天然药物化学(生物碱) ppt课件
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多以生物碱盐存在
多与有机酸成盐
少数与无机酸成盐 有游离生物碱 少以酯、苷、氮氧化物存在
• 生物碱的提取：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。
生物碱的提取与分离
• 溶剂提取法
关键 溶剂的选择
溶剂
选择依据 生物碱的存在状态（游离 、盐 ）及溶解性
• 高效液相色谱（三尖杉混合酯 碱的分离），气相色谱（挥发
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
盐酸麻黄碱
盐酸伪麻黄碱
流程说明: 利用麻黄碱草酸盐的水溶度小于伪麻黄碱草酸盐的水溶度进行分离。
（4）. 利用特殊官能团的性质进行分离
• 含羧基的生物碱 取分离。
可用碳酸氢钠水溶液萃
• 含酚羟基的生物碱 可用氢氧化钠水溶液 萃取分离（吗啡和可待因）。
• 含内酯或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（喜 树碱）。
• 1、盐易溶于水
水或酸水提取法（盐酸 /硫酸/ 醋酸 /酒石酸） 浸渍 /渗漉/煎煮 酸水提取液（盐） ** 离子交换树脂法 有机溶剂萃取法
总生物碱
2、 盐 游离均易溶于醇
醇（甲、乙）类溶剂提取法 渗漉/ 浸渍 /回流 醇提取液（盐 游离） 回收 总生物碱
酸碱处理 ** 较纯的总生物碱
3、游离易溶于有机溶剂 （原料须碱化 ）
加入10倍量的乙醚
沉淀 （氧化苦参碱）
母液 （苦参碱）
O N
O N
N
N
苦参碱
O
氧化苦参碱
流程说明：氧化苦参碱的 N O 半极性配位 键， 极性大，水中的溶解度较大，而在乙醚 中的溶解度较小。
汉防己甲素和汉防己 乙素混合物 冷苯溶解
冷苯液 不溶物 （汉防己乙素） 回收 汉防己甲素
OMe H3C N OR O O OMe N CH3
亲脂性有机溶剂提取法（苯 /二氯甲烷/ 氯仿） 冷浸/ 回流 提取液（游离） 回收 总生物碱
附注：
1. 离子交换树脂法 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. 酸碱 处理法 提取浓缩液（水）或浓缩物 酸水处理，过滤 酸水液（盐） 碱化（游离） 氯仿萃取 氯仿液（游离）
• 特殊官能团（酚羟基的酸性，可溶于NaOH溶液）
分离流程：
总生物碱的酸水液（盐） 氯仿萃取
1、氯仿液 （弱碱性生 物碱）
1~2%NaOH萃取 碱水液 CHCl3液
NH4Cl或CO2处 回收 理，CHCl3萃取 CHCl3液 非酚性弱碱性生物碱 回收 酚性弱碱性生物碱
2、酸水液 （强，中强碱 性生物碱）
混合总生物碱
酸水溶解 CHCl3溶解
酸水液（盐） CHCl3溶液(游离) 加碱进行梯度碱化 同时用CHCl3萃取， 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, 分别回收CHCl3
生物碱由弱到强依次被分离
酸水液分别碱化,同时CHCl3萃取, 回收CHCl3
生物碱由强到弱依次被分离
第九章 生物碱
第一节 概述
一、生物碱的含义 天然产的的一类含氮有机化合物 多数有氮杂环结构 多数具有碱性
多有较强的生物活性
正确理解生物碱的含义 生物体内普遍存在在的含氮有机化合物，氨 基酸、蛋白质、核酸、及某些含氮维生素除 外 有例外，麻黄碱、秋水仙碱。
二、生物碱的存在方式
不溶物 （脂溶性杂质）
碱水液 回收 （水溶性杂质） （水溶性生物碱） 较纯的总生物碱
水溶性生物碱（季铵类）的提取 1. 雷氏铵盐沉淀法 上述碱水液
酸化至弱酸性
酸水液
雷氏铵盐（硫氰酸铬钾）
雷氏铵盐沉淀（生物碱雷氏盐）
丙酮溶解，过滤
丙酮液 丙酮液 交换树脂柱 生物碱盐酸盐
过氧化铝柱，丙酮洗脱 加硫酸银饱和水溶液，过滤
汉防己甲素 R=CH3 汉防己乙素 R=H
流程说明：汉防己乙素的隐性酚羟基，使其 极性较大，而在冷苯中的溶解度较小。
（3） 利用生物碱盐的溶解度不同分离 麻黄碱和伪麻黄碱混合物
甲苯溶解 甲苯溶液 流经1~2%草酸溶液 草酸溶液 减压浓缩，冷置，过滤 结晶（草酸麻黄碱） CaCl2转化 母液（草酸伪麻黄碱） CaCl2转化
氨水碱化pH9~10 CHCl3萃取 CHCl3液 1~2%NaOH萃取 碱水液 CHCl3液 碱水液 酸化，雷氏 铵盐沉淀 沉淀
NH4Cl或CO2处 分解沉淀 回收 理，CHCl3萃取 CHCl3液 水溶性生物碱 非酚性中强碱 （强， 季铵碱） 回收 性生物碱 酚性中强碱性生物碱
2． 生物碱的单体分离 （1）利用生物碱的碱性差异分离（依操 作方式的不同，分离方法有二种）
吗啡和可待因 混合物
CHCl3溶解 氯仿溶液 1~2% NaOH溶液萃取 碱水液 弱酸酸化 CHCl3萃取 CHCl3液 回收 吗啡 CHCl3液
回收 可待因
CH3 N
RO
O
吗啡 R=H 可待因 R=CH3
OH
（5） 利用色谱法进行分离 • 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。 • 对一些极性很近似或极性较大 的生物碱的分离，可以利用分 配原理进行分离，效果可能更 佳（三三尖杉酯碱和高三尖杉 酯碱）的分离。
• 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）。
（2） 利用生物碱的极性（溶解性）差异分离 分子结构的不同 极性的差异 对特殊溶剂的溶解性能不同而分离
苦参碱和氧化苦参碱混合物 少量CHCl3溶解 CHCl3 液
丙酮液
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
漉液（生物碱硫酸盐）
加硫酸钡溶液
生物碱盐酸盐
2. 溶剂法
上述碱水液 用极性有机溶剂（正丁醇 /异 戊醇/氯仿—甲醇）萃取 有机溶剂 水溶液 （水溶性杂质） 回收 水溶性生物碱
生物碱的分离
1． 生物碱的初步分离
•
分离依据：生物碱的碱性（弱碱性生物碱的盐不稳定；中强碱在 pH9~10时可以游离）
多与有机酸成盐
少数与无机酸成盐 有游离生物碱 少以酯、苷、氮氧化物存在
• 生物碱的提取：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。
生物碱的提取与分离
• 溶剂提取法
关键 溶剂的选择
溶剂
选择依据 生物碱的存在状态（游离 、盐 ）及溶解性
• 高效液相色谱（三尖杉混合酯 碱的分离），气相色谱（挥发
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
盐酸麻黄碱
盐酸伪麻黄碱
流程说明: 利用麻黄碱草酸盐的水溶度小于伪麻黄碱草酸盐的水溶度进行分离。
（4）. 利用特殊官能团的性质进行分离
• 含羧基的生物碱 取分离。
可用碳酸氢钠水溶液萃
• 含酚羟基的生物碱 可用氢氧化钠水溶液 萃取分离（吗啡和可待因）。
• 含内酯或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（喜 树碱）。
• 1、盐易溶于水
水或酸水提取法（盐酸 /硫酸/ 醋酸 /酒石酸） 浸渍 /渗漉/煎煮 酸水提取液（盐） ** 离子交换树脂法 有机溶剂萃取法
总生物碱
2、 盐 游离均易溶于醇
醇（甲、乙）类溶剂提取法 渗漉/ 浸渍 /回流 醇提取液（盐 游离） 回收 总生物碱
酸碱处理 ** 较纯的总生物碱
3、游离易溶于有机溶剂 （原料须碱化 ）
加入10倍量的乙醚
沉淀 （氧化苦参碱）
母液 （苦参碱）
O N
O N
N
N
苦参碱
O
氧化苦参碱
流程说明：氧化苦参碱的 N O 半极性配位 键， 极性大，水中的溶解度较大，而在乙醚 中的溶解度较小。
汉防己甲素和汉防己 乙素混合物 冷苯溶解
冷苯液 不溶物 （汉防己乙素） 回收 汉防己甲素
OMe H3C N OR O O OMe N CH3
亲脂性有机溶剂提取法（苯 /二氯甲烷/ 氯仿） 冷浸/ 回流 提取液（游离） 回收 总生物碱
附注：
1. 离子交换树脂法 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. 酸碱 处理法 提取浓缩液（水）或浓缩物 酸水处理，过滤 酸水液（盐） 碱化（游离） 氯仿萃取 氯仿液（游离）
• 特殊官能团（酚羟基的酸性，可溶于NaOH溶液）
分离流程：
总生物碱的酸水液（盐） 氯仿萃取
1、氯仿液 （弱碱性生 物碱）
1~2%NaOH萃取 碱水液 CHCl3液
NH4Cl或CO2处 回收 理，CHCl3萃取 CHCl3液 非酚性弱碱性生物碱 回收 酚性弱碱性生物碱
2、酸水液 （强，中强碱 性生物碱）
混合总生物碱
酸水溶解 CHCl3溶解
酸水液（盐） CHCl3溶液(游离) 加碱进行梯度碱化 同时用CHCl3萃取， 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, 分别回收CHCl3
生物碱由弱到强依次被分离
酸水液分别碱化,同时CHCl3萃取, 回收CHCl3
生物碱由强到弱依次被分离
第九章 生物碱
第一节 概述
一、生物碱的含义 天然产的的一类含氮有机化合物 多数有氮杂环结构 多数具有碱性
多有较强的生物活性
正确理解生物碱的含义 生物体内普遍存在在的含氮有机化合物，氨 基酸、蛋白质、核酸、及某些含氮维生素除 外 有例外，麻黄碱、秋水仙碱。
二、生物碱的存在方式
不溶物 （脂溶性杂质）
碱水液 回收 （水溶性杂质） （水溶性生物碱） 较纯的总生物碱
水溶性生物碱（季铵类）的提取 1. 雷氏铵盐沉淀法 上述碱水液
酸化至弱酸性
酸水液
雷氏铵盐（硫氰酸铬钾）
雷氏铵盐沉淀（生物碱雷氏盐）
丙酮溶解，过滤
丙酮液 丙酮液 交换树脂柱 生物碱盐酸盐
过氧化铝柱，丙酮洗脱 加硫酸银饱和水溶液，过滤
汉防己甲素 R=CH3 汉防己乙素 R=H
流程说明：汉防己乙素的隐性酚羟基，使其 极性较大，而在冷苯中的溶解度较小。
（3） 利用生物碱盐的溶解度不同分离 麻黄碱和伪麻黄碱混合物
甲苯溶解 甲苯溶液 流经1~2%草酸溶液 草酸溶液 减压浓缩，冷置，过滤 结晶（草酸麻黄碱） CaCl2转化 母液（草酸伪麻黄碱） CaCl2转化
氨水碱化pH9~10 CHCl3萃取 CHCl3液 1~2%NaOH萃取 碱水液 CHCl3液 碱水液 酸化，雷氏 铵盐沉淀 沉淀
NH4Cl或CO2处 分解沉淀 回收 理，CHCl3萃取 CHCl3液 水溶性生物碱 非酚性中强碱 （强， 季铵碱） 回收 性生物碱 酚性中强碱性生物碱
2． 生物碱的单体分离 （1）利用生物碱的碱性差异分离（依操 作方式的不同，分离方法有二种）
吗啡和可待因 混合物
CHCl3溶解 氯仿溶液 1~2% NaOH溶液萃取 碱水液 弱酸酸化 CHCl3萃取 CHCl3液 回收 吗啡 CHCl3液
回收 可待因
CH3 N
RO
O
吗啡 R=H 可待因 R=CH3
OH
（5） 利用色谱法进行分离 • 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。 • 对一些极性很近似或极性较大 的生物碱的分离，可以利用分 配原理进行分离，效果可能更 佳（三三尖杉酯碱和高三尖杉 酯碱）的分离。
• 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）。
（2） 利用生物碱的极性（溶解性）差异分离 分子结构的不同 极性的差异 对特殊溶剂的溶解性能不同而分离
苦参碱和氧化苦参碱混合物 少量CHCl3溶解 CHCl3 液
丙酮液
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
漉液（生物碱硫酸盐）
加硫酸钡溶液
生物碱盐酸盐
2. 溶剂法
上述碱水液 用极性有机溶剂（正丁醇 /异 戊醇/氯仿—甲醇）萃取 有机溶剂 水溶液 （水溶性杂质） 回收 水溶性生物碱
生物碱的分离
1． 生物碱的初步分离
•
分离依据：生物碱的碱性（弱碱性生物碱的盐不稳定；中强碱在 pH9~10时可以游离）