1、第九章 生物碱 第一节 概述,一、生物碱的定义天然产的、存在于生物有机体内的一类具有显著生理活性的含氮有机化合物,大多数具有较复杂的环状结构,且氮原子结合在环内,故具有碱的性质,能与酸结合成盐,二、生物碱的存在形式主要有五种:1、盐类:可与酸结合(草酸、柠檬酸、硫酸、盐酸、 硝酸)2、游离生物碱:弱碱性生物碱3、酰胺形式:秋水仙碱、喜树碱4、氮氧化合物:野百合碱(N氧化物)5、氮杂缩醛类:(NCO):阿马林碱(O、N 混合缩醛),三、生物碱的基本结构与分类生物碱的分类方法按植物来源、按生理活性、按化学结构、按生源途径等,(一)、按化学结构分(结构分类性质)1、烃类 (有机胺类)氮原子不结合在环
2、内,而是结合在侧链上 *麻黄碱 解热镇痛甜菜碱,益母草碱活血化淤,妇科用药秋水仙碱 化疗药,2、吡咯类( 、吡咯啶双稠吡咯吡咯里西啶 )红古豆碱 茄科 野百合碱农吉利,3、吡啶、哌啶类吡啶 哌啶烟碱(Nicotine),猕猴桃碱蓖麻碱,哌啶槟榔碱 槟榔次碱,双稠哌啶喹诺里西啶 苦参碱抗肝炎 氧化苦参碱,吲哚里西啶 一叶秋碱 兴奋神经中枢 娃儿藤碱,4、托哌类(莨菪烷类)莨菪烷茄科、可可 阿托品 古柯碱,5、喹啉类 吡啶苯环 盐酸奎宁抗疟,6、异喹啉类 苄基异喹啉,(1)、苄基异喹啉类那可丁 罂粟碱,(2)、双苄基异喹啉类*粉防己碱(汉防己甲素) 书上结构有错*防己诺林碱(汉防己乙素),(3)、
3、原小檗碱型 *小檗碱 延胡索乙素颅通定,(4)、阿朴啡型阿朴啡 土藤碱,(5)、吗啡烷型 *吗啡 青藤碱,(6)、菲啶衍生物石蒜碱 白屈菜碱,7、吲哚类利血平降压,8、咪唑类毛果芸香碱眼科用药,9、喹唑酮类常山碱,10、嘌呤类 咖啡碱,香菇嘌呤 虫草菌素,11、甾体类康里新碱 贝母碱(浙贝、川贝),12、萜类生物碱单萜类生物碱猕猴桃碱倍半萜类生物碱石斛碱,二萜类生物碱乌头碱,13、大环生物碱美登木碱雷公藤碱,14、其他生物碱川芎嗪要求记忆每一类生物碱的母核 异喹啉类生物碱要记小类结构 掌握:小檗碱、吗啡、麻黄碱、汉防 己甲素(乙素),第四节 生物碱的理化性质,一、性状 (一)、多晶型、苦味多数
4、生物碱呈结晶型固体,少数 是液体(烟碱)固体生物碱多具确定的熔点,少 数有升华性(麻黄碱),(二)、液体生物碱一般分子量较小,结构简单,分 子结构中无氧原子或氧原子呈酯状 态存在;除个别生物碱如槟榔碱外,液体 生物碱具挥发性,可随水蒸气蒸馏 而逸出;,(三)、绝大多数生物碱呈无色状态,少数具有高度共轭体系结构的生物碱呈种种颜色;,二、旋光性具有手性碳原子或分子结构本身为 手性分子的生物碱,具有旋光性质, 在某些情况下,生物碱的旋光性易受 pH、溶剂等因素影响生物碱的生理活性与其旋光性密切 有关左旋体呈显著的生理活性, 而右旋体则无或很弱,三、溶解度 生物碱的存在形式游离碱、盐、苷; (一)、游
5、离生物碱 1、大多数游离的伯、仲、叔胺生物碱和 亚胺类,具有亲脂性 亲脂性生物碱不溶或难溶于水,能溶于苯、乙醚、氯仿、 二氯甲烷、一氯甲烷、丙酮、醇等有机溶 剂中,尤其易溶于未全卤代的卤代烃类 (溶剂化作用);,2、生物碱如为季铵型或在 水溶液中能转变为季铵型的; (小檗碱、蛇根碱、水苏碱 及胍胺类)则呈强碱性,离 子化程度大,亲水性强,易 溶于水 亲水性生物碱,3、具有半极性的N O配位键 结构的生物碱(含氮氧化物生 物碱),水溶性增大(如氧化苦 参碱)4、分子量较小的生物碱 麻黄碱液体生物碱烟碱易溶于水,(二)、生物碱盐亲脂性生物碱成盐后,多数易溶于水,不溶于有机溶剂1、无机酸盐的水溶性大
6、于有 机酸盐类2、小分子有机酸的水溶性大 于大分子有机酸盐(元胡醋制),3、含氧无机酸盐的水溶性大于不含氧酸盐 (H2SO4、HNO3、H3PO4、HCl、HBr) (黄连提取稀H2SO4,析晶HCl/NaCl盐析)4、弱酸弱碱形成的盐不稳定,仍有游离的趋势CHCl3萃取 利血平HAC盐 利血平 pka 6.6 (CHCl3层) ( HAC 为弱酸,如为强酸仍需碱化)(游离),5、两性生物碱,可溶于碱水或酸水中两性生物碱分为三类 (1)、具有羧酸性的生物碱(COOH)槟榔次碱水溶液中以内盐形式存在水溶性大(2)、具有酚酸性的生物碱(phOH)药根碱 碱水中溶解,(3)、具有隐性phOH的生物碱
7、防己诺林碱(粉防己乙素)phOH在分子中 间,酸性极弱,强碱 水溶液中溶解6、具有酰胺、内酯结构的生物碱 ,易在热苛性碱液 中内酯环开裂,溶于水, 加酸则可还原 喜树碱,四、生物碱的检识在生物碱的预测、提取分离和结 构鉴定中,常常需要一种简便的识 别方法检识反应:最常用的生物碱检识反应有两类 沉淀反应与显色反应沉淀反应预试、提取、分离显色反应结构鉴定,(一)、沉淀反应利用大多数生物碱在酸性条件下, 与某些沉淀试剂反应,生成弱酸不溶 性复盐或络合物1、生物碱沉淀试剂在酸性条件下,与绝大多数生物碱 生成沉淀的试剂(生物碱以盐的形式 存在)注意:假阳性结果的排除,2、纯化(除杂质)H+水 OH- 水
8、层 药材 H+水液 回收 CHCl3萃取 CHCl3层CHCl3 H+水 H+液溶解 检识 3、结果判断 三个或三个以上的生物碱沉淀反应为 阳性时,可能含有生物碱,因为蛋白质、鞣质对此反应 有干扰 (只有排除干扰后,才能认为有生物 碱存在),4、常用的生物碱沉淀试剂试剂名称 沉淀颜色 (1)、碘化复盐KBiI4(Dragendorff试剂 ) 棕红色沉淀(改良KBiI4试剂最常用)K2HgI4 类白色沉淀KII2 棕色褐色沉淀(2)、重金属盐3HAuCl4(氯化金) 黄色晶形沉淀10H2PtCl6(氯化铂) 白色晶形沉淀,(3)、大分子酸硅钨酸(SiO212WO3) 淡黄色灰白色沉淀磷钼酸(H3PO412MoO3) 白色褐色沉淀苦味酸 黄色晶形沉淀(中性条件)(4)、雷氏铵盐硫氰酸铬铵 晶型具一定的m. p.NH4+Cr(NH3)2(SCN)4-,