第五章生物堿

1、 多數(shù)認為：生物堿是來源于植物界的含氮有機化合物（N多在環(huán)內(nèi)），有生理活性和堿性，能與酸成鹽。廣義認為：除去生物體必須的含氮化合物，如氨基酸、多肽、蛋白質、B族維生素等外的所有含氮有機化合物。 （1）游離堿。由于部分生物堿的堿性極弱，不易或不能與酸生成穩(wěn)定的鹽，因而以游離堿的形式存在。 如酰胺類生物堿秋水仙堿、喜樹堿等。（2）鹽類。除少數(shù)極弱堿性生物堿外,大多生物堿，在植物細胞中都是與酸類結合成鹽的形式存在。以有機酸鹽為主，少數(shù)為無機酸鹽（如鴉片中的硫酸嗎啡，黃連及多種小檗科植物中的鹽酸小檗堿）。（3）N-氧化物。如苦參中苦參堿和氧化苦參堿。 （4）生物堿苷。生物堿和糖縮合生成生物堿苷，如甾類

2、的茄堿。 （5）酯。有些生物堿的母核OH、 COOH和有機酸縮合成酯。（1）多為結晶性固體，少數(shù)為無定形粉末， 有些小分子生物堿為液體（煙堿、毒芹堿、檳榔堿）。（2）多數(shù)有苦味，少數(shù)具甜味（甜菜堿）。 少數(shù)生物堿有揮發(fā)性（麻黃堿 ）、升華性（咖啡因）。（3）多數(shù)為無色，少數(shù)具有高度共軛體系顯色。 如:小檗堿、蛇根堿顯黃色、小檗紅堿顯紅色等。（4）旋光性：大多具有旋光性，生物堿的旋光性易受pH、溶劑等 影響； 生物堿的旋光性與其生理活性關系密切，通常左旋體 呈顯著的生理活性，右旋體的生理活性很弱甚至沒有。 類別類別溶劑溶劑親脂性親脂性ALKALK水溶性水溶性ALKALKALKALK鹽鹽NONOE

3、tOH溶溶溶溶溶溶溶溶水水溶溶溶溶酸水酸水溶溶溶溶溶溶溶溶堿水堿水溶溶CHCl3溶溶溶溶試劑名稱試劑名稱試劑組成試劑組成反反 應應 現(xiàn)現(xiàn) 象象碘碘-碘化鉀碘化鉀（Wagner 試劑）試劑）KI-I2無定形無定形紅棕色紅棕色沉淀沉淀碘化鉍鉀碘化鉍鉀(Dragendorff 試劑試劑)KBiI4黃色至黃色至橘紅色橘紅色無定形沉淀無定形沉淀碘化汞鉀碘化汞鉀(Mayer試劑試劑)K2HgI4類白色類白色沉淀，過量則沉淀溶解沉淀，過量則沉淀溶解硅鎢酸硅鎢酸(Bertrad 試劑試劑)SiO2.12WO3.nH2O淺黃色或淺黃色或灰白色灰白色無定形沉淀無定形沉淀苦味酸苦味酸2,4,6-三硝基苯酚三硝基苯酚

4、黃色晶形沉淀（中性溶液）黃色晶形沉淀（中性溶液）雷氏銨鹽雷氏銨鹽（硫氰酸鉻銨試劑）（硫氰酸鉻銨試劑）NH4 Cr(NH3)2(SCN)4紅色紅色沉淀或復鹽沉淀或復鹽 來源氨基酸：大多數(shù)生物堿來源氨基酸：大多數(shù)生物堿 來源異戊二烯：萜類生物堿、甾體生物堿來源異戊二烯：萜類生物堿、甾體生物堿NCH3HOCOCHCH2OH NOCH3NCH3（三）吡咯里西丁類：一野百合堿（三）吡咯里西丁類：一野百合堿912876NOOHOOCH3HOHCH3CH3H（一）哌啶類生物堿：如胡椒堿（一）哌啶類生物堿：如胡椒堿OONO（二）吲哚里西丁類生物堿：一葉秋堿（二）吲哚里西丁類生物堿：一葉秋堿（三）喹諾里西丁類：

5、苦參堿（三）喹諾里西丁類：苦參堿NOHONNO一葉秋堿一葉秋堿 苦參堿苦參堿 包括：包括：喹啉與丫啶酮類生物喹啉與丫啶酮類生物堿，主要分布在蕓香堿，主要分布在蕓香科植物中?？浦参镏?。（一）喹啉類生物堿：（一）喹啉類生物堿：NOOHOHH冉特可林酮冉特可林酮CCHCH3HOHNHCH3（一）苯丙氨類生物堿：如麻黃堿（一）苯丙氨類生物堿：如麻黃堿（二）四氫異喹啉類生物堿：如厚樸堿（二）四氫異喹啉類生物堿：如厚樸堿+NH3COHOHOCH3CH3麻黃堿麻黃堿厚樸堿厚樸堿（三）芐基四氫異喹啉類：漢防己甲素等（三）芐基四氫異喹啉類：漢防己甲素等OMeONHONHOMeOROMeCH3H3C漢防己甲素漢防

6、己甲素 R=CH3漢防己乙漢防己乙(防己諾林堿防己諾林堿) R=H（一）簡單吲哚類生物堿：利血平等（一）簡單吲哚類生物堿：利血平等2019HNN MeOOCHMeOOMeHHOCOMeOMeOMeO（一）單萜類生物堿：獼猴桃堿、秦艽堿甲（一）單萜類生物堿：獼猴桃堿、秦艽堿甲 NCH3NOO獼猴桃堿獼猴桃堿 秦艽堿甲秦艽堿甲OMeNHHHHOONO（一）孕甾烷類生物堿：環(huán)氧黃楊木己堿（一）孕甾烷類生物堿：環(huán)氧黃楊木己堿H2NHOHNHMeOHOH（二）膽甾烷類生物堿：茄啶堿（二）膽甾烷類生物堿：茄啶堿HHOON第四節(jié)第四節(jié) 生物堿的提取分離生物堿的提取分離v 除個別具有生物堿揮發(fā)性的生物堿（麻黃

7、堿）可用水蒸汽蒸餾法提取外，一般情況下，總生物堿的提取均采用溶劑法提取。 原理：生物堿鹽易溶于水，難溶于親脂性溶劑溶劑：0.5-1%乙酸、硫酸、鹽酸等 方法：浸漬、滲漉 純化：離子交換樹脂（強酸型陽離子樹脂）有機溶劑萃?。▔A化親脂性溶劑萃?。?具有一定堿性的生物堿在植物體內(nèi)都以鹽的形式存在，故可選用水或酸水提取。目前常用無機酸水提取，以便將生物堿有機酸鹽置換成生物堿無機酸鹽，增大溶解度。 浸漬 /滲漉/煎煮 生藥 水或酸水提取法酸水提取液（鹽） 離子交換樹脂法有機溶劑萃取法 總生物堿 附：附： 離子交換樹脂法中藥酸水提取液（鹽） 過陽離子交換樹脂柱（RSO3- H+） 流出液流出液 （水性雜質

8、）（水性雜質） 樹脂柱（RSO3BH+） 交換后，用堿液或10%氨液堿化后再用有機溶劑如氯仿洗脫，回收溶劑 總生物堿 附：附： 酸水液（鹽） 堿化（游離）氯仿萃取 堿水液 （水溶性雜質） （水溶性生物堿） 氯仿液（游離） 回收較純的總生物堿 2. 有機溶劑萃取法 原理：游離生物堿及生物堿鹽均易溶于醇溶劑：乙醇、甲醇、酸性醇等 方法：浸漬、滲漉、回流等 純化：濃縮，酸水-堿化-親脂性溶劑萃取生生 藥藥 醇提取液醇提取液回收 總生物堿總生物堿 較純的總生物堿較純的總生物堿 酸水-堿化-萃取法 生物堿及其鹽都能溶于醇，故可選用醇類溶劑提取法。優(yōu)點：應用范圍廣，對不同酸性生物堿或其鹽均可選用，另外水溶

9、性雜質如多糖、蛋白質由于難溶于醇類而較少提出。缺點：脂溶性雜質多?？膳浜纤崴?堿化-萃取法處理去除。醇或酸性醇醇或酸性醇 浸漬 /滲漉/回流 生生 藥藥 堿水處理 有機溶劑提取液有機溶劑提取液總生物堿總生物堿 親脂性有機溶劑提取一般要事先將藥材用少量的堿水濕潤，使生物堿鹽轉變成游離堿，缺點：提取時間長，溶劑價格高，安全性差，而且對設備要求高，防溶劑泄露。冷浸/ 回流 回收 親脂性有機溶劑提取親脂性有機溶劑提取 （苯、CH2Cl2 、CH2Cl3） 生物堿的分離通常分為系統(tǒng)分離與特定分離。系統(tǒng)分離帶有基礎研究的性質，生物堿的分離通常分為系統(tǒng)分離與特定分離。系統(tǒng)分離帶有基礎研究的性質，系統(tǒng)分離常采

10、用總生物堿分離成不同系統(tǒng)分離常采用總生物堿分離成不同類別或不同極性部位后，再進一步類別或不同極性部位后，再進一步分離成單體生物堿的分離程序。通分離成單體生物堿的分離程序。通常利用各生物堿或其不同鹽類的溶常利用各生物堿或其不同鹽類的溶解性能差異、堿性強弱差異、解性能差異、堿性強弱差異、極性差異或官能團的差異進行分離。而特定極性差異或官能團的差異進行分離。而特定分離則側重于生產(chǎn)實用，具有開發(fā)價值。分離則側重于生產(chǎn)實用，具有開發(fā)價值。生物堿的分離系統(tǒng)分離特定分離在基礎研究方面多用側重生產(chǎn)實用、具有應用開發(fā)價值總堿單體Alk的分離指酸堿性強弱指極性不同類別部位依據(jù)Alk的理化性質v分離依據(jù)：分離依據(jù)：

11、按生物堿的堿性、酚性有無及是否按生物堿的堿性、酚性有無及是否 水溶性初分成五類。水溶性初分成五類。注：弱堿性生物堿的鹽不穩(wěn)定；中強堿在注：弱堿性生物堿的鹽不穩(wěn)定；中強堿在pH910時可以游離時可以游離分離流程分離流程： 總生物堿總生物堿酸水溶解，濾過酸水溶液酸水溶液CHCl3萃取CHCl3層層酸水層酸水層 氯仿層（弱堿性生物堿）氯仿層（弱堿性生物堿） 12%NaOH萃取 堿水層堿水層 CHCl3層層 NH4Cl處理，CHCl3萃取 CHCl3層層 回收 回收溶劑 非酚性弱堿性生物堿非酚性弱堿性生物堿 酚性弱堿性生物堿酚性弱堿性生物堿 酸水液酸水液 （強，中強堿性生物堿）（強，中強堿性生物堿）

12、氨水調(diào)pH910，CHCl3萃取 CHCl3層層 堿水層堿水層12%NaOH萃取 酸化，雷氏銨鹽沉淀 沉淀沉淀 分解沉淀 水溶性生物堿水溶性生物堿 （強季銨堿）（強季銨堿） 堿水層堿水層 CHCl3層 NH4Cl處理CHCl3萃取 回收 非酚性中強堿非酚性中強堿性生物堿性生物堿 CHCl3液液 回收 酚性中強堿性生物堿酚性中強堿性生物堿 v 分離依據(jù)：分離依據(jù)： 利用生物堿的堿性差異分離；利用生物堿的堿性差異分離； 利用生物堿的極性（溶解性）差異分離；利用生物堿的極性（溶解性）差異分離； 利用特殊官能團的性質進行分離；利用特殊官能團的性質進行分離； 利用色譜法進行分離；利用色譜法進行分離； 方

13、法方法1 1、 混合生物堿混合生物堿溶于酸水中溶于酸水中逐步加堿逐步加堿(氨水等氨水等) 使使pH由低由低至高，每調(diào)一次至高，每調(diào)一次pH ，用有機，用有機溶劑萃取一次溶劑萃取一次.生物堿由弱至強依次被分離生物堿由弱至強依次被分離梯度萃取方法梯度萃取方法pH（1）利用生物堿的堿性差異分離）利用生物堿的堿性差異分離pH梯度萃取法梯度萃取法方法方法2 2、混合生物堿、混合生物堿溶于氯仿中溶于氯仿中逐步加酸性緩沖液逐步加酸性緩沖液(PH(PH由高至低由高至低) )生物堿依鹽的形式由強至弱被依次分離生物堿依鹽的形式由強至弱被依次分離梯度萃取方法梯度萃取方法pH（1）利用生物堿的堿性差異分離）利用生物堿

14、的堿性差異分離pH梯度萃取法梯度萃取法（2）利用生物堿的極性（溶解性）差異進行分離）利用生物堿的極性（溶解性）差異進行分離苦參堿和氧化苦參堿混合物苦參堿和氧化苦參堿混合物少量CHCl3溶解 CHCl3液液加入10倍量的乙醚 沉淀（氧化苦參堿） 母液母液（苦參堿）（苦參堿） NNO 分子結構的不同 極性的差異 對特殊溶劑的溶解性能不同而分離NNOO金雞納樹皮粉末Ca（OH)2濕潤 ，苯提取苯提液稀H2SO4中氨水堿化酸水液NaOH調(diào) pH6.5，溫熱放置析晶 ，過濾硫酸奎寧晶體母液堿化沉淀奎寧稀H2SO4沉淀加乙醚溶解不溶物重結晶金雞寧乙醚液稀HCl乙醚液酸液酒石酸鉀鈉酒石酸金雞寧丁堿化金雞寧丁

15、母液KI母液氫碘酸奎寧丁堿化奎寧?。?）利用特殊官能團進行分離）利用特殊官能團進行分離 含酚羥基的生物堿 含酚-OH的生物堿在堿性條件下成鹽溶于水，可與一般生物堿分離。如嗎啡與可待因的分離。 兩性生物堿的分離 兩性生物堿在堿性條件下成鹽溶于水，而一般生物堿在 此條件下游離難溶于水，過濾后可與一般生物堿分離。將堿水溶液調(diào)pH8-9，兩性生物堿沉淀析出。 含內(nèi)酯或內(nèi)酰胺結構的生物堿 可在堿性水溶液中加熱皂化開環(huán)生成難溶于水的羧酸鹽而與其它生物堿分離，在酸性條件下又環(huán)合成原生物堿而沉淀。如喜樹堿。v 嗎啡嗎啡 R=H v可待因可待因 R=CH3 ONOHROCH3 嗎啡和可待因混合物 CHCl3溶解

16、 氯仿溶液 12% NaOH 溶液萃取 堿水液 CHCl3液 弱酸酸化CHCl3萃取 回收溶劑 可待因 CHCl3液 嗎 啡回收溶劑 （4）利用色譜法進行分離）利用色譜法進行分離 吸附柱色譜：應用廣泛。吸附劑為硅膠、氧化鋁，洗脫劑為以親脂性溶劑為主的混合系統(tǒng)。如花椒根中6種生物堿的分離。分配柱色譜：適用于極性較大的生物堿或結構相近的生物堿的分離。如高三尖杉酯堿與三尖杉酯堿的分離。其他色譜法：干柱色譜、中壓或低壓柱色譜、制備薄層色譜、HPLC等。（4）利用色譜法進行分離）利用色譜法進行分離 吸附柱色譜：常用于分離游離生物堿。吸附劑為硅膠、氧化鋁，常用的是氧化鋁。氧化鋁因其弱堿性可保證具有一定堿性

17、的生物堿游離而易于洗脫。有時也用硅膠，但須注意因有弱酸性可使堿性較強的生物堿吸附較牢。以氧化鋁或硅膠作為吸附劑時常用苯、氯仿、乙醚等親脂性有機溶劑或以其為主的混合溶劑系統(tǒng)作洗脫劑。此時生物堿按極性大小由小到大的順序先后流出色譜柱。分配柱色譜：適用于極性較大的生物堿或結構相近的生物堿的分離。 如高三尖杉酯堿與三尖杉酯堿的分離。其他色譜法：干柱色譜、中壓或低壓柱色譜、制備薄層色譜、HPLC等。練習練習1 1： 某中藥乙醇提取液中含有某中藥乙醇提取液中含有A（酚性叔胺堿）、（酚性叔胺堿）、B（非酚性叔胺堿）、（非酚性叔胺堿）、C（季銨堿）、（季銨堿）、D（糖）等水溶性成分，試根據(jù)其工藝流程，判斷各類

18、（糖）等水溶性成分，試根據(jù)其工藝流程，判斷各類成分的位置成分的位置 .酸水液氨水調(diào) pH酸化，加雷氏銨鹽沉淀，過濾乙醇提取液回收乙醇乙醇提取物酸水溶解，過濾9 10氯仿萃取CHCl3層堿水層1 2%NaOH溶液萃取CHCl3層回收 CHCl3堿水層NH4Cl處理，氯仿萃取濾 液沉 淀（ ）分解 沉淀（ ）（ ）（ ）練習練習2 2：某中藥含：某中藥含A A（季銨堿）、（季銨堿）、B B（叔銨堿）、（叔銨堿）、C C（4 4羥基羥基7O7O葡萄糖葡萄糖黃酮苷）、黃酮苷）、D D（7 7，4 4二羥基黃酮）、二羥基黃酮）、E E（單糖）、（單糖）、F F（多糖）六類成分，試根據(jù)（多糖）六類成分，試

19、根據(jù)提取分離流程圖判斷以上各類成分可能的位置。提取分離流程圖判斷以上各類成分可能的位置。中藥粗粉甲醇反復提取藥渣甲醇液水提物浸 膏水提取濃 縮乙酸溶液冷溶5%酸水液不溶物氨水堿化，乙醚萃取水 層醚層NaOH調(diào) pH ,正丁醇萃取12堿水層醇層5% NaOH溶解堿水液加酸調(diào)中性，濃縮濃縮液 乙醚萃取醚層水層（ ）（ ）（ ）（ ）（ ）（ ）練習練習1答案：酸水液氨水調(diào) pH酸化，加雷氏銨鹽沉淀，過濾乙醇提取液回收乙醇乙醇提取物酸水溶解，過濾9 10氯仿萃取CHCl3層堿水層1 2%NaOH 溶液萃取CHCl3層回收 CHCl3堿水層NH4Cl處理，氯仿萃取濾 液沉 淀（ ）分解 沉淀（ ）（ ）（ ）BCDA37、37、中藥粗粉甲醇反復提取藥渣甲醇液水提物浸 膏水提取濃 縮乙酸溶液冷溶5%酸水液不溶