天然药物化学生物碱的提取与分离

9.00
天然药物化学
麻黄碱
9.58
石蒜碱
pKa 6.4
二氢石蒜碱
8.4
（2）静电场效应
天然药物化学
分子中同时含有2个N原子时，第一个N质子 化后，产生一个强的吸电基团（-+NHR2）， 对第二个N原子产生两种碱性 的效应：
静电场效应：通过空间静电引力（空间近，作用强） 诱 导 效 应：通过碳链传递（碳链长，作用减弱）
天然药物化学
（1）N-sp3（氨型）： ↑ ↑ ↑ ↑↓
碱性较强：pKa 7~12
？
• 脂肪烃胺类
pKa 9.58
• 脂环烃胺类
pKa 9.50
NH
天然药物化学
（3）N-sp2不等性杂化（吡啶型等） ↑ ↑ ↑↓ ↑
碱性较弱：pKa 2~7 A类：
吡啶 pKa 5.25
喹啉 4.94
异喹啉 5.40
---------粉红色沉淀 碘化汞钾试剂（Mayer’s reagent）------类白色沉淀 碘化铋钾试剂（Dragendorff’s reagent）----黄至橙色沉淀 改良碘化铋钾试剂 ------TLC或PC显色剂
橙色斑点
天然药物化学
注意： （1） 假阳性反应
蛋白质、多肽、氨基酸、多糖、鞣质、某些苷类、 有共轭双键的羰基化合物等 需预处理，排除干扰
亲水性生物碱： 易溶于水，难溶于有机溶剂 可溶于甲（乙）醇
特殊结构：
含酸性基团(酚OH、COOH)：溶于稀碱水（酸碱两性） 含内酯环：遇碱内酯环开裂成盐而溶解，加酸还原
天然药物化学
亲脂性生物碱： 多数仲胺、叔胺生物碱
例外：
HO C H
CH3 CH
NH2CH3

的 因
3. 分子中芳香化程度：高，增强。
素
42
OH
OH
OH
HO
OH
OH
OH
OH
OH OH
OH OH
43
4.各种溶剂在聚酰胺柱上的洗脱能力
影
响 水 甲醇 乙醇 氢氧化钠水溶液 甲酰胺 二甲基甲酰胺 尿素水溶液
吸
附弱
强
力
的
因 素
常以浓度渐高的含水醇梯度洗脱，如EtOH-H2O
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二、天然药物有效成分的分离与精制
常用凝胶种类为葡聚糖凝胶
47
二、天然药物有效成分的分离与精制
分离依据：共存成分的性质差异 1. 溶解度差异 2. 分配比不同 3. 吸附性差异 4．分子大小差异 5．离解程度不同
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离子交换法
1. 步骤及原理
• 离子交换树脂为固定相，用水、或含水溶剂装柱； • 含水流动相通过树脂； • 可交换离子与树脂上的交换基团交换，吸附到树脂上； • 中性及无交换离子的成分流出； • 用适当溶剂将吸附到柱上的成分洗脱下来。
溶剂极性
溶剂极性
吸附剂对溶质的吸附力；
吸附剂对溶质的吸附力；
溶质可被极性强的溶剂洗脱。 溶质可被极性弱的溶剂洗脱。
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（3）简单吸附法用于物质的浓缩与精制
• 活性炭吸附法
结晶、重结晶中脱色、脱臭； 从大量稀水液中浓缩微量物质——一叶秋碱的浓
缩、精制。
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（4）吸附柱色谱法用于物质的分离
分离依据：共存成分的性质差异 1. 溶解度差异 2. 分配比不同 3. 吸附性差异 4．分子大小差异 5．离解程度不同
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2. 根据物质在两相溶剂中的分配比不同进行分离

CHCl3层 （中强碱）
CHCl3层 （弱碱）
（二）生物碱单体的分离
1、利用生物碱碱性差异进行分离 总碱
酸水
酸水液（盐）
NaHCO3碱化， 三氯甲烷萃取
水层（莨菪碱）
三氯甲烷层 （东莨菪碱）
练习
• 1．在酸水溶液中可直接被氯仿萃取出来的生物 碱是
A．强碱 B．中强碱
C．弱碱 D．酚性碱 E．季铵碱
• 2．在生物碱酸水提取液中，加碱调pH由低到高， 每调一次用氯仿萃取一次，首先得到
A．强碱性生物碱 B．弱碱性生物碱 C．季铵碱 D．中等碱性生物碱 E．水溶性生物碱
2、利用游离生物碱在有机溶剂中的溶 解度不同进行分离
氧化苦参碱和苦参碱混合物
少量CHCl3溶解 CHCl3 液
加入10倍量的乙醚
沉淀↓ （氧化苦参碱）
三、亲脂性有机溶剂提取法
原理：利用游离生物碱易溶于亲脂 性有机溶剂的性质进行提取。
提取前先用碱水（石灰乳或氨水） 湿润，使生物碱游离。再用氯仿、 苯等亲脂性有机溶剂提取。
方法 ：回流或连续回流法。
三、亲脂性有机溶剂提取法
药材（须碱化）
亲脂性有机溶剂提取 （三氯甲烷 /苯）冷浸/ 回流
有机溶剂提取液（游离）
方法：浸渍、渗漉和回流法 继续纯化采用酸溶碱沉法。
二、乙醇溶剂提取法
药材
60%~95%乙醇渗漉/ 浸渍 /回流 乙醇提取液（盐、游离、脂溶性杂质）
减压回收乙醇
浓缩液（盐、游离、脂溶性杂质）
加稀酸放置，滤过
酸水溶液（盐）
碱化
沉淀（脂溶性杂质）
总生物碱（游离）↓（可
碱水液（水溶性生物
过滤Байду номын сангаас去也可用氯仿萃取 ） 碱或杂质）

溶剂穿透细 胞壁——溶 解有效成分 含有有效成 分的溶液， 靠浓度差向 细胞外扩散
溶剂提取法的主要相关因素： 溶剂的性质（溶剂的类型） 被提取成分的性质 提取的方法
1．溶剂的极性 溶剂的极性与溶剂自身的结构和性质有关：
①分子量小，碳原子数目少，极性基团多，溶 剂的极性大 ②分子量大，碳原子数目多，极性基团少，溶 剂极性小。 ③溶剂的介电常数越大，极性越大。
溶剂
渗漉法
操作麻烦，溶剂 遇热易破坏成分 水或不同 消耗大；提取时 或含大量淀粉、 浓度乙醇 间长， 树胶、果胶药材。
a.渗漉装置
b.回流提取装置 c.连续回流提取装置
提取方法 回流提取 法 连续回流 提取法
溶剂 醇溶液
特点 适用范围 提取效率高。 对热稳定成分 受热时间长。
超声波提 取法
提取效率比一 般回流法高， 亲脂性有机 对热稳定成分 提取完全。溶 溶剂 剂用量少。受 热时间长。 提取时间短， 各类溶剂 效率高。无需 各种成分 加热。
2．溶剂的类型
(2).半极性溶剂
极性较大能与水混溶的溶剂。 如：甲醇、乙醇、丙酮
极性：较大、比水小
适宜提取成分： 除蛋白质外的大多数天然药物。
(2).半极性溶剂——乙醇（最为常用）
优点：①穿透力强、易挥发。 ②能与水以任意比例混溶，能与大 多数有机溶剂混溶。 ③提取液不易霉变，易回收。 ④含量20%以上可防腐。 ⑤粘度小，易过滤。 ⑥沸点低，易浓缩回收。 缺点： 溶剂选择性低，提取液的杂质较多。 易挥发、易燃。
1.溶剂的选择 2.浓度差 3.药材粉碎度 4.温度 5.时间 6.提取技术
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◎适用物质： 1.具有一定的挥发性。 2.能随水蒸气蒸馏而不被破坏。 3.不与水发生反应。 4.不溶或几乎不溶于水。 ◎基本原理： PA+PB=P总 PA：水的蒸汽压； PB ：与水不相溶物质的蒸汽压 P总： 总的蒸汽压=外界大气压