No6第九章生物碱3

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1、第五节第五节 生物碱的提取分离生物碱的提取分离 一、总生物碱的提取一、总生物碱的提取 （一）溶剂法（一）溶剂法 1 1、酸水提取法、酸水提取法 原理：生物碱的盐类易溶于水，游离的原理：生物碱的盐类易溶于水，游离的生物碱溶于有机溶剂。生物碱溶于有机溶剂。 方法：水或方法：水或1%1%酸水溶液（酸水溶液（715715倍量）倍量） 过程：水提过程：水提 浓缩浓缩 碱化（氨水或石碱化（氨水或石灰乳）灰乳） 萃取（氯仿、苯等）萃取（氯仿、苯等） 浓缩萃取液浓缩萃取液 得亲脂性总生物碱。得亲脂性总生物碱。 2 2、 乙醇提取法乙醇提取法 原理：生物碱及其盐类易溶于乙醇原理：生物碱及其盐类易溶于乙醇 过程：

2、酸性乙醇冷浸过程：酸性乙醇冷浸 过滤过滤 碱化碱化（氨水或石灰乳）（氨水或石灰乳） 萃取（氯仿、苯等）萃取（氯仿、苯等） 浓缩萃取液浓缩萃取液 得亲脂性总生物碱。得亲脂性总生物碱。 3 3、碱化、碱化有机溶剂提取法有机溶剂提取法 过程：碱水润湿（过程：碱水润湿（10%10%氨水或石灰乳）氨水或石灰乳） 有机溶剂（氯仿等）提取有机溶剂（氯仿等）提取 浓缩（回收溶剂）浓缩（回收溶剂） 得亲脂性总生物碱。得亲脂性总生物碱。 弱碱性总生物碱的提取弱碱性总生物碱的提取 酸水润湿（酒石酸或乙酸）酸水润湿（酒石酸或乙酸） 有机溶剂提取有机溶剂提取（氯仿、四氯化碳或苯）（氯仿、四氯化碳或苯） 浓缩（回收溶剂）

3、浓缩（回收溶剂） 得弱碱性总生物碱。得弱碱性总生物碱。 （二）离子交换树脂法二）离子交换树脂法 1 1、酸水液通过磺酸型阳离子交换树脂、酸水液通过磺酸型阳离子交换树脂 2 2、碱水润湿树脂、碱水润湿树脂 3 3、有机溶剂洗脱、有机溶剂洗脱 4 4、回收溶剂、回收溶剂 5 5、得总生物碱、得总生物碱（三）沉淀法三）沉淀法1 1、将季铵生物碱水溶液调至弱酸性；、将季铵生物碱水溶液调至弱酸性；2 2、加入新鲜配制的雷氏铵盐；、加入新鲜配制的雷氏铵盐；3 3、沉淀溶于丙酮或乙醇；、沉淀溶于丙酮或乙醇；4 4、滤液中加饱和、滤液中加饱和AgAg2 2SOSO4 4 ；5 5、适量氯化钡；适量氯化钡； 6

4、 6、滤液即为季铵生物碱的盐酸盐。、滤液即为季铵生物碱的盐酸盐。 雷氏雷氏铵盐铵盐二、二、生物碱的分离生物碱的分离（一）系统分离（一）系统分离（类别生物碱分离流程图类别生物碱分离流程图）总总生物碱生物碱酸水溶解酸水溶解酸水滤液酸水滤液有机溶剂萃取有机溶剂萃取 有机溶剂层有机溶剂层 （弱碱性生物碱）（弱碱性生物碱） 酸水层酸水层（中、强生物碱）（中、强生物碱）（）（） 有机溶剂层有机溶剂层1-2%1-2%NaOHNaOH萃取萃取碱水层碱水层有机溶剂层有机溶剂层NHNH4 4Cl/Cl/有机溶剂有机溶剂有机溶剂层有机溶剂层 酚性酚性弱碱性生物碱弱碱性生物碱 非酚性非酚性弱碱性生物碱弱碱性生物碱（）

5、（）酸水层酸水层氨水调氨水调pH=9-10pH=9-10；有机溶剂萃取有机溶剂萃取有机溶剂层有机溶剂层1-2%1-2%NaOHNaOH萃取萃取碱水层碱水层NHNH4 4Cl/CHClCl/CHCl3 3氯仿层氯仿层酚性叔胺酚性叔胺生物碱生物碱有机溶剂层有机溶剂层 非酚性非酚性叔胺生物碱叔胺生物碱碱水层碱水层或或pH12pH12正丁醇正丁醇正丁醇层正丁醇层水溶性水溶性生物碱生物碱酸化酸化沉淀剂沉淀剂沉淀沉淀分解分解水溶性水溶性生物碱生物碱（二）特定生物碱的分离二）特定生物碱的分离（三）生物碱分离的常规方法（三）生物碱分离的常规方法1 1、利用生物碱碱性差异进行分离、利用生物碱碱性差异进行分离 总

6、总生物碱生物碱弱酸弱酸水层水层有机溶剂有机溶剂强碱性生物碱强碱性生物碱有机溶剂层有机溶剂层中强酸中强酸水层水层有机溶剂有机溶剂中强碱性生物碱中强碱性生物碱有机溶剂层有机溶剂层强酸强酸弱碱性生物碱弱碱性生物碱2 2、利用生物碱及其盐类溶解度的差异进行分离、利用生物碱及其盐类溶解度的差异进行分离例：例： 唐古特山莨菪唐古特山莨菪 pH=9 CClCCl4 4萃取萃取 莨菪碱莨菪碱; ;红古豆碱红古豆碱 CHClCHCl3 3萃取萃取山莨菪碱山莨菪碱; ; 樟柳碱樟柳碱 例例2 2金鸡纳树皮金鸡纳树皮Ca(OH)2润湿，苯提取润湿，苯提取苯苯提取液提取液稀稀H2SO4酸水液酸水液NaOH调调pH=6

7、,温热放置温热放置硫酸奎宁沉淀硫酸奎宁沉淀氨水碱化氨水碱化奎宁奎宁母液母液碱化碱化沉淀沉淀滤液滤液乙醚乙醚沉淀（金鸡宁）沉淀（金鸡宁）乙醚液乙醚液乙醚液乙醚液稀稀HCl酸水液酸水液乙醚液乙醚液酒石酸钾钠酒石酸钾钠 酒石酸金鸡酒石酸金鸡 宁丁（沉淀）宁丁（沉淀）碱化碱化金鸡宁丁金鸡宁丁母液母液母液母液KI 氢碘酸奎尼丁（沉淀）氢碘酸奎尼丁（沉淀）碱化碱化 奎尼丁奎尼丁（四）色谱法四）色谱法1、吸附剂：、吸附剂：硅胶硅胶、Al2O3、聚酰胺等聚酰胺等2、洗脱剂：碱性有机溶剂、洗脱剂：碱性有机溶剂 （如：（如：CHCl3-NH3.H2O；苯苯-乙二胺；乙二胺； 丙酮丙酮-乙二胺等）乙二胺等）二、生物

8、碱提取分离示例二、生物碱提取分离示例 （一）浙贝母中生物碱的分离一）浙贝母中生物碱的分离( (p p384384) )（二）药用生物碱的分离（二）药用生物碱的分离 1 1、分离原理、分离原理 生物碱的盐类溶解度存在差异；生物碱的盐类溶解度存在差异；举例：麻黄碱与伪麻黄碱的分离。举例：麻黄碱与伪麻黄碱的分离。 生物碱本身溶解度存在差异；生物碱本身溶解度存在差异；例：例： 唐古特山莨菪中四种生物碱的分离唐古特山莨菪中四种生物碱的分离 生物碱的极性存在差异；生物碱的极性存在差异；例如：汉防己甲素与汉防己乙素的分离例如：汉防己甲素与汉防己乙素的分离 生物碱具有某些特殊功能基等。生物碱具有某些特殊功能基

9、等。 例如：酚溶于例如：酚溶于NaOHNaOH; ; 羧酸溶于羧酸溶于NaHCONaHCO3 3；内酯、内酰胺遇碱开环溶解，遇酸闭环沉淀。内酯、内酰胺遇碱开环溶解，遇酸闭环沉淀。2 2、药用生物碱的工业生产应注重综合利用、药用生物碱的工业生产应注重综合利用（多一个隐性酚羟基）（多一个隐性酚羟基）第六节第六节 生物碱的结构鉴定与测定生物碱的结构鉴定与测定（一）紫外光谱一）紫外光谱 1 1、生色团处于分子的非主体部分、生色团处于分子的非主体部分 测测UVUV无意义；无意义； 代表性生物碱类：代表性生物碱类： 吡咯里西丁、喹诺里西丁、萜类、吡咯里西丁、喹诺里西丁、萜类、 甾体生物碱类。甾体生物碱类。

10、 2 2、生色团处于分子的整体结构部分、生色团处于分子的整体结构部分 UVUV可反映生物碱分子的骨架特征可反映生物碱分子的骨架特征 （测（测UVUV具有重要意义！）具有重要意义！） 代表性生物碱类：吡啶、喹啉、代表性生物碱类：吡啶、喹啉、 吲哚生物碱类等。吲哚生物碱类等。3 3、生色团处于分子的主体结构部分、生色团处于分子的主体结构部分 不同类型生物碱具有相同或相似不同类型生物碱具有相同或相似UVUV。 测测UVUV仅有辅助作用；仅有辅助作用； 代表性生物碱类：代表性生物碱类： 托品类、苄基四氢异喹啉类、托品类、苄基四氢异喹啉类、 吗啡碱类吗啡碱类 、二氢吲哚类生物碱、二氢吲哚类生物碱、 刺桐

11、碱类生物碱等。刺桐碱类生物碱等。4 4、生物碱的生物碱的UVUV谱图与谱图与pHpH值的关系值的关系 碱性碱性N N原子参与生色团或与之直接相连时，原子参与生色团或与之直接相连时， 酸性与中性溶液中酸性与中性溶液中UVUV不同。不同。 例如：喹啉例如：喹啉 UV UV maxmaxEtOHEtOH nm( nm(lglg)： 227(4.56), 280(5.56), 314(3.56); 227(4.56), 280(5.56), 314(3.56); UV UV maxmax10%10%HClHCl nm ( nm (lglg) ) ： 233(4.50), 236(4.45), 233(

12、4.50), 236(4.45), 307(3.76) 307(3.76)； 313(3.79). 313(3.79). 非碱性非碱性N N原子与生色团直接相连时，原子与生色团直接相连时，酸性与中性溶液中酸性与中性溶液中UVUV基本不变。基本不变。例如：箭头毒例如：箭头毒V VUVUVmaxmaxH2O H2O nm( nm(lglg) 256(3.85), 292(3.70);) 256(3.85), 292(3.70);UVUVmaxmax2NHCl2NHCl nm( nm(lglg) 256(3.80), 290(3.77). ) 256(3.80), 290(3.77). 1423箭头

13、毒箭头毒V V 当当N N原子与生色团非直接相连时，原子与生色团非直接相连时，N N原子虽可与酸成盐但不影响其原子虽可与酸成盐但不影响其UVUV谱。谱。 例如：那可丁盐酸盐：例如：那可丁盐酸盐： UV UV maxmaxH2OH2O nm ( nm (lglg) ) 211(4.76) 211(4.76)； 291(3.40); 313(3.54); 291(3.40); 313(3.54);那可丁：那可丁：UV UV maxmaxEtOHEtOH nm ( nm (lglg) ) 209(4.86) 209(4.86)；291(3.60)291(3.60)；309-310(3.69) 309

14、-310(3.69) （二）红外光谱（二）红外光谱1 1、酮基有跨环效应时，、酮基有跨环效应时，C=OC=O在在1660-16901660-1690cmcm-1-1 2 2、BohlmannBohlmann吸收带吸收带 在反式喹诺里西丁环中，凡在反式喹诺里西丁环中，凡N N原子邻碳上的原子邻碳上的H H有两个以上与有两个以上与N N孤电子对呈反式双直立关系者，孤电子对呈反式双直立关系者，则在则在2800270028002700cmcm-1-1区域有两个以上明显的区域有两个以上明显的吸收峰；而顺式则无峰或极弱。吸收峰；而顺式则无峰或极弱。 育亨宾类育亨宾类 生物碱生物碱 （三）质谱（三）质谱 1

15、 1、分子离子峰、分子离子峰M M+ +或或 ( (M M+ +1)+1)一般是基峰或强峰。一般是基峰或强峰。2 2、主要裂解受主要裂解受N N原子支配，碎片离子多因原子支配，碎片离子多因N N原子原子-裂解产生。裂解产生。 金鸡宁金鸡宁M+m/z = 294m/z = 294m/z = 153m/z = 153m/z = 136m/z = 136维藜芦胺维藜芦胺 m/z=114m/z=114+m/z=112m/z=112浙贝母甲素浙贝母甲素 3 3、RDARDA裂解产生特征离子裂解产生特征离子 RDA-裂解裂解+ +文卡明文卡明m/z = 338m/z = 338m/z = 124m/z =

16、 124M+非典型非典型RDA-裂解裂解白坚木碱白坚木碱m/z = 282m/z = 282M+m/z = 254m/z = 254m/z = 124m/z = 1244 4、由苄基裂解产生特征离子、由苄基裂解产生特征离子 + +（多为基（多为基峰）峰）（四）核磁共振谱（四）核磁共振谱 1 1、生物碱核磁共振谱图数据非常庞杂。、生物碱核磁共振谱图数据非常庞杂。 2 2、1 1HNMRHNMR可提供功能基和立体化学的信息；可提供功能基和立体化学的信息； 3 3、1313CNMRCNMR可提供其他结构方面的信息。可提供其他结构方面的信息。 二、生物碱结构测定实例二、生物碱结构测定实例例：紫乌定的结

17、构测定例：紫乌定的结构测定 一、物理常数测定一、物理常数测定 1 1、熔点：、熔点：210212210212 2 2、旋光性：、旋光性： D D2121= - 80= - 800 0 3 3、溶解性能：易溶于有机溶剂溶解性能：易溶于有机溶剂二、质谱二、质谱 1 1、分子式为：、分子式为：C C3030H H3333O O6 6 2 2、计算不饱和度：、计算不饱和度：=1+n=1+n4 4-(n-(n1 1-n-n3 3)/2=15)/2=15三、三、IRIR四、四、1 1HNMRHNMR与与1313CNMRCNMR五、五、ORDORD（旋光光谱）旋光光谱）六、推断结构六、推断结构1 1、 推测

18、阶段：推测阶段： （1 1）乌头属植物主要含二萜生物碱；）乌头属植物主要含二萜生物碱； （2 2）紫乌定的示性式：）紫乌定的示性式：C C2020H H2222 （3 3）不饱和度不饱和度=15=15 （4 4）文献报道的二萜生物碱的骨架类型）文献报道的二萜生物碱的骨架类型 （5 5）推测紫乌定可能的三种骨架类型）推测紫乌定可能的三种骨架类型A A， B B与与C C（图图9-269-26） 2 2、证明阶段：利用、证明阶段：利用1313CNMRCNMR、IRIR，结合结合 化学反应等排除两个可能的结构式。化学反应等排除两个可能的结构式。七、确定取代基的位置七、确定取代基的位置八、立体化学的确定与单晶八、立体化学的确定与单晶X X射线衍射分析射线衍射分析九、变频九、变频NMRNMR测定等其它方法对取代基位置测定等其它方法对取代基位置 进行修正。进行修正。十、最终确定紫乌定的结构（见十、最终确定紫乌定的结构（见p p394394图图9-299-29）