《中藥化學(xué)》全套PPT課件
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第第3 3章章 生物堿(生物堿(Alkaloids)目的要求n掌握生物堿的理化性質(zhì)、提取、分離和檢識(shí)。n熟悉生物堿結(jié)構(gòu)的研究方法。n了解生物堿的含義、分類(lèi)、分布和生理活性。教學(xué)內(nèi)容第1節(jié) 概述第2節(jié) 生物堿的生物合成第3節(jié) 生物堿的分類(lèi)第4節(jié) 生物堿在植物體中的存在形式第5節(jié) 生物堿的理化性質(zhì)第6節(jié) 生物堿的提取與分離第7節(jié) 生物堿的色譜檢識(shí)第8節(jié) 生物堿的結(jié)構(gòu)測(cè)定第9節(jié) 含生物堿中藥實(shí)例第1節(jié) 概述n定義n分布n生理活性1.定義多數(shù)認(rèn)為:生物堿是來(lái)源于植物界的含氮有機(jī)化合物(N多在環(huán)內(nèi)),有生理活性和堿性,能與酸成鹽。廣義認(rèn)為:生物界中所有的含氮有機(jī)化合物(除去生物體必須的含氮化合物,如氨基酸、多肽、蛋白質(zhì)、B族維生素等)。嗎啡秋水仙堿麻黃堿小檗堿利血平阿托品2.分布 生物堿在植物體中的代謝 v積累:主要在生長(zhǎng)活躍的組織如子房、心皮等。v儲(chǔ)藏:主要是在液泡細(xì)胞、乳汁管細(xì)胞中進(jìn)行,因此不同植物中生物堿存在的部位不同。v轉(zhuǎn)移:往往發(fā)生許多甲基化、氧化、去甲基化等次級(jí)結(jié)構(gòu)修飾。積累和儲(chǔ)藏的結(jié)果 v同屬植物、同種植物中往往含有多種結(jié)構(gòu)類(lèi)型相同的生物堿,也有一些科屬的植物親緣關(guān)系不相近,但可能含有相同的生物堿。v生物堿的有無(wú)或含量受生長(zhǎng)條件與氣候等因素的影響。一般普遍存在,但往往是集中在某一部位。3.生理活性v鎮(zhèn)痛作用的嗎啡、延胡索乙素v解痙作用的阿托品v抗菌消炎作用的小檗堿v降壓作用的利血平v止咳平喘作用的麻黃堿v抗瘧作用的奎寧v抗癌作用的喜樹(shù)堿、紫杉醇、長(zhǎng)春新堿、秋水仙堿 生物堿為次生代謝產(chǎn)物,主要是由氨基酸生物合成。氨基酸主要有:鳥(niǎo)氨酸、脯氨酸、賴(lài)氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸、鄰氨基苯甲酸、組氨酸和煙酸等,此外也包括甲戊二羥酸和乙酸酯等。主要原理:環(huán)合反應(yīng) CN鍵的裂解 第2節(jié) 生物堿的生物合成(簡(jiǎn)要簡(jiǎn)要)(1)Schiff堿形成:羰基與氨基加成脫水的反應(yīng)。如吡咯類(lèi)、托品類(lèi)、吡咯里西啶類(lèi)、哌啶類(lèi)、喹諾里西啶類(lèi)等的生物合成。環(huán)合反應(yīng)(2)Mannich堿形成(氨甲基化):醛、胺和負(fù)碳離子(含活潑氫)的縮合反應(yīng),活潑氫被氨甲基取代,得到Mannich堿。如芐基異喹啉和吲哚生物堿的生物合成。環(huán)合反應(yīng)(3)酚的氧化偶合(N-雜環(huán)生物堿的再環(huán)合):含酚羥基的化合物在酶的作用下形成自由基,兩個(gè)自由基經(jīng)偶聯(lián)形成新鍵的反應(yīng)。偶聯(lián)方式有鄰鄰偶聯(lián)、鄰對(duì)偶聯(lián)、對(duì)對(duì)偶聯(lián)。N-雜環(huán)生物堿的再環(huán)合(1)Hofmann降解(徹底甲基化法):季銨堿在堿性溶液中加熱,脫水生成烯和三甲胺的反應(yīng)。根據(jù)生成烯的數(shù)目,可推測(cè)生物堿結(jié)構(gòu)中N的結(jié)合狀態(tài)。伯、仲、叔胺先用CH3I和Ag2O進(jìn)行徹底甲基化反應(yīng),生成季銨堿。CN鍵的裂解(2)von Braun反應(yīng):叔胺生物堿與BrCN反應(yīng),氮環(huán)裂開(kāi),CN與N結(jié)合,Br與鄰碳結(jié)合,生成溴代烷和二取代氨基氰化物,此氰化物進(jìn)一步水解生成羧酸,脫羧即得仲胺。用于無(wú)-H的C-N鍵裂解。C-N鍵的裂解第3節(jié) 生物堿的分類(lèi)n按植物來(lái)源分類(lèi)n按生源途徑分類(lèi)n按母核類(lèi)型分類(lèi) 烏頭堿、秋水仙堿、咖啡堿、胡椒堿、麻黃堿、苦參堿、莨菪堿 按植物來(lái)源分類(lèi):生物堿按生源關(guān)系分類(lèi)v吡咯烷類(lèi)v莨菪烷類(lèi)v哌啶類(lèi)v喹啉類(lèi)v喹唑啉類(lèi)v咪唑類(lèi)v吖啶酮類(lèi)v異喹啉類(lèi)v吲哚類(lèi)v嘌呤及黃嘌呤類(lèi)v大環(huán)類(lèi)v萜類(lèi)v甾體類(lèi)v有機(jī)胺類(lèi)按母核類(lèi)型分類(lèi):第4節(jié) 生物堿在植物體中的存在形式n游離堿 植物體內(nèi),少數(shù)堿性極弱的以游離狀態(tài)存在,如酰胺類(lèi)生物堿秋水仙堿、喜樹(shù)堿等。n鹽類(lèi) 多數(shù)都以鹽的形式存在,與生物堿成鹽的酸有無(wú)機(jī)酸如硫酸、鹽酸,有機(jī)酸如草酸、檸檬酸、酒石酸、烏頭酸、罌粟酸等。nN-氧化物 如苦參中苦參堿和氧化苦參堿。n生物堿苷 生物堿和糖縮合生成生物堿苷,如甾類(lèi)的茄堿。如甾類(lèi)、吲哚類(lèi)、異喹啉類(lèi)、吡咯里西啶類(lèi)等。n酯 有些生物堿母核OH、COOH和有機(jī)酸縮合成酯。如萜類(lèi)、莨菪烷類(lèi)、吲哚類(lèi)、吡咯里西啶類(lèi)等。第5節(jié) 生物堿的理化性質(zhì)n性狀n旋光性n溶解度n堿性n沉淀反應(yīng)n顯色反應(yīng) 1.性狀v組成:C、H、N、O,少數(shù)含有Cl、S等。v形態(tài):多數(shù)為結(jié)晶固體(有些為無(wú)定形粉未)少數(shù)為液體(多無(wú)氧原子,或氧為酯鍵)(煙堿)個(gè)別有揮發(fā)性(麻黃堿)、升華性(咖啡因)v味道:多具苦味,但甜菜堿為甜味。v熔點(diǎn):有固定熔點(diǎn)(沸點(diǎn)),個(gè)別有雙熔點(diǎn)。v顏色:多數(shù)呈無(wú)色,少數(shù)有顏色(共軛體系存在)。四氫小檗堿2.旋光性v多數(shù)有旋光性(含手性中心或手性碳),且為左旋;通常左旋體的生理活性比右旋體強(qiáng)。3.溶解度()(1)生物堿鹽v溶于水、親水性溶劑,難溶于親脂性溶劑。v溶解度與成鹽的酸有關(guān) 無(wú)機(jī)酸鹽有機(jī)酸鹽 無(wú)機(jī)酸中:含氧酸鹵代酸 有機(jī)酸中:小分子或多羥基有機(jī)酸大分子有機(jī)酸v季銨堿、生物堿的氮氧化物與生物堿鹽類(lèi)似,具親水性。(2)游離生物堿v一般游離仲胺堿和叔胺堿具親脂性,溶于有機(jī)溶劑、酸水,特別易溶于氯仿,難溶于水和堿水。不符合上述規(guī)律:v生物堿鹽不溶于水(如鹽酸小檗堿、草酸麻黃堿),但溶于氯仿(如鹽酸奎寧、鹽酸罌粟堿)。v游離生物堿難溶于有機(jī)溶劑,而溶于水(如石蒜堿;嗎啡難溶于氯仿、乙醚,可溶于堿水;喜樹(shù)堿不溶于一般有機(jī)溶劑,而溶于酸性氯仿)。v兩性生物堿(含酚羥基、羧基)中,含酚-OH的溶解度同親脂性生物堿(嗎啡除外),且可溶堿液(隱性酚-OH除外);含-COOH的形成因能形成分子內(nèi)鹽,溶解度同親水性生物堿。v具內(nèi)酯基團(tuán)的生物堿,溶于堿水(遇堿開(kāi)環(huán),遇酸又閉環(huán))。v小分子的叔胺堿和液體生物堿,可溶于所有溶劑。4.堿性()(1)堿性概念與堿性強(qiáng)度v酸堿電子理論:凡是能給出電子的電子供體為堿;能接受電子的電子受體為酸。生物堿因分子中N上的孤電子對(duì),能給出電子或接受質(zhì)子而顯堿性。堿堿 酸酸 共軛酸共軛酸 共軛堿共軛堿v堿性強(qiáng)度度用pKa值表示:pKa11 強(qiáng)堿v生物堿中:胍基季胺堿脂肪胺基缺電子芳雜環(huán)(吡啶)酰胺基富電子芳雜環(huán)(吡咯)(2)堿性強(qiáng)弱與分子結(jié)構(gòu)的關(guān)系vN上孤電子對(duì)的雜化方式vN上電子云密度分布(誘導(dǎo)、誘導(dǎo)場(chǎng)、共軛)v空間效應(yīng)N原子的雜化方式堿性:SP3SP2SP。p電子比例多,活動(dòng)性大,易供電子。SP(中性)電性效應(yīng):誘導(dǎo)效應(yīng)供電基(烷基等)取代,堿性增強(qiáng);吸電基(芳環(huán)、雙鍵、含氧基團(tuán)等)取代,堿性減弱。具氮雜縮醛結(jié)構(gòu)生物堿,因易質(zhì)子化而顯強(qiáng)堿性(N處于稠環(huán)橋頭除外)。電性效應(yīng):誘導(dǎo)場(chǎng)效應(yīng)當(dāng)生物堿分子中不止一個(gè)N原子時(shí),各個(gè)N的堿度不同。當(dāng)其中一個(gè)N質(zhì)子化后,產(chǎn)生一個(gè)強(qiáng)的吸電基團(tuán)(NHR2),對(duì)另一個(gè)N產(chǎn)生兩種降低堿度的效應(yīng),即誘導(dǎo)效應(yīng)和靜電場(chǎng)效應(yīng)。前者通過(guò)碳鏈傳遞,后者通過(guò)空間傳遞。電性效應(yīng):共軛效應(yīng) N上的孤電子對(duì)與具電子的基團(tuán)相連時(shí),形成 p-共軛,使堿性減弱(共軛體系與N原子不共平面除外)。苯胺型:p-共軛,堿性減弱。酰胺型:p-共軛,堿性減弱。注意:N上孤電子對(duì)與供電基共軛時(shí),堿性增強(qiáng)。如含胍基的生物堿(pKa13.6),胍基接受質(zhì)子形成季銨離子,且具有高度共振穩(wěn)定性,顯強(qiáng)堿性。烯胺型:叔烯胺易形成季銨(共軛酸穩(wěn)定,平衡右移),堿性增強(qiáng)(N處于稠環(huán)橋頭除外)。共軛體系與N原子不共平面空間效應(yīng)N由于附近取代基的空間立體障礙或分子構(gòu)象因素,使質(zhì)子難于接近N,堿性減弱。分子內(nèi)氫鍵當(dāng)N上孤電子對(duì)接受質(zhì)子形成共軛酸時(shí),如有能與共軛酸上的質(zhì)子形成分子內(nèi)氫鍵的基團(tuán)存在,即增加了共軛酸的穩(wěn)定性,堿性增強(qiáng)(對(duì)OH的吸引力減弱,使OH自由,堿性增強(qiáng))。穩(wěn)定性差,穩(wěn)定性差,pKa9.58pKa9.58穩(wěn)定,穩(wěn)定,pKa9.74pKa9.74(3)綜合分析影響生物堿堿性的因素v共軛效應(yīng)誘導(dǎo)效應(yīng)v空間效應(yīng)誘導(dǎo)效應(yīng)ABCD比較生物堿的堿性比較生物堿的堿性BCABA比較生物堿的堿性5.沉淀反應(yīng)()v定義:大多數(shù)生物堿能和某些酸類(lèi)、重金屬鹽類(lèi)及一些復(fù)鹽反應(yīng),生成難溶于水的復(fù)鹽或分子絡(luò)合物沉淀。能與生物堿產(chǎn)生沉淀的試劑稱(chēng)為生物堿沉淀試劑。v應(yīng)用:鑒別(顯色劑)、分離純化(指示劑)、鑒定。v注意:(1)反應(yīng)一般在酸性水溶液中進(jìn)行。(2)沉淀反應(yīng)需采用3種以上試劑判斷陽(yáng)性結(jié)果。(3)有些非生物堿也會(huì)生成沉淀,注意供試品的純化。(4)有些生物堿不會(huì)生成沉淀,如麻黃堿、咖啡堿。常用生物堿沉淀試劑6.顯色反應(yīng)v定義:某些生物堿單體與一些濃無(wú)機(jī)酸為主的試劑反應(yīng),生成不同顏色的反應(yīng)。v應(yīng)用:檢識(shí)和區(qū)別個(gè)別生物堿。常用生物堿顯色試劑第6節(jié) 生物堿的提取與分離n總生物堿的提取n生物堿的分離n提取分離方法對(duì)生物堿結(jié)構(gòu)的影響1.總生物堿的提?。ǎ?)生物堿鹽水或酸水提取法(2)生物堿鹽、游離堿醇或酸性醇提取法(3)游離堿有機(jī)溶劑提取法(1)生物堿鹽易溶于水 水或酸水提取法(鹽酸水或酸水提取法(鹽酸/硫酸硫酸/醋酸醋酸/酒石酸)酒石酸)浸漬浸漬/滲漉滲漉/煎煮煎煮 酸水提取液(鹽)酸水提取液(鹽)酸堿沉淀法酸堿沉淀法a離子交換樹(shù)脂法離子交換樹(shù)脂法 b有機(jī)溶劑萃取法有機(jī)溶劑萃取法 c總生物堿總生物堿 中藥酸水提取液(鹽)中藥酸水提取液(鹽)堿化、(鹽析)、過(guò)濾堿化、(鹽析)、過(guò)濾沉淀沉淀水洗,干燥水洗,干燥總生物堿總生物堿 a.酸堿沉淀法酸堿沉淀法 鹽酸小檗堿鹽酸小檗堿 (Berberine hydrochloride)中藥酸水提取液(鹽)中藥酸水提取液(鹽)通過(guò)陽(yáng)離子交換樹(shù)脂柱通過(guò)陽(yáng)離子交換樹(shù)脂柱 流出液流出液(水性雜質(zhì))(水性雜質(zhì))樹(shù)脂柱樹(shù)脂柱氨液堿化(游離)氨液堿化(游離)氯仿提取氯仿提取 回收溶劑回收溶劑 總生物堿總生物堿 b.離子交換樹(shù)脂法離子交換樹(shù)脂法離子交換樹(shù)脂v離子交換樹(shù)脂是一種高分子化合物,具有解離性離子交換基團(tuán),在水溶液中能與其他陽(yáng)離子或陰離子起交換作用,而這種交換作用是可逆的。當(dāng)兩種以上的成分被“吸附”在離子交換樹(shù)脂上,用洗脫液洗脫時(shí),它們的被 被洗脫能力取決于各物質(zhì)洗脫反應(yīng)的平衡常數(shù),利用物質(zhì)“吸附”與脫“吸附”能力的不同進(jìn)行分離。用于分離具有一定溶解度的酸、堿與兩性成分。v分為兩大類(lèi):陽(yáng)離子交換樹(shù)脂、陰離子交換樹(shù)脂 陽(yáng)離子:強(qiáng)酸型SO3H;弱酸型COOH 陰離子:強(qiáng)堿型N(CH3)3X,N(CH3)2(C2H4OH)X 弱堿型NR2,NHR,NH2 一葉萩堿一葉萩堿 (securinine)中藥酸水提取液(鹽)中藥酸水提取液(鹽)堿化(氨水、石灰水等)堿化(氨水、石灰水等)堿水層堿水層(水性雜質(zhì))(水性雜質(zhì))有機(jī)溶劑層有機(jī)溶劑層 回收溶劑回收溶劑 總生物堿總生物堿 c.有機(jī)溶液萃取法有機(jī)溶液萃取法游離生物堿游離生物堿 親脂性溶劑萃取親脂性溶劑萃取 蛇根堿蛇根堿(serpentine)阿馬林堿阿馬林堿(ajmaline)利血平利血平(reserpine)醇(甲、乙)類(lèi)溶劑提取法醇(甲、乙)類(lèi)溶劑提取法 滲漉滲漉/浸漬浸漬/回流回流 醇提取液(鹽醇提取液(鹽 游離)游離)回收回收 總生物堿總生物堿 酸堿處理酸堿處理d 較純的總生物堿較純的總生物堿(2)生物堿鹽、游離堿均易溶于醇)生物堿鹽、游離堿均易溶于醇 提取濃縮液(水)或濃縮物提取濃縮液(水)或濃縮物 酸水處理,過(guò)濾酸水處理,過(guò)濾 不溶物不溶物(脂溶性雜質(zhì))(脂溶性雜質(zhì))酸水液(鹽)酸水液(鹽)堿化(游離)堿化(游離)氯仿萃取氯仿萃取 堿水液堿水液(水溶性雜質(zhì))(水溶性雜質(zhì))(水溶性生物堿)(水溶性生物堿)氯仿液(游離)氯仿液(游離)回收回收較純的總生物堿較純的總生物堿 d.酸堿處理法酸堿處理法親脂性有機(jī)溶劑提取法(苯親脂性有機(jī)溶劑提取法(苯/二氯甲烷二氯甲烷/氯仿)氯仿)冷浸冷浸/回流回流 提取液(游離)提取液(游離)回收回收 總生物堿總生物堿(3)游離易溶于有機(jī)溶劑(原料須堿化)長(zhǎng)春堿長(zhǎng)春堿(vinblastine)長(zhǎng)春新堿長(zhǎng)春新堿(vincristine)2.生物堿的分離()(1)不同類(lèi)別生物堿的分離(2)生物堿單體的分離v利用生物堿堿性差異分離v利用生物堿或生物堿鹽溶解度差異分離v利用生物堿特殊官能團(tuán)分離v利用色譜法分離(1)不同類(lèi)別生物堿的分離原理:按生物堿的堿性及是否含有酚羥基分類(lèi)??偵飰A的酸水液(鹽)總生物堿的酸水液(鹽)氯仿萃取氯仿萃取氯仿層氯仿層(弱堿性)(弱堿性)酸水層酸水層(中強(qiáng)、強(qiáng)堿性)(中強(qiáng)、強(qiáng)堿性)氯仿液(弱堿性生物堿)12%NaOH萃取萃取 堿水液堿水液 CHCl3液液 NH4Cl或或CO2處處理,理,CHCl3萃取萃取 CHCl3液液 回收回收 酚性弱堿性生物堿酚性弱堿性生物堿 回收回收 非酚性弱堿性生物堿非酚性弱堿性生物堿 酸水液(強(qiáng),中強(qiáng)堿性生物堿)氨水堿化氨水堿化pH910 CHCl3萃取萃取 CHCl3液液 堿水液堿水液 12%NaOH萃取萃取 雷氏銨鹽沉淀雷氏銨鹽沉淀e有機(jī)溶劑萃取有機(jī)溶劑萃取f離子交換樹(shù)脂離子交換樹(shù)脂g 水溶性生物堿水溶性生物堿(強(qiáng)堿)(強(qiáng)堿)堿水液堿水液 CHCl3液液 NH4Cl或或CO2處處理,理,CHCl3萃取萃取 回收回收 非酚性中強(qiáng)堿非酚性中強(qiáng)堿性生物堿性生物堿 CHCl3液液 回收回收 酚性中強(qiáng)堿性生物堿酚性中強(qiáng)堿性生物堿 堿水液堿水液 酸化至弱酸性酸化至弱酸性 酸水液酸水液 雷氏銨鹽(硫氰酸鉻鉀)雷氏銨鹽(硫氰酸鉻鉀)雷氏銨鹽沉淀(生物堿雷氏鹽)雷氏銨鹽沉淀(生物堿雷氏鹽)丙酮溶解,過(guò)濾丙酮溶解,過(guò)濾 丙酮液丙酮液 丙酮液丙酮液交換樹(shù)脂柱交換樹(shù)脂柱 生物堿鹽酸鹽生物堿鹽酸鹽 過(guò)氧化鋁柱,丙酮洗脫過(guò)氧化鋁柱,丙酮洗脫 丙酮液丙酮液 加硫酸銀飽和水溶液,過(guò)濾加硫酸銀飽和水溶液,過(guò)濾 漉液(生物堿硫酸鹽)漉液(生物堿硫酸鹽)加硫酸鋇溶液加硫酸鋇溶液 生物堿鹽酸鹽生物堿鹽酸鹽 e.雷氏銨鹽沉淀法雷氏銨鹽沉淀法 堿水液堿水液 用極性有機(jī)溶劑(正丁醇用極性有機(jī)溶劑(正丁醇/異異戊醇戊醇/氯仿氯仿甲醇)萃取甲醇)萃取 水溶液水溶液(水溶性雜質(zhì))(水溶性雜質(zhì))有機(jī)溶劑有機(jī)溶劑 回收回收 水溶性生物堿水溶性生物堿 f.有機(jī)溶劑萃取法有機(jī)溶劑萃取法 堿水液堿水液 陽(yáng)離子交換樹(shù)脂柱陽(yáng)離子交換樹(shù)脂柱游離生物堿游離生物堿堿水洗脫堿水洗脫生物堿鹽生物堿鹽 g.離子交換樹(shù)脂法離子交換樹(shù)脂法 酸水洗脫酸水洗脫(2)生物堿單體的分離v利用生物堿堿性差異分離v利用生物堿或生物堿鹽溶解度差異分離v利用生物堿特殊官能團(tuán)分離v利用色譜法分離逐步加堿逐步加堿,pH由低至高由低至高分別用分別用CHCl3萃取萃取回收回收CHCl3 混合總生物堿混合總生物堿 酸水溶解酸水溶解 CHCl3溶解溶解 酸水液(鹽)酸水液(鹽)生物堿生物堿(堿性由弱到強(qiáng))(堿性由弱到強(qiáng))CHCl3溶液(游離)溶液(游離)緩沖液萃取緩沖液萃取,pH由高至低由高至低緩沖液分別堿化緩沖液分別堿化CHCl3萃取萃取回收回收CHCl3 生物堿生物堿(堿性由強(qiáng)到弱)(堿性由強(qiáng)到弱)利用堿性差異分離(pH梯度萃取法)利用溶解度差異分離利用特殊官能團(tuán)分離含酚OH的生物堿在堿性條件下成鹽溶于水,可與一般生物堿分離。如嗎啡與可待因的分離。含內(nèi)酯或內(nèi)酰胺結(jié)構(gòu)的生物堿在堿性溶液中加熱皂化開(kāi)環(huán)生成溶于水的羧酸鹽,而與其它生物堿分離,加酸后又環(huán)合成原生物堿而沉淀。如喜樹(shù)堿。嗎啡和可待因混合物 CHCl3溶解溶解 氯仿溶液氯仿溶液 12%NaOH溶液萃取溶液萃取 堿水液堿水液 CHCl3液液 弱酸酸化弱酸酸化,CHCl3萃取萃取 回收回收 可待因可待因 CHCl3液液 嗎嗎 啡啡回收溶劑回收溶劑 利用色譜法分離吸附柱色譜:應(yīng)用廣泛。吸附劑為硅膠、氧化鋁,洗脫劑為以親脂性溶劑為主的混合系統(tǒng)。如花椒根中6種生物堿的分離。分配柱色譜:適用于極性較大的生物堿或結(jié)構(gòu)相近的生物堿的分離。如高三尖杉酯堿與三尖杉酯堿的分離。其他色譜法:干柱色譜、中壓或低壓柱色譜、制備薄層色譜、HPLC等。:8甲氧基白屈菜紅堿:去甲基白屈菜紅堿:花椒朋堿 :LN乙?;笾A:茵芋堿 :arnottianamide I花椒根中的生物堿花椒根中的生物堿 3.提取分離方法對(duì)生物堿結(jié)構(gòu)的影響v溶劑的影響v酸堿的影響v色譜分離的影響v其他影響第7節(jié) 生物堿的色譜檢識(shí)n理化檢識(shí) 形態(tài)、顏色、氣味等沉淀反應(yīng)顯色反應(yīng)n色譜檢識(shí) 薄層色譜紙色譜高效液相色譜氣相色譜1.薄層色譜(1)吸附薄層 適用于分離和檢識(shí)脂溶性生物堿。v吸附劑:硅膠、氧化鋁。v展開(kāi)劑:親脂性溶劑為主。一般以氯仿為基本溶劑,根據(jù)色譜結(jié)果調(diào)整展開(kāi)劑的極性。加入適量堿性溶劑,分離效果較好。v顯色:有顏色的直接觀察;有熒光的紫外下觀察;多數(shù)用改良的碘化鉍鉀試劑顯色(桔紅色斑點(diǎn))。v注意:Rf太小和復(fù)斑或拖尾時(shí),可用堿液(0.1-0.5M NaOH)制板;或用堿性展開(kāi)劑(少許二乙胺或氨水);或在層析槽中放一盛有氨水的小器皿。(2)分配薄層 適用于極性較大或結(jié)構(gòu)相近生物堿的分離。v支持劑:硅膠或纖維素粉。v固定相:甲酰胺(脂溶性生物堿)水(水溶性生物堿)v展開(kāi)劑:對(duì)于脂溶性生物堿,用甲酰胺飽和的親脂性有機(jī)溶劑為展開(kāi)劑,如氯仿苯。對(duì)于水溶性生物堿,以親水性的溶劑為展開(kāi)劑,如BAW(正丁醇-乙酸-水=4:1:5,上層)系統(tǒng)。v顯色:同吸附薄層。2.紙色譜適用于水溶性生物堿、生物堿鹽和親脂性生物堿的分離檢識(shí)。v固定相:水、甲酰胺或酸性緩沖液。v展開(kāi)劑:水做固定相,以親水性的溶劑為展開(kāi)劑,如BAW系統(tǒng),適用于分離生物堿鹽。以甲酰胺或酸性緩沖液為固定相的,多以親脂性溶劑為主的展開(kāi)系統(tǒng),使用前用固定相飽和,適用于分離游離堿。v顯色劑:同薄層法,含硫酸顯色劑除外。3.高效液相色譜(1)吸附色譜(2)分配色譜:正相色譜 反相色譜固定相:弱堿性的鍵合相硅膠流動(dòng)相:偏堿性較好 黃連根的HPLC圖C:黃連堿 B:小檗堿 P:巴馬丁 J:藥根堿 M:木蘭堿流動(dòng)相:水-乙腈-乙酸-三乙胺(80:20:0.3:0.8)4.氣相色譜 適用于揮發(fā)性化合物,或遇熱不分解化合物的分離。在生物堿檢識(shí)中應(yīng)用不多,如麻黃堿。1.去甲偽麻黃堿2.去甲麻黃堿3.麻黃堿4.偽麻黃堿5.甲基麻黃堿IS:內(nèi)標(biāo)二苯胺 色譜柱:DB-5MS(30m250m,0.25m),程序升溫載氣:氦氣,流速為1mLmin-1無(wú)分流進(jìn)樣;進(jìn)樣口溫度為250,進(jìn)樣量1L質(zhì)譜參數(shù):離子源溫度230,電離方式EI,電子能量70eVSIM:44、58、72和169的離子 第8節(jié) 生物堿的結(jié)構(gòu)測(cè)定1.化學(xué)方法nCN鍵裂解n脫氫反應(yīng)n氧化反應(yīng)n還原反應(yīng)n溝通反應(yīng)2.波譜分析nUVnIRnMSnNMR第9節(jié) 含生物堿中藥實(shí)例n麻黃n黃連n粉防己n洋金花n延胡索n苦參n番木鱉n烏頭l-麻黃堿(1R 2S)ephedrined-偽麻黃堿(1S 2S)pseudoephedrine1.麻黃麻黃生物堿麻黃生物堿(有機(jī)胺類(lèi))(有機(jī)胺類(lèi))麻黃堿、偽麻黃堿麻黃堿、偽麻黃堿 理化性質(zhì)理化性質(zhì)麻麻 黃黃提取分離提取分離(1)化學(xué)成分(2)理化性質(zhì)v性狀:無(wú)色結(jié)晶,有揮發(fā)性,有旋光性。v溶解性:麻黃堿溶于水、氯仿、乙醚、苯及醇類(lèi)溶劑,偽麻黃堿難溶于水;麻黃堿草酸鹽難溶于水,而偽麻黃堿草酸鹽易溶于水;可用于二者分離。v堿性:堿性較強(qiáng)(有機(jī)胺類(lèi)),偽麻黃堿(堿的共軛酸和C1-OH形成的分子內(nèi)氫鍵穩(wěn)定)強(qiáng)于麻黃堿,用于二者分離。v檢識(shí):不易和多數(shù)生物沉淀劑反應(yīng)。a.CS2-CuSO4反應(yīng):s/MeOHCS2,CuSO4,NaOH黃色 b.銅絡(luò)鹽反應(yīng):s/H2OCuSO4,NaOH紫紅色(乙醚層)(3)提取分離v溶劑法:利用二者能溶于熱水的性質(zhì)提取,利用二者草酸鹽的溶解度不同分離。v水蒸汽蒸鎦法:麻黃堿和偽麻黃堿在游離態(tài)時(shí)具揮發(fā)性,可隨水蒸汽蒸鎦出,將鎦出液吸收于草酸溶液中,其他操作同溶劑法。v離子交換樹(shù)脂法:麻黃草的酸水提液通過(guò)強(qiáng)酸型陽(yáng)離子交換樹(shù)脂,生物堿鹽陽(yáng)離子被交換在樹(shù)脂上,麻黃堿的堿性比偽麻黃堿弱,故麻黃堿鹽不如偽麻黃堿鹽穩(wěn)定,可先從樹(shù)脂上洗脫,使二者分離。2.黃連黃連生物堿黃連生物堿(原小檗堿異喹啉類(lèi))(原小檗堿異喹啉類(lèi))小檗堿(黃連素)小檗堿(黃連素)理化性質(zhì)理化性質(zhì)黃連黃連提取分離提取分離(1)化學(xué)成分小檗堿小檗堿 藥根堿藥根堿 巴馬丁巴馬丁 黃連堿黃連堿 berberine jatrorrhizine palmatine coptisine(2)理化性質(zhì)v性狀:黃色針晶。無(wú)旋光。具黃色熒光。v溶解性:游離堿易溶于熱水、熱乙醇,難溶于苯、氯仿、丙酮。硫酸鹽的水溶度大(1:30),用于提?。畸}酸鹽的水溶度小(1:500),用于分離。大分子有機(jī)酸鹽水溶度都很小。v堿性:水溶液呈強(qiáng)堿性(季銨型生物堿,pKa為11.5)。v檢識(shí):與大多數(shù)生物堿沉淀試劑呈陽(yáng)性反應(yīng)。a.丙酮加成反應(yīng):s/H2ONaOH,丙酮加成物(黃色結(jié)晶,mp)b.漂白粉反應(yīng):s/酸水漂白粉(或通氯氣)櫻紅色 c.變色酸反應(yīng):s變色酸,濃硫酸紅色(3)提取分離v根據(jù)小檗堿鹽酸鹽在水中溶解度?。?:500),而硫酸鹽在水中溶解度大(1:30)的性質(zhì),采用稀硫酸水溶液進(jìn)行滲漉,在鹽析的同時(shí),將硫酸鹽轉(zhuǎn)變?yōu)辂}酸小檗堿而析出。6.苦參苦參生物堿苦參生物堿(喹喏里西啶哌啶類(lèi))(喹喏里西啶哌啶類(lèi))苦參堿、氧化苦參堿苦參堿、氧化苦參堿苦參苦參提取分離提取分離理化性質(zhì)理化性質(zhì)(1)化學(xué)成分(2)理化性質(zhì)v性狀:苦參堿有4種形態(tài),、為結(jié)晶體,常見(jiàn)的是-,針狀或棱柱狀結(jié)晶,為液體。氧化苦參堿為無(wú)色結(jié)晶。v溶解性:苦參堿既溶于水,又溶于氯仿、乙醚等親脂性溶劑;氧化苦參堿,具半極性配位鍵,易溶于水,可溶于氯仿,但不溶于乙醚。v堿性:均含兩個(gè)N,一個(gè)為叔胺氮,呈堿性;另一個(gè)為酰胺氮,幾乎不顯堿性。v檢識(shí):生物堿沉淀反應(yīng)。v提取分離:利用稀酸水滲漉,通過(guò)陽(yáng)離子交換樹(shù)脂提取總生物堿。利用總堿中各成分極性差異用溶劑法和色譜法分離。
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