最新天然药物化学6-2PPT课件.ppt

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1、天然药物化学天然药物化学6-26-2药材粉末（生物碱盐形式）药材粉末（生物碱盐形式）湿润粉末湿润粉末 提取液提取液 有机溶剂部分有机溶剂部分 稀酸部分稀酸部分 少量碱性水湿润少量碱性水湿润 非极性溶剂提取多次非极性溶剂提取多次 CH2Cl2,CHCl3,Et2O 稀酸水稀酸水 1.非极性有机溶剂提取法非极性有机溶剂提取法（一）生物碱的提取（一）生物碱的提取五、生物碱的提取分离五、生物碱的提取分离 药材粉末药材粉末 药材残渣药材残渣 稀酸水部分稀酸水部分 溶液溶液+沉淀沉淀 沉淀沉淀 丙酮液丙酮液 稀酸水提取多次稀酸水提取多次 雷氏铵盐或雷氏铵盐或磷酸盐、硅酸盐等磷酸盐、硅酸盐等 过滤过滤 母液

2、母液 丙酮溶解丙酮溶解 4.4.酸水提取液酸水提取液+雷氏铵盐等沉淀法雷氏铵盐等沉淀法:五、生物碱的提取分离五、生物碱的提取分离 溶液溶液+硫酸铜沉淀硫酸铜沉淀 滤液滤液 残渣残渣 乙醇液乙醇液 滤液滤液 丙酮液丙酮液(析晶析晶)母液母液 粗晶粗晶 总碱总碱 甲醇重结晶甲醇重结晶 浓缩加丙酮浓缩加丙酮 浓缩过滤浓缩过滤 乙醇提乙醇提 过滤，加过滤，加BaCl2 滤除滤除Ag+加入饱和硫酸银加入饱和硫酸银 过滤过滤 五、生物碱的提取分离五、生物碱的提取分离 大孔树脂法大孔树脂法:苯乙烯型或苯乙烯型或2-甲丙烯酸酯型的大孔吸附树脂甲丙烯酸酯型的大孔吸附树脂 网状小孔结构，以吸附和筛选结合的方式分离

3、网状小孔结构，以吸附和筛选结合的方式分离 生物碱水溶液上柱生物碱水溶液上柱,适当的溶剂适当的溶剂(含水醇，醇，含水醇，醇，丙酮等丙酮等)洗脱。洗脱。水蒸气蒸馏法：水蒸气蒸馏法：麻黄碱等挥发性的生物碱可用此法提取总碱麻黄碱等挥发性的生物碱可用此法提取总碱 5.其他提取生物碱的方法其他提取生物碱的方法:五、生物碱的提取分离五、生物碱的提取分离 12 分步结晶法：分步结晶法：利用生物碱在不同溶剂中析晶速度快慢来纯化利用生物碱在不同溶剂中析晶速度快慢来纯化 溶剂溶剂:乙醇、丙酮、甲醇等乙醇、丙酮、甲醇等 分离到的较纯晶体可以重结晶进一步纯化。分离到的较纯晶体可以重结晶进一步纯化。衍生物制备法（成盐，成

4、酯等）衍生物制备法（成盐，成酯等）先使其成盐、成酯后再用分步结晶法加以分离先使其成盐、成酯后再用分步结晶法加以分离HI酸，过氯酸，苦味酸盐最易结晶。酸，过氯酸，苦味酸盐最易结晶。（二）生物碱分离纯化方法（二）生物碱分离纯化方法五、生物碱的提取分离五、生物碱的提取分离 仲胺生物碱仲胺生物碱+叔胺生物碱叔胺生物碱 仲胺衍生物仲胺衍生物+叔胺叔胺 仲胺衍生物仲胺衍生物 叔胺生物碱叔胺生物碱 仲胺生物碱仲胺生物碱 加氯甲酸乙酯反应加氯甲酸乙酯反应 分离分离 分解分解 仲胺，叔胺生物碱分离：仲胺，叔胺生物碱分离：五、生物碱的提取分离五、生物碱的提取分离 酚性生物碱酚性生物碱+非酚性生物碱非酚性生物碱 酚

5、性生物碱盐酚性生物碱盐+非酚性生物碱非酚性生物碱 酚性生物碱酚性生物碱 盐盐 非酚性生物碱非酚性生物碱 酚性生物碱酚性生物碱 强碱液强碱液 萃取法分离萃取法分离 H+酚性、非酚性生物碱的分离：酚性、非酚性生物碱的分离：五、生物碱的提取分离五、生物碱的提取分离 方法方法1 1、混合生物碱混合生物碱溶于酸水中溶于酸水中逐步加碱逐步加碱(氨水等氨水等)每调一每调一次次pH(pH由低至高由低至高)，用，用有机溶剂萃取一次有机溶剂萃取一次.生物碱由弱至强依次被分离生物碱由弱至强依次被分离梯梯度度萃萃取取方方法法pH3.在不同的在不同的pH值下萃取法值下萃取法 五、生物碱的提取分离五、生物碱的提取分离 方

6、法方法2 2、混合生物碱、混合生物碱溶于氯仿中溶于氯仿中逐步加酸性缓冲液逐步加酸性缓冲液(PH(PH由高至低由高至低)生物碱依盐的形式由强至弱被依次分离生物碱依盐的形式由强至弱被依次分离梯梯度度萃萃取取方方法法pH五、生物碱的提取分离五、生物碱的提取分离 4.液体液体生物碱混合物的分馏分离法生物碱混合物的分馏分离法 液体生物碱混合物可进行分馏分离。如液体生物碱混合物可进行分馏分离。如 毒芹毒芹(Conium maculatum)中的毒芹碱，羟基毒芹碱。中的毒芹碱，羟基毒芹碱。毒芹碱毒芹碱(coniine)羟基毒芹碱羟基毒芹碱(Conhydrin)(m.p.166-167)(m.p.116)五、

7、生物碱的提取分离五、生物碱的提取分离 石榴皮碱石榴皮碱 异石榴皮碱异石榴皮碱 甲基异石榴皮碱甲基异石榴皮碱 Punicine Isopelletrerine Methyisopelletrerine(m.p.195)(m.p.86)（m.p.114-117)石榴皮石榴皮(Punica granatum L.)中的石榴皮碱、异石中的石榴皮碱、异石榴皮碱和甲基异石榴皮碱。榴皮碱和甲基异石榴皮碱。5.层析法：层析法：Al2O3(中性，碱性中性，碱性)，硅胶，硅胶 五、生物碱的提取分离五、生物碱的提取分离 提取分离举例提取分离举例123五、生物碱的提取分离五、生物碱的提取分离 NH4OH碱化碱化PH=

8、9，氯仿萃取，氯仿萃取碱水层碱水层氯仿层氯仿层碱水层碱水层 n-BuOH层层n-BuOH萃取萃取NaOH萃取萃取氯仿层氯仿层 碱水层碱水层NH4Cl,氯仿萃取氯仿萃取氯仿层氯仿层碱水层碱水层（戊戊）（甲甲）（乙乙）（丁丁）（丙丙）1、2、3的酸水提取液的酸水提取液五、生物碱的提取分离五、生物碱的提取分离 生物碱概述生物碱概述生物碱的分布生物碱的分布生物碱的分类生物碱的分类生物碱的性质生物碱的性质生物碱的提取和分离生物碱的提取和分离生物碱的结构鉴定生物碱的结构鉴定生物碱的提取分离实例生物碱的提取分离实例243 13 33 563 7第六章第六章 生物碱生物碱1.Hofmann降解反应降解反应 最

9、为重要的最为重要的C-N键裂解反应，必要条件是键裂解反应，必要条件是氮原子的氮原子的-位位应有质子应有质子。（一）化学方法（一）化学方法 季铵碱季铵碱 非季铵碱非季铵碱 碘甲烷和氧化银进行彻底甲基化碘甲烷和氧化银进行彻底甲基化 加热分解加热分解 双键化合物，胺双键化合物，胺 六、生物碱的结构鉴定六、生物碱的结构鉴定Hofmann反应每次只能使一个反应每次只能使一个C-N键断裂键断裂六、生物碱的结构鉴定六、生物碱的结构鉴定1）直链化合物直链化合物六、生物碱的结构鉴定六、生物碱的结构鉴定2）N原子两价连在环上原子两价连在环上六、生物碱的结构鉴定六、生物碱的结构鉴定3）N原子三价均连在环上原子三价均

10、连在环上六、生物碱的结构鉴定六、生物碱的结构鉴定.Emde降解反应（无降解反应（无位位H）Emde降解改进了降解改进了Hofmann降解反应，把季降解反应，把季胺生物碱的碘化物用胺生物碱的碘化物用Na-Hg齐等还原，是齐等还原，是C-N键键断裂而降解。断裂而降解。六、生物碱的结构鉴定六、生物碱的结构鉴定六、生物碱的结构鉴定六、生物碱的结构鉴定 （二）二）波谱法波谱法(包括包括UV，IR，NMR，MS等等)1.UV法法 生色团（生色团（羰基、双键、苯基和硝基等羰基、双键、苯基和硝基等）在生物碱的）在生物碱的整体结构中时，整体结构中时，UV可以反映其骨架类型特征。可以反映其骨架类型特征。(1)生色

11、团在整体结构中生色团在整体结构中 如：如：UV(CH3OH)247 (4.26)267 (4.19)309 (3.78)349 (3.81)400 (3.81)氧化劳瑞林氧化劳瑞林 六、生物碱的结构鉴定六、生物碱的结构鉴定如：如：其他如：吡啶类、吖啶酮类、小檗碱类等。其他如：吡啶类、吖啶酮类、小檗碱类等。UV(CH3OH)230 (3700)270 (3600)314 (2750)UV(CH3OH)230 (sh)300-315 (2sh)喹啉类喹啉类吲哚类吲哚类六、生物碱的结构鉴定六、生物碱的结构鉴定(2)单生色团接在主体结构中：单生色团接在主体结构中：同类还有麻黄碱、苄基四氢异喹啉类、普罗

12、托品类、吗啡同类还有麻黄碱、苄基四氢异喹啉类、普罗托品类、吗啡碱类、三尖杉碱类等。碱类、三尖杉碱类等。UV(CH3OH)230282-289UV(CH3OH)230282-290阿托品阿托品 四氢原小檗碱类四氢原小檗碱类 六、生物碱的结构鉴定六、生物碱的结构鉴定(3)双生色团接在主体结构中，如：双生色团接在主体结构中，如：UV(CH3OH)215 228-235取代苯取代苯-二烯酮二烯酮UV(CH3OH)228-232 278 311-322取代苯取代苯-萘类萘类前莲碱前莲碱 二氢血根碱二氢血根碱 六、生物碱的结构鉴定六、生物碱的结构鉴定2.IR 法法 IR法在生物碱结构测定中作用有限。其中，

13、羰基法在生物碱结构测定中作用有限。其中，羰基基团的基团的IR图谱和图谱和Bohlmann带吸收峰较为常用。带吸收峰较为常用。(1)C=O：C=O 1661-1658cm-1 六、生物碱的结构鉴定六、生物碱的结构鉴定(2)Bohlmann吸收带吸收带 N上的孤对电子上的孤对电子与与两个邻位两个邻位C C上的上的H H成成反式双竖键反式双竖键关关系时，在系时，在2800-2700cm-1区域出现两个以上区域出现两个以上CH峰。峰。如：如：表别育亨烷表别育亨烷 3-H，20-H伪育亨烷伪育亨烷 3-H，20-H别育亨烷别育亨烷 3-H，20-H正育亨烷正育亨烷 3-H，20-H正、别育亨烷有正、别育

14、亨烷有Bohlmann吸收峰吸收峰六、生物碱的结构鉴定六、生物碱的结构鉴定3.MS 法法 此法在生物碱结构测定中多有应用。此法在生物碱结构测定中多有应用。(1)母核稳定或由于取代基或边链裂解产生特征离子。母核稳定或由于取代基或边链裂解产生特征离子。主体或整体由芳香结构组成，如：主体或整体由芳香结构组成，如：4喹酮、吖喹酮、吖啶酮、喹啉去氢阿朴菲等类：啶酮、喹啉去氢阿朴菲等类：M-R+六、生物碱的结构鉴定六、生物碱的结构鉴定 取代氨基甾体、秋水仙碱、苦参碱等环系多，分取代氨基甾体、秋水仙碱、苦参碱等环系多，分子结构紧密的：子结构紧密的：(2)以以N原子为中心的原子为中心的裂解（涉及骨架裂解）裂解

15、（涉及骨架裂解）,生成生成的含的含N部分多为基峰或强峰，如金鸡宁、托品、石松部分多为基峰或强峰，如金鸡宁、托品、石松碱等类生物碱。碱等类生物碱。m/e 332(M-15)m/e 72(100%)-CH3六、生物碱的结构鉴定六、生物碱的结构鉴定浙贝甲素浙贝甲素 m/e 112(100%)金鸡宁金鸡宁 m/e 153m/e 136(100%)六、生物碱的结构鉴定六、生物碱的结构鉴定(3)RDA裂解：裂解：文卡明文卡明 RDA裂解裂解m/e 124(100%)六、生物碱的结构鉴定六、生物碱的结构鉴定(4)苄基裂解：苄基裂解：多为基峰多为基峰 六、生物碱的结构鉴定六、生物碱的结构鉴定 1H-NMR提供

16、提供、J值、积分值、积分比、裂分图形比、裂分图形判断判断H的化学环境、的化学环境、个数及空间位置个数及空间位置推测结构的骨架推测结构的骨架类型和立体构型类型和立体构型提供提供C的个数，的个数，峰值大小峰值大小13C-NMR4.NMR 法法六、生物碱的结构鉴定六、生物碱的结构鉴定表别育亨烷表别育亨烷 3-H，20-H伪育亨烷伪育亨烷 3-H，20-H别育亨烷别育亨烷 3-H，20-H正育亨烷正育亨烷 3-H，20-H13C-NMR数据数据()3C 20C表表别育亨烷别育亨烷 54.3 39.9伪育亨烷伪育亨烷 54.6 34.2别育亨烷别育亨烷 60.4 36.7正育亨烷正育亨烷 60.1 41

17、.6 六、生物碱的结构鉴定六、生物碱的结构鉴定龙胆碱的结构修正龙胆碱的结构修正 最初结构定为最初结构定为:IR：1719cm-1 有强吸收（有强吸收（六元内酯环六元内酯环）1634cm-1 有中强吸收（有中强吸收（C=C）13001400cm-1无吸收无吸收（说明无说明无CH3）修正过程：修正过程：1.1.锌粉还原得吡啶锌粉还原得吡啶 2.2.无旋光性无旋光性 3.3.碱性条件下水解开环（说明有内酯结构）碱性条件下水解开环（说明有内酯结构）六、生物碱的结构鉴定六、生物碱的结构鉴定4.还原后测还原后测IR：1719cm-1，13001400cm-1无吸收，无吸收，1385cm-1有吸收（有吸收（

18、形成了甲基形成了甲基）5.高锰酸钾氧化得高锰酸钾氧化得COOH（有双键有双键）6.臭氧氧化得一分子臭氧氧化得一分子RCHO和一分子和一分子HCHO(双键上有三个氢双键上有三个氢)用用1H-NMR验证修正结构是正确的验证修正结构是正确的：9.0(s),8.0(s)(吡吡啶环啶环上两个上两个-H)56 3H（烯氢烯氢）4.3 2H O-CH2 3.0 2H R-CH2最终修正结构为：最终修正结构为：脂环上脂环上H六、生物碱的结构鉴定六、生物碱的结构鉴定HPLC法法:检测波长检测波长228nm TLC法法:香草醛香草醛-硫酸显色硫酸显色 MS法法:FAB或或ESI-MS 1H-NMR法法:高分辨高分

19、辨NMR 紫杉醇的分析测定和结构鉴定：紫杉醇的分析测定和结构鉴定：紫杉醇（紫杉醇（Taxol)Taxol)六、生物碱的结构鉴定六、生物碱的结构鉴定生物碱概述生物碱概述生物碱的分布生物碱的分布生物碱的分类生物碱的分类生物碱的性质生物碱的性质生物碱的提取和分离生物碱的提取和分离生物碱的结构鉴定生物碱的结构鉴定生物碱的提取分离实例生物碱的提取分离实例243 13 33 563 7第六章第六章 生物碱生物碱1.1.延胡索延胡索Corydalis ambigua Gham.et Sch.中几种生物中几种生物碱的分离碱的分离延胡索粗粉延胡索粗粉 苯浸液苯浸液 HCl提取液提取液 滤液滤液 沉淀沉淀 放置，

20、过滤放置，过滤 2%HCl提取提取 10%氨水氨水 湿润湿润,苯浸苯浸 七、生物碱提取分离实例七、生物碱提取分离实例 滤液滤液 水层水层 CHCl3层层 CHCl3层层 母液母液 丙素丙素 寅素寅素 CHCl3层层 水层水层 残渣残渣 酚性总碱酚性总碱 甲素甲素 丑素丑素 CHCl3 稀稀NaOH碱化碱化 CHCl3提提 浓缩浓缩 3%NaOH提提 蒸干蒸干 H+,Na2CO3CHCl3 丙酮丙酮 七、生物碱提取分离实例七、生物碱提取分离实例 寅寅 素素 丙素丙素(普托品普托品)甲甲 素素 丑素丑素 七、生物碱提取分离实例七、生物碱提取分离实例 沉淀沉淀 热水部分热水部分 乙醚层乙醚层 残渣残

21、渣 母液母液 乙素乙素 丁素丁素 热水热水 氨水碱化氨水碱化 乙醚提取乙醚提取 蒸干蒸干 CHCl3,乙醇结晶乙醇结晶 乙乙 素素 丁素丁素 七、生物碱提取分离实例七、生物碱提取分离实例 2.麻黄碱的提取分离麻黄碱的提取分离(1).水蒸气蒸馏法水蒸气蒸馏法麻黄粗粉麻黄粗粉 提取液提取液 浓缩液浓缩液 蒸馏液蒸馏液 母液母液 沉淀沉淀 l-麻黄碱麻黄碱 伪麻黄碱伪麻黄碱 稀酸提取稀酸提取 减压浓缩减压浓缩 稀碱碱化稀碱碱化 水蒸气蒸馏水蒸气蒸馏 浓缩析沉淀浓缩析沉淀 后处理后处理 CaCa2+2+,过滤过滤 浓缩析晶浓缩析晶l-麻黄碱麻黄碱 伪麻黄碱伪麻黄碱 七、生物碱提取分离实例七、生物碱提取

22、分离实例 (2).溶剂萃取法：溶剂萃取法：麻黄粗粉麻黄粗粉 渗漉液渗漉液 水层水层 乙醚层乙醚层 粗晶粗晶 母液母液 l-麻黄碱麻黄碱 伪麻黄碱伪麻黄碱 后处理后处理 浓缩至小体积浓缩至小体积 加入酸显酸性加入酸显酸性 析晶，过滤析晶，过滤 稀碱中和至稀碱中和至pH6 减压浓缩减压浓缩,稀碱碱化稀碱碱化 NaCl饱和饱和,乙醚提取乙醚提取 0.5%HCl渗漉渗漉 七、生物碱提取分离实例七、生物碱提取分离实例 3.苦参碱和氧化苦参碱的提取分离苦参碱和氧化苦参碱的提取分离 中药苦参是豆科植物中药苦参是豆科植物苦参（苦参（Sophors flavescens Sophors flavescens A

23、itAit）的干燥根，的干燥根，主要含有生物碱，主要含有生物碱，此外还有黄酮类成此外还有黄酮类成份。份。Matrine(苦参碱苦参碱)Oxymatrine(氧化苦参碱氧化苦参碱)七、生物碱提取分离实例七、生物碱提取分离实例 (1)(1)离子交换法离子交换法 注意：强酸型阳离子交换树脂，以注意：强酸型阳离子交换树脂，以2N盐酸和盐酸和2N氢氧氢氧化钠及蒸馏水处理后备用。化钠及蒸馏水处理后备用。Sophoranol(苦参醇碱）苦参醇碱）Sophocarpine(槐根碱）槐根碱）七、生物碱提取分离实例七、生物碱提取分离实例 苦参粗粉苦参粗粉 渗漉液渗漉液 树脂树脂 溶液溶液 乙醇提取液乙醇提取液 氯

24、仿液氯仿液 残渣残渣 粗碱粗碱 丙酮液丙酮液氧化苦参碱氧化苦参碱 0.5%HCl浸，渗漉浸，渗漉 通过离子交换树脂通过离子交换树脂 蒸馏水洗，氨水碱化，乙醇回流提取蒸馏水洗，氨水碱化，乙醇回流提取 回收乙醇，加入适量氯仿回收乙醇，加入适量氯仿 除去部分杂质，回收氯仿除去部分杂质，回收氯仿 丙酮析晶丙酮析晶 氧化铝柱层析氧化铝柱层析 苦参粗粉苦参粗粉 甲醇液甲醇液 水溶液水溶液 水液部分水液部分 CH2Cl2液液 残渣残渣 甲醇温浸甲醇温浸 回收甲醇回收甲醇 调调PH3-4，加水，加水 乙醚洗后浓缩乙醚洗后浓缩 调调PH=13 CH2Cl2提提 回收回收CH2Cl2(2).溶剂法溶剂法 苦参碱苦参碱可溶于乙醚可溶于乙醚；氧化苦参碱氧化苦参碱难溶于乙醚难溶于乙醚；两者得以分离。两者得以分离。七、生物碱提取分离实例七、生物碱提取分离实例 残渣残渣 沉淀沉淀 乙醚液乙醚液 残渣残渣 石油醚提取液石油醚提取液 苦参碱苦参碱 石油醚液石油醚液 氧化苦参碱氧化苦参碱 浓缩析晶浓缩析晶 石油醚回流石油醚回流 蒸干乙醚蒸干乙醚 丙酮重结晶丙酮重结晶 溶于少量氯仿，加乙醚析沉淀溶于少量氯仿，加乙醚析沉淀 七、生物碱提取分离实例七、生物碱提取分离实例