为简单吲哚里西啶和一叶萩碱两类，主要分布于大戟
科一叶萩属植物中。如存在于一叶萩中的一叶萩碱中枢神经系统
有兴奋作用。
O
HO
CH CH CH3
N
N
NH2
OH NHCH3
•
吲哚里西啶 一叶萩碱
苯丙胺
麻黄碱
• 四 生物碱的生物合成
• 在生物碱的生物合成途径中，氨基酸是其初始物。主要有鸟
氨酸、赖氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸、邻氨基苯甲酸、 组氨酸等。
• （一） 生物碱生物合成的主要化学反应
• 1 环合反应
• （1）希夫碱（Schiff）形成反应 氨基和羰基加成-脱水形成
希夫碱：
HHHຫໍສະໝຸດ •R N：+C R' -H2O
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。
生物碱课件
P-π共轭
共振稳定性 类似无机碱 （无双键）
（有双键）
碱性强弱与pKa大小关系：
pKa > 11 强碱 （胍、季铵碱） pKa 7 ~ 11 中强碱（脂肪胺、 N-烷杂环） pKa 2 ~ 7 弱碱（ 芳香胺、 N-芳杂环—吡啶） pKa < 2 极弱碱（酰胺、吡咯）
碱性总结
❖ 1、氮原子的杂化方式：SP3 >SP2> SP ❖ 2、诱导效应：
（2）大分子酸
❖ 苦味酸：黄色结晶④
❖ 磷钼酸：白色或黄褐色沉淀
❖ 硅钨酸：淡黄或灰白色沉淀
（3）重金属盐 氯化金、氯化铂
③①④②
（4）其他：硫氰酸铬钾（雷氏铵盐） 红色沉淀
❖ 2、注意事项：方法：
氯仿层 沉淀反应（+） 含生物碱
*2）假阴性：少数生物碱（麻黄碱、伪麻黄碱）不反应。
❖ 例外（1）不溶于水（小檗碱盐酸盐、麻黄碱草酸盐） （2）溶于氯仿（盐酸奎宁） （3）极弱碱（酰胺碱）的盐不稳定，酸水液用氯仿萃取，
转溶于氯仿。
水 亲脂性碱 — 亲水性碱 + 生物碱盐 +
溶解性总结
酸水 +
碱水 甲（乙）醇
—
+
苯 /乙醚 /CHCl3 +
+
+
+
—
+
—
+
—
•+ 示易溶或可溶
- 示不溶或难溶。
N H
吲哚
O glc
N H
靛青苷
（二） 色胺吲哚型：
N
NH2
H
色胺
NO N H
N H3C
吴茱萸碱
（三） 半萜吲哚型：色胺接1个异戊二烯单位
中药化学--生物碱 ppt课件
PPT课件
18
二。 化 学 性 质
一。碱性
1. 碱性强弱的表示方法——pKa（pKa越大，碱性越强） pKa＜2为极弱碱，pKa2～7为弱碱， pKa7～11为中强，
pKa11以上为强碱。 碱性由强到弱的一般顺序： 胍基＞季铵碱＞N-烷杂环＞脂肪胺＞芳香胺≈N-芳杂环＞酰
胺≈吡咯 2. 碱性强弱影响因素 （1）氮原子的杂化方式（ sp3＞sp2＞sp） （2）诱导效应
• “太阳当空照，花儿对我笑，小鸟说早早早……”
精品资料
• 你怎么称呼老师？
• 如果老师最后没有总结一节课的重点的难点，你 是否会认为老师的教学方法需要改进？
• 你所经历的课堂，是讲座式还是讨论式？ • 教师的教鞭
• “不怕太阳晒，也不怕那风雨狂，只怕先生骂我 笨，没有学问无颜见爹娘 ……”
• “太阳当空照，花儿对我笑，小鸟说早早早……”
咪 唑
毛果芸香碱
PPT课件
15
萜类生物碱
1.单萜类生物碱，环烯醚萜衍生而来。龙胆碱
2.倍半萜类生物碱，石斛属植物
3.二萜类生物碱，乌头属，翠雀属，飞燕草属植 物中，代表物乌头碱。
4.三萜类生物碱。
龙胆碱
甾类生物碱
这类生物碱具有甾体母核，另含有氮原子，甾体生物碱的氮原子 可构成杂环，也可存在环外。藜芦胺，环常绿黄杨碱。
存在形式：有机酸盐、无机酸盐、游离状态、酯、苷、以及氮氧 化合物等。
PPT课件
2
精品资料
• 你怎么称呼老师？
• 如果老师最后没有总结一节课的重点的难点，你 是否会认为老师的教学方法需要改进？
• 你所经历的课堂，是讲座式还是讨论式？ • 教师的教鞭
• “不怕太阳晒，也不怕那风雨狂，只怕先生骂我 笨，没有学问无颜见爹娘 ……”
用紫外分光光度法测定总生物碱含量PPT课件
07
参考文献
参考文献
参考文献1
介绍紫外分光光度法的原理和应用，以及总生物碱的测定方法。
参考文献2
详细阐述生物碱的分类和性质，以及其在中药材中的分布和作用。
参考文献3
提供一些常见的总生物碱测定方法的比较和评价，以帮助选择合适 的方法。
感谢您的观看
THANKS
06
结论
本实验的主要发现
紫外分光光度法是一种有效的测定总 生物碱含量的方法，具有操作简便、 准确度高等优点。
实验结果表明，不同种类的总生物碱 具有不同的吸光度，这为进一步研究 生物碱的结构与活性关系提供了依据。
在不同波长下，总生物碱表现出不同 的吸光度，选择合适的波长是实验成 功的关键。
实验中还发现，总生物碱含量与样品 提取方法、提取时间等因素密切相关， 这为优化提取工艺提供了参考。
对未来研究的建议
01
02
03
04
进一步研究不同种类的总生物 碱在各种波长下的吸光度，以 建立更加完善的测定方法。
探讨总生物碱含量与药效之间 的关系，为药物研发提供理论
支持。
优化提取工艺，提高总生物碱 的提取率和纯度，为实际生产
提供指导。
开展体内外药效学研究，阐明 总生物碱的药理作用和作用机 制，为临床应用提供依据。
紫外可见光谱法是一种基于物 质吸收紫外和可见光波长范围 的光谱分析方法。
该方法通过测量物质对特定波 长光的吸收程度，可以确定物 质的结构和含量。
紫外可见光谱法广泛应用于化 学、生物学和医学等领域。
生物碱的紫外可见光谱特性
生物碱是一类具有复杂结构的有 机化合物，许多生物碱在紫外可 见光谱范围内具有特征吸收峰。
萃取法
利用不同溶剂对生物碱的溶解 度不同，通过多次萃取将生物
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
第九章 生物碱课件1
水苏碱
党参碱
OCH3 OCH3
2、吡咯里西啶类生物碱 ：强毒性，肝毒性
Me Me
C=O OH
O
Me
C=O OH O
C H2
N
一野百合碱
抗癌和降血压作用
三、哌啶类生物碱
来源于赖氨酸
N
吡啶
N H
哌啶
N
N
吲哚里西啶 喹诺里西啶
1、吡啶类生物碱
N
烟碱
N CH3
N H N
毒藜碱
2、哌啶类生物碱
C O O C H3
MeO N
MeO
MeO O Me
罂粟碱
（2）双苄基四氢异喹啉类
Me N
OMeMeO
OMe
O
O
OMe
汉防己甲素
N Me
（3）阿朴菲类和异阿朴菲类
N R
O
N R
O
NMe
阿朴菲类
异阿朴菲类
OMe 千金藤碱
（4）吗啡烷类
HO
MeO
MeO
O HN R
HO
H N Me O MeO
O H N Me
HO
H N Me
3．同一植物体内往往是多种生物碱共存，而且母 核结构相似。同科同属的植物往往有同一母核或 结构相同的化合物。
三、存在形式；
1、游离：少数碱性极弱的生物碱， 如酰胺类生物碱；
2、成盐：多数与草酸，柠檬酸，硫 酸，盐酸，硝酸等有机酸或无机酸成盐
3、酰胺：秋水仙碱、喜树碱 4、N-氧化物：苦参碱 5、氮杂缩醛：阿替生 6、其他：亚胺，烯胺，苷，季胺碱，酯
N CH3
HN
N
H
麦角新碱
4、单萜吲哚类
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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
与水不相混溶的极性有机溶剂：如正丁醇， 异戊醇或氯仿—甲醇混合液来萃取含水溶 性生物碱的水溶液
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水溶液
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 硫酸钡沉淀
滤液 季铵碱的盐酸盐
②有机溶剂萃取法
常用的碱有氨水、石灰乳
③沉淀法
针对极性小的游离碱的分离，又可称 为酸溶碱沉法，利用游离生物碱难溶 于水的性质使其在水中产生沉淀进行 提取，可与水溶性生物碱及水溶性杂 质分开。
2、醇提法
游离生物碱及其盐一般都能溶于甲醇或乙醇 ,因 此用它们作为生物碱的提取溶剂,应用较为普遍， 甲醇的沸点比乙醇更低，但甲醇对视神经的毒性 很大，所以除了实验室有时用甲醇为生物碱提取 溶剂外，一般用乙醇为溶剂。
N: + H+
+ N:H
生物碱
BH+ + OH-
生物碱盐
B + H2O
生物碱盐
游离碱
游离生物碱（B）易接受酸中的质子变成生物碱 盐（BH+）；但是当生物碱盐（BH+）遇到碱性比生 物碱更强的碱时，则生物碱相对而言具有酸性，则供 出质子，重新变回游离碱（B）
1、酸水提取法 2、醇提法 3、亲脂性有机溶剂提取法 4、对于水溶性生物碱的提取方法
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
由于生物碱一般以盐的形式存在于植物细胞中，故采 用亲脂性有机溶剂提取时，必须先使生物碱盐转变为 游离碱，即先将药材粉末用石灰乳、碳酸钠溶液或稀 氨水等碱水湿润后再用溶剂提取
亲脂性有机溶剂提取法提出的总生物碱一般只含有亲 脂性生物碱，不含水溶性生物碱，这种方法得到的生 物碱杂质较少，易于进一步纯化，但溶剂渗入能力较 弱，需反复提取
醇提法对根及根茎类药材的提取适用，含淀粉较 多的块根类药材水煎时易使淀粉糊化，影响成分 浸出，故选醇提法为宜。但乙醇的防火等级高， 一般采用稀乙醇（60%--70%）或酸性乙醇为提 取溶剂。
醇提法的提取液中除含有生物碱及其盐外，还含 有大量的其它脂溶性杂质，还有一些水溶性杂质， 需进一步处理。
醇提法具体步骤
1、酸水提取法
具有碱性的生物碱在植物体内多以盐的形式而存 在，可直接以水作为提取溶剂，而弱碱性生物碱 则以不稳定的盐或游离碱的形式存在，为使其在 水中溶解，故采用酸水为提取溶剂，使游离碱与 酸成盐而被提取。
常用的酸有0.5%—1%的盐酸、硫酸、醋酸或酒 石酸。
采用渗漉或浸渍的方法提取，而不用煎煮法
若为了只提取药材中的弱碱性生物碱，可采用水或有 机酸代替碱水润湿药材，再用有机溶剂提取，可使大 部分碱性较强的生物碱不被提取。
4、对于水溶性生物碱的提取方法
沉淀法：将生物碱的沉淀试剂如硅钨酸、 苦味酸和雷氏铵盐等加入到含有水溶性生 物碱的溶液中，使生物碱沉淀完全，滤出 沉淀后再以合适的试剂进行分解，最后分 离出水溶性生物碱
弱碱性游离碱极性较小
强酸 弱酸 中性 弱碱 强碱
PH2 PH5 PH＞5 PH7 PH9-10 PH＞
12
弱碱性 成盐游离 游 离 生物碱
中强碱 性生物 碱
强碱性 生物碱
成盐 成盐
游离 成盐
游离 游离 成盐 游离
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
➢ 溶媒选择：生物碱在溶剂中的溶解符合 “相似相溶”的规律，生物碱的溶解度与 分子中极性基团的数目与溶剂种类有密切 关系；生物碱可与酸成盐而溶于酸水中， 随后加碱至碱性又可成为游离态。
✓生物碱+酸成盐的公式与表达
N: + H+
生物碱
+ N:H
生物碱盐（或共轭酸）
游离碱：B或ALK
✓游离碱和盐之间的转化
第五节 生物碱的提取与分离
提取 药Hale Waihona Puke 总生物碱分离 生物碱 单体
一、提 取
总生物碱
同一植物中往往共含有几个甚至几十 个化学结构相类似的生物碱。
➢ 这些生物碱在植物体内大多数与有机 酸或无机酸结合成盐而存在。
➢ 只有弱碱呈游离状态。
➢ 还有一些是与糖结合成苷而存在。 同一植物体内各种形式生物碱的总称
小结
如何从中草药中提取脂溶性生物碱 如何从中草药中提取水溶性生物碱
二、分 离
1、生物碱的初步分离
生物碱因碱性不同可分为强碱性的季铵 碱（水溶性生物碱）、中强碱（叔胺 碱）、弱碱
它们的游离碱极性不同，水溶性游离碱 （强碱性）极性大，带特殊官能团（酚 羟基）的游离碱可溶于碱水（氢氧化钠 溶液）
叫作“总生物碱”
提取方法
水蒸气蒸馏法：适用于液体生物碱 及小分子生物碱（麻黄碱）这些具 有挥发性的生物碱的提取。
升华法：具有升华性质的生物碱如 咖啡因等。
溶剂提取法：最常见的方法，适用于 多数生物碱的提取（提取效率与前处 理、溶剂种类、用量、原料粉碎度、 操作温度、搅拌有关）
溶剂提取法
➢ 方式：溶剂提取法分为浸渍法、渗漉法、 煎煮法、回流提取法和连续回流提取法。 其中连续回流提取法可以反复利用溶剂， 提取较完全，效率高。
将酸水提取液通过强酸型阳离子交换树脂，使 生物碱盐阳离子交换在树脂上而与其它杂质分 离。然后用氨液碱化树脂，使生物碱从树脂上 游离出，然后用有机溶剂洗脱或提取出游离生 物碱
②有机溶剂萃取法
对于酸水提取液，用碱液（氨水、石 灰水石灰乳）将其碱化，使其中的生 物碱盐转变为游离生物碱，再用有机 溶剂（如正丁醇、乙醚、氯仿等）把 游离的生物碱萃取出来
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
与水不相混溶的极性有机溶剂：如正丁醇， 异戊醇或氯仿—甲醇混合液来萃取含水溶 性生物碱的水溶液
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水溶液
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 硫酸钡沉淀
滤液 季铵碱的盐酸盐
②有机溶剂萃取法
常用的碱有氨水、石灰乳
③沉淀法
针对极性小的游离碱的分离，又可称 为酸溶碱沉法，利用游离生物碱难溶 于水的性质使其在水中产生沉淀进行 提取，可与水溶性生物碱及水溶性杂 质分开。
2、醇提法
游离生物碱及其盐一般都能溶于甲醇或乙醇 ,因 此用它们作为生物碱的提取溶剂,应用较为普遍， 甲醇的沸点比乙醇更低，但甲醇对视神经的毒性 很大，所以除了实验室有时用甲醇为生物碱提取 溶剂外，一般用乙醇为溶剂。
N: + H+
+ N:H
生物碱
BH+ + OH-
生物碱盐
B + H2O
生物碱盐
游离碱
游离生物碱（B）易接受酸中的质子变成生物碱 盐（BH+）；但是当生物碱盐（BH+）遇到碱性比生 物碱更强的碱时，则生物碱相对而言具有酸性，则供 出质子，重新变回游离碱（B）
1、酸水提取法 2、醇提法 3、亲脂性有机溶剂提取法 4、对于水溶性生物碱的提取方法
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
由于生物碱一般以盐的形式存在于植物细胞中，故采 用亲脂性有机溶剂提取时，必须先使生物碱盐转变为 游离碱，即先将药材粉末用石灰乳、碳酸钠溶液或稀 氨水等碱水湿润后再用溶剂提取
亲脂性有机溶剂提取法提出的总生物碱一般只含有亲 脂性生物碱，不含水溶性生物碱，这种方法得到的生 物碱杂质较少，易于进一步纯化，但溶剂渗入能力较 弱，需反复提取
醇提法对根及根茎类药材的提取适用，含淀粉较 多的块根类药材水煎时易使淀粉糊化，影响成分 浸出，故选醇提法为宜。但乙醇的防火等级高， 一般采用稀乙醇（60%--70%）或酸性乙醇为提 取溶剂。
醇提法的提取液中除含有生物碱及其盐外，还含 有大量的其它脂溶性杂质，还有一些水溶性杂质， 需进一步处理。
醇提法具体步骤
1、酸水提取法
具有碱性的生物碱在植物体内多以盐的形式而存 在，可直接以水作为提取溶剂，而弱碱性生物碱 则以不稳定的盐或游离碱的形式存在，为使其在 水中溶解，故采用酸水为提取溶剂，使游离碱与 酸成盐而被提取。
常用的酸有0.5%—1%的盐酸、硫酸、醋酸或酒 石酸。
采用渗漉或浸渍的方法提取，而不用煎煮法
若为了只提取药材中的弱碱性生物碱，可采用水或有 机酸代替碱水润湿药材，再用有机溶剂提取，可使大 部分碱性较强的生物碱不被提取。
4、对于水溶性生物碱的提取方法
沉淀法：将生物碱的沉淀试剂如硅钨酸、 苦味酸和雷氏铵盐等加入到含有水溶性生 物碱的溶液中，使生物碱沉淀完全，滤出 沉淀后再以合适的试剂进行分解，最后分 离出水溶性生物碱
弱碱性游离碱极性较小
强酸 弱酸 中性 弱碱 强碱
PH2 PH5 PH＞5 PH7 PH9-10 PH＞
12
弱碱性 成盐游离 游 离 生物碱
中强碱 性生物 碱
强碱性 生物碱
成盐 成盐
游离 成盐
游离 游离 成盐 游离
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
➢ 溶媒选择：生物碱在溶剂中的溶解符合 “相似相溶”的规律，生物碱的溶解度与 分子中极性基团的数目与溶剂种类有密切 关系；生物碱可与酸成盐而溶于酸水中， 随后加碱至碱性又可成为游离态。
✓生物碱+酸成盐的公式与表达
N: + H+
生物碱
+ N:H
生物碱盐（或共轭酸）
游离碱：B或ALK
✓游离碱和盐之间的转化
第五节 生物碱的提取与分离
提取 药Hale Waihona Puke 总生物碱分离 生物碱 单体
一、提 取
总生物碱
同一植物中往往共含有几个甚至几十 个化学结构相类似的生物碱。
➢ 这些生物碱在植物体内大多数与有机 酸或无机酸结合成盐而存在。
➢ 只有弱碱呈游离状态。
➢ 还有一些是与糖结合成苷而存在。 同一植物体内各种形式生物碱的总称
小结
如何从中草药中提取脂溶性生物碱 如何从中草药中提取水溶性生物碱
二、分 离
1、生物碱的初步分离
生物碱因碱性不同可分为强碱性的季铵 碱（水溶性生物碱）、中强碱（叔胺 碱）、弱碱
它们的游离碱极性不同，水溶性游离碱 （强碱性）极性大，带特殊官能团（酚 羟基）的游离碱可溶于碱水（氢氧化钠 溶液）
叫作“总生物碱”
提取方法
水蒸气蒸馏法：适用于液体生物碱 及小分子生物碱（麻黄碱）这些具 有挥发性的生物碱的提取。
升华法：具有升华性质的生物碱如 咖啡因等。
溶剂提取法：最常见的方法，适用于 多数生物碱的提取（提取效率与前处 理、溶剂种类、用量、原料粉碎度、 操作温度、搅拌有关）
溶剂提取法
➢ 方式：溶剂提取法分为浸渍法、渗漉法、 煎煮法、回流提取法和连续回流提取法。 其中连续回流提取法可以反复利用溶剂， 提取较完全，效率高。
将酸水提取液通过强酸型阳离子交换树脂，使 生物碱盐阳离子交换在树脂上而与其它杂质分 离。然后用氨液碱化树脂，使生物碱从树脂上 游离出，然后用有机溶剂洗脱或提取出游离生 物碱
②有机溶剂萃取法
对于酸水提取液，用碱液（氨水、石 灰水石灰乳）将其碱化，使其中的生 物碱盐转变为游离生物碱，再用有机 溶剂（如正丁醇、乙醚、氯仿等）把 游离的生物碱萃取出来