【正文】 中藥化學(xué)實(shí)用技術(shù) 學(xué)習(xí)情景一 —— 中藥中生物堿 (Alkaloids)類化學(xué)成分的提取分離技術(shù) 2 掌握麻黃、防己、顛茄中生物堿的提取分離原理及技術(shù)； 熟悉黃連中生物堿的提取分離原理及技術(shù)； 了解烏頭中生物堿的提取分離原理及技術(shù)。 知識要求 學(xué)習(xí)目標(biāo) 1 掌握生物堿類化學(xué)成分的提取分離原理及操作。 熟練進(jìn)行薄荷中的揮發(fā)油和青蒿中的青蒿素的提取分離操作； 能進(jìn)行當(dāng)歸、丁香中揮發(fā)油的提取分離操作。 能力要求 3 熟練進(jìn)行麻黃、防己、顛茄中生物堿的提取分離操作，能進(jìn)行黃連、烏頭中生物堿的提取分離操作。 教學(xué)內(nèi)容 學(xué)習(xí) 提示 中藥中生物堿類化學(xué)成分的結(jié)構(gòu)、理化性質(zhì)及提取分離知識 任務(wù) 一 實(shí)訓(xùn) 麻黃中生物堿類成分的提取分離技術(shù) 麻黃中麻黃堿的提取分離及鑒定 學(xué)習(xí)提示 生物堿的結(jié)構(gòu)與分類 一 二 生物堿類化學(xué)成分的理化性質(zhì) 生物堿的提取、分離與檢識 一 分 布 生物活性 經(jīng)典定義 生物堿指來源于生物界的一類含氮有機(jī)化合物。 生物堿在植物界分布較廣，多數(shù)存在于雙子葉植物中。例如毛茛科（黃連、 烏頭）、罌粟科（罌粟、延胡索）、茄科（洋金花、顛茄、莨菪）防己科（漢防己、北豆根）、豆科（苦參）等。 生物堿大多有較復(fù)雜的環(huán)狀結(jié)構(gòu)，氮原子結(jié)合在環(huán)內(nèi)； 多呈堿性，可與酸成鹽；多具有顯著的生理活性。 生物堿 存在形式 多數(shù)以鹽的形式存在（以有機(jī)酸鹽為主，少數(shù)為無機(jī)酸鹽）； 少數(shù)以游離形式存在（主要是一些堿性極弱的生物堿，如酰胺類生物堿）； 其他尚有以酯、苷及 N→O 化合物的形式存在（烏頭堿、氧化苦參堿） 生物堿類化合物的結(jié)構(gòu)與分類 按結(jié)構(gòu)分類 按植物來源分類 按氮原子存在狀態(tài)分類 * 按性質(zhì)分類 * 按特殊功能基分類 * （了解）見下表 生物堿、生物堿等（ 了解） 生物堿（仲胺堿） 生物堿（叔胺堿） 生物堿（季胺堿） 生物堿 生物堿 性生物堿 物堿 生物堿 3. （內(nèi)） 酰胺類生物堿 生物堿類型 基 本 母 核 舉 例 吡咯衍生物 吡咯 四氫吡咯 紅古豆堿 吡咯里西啶 野百合堿 吲哚里西啶 一葉萩堿 NHC H 2 C O C H 2NNC H 3 C H 3NNOOC H 3C H 3OH O O HC H 3ONOOHNNH生物堿類型 基 本 母 核 舉 例 吡啶衍生物 吡啶 六氫吡啶 煙堿 喹諾里西啶 金雀花堿 莨菪烷衍生物 莨菪烷 可卡因 喹啉衍生物 喹啉 奎寧 NNHNNC H 3NNONHNHHC H 3 N C H 3C O O C H 3O C ONNO H CCHO HNC HO H生物堿類型 基 本 母 核 舉 例 異喹啉衍生物 異喹啉 芐基異喹啉 厚果唐松草堿 原小檗堿型 四氫黃連堿 阿樸啡 土杜拉寧 嗎啡烷 嗎啡 NNNNH 3 CHO C H 3O C H 3OH 3 C OO C H 3O C H 3C H 3H 3 C OH 3 C OHNNOOOON CH3NHHOOH3COH3CNHONOHHOCH3生物堿類型 基 本 母 核 舉 例 其他類 毛果蕓香堿 川芎嗪 OH 2CNN C H 3OC 2 H 5NN C H 3C H 3H 3 CH 3 C大多數(shù)叔胺堿和仲胺堿為親脂性，一般能溶于有機(jī)溶劑，尤其易溶于親脂性有機(jī)溶劑 （二） 生物堿類化合物的理化性質(zhì) 形態(tài) 性狀 溶解性 旋光性 多數(shù)為結(jié)晶形固體，少數(shù)為非晶形粉末；個(gè)別為液體。 味 顏色 多具苦味。 一般為無色或白色，少數(shù)有顏色。 揮發(fā)性與升華性 少數(shù)液體狀態(tài)及個(gè)別小分子固體生物堿具揮發(fā)性個(gè)別生物堿具有升華性。 生物堿結(jié)構(gòu)中如有手性碳原子或本身為手性分子即有旋光性。 游離生物堿 生物堿鹽 親脂性生物堿 一般易溶于水，可溶于醇類，難溶于親脂性有機(jī)溶劑。 含氧無機(jī)酸鹽 不含氧無機(jī)酸鹽小分子有機(jī)酸鹽 大分子有機(jī)酸鹽 親水性生物堿 具特殊官能團(tuán)的生物堿 主要指季銨堿和某些含氮 氧化物的生物堿 具酚羥基或羧基的兩性生物堿既可溶于酸水，也可溶于堿水溶液。 供電誘導(dǎo)使氮原子上電子云密度增加，堿性增強(qiáng)；吸電誘導(dǎo)使氮原子上電子云密度減小，堿性降低。 堿性 堿性大小與分子結(jié)構(gòu)的關(guān)系 氮原子的雜化方式 共軛效應(yīng) （二） 生物堿類化合物的理化性質(zhì) 堿性 7 1S2 2S2 2P3 來源 N H+(接受質(zhì)子或提供電子 ) 堿性強(qiáng)弱的表示方法 pka (堿共軛酸解離常數(shù)的負(fù)對數(shù) ) 其值的大小與堿性呈正比。 pKa=lgKa， Ka越?。▔A的共軛酸 越穩(wěn)定）， Ka越大，堿性越強(qiáng)。 誘導(dǎo)效應(yīng) 空間效應(yīng) sp3＞ sp2＞sp 生物堿分子中氮原子的孤電子對與 π電子基團(tuán)共軛時(shí)一般使生物堿的堿性減弱。 氮原子由于附近取代基的空間立體障礙或分子構(gòu)象因素，而使質(zhì)子難于接近氮原子，堿性減弱。 沉淀反應(yīng) 顯色反應(yīng) 含少量甲醛的濃硫酸溶液 1%釩酸銨的濃硫酸溶液 1%鉬酸鈉 (或鉬酸銨 )的濃硫酸溶液 嗎啡顯紫紅色；可待因顯藍(lán)色。 莨菪堿顯紅色；嗎啡顯棕色； 馬錢子堿顯血紅色； 奎寧顯淡橙色；士的寧顯藍(lán)紫色。 嗎啡顯紫色漸轉(zhuǎn)為棕綠色； 小檗堿顯棕綠色； 利血平顯黃色， 2分鐘后轉(zhuǎn)為藍(lán)色； 秋水仙堿顯黃色； 阿托品顯無色 . （二） 生物堿類化合物的理化性質(zhì) 生物堿在酸性水或稀醇 中與某些試劑生成難溶 于水的復(fù)鹽或絡(luò)合物的 反應(yīng)稱為生物堿沉淀反 應(yīng)。這些試劑稱為生物 堿沉淀試劑。 碘化鉍鉀（ Dragendorff）試劑：與生物堿反應(yīng)生成橘紅色至黃色無定形沉淀 碘化汞鉀 (Mayer)試劑：與生物堿反應(yīng)生成類白色沉淀 硅鎢酸 (Bertrad)試劑：與生物堿反應(yīng)生成類白色或淡黃色沉淀。 雷氏銨鹽試劑：雷氏銨鹽即硫氰酸鉻銨，其組成為 NH4[Cr（（NH3） 2 SCN） 4]，其與季銨型生物堿反應(yīng)生成紅色沉淀或結(jié)晶。 NNC H 3C H3 N H C O OC H 3 C H 3 N H 2 N H21 3O C ON C H3C HC H2O HO C ON C H3OC HC H2O H莨菪堿 東莨菪堿 （三） 生物堿類化合物的提取與分離 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 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(huì)干擾結(jié)晶的形成 ，