生物堿新課件

第七章概述生物堿分類與結(jié)構(gòu)類型生物堿的一般理化性質(zhì)和檢識生物堿的提取分離方法與技術(shù)掌握生物堿的定義和存在形式。掌握生物堿的主要結(jié)構(gòu)類型。掌握生物堿的形態(tài)、顏色、旋光性。掌握生物堿常用的沉淀反應(yīng)和顯色反應(yīng)及其在鑒定當(dāng)中的應(yīng)用。掌握生物堿的堿性，堿性強(qiáng)弱與生物堿分子結(jié)構(gòu)的關(guān)系及其在提取分離中的應(yīng)用。1.定義生物堿是人類類研究得最早的具有生物活性的一類天然化合物。它是植物中結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，多具顯著生理活性的含氮有機(jī)物(蛋白質(zhì)、肽、氨基酸等除外)，因最初來自植物，又稱為植物堿。多數(shù)由C、H、O、N四種元素組成，少數(shù)不含O原子；多數(shù)具有復(fù)雜的含氮雜環(huán)結(jié)構(gòu)，有堿性。指天然產(chǎn)的一類含氮的有機(jī)化合物；多數(shù)具有堿性且能和酸結(jié)合生成鹽；大部分為雜環(huán)化合物且氮原子在雜環(huán)內(nèi)；多數(shù)有較強(qiáng)的生理活性。第一節(jié)概述目前生物堿一詞最恰當(dāng)?shù)慕忉屖巧飰A屬一類存在于生物體的含氮有機(jī)化合物(氨基酸、蛋白質(zhì)、肽類及核酸、含硝基和亞硝基的化合物如馬兜酸等除外），應(yīng)該包括以下幾類：

1從海洋生物、微生物及昆蟲代謝產(chǎn)物中發(fā)現(xiàn)的含氮化合物。

2氮原子在環(huán)狀結(jié)構(gòu)內(nèi)，呈堿性，一般具有強(qiáng)烈生物活性的化合物。

3氮原子不在環(huán)內(nèi)，但呈弱堿、有活性的化合物，如麻黃堿。

4雖含氮雜環(huán)但幾乎不顯堿性的化合物，如蓖麻堿。

5氮原子既不在環(huán)狀結(jié)構(gòu)內(nèi)，也不是弱堿，但生物活性很好的化合物，如秋水仙堿。秋水仙堿

R=OMe

（氮原子不在環(huán)內(nèi)，不顯堿性，845元/20mg）

2.基本特征生物堿廣泛分布于植物界約100余科植物中粗榧科、毛茛科、小檗科、防己科、罌粟科、豆科、馬錢科、夾竹桃科、茄科、菊科、百合科和石蒜科等植物多含有大量的生物堿。以鹽類為主要形式存在生物堿在植物體內(nèi)常與有機(jī)酸(草酸、枸櫞酸、鞣酸)結(jié)合成鹽類狀態(tài)存在，有的與糖結(jié)合成苷。在生物體內(nèi)，除以酰胺形式存在的生物堿外，僅少數(shù)堿性極弱的生物堿以游離狀態(tài)存在，如秋水仙堿(colchicine)、咖啡堿(caffeine)和那可丁(narcotine)。3.發(fā)展歷史在我國古代17世紀(jì)初《白猿經(jīng)》即記述了從烏頭中提煉出砂糖樣毒物作箭毒用，現(xiàn)代觀點(diǎn)認(rèn)為可能是烏頭堿結(jié)晶。1805年，德國人Sertuner從鴉片中第一次分離出一種具催眠效果的鹽基性物質(zhì)，命名為Morphia（嗎啡)，因具堿性曾稱之為生物堿。1810年西班牙醫(yī)生Gomez和Duncan從金雞鈉樹皮的酒精溶出物中，以堿沉淀出一種結(jié)晶，以后證明主要是奎寧和辛可寧的混合物。1819年W．Weissner把類似植物中的堿性化合物統(tǒng)稱為生物堿。迄今已從自然界分出萬余種以上的生物堿。MorphineisisolatedfromopiumwhichisthetarsecretedbytheunripeseedpodsofPapaversomniferumL.MoreExamples:cocaine

a3°amineFraenkel(1959):Secondaryplantcompoundshaveafunction:theyserveasadefenseagainstphytophagous食葉類insects.秋水仙堿煙堿

煙堿又名尼古丁，屬吡啶衍生物類生物堿。

煙堿有劇毒，少量對中樞神經(jīng)有興奮作用，能升高血壓，大量則抑制中樞神經(jīng)系統(tǒng)，使心臟麻痹以至死亡。幾毫克的煙堿就能引起頭痛、嘔吐、意識模糊等中毒癥狀，吸煙過多的人逐漸會引起慢性中毒。

莨菪堿和阿托品莨菪堿和阿托品屬莨菪烷衍生物類生物堿。莨菪堿是由莨菪酸和莨菪醇縮合形成的酯，莨菪醇是由四氫吡咯環(huán)和六氫吡啶環(huán)稠合而成的雙環(huán)構(gòu)造。

嗎啡和可待因嗎啡對中樞神經(jīng)有麻醉作用，有極快的鎮(zhèn)痛效力，但易成癮，不宜常用。

可待因是嗎啡的甲基醚（甲基取代嗎啡分子中酚羥基的氫原子）?？纱蚺c嗎啡有相似的生理作用，可用以鎮(zhèn)痛，但可待因主要用作鎮(zhèn)咳劑。嗎啡可待因

麻黃堿

麻黃堿是含于中藥麻黃中的一種主要生物堿，又叫麻黃素。一般常用的麻黃堿系指左旋麻黃堿，它與右旋的偽麻黃堿互為旋光異構(gòu)體。它們在苯環(huán)的側(cè)鏈上都有兩個手性碳原子，應(yīng)有四個旋光異構(gòu)體，但在中藥麻黃植物中只存在（-）-麻黃堿和（+）-偽麻黃堿兩種，并且二者是非對映異構(gòu)體。（-）-麻黃堿具有興奮中樞神經(jīng)、升高血壓、擴(kuò)大支氣管、收縮鼻粘膜及止咳作用，也有散瞳作用，臨床上常用鹽酸麻黃堿（即鹽酸麻黃素）治療氣喘等癥。長春新堿

長春新堿又名醛基長春堿，存在于夾竹桃科植物長春花中，屬于雙聚吲哚類生物堿。長春新堿對白血病、癌癥均有效，且毒性較低。長春新堿(1)在系統(tǒng)發(fā)育較低級的類群中分布較少或無。如苔蘚類植物中僅發(fā)現(xiàn)少數(shù)簡單的吲哚類生物堿。(2)集中地分布在系統(tǒng)發(fā)育較高級的植物類群(裸子植物、尤其是被子植物)中。在雙子葉植物的100多科中均有分布，更集中地分布于防已科、毛莨科、豆科、罌粟科、茄科、夾竹桃科、馬錢科等。如在夾竹桃科發(fā)現(xiàn)了1000種以上的生物堿存在生物堿在單子葉植物分布少，如百合科、石蒜科、蘭科等。裸子植物中更少，如紅豆杉屬、三尖杉科三尖杉屬植物所含生物堿分子量頗大、結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜。4.分布與功能（３）生物堿極少與萜類、揮發(fā)油共存于同一植物類群。（４）結(jié)構(gòu)越特殊的生物堿，其分布的植物類群愈窄。如二萜生物堿主要分布于毛莨科烏頭屬和翠雀屬植物中，這在植物化學(xué)分類上是十分重要的。5.存在形式根據(jù)生物堿分子的成鍵特征和組成元素特征可將其在植物體內(nèi)的存在形式分為6類1.與有機(jī)酸或個別無機(jī)酸成鹽形式存在。如與草酸、檸檬酸、硫酸、鹽酸、硝酸等成鹽。2.游離堿形式存在。

少數(shù)堿性弱的生物堿一般以游離態(tài)存在，如一般叔氨堿、酚性堿、季氨堿、氮氧化合物。3.酰胺類，如喜樹堿。4.N－氧化物類此類已發(fā)現(xiàn)有120個以上的生物堿。這類生物堿對熱不穩(wěn)定，易失去氧而轉(zhuǎn)為叔胺堿，同時不溶于乙醚，在研究中易被忽略。在顛茄屬植物中，其氮氧化物與叔胺堿含量比值在5～40％之間。

5．以苷形式存在，分為氮苷和氧苷。

其中有些糖分子還再與一些有機(jī)酸，如肉桂酸及其衍生物等以酯鍵構(gòu)成較大的分子。如甜菜花青堿類生物堿普遍以苷的酯類形式存在。6．也有與其他雜原子如S/Cl/Br等結(jié)合存在的生物堿。

如美登素類生物堿中含有Cl原子。一、來源于鳥氨酸的生物堿1.吡咯類生物堿：這類生物堿結(jié)構(gòu)簡單，數(shù)目較少，生理活性不太顯著，如紅古豆堿。吡咯類四氫吡咯類，又稱吡咯烷類紅古豆堿2.吡咯里西啶類（雙稠吡咯烷類）：2個吡咯烷共用一個N原子。此類生物堿已分離出200多種。倒千里光裂堿3.托品烷類生物堿（莨菪烷類p321）吡咯烷與哌啶（六氫吡啶）稠合。這類生物堿大多數(shù)是由莨菪烷衍生的氨基醇和不同的有機(jī)酸縮合成酯類的生物堿，可分為2類，顛茄生物堿和古柯生物堿類。顛茄生物堿類是莨菪醇（C3豎鍵羥基）和有機(jī)酸縮合的一元酯類生物堿，如莨菪堿；古柯生物堿則是由偽莨菪醇（C3橫鍵羥基）和有機(jī)酸形成的酯，大多數(shù)是二元酯類。莨菪烷類哌啶（六氫吡啶）ACase:AtropabelladonnaManyofthesepsychoactivealkaloids二、來源于賴氨酸的生物堿1.哌啶類生物堿：這類生物堿結(jié)構(gòu)簡單，分布廣泛。哌啶檳榔堿2.吡啶類生物堿：這類生物堿在植物中分布極少，多見于真菌和海洋生物中。吡啶煙堿3.喹諾里西啶類生物堿（雙稠哌啶類）：

這類生物堿是兩個哌啶公用一個N原子的稠環(huán)雜合物。數(shù)目不多，目前發(fā)現(xiàn)此類生物堿有150多種。喹諾里西啶羽扇豆堿苦參堿4.吲哚里西啶類生物堿

這類生物堿是一個吡咯啶和哌啶公用一個N原子的稠環(huán)雜合物。代表物有一葉秋堿，具有對中樞神經(jīng)興奮的作用。吲哚里西啶一葉秋堿三、來源于鄰氨基苯甲酸的生物堿1.喹啉類生物堿喹啉類生物堿喜樹堿2.喹唑酮類生物堿：數(shù)目較少。喹唑酮類常山堿乙3.吖啶酮類生物堿：主要分布在蕓香科植物中,生物活性不太顯著。吖啶酮山油柑堿1.苯丙胺類生物堿四、來源于苯丙氨酸和酪氨酸的生物堿2.秋水仙堿3.異喹啉類生物堿（以異喹啉或四氫異喹啉為母核）

①簡單異喹啉型四氫異喹啉薩蘇里丁異喹啉②芐基異喹啉型在異喹啉或四氫異喹啉的1位接有芐基罌粟堿③雙芐基異喹啉型2分子芐基異喹啉通過醚鍵結(jié)合而成。漢防己堿雙芐基異喹啉類錫生藤堿甲三葉木防己堿結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：二分子芐基異喹啉通過1~3個醚鍵相連接。④原小檗堿型：可視為2分子異喹啉稠合而成。延胡索乙素小檗堿（黃連素）原小檗堿型小檗堿型⑤嗎啡烷型青藤堿R嗎啡烷（2）部分飽和菲核（1）乙胺橋結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：青藤堿嗎啡R=H,可待因R=CH3四、來源于色氨酸的生物堿1.簡單吲哚型九里考林堿靛青苷（蓼藍(lán)）

2.色胺吲哚型：色胺

吳茱萸堿

結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：（1）色胺片段（2）含兩個N原子環(huán)外乙胺側(cè)鏈毒扁豆堿3.半萜吲哚型：

麥角新堿（麥角）4.單萜吲哚型：

利血平結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：色胺接1個單萜。單萜吲哚類士的寧白堅(jiān)木堿依波加明

5.二聚吲哚型：

結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：兩分子單萜吲哚生物堿聚合而成長春堿五、嘌呤及黃嘌呤衍生物黃嘌啉

嘌啉

香菇嘌啉咖啡因六、萜生物堿類包括單萜生物堿、倍半萜生物堿、環(huán)烯醚萜生物堿、二萜生物堿和三萜生物堿五類。生源上為多源途徑，既有色氨酸途徑的，又有復(fù)合途徑產(chǎn)生的；Ｎ原子處在萜的環(huán)狀結(jié)構(gòu)中或在萜結(jié)構(gòu)的側(cè)鏈上。單萜生物堿如獼猴桃堿和肉蓯蓉堿，倍半萜生物堿如石斛堿，環(huán)烯萜生物堿的龍膽堿秦艽堿甲單萜類生物堿石斛堿倍半萜類生物堿二萜生物堿數(shù)量最多，毛莨科烏頭屬和翠雀花屬植物中的生物堿都是二萜生物堿。如川烏中的烏頭堿，其性極毒，有效量常常就是毒性劑量，包括衍生物在內(nèi)已有1200多個。口服2mg即死亡，因此川烏須經(jīng)炮灸后方可用于臨床。三萜生物堿,如環(huán)小葉黃楊堿ＡDiterpenoidalkaloids七、甾體生物堿從骨架看為甾體母核，但含有Ｎ原子多以酯形式存在，有乙酸乙酯、丁酸酯，當(dāng)歸酸酯等約有200余種，主要分布于黃楊科、夾竹桃科茄科、百合科植物中，在后兩科中多以生物堿甙形式存在。根據(jù)其甾核骨架甾類生物堿可分為甾烷和異甾烷兩類，Ｎ原子多數(shù)不在甾環(huán)中，如茄堿和貝母堿Steroidalalkaloids龍葵次堿茄屬植物茄次堿

Steroidalalkaloids藜蘆胺生克化合物藜蘆(屬植物)浙貝甲素verticine八、環(huán)肽生物堿類1964年首次定名為肽類生物堿結(jié)構(gòu)特點(diǎn)為含兩個以上的酰胺基，并且屬于大環(huán)結(jié)構(gòu)。已從鼠李科、梧桐科、茜草科、衛(wèi)茅科等幾十種植物中發(fā)現(xiàn)分離出。常以多達(dá)20余種同類化合物混存于同一植物中。如從歐鼠李中分得的歐鼠李堿。常見氮雜環(huán)類生物堿基本母核類型：吡咯

四氫吡咯

吡咯里西啶

吲哚里西啶

吲哚蒎啶

吡啶

莨菪烷

喹喏里西啶

嘌呤類

喹啉

異喹啉

嗎啡烷類

芐基異喹啉

原小檗堿型

小檗堿型

第三節(jié)生物堿的理化性質(zhì)一、性狀

形態(tài)：多呈結(jié)晶態(tài)；少數(shù)呈液態(tài)：小分子無氧或氧呈酯鍵-----煙堿、檳榔堿 個別有揮發(fā)性（小分子固體）------麻黃堿極少數(shù)升華性-----------------咖啡因味道：多苦。如鹽酸小檗堿(黃連中)、奎寧堿，后者最苦，即便在1×10-5mol／L濃度也具顯著苦味。極少甜味----------甜菜堿顏色：多無色或白色，少數(shù)呈色—小檗堿二、旋光性

多有旋光（不對稱碳原子或不對稱中心）多呈左旋性。生物活性與旋光活性密切相關(guān)，常左旋活性大于右旋。

三、顏色

多為無色。少數(shù)生物堿具有不飽和共軛體系，常在可見光或紫外光下呈顯顏色。與共軛系統(tǒng)有關(guān)，共軛系統(tǒng)越長，顏色越深；向共軛系統(tǒng)供電，顏色加深。如小檗堿類生物堿呈黃色、鮮黃色；小檗紅堿為紅色結(jié)晶，其鹽呈黃色或橙色；喜樹堿呈淺黃色針晶；甜菜花色甙堿呈紅色—紫色結(jié)晶。少數(shù)生物堿本身無色，成鹽后則為有色結(jié)晶。四、堿性

71S2 2S22P3

堿性的來源

N： H+ (因分子中氮原子上的孤電子對能接受質(zhì)子而顯堿性。)堿性強(qiáng)弱的表示方法

pka pKa=-lgKa，

pKa越大，堿性越強(qiáng)。

影響堿性強(qiáng)弱的因素：

1．氮原子的雜化方式：

SP3 > SP2 > SP四氫異喹啉異喹啉（SP2

）

氰類（SP中性）電效應(yīng)2、誘導(dǎo)效應(yīng)：

供電誘導(dǎo)效應(yīng)（烷基）：可使氮原子周圍電子云密度增加，堿性增強(qiáng)。

吸電誘導(dǎo)效應(yīng)（含氧基團(tuán)，雙鍵，苯環(huán)）：電子云密度降低，堿性減弱。

麻黃堿（pKa9.58）（甲基供電誘導(dǎo)效應(yīng)）

去甲基麻黃堿（pKa9.00）（羥基的吸電誘導(dǎo)效應(yīng)）

苯異丙胺（pKa9.80）（無羥基的吸電作用）

3．共軛效應(yīng)：

苯胺型：

P—π共軛，氮原子周圍電子云密度下降，堿性降低。酰胺型：

P—π共軛，氮原子周圍電子云密度下降，堿性降低。胍基型： 供電基和氮原子上未共享電子對共軛，堿性增強(qiáng)（共軛酸的高度共振穩(wěn)定性,使共軛酸穩(wěn)定，Ka小，則pKa大，堿性強(qiáng)）。

環(huán)己胺（pKa10.64）

苯胺（pKa4.58）

胍（pKa13.6）

秋水仙堿（酰胺共軛pKa1.84）

胡椒堿（酰胺共軛pKa1.42）

4.空間效應(yīng)：阻礙質(zhì)子靠近氮原子，使堿性降低（莨菪堿和東莨菪堿）。

莨菪堿（pka9.65）

東莨菪堿（環(huán)氧位阻pka6.20）

5、氫鍵效應(yīng)：氮原子周圍的羥基所處的位置有利于生物堿共軛酸分子內(nèi)氫鍵形成時，則共軛酸穩(wěn)定,堿性增強(qiáng)。

麻黃堿共軛酸（穩(wěn)定性差）

pKa9.58（堿性弱）

偽麻黃堿共軛酸（穩(wěn)定）

pKa9.74（堿性強(qiáng)）

常見生物堿堿性規(guī)律：

季銨堿>烷胺類（仲胺，叔胺）>芳胺類（芳雜環(huán)）>酰胺類五、生物堿沉淀反應(yīng)

生物堿的酸水溶液+生物堿沉淀試劑

沉淀應(yīng)用注意：1．在酸性環(huán)境中進(jìn)行（因?yàn)樵谒嵝詶l件下，生物堿呈鹽狀態(tài)存在，若在堿性條件下，試劑本身產(chǎn)生沉淀。2．檢識時，至少用三種以上試劑同時進(jìn)行。

碘化鉍鉀試劑：桔紅色沉淀碘化汞鉀：類白色沉淀碘—碘化鉀：紅棕色沉淀磷鉬酸試劑：白色或黃褐色沉淀硅鎢酸試劑：淡黃或灰白色沉淀苦味酸試劑：黃色結(jié)晶硫氰酸鉻鉀（雷氏銨鹽）：紅色沉淀或結(jié)晶應(yīng)用：

用于中藥中生物堿的預(yù)試（注意假陽性，假陰性）。作為生物堿分離提取過程中的追蹤指標(biāo)。用于分離純化生物堿（季銨堿的雷氏銨鹽沉淀法）。用于生物堿的鑒定和含量測定（晶型，熔點(diǎn)）。作為生物堿薄層層析和紙層析的顯色劑（碘化鉍鉀）。生物堿的提取與分離提取方法

分離方法醇類溶劑提取法

利用生物堿堿性的差異分離利用生物堿及其鹽的溶解度不同分離利用生物堿的特殊官能團(tuán)分離酸水提取法

親脂性有機(jī)溶劑提取法

利用色譜法分離第四節(jié)提取與分離般來說，天然藥物化學(xué)成分在常溫下多半是固體物質(zhì)，常具有結(jié)晶的通性，因此，可根據(jù)溶解度得不同，用結(jié)晶法來達(dá)到分離、純化、精制的目的。結(jié)晶法是實(shí)驗(yàn)室常用的成分純化方法。但并不能利用結(jié)晶法直接進(jìn)行提取液的分離和純化，因?yàn)檫^多的雜質(zhì)會干擾結(jié)晶的形成，甚至有時少量的雜質(zhì)也會阻礙結(jié)晶的析出，因此，結(jié)晶前應(yīng)盡可能地除去雜質(zhì)。脂溶性生物堿的提取——親脂性有機(jī)溶劑提取法

1.原理是將中藥中的生物堿有機(jī)酸鹽轉(zhuǎn)變成水溶性較大的無機(jī)酸或小分子有機(jī)酸鹽，將其提取出來。

2.常用的稀酸水0.1%～1%鹽酸、硫酸、醋酸和草酸等。

3.采用浸漬法和滲漉法。不得使用加熱提取法。

4.提取效率高，操作簡便；提取液體積大，濃縮困難，水溶性雜質(zhì)多。脂溶性生物堿的提取——酸水提取法

脂溶性生物堿的提取——醇類溶劑提取法

1.原理利用游離堿及其鹽均溶于乙醇的性質(zhì)，將其提取出來。

2.可采用浸漬法和滲漉法，亦可采用回流法。

3.可將不同類型的生物堿提出，但提出的親脂性雜質(zhì)較多。

1.原理游離堿大多溶于親脂性有機(jī)溶劑的性質(zhì)，故采用氯仿、乙醚和苯等將其提取出來。

2.可采用浸漬法、回流法和連續(xù)回流法。

3.一般應(yīng)先將用少量堿水（石灰乳、稀氨水等）濕潤藥粉，使其中生物堿鹽轉(zhuǎn)變成游離堿后，再用氯仿等提取。

4.該法選擇性高，主要提取親脂性生物堿，提出的雜質(zhì)較少。但成本高、安全性差，故只用于實(shí)驗(yàn)室。1.溶解度差異2.pH梯度萃取3.色譜法分離方法生物堿的分離系統(tǒng)分離特定分離多用于基礎(chǔ)研究側(cè)重于生產(chǎn)實(shí)用總堿單體Alk的分離類別指酸堿性強(qiáng)弱部位指極性不同依據(jù)Alk的理化性質(zhì)1.利用生物堿及其鹽類的溶解度不同進(jìn)行分離

2.

利用生物堿堿性強(qiáng)弱不同PH梯度分離法①混合物溶于稀酸水，逐漸調(diào)堿性，分別用CHCl3萃取pH由低到高，生物堿堿性由弱到強(qiáng)總生物堿酸水液(pH3.0），加以氨水液調(diào)節(jié)pH，pH每增0.5，即用CHCl3萃取幾次，直至pH9，依次獲得弱、中、強(qiáng)堿性生物堿。②混合物溶于CHCl3中，用緩沖液依次萃取pH由高到低，生物堿堿性由強(qiáng)到弱總生物堿氯仿液(或其它有機(jī)溶劑)：從pH9遞減0.5用緩沖溶液依次萃取，直至pH3。依次可提出強(qiáng)、中、弱堿性生物堿。3.利用生物堿的特殊功能團(tuán)含羧基生物堿可用NaHCO3溶液萃取酚性與非酚性生物堿的分離可用NaOH溶液分離等。將混合物溶于氯仿中，用5%氫氧化鈉萃取,酚性堿即轉(zhuǎn)入堿水溶液中。將堿水萃取液調(diào)至偏酸性，使酚羥基游離，用氨水等弱堿堿化，再用氯仿萃取出酚性生物堿。3.色譜法該法廣泛地用于生物堿的分離，多數(shù)采用硅膠吸附柱層析和氧化鋁柱層析，利用前述有機(jī)溶劑梯度洗脫，TLC法檢測分離效果。常需反復(fù)柱層析才能獲得單體生物堿。如利用該法從蘿芙木中分得30多個生物堿。乙醚，CHCl3，苯等溶劑常使用；常用混合溶劑系統(tǒng)梯度洗脫。大孔樹脂Sephdex-LH20交聯(lián)葡聚糖,作為分子篩用。各種加壓柱：低壓柱、中壓柱、制備性HPLC等；化合物：極性大、吸附牢、Rf小。官能團(tuán)極性：羧基〉羥基〉醛基〉羰基〉酰酯基〉醚氧基〉雙鍵極性官能團(tuán)/碳原子個數(shù)比例，碳越少，極性大堿性大小和極性無相應(yīng)的關(guān)系

展開劑：極性越大，展開能力越強(qiáng)（溶解前提下）2掌握麻黃中生物堿類化合物的提取、分離及鑒定技術(shù)。熟悉麻黃中生物堿類化合物的結(jié)構(gòu)及性質(zhì)。了解麻黃中生物堿類化合物的存在及生物活性。知識要求3能力要求1掌握麻黃中生物堿類化學(xué)成分的提取分離原理及操作技術(shù)。

熟練進(jìn)行麻黃中生物堿類化合物的提取、分離及鑒定操作。學(xué)會麻黃中生物堿類化合物的色譜鑒定技術(shù)。學(xué)習(xí)目的例：麻黃中生物堿類化學(xué)成分的提取分離技術(shù)

麻黃（herbaephedrae）為麻黃科草麻黃(EphedrasinicaStapf.)、中麻黃(EphedraintermediaSchrenketC.A.Mey.)或木賊麻黃(EphedraequisetinaBge.)的干燥草質(zhì)莖。具有發(fā)汗解表、宣肺平喘、利水消腫的作用。麻黃中含有多種生物堿,因產(chǎn)地和品種的不同有一定的差異,一般以麻黃堿和偽麻黃堿為主,此外還含少量甲基麻黃堿、甲基偽麻黃堿和去甲基麻黃堿、去甲基偽麻黃堿。二麻黃中生物堿類化學(xué)成分的提取分離技術(shù)麻黃堿與偽麻黃堿提取分離工藝流程（二）麻黃生物堿的性質(zhì)（一）麻黃中主要有效成分及結(jié)構(gòu)三必備知識（一）麻黃中主要有效成分及結(jié)構(gòu)

麻黃中含有多種生物堿，以麻黃堿和偽麻黃堿為主，其次是甲基麻黃堿和去甲基麻黃堿。它們的結(jié)構(gòu)如下：（二）麻黃生物堿的理化性質(zhì)1.性狀麻黃堿和偽麻黃堿的分子量較小，為無色結(jié)晶，游離麻黃堿含水物熔點(diǎn)為40℃。兩者都具有揮發(fā)性。2.堿性麻黃堿和偽麻黃堿為仲胺生物堿，且氮原子在側(cè)鏈上，堿性較強(qiáng)，而且偽麻黃堿的堿性（pKa9.74）稍強(qiáng)于麻黃堿（pKa9.58）。3.溶解性由于麻黃堿和偽麻黃堿的分子較小，且屬芳烴仲胺生物堿，其溶解性與一般生物堿不完全相同。游離的麻黃生物堿可溶于水，而偽麻黃堿由于形成較穩(wěn)定的分子內(nèi)氫鍵，所以在水中的溶解度比麻黃堿小。麻黃堿和偽麻黃堿也能溶解于氯仿、乙醚、苯及醇類溶劑中。麻黃堿草酸鹽比偽麻黃堿草酸鹽在水中溶解度小。四知識鏈接與拓展溶劑提取法基本原理

操作形式影響因素浸漬法煎煮法滲漉法回流法連續(xù)回流法般來說，天然藥物化學(xué)成分在常溫下多半是固體物質(zhì)，常具有結(jié)晶的通性，因此，可根據(jù)溶解度得不同，用結(jié)晶法來達(dá)到分離、純化、精制的目的。結(jié)晶法是實(shí)驗(yàn)室常用的成分純化方法。但并不能利用結(jié)晶法直接進(jìn)行提取液的分離和純化，因?yàn)檫^多的雜質(zhì)會干擾結(jié)晶的形成，甚至有時少量的雜質(zhì)也會阻礙結(jié)晶的析出，因此，結(jié)晶前應(yīng)盡可能地除去雜質(zhì)。

基本原理

根據(jù)中藥化學(xué)成分與溶劑間“極性相似相溶”的原理，依據(jù)各類成分溶解度的差異，選擇對所提成分溶解度大、對雜質(zhì)溶解度小的溶劑，依據(jù)“濃度差”原理，將所提成分從藥材中溶解出來的方法。影響因素---溶劑、方法、粉碎度、溫度、時間等1藥材粉碎度：藥粉越細(xì)、表面積越大，提取效率越高。但太細(xì)，藥粉對成分的吸附也越強(qiáng)。因此水提取宜用粗粉；用有機(jī)溶劑可細(xì)些,以20目為好。2提取溫度：一般熱提效率高，但要考慮有些成分溫度高易破壞，應(yīng)選擇適宜溫度。3提取時間：一般提取時間長提出量大。但被提成分在細(xì)胞內(nèi)外溶解一旦平衡，時間長即無意義。一般熱水提以1/2hr為宜，乙醇提1hr為宜。4提取溶劑的選擇:遵循“相似者相溶”規(guī)律，選擇對有效成分溶解度大，對無效成分溶解度小的溶劑做為提取溶劑;溶劑沸點(diǎn)要適中、低毒安全、環(huán)保。5提取方法的選擇:見后面操作形式方法常用溶劑優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)浸漬法水和醇室溫提取不易破壞成分，設(shè)備簡單，適合提取含淀粉或黏液質(zhì)多的藥材。可配合超聲波處理提高提取效率。時間長次多，提取效率低。提取液易發(fā)霉?jié)B漉法水和醇室溫提取不易破壞成分，設(shè)備簡單，保持較高濃度差提取效率高。溶劑用量較多煎煮法水設(shè)備簡單，提取較全面加熱提取易破壞成分，揮發(fā)性成分易損失，不適合提取含淀粉或黏液質(zhì)多的藥材回流法有機(jī)溶劑加熱提取效率較高易破壞熱敏性成分，操作較繁連續(xù)回流法有機(jī)溶劑保持較高濃度差提取效率高，操作簡便，溶劑用量少提取液受熱時間長，成分易破壞水蒸氣蒸餾法基本原理

適用范圍裝置示意圖是將水蒸氣通入含有揮發(fā)性成分的藥材中，使藥材中揮發(fā)性成分隨水蒸氣蒸餾出來的提取方法。適用于能隨水蒸氣蒸餾而不被破壞并難溶于水的成分的提取，常用于揮發(fā)油等揮發(fā)性成分的提取

。提取液的濃縮水提液的濃縮有機(jī)提取液的濃縮敞口蒸發(fā)適用于少量水提液。薄膜蒸發(fā)效率高，適用于大量水提液。常壓蒸餾適用于低沸點(diǎn)有機(jī)溶劑的回收，例如乙醚、丙酮等減壓蒸餾適用于高沸點(diǎn)有機(jī)溶劑的回收，例如乙醇、正丁醇等【注】加熱有機(jī)溶劑（溶液）必須使用非明火熱源。五課堂互動

根據(jù)前面所學(xué)的理論知識比較麻黃堿和偽麻黃堿，并思考如何分離它們？

2掌握粉防己堿和防己諾林堿的提取、分離技術(shù)。熟悉粉防己堿和防己諾林堿的結(jié)構(gòu)及主要理化性質(zhì)。了解粉防己堿和防己諾林堿的提取分離新進(jìn)展。知識要求3能力要求1掌握防己中生物堿類化學(xué)成分的提取分離原理及操作技術(shù)。

熟練進(jìn)行防己中生物堿類化合物的提取、分離及鑒定操作。學(xué)會防己中生物堿類化合物的色譜鑒定技術(shù)。學(xué)習(xí)目的例：防己中生物堿類成分的提取分離技術(shù)防己（Stephaniatetrandra）又稱粉防已、漢防己、倒地拱，為防已科植物粉防己的干燥根，為臨床常用中藥。防已味苦、辛，性寒，具有祛風(fēng)止痛、利水消腫等功效?，F(xiàn)代藥理實(shí)驗(yàn)研究表明，防己總生物堿具有鎮(zhèn)痛、消炎、降壓、肌肉松弛以及抗菌、抗腫瘤的作用，其主要有效成分為粉防己堿（又稱漢防已甲素）和防己諾林堿（又稱漢防己乙素）。防己生物堿的提取分離工藝流程（二）防己生物堿的性質(zhì)（一）防己中主要有效成分及結(jié)構(gòu)三必備知識（一）防己中主要有效成分及結(jié)構(gòu)

防已中的生物堿含量高達(dá)1.5%一2.3%，其中主要為粉防己堿和防己諾林堿，還含少量的輪環(huán)藤酚堿。粉防己堿和防己諾林堿均屬于雙芐基異喹啉衍生物，且為叔胺生物堿，輪環(huán)藤酚堿為季銨型生物堿。其結(jié)構(gòu)如下：（二）防己生物堿的理化性質(zhì)

1．性狀粉防己堿和防己諾林堿均為白色結(jié)晶。粉防己堿的熔點(diǎn)為217℃～218℃（丙酮），防己諾林堿自丙酮中析出的結(jié)晶具有雙熔點(diǎn)，126℃～177℃熔融，200℃固化，繼續(xù)加熱至237℃～238℃再熔融。輪環(huán)藤酚堿的氯化物為無色結(jié)晶，熔點(diǎn)214℃。2．堿性

粉防己堿和防己諾林堿分子中均有兩個叔胺狀態(tài)的氮原子，堿性較強(qiáng)。輪環(huán)藤酚堿屬于原小檗堿型季銨堿，具強(qiáng)堿性。3．溶解性

粉防己堿和防己諾林堿化學(xué)結(jié)構(gòu)相似，親脂性較強(qiáng)，具有脂溶性生物堿的一般溶解性。但由于兩者的分子結(jié)構(gòu)中7位取代基的差異，前者為甲氧基，后者為酚羥基，故粉防己堿的極性較小，能溶于冷苯；防己諾林堿極性較大，難溶于冷苯。利用這一性質(zhì)差異可將兩者分離。輪環(huán)藤酚堿為水溶性生物堿，可溶于水、甲醇、乙醇，難溶于乙醚、苯等親脂性有機(jī)溶劑。四知識鏈接與拓展沉淀法酸堿沉淀法鉛鹽沉淀法試劑沉淀法酸溶堿沉法水提醇沉法堿溶酸沉法醇提水沉法中性醋酸鉛法堿式醋酸鉛法般來說，天然藥物化學(xué)成分在常溫下多半是固體物質(zhì)，常具有結(jié)晶的通性，因此，可根據(jù)溶解度得不同，用結(jié)晶法來達(dá)到分離、純化、精制的目的。結(jié)晶法是實(shí)驗(yàn)室常用的成分純化方法。但并不能利用結(jié)晶法直接進(jìn)行提取液的分離和純化，因?yàn)檫^多的雜質(zhì)會干擾結(jié)晶的形成，甚至有時少量的雜質(zhì)也會阻礙結(jié)晶的析出，因此，結(jié)晶前應(yīng)盡可能地除去雜質(zhì)。

酸堿沉淀法的基本原理

利用某些成分在酸（或堿）中溶解，繼而又在堿（或酸）中生成沉淀的性質(zhì)達(dá)到分離的方法。這種沉淀反應(yīng)是可逆的，可使有效成分與其它雜質(zhì)分離。酸沉淀與堿沉淀各自的沉淀范圍

酸沉淀：適用于分離提純酸性、堿性或兩性有機(jī)化合物，如黃酮、蒽醌類酚酸性成分等。堿沉淀：適用于分離提純堿性或兩性有機(jī)化合物，如一些生物堿、蛋白質(zhì)等。利用酸溶堿沉法提取粉防己中的生物堿類成分般來說，天然藥物化學(xué)成分在常溫下多半是固體物質(zhì)，常具有結(jié)晶的通性，因此，可根據(jù)溶解度得不同，用結(jié)晶法來達(dá)到分離、純化、精制的目的。結(jié)晶法是實(shí)驗(yàn)室常用的成分純化方法。但并不能利用結(jié)晶法直接進(jìn)行提取液的分離和純化，因?yàn)檫^多的雜質(zhì)會干擾結(jié)晶的形成，甚至有時少量的雜質(zhì)也會阻礙結(jié)晶的析出，因此，結(jié)晶前應(yīng)盡可能地除去雜質(zhì)。

試劑沉淀法的基本原理利用某成分能與某些試劑產(chǎn)生沉淀的性質(zhì)或利用某些成分在不同溶劑中溶解度的差異，通過加入特定試劑或溶劑，使生成沉淀，而與其它成分分離。醇沉淀與水沉淀各自的沉淀范圍

醇沉淀：適用于含蛋白質(zhì)、淀粉、粘液質(zhì)、樹膠等雜質(zhì)的藥材的提取和精制；水沉淀：適用于色素、樹脂、油脂、葉綠素等雜質(zhì)多的藥材的提取和精制。般來說，天然藥物化學(xué)成分在常溫下多半是固體物質(zhì)，常具有結(jié)晶的通性，因此，可根據(jù)溶解度得不同，用結(jié)晶法來達(dá)到分離、純化、精制的目的。結(jié)晶法是實(shí)驗(yàn)室常用的成分純化方法。但并不能利用結(jié)晶法直接進(jìn)行提取液的分離和純化，因?yàn)檫^多的雜質(zhì)會干擾結(jié)晶的形成，甚至有時少量的雜質(zhì)也會阻礙結(jié)晶的析出，因此，結(jié)晶前應(yīng)盡可能地除去雜質(zhì)。

鉛鹽沉淀法的基本原理利用中性醋酸鉛和堿式醋酸鉛在水或稀醇溶液中，能與許多天然藥物化學(xué)成分生成難溶性的鉛鹽或鉛絡(luò)合物沉淀，使有效成分與雜質(zhì)分離。中性醋酸鉛與堿式醋酸鉛各自的沉淀范圍

中性醋酸鉛：適用于沉淀具有羧基、鄰二酚羥基的酸性或酚性物質(zhì)；堿式醋酸鉛：除可沉淀上述物質(zhì)外，還可沉淀部分大分子中性物質(zhì)和少數(shù)堿性很弱的生物堿。般來說，天然藥物化學(xué)