生物堿存在于自然界(主要為植物,但有的也存在于動物)中的一類含氮的堿性有機(jī)化合物,有似堿的性質(zhì),所以過去又稱為贗堿。大多數(shù)有復(fù)雜的環(huán)狀結(jié)構(gòu),氮素多包含在環(huán)內(nèi),有顯著的生物活性,是中草藥中重要的有效成分之一。具有光學(xué)活性。有些不含堿性而來源于植物的含氮有機(jī)化合物,有明顯的生物活性,故仍包括在生物堿的范圍內(nèi)。而有些來源于天然的含氮有機(jī)化合物,如某些維生素、氨基酸、肽類,習(xí)慣上又不屬于“生物堿"。
已知生物堿種類很多,約在10,000種左右,有一些結(jié)構(gòu)式還沒有完全確定。它們結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,可分為59種類型。隨著新的生物堿的發(fā)現(xiàn),分類也將隨之而更新。由于生物堿的種類很多,各具有不同的結(jié)構(gòu)式,因此彼此間的性質(zhì)會有所差異。但生物堿均為含氮的有機(jī)化合物,總有些相似的性質(zhì),因?yàn)樵谄渖锖铣傻耐緩街邪被崾瞧鹗嘉?,主要有鳥氨酸、賴氨酸、苯丙氨酸、組氨酸、色氨酸等,主要經(jīng)歷兩種反應(yīng)類類型:環(huán)合反應(yīng)和碳——氮鍵的裂解,所以總有些性質(zhì)相似。
1、水或酸水提取法
(1)生物堿在植物體內(nèi)都以鹽的形式存在,常以無機(jī)酸水提取。使生物堿的大分子有機(jī)酸鹽變?yōu)樾》肿訜o機(jī)酸鹽,增大在水中的溶解度,且方法比較簡便。
(2)常用0.1%~l%的硫酸、鹽酸或醋酸、酒石酸溶液作為提取溶劑,采用浸漬法或滲漉法提取。
(3)主要缺點(diǎn)是提取液體積較大,濃縮困難,且水溶性雜質(zhì)多。故用酸水提取后,一般可采用下列純化和富集生物堿的方法:
1)陽離子樹脂交換法生物堿鹽在水中可解離出生物堿陽離子,能和陽離子交換樹脂發(fā)生離子交換反應(yīng),被交換到樹脂上。交換完全后,用中性水或乙醇洗除柱中的雜質(zhì)。最后,再用適當(dāng)?shù)姆椒ǎㄋ崴蛩嵝砸掖迹⑸飰A從樹脂上洗脫下來。
2)萃取法將酸水提取液堿化,生物堿游離后,如沉淀,過濾即得;如不沉淀,以適當(dāng)親脂性有機(jī)溶劑萃取,回收溶劑,即得總生物堿。
生物堿的沉淀反應(yīng)
1)常用沉淀試劑:碘化物復(fù)鹽、重金屬鹽、大分子酸,其中碘化鉍鉀試劑最為常用。雷氏銨鹽試劑可用于水溶性生物堿的分離。
2)反應(yīng)條件:稀酸水溶液。
3)假陽性:蛋白質(zhì)、多肽、鞣質(zhì)等可引起假陽性,需凈化。凈化方法為酸水提取液堿化后氯仿萃取,氯仿萃取液再用酸水萃取,取酸水萃取液進(jìn)行沉淀反應(yīng)。
4)假陰性:麻黃堿、咖啡堿與多數(shù)生物堿沉淀試劑不能發(fā)生沉淀反應(yīng)。
5)應(yīng)用:生物堿預(yù)識;生物堿提取、分離、純化;生物堿檢識(薄層或紙層色譜顯色劑)。
大多數(shù)生物堿在酸水或稀醇中能與某些試劑反應(yīng)生成難溶于水的復(fù)鹽或分子絡(luò)合物,這些試劑稱為生物堿沉淀試劑。
一、常用的生物堿沉淀試劑
碘化物復(fù)鹽、重金屬鹽、大分子酸類等。常見的生物堿沉淀試劑有碘-碘化鉀試劑、碘化鉍鉀試劑、碘化汞鉀試劑等。
二、生物堿沉淀反應(yīng)的條件
1.反應(yīng)環(huán)境
生物堿沉淀的反應(yīng)一般在稀酸水溶液中進(jìn)行。
2.凈化處理
共存的蛋白質(zhì)、多肽、鞣質(zhì)等成分,這些物質(zhì)也能與生物堿沉淀試劑發(fā)生沉淀的反應(yīng)。為了避免其干擾,可將酸水液經(jīng)堿化后用氯仿萃取,除去水溶性干擾成分,然后用酸水從氯仿中萃取出生物堿,以此酸水液進(jìn)行沉淀反應(yīng)。
三、生物堿沉淀反應(yīng)陽性結(jié)果的判斷
1.陽性結(jié)果判斷
一般需選用三種以上的沉淀試劑進(jìn)行反應(yīng),如果均有生物堿的沉淀反應(yīng),可判斷為陽性結(jié)果。
生物堿---性質(zhì)
1、大多數(shù)生物堿為無色結(jié)晶性物質(zhì),味苦,少數(shù)為液體(如煙堿、檳榔堿)。
2、一般生物堿均無色,具旋光性,(多數(shù)呈左旋光性。)但有少數(shù)例外,如小檗堿為黃色,胡椒堿無旋光性等,個(gè)別生物堿有揮發(fā)性,如麻黃堿。
3、大多數(shù)生物堿呈堿性反應(yīng)。生物堿的堿性強(qiáng)弱,與它們分子中氮原子存在的狀態(tài)有密切的關(guān)系。一般季銨堿>仲胺堿>叔胺堿。如氮原子呈酰胺狀態(tài),則堿性極弱或消失。有的生物堿分子具有酚性羥基或羧基,因而具有酸堿兩性,如嗎啡既能和酸結(jié)合成鹽又能和苛性堿成鹽。
4、生物堿大多數(shù)不溶或難溶于水而溶于乙醇、氯仿、乙醚、苯等有機(jī)溶劑。生物堿鹽類除了在乙醇中也能溶解外,其他溶解性能恰與生物堿相反。由于這一性質(zhì),可以使生物堿溶解在酸性溶液中(生物堿遇酸即結(jié)合成鹽而溶于水中),如果在這酸性溶液中加堿至堿性,生物堿鹽類就會成為游離生物堿而自水溶液中析出。生物堿的這一溶解性能常在制取含生物堿類的中草藥藥物時(shí),用于提取、分離與精制。另有少數(shù)生物堿可溶于水而其鹽類反而難溶,如小檗堿,麻黃堿可溶于水及有機(jī)溶劑,季銨類生物堿均易溶于水。
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