生物碱的提取与分离

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2011-11-5,#,生物碱的提取与分离,化工,081,班第四小组成员,组 长：梁钰泉,主 讲：牟 星（,200831204028,）,材料收集：秦志浩（,200831204023,）,卢小波（,200831204078,）,李 汪（,200831204059,）,Word,制作,:,李晓龙（,200831204029,）,柏晓伟（,200831204027,）,PPT,制作,:,梁钰泉（,200831204025,）,刘 林（,200831204031,）,主要内容,生物碱概述,生物碱的分类,生物碱的理化性质,生物碱的提取和分离方法,生物碱的提取和分离实例,生物碱的概述,（一）含义：,生物碱是一类来自生物体内含氮有机物，大多氮原子在环 状结构内，分子结构复杂，多呈碱性,具有强烈生理活性。,（二）分布概况：,1,、存在科属,:,主要分布在植物界,低等植物,.,较少 高等植物,.,多,双子叶植物,-,多,如 防已科、茄科、罂粟科、夹桃科、毛莨科、豆科、茜草科等。,单子叶植物,-,较少 如 百合科、石蒜科、兰科,2,、存在部位,:,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。,黄连,-,根 长春花,-,花,麻黄,-,茎 罂粟,-,果,生物碱的概述,3,、存在形式,:,游离状态,-,弱碱性生物碱,与酸结合成盐,-,强碱性生物碱,成酯或苷的形式,（三）生理活性,:,1,、镇痛作用,-,吗啡、延胡索乙素,2,、抗消炎菌作用,-,黄连素,3,、抗肿瘤作用,-,喜树碱、美登木碱,4,、止咳作用,-,可待因,生物碱分类,分类方法,(,如下,5,种）,1,、按植物来源分类法：如长春花，黄连等,2,、按生物碱的生源途径分类法,3,、按生物碱的溶解性进行分类,:,如,游离亲脂性,.,游离亲水性,4,、按分子结构中氮原子处的状态进行分类：如双稠吡咯烷（两个吡咯烷共用一个,N,原子）,5,、按生物碱氮杂环基本母核分类：如异喹啉,.,吡啶类,生物碱的理化性质,物理性质,1,、性状,:,多为晶形，味苦，有焦灼感,.,颜色,-,多为无色，因分子 中饱和度大。少数具有黄色。,2,、旋光性,:,多数具有旋光性，且多为左旋而具疗效。,3,、溶解性,:,（,1,）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。不溶于水。,(2),游离亲水性生物碱：,I,、结构特点：,a,、,季铵型生物碱,-,为离子型生物碱，,b,、,具有半极性,N,O,配位键。,c,、,小分子生物碱，如麻黄碱、菸碱。,II,、溶解性：,-,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。,生物碱的理化性质,（,3,）生物碱盐类：,易溶于水，可溶于甲,.,乙醇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：,无机酸生物碱盐水溶性,有机酸生物碱盐,小分子有机酸生物碱盐,大分子有机酸生物碱盐,含氧酸生物碱盐,卤代酸生物碱盐,HCl HBr HI,生物碱的理化性质,化学性质,（一）碱性,（二）显色反应,（三）沉淀反应：,生物碱在,酸性水溶液,中，与某些试剂生成难溶于水的复盐或分子复合物的反应。,用途：,鉴别：检查生物碱有无（定性反应）；,显色剂：薄层色谱，纸色谱,提取分离：检查是否提取完全。,分离纯化：雷氏铵盐用于季铵碱的分离,常用生物碱沉淀剂,碘化物复盐类：,碘化铋钾试剂：,桔红色沉淀,碘,碘化钾：,红棕色沉淀,碘化汞钾：,类白色沉淀（若加过量试剂，沉淀溶解）,重金属盐类：,磷钼酸试剂：,白色或黄褐色沉淀,硅钨酸试剂：,淡黄或灰白色沉淀,大分子酸类：,苦味酸试剂：,黄色结晶,其它：,硫氰酸铬钾（雷氏铵盐）：,红色沉淀或结晶,（季铵碱）,沉淀反应结果判断,a.,鉴别生物碱的存在，需要采用三种以上生物碱试剂。,b.,仲胺类不易与生物碱沉淀试剂反应，如麻黄碱。,c.,排除假阳性反应，除去水提液中含有的蛋白质、多肽、鞣质等杂质,(,可用常规提纯方法如下图）。,常规提纯方法（排除水溶性成分的干扰）,生物碱的提取和分离,提取 方 法,水蒸气蒸馏法,溶剂法,酸水提取法,乙醇提取法,亲脂性有机溶剂提取法,（一）酸水提取法,基本原理：,生物碱与酸形成易溶于水的生物碱盐。,常用酸水：,0.5,1%,硫酸、盐酸,操作方法：,渗滤法，浸渍法,酸水提取法提取液,1.,离子交换法,2.,萃取法,3.,沉淀法,1.,离子交换法,酸水提取液,阳离子交换树脂,树脂柱（含,BH,）,NH,4,OH,碱化，,CHCl,3,洗脱（也可以用,EtOH,）,树脂柱,流出液,（杂质）,CHCl,3,溶液（游离生物碱）,回收,CHCl,3,总生物碱,2.,萃取法,酸水提取液,氨水碱化，三氯甲烷萃取,三氯甲烷层,碱水层,（水溶性杂质）,（水溶性生物碱）,回收,CHCl,3,总生物碱,3.,沉淀法,酸水提取液,沉淀（总生物碱）,碱化，过滤,雷氏铵盐（硫氰酸铬）：,能与季铵型生物碱生成难溶于水的雷氏复盐沉淀,季铵碱：,雷氏铵盐沉淀法,（二）乙醇提取法,基本原理：,生物碱及其盐可溶于乙醇。,常用溶剂：,60%,95%,乙醇,操作方法：,渗滤法，回流法,优点：,适用范围广、易浓缩、水溶性杂质少,缺点：,脂溶性杂质多,（二）乙醇提取法,药材,乙醇回流或渗滤,乙醇提取液,减压回收乙醇,浓缩液,酸水液,加稀酸放置，过滤,沉淀（脂溶性杂质）,碱化，过滤,沉淀,（总生物碱）,碱水液,（水溶性生物碱,或杂质）,碱化，有机溶剂萃取,有机溶剂层,总生物碱,回收溶剂,提取流程：,（三）亲脂性有机溶剂法,基本原理：,游离生物碱易溶于亲脂性有机溶剂。,常用溶剂：,三氯甲烷、乙醚、乙酸乙酯,操作方法：,回流法，连续回流法,（三）亲脂性有机溶剂提取法,药材,少量氨水或石灰水润湿,亲脂性有机溶剂回流,有机溶剂提取液,酸水萃取,酸水液,有机层,碱水层,有机溶剂层,总生物碱,回收溶剂,碱化，有机溶剂萃取,提取流程：,二、分离,总生物碱,酸水溶解、滤过,酸水溶液,氯仿萃取,酸水层,（强碱、中强碱）,氯仿层,（弱碱性生物碱）,碱水层,（强碱性生物碱）,有机溶剂层,（中强碱性生物碱）,氨水调,pH9,10,，有机溶剂萃取,（一）生物碱的初步分离,（二）生物碱单体的分离,1.,利用碱性的差异,2.,利用游离生物碱在有机溶剂中溶解性不同,3.,利用生物碱盐在水中溶解度的差异,4.,利用生物碱特殊官能团性质不同,5.,利用色谱法,1.,利用碱性的差异,PH,梯度萃取法,混合生物碱,溶于酸水中,逐步加碱,(,氨水等,),每调一次,pH,(pH,由低至高,),，,用有机溶剂萃取一次,.,生物碱由弱至强依次被分离,预试：,PH,缓冲纸色谱,2.,利用游离生物碱在有机溶剂中溶解性不同,氧化苦参碱的,N,O,半极性配位键，极性大，在水中溶解度较大，在乙醚中溶解度较小。,将总生物碱溶于氯仿，加入,10,倍量乙醚，氧化苦参碱沉淀析出,。,苦参碱,氧化苦参碱,防己诺林碱比粉防己碱多一个酚羟基，故极性较大，在冷苯中的溶解度小于粉防己碱。,粉防己碱,R=CH,3,防己诺林碱,R=H,3.,利用生物碱盐在水中溶解度的差异,溶解度：,盐酸士的宁,硫酸马钱子碱,草酸麻黄碱,草酸伪麻黄碱,4.,利用生物碱特殊官能团性质不同,（,1,）,.,含酚羟基的生物碱,可用氢氧化钠水溶液萃取分离,。,原理：,含酚羟基的生物碱具有碱性和弱酸性，既可溶于酸水，又可溶于碱水。而非酚性生物碱不溶于碱水。,例如：吗啡和可待因的分离,吗啡,R=H,可待因,R=CH,3,三氯甲烷层,（可待因）,混合物溶于三氯甲烷,5%NaOH,萃取,碱水层,（吗啡）,（,2,）有内酯和内酰胺结构的生物碱,用热的氢氧化钠开环，加酸环合的性质予以分离。,例如：喜树碱,5.,利用色谱法,生物碱（游离）为,脂溶性成分,，适合于采用吸附原理进行分离，,吸附剂,多用硅胶、氧化铝，,流动相,为中性的苯，氯仿，乙醚等有机溶剂或混合有机溶剂,。,谢谢观赏,化工,081,班第四小组成员,组 长：梁钰泉,主 讲：牟 星（,200831204028,）,材料收集：秦志浩（,200831204023,）,卢小波（,200831204078,）,李 汪（,200831204059,）,Word,制作,:,李晓龙（,200831204029,）,柏晓伟（,200831204027,）,PPT,制作,:,梁钰泉（,200831204025,）,刘 林（,200831204031,）,