药科大学天然药物化学课件-第九章生物碱.ppt

《药科大学天然药物化学课件-第九章生物碱.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《药科大学天然药物化学课件-第九章生物碱.ppt（175页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、一、概述十九世纪德国学者十九世纪德国学者F.W.Sertrner从鸦片中从鸦片中分离出吗啡碱分离出吗啡碱(morphine)现从自然界中分离得到约现从自然界中分离得到约10000种种全国医药产品大全全国医药产品大全中收载的药物及其中收载的药物及其制剂达六十余种制剂达六十余种植物中存在的生物碱大多有明显的生理活植物中存在的生物碱大多有明显的生理活性如：性如：一、概述 鸦片中的鸦片中的吗啡吗啡镇痛作用镇痛作用 麻黄中的麻黄中的麻黄碱麻黄碱止喘作用止喘作用 长春花中的长春花中的长春碱长春碱抗癌活性抗癌活性 黄连中的黄连中的小檗碱小檗碱抗菌消炎作用抗菌消炎作用 山莨菪碱山莨菪碱抗中毒性休克作用抗中毒性

2、休克作用生物碱化学结构的研究为合成药物提供了线生物碱化学结构的研究为合成药物提供了线索，如：索，如：一、概述 植物古柯中的有效成分古柯碱（植物古柯中的有效成分古柯碱（cocaine）虽有虽有很强的局部麻醉作用，但是很强的局部麻醉作用，但是毒性较大毒性较大，久用易成瘾，久用易成瘾普鲁卡因普鲁卡因procaine(合成品合成品)局麻药局麻药古柯碱古柯碱cocaine（可卡因）（可卡因）h指天然产的一类指天然产的一类含氮含氮的有机化合物；的有机化合物；h多数具多数具有碱性有碱性且能和酸结合生成盐；且能和酸结合生成盐；h大部分为杂环化合物且大部分为杂环化合物且氮原子在杂环内氮原子在杂环内；h多数有较强

3、的多数有较强的生理活性生理活性。一、概述分布分布 存在于一百多个科中如：豆科、茄科、防己科、存在于一百多个科中如：豆科、茄科、防己科、罂粟科、毛茛科等植物中。罂粟科、毛茛科等植物中。生物碱的定义生物碱的定义一、概述1.游离碱游离碱：碱性极弱，以游离碱的形式存在。：碱性极弱，以游离碱的形式存在。2.成成 盐盐：有机酸有机酸有：柠檬酸、酒石酸等；有：柠檬酸、酒石酸等；特殊的特殊的酸酸类：乌头酸、绿原酸等类：乌头酸、绿原酸等无机酸无机酸：硫酸、盐酸等。：硫酸、盐酸等。3.苷苷 类类：以苷的形式存在于植物中；：以苷的形式存在于植物中；4.酯酯 类类：多种吲哚类生物碱分子中的羧基，常以：多种吲哚类生物碱

4、分子中的羧基，常以甲酯形式存在。甲酯形式存在。5.N-氧化物氧化物：植物体中的氮氧化物约一百余种。：植物体中的氮氧化物约一百余种。存在形式存在形式一、概述命名规则命名规则1.类型的命名类型的命名基核的化学结构，如吡啶、喹啉、萜类等；基核的化学结构，如吡啶、喹啉、萜类等；以来源植物命名，如石蒜科生物碱等。以来源植物命名，如石蒜科生物碱等。2.单体成分的命名单体成分的命名以植物来源的属、种的名称命名；如以植物来源的属、种的名称命名；如 一叶萩碱一叶萩碱也有以生理活性或药效命名，如：吗啡也有以生理活性或药效命名，如：吗啡(使睡眠使睡眠)以人名命名的；如：以人名命名的；如：pelletierine一、

5、概述分类方法分类方法1.按植物来源分类；按植物来源分类；如：石蒜生物碱，长春花生物碱；如：石蒜生物碱，长春花生物碱；2.按化学结构分类；按化学结构分类；如：异喹啉生物碱、甾体生物碱；如：异喹啉生物碱、甾体生物碱；3.按生源结合化学分类；按生源结合化学分类；如：来源于鸟氨酸的吡咯生物碱。如：来源于鸟氨酸的吡咯生物碱。本本 章章 内内 容容结构特点结构特点二、分类有机胺类（苯丙氨酸有机胺类（苯丙氨酸/酪氨酸）酪氨酸）氮原子不结合在环内的一类生物碱。氮原子不结合在环内的一类生物碱。ephedrinepseudoephedrine麻黄碱的特点麻黄碱的特点:二、分类有机胺类（苯丙氨酸/酪氨酸）游游离离时

6、时可可溶溶于于水水，能能与与酸酸生生成成稳稳定定的的盐盐，有有挥挥发发性性，不不易易与与大大多多数数生生物物碱碱沉沉淀淀试试剂剂反反应生成沉淀应生成沉淀。二、分类有机胺类（苯丙氨酸/酪氨酸）秋水仙碱colchicine治疗急性痛风，并有抑制癌细胞生长的作用益母草碱leonurine对动物子宫有增加其紧张性与节律性的作用二、分类吡咯衍生物吡咯衍生物由吡咯或四氢吡咯衍生的生物碱。由吡咯或四氢吡咯衍生的生物碱。重要的分：简单的吡咯衍生物重要的分：简单的吡咯衍生物 吡咯里西啶衍生物（又称双稠吡咯啶）吡咯里西啶衍生物（又称双稠吡咯啶）吲哚里西啶衍生物。吲哚里西啶衍生物。二、分类吡咯衍生物简单的吡咯衍生物

7、简单的吡咯衍生物红古豆碱红古豆碱cuscohygrine红古豆苦杏仁酸酯红古豆苦杏仁酸酯（无活性）（有活性）似阿托品药物的散瞳等作用二、分类吡咯衍生物野百合碱monocrotaline（有抗癌活性）吡咯里西啶吡咯里西啶（吡咯里西啶（pyrrolizidine）衍生物）衍生物二、分类吡咯衍生物吲哚里西啶（吲哚里西啶（indolizidine）衍生物）衍生物吲哚里西啶indolizidine一叶萩碱securinine二、分类吡啶衍生物吡啶衍生物由吡啶或六氢吡啶衍生的生物碱。由吡啶或六氢吡啶衍生的生物碱。分：简单吡啶衍生物、喹诺里西啶（分：简单吡啶衍生物、喹诺里西啶（quinolizidine）二

8、、分类吡啶衍生物actinidinericininecytisine二、分类吡啶衍生物matrineoxymatrine二、分类莨菪烷（莨菪烷（tropane）衍生物衍生物由吡咯啶和哌啶骈合而成的杂环。分：颠茄生物碱（belladonna alkaloids）古柯生物碱（coca alkaloids）二、分类 莨菪碱是由莨菪醇（莨菪碱是由莨菪醇（tuopine）与莨菪酸（）与莨菪酸（tuopic acid）缩合而生成的酯：）缩合而生成的酯：莨菪醇莨菪酸莨菪碱（阿托品）+缩合二、分类颠茄生物碱（belladonna alkaloids）莨菪碱莨菪碱hyoscyamine阿托品阿托品atropin

9、e东莨菪碱东莨菪碱scopolamine山莨菪碱山莨菪碱anisodamine樟柳碱樟柳碱anisodine二、分类古柯生物碱（coca alkaloids）爱康宁ecgonine古柯碱cocaine二、分类喹啉衍生物喹啉衍生物喜树碱camptothecine治白血病和直肠癌内酯结构碱化开环成盐溶于水二、分类异喹啉衍生物异喹啉衍生物分：1-苯甲基异喹啉型 双苯甲基异喹啉型 原小檗碱型 阿朴啡型 原阿朴啡型 吗啡烷型 原托品碱型异喹啉isoquinoline二、分类异喹啉衍生物 1-苯甲基异喹啉型那可丁narcotine存在于鸦片中，具有镇咳作用与可待因相似，但无成瘾性，可替代可待因。1-ben

10、zyl-isoquinoline二、分类双苯甲基异喹啉型唐松草碱thalicarpine二、分类原小檗碱型 protoberberine小檗碱（黄连素）berberine药根碱jatrorrhizine二、分类 原小檗碱型四氢黄连碱tetrahydrocoptisine延胡索乙素Corydalis B二、分类 阿朴啡型阿朴啡aporphine土藤碱tuduranine二、分类 原阿朴啡型原阿朴啡proaporphineStepharine（存在于千金藤中）二、分类吗啡烷型吗啡烷morphinane吗啡碱morphine青藤碱sinomenine二、分类 原托品碱型原托品碱protopine二、

11、分类菲啶（菲啶（phenanthridine）衍生物衍生物属异喹啉类衍生物，重要的类型有：苯骈菲啶类吡咯骈菲啶类苯骈菲啶benzo-phenanthridine菲啶二、分类菲啶（phenanthridine）衍生物 苯骈菲啶类 吡咯骈菲啶类白屈菜碱chelidonine石蒜碱lycorine二、分类吖啶酮（吖啶酮（acridone）衍生物衍生物吖啶山油柑碱acronycine具有显著抗癌作用，抗瘤谱较广，现已有人工合成品。二、分类吲哚（吲哚（yinduo）衍生物衍生物吲哚麦角新碱ergonovineergometrine二、分类吲哚（yinduo）衍生物毒扁豆碱physostigmine治疗青

12、光眼玫瑰树碱ellipticine抗癌作用，低毒。二、分类 咪唑（咪唑（imidazole）衍生物衍生物咪唑毛果芸香碱pilocarpine治疗青光眼二、分类(十一十一)喹唑酮（喹唑酮（quinazolidone）衍生物衍生物喹唑酮常山碱-dichroinefebrifugine抗疟作用二、分类(十二十二)嘌呤（嘌呤（purine）衍生物衍生物嘌呤香菇嘌呤eritadenine具降脂作用二、分类(十三十三)甾体生物碱类甾体生物碱类贝母碱peimineverticine二、分类(十四十四)萜生物碱类萜生物碱类石斛碱dendrobine乌头碱aconitine二、分类(十五十五)大环生物碱类大环生

13、物碱类美登碱maytansine高效低毒、安全幅度大的抗癌活性成分二、分类(十六十六)其他类型生物碱其他类型生物碱四甲基吡嗪（川芎嗪）tetramethylpyrazine莲氏花烷hasubanane间千金藤碱metaphanine短防已碱acutumine本本 章章 内内 容容三、理化性质（一）一般性质（一）一般性质（一）一般性质1.形态形态多为结晶固体，少为粉末；有熔点。多为结晶固体，少为粉末；有熔点。少数常温下少数常温下液体（多不含氧，若含多成酯键）液体（多不含氧，若含多成酯键）毒藜碱dl-anabasine菸碱nicotine槟榔碱arecoline三、理化性质（一）一般性质2.颜色颜

14、色多为无色或白色，少数有色。三、理化性质（一）一般性质一叶萩碱成盐后则无色。一叶萩碱（黄色）三、理化性质（一）一般性质3.味味 觉觉多具苦味。多具苦味。4.挥发性挥发性多无挥发性，少数具挥发性。多无挥发性，少数具挥发性。5.旋光性旋光性多为左旋光性。多为左旋光性。有的产生变旋现象。有的产生变旋现象。如：菸碱如：菸碱 中性溶液中性溶液左旋光性左旋光性 酸性溶液酸性溶液右旋光性右旋光性 多数左旋体呈显著生理活性。多数左旋体呈显著生理活性。三、理化性质（一）一般性质*酸、碱均为1%。6.溶解度溶解度 (1)游离碱游离碱 类别类别 极性极性 溶解性溶解性 H2O CHCl3 H+OH-非酚性非酚性 较

15、弱较弱 脂溶性脂溶性 +季铵碱季铵碱 强强 水溶性水溶性 +氮氧化物氮氧化物 半极性半极性 中等水溶中等水溶 +两性两性:Ar-OH 较弱较弱 脂溶性脂溶性 +-COOH 强强 水溶性水溶性 +三、理化性质（一）一般性质少数酚性碱，由于各种原因而导致不溶碱水中。少数酚性碱，由于各种原因而导致不溶碱水中。如：去甲基粉防已碱由于空间位阻及能形成分子内氢键由于空间位阻及能形成分子内氢键不易溶于碱水不易溶于碱水Ar-OH三、理化性质（一）一般性质6.溶解度溶解度 (2)成盐成盐Alk 多易溶于水，不溶或难溶有机溶剂。多易溶于水，不溶或难溶有机溶剂。含氧酸盐的水溶性往往较大。含氧酸盐的水溶性往往较大。与

16、大分子有机酸所形成的盐水溶性差与大分子有机酸所形成的盐水溶性差 与小分子有机酸或无机酸成盐水溶性较好。与小分子有机酸或无机酸成盐水溶性较好。三、理化性质（二）碱性（二）碱性 1.碱性的来源碱性的来源2.碱性强弱的表示方法碱性强弱的表示方法三、理化性质（二）碱性 2.碱性强弱的表示方法三、理化性质（二）碱性 3.影响碱性强弱的因素影响碱性强弱的因素（1）杂化方式三、理化性质（二）碱性 3.影响碱性强弱的因素（2）电子效应连接供电基团则使碱性增强。连接供电基团则使碱性增强。三、理化性质（二）碱性 3.影响碱性强弱的因素（2）电子效应ABab三、理化性质（二）碱性 3.影响碱性强弱的因素（2）电子效

17、应氮原子附近若有吸电基团，碱性减弱。氮原子附近若有吸电基团，碱性减弱。三、理化性质（二）碱性 3.影响碱性强弱的因素（2）电子效应氮原子孤电子对处于氮原子孤电子对处于P 共轭体系时，共轭体系时，碱性减弱。碱性减弱。三、理化性质（二）碱性 3.影响碱性强弱的因素（2）电子效应诱导诱导场效应：碱性降低。场效应：碱性降低。三、理化性质（二）碱性 3.影响碱性强弱的因素（3）立体因素叔胺分子叔胺分子碱性降低碱性降低但如：但如：苦参碱苦参碱使碱性增强使碱性增强三、理化性质（二）碱性 3.影响碱性强弱的因素（4）分子内氢键 若能形成稳定的分子内氢键，可使碱性增强。若能形成稳定的分子内氢键，可使碱性增强。（

18、指成盐时接受的质子能形成稳定的分子内氢键）（指成盐时接受的质子能形成稳定的分子内氢键）三、理化性质（二）碱性 3.影响碱性强弱的因素（4）分子内氢键三、理化性质（二）碱性 3.影响碱性强弱的因素（4）分子内氢键三、理化性质（二）碱性 3.影响碱性强弱的因素（5）分子内互变异构三、理化性质（二）碱性 3.影响碱性强弱的因素（5）分子内互变异构三、理化性质（二）碱性 3.影响碱性强弱的因素（5）分子内互变异构三、理化性质（二）碱性 3.影响碱性强弱的因素（5）分子内互变异构pKa=11.53小檗碱（醇胺型）小檗碱（季铵型）三、理化性质（二）碱性 3.影响碱性强弱的因素（5）分子内互变异构N原子处在

19、稠环的原子处在稠环的“桥头桥头”张力较大张力较大三、理化性质（二）碱性 3.影响碱性强弱的因素影响碱性强弱的因素（5）分子内互变异构）分子内互变异构 互变异构的条件互变异构的条件：环叔胺分子，氮原子的环叔胺分子，氮原子的、位有双键；位有双键；环叔胺分子，氮原子的环叔胺分子，氮原子的位有位有-OH；处于稠环桥头的处于稠环桥头的N，不能异构化。不能异构化。三、理化性质（二）碱性 3.影响碱性强弱的因素碱性强弱：三、理化性质（二）碱性 比较碱性强弱：三、理化性质 生物碱与酸成盐，对质子化来说，生物碱与酸成盐，对质子化来说，仲胺仲胺、叔胺叔胺生物碱成盐时，质子多结合于氮原子。生物碱成盐时，质子多结合于

20、氮原子。季胺碱、氮杂缩醛、烯胺季胺碱、氮杂缩醛、烯胺以及具有涉及以及具有涉及氮原子氮原子的跨环效应的跨环效应形式存在的生物碱，质子化则往往并非形式存在的生物碱，质子化则往往并非发生在氮原子上。发生在氮原子上。（三）成盐（三）成盐（Alk成盐的成盐的机理）机理）三、理化性质（三）成盐（三）成盐（Alk成盐的成盐的机理）机理）1.季胺碱的成盐季胺碱的成盐质子与质子与OH 结合成结合成H2O三、理化性质（三）成盐（Alk成盐的机理）2.含氮杂缩醛含氮杂缩醛Alk的成盐的成盐质子与质子与 RO-结合成结合成 H-OR（醇或水）（醇或水）氮杂缩醛Alk亚胺盐醇或水三、理化性质（三）成盐（Alk成盐的机理

21、）2.含氮杂缩醛Alk的成盐（内酯环开裂，质子与（内酯环开裂，质子与COO-结合）结合）斯米生斯米生亚胺盐亚胺盐三、理化性质（三）成盐（Alk成盐的机理）3.具有烯胺结构具有烯胺结构Alk的成盐的成盐三、理化性质（三）成盐（Alk成盐的机理）3.具有烯胺结构Alk的成盐三、理化性质（三）成盐（Alk成盐的机理）*稠环桥头N原子不能形成亚胺形式的盐。有烯胺结构有烯胺结构新士的宁新士的宁含氮杂缩醛结构含氮杂缩醛结构阿马林碱阿马林碱三、理化性质（三）成盐（Alk成盐的机理）4.涉及氮原子跨环效应Alk的成盐N原子孤电子对空间上靠近酮基时，则产生跨环效应三、理化性质（三）成盐（Alk成盐的机理）4.涉

22、及氮原子跨环效应Alk的成盐产生跨环效应生成的盐二甲氧基皮拉菲林dimethoxy picraphylline三、理化性质（四）涉及氮原子的氧化（四）涉及氮原子的氧化 大多生物碱在氧化剂的作用下，被氧化生成亚大多生物碱在氧化剂的作用下，被氧化生成亚胺及其盐类、胺及其盐类、N-去烷基化、酰胺化、氮杂缩醛以及去烷基化、酰胺化、氮杂缩醛以及氮氧化物等。氮氧化物等。除氮氧化物外，氧化反应大多是经过中间体除氮氧化物外，氧化反应大多是经过中间体亚亚胺盐离子胺盐离子进行的。进行的。三、理化性质（四）涉及氮原子的氧化三、理化性质（四）涉及氮原子的氧化三、理化性质Alk可被氧化的条件：当用Hg(OAc)2或KM

23、nO4氧化时，只有满足中间体中的失去氢与离去基AcOHg成反式共平面关系时，才可生成亚胺盐离子而被氧化。成反式共平面成反式共平面失去氢离去基离去基亚胺盐离子（氧化产物）中间体中间体三、理化性质（四）涉及氮原子的氧化 1.氧化成亚胺及其盐类：三、理化性质（四）涉及氮原子的氧化 2.N-去烷基化（去N-甲基、N-乙基等）三、理化性质（四）涉及氮原子的氧化 3.酰胺化三、理化性质（四）涉及氮原子的氧化 4.氮杂缩醛的形成三、理化性质（五）沉淀反应（五）沉淀反应用途：用途：鉴别鉴别试管、试管、TLC或或PPC显色剂；显色剂；提取分离提取分离检查是否提取完全。检查是否提取完全。主要内容：主要内容：1.沉

24、淀试剂沉淀试剂 2.反应原理反应原理 3.反应条件反应条件 4.结果判断结果判断三、理化性质（五）沉淀反应 1.沉淀试剂金属盐类碘碘-碘化钾碘化钾（Wagner）KI-I2 棕褐色棕褐色沉淀碘化铋钾碘化铋钾（Dragendoff）BiI3KI 红棕色红棕色沉淀碘化汞钾碘化汞钾（Mayer试剂）HgI22KI 类白色类白色沉淀 若加过量试剂，沉淀又被溶解氯化金氯化金(3%)（Suric chloride）HAuCl4 黄色黄色晶形沉淀三、理化性质（五）沉淀反应 1.沉淀试剂酸类硅钨酸硅钨酸(Bertrand试剂)SiO212WO3 乳白色乳白色酚酸类苦味酸苦味酸(Hager试剂)2,4,6-三硝

25、基苯酚黄色黄色复盐 雷氏铵盐雷氏铵盐(Ammoniumreineckate)硫氰酸铬铵试剂 生成难溶性复盐 紫红色紫红色三、理化性质（五）沉淀反应（五）沉淀反应 2.反应原理：反应原理：生成更大多分子生成更大多分子复盐复盐和和络盐络盐三、理化性质（五）沉淀反应 3.沉淀反应条件沉淀反应条件（1）通常在酸性水溶液中生物碱成盐状态下进行；（若在碱性条件下则试剂本身将产生沉淀若在碱性条件下则试剂本身将产生沉淀）（2）在稀醇或脂溶性溶液中时，含水量50%；（当醇含量当醇含量50%时可使沉淀溶解时可使沉淀溶解）（3）沉淀试剂不易加入多量。（如：过量的碘化汞钾可使产生的沉淀溶解如：过量的碘化汞钾可使产生的

26、沉淀溶解）三、理化性质（五）沉淀反应（五）沉淀反应 4.结果的判断结果的判断（1）鉴别时每种鉴别时每种Alk需采用三种以上沉淀试剂；需采用三种以上沉淀试剂；（沉淀试剂对各种沉淀试剂对各种AlkAlk的灵敏度不同的灵敏度不同）（2）直接对中药酸提液进行沉淀反应，则直接对中药酸提液进行沉淀反应，则 阳性阳性结果结果不能判定不能判定Alk的存在的存在 阴性阴性结果可判断无结果可判断无Alk存在存在氨基酸、蛋白质、多糖、鞣质等氨基酸、蛋白质、多糖、鞣质等+沉淀试剂沉淀试剂沉淀沉淀三、理化性质常规提纯方法（排除水溶性成分的干扰）中草药水提液CHCl3H2OH+/H2OOH-/CHCl3萃取H2OCHCl

27、3氨基酸、蛋白质多糖、鞣质等三、理化性质（六）显色反应（六）显色反应Labat反应反应 5%没食子酸的醇溶液没食子酸的醇溶液 具有具有亚甲二氧基亚甲二氧基结构呈翠绿色结构呈翠绿色Vitali反应反应 发烟硝酸和苛性碱醇溶液发烟硝酸和苛性碱醇溶液 结构中有结构中有苄氢苄氢存在则呈阳性反应存在则呈阳性反应 深紫深紫暗红暗红最后颜色消失最后颜色消失三、理化性质（七）（七）C-N键的裂解反应（基本骨架的测定）键的裂解反应（基本骨架的测定）1.霍夫曼降解（霍夫曼降解（Hofmann degradation）2.Emde降解反应（降解反应（Emde degradation）3.von Braun三级胺降解

28、三级胺降解 （von Braun ternary amine degradation）三、理化性质（七）C-N键的裂解反应 1.霍夫曼降解（Hofmann degradation）三、理化性质（七）C-N键的裂解反应 1.霍夫曼降解（Hofmann degradation）三、理化性质（七）C-N键的裂解反应 1.霍夫曼降解（Hofmann degradation）反应条件：N原子的位具有H；位连电负性基团（苯），Hofmann不 脱去三甲氨。三、理化性质（七）C-N键的裂解反应 2.Emde降解反应（Emde degradation）三、理化性质（七）C-N键的裂解反应 2.Emde降解反应

29、（Emde degradation）位无H时，或位有电负性基团时钠汞齐/EtOH季铵卤化物C-N键断裂三、理化性质（七）C-N键的裂解反应 2.Emde降解反应（Emde degradation）裂解优先发生在处于苄基或烯丙体系的C-N键上如：娃儿藤碱（tylophorine）三、理化性质（七）C-N键的裂解反应 3.von Braun三级胺降解 （von Braun ternary amine degradation）三、理化性质（七）C-N键的裂解反应 3.von Braun三级胺降解 (1)反应机制三、理化性质（七）C-N键的裂解反应 3.von Braun三级胺降解 (2)分子结构与降

30、解产物的关系 N-烷基取代，体积小者易被取代裂除。三、理化性质（七）C-N键的裂解反应 3.von Braun三级胺降解 (2)分子结构与降解产物的关系 N原子的、为不饱和体系，则N原子的位C-N键易断裂（如：苄基或丙烯基）。三、理化性质（七）C-N键的裂解反应 3.von Braun三级胺降解 (2)分子结构与降解产物的关系 C-N键中碳原子处于苯环中，则多不反应。三、理化性质（七）C-N键的裂解反应 3.von Braun三级胺降解 (2)分子结构与降解产物的关系 C-N键的碳原子处于叉链结构中，则C-N键不易断开。三、理化性质（七）C-N键的裂解反应 3.von Braun三级胺降解 (

31、2)分子结构与降解产物的关系 立体效应影响降解产物的定向。三、理化性质（一）一般性质（二）碱性（三）成盐（四）涉及氮原子的氧化（五）沉淀反应（六）显色反应（七）C-N键的裂解反应本本 章章 内内 容容四、提取分离（一）提取 1.酸水提取法酸水提取法 （离子交换树脂法、沉淀法）2.醇类溶剂提取法醇类溶剂提取法 3.与水不相混溶的有机溶剂提取法与水不相混溶的有机溶剂提取法四、提取分离（一）提取 1.酸水提取法：酸水提取法：冷提法（渗漉法、冷浸法）冷提法（渗漉法、冷浸法）酸性水酸性水0.1%1%H2SO4、HCl、HOAc等等生药生药H+/H2O药渣药渣Alk OH-/H2OH+/H2OOH-弱碱及

32、杂质弱碱及杂质亲水性亲水性Alk四、提取分离（一）提取 1.酸水提取法酸水提取法 此法缺点：此法缺点：提取液体积较大（浓缩困难）提取液体积较大（浓缩困难）提取液中水溶性杂质多提取液中水溶性杂质多 解决方法：解决方法：（1）离子交换树脂法）离子交换树脂法 （2）沉淀法）沉淀法四、提取分离（一）提取 1.酸水提取法（1）离子交换树脂法四、提取分离（一）提取 1.酸水提取法（2）沉淀法 酸提碱沉法药 材沉 淀H2OH+/H2O提取；加碱碱化水溶性Alk、杂质不溶或难溶性Alk四、提取分离（一）提取 1.酸水提取法（2）沉淀法 盐析法：适用中等弱碱。黄藤1%H2SO4水溶液H2O沉淀碱化至pH=9；加

33、NaCl达饱和掌叶防已碱四、提取分离（一）提取 1.酸水提取法（2）沉淀法 雷氏铵盐沉淀法四、提取分离（一）提取季铵碱的水溶液季铵碱的水溶液水溶液水溶液沉淀沉淀(雷氏复盐雷氏复盐)雷氏铵盐沉淀雷氏铵盐沉淀沉沉 淀淀滤滤 液液滤液滤液 (B2SO4)硫酸钡沉淀硫酸钡沉淀季铵碱的盐酸盐季铵碱的盐酸盐加酸水调至弱酸性加新配制的雷氏铵盐饱和/H2O溶丙酮（乙醇）中加Ag2SO4饱和水溶液加入氯化钡（BaCl2）四、提取分离（一）提取 2.醇类溶剂提取法 生 药H+/H2O药 渣醇 液OH-/H2O醇或酸性醇挥醇；加酸水碱性较弱的碱碱性较弱的碱亲水性亲水性AlkCHCl3沉 淀AlkOH-/H2O CH

34、Cl3四、提取分离（一）提取 3.与水不相混溶的有机溶剂提取法生生 药药残残 渣渣CHCl3CHCl3H+/H2O碱化（如碱化（如NH4OH）（使）（使Alk游离）游离）渗滤（或浸渍）（如渗滤（或浸渍）（如CHCl3等）等）H+/H2OOH-/H2OAlk沉淀沉淀亲水性亲水性Alk碱性较弱的碱性较弱的Alk四、提取分离（一）提取（一）提取 1.酸水提取法酸水提取法 2.醇类溶剂提取法醇类溶剂提取法 3.与水不相混溶的有机溶剂提取法与水不相混溶的有机溶剂提取法（二）分离（二）分离 溶解性溶解性重结晶法重结晶法 碱性强弱碱性强弱pH梯度萃取梯度萃取 色谱法色谱法四、提取分离（二）分离生物碱的分离系

35、统分离特定分离多用于基础研究侧重于生产实用总 碱单体Alk的分离类别指酸碱性强弱部位指极性不同依据Alk的理化性质四、提取分离（二）分离 1.根据根据Alk及其盐的及其盐的溶解度不同进行分离溶解度不同进行分离 （1）已知成分）已知成分查文献选择结晶溶剂查文献选择结晶溶剂 （2）未知成分）未知成分色谱方法进行溶剂的选择色谱方法进行溶剂的选择 2.Alk碱性不同碱性不同pH梯度萃取法梯度萃取法 首先考虑的问题：首先考虑的问题：所选溶剂所选溶剂pH值多少为宜？值多少为宜？萃取几次能完全？萃取几次能完全？萃取溶剂的最佳体积？萃取溶剂的最佳体积？四、提取分离（二）分离 2.Alk碱性不同pH梯度萃取法

36、（1）确定pH值的方法 缓冲纸色谱四、提取分离（二）分离 2.Alk碱性不同pH梯度萃取法 （1）确定pH值的方法四、提取分离（二）分离 2.Alk碱性不同pH梯度萃取法 （1）确定pH值的方法四、提取分离（二）分离 2.Alk碱性不同pH梯度萃取法 （1）确定pH值的方法C+四、提取分离（二）分离 2.Alk碱性不同pH梯度萃取法 （1）确定pH值的方法四、提取分离（二）分离 2.Alk碱性不同pH梯度萃取法 （1）确定pH值的方法 利用pKa值来确定pH值pKa与pH关系：四、提取分离（二）分离 2.Alk碱性不同pH梯度萃取法 （1）确定pH值的方法 利用pKa值来确定pH值例：某Alk

37、的pKa=8.0，用CHCl3从H2O中萃取，H2O的pH应调多少？pH=pKa+2=8+2=10四、提取分离（二）分离 2.Alk碱性不同pH梯度萃取法 （2）判断分离的难易程度萃取次数四、提取分离（二）分离 2.Alk碱性不同pH梯度萃取法 （2）判断分离的难易程度萃取次数 100 1次萃取可达90%以上 10 萃取需1012次 2 需1000次以上萃取（CCD法）1 不能分离四、提取分离（二）分离 2.Alk碱性不同pH梯度萃取法 （3）萃取溶剂的最佳体积容积比（R）例：设K1=1.3 K2=3.0 按上式计算得 R=1/2。即，有机相与水相容积比为1:2，1份有机相与2份水相进行萃取。

38、四、提取分离（二）分离 3.色谱法吸附剂：柱色谱法常用氧化铝氧化铝（偶用硅胶）；展开剂：游离Alk常以苯、乙醚、氯仿等溶剂洗脱化合物极性判断：相似结构：双键多、含氧官能团多则极性大在含氧官能团中：四、提取分离 提取分离实例长春碱与长春新碱四、提取分离长春花全草长春花全草(干粉80目)苯渗漉液苯渗漉液药药 渣渣苯苯 液液H+/H2O苯渗漉pH=46%酒石酸水溶液萃取过滤，氨水碱化至pH=67 CHCl3提除水杂除水杂除脂杂除脂杂除碱性较强的成分除碱性较强的成分四、提取分离H2OCHCl3弱碱Alk硫酸盐硫酸盐回收氯仿，蒸干溶于无水乙醇H2SO4调pH=3.84.1Alk沉淀溶于H2O，氨水碱化至

39、pH=89 CHCl3萃取除脂杂除水杂精精制制四、提取分离H2OCHCl3游离游离Alk长春碱长春碱醛基长春碱醛基长春碱回收氯仿溶于苯:氯仿(1:2)液中通过Al2O3吸附柱用苯:氯仿(1:2)洗脱色谱分离四、提取分离（一）提取 1.酸水提取法 2.醇类溶剂提取法 3.与水不相混溶的有机溶剂提取法（二）分离 溶解性重结晶法 碱性强弱pH梯度萃取 色谱法本本 章章 内内 容容五、结构鉴定 （一）色谱法（一）色谱法 测定理化常数（如：熔点），与文献报道的测定理化常数（如：熔点），与文献报道的数据进行对照，与对照品共薄层，测定其衍生物数据进行对照，与对照品共薄层，测定其衍生物的理化数据等。的理化数据

40、等。1.薄层色谱法薄层色谱法 2.纸色谱法纸色谱法五、结构鉴定 （二）谱学法（二）谱学法 紫外光谱、红外光谱、质谱、核磁共振紫外光谱、红外光谱、质谱、核磁共振UV反映分子中所含共轭系统情况；反映分子中所含共轭系统情况；IR利用特征吸收峰，鉴定结构中主要官能团；利用特征吸收峰，鉴定结构中主要官能团；NMR各种技术图谱测定结构；各种技术图谱测定结构；MS依据文献，结合主要生物碱类型的质谱特依据文献，结合主要生物碱类型的质谱特征进行解析。征进行解析。1.难于裂解或由取代基或侧链的裂解产生特征离子五、结构鉴定生物碱生物碱MS的一般规律：的一般规律：特点：特点：M+或或M+-1多为基峰或强峰。多为基峰或

41、强峰。一般观察不到由骨架裂解产生的特征离子。一般观察不到由骨架裂解产生的特征离子。主要包括两大类：主要包括两大类：芳香体系组成分子的整体或主体结构；芳香体系组成分子的整体或主体结构；如喹啉类、吖啶酮类等如喹啉类、吖啶酮类等 具有环系多、分子结构紧密的生物碱；具有环系多、分子结构紧密的生物碱；如苦参碱类、秋水仙碱类等如苦参碱类、秋水仙碱类等五、结构鉴定2.主要裂解受氮原子支配主要裂解受氮原子支配 主要裂解方式是以氮原子为中心的主要裂解方式是以氮原子为中心的-裂解，且裂解，且多涉及骨架的裂解。多涉及骨架的裂解。特征：基峰或强峰多是含氮的基团或部分。特征：基峰或强峰多是含氮的基团或部分。主要类型生物

42、碱：金鸡宁类、甾体生物碱类等。主要类型生物碱：金鸡宁类、甾体生物碱类等。五、结构鉴定3.主要由主要由RDA裂解产生的特征离子裂解产生的特征离子 特点：裂解后产生一对强的互补离子，由此可特点：裂解后产生一对强的互补离子，由此可确定环上取代基的性质和数目。确定环上取代基的性质和数目。主要有：四氢原小檗碱类、无主要有：四氢原小檗碱类、无N-烷基取代的阿烷基取代的阿朴菲类等。朴菲类等。四氢原小檗碱类型的生物碱，主要从环裂解，四氢原小檗碱类型的生物碱，主要从环裂解，发生逆发生逆Diels-Alder反应反应(RDA反应反应)。如：轮环藤酚碱。如：轮环藤酚碱（cyclanoline）的裂解过程表示如下：）

43、的裂解过程表示如下：五、结构鉴定轮环藤酚碱（cyclanoline）的裂解过程五、结构鉴定4.主要由苄基裂解产生特征离子主要由苄基裂解产生特征离子 特点：同特点：同3。即裂解后产生一对强的互补离子。即裂解后产生一对强的互补离子 如：苄基四氢异喹啉类、双苄基四氢异喹啉如：苄基四氢异喹啉类、双苄基四氢异喹啉类等。类等。如异喹啉类型中的如异喹啉类型中的1-苯甲基苯甲基-四氢异喹啉类型的四氢异喹啉类型的生物碱，其在裂解过程中易失去苯甲基，得到以生物碱，其在裂解过程中易失去苯甲基，得到以四氢异喹啉碎片为主的强谱线。四氢异喹啉碎片为主的强谱线。五、结构鉴定1-苯甲基-四氢异喹啉类型的生物碱的裂解：苦苦 参

44、参练练练练 习习习习 题题题题练习试题一、选择判断题二、是非题三、化学鉴别题四、分析比较碱性大小五、提取分离一、选择判断题用pH梯度萃取法从氯仿中分离生物碱时，可顺次用（）缓冲液萃取。A.pH=83 B.pH=68 C.pH=814 D.pH=38生物碱的盐若从酸水中游离出来，pH应为（）A.pH Pka C.pH=PKa某生物碱碱性很弱，几乎呈中性，氮原子的存在状态可能为()。A.伯胺 B.仲胺 C.酰胺 D.叔胺一、选择判断题季铵型生物碱分离常用()。A.水蒸汽蒸馏法 B.雷氏铵盐法 C.升华法 D.聚酰胺色谱法生物碱沉淀反应是利用大多数生物碱在()条件下，与某些沉淀试剂反应生成不溶性复盐

45、或络合物沉淀。A.酸性水溶液 B.碱性水溶液 C.中性水溶液 D.亲脂性有机溶剂一、选择判断题Emde降解多用于()的生物碱中C-N链的裂解。A.位有氢 B.位有氢 C.位无氢 D.位无氢将混合生物碱溶于有机溶剂中，以酸液pH由大小顺次萃取，可依次萃取出()。A.碱性由强弱的生物碱 B.碱性由弱强的生物碱 C.极性由弱强的生物碱 D.极性由强弱的生物碱一、选择判断题用Hofmann降解反应鉴别生物碱基本母核时，要求结构中()。A.位有氢 B.位有氢 C.、位均有氢 D.、位均无氢生物碱的碱性强弱可与下列()情况有关。A.生物碱中N原子具有各种杂化状态 B.生物碱中N原子处于不同的化学环境 C.

46、以上两者均有关 D.以上两者均无关一、选择判断题pH梯度萃取法分离生物碱时，生物碱在酸水层，应顺次调pH（）用氯仿萃取。A.pH=38 B.pH=813 C.pH=17 D.pH=71对生物碱进行分离常用的吸附剂为()。A.活性炭 B.硅胶 C.葡聚糖凝胶 D.碱性氧化铝二、是非判断题自然界所发现的生物碱大多是氨基酸的代谢产物。季铵型生物碱可溶于水，它是各类生物碱中碱性最强的一类生物碱。阴离子交换树脂适用于分离生物碱类物质。所有含N的化合物，其质谱上的分子离子峰m/z均为奇数。生物碱一般是以游离碱的状态存在于植物体内。二、是非判断题某一中药的粗浸液，用生物碱沉淀试剂检查结果为阳性，可说明该中药

47、中肯定含有生物碱。某生物碱PKa=7.6，若用足够的雷氏铵盐使该生物碱完全沉淀，该溶液的pH值应调节到大于PKa两个单位（即pH=9.6)。生物碱都能被生物碱沉淀试剂所沉淀。三、化学方法鉴别下列各组化合物三、化学方法鉴别下列各组化合物三、化学方法鉴别下列各组化合物三、化学方法鉴别下列各组化合物四、比较下列各组化合物的碱性四、比较下列各组化合物的碱性四、比较下列各组化合物的碱性四、比较下列各组化合物的碱性四、比较下列各组化合物的碱性五、提取分离某中药材中主要含有生物碱类成分，且已知在其总碱中含有如下成分：季铵碱、酚性叔胺碱、非酚性叔胺碱、水溶性杂质、脂溶性杂质现有下列分离流程，试将每种成分可能出现的部位填入括号中。苦苦 参参 药药 材材