第十章-生物碱--课件

Alkaloids1ppt课件2ppt课件3ppt课件（一）含义：生物碱是一类生物碱是一类来自生物体内来自生物体内含氮有机物含氮有机物，大多氮原子在环大多氮原子在环 状结构内，分子结构复杂，状结构内，分子结构复杂，多呈碱性多呈碱性,具有强烈生理活性。具有强烈生理活性。（二）分布概况：1 1、存在科属、存在科属 2 2、存在部位、存在部位 3 3、存在形式、存在形式（三）生理活性下一张4ppt课件 分类方法(如下5种）1 1、按植物来源分类法、按植物来源分类法 2 2、按生物碱的生源途径分类法、按生物碱的生源途径分类法 3 3、按生物碱的溶解性进行分类、按生物碱的溶解性进行分类 4 4、按分子结构中氮原子处的状态进行分类、按分子结构中氮原子处的状态进行分类 5 5、按生物碱氮杂环基本母核分类、按生物碱氮杂环基本母核分类 下一张5ppt课件I、物理性质物理性质 1 1、性状、性状 2 2、旋光性、旋光性 3 3、溶解性、溶解性II、化学性质化学性质 （一）碱性（一）碱性 （二）沉淀反应（二）沉淀反应 （三）显色反应（三）显色反应6ppt课件四、生物碱的提取与分离 I、总生物碱的提取 （一）酸水提取法 （二）醇类溶剂提取法 (三）亲脂性溶剂提取法 II、生物碱的分离 7ppt课件五、生物碱的检识 I、理化检识理化检识 II、色谱检识色谱检识 （一）（一）薄层色谱检识薄层色谱检识 （二）（二）纸层色谱检识纸层色谱检识 （三）（三）高效液相色谱检识高效液相色谱检识 （四）（四）气相色谱检识气相色谱检识8ppt课件9ppt课件结束10ppt课件下一张11ppt课件上一张12ppt课件13ppt课件异喹啉类衍生物 （一）（一）苄基异喹啉类苄基异喹啉类 （二）双苄基异喹啉类（二）双苄基异喹啉类 （三）阿扑菲类和异阿扑菲类（三）阿扑菲类和异阿扑菲类 （四）原阿扑菲类（四）原阿扑菲类 （五）原小檗碱类（五）原小檗碱类 （六）普托品类（六）普托品类 （七）吗啡类（七）吗啡类 14ppt课件15ppt课件16ppt课件17ppt课件18ppt课件下一张19ppt课件3 3、溶解性、溶解性：（1 1）游离亲脂性生物碱：）游离亲脂性生物碱：-可溶于苯、乙醚、氯仿尤其在氯仿中溶解度大。可溶于苯、乙醚、氯仿尤其在氯仿中溶解度大。不溶于水。不溶于水。（2 2）游离亲水性生物碱：）游离亲水性生物碱：I I、结构特点、结构特点 a a、季铵型生物碱、季铵型生物碱-为离子型生物碱。为离子型生物碱。b b、具有半极性、具有半极性N O N O 配位键。配位键。c c、小分子生物碱，如麻黄碱、菸碱。、小分子生物碱，如麻黄碱、菸碱。IIII、溶解性：、溶解性：-可溶于水、甲醇、乙醇，在正丁醇可溶于水、甲醇、乙醇，在正丁醇 有一定溶解度。难溶于亲脂性强有机溶剂。有一定溶解度。难溶于亲脂性强有机溶剂。下一张20ppt课件（3 3）生物碱盐类生物碱盐类：易溶于水，可溶于甲醇、乙醇，易溶于水，可溶于甲醇、乙醇，难溶于亲脂性有机溶剂。难溶于亲脂性有机溶剂。因成盐的酸不同而具有不同的溶解度，其规律是：因成盐的酸不同而具有不同的溶解度，其规律是：无机酸生物碱盐水溶性无机酸生物碱盐水溶性 有机酸生物碱盐有机酸生物碱盐 小分子有机酸小分子有机酸生物碱盐生物碱盐 大分子有机酸大分子有机酸生物碱盐生物碱盐 含氧酸生物碱盐含氧酸生物碱盐 卤代酸生物碱盐卤代酸生物碱盐 HCl HBr HI H 2SO4、HNO3H3PO421ppt课件（二）（二）生物碱的沉淀反应生物碱的沉淀反应 生物碱酸水液生物碱酸水液 +沉淀剂沉淀剂 生物碱生物碱复合物复合物 1、沉淀反应的意义沉淀反应的意义：（1 1）生物碱成分预试）生物碱成分预试 （2 2）生产中检查生物碱提取是否完全）生产中检查生物碱提取是否完全 （3 3）用于生物碱的分离精制）用于生物碱的分离精制 （4 4）生物碱的鉴定）生物碱的鉴定 下一张22ppt课件2、生物碱沉淀剂生物碱沉淀剂；可分为三类 I、碘化物复盐 碘化铋钾碘化铋钾 碘碘 -碘化钾碘化钾 碘化汞钾碘化汞钾 II、重金属盐类 氯化金氯化金 氯化铂氯化铂 III、大分子酸类 苦味酸苦味酸 硅钨酸硅钨酸 磷钼酸磷钼酸 雷氏铵雷氏铵盐盐下一张23ppt课件24ppt课件氮原子的三种杂化方式与碱性强弱：SP SP2 SP325ppt课件电效应和碱性关系-凡是能影响凡是能影响N N原子上未共原子上未共 用电子对电子云密度分布的因素用电子对电子云密度分布的因素，称电效应称电效应。1、诱导效应诱导效应电效应 2、诱导诱导-场效应场效应 3、共轭效应共轭效应26ppt课件诱导效应对碱性的影响：-供电子基团供电子基团使氮原子电子云密度增加，碱性增强。使氮原子电子云密度增加，碱性增强。NHNH3 3 CH CH3 3-NH-NH2 2 CH CH3 3-NH-CH-NH-CH3 3 pKa 9.75 pKa 10.64 pKa pKa 9.75 pKa 10.64 pKa 10.7 10.7 -使氮原子电子云密度减少使氮原子电子云密度减少,碱性减弱：碱性减弱：例例1:1:苯异丙胺苯异丙胺 麻黄碱麻黄碱 去甲麻黄碱去甲麻黄碱 pKa 9.80 pKa 9.58 pKapKa 9.80 pKa 9.58 pKa 9.00 9.00例例2:2:士的宁碱士的宁碱 伪士的宁碱伪士的宁碱 新士的宁碱新士的宁碱 pKa 8.23 pKa 5.60 pKapKa 8.23 pKa 5.60 pKa 3.80 3.80下一张吸电子基团27ppt课件诱导效应的特点-通过碳链传递通过碳链传递,且随碳链增长而影响逐渐降低且随碳链增长而影响逐渐降低。具氮杂缩醛结构的生物碱易质子化，呈强碱性的生物碱易质子化，呈强碱性。例-阿替新 醇胺结构的生物碱形成稳定的季铵型而呈强碱的生物碱形成稳定的季铵型而呈强碱。28ppt课件诱导-场效应-当分子中不止一个当分子中不止一个N N原子时，其原子时，其 中中 一个一个N N原子质子化，应就形成了一个强的吸电子基团，原子质子化，应就形成了一个强的吸电子基团，它对另一个它对另一个N N原子产生两种降低碱度的效应。原子产生两种降低碱度的效应。即：诱导效应和静电效应即：诱导效应和静电效应，称为诱导称为诱导-场效应场效应。场效应-通过空间直接传递，随空间距离增长而减弱通过空间直接传递，随空间距离增长而减弱。例：吐根碱:N1 N2 pKa 7.56 pKa 8.93 无叶豆碱：11.40 3.30 29ppt课件共轭效应：-在生物碱分子结构中，如氮原子的孤电子对与有在生物碱分子结构中，如氮原子的孤电子对与有 电子的基团相连时，可形成电子的基团相连时，可形成 P P 共轭体系。共轭体系。常见的常见的 P P 共轭体系有三种类型共轭体系有三种类型；1 1、苯胺型苯胺型 例例1 1：苯胺苯胺 环已烷环已烷 pKapKa 4.58 10.64 4.58 10.64 2 2、酰胺型酰胺型 例例2 2：吴朱萸碱吴朱萸碱 毒扁豆碱毒扁豆碱 3 3、烯胺型烯胺型 下一张30ppt课件 在共轭效应中，氮原子的孤电子对的轴必须与共轭双在共轭效应中，氮原子的孤电子对的轴必须与共轭双 键的键的P P电子轴处在同一平面，若不在同平面，则共轭电子轴处在同一平面，若不在同平面，则共轭效效 应减弱，碱性发生变化。应减弱，碱性发生变化。例例3 N3 N，N-N-二甲基苯胺二甲基苯胺 ；邻甲基邻甲基N N，N-N-二甲二甲基苯胺基苯胺 共轭效应的特点-不随碳链的增长而减弱不随碳链的增长而减弱。上一张31ppt课件空间效应；-例例1 1；苯胺苯胺 N N，N-N-二甲基苯胺二甲基苯胺 pKa 4.58 pKa pKa 4.58 pKa 4.394.39 例例2 2：2 2，6-6-二甲基二甲基 2-2-甲基甲基-6-6-叔丁基叔丁基 N N，N-N-二甲基苯胺二甲基苯胺 N N，N-N-二甲基苯胺二甲基苯胺 pKa 4.81 pKapKa 4.81 pKa 2.932.93 例例3 3：茛菪碱茛菪碱 东茛菪碱东茛菪碱 pKa 9.65 pKa pKa 9.65 pKa 7.507.5032ppt课件例例 1例 233ppt课件蛋白质、多肽、鞣质酸水萃取酸水萃取34ppt课件生物碱分布概况：主要分布在植物界主要分布在植物界 低等植物低等植物.较少较少 高等植物高等植物.多多 (1)(1)双子叶植物双子叶植物-多多 如如 防已科、茄科、罂粟科、夹桃科、防已科、茄科、罂粟科、夹桃科、毛莨科、豆科、茜草科等。毛莨科、豆科、茜草科等。(2)(2)单子叶植物单子叶植物-较少较少 如如 百合科、石蒜科、兰科等百合科、石蒜科、兰科等35ppt课件生物碱存在部位：不同植物均可存在于各个部位，不同植物均可存在于各个部位，在同一植物往往只集中于某一器官。在同一植物往往只集中于某一器官。如：如：黄连黄连-根根 长春花长春花-花花 麻黄麻黄-茎茎 罂粟罂粟 -果实果实 黄柏黄柏-树皮树皮 巅茄巅茄 -叶叶36ppt课件生物碱的存在形式：（1 1）游离状态）游离状态-弱碱性生物碱弱碱性生物碱 （2 2）与酸结合成盐）与酸结合成盐-强碱性生物强碱性生物碱碱 （3 3）成酯或苷的形式）成酯或苷的形式37ppt课件38ppt课件39ppt课件下一张40ppt课件41ppt课件下一张42ppt课件43ppt课件44ppt课件下一张45ppt课件46ppt课件47ppt课件48ppt课件49ppt课件50ppt课件51ppt课件52ppt课件下一张53ppt课件下一张54ppt课件下一张55ppt课件56ppt课件下一张57ppt课件58ppt课件59ppt课件下一张60ppt课件61ppt课件62ppt课件63ppt课件下一张64ppt课件65ppt课件66ppt课件67ppt课件68ppt课件69ppt课件下一张70ppt课件下一 张71ppt课件72ppt课件73ppt课件74ppt课件下一张75ppt课件76ppt课件77ppt课件78ppt课件79ppt课件80ppt课件下一张81ppt课件82ppt课件83ppt课件下一张84ppt课件85ppt课件86ppt课件87ppt课件88ppt课件89ppt课件90ppt课件下一张氮杂缩醛结构91ppt课件pKa 12.992ppt课件93ppt课件94ppt课件异叶乌头碱型R=H 乌头碱型阿替生型维替碱型下一张95ppt课件96ppt课件97ppt课件98ppt课件99ppt课件L-麻黄碱（1R，2S）D-麻黄碱（1S，2S）麻黄碱伪麻黄碱100ppt课件101ppt课件苯胺 pKa 4.58N，N-二甲基苯胺 pKa 4.39102ppt课件pKa 4.85pKa 2.93103ppt课件苯 胺环已胺酰 胺104ppt课件碱性-近中性-实例强碱105ppt课件106ppt课件107ppt课件工艺流程108ppt课件小檗碱的三种互变体109ppt课件110ppt课件111ppt课件基本母核112ppt课件113ppt课件杂化方式与碱性的关系SP2杂化SP3杂化pKa 5.25114ppt课件115ppt课件1.76整个分子近中性116ppt课件117ppt课件从上式可知；Kb值大或pKb值小，碱性强；反之碱性弱。下一张118ppt课件表示碱性强弱的统一标准：-pKa值从上式可知，pKa值大，Ka值小，碱性强；反之碱性弱。碱的共轭酸（共轭酸的解离常数）119ppt课件 生物碱的生理活性生物碱的生理活性：1 1、镇痛作用、镇痛作用-吗啡、延胡索乙素吗啡、延胡索乙素 2 2、抗消炎菌作用、抗消炎菌作用-黄连素黄连素 3 3、抗肿瘤作用、抗肿瘤作用 -喜树碱、美登喜树碱、美登木碱木碱 4 4、止咳作用、止咳作用 -可待因可待因120ppt课件根据生物碱的溶解性，可分为两类根据生物碱的溶解性，可分为两类 1、亲脂性生物碱 2、水溶性生物碱 水溶性生物碱的结构特征水溶性生物碱的结构特征：（1 1）季铵型生物）季铵型生物 （2 2）具有半极性）具有半极性 N O N O 配位键生配位键生物碱；物碱；如苦参碱如苦参碱 （3 3）小分子生物碱；如麻黄碱、菸碱）小分子生物碱；如麻黄碱、菸碱121ppt课件实例一 麻 黄下一张122ppt课件下一张123ppt课件124ppt课件125ppt课件实例四 川乌、附子一、一、性味功能性味功能 性性 -热、味热、味 -辛，苦辛，苦 具有祛风除湿、温经止痛、回阳救逆之功效。具有祛风除湿、温经止痛、回阳救逆之功效。二、二、临床应用临床应用 -用于治疗关节疼痛、虚脱、风湿、神经用于治疗关节疼痛、虚脱、风湿、神经痛痛三、三、药理作用药理作用 川乌川乌 -镇痛、麻醉、消炎、降压作用镇痛、麻醉、消炎、降压作用 附子附子 -升压、强心、扩张冠状动脉作用升压、强心、扩张冠状动脉作用四、四、主要活性成分主要活性成分 乌头碱乌头碱 美沙乌头碱美沙乌头碱 通称乌头生通称乌头生物碱物碱 次乌头碱次乌头碱 dl-dl-去甲乌药碱去甲乌药碱 -具强心作用具强心作用 甲基多巴胺盐酸盐甲基多巴胺盐酸盐 -具升压作用具升压作用下一张126ppt课件五、五、结构与性质结构与性质 （一）（一）结构类型结构类型 （二）（二）理化性质理化性质 1 1、具有生物碱的一般通性、具有生物碱的一般通性 2 2、乌头生物碱的特性乌头生物碱的特性 （1 1）可水解性）可水解性 （2 2）异羟肟酸铁反应（酯型生物碱的特殊反应）异羟肟酸铁反应（酯型生物碱的特殊反应）（3 3）乌头生物碱的盐酸可溶于氯仿）乌头生物碱的盐酸可溶于氯仿六、六、乌头生物碱毒性与结构的关系及其炮制的意义乌头生物碱毒性与结构的关系及其炮制的意义 分子中的酯键是产生毒性的关键分子中的酯键是产生毒性的关键 水解水解 双酯或单酯乌头生物碱双酯或单酯乌头生物碱 氨基醇类生物氨基醇类生物碱碱（功效不变）（功效不变）（剧毒）（剧毒）（无毒）（无毒）下一张127ppt课件七七、川乌、附子生物碱的提取分离川乌、附子生物碱的提取分离 （一）（一）提取方法及原理提取方法及原理 （二）（二）工艺流程工艺流程八八、乌头生物碱的检识乌头生物碱的检识 （一）（一）理化检识理化检识 1 1、生物碱沉淀反应生物碱沉淀反应 2 2、异羟肟酸铁显色反应异羟肟酸铁显色反应 （二）（二）薄层检识薄层检识 薄层条件：薄层条件：吸附剂吸附剂 -碱性氧化铝碱性氧化铝 展开剂展开剂 -正已烷：醋酸乙酯（正已烷：醋酸乙酯（1 1：1 1）显色剂显色剂 -改良碘化铋钾试剂改良碘化铋钾试剂128ppt课件实例三实例三、延胡索（元胡）一、一、性味功能性味功能：性寒，味苦性寒，味苦 具有活血化瘀、利气止痛之功效具有活血化瘀、利气止痛之功效二、二、临床应用临床应用 -用于治疗内脏锐痛及冠心病用于治疗内脏锐痛及冠心病三、三、药理作用及有效成分药理作用及有效成分 1 1、镇痛作用、镇痛作用 -延胡索乙素（延胡索乙素（dl-dl-四氢巴马四氢巴马丁）丁）2 2、扩张冠状动脉作用、扩张冠状动脉作用 -去氢紫堇碱去氢紫堇碱四、四、结构与性质结构与性质 1 1、结构类型、结构类型 -异喹啉类生物碱异喹啉类生物碱 2 2、理化性质、理化性质 （1 1）具有生物碱的通性）具有生物碱的通性 （2 2）延胡索乙素的特性延胡索乙素的特性：a a、易氧化性、易氧化性 b b、特有的显色反应、特有的显色反应下一张129ppt课件五、延胡索乙素的生产方法 1 1、人工化学合成法、人工化学合成法 2 2、从植物原料中提取、从植物原料中提取 （1 1）元胡）元胡 dl-dl-四氢巴马丁（含量十万分之三）四氢巴马丁（含量十万分之三）（2 2）黄藤）黄藤 巴马丁巴马丁 dl-dl-四氢巴马丁四氢巴马丁 （3 3）华千金藤）华千金藤 l-l-四氢巴马丁四氢巴马丁 （山乌龟）（山乌龟）（颅通定）（颅通定）130ppt课件131ppt课件操作步骤132ppt课件实例二、实例二、黄黄 连连下一张133ppt课件下一张134ppt课件六、六、小檗碱的提取和分离小檗碱的提取和分离 1 1、自黄柏中提取盐酸小檗碱自黄柏中提取盐酸小檗碱 2 2、从三颗针中提取小檗碱和小檗胺从三颗针中提取小檗碱和小檗胺135ppt课件136ppt课件137ppt课件（二）（二）醇类溶剂提取法醇类溶剂提取法（适用于亲脂性、水溶性生物碱提取）（适用于亲脂性、水溶性生物碱提取）1 1、常用的醇类常用的醇类-甲醇、乙醇甲醇、乙醇 2 2、提取方法提取方法 （1 1）渗漉法）渗漉法 （2 2）回流提取法）回流提取法 （3 3）连续回流提取法）连续回流提取法 （4 4）浸渍法）浸渍法 3 3、工艺流程工艺流程（三）（三）亲脂性有机溶剂提取法亲脂性有机溶剂提取法（只适用于亲脂性生物碱提取）（只适用于亲脂性生物碱提取）1 1、常用的溶剂常用的溶剂 -苯、氯仿、二氯甲烷苯、氯仿、二氯甲烷 2 2、工艺流程工艺流程 138ppt课件139ppt课件140ppt课件141ppt课件 常见的吸电子基团：-双键、苯基、羟基、酯基、醚基双键、苯基、羟基、酯基、醚基、羰基、羰基142ppt课件一、提取 提取分离工艺流程见p224 黄藤粗粉100克置1000ml烧杯中，加入600ml 0.5%硫酸冷浸24小时,过滤。药渣再加入400ml 0.5%硫酸冷浸24小时,过滤,合并两次滤液。（约800ml）二、碱化、盐析 按提取液总量的10%加入精制食盐，搅拌使溶解后用40%氢氧化钠溶液调节pH至9，此时溶液变为砖红色，放置析晶，抽滤，得巴马丁粗品。三、精制 将巴马丁粗品置100ml园底烧瓶中，加入95%乙醇40毫升，回流30分钟，趁热抽滤。残渣再加20ml95%乙醇，回流20分钟，抽滤，合并滤液，在此溶液中滴加6mol/L 盐酸至pH 2-3，放置析晶，抽滤，即得精制氯化巴马丁。下一张143ppt课件四、氢化 取氯化巴马丁精制品取氯化巴马丁精制品1 1 克，置克，置50ml50ml园底烧瓶中，加入园底烧瓶中，加入60%60%甲醇甲醇30 ml30 ml，回流溶解后缓缓加入预先配制好的，回流溶解后缓缓加入预先配制好的KBHKBH4 4溶液溶液(可从冷凝管上端口用滴管加入可从冷凝管上端口用滴管加入,约约1010分钟加毕分钟加毕),),水浴温度保持水浴温度保持在在70708080左右。反应结束后左右。反应结束后,加入加入30ml30ml蒸馏水蒸馏水,冷却析晶冷却析晶,抽滤抽滤,滤滤饼用蒸馏水洗至中性饼用蒸馏水洗至中性,抽干。抽干。重结晶：将抽滤后得到的延胡索乙素粗品置三角将抽滤后得到的延胡索乙素粗品置三角瓶中，瓶中，加入加入95%95%乙醇乙醇20ml20ml，温热溶解后，趁热抽滤，滤液加入，温热溶解后，趁热抽滤，滤液加入2 2倍量倍量蒸馏水，冷却析晶，抽滤，于蒸馏水，冷却析晶，抽滤，于7070干燥，得亮白色片状延胡干燥，得亮白色片状延胡索乙素精品。索乙素精品。附附:KBH4KBH4溶液的配制溶液的配制 KBHKBH4 4 0.3 0.3克克,加水加水5ml5ml，溶解后加入，溶解后加入5 ml 60%5 ml 60%乙醇即可乙醇即可。144ppt课件本章学习指导本章学习指导：一、重点与难点 1、按化学结构分类，各类生物碱的基本母核。2、生物碱类的一般性质（共性）（1）游离生物碱及其盐类溶解度不同 （2）水溶性生物碱的结构特点。（3）生物碱的碱性（用Brosted酸碱质子理论和Lewis 酸碱电子理论解释之）（4）影响生物碱碱性强弱的因素：a、电子效应 b、立体效应 c、氢键缔合 d、氮原子杂化方式 （5）生物碱碱性大小的表示方法及其意义 （6）生物碱沉淀反应（常用试剂、反应备件、干扰 因素及排除方法）。145ppt课件 3、实例介绍（掌握各实例生物碱的特性、检识方法及 提取、分离的原理）二、一般了解：1、生物碱的一般分类方法 2、生物碱类在自然界的分布概况、生理活性。146ppt课件资料：19781979 J man 和 G R Waller，E K nowacki指出：植物体内生物碱是氨基酸的次生代谢产物。1983：S W pelletier提出：生物碱是含负氧化态氮原子的存在植物体内 的 环状有机化合物。问题：1、植物体内并非所有的生物碱都来源于氨基酸。2、生物碱也并不是植物体内唯一含负氧化态氮 原子的环状有机化合物。147ppt课件148ppt课件