生物碱的化学显色

生物碱的化学显色 五、显色反应

Frohde试剂(1%钼酸钠或5%钼酸铵的浓硫酸溶液):乌头碱显黄棕色,吗啡显紫色转棕色,可待因显暗绿色至淡黄色,黄连素显棕绿色,阿托品等不显色;

Mandelin试剂(1%钒酸铵的浓硫酸溶液):吗啡显棕色,可待因显蓝色,莨菪碱显红色; Marquis试剂(浓硫酸中含少量甲醛:0.2mL30%甲醛溶液与10mL浓硫酸的混合溶液):吗啡显橙色至紫色,可待因显红色至黄棕色。 Labat反应

5%没食子酸的醇溶液

具有亚甲二氧基结构的生物碱呈翠绿色 Vitali反应

发烟硝酸和苛性碱醇溶液 结构中有苄氢存在则呈阳性反应

深紫—暗红—最后颜色消失 黄酮的显色反应 四、呈色反应

黄酮类化合物的颜色反应多与分子中的酚羟基及γ-吡喃酮环有关。 (一)还原试验——鉴别 1.盐酸-镁粉(或锌粉)反应 操作:样品←-1mL甲醇或乙醇

|镁粉 振摇

|几滴浓HCl;△ 出现颜色

多数黄酮、黄酮醇、二氢黄酮及二氢黄酮醇类化合物显橙红~紫红色,少数显紫~蓝色;

当B环上有-OH或-OCH3取代时,呈现的颜色即随之加深; 查耳酮、橙酮类无颜色反应,异黄酮类除少数外,均不显色。 注意事项:

1.做对照实验(在供试液中仅加入浓盐酸进行观察),花青素及部分橙酮、查耳酮等在单纯浓盐酸酸性下也会发生色变;

2.在用植物粗提取液进行试验时,为了

避免提取液本身颜色的干扰,需注意观察加入浓盐酸后升起的泡沫颜色,若为红色,即示阳性,表明存在黄酮类化合物;

3.盐酸-镁粉反应的机理过去认为是由于生成了花色苷元所致,现在认为是由于生成了正碳离子的缘故。 2.硼氢化钠(钾)反应

NaBH4是对二氢黄酮(醇)类化合物专属性较强的一种还原剂,与二氢黄酮(醇)类化合物产生红~紫色(唯一性) 。 操作:试管←0.1mL含有样品的乙醇液

|0.1mL2%NaBH4甲醇液

|1min后,加数滴浓HCl或H2SO4 红色~紫色

另报道二氢黄酮(醇)可与磷钼酸试剂反应呈现棕褐色,也可作为二氢黄酮类化合物的特征鉴别反应。

(二)金属盐类试剂的络合显色反应

络合应具备的条件:黄酮类化合物应具有如下结构

即—C3-OH,C5-OH,邻二OH 结果:有色溶液,沉淀

金属盐:铝盐、铅盐、锆盐、镁盐等 用途:鉴定,结构测定,提取分离 1.铝盐

常用试剂为1%三氯化铝或硝酸铝溶液,生成的配位化合物多为黄色(λmax=415nm),并有荧光,可用于定性及定量分析。 2.铅盐

常用试剂为1%醋酸铅及碱式醋酸铅水溶液,可生成黄~红色沉淀。

醋酸铅只能与分子中具有:邻二酚羟基;3-OH 、4-C=O;5-OH 、4-C=O结构的化合物反应生成沉淀;

碱式醋酸铅的沉淀能力较大,一般酚类化合物均可为之沉淀。 3.锆盐

常用2% 二氯氧化锆(ZrOCl2)甲醇溶液。

具有游离3-OH 2%ZrOCl2 枸橼酸

具有游离5-OH --------------→锆配位化合物 (黄绿色)-------→不褪色:3-OH/褪色:5-OH

1

原因:

3-OH,4-酮基络合物稳定性>5-OH,4-酮基络合物

操作: 样品0.5~1.0mg

黄绿色配位化合物

4.镁盐 ——鉴别两类二氢黄酮

常用醋酸镁(Mg(OAc)2甲醇溶液。 二氢黄酮 Mg(OAc)2

二氢黄酮醇---------------→天蓝色荧光(紫外灯)

喷洒

黄酮、黄酮醇及异黄酮——显黄色~橙黄色~褐色

5.氯化锶(SrCl2) ——鉴别邻二OH

具邻二酚OH黄酮类/氨性甲醇

| SrCl2

绿色~棕色乃至黑色↓ 操作:

1mg样品

|3滴0.01mol/LSrCl2甲醇溶液 |3滴氨蒸气饱和的甲醇溶液 是否有沉淀 6.FeCl3反应

含有氢键缔合的酚羟基,呈明显的颜色。 (三)硼酸显色反应

具5-OH 的黄酮, 2-OH查耳酮/无机酸有机酸-------→(反应条件,硼酸)亮黄色 在草酸存在下显黄色并具有绿色荧光,但在枸橼酸丙酮存在的条件下,则只显黄色而无荧光。

(四)碱性试剂显色反应

在日光及紫外光下,通过纸斑反应,观察样品用碱性试剂处理后的颜色变化情况,对于鉴别黄酮类化合物有一定意义。

1.黄酮醇类在碱液中先呈黄色,通入空气后变为棕色,可与其他黄酮类区别;

2.二氢黄酮类易在碱液中开环,转变成相应的异构体查尔酮类化合物,显橙色至黄色; 3.黄酮类化合物当分子中有邻二酚羟基取代或3,4’-二羟基取代时,在碱液中不稳定,易被氧化,产生黄色-深红色-绿棕色沉淀。

与金属盐类生成沉淀

皂苷的水溶液可以与一些金属盐类如铅盐、钡盐、铜盐等生成沉淀。

酸性皂苷(多是三萜皂苷)的水溶液中加入硫酸铵、醋酸铅或其他中性盐类即生成沉淀;

中性皂苷(多是甾体皂苷)的水溶液中加入碱性醋酸铅、氢氧化钡等碱性盐类才能生成沉淀;

该性质可用于皂苷的提纯与分离。 溶血性

皂苷的水溶液大多数能破坏红血球而有溶血作用。各种皂苷的溶血作用强弱不同,可用溶血指数表示。

溶血指数是指在一定条件下(同一来源红血球、等渗、恨温等)能使血液中红细胞完全溶解的最低皂苷溶液浓度。

如薯蓣皂苷的溶血指数为1:400000,甘草皂苷的溶血指数为1:4000。

原因:多数皂苷与血红细胞膜上的胆甾醇生成不溶于水的复合物沉淀,破坏了血红细胞的正常渗透性,致使细胞内渗透压增加而发生崩裂,从而导致溶血现象。

注:1.一般单糖链皂苷的溶血作用较明显,双糖链皂苷溶血作用较弱或无溶血作用; 2.酸性皂苷则显示中等程度的溶血作用; 3.F环裂解的呋甾烷醇类皂苷不具有溶血作用,如原菝葜皂苷;

4.制备皂苷中药静脉注射液时须做溶血试验。

八)皂苷水解

皂苷水解有两种方式:一种为完全水解,得到原始皂苷元,另一种为部分水解,得到次生苷或前皂苷元。 (九)皂苷的皂色反应

1.李伯曼(Lieberman)反应

2.醋酐-浓硫酸(Lieberman-Burchard) 3.氯仿-浓硫酸反应 4.三氯醋酸反应 5.五氯化锑反应

6.芳香醛-硫酸或高氯酸反应 醌类

二、化学性质

2

1. 酸性

醌类多具有Ar-OH的存在,故显酸性,易溶于碱水中,加酸酸化时又可重新沉淀析出——用于“碱提酸沉”从天然药物中提取醌类化合物。

醌类化合物因分子中酚羟基、羧基的数目及位置不同,酸性强弱有一定差别。 (1)具有羧基的醌类化合物、苯醌和萘醌的醌核上的羟基酸性 较强;

(2)萘醌和蒽醌的苯环上的羟基酸性:β-羟基 >α-羟基

(3)酚羟基数目增多则酸性也增强 羟基蒽醌类的酸性一般随羟基数目的增加而增加。 羟基蒽醌类化合物的酸性强弱有如下规律: >两个α -OH >一个α -OH 5%NaHCO3 5%Na2CO3 1%NaOH 5%NaOH

2.碱性

醌类结构中的羰基氧原子有微弱的碱性,可

以溶于强酸形成佯盐,转化成阳碳离子而发

生颜色改变,大多数蒽醌类溶于浓硫酸时为红色至红紫色。 三、颜色反应

1.菲格尔(Feigl)反应———是指醌类衍生物(包括苯醌、萘醌、菲醌及蒽醌)在碱性条件下加热能迅速被醛类还原,再与邻二硝基苯反应生成紫色化合物。

2.无色亚甲蓝显色试验——可区别蒽醌与苯醌萘醌(专用于检验苯醌及萘醌)

3.与活性亚甲基试剂的反应(Kesting-Craven法) ——可区别蒽醌与苯醌萘醌

苯醌及萘醌类化合物当其醌环上有未被取代的位置时,即可在碱性条件下,与一些含亚甲基试剂(如乙酰乙酸乙酯、丙二酸酯、丙

二腈等)的醇溶液反应。

4.碱液呈色反应(Borntrager’s反应)

羟基蒽醌及其苷类遇碱液呈红色或紫红色,其反应机理如下 5.与金属离子反应

在蒽醌类化合物中,如果有α-酚羟基或邻二酚羟基结构,可以与Pb2+、Mg2+等金属离子形成配位化合物。

蒽醌与醋酸铅生成难溶性盐沉淀,将该沉淀溶于水,加入中性盐(NH4)2SO4、Na2SO4或通入H2S气体脱铅,使醌类物质游离出来。 羟基蒽醌类化合物能和0.5%醋酸镁醇溶液反应生成橙红色、紫红色或蓝紫色配位化合物。由于羟基位置不同,与醋酸镁反应能生成

不同颜色的配位化合物。

若母核上只有一个α-OH,其配位化合物为橙色; 若每个苯环上各有一个α-OH,并另有一个

间位酚羟基为橙红至红色; 若有对二酚羟基则呈紫红至紫色; 若有邻二酚羟基则呈蓝色至蓝紫色。 试验时可将样品溶液滴于滤纸上,干燥后喷0.5%乙酸镁的甲醇溶液,于90℃加热5min即可显色。

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生物碱的化学显色 五、显色反应

Frohde试剂(1%钼酸钠或5%钼酸铵的浓硫酸溶液):乌头碱显黄棕色,吗啡显紫色转棕色,可待因显暗绿色至淡黄色,黄连素显棕绿色,阿托品等不显色;

Mandelin试剂(1%钒酸铵的浓硫酸溶液):吗啡显棕色,可待因显蓝色,莨菪碱显红色; Marquis试剂(浓硫酸中含少量甲醛:0.2mL30%甲醛溶液与10mL浓硫酸的混合溶液):吗啡显橙色至紫色,可待因显红色至黄棕色。 Labat反应

5%没食子酸的醇溶液

具有亚甲二氧基结构的生物碱呈翠绿色 Vitali反应

发烟硝酸和苛性碱醇溶液 结构中有苄氢存在则呈阳性反应

深紫—暗红—最后颜色消失 黄酮的显色反应 四、呈色反应

黄酮类化合物的颜色反应多与分子中的酚羟基及γ-吡喃酮环有关。 (一)还原试验——鉴别 1.盐酸-镁粉(或锌粉)反应 操作:样品←-1mL甲醇或乙醇

|镁粉 振摇

|几滴浓HCl;△ 出现颜色

多数黄酮、黄酮醇、二氢黄酮及二氢黄酮醇类化合物显橙红~紫红色,少数显紫~蓝色;

当B环上有-OH或-OCH3取代时,呈现的颜色即随之加深; 查耳酮、橙酮类无颜色反应,异黄酮类除少数外,均不显色。 注意事项:

1.做对照实验(在供试液中仅加入浓盐酸进行观察),花青素及部分橙酮、查耳酮等在单纯浓盐酸酸性下也会发生色变;

2.在用植物粗提取液进行试验时,为了

避免提取液本身颜色的干扰,需注意观察加入浓盐酸后升起的泡沫颜色,若为红色,即示阳性,表明存在黄酮类化合物;

3.盐酸-镁粉反应的机理过去认为是由于生成了花色苷元所致,现在认为是由于生成了正碳离子的缘故。 2.硼氢化钠(钾)反应

NaBH4是对二氢黄酮(醇)类化合物专属性较强的一种还原剂,与二氢黄酮(醇)类化合物产生红~紫色(唯一性) 。 操作:试管←0.1mL含有样品的乙醇液

|0.1mL2%NaBH4甲醇液

|1min后,加数滴浓HCl或H2SO4 红色~紫色

另报道二氢黄酮(醇)可与磷钼酸试剂反应呈现棕褐色,也可作为二氢黄酮类化合物的特征鉴别反应。

(二)金属盐类试剂的络合显色反应

络合应具备的条件:黄酮类化合物应具有如下结构

即—C3-OH,C5-OH,邻二OH 结果:有色溶液,沉淀

金属盐:铝盐、铅盐、锆盐、镁盐等 用途:鉴定,结构测定,提取分离 1.铝盐

常用试剂为1%三氯化铝或硝酸铝溶液,生成的配位化合物多为黄色(λmax=415nm),并有荧光,可用于定性及定量分析。 2.铅盐

常用试剂为1%醋酸铅及碱式醋酸铅水溶液,可生成黄~红色沉淀。

醋酸铅只能与分子中具有:邻二酚羟基;3-OH 、4-C=O;5-OH 、4-C=O结构的化合物反应生成沉淀;

碱式醋酸铅的沉淀能力较大,一般酚类化合物均可为之沉淀。 3.锆盐

常用2% 二氯氧化锆(ZrOCl2)甲醇溶液。

具有游离3-OH 2%ZrOCl2 枸橼酸

具有游离5-OH --------------→锆配位化合物 (黄绿色)-------→不褪色:3-OH/褪色:5-OH

1

原因:

3-OH,4-酮基络合物稳定性>5-OH,4-酮基络合物

操作: 样品0.5~1.0mg

黄绿色配位化合物

4.镁盐 ——鉴别两类二氢黄酮

常用醋酸镁(Mg(OAc)2甲醇溶液。 二氢黄酮 Mg(OAc)2

二氢黄酮醇---------------→天蓝色荧光(紫外灯)

喷洒

黄酮、黄酮醇及异黄酮——显黄色~橙黄色~褐色

5.氯化锶(SrCl2) ——鉴别邻二OH

具邻二酚OH黄酮类/氨性甲醇

| SrCl2

绿色~棕色乃至黑色↓ 操作:

1mg样品

|3滴0.01mol/LSrCl2甲醇溶液 |3滴氨蒸气饱和的甲醇溶液 是否有沉淀 6.FeCl3反应

含有氢键缔合的酚羟基,呈明显的颜色。 (三)硼酸显色反应

具5-OH 的黄酮, 2-OH查耳酮/无机酸有机酸-------→(反应条件,硼酸)亮黄色 在草酸存在下显黄色并具有绿色荧光,但在枸橼酸丙酮存在的条件下,则只显黄色而无荧光。

(四)碱性试剂显色反应

在日光及紫外光下,通过纸斑反应,观察样品用碱性试剂处理后的颜色变化情况,对于鉴别黄酮类化合物有一定意义。

1.黄酮醇类在碱液中先呈黄色,通入空气后变为棕色,可与其他黄酮类区别;

2.二氢黄酮类易在碱液中开环,转变成相应的异构体查尔酮类化合物,显橙色至黄色; 3.黄酮类化合物当分子中有邻二酚羟基取代或3,4’-二羟基取代时,在碱液中不稳定,易被氧化,产生黄色-深红色-绿棕色沉淀。

与金属盐类生成沉淀

皂苷的水溶液可以与一些金属盐类如铅盐、钡盐、铜盐等生成沉淀。

酸性皂苷(多是三萜皂苷)的水溶液中加入硫酸铵、醋酸铅或其他中性盐类即生成沉淀;

中性皂苷(多是甾体皂苷)的水溶液中加入碱性醋酸铅、氢氧化钡等碱性盐类才能生成沉淀;

该性质可用于皂苷的提纯与分离。 溶血性

皂苷的水溶液大多数能破坏红血球而有溶血作用。各种皂苷的溶血作用强弱不同,可用溶血指数表示。

溶血指数是指在一定条件下(同一来源红血球、等渗、恨温等)能使血液中红细胞完全溶解的最低皂苷溶液浓度。

如薯蓣皂苷的溶血指数为1:400000,甘草皂苷的溶血指数为1:4000。

原因:多数皂苷与血红细胞膜上的胆甾醇生成不溶于水的复合物沉淀,破坏了血红细胞的正常渗透性,致使细胞内渗透压增加而发生崩裂,从而导致溶血现象。

注:1.一般单糖链皂苷的溶血作用较明显,双糖链皂苷溶血作用较弱或无溶血作用; 2.酸性皂苷则显示中等程度的溶血作用; 3.F环裂解的呋甾烷醇类皂苷不具有溶血作用,如原菝葜皂苷;

4.制备皂苷中药静脉注射液时须做溶血试验。

八)皂苷水解

皂苷水解有两种方式:一种为完全水解,得到原始皂苷元,另一种为部分水解,得到次生苷或前皂苷元。 (九)皂苷的皂色反应

1.李伯曼(Lieberman)反应

2.醋酐-浓硫酸(Lieberman-Burchard) 3.氯仿-浓硫酸反应 4.三氯醋酸反应 5.五氯化锑反应

6.芳香醛-硫酸或高氯酸反应 醌类

二、化学性质

2

1. 酸性

醌类多具有Ar-OH的存在,故显酸性,易溶于碱水中,加酸酸化时又可重新沉淀析出——用于“碱提酸沉”从天然药物中提取醌类化合物。

醌类化合物因分子中酚羟基、羧基的数目及位置不同,酸性强弱有一定差别。 (1)具有羧基的醌类化合物、苯醌和萘醌的醌核上的羟基酸性 较强;

(2)萘醌和蒽醌的苯环上的羟基酸性:β-羟基 >α-羟基

(3)酚羟基数目增多则酸性也增强 羟基蒽醌类的酸性一般随羟基数目的增加而增加。 羟基蒽醌类化合物的酸性强弱有如下规律: >两个α -OH >一个α -OH 5%NaHCO3 5%Na2CO3 1%NaOH 5%NaOH

2.碱性

醌类结构中的羰基氧原子有微弱的碱性,可

以溶于强酸形成佯盐,转化成阳碳离子而发

生颜色改变,大多数蒽醌类溶于浓硫酸时为红色至红紫色。 三、颜色反应

1.菲格尔(Feigl)反应———是指醌类衍生物(包括苯醌、萘醌、菲醌及蒽醌)在碱性条件下加热能迅速被醛类还原,再与邻二硝基苯反应生成紫色化合物。

2.无色亚甲蓝显色试验——可区别蒽醌与苯醌萘醌(专用于检验苯醌及萘醌)

3.与活性亚甲基试剂的反应(Kesting-Craven法) ——可区别蒽醌与苯醌萘醌

苯醌及萘醌类化合物当其醌环上有未被取代的位置时,即可在碱性条件下,与一些含亚甲基试剂(如乙酰乙酸乙酯、丙二酸酯、丙

二腈等)的醇溶液反应。

4.碱液呈色反应(Borntrager’s反应)

羟基蒽醌及其苷类遇碱液呈红色或紫红色,其反应机理如下 5.与金属离子反应

在蒽醌类化合物中,如果有α-酚羟基或邻二酚羟基结构,可以与Pb2+、Mg2+等金属离子形成配位化合物。

蒽醌与醋酸铅生成难溶性盐沉淀,将该沉淀溶于水,加入中性盐(NH4)2SO4、Na2SO4或通入H2S气体脱铅,使醌类物质游离出来。 羟基蒽醌类化合物能和0.5%醋酸镁醇溶液反应生成橙红色、紫红色或蓝紫色配位化合物。由于羟基位置不同,与醋酸镁反应能生成

不同颜色的配位化合物。

若母核上只有一个α-OH,其配位化合物为橙色; 若每个苯环上各有一个α-OH,并另有一个

间位酚羟基为橙红至红色; 若有对二酚羟基则呈紫红至紫色; 若有邻二酚羟基则呈蓝色至蓝紫色。 试验时可将样品溶液滴于滤纸上,干燥后喷0.5%乙酸镁的甲醇溶液,于90℃加热5min即可显色。

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