第十章生物碱
第十章 生物碱
第一节 概述
一、生物碱的定义
是生物体内一类含氮有机化合物。
CH CH CH3 OH NHCH3
麻黄碱
O O
小檗碱
N +OH OMe
OMe
二、 生物碱的结构与分类
CH CH CH3 OH NHCH3
麻黄碱
有机胺类
(N原子在环外)
O
O
N +OH -
OMe
小檗碱
OMe
杂环类
(N原子在环内)
第三节 提取、分离与检识
一、 提取
1
酸水提 取法
2
乙醇提 取法
3
亲脂性有 机溶剂提 取法
1 酸溶碱沉淀法
(1)原理:
利用生物碱具有碱性,可溶 于酸水,不溶于碱水的性质可采 用酸溶碱沉淀法提取。
(2)工艺
药材粗粉
加稀酸浸渍,过滤
药渣
酸水提取液 加碱碱化,静置,过滤
滤液 (水溶性杂质)
沉淀 (生物碱)
A.Rf
B.Ka C.Kb
D.pKa
E.pKb
单选题
7.碱性最强的生物碱是( A )
A.季铵碱 B.伯胺碱 C.仲胺碱
D.叔胺碱 E.酰胺
8.东莨菪碱的碱性比莨菪碱弱是因为( C )
A.氮原子的杂化方式 B.电性效应
C.空间位阻
D.分子内氢键
E.同离子效应
多选题
9、游离生物碱一般( ABD ) A.易溶于有机溶剂 B.难溶于水 C.碱溶酸沉淀 D.酸溶碱沉淀 E.既溶于酸又溶于碱
二、溶解性(酸溶碱沉淀)
❖ 游离碱:脂溶性 ❖ 季铵碱:水溶性 ❖ 两性碱:既溶于酸,又溶于碱 ❖ 生物碱盐:水溶性
讨论:分析小檗碱的溶解性
O
O
+N O H -
OMe
小檗碱
OMe
水 H2SO4 HCl 石灰水 氯仿
+
+
-+
-
三、碱性(来源于N 原子)
COOH
N
CH 3
CH OH
O
N
N
CH CH 3 NHCH 3
材的溶剂是( E )
A.甲醇 B.乙醇
C.氯仿
D.酸水 E.碱水
6、不能用于提取小檗碱的溶剂是( C )
A.水
B.硫酸
酸水层
氯仿层(脂溶性杂质)
碱化,氯仿萃取
碱水层
氯仿层
(水溶性杂质)
回收氯仿
总生物碱
实例 小檗碱的提取
O
黄连粗粉
O
加石灰水浸渍,过滤
+N O H -
OMe
药渣
OMe
碱水液 加食盐盐析,静置,过滤
碱液
沉淀 加水加热溶解,趁热过滤
不溶物
滤液 放冷,浓HCl调PH2-3
静置,过滤
沉淀
工艺分析
提取的原理:利用小檗碱为季铵碱,可溶于石 灰水的性质,用石灰水提取。
分离的原理:利用盐析法降低小檗碱在水中的 溶解度,从而从水中沉淀析出。
结晶时加浓HCl调pH2-3的作用 :利用小檗碱 的盐酸盐难溶于水的性质,加快结晶。
单选题
1、可用酸溶碱沉淀法提取的是( E )
A.黄酮
B.蒽醌
C.香豆素
D.强心苷 E.生物碱
2、酸溶碱沉法提取成分的依据是( B )
A.酸性 B.碱性 C.两性
D.水溶性 E.脂溶性
单选题
3、用酸溶一碱化一有机溶剂萃取法提取生物碱,
可选用的是萃取溶剂( C )
A.甲醇 B.乙醇
C.氯仿
D.酸水
E.碱水
4、用酸溶一碱化一有机溶剂萃取法提取季铵碱,
可选用的是萃取溶剂( C
A.甲醇 B.乙醇 D.乙醚 E.苯
) C.正丁醇
单选题
5、用亲脂性有机溶剂提取生物碱前,用于湿润药
分析比较莨菪碱与东莨菪碱的碱性强弱
CH3 N
H R
莨菪碱pKa 9.65
三空 元间 氧位 环阻
N CH3 O
H R
东莨菪碱pKa 7.50
单选题
1、生物碱的结构特点是含有( C ) A. P B.C C. N D.O E. S
2、可用水蒸气蒸馏法提取的是( C ) A. 小檗碱 B.苦参碱 C. 麻黄碱 D.莨菪碱 E.东莨菪碱
浓缩液 加稀酸放置,过滤
酸水
沉淀
(生物碱) (脂溶性杂质)
3 亲脂性有机溶剂提取法
(1)原理:利用游离生物碱易溶于脂溶 性有机溶剂的性质进行提取。 (2)注意:提取前,药材应用少量碱水 湿润,另外需考虑除去脂溶性杂质。 (3)工艺:
药材粗粉 加少量石灰水湿润, 加氯仿回流,过滤
药渣
氯仿提取液 酸水萃取
应选用正丁醇萃取
课堂互动:提取季铵碱工艺
药材粗粉 加稀酸浸渍,过滤
药渣
酸水提取液 加碱碱化,加正丁醇萃取
水层 (水溶性杂质)
正丁醇层 (季铵碱)
2 乙醇提取法
(1)原理:利用生物碱及其盐都溶于乙醇 的性质进行提取
(2)注意:除去脂溶性杂质 (3)工艺:
药材粗粉 加80%乙醇回流,过滤
药渣
乙醇提取液 减压回收乙醇
诱导效应
甲基斥电子诱导效应, 使氮原子周围电子云 密度升高,碱性增强
CH CH CH3 OH NHCH3
麻黄碱pKa9.58
CH CH CH3 OH NH2
去甲麻黄碱pKa9.0
共轭效应
N—C=O
胡椒碱pKa 1.42
在酰胺结构中,氮原子上的P电子与羰基 上的π电子形成P~π共轭,使碱性碱弱
空间效应
二、 生物碱的结构与分类
COOH
N CH3
O N
N
槟Hale Waihona Puke 次碱 苦参碱杂环类杂环类
MeO
MeO
OMe
NHCOCH3
O OMe
秋水仙碱
有机胺类
第二节 生物碱的理化性质
一、性状 大多数在常温常压下为结晶或粉末
状固体;少数为液体,具有挥发性,如 麻黄碱、槟榔碱、槟榔次碱可用水蒸气 蒸馏法提取,个别生物碱有升华性,如 咖啡碱可用升华法提取分离。
单选题
3、下列有升华性的生物碱是( A )
A.咖啡碱 B.苦参碱 C.小檗碱 D.莨菪碱 E.东莨菪碱
4、麻黄碱的结构类型是( C )
A.吡咯类 B.吡啶类 C.有机胺类 D.喹啉类 E.异喹啉类
单选题
5、生物碱盐一般难溶于( C )
A.甲醇 B.乙醇 C.乙醚
D.酸水 E.水
6、生物碱碱性表示方法常用( D )
三、碱性
(一)碱性的产生
❖ 氮原子上的孤对电子能接受氢质子而显碱性
+ N :+ H+= N :H
三、碱性
(二)生物碱碱性强度的表示 ❖ Pka值越大,碱性越强。
CH3 N
N CH3 O
H
H
R
茛菪碱Pka 9.65
R
东茛菪碱Pka 7.50
三、碱性
(三)影响生物碱碱性强弱的因素 1、氮原子的杂化方式 2、诱导效应 3、共轭效应 4、空间效应
课堂互动
1.若改用酸溶-碱化-有机溶剂 萃取法提取生物碱,请修改酸溶碱 沉淀法工艺流程。
课堂互动:酸溶一碱化一有机溶剂提取工艺
药材粗粉 加稀酸浸渍,过滤
药渣
酸水提取液 加碱碱化,加氯仿萃取
水层 (水溶性杂质)
氯仿层 (生物碱)
课堂互动
2.若用酸溶-碱化-有机溶剂 萃取法提取季铵碱,碱化后,应选 用什么萃取溶剂?