中药中生物碱类化学成分的提取分离技术专业知识讲解.ppt
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1、资料仅供参考,不当之处,请联系改正。一、理论基础一、理论基础二、任务二、任务资料仅供参考,不当之处,请联系改正。理理论论基基础础一、概述一、概述二、二、结构与分类结构与分类三、三、理化性质理化性质四、四、提取分离方法提取分离方法资料仅供参考,不当之处,请联系改正。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 全国医药产品大全中收载的药物及其全国医药产品大全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
2、有明显的生理活性如:性如:资料仅供参考,不当之处,请联系改正。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:资料仅供参考,不当之处,请联系改正。概述 植物古柯中的有效成分古柯碱(cocaine)虽有很强的局部麻醉作用,但是毒性较大,久用容易成瘾普鲁卡因 procaine(合成品)局麻药古柯碱cocaine
3、(可卡因)资料仅供参考,不当之处,请联系改正。h指存在于生物体内一类含氮含氮的有机化合物;h多数具有碱性有碱性且能和酸结合生成盐;h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多数有较强的生理活性生理活性。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资料仅供参考,不当之处,请联系改正。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:柠檬酸、酒石酸等;:柠檬酸、酒石酸等;特殊的酸特殊的酸类:乌头酸、绿
4、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。存在形式存在形式资料仅供参考,不当之处,请联系改正。二、二、结构与分类结构与分类有机胺类有机胺类(苯丙氨酸/酪氨酸)氮原子不结合在环内的一类生物碱。ephedrinepseudoephedrine结构特点结构特点资料仅供参考,不当之处,请联系改正。麻黄枝、茎麻黄枝、
5、茎麻麻 黄黄资料仅供参考,不当之处,请联系改正。二、二、结构与分类结构与分类吡咯烷类生物碱吡咯烷类生物碱由吡咯或四氢吡咯(吡咯烷)衍生的生物碱。重要的分类:简单的吡咯衍生物 吡咯里西啶衍生物(又称双稠吡咯啶)吲哚里西啶衍生物。资料仅供参考,不当之处,请联系改正。二、二、结构与分类结构与分类吡咯烷类生物碱吡咯烷类生物碱简单的吡咯衍生物红古豆碱cuscohygrine红古豆醇苦杏仁酸酯(无活性)(有活性)似阿托品药物 的散瞳等作用资料仅供参考,不当之处,请联系改正。山山 莨莨 菪菪资料仅供参考,不当之处,请联系改正。二、二、结构与分类结构与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。分类
6、:简单吡啶衍生物、喹诺里西啶(quinolizidine)资料仅供参考,不当之处,请联系改正。二、二、结构与分类结构与分类吡啶衍生物吡啶衍生物actinidinericininecytisine资料仅供参考,不当之处,请联系改正。二、二、结构与分类结构与分类吡啶衍生物吡啶衍生物matrineoxymatrine资料仅供参考,不当之处,请联系改正。苦苦 参参资料仅供参考,不当之处,请联系改正。二、二、结构与分类结构与分类莨菪烷(莨菪烷(tropane)衍生物)衍生物由吡咯啶和哌啶骈合而成的杂环。分类:颠茄生物碱(belladonna alkaloids)古柯生物碱(coca alkaloids)
7、资料仅供参考,不当之处,请联系改正。二、二、结构与分类结构与分类 莨菪碱是由莨菪醇(tuopine)与莨菪酸(tuopic acid)缩合而生成的酯:莨菪醇莨菪酸莨菪碱(阿托品)+缩合资料仅供参考,不当之处,请联系改正。二、二、结构与分类结构与分类颠茄生物碱(belladonna alkaloids)莨菪碱hyoscyamine阿托品atropine东莨菪碱scopolamine山莨菪碱anisodamine樟柳碱 anisodine资料仅供参考,不当之处,请联系改正。白花曼陀罗白花曼陀罗资料仅供参考,不当之处,请联系改正。二、二、结构与分类结构与分类古柯生物碱(coca alkaloids)
8、爱康宁ecgonine古柯碱cocaine资料仅供参考,不当之处,请联系改正。古古 柯柯 树树资料仅供参考,不当之处,请联系改正。二、二、结构与分类结构与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资料仅供参考,不当之处,请联系改正。喜喜 树树资料仅供参考,不当之处,请联系改正。二、二、结构与分类结构与分类(六)异喹啉类生物碱(六)异喹啉类生物碱原小檗碱型 protoberberine小檗碱(黄连素)berberine药根碱 jatrorrhizine资料仅供参考,不当之处,请联系改正。黄黄 连连资料仅供参考,不当之处,请联系改正。二、二、
9、结构与分类结构与分类(七)吲哚(七)吲哚(yinduo)衍生物)衍生物吲哚麦角新碱 ergonovine ergometrine资料仅供参考,不当之处,请联系改正。二、二、结构与分类结构与分类(七)吲哚(七)吲哚(yinduo)衍生物)衍生物毒扁豆碱 physostigmine 治疗青光眼玫瑰树碱 ellipticine 抗癌作用,低毒。资料仅供参考,不当之处,请联系改正。二、二、结构与分类结构与分类(八八)甾体生物碱类甾体生物碱类贝母碱 peimine verticine资料仅供参考,不当之处,请联系改正。二、二、结构与分类结构与分类(九九)萜生物碱类萜生物碱类石斛碱 dendrobine乌
10、头碱 aconitine资料仅供参考,不当之处,请联系改正。二、二、结构与分类结构与分类(十十)大环生物碱类大环生物碱类美登碱 maytansine高效低毒、安全幅度大的抗癌活性成分资料仅供参考,不当之处,请联系改正。二、二、结构与分类结构与分类(十一十一)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资料仅供参考,不当之处,请联系改正。三、三、理化性质理化性质(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。少数常温下液体(多不含氧,若含多
11、成酯键)毒藜碱 dl-anabasine烟碱 nicotine槟榔碱 arecoline资料仅供参考,不当之处,请联系改正。三、理化性质三、理化性质(一)一般性质(一)一般性质2.颜色颜色多为无色或白色,少数有色。资料仅供参考,不当之处,请联系改正。三、理化性质三、理化性质一叶萩碱成盐后则无色。一叶萩碱(黄色)(一)一般性质(一)一般性质资料仅供参考,不当之处,请联系改正。三、理化性质三、理化性质(一)一般性质(一)一般性质3.味味 觉觉多具苦味。4.挥发性挥发性多无挥发性,少数具挥发性。5.旋光性旋光性多为左旋光性。有的产生变旋现象。如:烟碱 中性溶液左旋光性 酸性溶液右旋光性 多数左旋体呈
12、显著生理活性。资料仅供参考,不当之处,请联系改正。三、三、理化性质理化性质(一)一般性质(一)一般性质*酸、碱均为1%。6.溶解度溶解度 (1)游离碱 类别 极性 溶解性 H2O CHCl3 H+OH-非酚性 较弱 脂溶性 +季铵碱 强 水溶性 +氮氧化物 半极性 中等水溶 +两性:Ar-OH 较弱 脂溶性 +-COOH 强 水溶性 +资料仅供参考,不当之处,请联系改正。三、三、理化性质理化性质(一)一般性质(一)一般性质 6.溶解度 (1)游离碱 少数酚性碱,由于各种原因而导致不溶碱水中。如:资料仅供参考,不当之处,请联系改正。三、三、理化性质理化性质(一)一般性质(一)一般性质6.溶解度
13、(2)成盐 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。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。资料仅供参考,不当之处,请联系改正。三、三、理化性质理化性质 (二)碱性(二)碱性 1.碱性强弱的表示方法资料仅供参考,不当之处,请联系改正。三、三、理化性质理化性质 (二)碱性(二)碱性2.影响碱性强弱的因素影响碱性强弱的因素(1)杂化方式资料仅供参考,不当之处,请联系改正。三、三、理化性质理化性质 (二)碱性(二)碱性2.影响碱性强弱的因素影响碱性强弱的因素(2)电子效应 1)诱导效应连接供电基团则使碱性增强。连接供电
14、基团则使碱性增强。资料仅供参考,不当之处,请联系改正。比较下面化合物的碱性大小:资料仅供参考,不当之处,请联系改正。三、三、理化性质理化性质 (二)碱性(二)碱性 2.影响碱性强弱的因素(2)电子效应 2)共轭效应氮原子孤电子对处于P共轭体系时,碱性减弱。资料仅供参考,不当之处,请联系改正。三、三、理化性质理化性质 (二)碱性(二)碱性 2.影响碱性强弱的因素(3)立体因素叔胺分子碱性降低 但如:苦参碱使碱性增强资料仅供参考,不当之处,请联系改正。三、三、理化性质理化性质 (二)碱性(二)碱性 2.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。(指成盐时接受的质子
15、能形成稳定的分子内氢键)资料仅供参考,不当之处,请联系改正。三、三、理化性质理化性质 (二)碱性(二)碱性 2.影响碱性强弱的因素影响碱性强弱的因素(4)分子内氢键资料仅供参考,不当之处,请联系改正。三、三、理化性质理化性质 (二)碱性(二)碱性 2.影响碱性强弱的因素影响碱性强弱的因素(4)分子内氢键资料仅供参考,不当之处,请联系改正。三、三、理化性质理化性质 (二)碱性(二)碱性2.影响碱性强弱的因素影响碱性强弱的因素 碱性强弱:资料仅供参考,不当之处,请联系改正。生物碱与酸成盐,对质子化来说,仲胺、叔胺生物碱成盐时,质子多结合于氮原子。季胺碱季胺碱、氮杂缩醛氮杂缩醛、烯胺烯胺以及具有涉及
16、氮原子氮原子的跨环效应的跨环效应形式存在的生物碱,质子化则往往并非发生在氮原子上。三、三、理化性质性质 (三)成盐(三)成盐资料仅供参考,不当之处,请联系改正。三、三、理化性质性质(四)检识方法(四)检识方法 用途:鉴别试管、TLC或PC显色剂;提取分离检查是否提取完全。主要内容:1.沉淀试剂 2.反应原理 3.反应条件 4.结果判断资料仅供参考,不当之处,请联系改正。三、三、理化性质性质(四)检识方法(四)检识方法 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(
17、Mayer试剂)HgI22KI 类白色类白色沉淀 若加过量试剂,沉淀又被溶解 资料仅供参考,不当之处,请联系改正。三、三、理化性质性质(四)检识方法(四)检识方法 1.沉淀试剂 酸类硅钨酸硅钨酸(Bertrand试剂)SiO212WO3 乳白色乳白色 酚酸类苦苦味味酸酸(Hager试剂)2,4,6-三硝基苯酚黄黄色色复盐雷雷氏氏铵铵盐盐(Ammoniumreineckate)硫氰酸铬铵试剂,生成难溶性复盐 紫红色紫红色资料仅供参考,不当之处,请联系改正。三、三、理化性质性质(四)检识方法(四)检识方法 2.反应原理:生成更大多分子复盐和络盐资料仅供参考,不当之处,请联系改正。三、三、理化性质性
18、质(四)检识方法(四)检识方法 3.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)(2)在稀醇或脂溶性溶液中时,含水量50%;(当醇含量50%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)资料仅供参考,不当之处,请联系改正。三、三、理化性质性质(四)检识方法(四)检识方法 4.结果的判断(1)鉴别时每种Alk需采用三种以上沉淀试剂;(沉淀试剂对各种Alk的灵敏度不同)(2)直接对中药酸提液进行沉淀反应,则 阳性结果不能判定Alk的存在 阴性结果可判断无Alk存在氨基酸、蛋白质、多糖、鞣质等+沉淀试剂沉淀资料
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