第十章-生物堿-課件

Alkaloids生物堿1ppt課件

內(nèi)容提要：一、概述

（一）定義（二）分布概況（三）生理活性（四）存在形式二、分類方法三、理化性質(zhì)

（一）物理性質(zhì)（二）化學(xué)性質(zhì)四、提取與分離

（一）提取方法（二）分離方法2ppt課件

五、生物堿的檢識

（一）理化檢識

（二）色譜檢識

六、實(shí)例介紹

延胡索乙素

3ppt課件一、概述（一）含義：生物堿是一類來自生物體內(nèi)含氮有機(jī)物，大多氮原子在環(huán)狀結(jié)構(gòu)內(nèi)，分子結(jié)構(gòu)復(fù)雜，多呈堿性,具有強(qiáng)烈生理活性。

（二）分布概況：

1、存在科屬

2、存在部位

3、存在形式（三）生理活性下一張4ppt課件二、生物堿的分類

分類方法(如下5種）

1、按植物來源分類法

2、按生物堿的生源途徑分類法

3、按生物堿的溶解性進(jìn)行分類

4、按分子結(jié)構(gòu)中氮原子處的狀態(tài)進(jìn)行分類

5、按生物堿氮雜環(huán)基本母核分類

下一張5ppt課件三、生物堿的理化性質(zhì)I、物理性質(zhì)

1、性狀

2、旋光性

3、溶解性II、化學(xué)性質(zhì)

（一）堿性（二）沉淀反應(yīng)（三）顯色反應(yīng)6ppt課件四、生物堿的提取與分離

I、總生物堿的提取

（一）酸水提取法（二）醇類溶劑提取法

(三）親脂性溶劑提取法

II、生物堿的分離

7ppt課件五、生物堿的檢識

I、理化檢識

II、色譜檢識

（一）薄層色譜檢識（二）紙層色譜檢識（三）高效液相色譜檢識（四）氣相色譜檢識8ppt課件六、生物堿的結(jié)構(gòu)測定（一）化學(xué)法（二）光譜法

1、紫外光譜

2、紅外光譜

3、核磁共振

4、質(zhì)譜9ppt課件（一）麻黃（二）黃連（三）延胡索（四）烏頭、附子七、實(shí)例介紹結(jié)束10ppt課件生物堿按照氮雜環(huán)的基本母核分類，可分為如下類型：（1）吡咯烷類生物堿（2）莨菪烷類生物堿（3）哌啶類生物堿（4）喹啉類生物堿（5）吖啶酮類生物堿（6）喹唑酮類生物堿（7）咪唑類生物堿下一張11ppt課件（8）異喹啉類生物堿（9）吲哚類生物堿（10）嘌呤及黃嘌呤類生物堿（11）大環(huán)類生物堿（12）萜類生物堿（13）甾體類生物堿（14）有機(jī)胺類生物堿上一張12ppt課件

a、簡單吡咯烷類吡咯類衍生物

b、吡咯里西啶類

a、哌啶和吡啶類哌啶類衍生物

b、喹喏里西啶類13ppt課件異喹啉類衍生物

（一）芐基異喹啉類（二）雙芐基異喹啉類（三）阿撲菲類和異阿撲菲類（四）原阿撲菲類（五）原小檗堿類（六）普托品類（七）嗎啡類

14ppt課件吲哚類生物堿

（一）色胺吲哚類（二）半萜吲哚類

15ppt課件萜類生物堿

（一）單萜類（二）倍半萜類（三）二萜類（四）三萜類16ppt課件甾體類生物堿

（一）孕甾烷類（二）環(huán)孕甾烷類（三）膽甾烷類

(四）異甾體類17ppt課件（一）堿性

1、呈堿性原因（酸堿質(zhì)子理論、Lewis電子理論）

2、共軛酸堿概念及堿性強(qiáng)弱表示法

3、堿性強(qiáng)弱與分子結(jié)構(gòu)關(guān)系

（1）氮原子的雜化方式與堿性關(guān)系（2）電效應(yīng)與堿性關(guān)系（3）空間效應(yīng)和堿性關(guān)系

（4）分子內(nèi)氫鍵和堿性關(guān)系18ppt課件1、性狀：

多為晶形，味苦，有焦灼感。顏色--多為無色，因分子中飽和度大。少數(shù)具有黃色。如小檗堿：呈色的生物堿一般為：（1）季銨堿；（2）分子中具有共軛雙鍵；2、旋光性：

多數(shù)具有旋光性，且多為左旋而具療效。下一張19ppt課件3、溶解性：

（1）游離親脂性生物堿：

--可溶于苯、乙醚、氯仿尤其在氯仿中溶解度大。不溶于水。

（2）游離親水性生物堿：

I、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

a、季銨型生物堿---為離子型生物堿。

b、具有半極性NO配位鍵。

c、小分子生物堿，如麻黃堿、菸堿。

II、溶解性：--可溶于水、甲醇、乙醇，在正丁醇有一定溶解度。難溶于親脂性強(qiáng)有機(jī)溶劑。下一張20ppt課件（3）生物堿鹽類：易溶于水，可溶于甲醇、乙醇，難溶于親脂性有機(jī)溶劑。因成鹽的酸不同而具有不同的溶解度，其規(guī)律是：

無機(jī)酸生物堿鹽水溶性

>

有機(jī)酸生物堿鹽

小分子有機(jī)酸生物堿鹽

>大分子有機(jī)酸生物堿鹽

含氧酸生物堿鹽

>鹵代酸生物堿鹽

HCl〉HBr

〉HI

H2SO4、HNO3H3PO421ppt課件（二）生物堿的沉淀反應(yīng)

生物堿酸水液+沉淀劑生物堿復(fù)合物

1、沉淀反應(yīng)的意義：

（1）生物堿成分預(yù)試（2）生產(chǎn)中檢查生物堿提取是否完全（3）用于生物堿的分離精制（4）生物堿的鑒定

下一張22ppt課件2、生物堿沉淀劑；可分為三類

I、碘化物復(fù)鹽

碘化鉍鉀碘-碘化鉀碘化汞鉀

II、重金屬鹽類

氯化金氯化鉑

III、大分子酸類

苦味酸硅鎢酸磷鉬酸雷氏銨鹽下一張23ppt課件3、反應(yīng)條件---生物堿沉淀反應(yīng)必須在酸性條件下進(jìn)行。4、雜質(zhì)干擾及排除方法；

（1）干擾雜質(zhì)----蛋白質(zhì)、多肽、鞣質(zhì)可與生物堿沉淀劑反應(yīng)產(chǎn)生沉淀而導(dǎo)致出現(xiàn)假陽性。（2）排除方法24ppt課件氮原子的三種雜化方式與堿性強(qiáng)弱：

SP＜SP2

＜SP325ppt課件電效應(yīng)和堿性關(guān)系---凡是能影響N原子上未共用電子對電子云密度分布的因素，稱電效應(yīng)。

1、誘導(dǎo)效應(yīng)電效應(yīng)

2、誘導(dǎo)---場效應(yīng)

3、共軛效應(yīng)26ppt課件誘導(dǎo)效應(yīng)對堿性的影響：

---供電子基團(tuán)使氮原子電子云密度增加，堿性增強(qiáng)。

NH3CH3--NH2CH3--NH--CH3

pKa9.75pKa10.64pKa10.7---

使氮原子電子云密度減少,堿性減弱：例1:苯異丙胺麻黃堿去甲麻黃堿

pKa9.80pKa9.58pKa9.00例2:士的寧堿偽士的寧堿新士的寧堿

pKa8.23pKa5.60pKa3.80下一張吸電子基團(tuán)27ppt課件誘導(dǎo)效應(yīng)的特點(diǎn)-----通過碳鏈傳遞,,且隨碳鏈增長而影響逐漸降低。具氮雜縮醛結(jié)構(gòu)的生物堿易質(zhì)子化，呈強(qiáng)堿性。例--阿替新

醇胺結(jié)構(gòu)的生物堿形成穩(wěn)定的季銨型而呈強(qiáng)堿。28ppt課件誘導(dǎo)---場效應(yīng)---當(dāng)分子中不止一個(gè)N原子時(shí)，其中一個(gè)N原子質(zhì)子化，應(yīng)就形成了一個(gè)強(qiáng)的吸電子基團(tuán)，它對另一個(gè)N原子產(chǎn)生兩種降低堿度的效應(yīng)。即：誘導(dǎo)效應(yīng)和靜電效應(yīng)，稱為誘導(dǎo)---場效應(yīng)。

場效應(yīng)----通過空間直接傳遞，隨空間距離增長而減弱。例：吐根堿:N1N2pKa7.56pKa8.93

無葉豆堿：11.403.30

29ppt課件共軛效應(yīng)：---

——

在生物堿分子結(jié)構(gòu)中，如氮原子的孤電子對與有

電子的基團(tuán)相連時(shí)，可形成

P—共軛體系。

——

常見的P—共軛體系有三種類型；

1、苯胺型例1：苯胺環(huán)已烷

pKa4.5810.642、酰胺型例2：吳朱萸堿毒扁豆堿

3、烯胺型

下一張30ppt課件——在共軛效應(yīng)中，氮原子的孤電子對的軸必須與共軛雙鍵的P電子軸處在同一平面，若不在同平面，則共軛效應(yīng)減弱，堿性發(fā)生變化。例3N，N-二甲基苯胺；鄰甲基N，N-二甲基苯胺——

共軛效應(yīng)的特點(diǎn)

---不隨碳鏈的增長而減弱。

上一張31ppt課件空間效應(yīng)；---

例1；苯胺N，N--二甲基苯胺

pKa4.58pKa4.39

例2：2，6-二甲基2-甲基-6-叔丁基

N，N-二甲基苯胺N，N-二甲基苯胺

pKa4.81pKa2.93

例3：茛菪堿東茛菪堿

pKa9.65pKa7.5032ppt課件分子內(nèi)氫鍵與堿性的關(guān)系---當(dāng)生物堿氮原子孤電子對接受質(zhì)子生成共軛酸時(shí),如在其附近存在基團(tuán),

并處在有利和生物堿共軛酸分子中的質(zhì)子形成氫健締合,

增加了共軛酸的穩(wěn)定性,堿性增強(qiáng)。

例1例233ppt課件蛋白質(zhì)、多肽、鞣質(zhì)酸水萃取酸水萃取34ppt課件生物堿分布概況：

主要分布在植物界低等植物...較少高等植物...多

(1)雙子葉植物----多如防已科、茄科、罌粟科、夾桃科、毛莨科、豆科、茜草科等。

(2)單子葉植物-----較少如百合科、石蒜科、蘭科等35ppt課件生物堿存在部位：

不同植物均可存在于各個(gè)部位，在同一植物往往只集中于某一器官。如：黃連------根長春花------花麻黃------莖罌粟------果實(shí)黃柏------樹皮巔茄-------葉36ppt課件生物堿的存在形式：

（1）游離狀態(tài)-----弱堿性生物堿（2）與酸結(jié)合成鹽-----強(qiáng)堿性生物堿（3）成酯或苷的形式37ppt課件38ppt課件39ppt課件下一張40ppt課件41ppt課件下一張42ppt課件43ppt課件44ppt課件下一張45ppt課件46ppt課件47ppt課件48ppt課件49ppt課件50ppt課件51ppt課件52ppt課件下一張53ppt課件下一張54ppt課件下一張55ppt課件56ppt課件下一張57ppt課件58ppt課件59ppt課件下一張60ppt課件61ppt課件62ppt課件63ppt課件下一張64ppt課件65ppt課件66ppt課件67ppt課件68ppt課件69ppt課件下一張70ppt課件下一張71ppt課件72ppt課件73ppt課件74ppt課件下一張75ppt課件76ppt課件77ppt課件78ppt課件79ppt課件80ppt課件下一張81ppt課件82ppt課件83ppt課件下一張84ppt課件85ppt課件86ppt課件87ppt課件88ppt課件89ppt課件90ppt課件下一張氮雜縮醛結(jié)構(gòu)91ppt課件pKa12.992ppt課件93ppt課件94ppt課件異葉烏頭堿型R`=H烏頭堿型阿替生型維替堿型下一張95ppt課件96ppt課件97ppt課件98ppt課件99ppt課件L--麻黃堿（1R，2S）D--麻黃堿（1S，2S）麻黃堿偽麻黃堿100ppt課件101ppt課件苯胺pKa4.58N，N-二甲基苯胺

pKa4.39102ppt課件pKa4.85pKa2.93103ppt課件苯胺環(huán)已胺酰胺104ppt課件堿性--近中性--實(shí)例強(qiáng)堿105ppt課件106ppt課件107ppt課件工藝流程108ppt課件小檗堿的三種互變體109ppt課件110ppt課件111ppt課件基本母核112ppt課件113ppt課件雜化方式與堿性的關(guān)系SP2雜化SP3雜化pKa5.25114ppt課件115ppt課件1.76整個(gè)分子近中性116ppt課件117ppt課件從上式可知；Kb值大或pKb值小，堿性強(qiáng)；反之堿性弱。下一張118ppt課件表示堿性強(qiáng)弱的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)：----pKa值從上式可知，pKa值大，Ka值小，堿性強(qiáng)；反之堿性弱。堿的共軛酸（共軛酸的解離常數(shù)）119ppt課件

生物堿的生理活性：

1、鎮(zhèn)痛作用----嗎啡、延胡索乙素

2、抗消炎菌作用-----黃連素

3、抗腫瘤作用----喜樹堿、美登木堿

4、止咳作用----可待因120ppt課件根據(jù)生物堿的溶解性，可分為兩類

1、親脂性生物堿

2、水溶性生物堿

水溶性生物堿的結(jié)構(gòu)特征：（1）季銨型生物（2）具有半極性NO配位鍵生物堿；如苦參堿（3）小分子生物堿；如麻黃堿、菸堿121ppt課件實(shí)例一麻黃（一）性味功能

性--熱，味----辛、苦

具有發(fā)汗、平喘、利尿作用（二）臨床應(yīng)用：

主治風(fēng)寒感冒、發(fā)熱無汗、咳喘水腫等（三）藥理作用及有效成分

1、麻黃堿（又稱左旋麻黃堿、l-麻黃堿）：

——具有收縮血管，興奮中樞作用。舒張支氣管平滑肌、增強(qiáng)汗腺分泌和類似腎上腺素作用。

2、偽麻黃堿（右旋麻黃堿，d-偽麻黃堿）

——

藥理作用與麻黃堿相同，但較弱。（四）結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

1、結(jié)構(gòu)類型----屬有機(jī)胺類生物堿

2、理化性質(zhì)下一張122ppt課件（五）麻黃堿和偽麻黃堿的提取分離

1、提取方法（1）溶劑法-----水、酸水（2）水蒸汽蒸餾法

2、麻黃堿和偽麻黃堿的分離（1）分離的依據(jù)

a、利用兩者生物堿鹽的溶解度不同進(jìn)行分離麻黃堿--草酸鹽——

難溶于水偽麻黃堿--草酸鹽——易溶于水

b、利用兩者生物堿的堿性強(qiáng)弱不同進(jìn)行分離

————

離子交換樹脂法（2）工藝流程

下一張123ppt課件麻黃堿與偽麻黃堿的理化性質(zhì)：

1、不具生物堿的一般通性

2、麻黃堿與偽麻黃堿的特性；（1）具有揮發(fā)性，能隨水蒸汽蒸餾（2）不與多數(shù)生物堿沉淀試劑產(chǎn)生沉淀反應(yīng)（3）其游離堿可溶于水，也可溶于有機(jī)溶劑

（4）特有的顯色反應(yīng)：

a、茚三酮顯色反應(yīng)

b、硫酸酮--氫氧化鈉顯色反應(yīng)

c、二硫化碳--硫酸酮沉淀反應(yīng)124ppt課件125ppt課件實(shí)例四川烏、附子一、性味功能性---熱、味---辛，苦具有祛風(fēng)除濕、溫經(jīng)止痛、回陽救逆之功效。二、臨床應(yīng)用

---用于治療關(guān)節(jié)疼痛、虛脫、風(fēng)濕、神經(jīng)痛三、藥理作用川烏---鎮(zhèn)痛、麻醉、消炎、降壓作用附子---升壓、強(qiáng)心、擴(kuò)張冠狀動(dòng)脈作用四、主要活性成分烏頭堿美沙烏頭堿通稱烏頭生物堿次烏頭堿

dl-去甲烏藥堿---具強(qiáng)心作用甲基多巴胺鹽酸鹽---具升壓作用下一張126ppt課件五、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)（一）結(jié)構(gòu)類型（二）理化性質(zhì)

1、具有生物堿的一般通性

2、烏頭生物堿的特性（1）可水解性（2）異羥肟酸鐵反應(yīng)（酯型生物堿的特殊反應(yīng)）（3）烏頭生物堿的鹽酸可溶于氯仿六、烏頭生物堿毒性與結(jié)構(gòu)的關(guān)系及其炮制的意義

——分子中的酯鍵是產(chǎn)生毒性的關(guān)鍵水解

雙酯或單酯烏頭生物堿

氨基醇類生物堿（功效不變）（劇毒）（無毒）下一張127ppt課件七、川烏、附子生物堿的提取分離（一）提取方法及原理（二）工藝流程八、烏頭生物堿的檢識（一）理化檢識

1、生物堿沉淀反應(yīng)

2、異羥肟酸鐵顯色反應(yīng)（二）薄層檢識

薄層條件：吸附劑---堿性氧化鋁展開劑---正已烷：醋酸乙酯（1：1）顯色劑---改良碘化鉍鉀試劑128ppt課件實(shí)例三、延胡索（元胡）一、性味功能：

性寒，味苦具有活血化瘀、利氣止痛之功效二、臨床應(yīng)用

---用于治療內(nèi)臟銳痛及冠心病三、藥理作用及有效成分

1、鎮(zhèn)痛作用---延胡索乙素（dl-四氫巴馬?。?/p>

2、擴(kuò)張冠狀動(dòng)脈作用---去氫紫堇堿四、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

1、結(jié)構(gòu)類型---異喹啉類生物堿

2、理化性質(zhì)（1）具有生物堿的通性（2）延胡索乙素的特性：

a、易氧化性

b、特有的顯色反應(yīng)下一張129ppt課件五、延胡索乙素的生產(chǎn)方法

1、人工化學(xué)合成法

2、從植物原料中提?。?）元胡——dl-四氫巴馬?。ê渴f分之三）（2）黃藤——巴馬丁——dl-四氫巴馬?。?）華千金藤——l-四氫巴馬丁（山烏龜）（顱通定）130ppt課件131ppt課件操作步驟132ppt課件實(shí)例二、黃連

一、性味功能

性寒，味苦具有清熱解毒之功效

二、臨床應(yīng)用

---抗菌消炎

三、藥理作用及有效成分

抗菌作用——小檗堿

四、分布概況：

小檗科---小檗屬、十大功勞毛莨科---黃連防已科---古山龍屬蕓香科---黃柏下一張133ppt課件（1）具有生物堿的一般性質(zhì)（2）小檗堿的特性：

a、小檗堿與酸結(jié)合脫去一分子水成鹽，其鹽酸鹽的水溶性小。游離小檗堿水溶性〉小檗堿鹽酸鹽（1：20）（1：500）

b、小檗堿水溶液+過量NaOH——〉沉淀

c、特有的檢識反應(yīng)

I、與丙酮的加成反應(yīng)

漂白粉

II、小檗堿酸不液————〉櫻紅色

或通氯氣五、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

1、結(jié)構(gòu)類型

---異喹啉生物堿（季銨型——水溶性）

2、理化性質(zhì)下一張134ppt課件六、小檗堿的提取和分離

1、自黃柏中提取鹽酸小檗堿

2、從三顆針中提取小檗堿和小檗胺135ppt課件136ppt課件（一）酸水提取法（適用于親脂性、水溶性生物堿提?。?/p>

1、原理：---利用生物堿與酸成鹽易溶于水的性質(zhì)，采用酸水提取。

2、常用的酸：HCl、H2SO4、HOAc

濃度：0.1--1%3、工藝流程

4、酸水提取法優(yōu)缺點(diǎn)：

優(yōu)點(diǎn)---（1）溶劑價(jià)廉，易得（2）操作簡便，安全無毒

缺點(diǎn)---（1）提取液體積大，濃縮耗能（2）容易發(fā)霉變質(zhì)（3）水溶性雜質(zhì)多，過濾困難137ppt課件（二）醇類溶劑提取法（適用于親脂性、水溶性生物堿提?。?/p>

1、常用的醇類----甲醇、乙醇

2、提取方法（1）滲漉法（2）回流提取法（3）連續(xù)回流提取法（4）浸漬法

3、工藝流程（三）親脂性有機(jī)溶劑提取法（只適用于親脂性生物堿提取）

1、常用的溶劑

---苯、氯仿、二氯甲烷

2、工藝流程

138ppt課件139ppt課件140ppt課件141ppt課件

常見的吸電子基團(tuán)：-----雙鍵、苯基、羥基、酯基、醚基、羰基142ppt課件一、提取提取分離工藝流程見p224

黃藤粗粉100克置1000ml燒杯中，加入600ml0.5%硫酸冷浸24小時(shí),過濾。藥渣再加入400ml0.5%硫酸冷浸24小時(shí),過濾,合并兩次濾液。（約800ml）二、堿化、鹽析

按提取液總量的10%加入精制食鹽，攪拌使溶解后用40%氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH至