生物堿優(yōu)秀課件

Alkaloids生物堿

內(nèi)容提要：一、概述

（一）定義（二）分布概況（三）生理活性（四）存在形式二、分類方法三、理化性質(zhì)

（一）物理性質(zhì)（二）化學(xué)性質(zhì)四、提取與分離

（一）提取方法（二）分離方法

五、生物堿的檢識

（一）理化檢識

（二）色譜檢識

六、實例介紹

延胡索乙素

二、生物堿的分類

分類方法(如下5種）

1、按植物來源分類法

2、按生物堿的生源途徑分類法

3、按生物堿的溶解性進(jìn)行分類

4、按分子結(jié)構(gòu)中氮原子處的狀態(tài)進(jìn)行分類

5、按生物堿氮雜環(huán)基本母核分類

下一張三、生物堿的理化性質(zhì)I、物理性質(zhì)

1、性狀

2、旋光性

3、溶解性II、化學(xué)性質(zhì)

（一）堿性（二）沉淀反應(yīng)（三）顯色反應(yīng)四、生物堿的提取與分離

I、總生物堿的提取

（一）酸水提取法（二）醇類溶劑提取法

(三）親脂性溶劑提取法

II、生物堿的分離

六、生物堿的結(jié)構(gòu)測定（一）化學(xué)法（二）光譜法

1、紫外光譜

2、紅外光譜

3、核磁共振

4、質(zhì)譜（一）麻黃（二）黃連（三）延胡索（四）烏頭、附子七、實例介紹結(jié)束生物堿按照氮雜環(huán)的基本母核分類，可分為如下類型：（1）吡咯烷類生物堿（2）莨菪烷類生物堿（3）哌啶類生物堿（4）喹啉類生物堿（5）吖啶酮類生物堿（6）喹唑酮類生物堿（7）咪唑類生物堿下一張

a、簡單吡咯烷類吡咯類衍生物

b、吡咯里西啶類

a、哌啶和吡啶類哌啶類衍生物

b、喹喏里西啶類異喹啉類衍生物

（一）芐基異喹啉類（二）雙芐基異喹啉類（三）阿撲菲類和異阿撲菲類（四）原阿撲菲類（五）原小檗堿類（六）普托品類（七）嗎啡類

吲哚類生物堿

（一）色胺吲哚類（二）半萜吲哚類

甾體類生物堿

（一）孕甾烷類（二）環(huán)孕甾烷類（三）膽甾烷類

(四）異甾體類（一）堿性

1、呈堿性原因（酸堿質(zhì)子理論、Lewis電子理論）

2、共軛酸堿概念及堿性強弱表示法

3、堿性強弱與分子結(jié)構(gòu)關(guān)系

（1）氮原子的雜化方式與堿性關(guān)系（2）電效應(yīng)與堿性關(guān)系（3）空間效應(yīng)和堿性關(guān)系

（4）分子內(nèi)氫鍵和堿性關(guān)系1、性狀：

多為晶形，味苦，有焦灼感。顏色--多為無色，因分子中飽和度大。少數(shù)具有黃色。如小檗堿：呈色的生物堿一般為：（1）季銨堿；（2）分子中具有共軛雙鍵；2、旋光性：

多數(shù)具有旋光性，且多為左旋而具療效。下一張（3）生物堿鹽類：易溶于水，可溶于甲醇、乙醇，難溶于親脂性有機溶劑。因成鹽的酸不同而具有不同的溶解度，其規(guī)律是：

無機酸生物堿鹽水溶性

>

有機酸生物堿鹽

小分子有機酸生物堿鹽

>大分子有機酸生物堿鹽

含氧酸生物堿鹽

>鹵代酸生物堿鹽

HCl〉HBr〉HI

H2SO4、HNO3H3PO4（二）生物堿的沉淀反應(yīng)

生物堿酸水液+沉淀劑生物堿復(fù)合物

1、沉淀反應(yīng)的意義：

（1）生物堿成分預(yù)試（2）生產(chǎn)中檢查生物堿提取是否完全（3）用于生物堿的分離精制（4）生物堿的鑒定

下一張2、生物堿沉淀劑；可分為三類

I、碘化物復(fù)鹽

碘化鉍鉀碘-碘化鉀碘化汞鉀

II、重金屬鹽類

氯化金氯化鉑

III、大分子酸類

苦味酸硅鎢酸磷鉬酸雷氏銨鹽下一張氮原子的三種雜化方式與堿性強弱：

SP＜SP2

＜SP3電效應(yīng)和堿性關(guān)系---凡是能影響N原子上未共用電子對電子云密度分布的因素，稱電效應(yīng)。

1、誘導(dǎo)效應(yīng)電效應(yīng)

2、誘導(dǎo)---場效應(yīng)

3、共軛效應(yīng)誘導(dǎo)---場效應(yīng)---當(dāng)分子中不止一個N原子時，其中一個N原子質(zhì)子化，應(yīng)就形成了一個強的吸電子基團(tuán)，它對另一個N原子產(chǎn)生兩種降低堿度的效應(yīng)。即：誘導(dǎo)效應(yīng)和靜電效應(yīng)，稱為誘導(dǎo)---場效應(yīng)。

場效應(yīng)----通過空間直接傳遞，隨空間距離增長而減弱。例：吐根堿:N1N2pKa7.56pKa8.93

無葉豆堿：11.403.30

共軛效應(yīng)：---

——

在生物堿分子結(jié)構(gòu)中，如氮原子的孤電子對與有電子的基團(tuán)相連時，可形成P—共軛體系。

——

常見的P—共軛體系有三種類型；

1、苯胺型例1：苯胺環(huán)已烷

pKa4.5810.642、酰胺型例2：吳朱萸堿毒扁豆堿

3、烯胺型

下一張——在共軛效應(yīng)中，氮原子的孤電子對的軸必須與共軛雙鍵的P電子軸處在同一平面，若不在同平面，則共軛效應(yīng)減弱，堿性發(fā)生變化。例3N，N-二甲基苯胺；鄰甲基N，N-二甲基苯胺——

共軛效應(yīng)的特點

---不隨碳鏈的增長而減弱。

上一張空間效應(yīng)；---

例1；苯胺N，N--二甲基苯胺

pKa4.58pKa4.39

例2：2，6-二甲基2-甲基-6-叔丁基

N，N-二甲基苯胺N，N-二甲基苯胺

pKa4.81pKa2.93

例3：茛菪堿東茛菪堿

pKa9.65pKa7.50分子內(nèi)氫鍵與堿性的關(guān)系---當(dāng)生物堿氮原子孤電子對接受質(zhì)子生成共軛酸時,如在其附近存在基團(tuán),

并處在有利和生物堿共軛酸分子中的質(zhì)子形成氫健締合,

增加了共軛酸的穩(wěn)定性,堿性增強。

例1例2蛋白質(zhì)、多肽、鞣質(zhì)酸水萃取酸水萃取生物堿分布概況：

主要分布在植物界低等植物...較少高等植物...多

(1)雙子葉植物----多如防已科、茄科、罌粟科、夾桃科、毛莨科、豆科、茜草科等。

(2)單子葉植物-----較少如百合科、石蒜科、蘭科等生物堿存在部位：

不同植物均可存在于各個部位，在同一植物往往只集中于某一器官。如：黃連------根長春花------花麻黃------莖罌粟------果實黃柏------樹皮巔茄-------葉生物堿的存在形式：

（1）游離狀態(tài)-----弱堿性生物堿（2）與酸結(jié)合成鹽-----強堿性生物堿（3）成酯或苷的形式下一張下一張下一張下一張下一張下一張下一張下一張下一張下一張下一張下一張下一張下一張下一張氮雜縮醛結(jié)構(gòu)pKa12.9異葉烏頭堿型R`=H烏頭堿型阿替生型維替堿型下一張L--麻黃堿（1R，2S）D--麻黃堿（1S，2S）麻黃堿偽麻黃堿苯胺pKa4.58N，N-二甲基苯胺

pKa4.39pKa4.85pKa2.93苯胺環(huán)已胺酰胺堿性--近中性--實例強堿工藝流程小檗堿的三種互變體基本母核雜化方式與堿性的關(guān)系SP2雜化SP3雜化pKa5.251.76整個分子近中性從上式可知；Kb值大或pKb值小，堿性強；反之堿性弱。下一張表示堿性強弱的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)：----pKa值從上式可知，pKa值大，Ka值小，堿性強；反之堿性弱。堿的共軛酸（共軛酸的解離常數(shù)）

生物堿的生理活性：

1、鎮(zhèn)痛作用----嗎啡、延胡索乙素

2、抗消炎菌作用-----黃連素

3、抗腫瘤作用----喜樹堿、美登木堿

4、止咳作用----可待因根據(jù)生物堿的溶解性，可分為兩類

1、親脂性生物堿

2、水溶性生物堿

水溶性生物堿的結(jié)構(gòu)特征：（1）季銨型生物（2）具有半極性NO配位鍵生物堿；如苦參堿（3）小分子生物堿；如麻黃堿、菸堿實例一麻黃（一）性味功能

性--熱，味----辛、苦

具有發(fā)汗、平喘、利尿作用（二）臨床應(yīng)用：

主治風(fēng)寒感冒、發(fā)熱無汗、咳喘水腫等（三）藥理作用及有效成分

1、麻黃堿（又稱左旋麻黃堿、l-麻黃堿）：

——具有收縮血管，興奮中樞作用。舒張支氣管平滑肌、增強汗腺分泌和類似腎上腺素作用。

2、偽麻黃堿（右旋麻黃堿，d-偽麻黃堿）

——

藥理作用與麻黃堿相同，但較弱。（四）結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

1、結(jié)構(gòu)類型----屬有機胺類生物堿

2、理化性質(zhì)下一張（五）麻黃堿和偽麻黃堿的提取分離

1、提取方法（1）溶劑法-----水、酸水（2）水蒸汽蒸餾法

2、麻黃堿和偽麻黃堿的分離（1）分離的依據(jù)

a、利用兩者生物堿鹽的溶解度不同進(jìn)行分離麻黃堿--草酸鹽——

難溶于水偽麻黃堿--草酸鹽——易溶于水

b、利用兩者生物堿的堿性強弱不同進(jìn)行分離

————

離子交換樹脂法（2）工藝流程

下一張麻黃堿與偽麻黃堿的理化性質(zhì)：

1、不具生物堿的一般通性

2、麻黃堿與偽麻黃堿的特性；（1）具有揮發(fā)性，能隨水蒸汽蒸餾（2）不與多數(shù)生物堿沉淀試劑產(chǎn)生沉淀反應(yīng)（3）其游離堿可溶于水，也可溶于有機溶劑

（4）特有的顯色反應(yīng)：

a、茚三酮顯色反應(yīng)

b、硫酸酮--氫氧化鈉顯色反應(yīng)

c、二硫化碳--硫酸酮沉淀反應(yīng)實例四川烏、附子一、性味功能性---熱、味---辛，苦具有祛風(fēng)除濕、溫經(jīng)止痛、回陽救逆之功效。二、臨床應(yīng)用

---用于治療關(guān)節(jié)疼痛、虛脫、風(fēng)濕、神經(jīng)痛三、藥理作用川烏---鎮(zhèn)痛、麻醉、消炎、降壓作用附子---升壓、強心、擴張冠狀動脈作用四、主要活性成分烏頭堿美沙烏頭堿通稱烏頭生物堿次烏頭堿

dl-去甲烏藥堿---具強心作用甲基多巴胺鹽酸鹽---具升壓作用下一張五、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)（一）結(jié)構(gòu)類型（二）理化性質(zhì)

1、具有生物堿的一般通性

2、烏頭生物堿的特性（1）可水解性（2）異羥肟酸鐵反應(yīng)（酯型生物堿的特殊反應(yīng)）（3）烏頭生物堿的鹽酸可溶于氯仿六、烏頭生物堿毒性與結(jié)構(gòu)的關(guān)系及其炮制的意義

——分子中的酯鍵是產(chǎn)生毒性的關(guān)鍵水解

雙酯或單酯烏頭生物堿

氨基醇類生物堿（功效不變）（劇毒）（無毒）下一張七、川烏、附子生物堿的提取分離（一）提取方法及原理（二）工藝流程八、烏頭生物堿的檢識（一）理化檢識

1、生物堿沉淀反應(yīng)

2、異羥肟酸鐵顯色反應(yīng)（二）薄層檢識

薄層條件：吸附劑---堿性氧化鋁展開劑---正已烷：醋酸乙酯（1：1）顯色劑---改良碘化鉍鉀試劑實例三、延胡索（元胡）一、性味功能：

性寒，味苦具有活血化瘀、利氣止痛之功效二、臨床應(yīng)用

---用于治療內(nèi)臟銳痛及冠心病三、藥理作用及有效成分

1、鎮(zhèn)痛作用---延胡索乙素（dl-四氫巴馬?。?/p>

2、擴張冠狀動脈作用---去氫紫堇堿四、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

1、結(jié)構(gòu)類型---異喹啉類生物堿

2、理化性質(zhì)（1）具有生物堿的通性（2）延胡索乙素的特性：

a、易氧化性

b、特有的顯色反應(yīng)下一張五、延胡索乙素的生產(chǎn)方法

1、人工化學(xué)合成法

2、從植物原料中提?。?）元胡——dl-四氫巴馬?。ê渴f分之三）（2）黃藤——巴馬丁——dl-四氫巴馬丁（3）華千金藤——l-四氫巴馬?。ㄉ綖觚敚B通定）操作步驟實例二、黃連

一、性味功能

性寒，味苦具有清熱解毒之功效

二、臨床應(yīng)用

---抗菌消炎

三、藥理作用及有效成分

抗菌作用——小檗堿

四、分布概況：

小檗科---小檗屬、十大功勞毛莨科---黃連防已科---古山龍屬蕓香科---黃柏下一張（1）具有生物堿的一般性質(zhì)（2）小檗堿的特性：

a、小檗堿與酸結(jié)合脫去一分子水成鹽，其鹽酸鹽的水溶性小。游離小檗堿水溶性〉小檗堿鹽酸鹽（1：20）（1：500）

b、小檗堿水溶液+過量NaOH——〉沉淀

c、特有的檢識反應(yīng)

I、與丙酮的加成反應(yīng)

漂白粉

II、小檗堿酸不液————〉櫻紅色

或通氯氣五、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

1、結(jié)構(gòu)類型

---異喹啉生物堿（季銨型——水溶性）

2、理化性質(zhì)下一張六、小檗堿的提取和分離

1、自黃柏中提取鹽酸小檗堿

2、從三顆針中提取小檗堿和小檗胺（一）酸水提取法（適用于親脂性、水溶性生物堿提?。?/p>

1、原理：---利用生物堿與酸成鹽易溶于水的性質(zhì)，采用酸水提取。

2、常用的酸：HCl、H2SO4、HOAc

濃度：0.1--1%3、工藝流程

4、酸水提取法優(yōu)缺點：

優(yōu)點---（1）溶劑價廉，易得（2）操作簡便，安全無毒

缺點---（1）提取液體積大，濃縮耗能（2）容易發(fā)霉變質(zhì)（3）水溶性雜質(zhì)多，過濾困難（二）醇類溶劑提取法（適用于親脂性、水溶性生物堿提取）

1、常用的醇類----甲醇、乙醇

2、提取方法（1）滲漉法（2）回流提取法（3）連續(xù)回流提取法（4）浸漬法

3、工藝流程（三）親脂性有機溶劑提取法（只適用于親脂性生物堿提?。?/p>

1、常用的溶劑

---苯、氯仿、二氯甲烷

2、工藝流程

常見的吸電子基團(tuán)：-----雙鍵、苯基、羥基、酯基、醚基、羰基一、提取提取分離工藝流程見p224

黃藤粗粉100克置1000ml燒杯中，加入600ml0.5%硫酸冷浸24小時,過濾。藥渣再加入400ml0.5%硫酸冷浸24小時,過濾,合并兩次濾液。（約800ml）二、堿化、鹽析

按提取液總量的10%加入精制食鹽，攪拌使溶解后用40%氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH至9，此時溶液變?yōu)榇u紅色，放置析晶，抽濾，得巴馬丁粗品。三、精制

將巴馬丁粗品置100ml園底燒瓶中，加入95%乙醇40毫升，回流30分鐘，趁熱抽濾。殘渣再加20ml95%乙醇，回流20分鐘，抽濾，合并濾液，在此溶液中滴加6mol/L鹽酸至pH2--3，放置析晶，抽濾，即得精制氯化巴馬丁。下一張四、氫化

取氯化巴馬丁精制品1