生物堿的提取與分離

生物堿的提取與分離第1頁/共33頁主要內(nèi)容

生物堿概述生物堿的分類生物堿的理化性質(zhì)生物堿的提取和分離方法生物堿的提取和分離實例第2頁/共33頁生物堿的概述（一）含義：生物堿是一類來自生物體內(nèi)含氮有機(jī)物，大多氮原子在環(huán)狀結(jié)構(gòu)內(nèi)，分子結(jié)構(gòu)復(fù)雜，多呈堿性,具有強(qiáng)烈生理活性。（二）分布概況：1、存在科屬:主要分布在植物界,低等植物...較少高等植物...多①雙子葉植物----多如防已科、茄科、罌粟科、夾桃科、毛莨科、豆科、茜草科等。②單子葉植物-----較少如百合科、石蒜科、蘭科2、存在部位:不同植物均可存在于各個部位，在同一植物往往只集中于某一器官。黃連------根長春花------花麻黃------莖罌粟------果第3頁/共33頁生物堿的概述

3、存在形式:

①游離狀態(tài)-----弱堿性生物堿②與酸結(jié)合成鹽-----強(qiáng)堿性生物堿③成酯或苷的形式（三）生理活性:1、鎮(zhèn)痛作用----嗎啡、延胡索乙素

2、抗消炎菌作用-----黃連素

3、抗腫瘤作用----喜樹堿、美登木堿

4、止咳作用----可待因第4頁/共33頁生物堿分類

分類方法(如下5種）

1、按植物來源分類法：如長春花，黃連等

2、按生物堿的生源途徑分類法

3、按生物堿的溶解性進(jìn)行分類:如游離親脂性.游離親水性

4、按分子結(jié)構(gòu)中氮原子處的狀態(tài)進(jìn)行分類：如雙稠吡咯烷（兩個吡咯烷共用一個N原子）

5、按生物堿氮雜環(huán)基本母核分類：如異喹啉.吡啶類第5頁/共33頁生物堿的理化性質(zhì)

物理性質(zhì)

1、性狀:多為晶形，味苦，有焦灼感.顏色--多為無色，因分子中飽和度大。少數(shù)具有黃色。

2、旋光性:多數(shù)具有旋光性，且多為左旋而具療效。

3、溶解性:

（1）游離親脂性生物堿：可溶于苯、乙醚、氯仿尤其在氯仿中溶解度大。不溶于水。

(2)游離親水性生物堿：I、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：

a、季銨型生物堿---為離子型生物堿，b、具有半極性N→O配位鍵。c、小分子生物堿，如麻黃堿、菸堿。II、溶解性：--可溶于水、甲醇、乙醇，在正丁醇有一定溶解度。難溶于親脂性強(qiáng)有機(jī)溶劑。第6頁/共33頁生物堿的理化性質(zhì)

（3）生物堿鹽類：

易溶于水，可溶于甲.乙醇難溶于親脂性有機(jī)溶劑。因成鹽的酸不同而具有不同的溶解度，其規(guī)律是：

無機(jī)酸生物堿鹽水溶性>有機(jī)酸生物堿鹽小分子有機(jī)酸生物堿鹽>大分子有機(jī)酸生物堿鹽含氧酸生物堿鹽>鹵代酸生物堿鹽HCl〉HBr〉HI第7頁/共33頁生物堿的理化性質(zhì)

化學(xué)性質(zhì)

（一）堿性（二）顯色反應(yīng)（三）沉淀反應(yīng)：生物堿在酸性水溶液中，與某些試劑生成難溶于水的復(fù)鹽或分子復(fù)合物的反應(yīng)。用途：鑒別：檢查生物堿有無（定性反應(yīng)）；顯色劑：薄層色譜，紙色譜提取分離：檢查是否提取完全。分離純化：雷氏銨鹽用于季銨堿的分離第8頁/共33頁常用生物堿沉淀劑碘化物復(fù)鹽類：碘化鉍鉀試劑：桔紅色沉淀碘—碘化鉀：紅棕色沉淀碘化汞鉀：類白色沉淀（若加過量試劑，沉淀溶解）重金屬鹽類：磷鉬酸試劑：白色或黃褐色沉淀硅鎢酸試劑：淡黃或灰白色沉淀大分子酸類：苦味酸試劑：黃色結(jié)晶其它：硫氰酸鉻鉀（雷氏銨鹽）：紅色沉淀或結(jié)晶（季銨堿）第9頁/共33頁沉淀反應(yīng)結(jié)果判斷a.鑒別生物堿的存在，需要采用三種以上生物堿試劑。

b.仲胺類不易與生物堿沉淀試劑反應(yīng)，如麻黃堿。c.排除假陽性反應(yīng)，除去水提液中含有的蛋白質(zhì)、多肽、鞣質(zhì)等雜質(zhì)(可用常規(guī)提純方法如下圖）。

第10頁/共33頁常規(guī)提純方法（排除水溶性成分的干擾）第11頁/共33頁生物堿的提取和分離

提取方法水蒸氣蒸餾法溶劑法酸水提取法乙醇提取法親脂性有機(jī)溶劑提取法第12頁/共33頁（一）酸水提取法基本原理：生物堿與酸形成易溶于水的生物堿鹽。常用酸水：0.5~1%硫酸、鹽酸操作方法：滲濾法，浸漬法酸水提取法提取液1.離子交換法2.萃取法3.沉淀法第13頁/共33頁1.離子交換法

酸水提取液陽離子交換樹脂樹脂柱（含BH＋）NH4OH堿化，CHCl3洗脫（也可以用EtOH）

樹脂柱流出液（雜質(zhì)）CHCl3溶液（游離生物堿）回收CHCl3總生物堿第14頁/共33頁2.萃取法酸水提取液氨水堿化，三氯甲烷萃取三氯甲烷層堿水層（水溶性雜質(zhì)）（水溶性生物堿）回收CHCl3總生物堿第15頁/共33頁3.沉淀法

酸水提取液沉淀（總生物堿）堿化，過濾雷氏銨鹽（硫氰酸鉻）：能與季銨型生物堿生成難溶于水的雷氏復(fù)鹽沉淀季銨堿：雷氏銨鹽沉淀法第16頁/共33頁（二）乙醇提取法基本原理：生物堿及其鹽可溶于乙醇。常用溶劑：60%~95%乙醇操作方法：滲濾法，回流法優(yōu)點(diǎn)：適用范圍廣、易濃縮、水溶性雜質(zhì)少缺點(diǎn)：脂溶性雜質(zhì)多第17頁/共33頁（二）乙醇提取法藥材乙醇回流或滲濾乙醇提取液減壓回收乙醇濃縮液酸水液加稀酸放置，過濾沉淀（脂溶性雜質(zhì)）堿化，過濾①沉淀（總生物堿）堿水液（水溶性生物堿或雜質(zhì)）②堿化，有機(jī)溶劑萃取有機(jī)溶劑層總生物堿回收溶劑提取流程：第18頁/共33頁（三）親脂性有機(jī)溶劑法

基本原理：游離生物堿易溶于親脂性有機(jī)溶劑。常用溶劑：三氯甲烷、乙醚、乙酸乙酯操作方法：回流法，連續(xù)回流法第19頁/共33頁（三）親脂性有機(jī)溶劑提取法

藥材少量氨水或石灰水潤濕親脂性有機(jī)溶劑回流有機(jī)溶劑提取液酸水萃取酸水液有機(jī)層堿水層有機(jī)溶劑層總生物堿回收溶劑堿化，有機(jī)溶劑萃取提取流程：第20頁/共33頁二、分離

總生物堿酸水溶解、濾過酸水溶液氯仿萃取酸水層（強(qiáng)堿、中強(qiáng)堿）氯仿層（弱堿性生物堿）堿水層（強(qiáng)堿性生物堿）有機(jī)溶劑層（中強(qiáng)堿性生物堿）氨水調(diào)pH9~10，有機(jī)溶劑萃取（一）生物堿的初步分離

第21頁/共33頁（二）生物堿單體的分離1.利用堿性的差異2.利用游離生物堿在有機(jī)溶劑中溶解性不同3.利用生物堿鹽在水中溶解度的差異4.利用生物堿特殊官能團(tuán)性質(zhì)不同5.利用色譜法第22頁/共33頁

1.利用堿性的差異

PH梯度萃取法

混合生物堿溶于酸水中逐步加堿(氨水等)每調(diào)一次pH(pH由低至高)，用有機(jī)溶劑萃取一次.生物堿由弱至強(qiáng)依次被分離預(yù)試：PH緩沖紙色譜第23頁/共33頁2.利用游離生物堿在有機(jī)溶劑中溶解性不同

氧化苦參堿的N→O半極性配位鍵，極性大，在水中溶解度較大，在乙醚中溶解度較小。將總生物堿溶于氯仿，加入10倍量乙醚，氧化苦參堿沉淀析出?？鄥A氧化苦參堿

第24頁/共33頁第25頁/共33頁防己諾林堿比粉防己堿多一個酚羥基，故極性較大，在冷苯中的溶解度小于粉防己堿。粉防己堿R=CH3防己諾林堿R=H第26頁/共33頁3.利用生物堿鹽在水中溶解度的差異

溶解度：鹽酸士的寧<鹽酸馬錢子堿硫酸士的寧>硫酸馬錢子堿草酸麻黃堿<草酸偽麻黃堿第27頁/共33頁4.利用生物堿特殊官能團(tuán)性質(zhì)不同

（1）.含酚羥基的生物堿

可用氫氧化鈉水溶液萃取分離。原理：含酚羥基的生物堿具有堿性和弱酸性，既可溶于酸水，又可溶于堿水。而非酚性生物堿不溶于堿水。第28頁/共33頁例如：嗎啡和可待因的分離

嗎啡R=H可待因R=CH3

三氯甲烷層（可待因）混合物溶于三氯甲烷5%NaOH萃取堿水層（嗎啡）第29頁/共33頁（2）有內(nèi)酯和內(nèi)酰胺結(jié)構(gòu)的生物堿

用熱的氫氧化鈉開環(huán)，加酸環(huán)合的性質(zhì)予以分離。例如：喜樹堿第30頁/共33頁5.利用色譜法生物堿（游離）為脂溶性成分，適合于采用吸附原理進(jìn)行分離，吸附劑多用硅膠、氧化鋁，流動相為中性的苯，氯仿，乙醚等有機(jī)溶劑或混合有機(jī)溶劑。第31頁/共33頁謝謝觀賞化工081班第四小組成員組長：梁鈺泉主講：牟星（200831204028）材料收集：秦志浩（200831204023）盧小波（200831204078）