生物碱类
生物碱类药物
二、实例分析
（三）硫酸奎宁及其制剂的分析 1. 鉴别
N H3CO HO H N H H HC CH , H2SO4 , 2H2O 2 2
（1）荧光反应
（2）绿奎宁反应
（3）硫酸根的反应
（4）红外光谱
二、实例分析
（三）硫酸奎宁及其制剂的分析 1. 鉴别
N H3CO HO H N H H HC CH , H2SO4 , 2H2O 2 2
二、实例分析
（二）硫酸阿托品及其制剂的分析
N
CH3 H O O 2 OH , H2SO4 , H2O
1. 鉴别
（1）托烷生物碱反应（维他立）
取供试品约10mg，加发烟硝酸5滴，置水浴上蒸干，得 黄色的残渣，放冷，加乙醇2～3滴湿润，加固体氢氧化 钾一小粒，即显深紫色
二、实例分析
（二）硫酸阿托品及其制剂的分析
二、实例分析——盐酸麻黄碱及其制剂的分析
3、含量测定
（1）原料药的含量测定 ——非水溶液滴定法
盐酸麻黄碱的含量测定
方法：非水溶液滴定法（空白校正） 原理： B+
. Cl- + HClO4 BH+ . ClO4+ HCl
滴定液：高氯酸滴定液（0.1mol/L）
介质：冰醋酸+醋酸汞 终点指示：结晶紫指示液（翠绿色）
在进行含量测定时，作为对照品的硫酸阿托品在烘干至恒 重时失去了结晶水，在计算中对应质量是不含结晶水的质
生物碱
2．极性溶剂 极性较大的生物碱可用中性甲醇、乙醇、酸性甲 醇、乙醇、酸水（常用0.1%-1%盐酸、硫酸、乙酸 、酒石酸等）以及缓冲液等进行提取，这方法较 简便，但提出的杂质较多，需进一步净化。 3．混合溶剂
10
生物碱的提取方法，常用的有冷浸、渗漉、 超声波振荡、索氏提取、热回流提取。 在含量测定中常用的提取方法为超声波振荡提 取，大部分待测的有效成分能够被提出。
第九章
生物碱分析
1
生物碱是生物体内产生的一类含氮的有机 化合物的总称，人们对植物的生物碱研究 得最早，成就最多，到目前为止，分离出 的一万多种生物碱中。应用于临床的就有 近百种。如长春碱、喜树碱、麻黄碱等。
2
生物碱具有复杂的环状结构，具光学活性， 有显著的生理作用，是中药中重要的有效成 分之一。至少有50多个科、120属以上植物 中有生物碱的存在。以双子叶植物最多，其 次是单子叶植物、裸子植物。以罂粟科、豆 科、防己科、毛茛科、夹竹桃科、茄科、石 蒜科等科的植物中分布较多。
2．螫合物比色法 3．苦味酸盐比色法 4．络合比色法
29
二．薄层色谱法
（一）薄层色谱-分光光度法
本法分离速度快，效率高，适于微量成分的分离和测定， 按分离后的检测方法又可分为比色法、紫外分光光度法和荧 光法。
1．薄层- 比色法测定 2．薄层- 紫外分光光度法测定 3．薄层- 荧光法测定
生物碱类化合物
O N
O N N O HN
OH
N
喹唑酮
常山碱 -dichroine febrifugine
抗疟作用
二、分类 (十二) 嘌呤（purine）衍生物
NH2
6 1N 2
5
7 N 8
N N
N N
N 4 N 3 9
H H OH OH COOH
嘌呤
香菇嘌呤 eritadenine 具降脂作用
二、分类 (十三) 甾体生物碱类
COOCH3 N H N N N Me N Me
毒藜碱 dl-anabasine
菸碱 nicotine
槟榔碱 arecoline
三、理化性质（一）一般性质 2.颜色——多为无色或白色，少数有色。
O O + N OMe Zn
O O H 2SO 4 N OMe
小檗碱 （黄色）
OMe
四氢小檗碱 （无色）
O N
吡咯里西啶
野百合碱 （有抗癌活性） monocrotaline
二、分类 ㈡吡咯衍生物 吲哚里西啶（indolizidine）衍生物
O O N N
吲哚里西啶 indolizidine
一叶萩碱 securinine
二、分类 ㈢吡啶衍生物 由吡啶或六氢吡啶衍生的生物碱。 分：简单吡啶衍生物、喹诺里西啶（quinolizidine）
生物碱类
这章很复杂
概述 一、特点 1．含氮有机化合物 2．没有共同母核 3．多数具有含氮杂环结构，少数氮在侧链上（
如麻黄碱） 4. 绝大部分存在于植物体内；少数存在于动物
体内（如蟾蜍碱） 5.生理活性强
第一节 药物结构和性质
生物碱是广泛存在于生物有 机体中的一类含氮的有机化合 物，大部分显碱性，故称生物 碱。自19世纪初从阿片中分离 出第一个生物碱—吗啡以来， 分 迄今已从自然界分出10000多 类 种生物碱，其中近百种具有特 殊而显著的疗效，已广泛用于 临床。由于生物碱大多具有毒 性，因此必须严格控制其质量， 谨慎应用。
1 2
硝酸士的宁
1 2
性质： 1.N1碱性较强； 2.利血平以游离状态存在；
利血平
（六）、黄嘌呤类
• 咪唑和嘧啶并合的双杂环化合物。 • 代表药物如咖啡因、茶碱
咖啡因
性质： 1.以游离碱存在；
四个氮原子受 邻位羰基影响， 几乎不显碱性
显酸性
茶碱
二、生物碱的通性：
1. 碱性** 季铵碱＞脂肪胺、脂环胺＞芳胺、N—芳杂环＞酰
三、仪器分析鉴别法
（一）UV （二）IR （三）色谱
第九章 生物碱类药物的分析 第一节 典型药物的结构和性质 一、苯烃胺类 ：1.碱性** 2.手性* 3.氨基醇结构 ** 4.UV* 二、托烷类：1.碱性** 2.阿托品为消旋体** 三、喹啉类：1.碱性 ** 四、异喹啉类：1.盐酸吗啡酸碱两性** 五、吲哚类：1.碱性** 六、黄嘌呤类：1.游离** 第二节 鉴别试验 一、性状检查：外观、溶解度、物理常数 二、化学鉴别法 1.显色反应；2.沉淀反应 3.特征鉴别反应** （1）双缩脲反应；（2）vitaili反应（3）绿奎宁反应 （4）紫脲酸铵反应；（5）Marquis反应 三、仪器分析法：UV，IR，色谱
生物碱种类及作用
生物碱种类及作用
生物碱，是广泛存在于植物和动物组织中的生物化合物。它们以其强烈的生物活性和广泛的药理作用得到了广泛的关注。以下是关于生物碱种类及其作用的详细介绍：
一、生物碱的种类
1.植物生物碱：如阿托品、麻黄碱、茶碱、酸枣仁碱等，主要从植物中提取。
2.动物生物碱：如肌红蛋白、胆碱酯酶等，主要从动物体内获得。
3.微生物生物碱：如链霉素、青霉素等，是一些微生物合成的特殊生物碱。
二、生物碱的作用
1.药理作用：生物碱可以作为一种有机化合物其他的碱性物质，具有强大的药理作用。例如，咖啡碱、茶碱可以作为兴奋剂以提高人的警觉性；麻黄碱可以作为治疗喘息等疾病的药物使用；甲基黄嘌呤可以作为抗肿瘤药物使用，并且能降低血压、减轻哮喘等作用。
2.化学作用：生物碱与一些化学物质反应可以发生化学反应，例如巴马丹、氯离子钠、硫酸等离子可以和金胺碱反应，从而形成可溶性的金胺盐。
3.生物学作用：有些生物碱也可以参与到生物学过程中，例如，胆碱可以作为神经递质参与到神经传递过程中。
4.工业应用：一些生物碱也可以用于工业上，例如，多巴胺可以用于制造涂料或染料，甘露醇也可以制造口香糖或口腔保健用品。
综上所述，生物碱是一种有很强药理活性的生物化合物。不同种类的生物碱具有不同的作用，对人们的生活有很重要的影响。但是需要注意的是，一些生物碱在高剂量使用时会产生不良反应和毒性，因此需要在医生指导下进行使用。
生物碱——精选推荐
⽣物碱
⽣物碱是⽣物界除⽣物体必须的含氮化合物（如氨基酸、蛋⽩质和B族维⽣素等）之外的所有含氮有机化合物，因其结构中氮原⼦上的未共享电⼦对⽽⼤多具有碱性。
⽣物碱绝⼤多数具有显著的⽣物活性，且活性是多⽅⾯的，因此中药制剂中有含有⽣物碱类成分的中药时，常选择该中药含有的⽣物碱成分作为定性定量的依据。
结构特征⽣物碱⼤多由C、H、N、O元素组成，极少数分⼦中尚含有其他元素；⼤多结构复杂，结构类型较多，主要有杂环类、⼤环类、萜类、甾类及有机胺类等。
结构中的氮原⼦有多种形式：脂氮、芳氮；季胺、叔胺、仲胺及伯胺；游离状态和与酸结合状态；还有以氮氧配位键形式存在的。
此外，结构中除烷烃、羟基取代外还有羧基、酚羟基等酸性官能团及酯键的取代。
理化性质--物理性状
多数⽣物碱为结晶型固体，少数为⽆定型粉末，还有⼀些⼩分⼦⽣物碱为液体，例如槟榔碱、菸碱等；液体状的⽣物碱及个别⼩分⼦⽣物碱尚有挥发性甚⾄升华性，如⿇黄碱具有挥发性、咖啡因具有升华性等。
⼀般⽣物碱为⽆⾊或⽩⾊，但结构中具有较长共轭体系，并有助⾊团的，可显不同颜⾊。
⽣物碱结构中如有⼿性碳原⼦或为⼿性分⼦的具有旋光性，并⼤多与⽣物碱的⽣理活性有关，通常左旋体⽐右旋体⽣理活性强。
理化性质--溶解性由于⽣物碱结构复杂，⽣物碱的溶解性也是多样化。
⼤多数⽣物碱成分极性较⼩，游离状态下难溶于⽔，易溶氯仿、⼄醚、⼄醇、丙酮及苯等有机溶剂，与酸结合⽣成⽣物碱盐后⽔溶性增加，但与⽣物碱结合的酸不同，⽣成的盐⽔溶性也有差异，⼀般含氧⽆机酸及⼩分⼦有机酸的⽣物碱盐⽔溶性较⼤。
生物碱植物
生物碱植物
生物碱植物是指富含生物碱类化合物的植物。生物碱是一类含有碱基氮原子的天然有机化合物，具有强烈的生物活性。常见的生物碱植物包括著名的鸦片、可卡因和吗啡等。这些植物通常被用于医药、毒理学研究以及毒品制造等领域。然而，由于其具有潜在的毒性和成瘾性，大多数国家都对这些植物进行了严格的管制和限制。
生物碱类
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1.吡咯烷类生物碱
此类生物碱结构较简单，数量较少、生理活性不太 显著，如红古豆碱。
O
N H
吡咯
N H
四氢吡咯
Page 5
N N Me Me 红古豆碱(cuscohygrine)
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2. 莨菪烷类生物碱
多由莨菪烷环系的C3-醇羟基与有机酸缩合成酯。 主要存在于茄科的颠茄属、曼陀罗属、莨菪属和天 仙子属中，典型的化合物如莨菪碱。 Me N
3.半萜吲哚类
由色胺构成的吲哚衍生物上连有一个异戊二烯单位后 形成，如麦角新碱。
Page 17
CH3
H CONHCH N
CH2 OH CH3
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麦角新碱
4.单萜吲哚类
N H
分子中具有吲哚母核和一个C9或C10的裂环番木鳖贴及其衍 生物的结构单元，如士的宁，利血平。
N H N O H H O MeO N H H H H3COOC OMe N H OMe O CO OMe OMe
Page
29
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生物碱常用的沉淀剂
碘化汞钾（Mayer)：类白色沉淀，试剂过量 沉淀消失。 碘-碘化钾(Wagner)：棕色或褐色沉淀 硅钨酸试剂(Bertrand)：淡黄或灰白色沉淀 （可定量） 苦味酸试剂(Hager)：黄色结晶（在中性溶液 中进行） 硫氰酸铬铵（雷氏铵盐）：红色沉淀或结晶 NH4 [Cr（NH3）2（SCN）4] 碘化铋钾试剂(Dragendorff) ：红棕色沉淀
天然药物化学第3章_生物碱
颠茄-阿托品
药理作用： 1腺体分泌：抑制汗腺及唾液腺的分泌，引起皮 肤干燥及口干，亦可减少呼吸道的分泌，故常 用于麻醉前给药，较大剂量才能降低胃液分泌。 2平滑肌：对胃肠道正常运动影响不大，但对处 于过度运动及痉挛状态的平滑肌则解痉作用明 显，对胃肠、胆道、输尿管及支气管痉挛都有 解痉作用。 3眼：使虹膜括约肌及睫状肌麻痹，产生瞳孔扩 大及调节麻痹（远视）。
长春花-长春碱 本品系由夹竹桃科植物长春花中提出的 一种生物碱，为细胞周期特异性抗肿瘤 药。作用于G1、S及M期，并对M期有延 缓作用。 能干扰增殖细胞纺锤体的形成， 使有丝分裂停止于中期。并有免疫抑制 作用。
对何杰金氏病、绒毛膜 上皮癌疗效较好， 对急性白血病、乳腺癌、卵巢癌、睾丸 癌、头颈部癌、口咽部癌、单核细胞白 血病均有一定疗效。 对淋巴肉瘤、网状 细胞肉瘤、肾母细胞瘤、恶性黑色素瘤 也有效。
生物界
2.生物碱集中分布在系统 发育较高级的类群中
CH3
动物界：极少
CH2 N
CH2
N CH3
三、生物碱的存在形式 1.游离碱：碱性极弱，以游离的形式存在。 2.盐 类：与其成盐的有机酸有：柠檬酸、 酒石酸等；特殊的酸类：乌头酸、绿原酸 等；无机酸：硫酸、盐酸等。 3.苷 类：以苷的形式存在于植物中。 4.酰 胺：如秋水仙碱、喜树碱等。 5.N-氧化物：植物体中的氮氧化物约一百余 种。
生物碱类化合物
生物碱类化合物
生物碱类化合物是指存在于生物体内的一类有机化合物，它们具
有明显的碱性并把蛋白质、核酸以及糖类的代谢联系在一起，成为生
物体中重要的结构分子。这类化合物的发现改变了人们对生物体的理解，因为它们结构简单，不仅可以影响和调节生物体中氨基酸、糖类
和核酸之间的互作，而且很容易被转化成其他生物碱，这也使得生物
也可以确定出类似的保守功能。
生物碱类化合物的分类依据通常是含碱基的数量和结构，以及它
们所具有的活性和功能。其中包括由氨基酸和其它有机胺组成的碱性
多肽和碱性聚肽；由多种单糖组成的碱性多糖（例如糖原）；由三磷
酸腺苷组成的三磷酸腺苷；由核苷类和核糖类组成的核苷酸；由各种
烯甲酰胺组成的脂类碱；由分子间反应生成的碱类激素；以及由芳香
族环类化合物组成的环类激素等等。
此外，还有一些少见的生物碱类化合物，如末端有硫类基团的分子，它可能会通过硫醇及其衍生物的调节作用来影响蛋白质的活性；
以及分子中具有催化功能的N-烷基脱氧核苷（NAD+/NADH）类型的分子，其中的脱氢作用可以用于集中能量的利用等等。
总之，生物碱类化合物是生物体中重要的结构分子，它们可以影
响和调节生物体内各种物质的代谢过程，用于确定特定的保守功能。
而由于这类物质的多样性和它们所具有的各种功能，它们在生物体进
行庞杂反应中起着至关重要的作用。
食物中常见的生物碱
食物中常见的生物碱
生物碱是一种天然存在的有机化合物，广泛分布在植物界中，目前含有生物碱的常见食物有大蒜、苦瓜、香蕉、石榴等，部分生物碱有毒性，患者食用来源不明的生物碱食物后，可能发生中毒。
1、大蒜：大蒜所含有的生物碱为大蒜碱，有一定抗病毒的作用，可以在一定程度上阻断病毒蛋白的翻译过程，从而达到抑制病毒复制的目的，可以抑制多种病毒复制；
2、苦瓜：苦瓜含有少量的生物碱类的物质，如奎宁，也称金鸡纳霜，苦瓜本身有消暑退热、利尿活血、清心明目的功效，适当食用苦瓜可起到生津止渴的作用，比较适合暑热烦闷的人群食用；
3、香蕉：香蕉及其花蕊中含有生物碱类化合物，有振奋精神的作用，同时香蕉还富含色氨酸、维生素B6等营养物质，适当食用能够帮助大脑制造血清素，有一定放松心情、减少抑郁的作用；
4、石榴：石榴含有多种生物碱，如N-乙酰石榴碱、石榴皮碱、伪石榴皮碱等，但主要分布于在石榴皮和石榴籽中，石榴本身营养丰富，味甘、酸涩，性温，有杀虫收敛、涩肠止痢等功效，其含有的多酚类化合物，还可稳定情绪、保护大脑神经。
正常情况下，适当摄入生物碱能够调控人体内的新陈代谢反应，对人体有正面作用，但来源不明的生物碱可能引发中毒反应，危害生命健康，因此不建议普通人进食来源不明的食物，以免发生中毒。
生物碱
生物碱（alkaloids）是一类来源于生物的含氮的有机化合物，有碱性，能和酸成盐。多数生物碱有复杂的环状结构，且氮原子多在环内。 不包括蛋白质、多肽、氨基酸、核酸、维生素等。生物碱在生物界广泛存在，特别是高等植物罂粟科、茄科、毛莨科、防已科、小檗科、豆科、芸香科等植物中分布较多。生物碱结构多样，其分类方法主要有三种。植物来源：如颠茄生物碱、鸦片生物碱等。生物合成途径：如来源于赖氨酸、色氨酸的生物碱等。化学结构：如喹啉类生物碱、吲哚类生物碱等。下面将按化学分类法将主要类型生物碱进行介绍。1.说明根据化学结构分类，生物碱主要类型有哪些？写出其英语名称，答案见下。2 .写出吡咯、吡啶、莨菪烷、喹啉、异喹啉、 吲哚、吗啡烷、嘌呤和甾的结构。1.答案一、有机胺类（organic amines）氮原子不在环内的生物碱二、吡咯（吡咯啶）类（pyrrolidine）三、吡啶类（pyridine）四、莨菪烷类（托品烷类，tropane）五、喹啉类（quinoline）六、异喹啉类（isoquinoline）1. 吗啡类 2. 原小蘖碱型 3. 阿朴菲类 4. 苄基异喹啉类 5. 双苄基异喹啉类七、吲哚类（indole）- 多种类型八、嘌呤类（purine）九、萜类生物碱（terpene alkaloids）十、甾类生物碱（steroid alkaloid） 十一、大环生物碱3. 写出有重要活性的一些生物碱。答案： 镇痛：吗啡哮喘：咖啡因 、茶 碱 治咳、平喘：麻黄碱抗菌、消炎作用：小檗碱解痉、散瞳：阿托品降压作用：利血平抗疟作用：奎宁神经麻痹：一叶秋碱抗癌作用：紫杉醇、长春碱、喜树碱 生物碱因其氮原子有孤对电子而显碱性。◆碱性表示方法：常用PKa表示，PKa大，碱性大。◆碱性与结构的关系1. 季铵碱碱性最强 (Pka>10)2. 共价键N原子碱性：SP3杂化>SP2（双键 N原子碱性 小）(Pka=3-9)3. 酰胺氮碱性小(Pka<2)4. 吡咯环中N原子碱性极小(Pka=1)5. 电效应（诱导、共轭效应）对碱性的影响供电子集团（如烷基），使碱性增加。拉电子集团（如双键、苯环、羰基、OR）使碱性减小。6. 立体效应对碱性的影：响利血，平东莨菪碱，使碱性减小。7. 氢键对碱性的影响：氢键使碱性增加。 8. 诱导-场效应：两个N原子化学环境相似，但碱 性相差很大。9. 酸碱两性:有羧基，酚羟基的生物碱为酸碱两性。吡咯环中N原子碱性极小电效应： 拉电子集团（如双键、苯环、羰基、OR）使碱性减小。
中药化学——生物碱类
⽣物碱类（Alkaloids）是存在于⽣物体（主要为植物）中的⼀类含氮的碱性有机化合物，⼤多数有复杂的环状结构，氮素多包含在环内，有显著的⽣物活性，是中草药中重要的有效成分之⼀。如黄连中的⼩檗碱（黄连素）、⿇黄中的⿇黄碱、萝芙术中的利⾎平、喜树中的喜树碱、长春花中的长春新碱等。
含⽣物碱的中草药很多，如三尖杉、⿇黄、黄连、乌头、延胡索、粉防已、颠茄、洋⾦花、萝芙⽊、贝母、槟榔、百部等，分布于100多科中。以双⼦叶植物最多，依次为单⼦叶植物、*⼦植物、蕨类植物。以罂粟科、⾖科、防已科、⽑莨科、夹⽵桃科、茄科、⽯蒜科等科的植物中分布较多。同⼀科属或亲缘关系较近的科常含有同⼀结构或类似结构的⽣物碱，但同⼀种⽣物碱亦可分布在多种科中，如⼩檗碱在⽑莨科、芸⾹科、⼩檗科的⼀些植物中都有存在。中草药中⽣物碱含量⼀般都较低，⼤多少于1％，但有少数含量特别多或特别少的特殊情况，如黄连中⼩檗碱含量可⾼达8～9％，⾦鸡纳树⽪中⽣物碱含量为10～15％，⽽长春花中的长春新碱含量只有百万分之⼀。
（⼀）通性
1.⼤多数⽣物碱为结晶性物质，味苦，少数为液体（如烟碱、槟榔碱）。
2.⼀般⽣物碱均⽆⾊，具旋光性，（多数呈左旋光性。）但有少数例外，如⼩檗碱为黄⾊，胡椒碱⽆旋光性等，个别⽣物碱有挥发性，如⿇黄碱。
3.⼤多数⽣物碱呈碱性反应。⽣物碱的碱性强弱，与它们分⼦中氮原⼦存在的状态有密切的关系。⼀般季铵碱＞仲胺碱＞叔胺碱。如氮原⼦呈酰胺状态，则碱性极弱或消失。有的⽣物碱分⼦具有酚性羟基或羧基，因⽽具有酸碱两性。
生物碱类药物
苯烃胺类
（盐酸⿇黄碱和盐酸伪⿇黄碱）
氮原⼦在侧链上，碱性较⼀般⽣物碱强，易与酸成盐。
托烷类
（硫酸阿托品和氢溴酸⼭莨菪碱）
阿托品和⼭莨菪碱是由托烷衍⽣的醇（莨菪醇）和莨菪酸缩合⽽成，具有酯结构。分⼦结构中，氮原⼦位于五元酯环上，故碱性也较强，易与酸成盐。
喹啉类
（硫酸奎宁和硫酸奎尼丁）
奎宁和奎尼丁为喹啉衍⽣物，其结构分为喹啉环和喹啉碱两个部分，各含⼀个氮原⼦，喹啉环含芳⾹族氮，碱性较弱；喹啉碱微脂环氮，碱性强。
异喹啉类
（盐酸吗啡和磷酸可待因）
吗啡分⼦中含有酚羟基和叔胺基团，故属两性化合物，但碱性略强；医学教|育收集整理可待因分⼦中⽆酚羟基，仅存在叔胺基团，碱性较吗啡强。
吲哚类
（硝酸⼠的宁和利⾎平）
⼠的宁和利⾎平分⼦中含有两个碱性强弱不同的氮原⼦，N1处于脂肪族碳链上，碱性较N2强，故⼠的宁碱基与⼀分⼦硝酸成盐。
黄嘌呤类
（咖啡因和茶碱）
咖啡因和茶碱分⼦结构中含有四和氮原⼦，但受邻位羰基吸电⼦的影响，碱性弱，不易与酸结合成盐，其游离碱即供药⽤。
中药里的生物碱
中药里的生物碱
中药中的生物碱是一类存在于植物、动物和微生物中的含氮碱性有机化合物。它们具有复杂的环状结构，氮原子通常包含在环内。生物碱在中药中具有显著的生物活性和药理作用，被认为是中草药的重要有效成分之一。
生物碱的性质和溶解性因结构和生活环境的差异而异。一般来说，亲脂性生物碱易溶于亲脂性有机溶剂（如氯仿、乙醚），可溶于醇类溶剂，难溶于水；生物碱盐难溶于亲脂性有机溶剂，可溶于醇类溶剂，易溶于水。此外，季铵型生物碱难溶于亲脂性有机溶剂，可溶于醇类溶剂，易溶于水、酸水、碱水。
在中药中，生物碱类成分具有多种药理作用，如镇痛、镇静、解痉、抗癌、抗菌、抗病毒、降血压、降血脂等。一些常见的中药生物碱成分包括麻黄碱、吗啡、咖啡碱、秋水仙碱等。
生物碱的提取和分离是中药化学研究中的重要内容。提取方法通常包括水或酸水提取法、醇类溶剂提取法、亲脂性有机溶剂提取法等。在提取后，还需要采用一系列分离技术，如阳离子树脂交换法、萃取法等，以获得纯化的生物碱成分。
生物碱成分在中药中可能存在一定的毒性，因此在临床使用时需要严格控制剂量。此外，为了减少生物碱成分的副作用，研究人员也在不断探索去除生物碱的方法，如使用布袋包裹中药煎煮，以去除生物碱成分而不影响药效。
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生物碱的提取分离
一、提取方法
（一）水或酸水提取法
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此法适用于水溶性生物碱及生物碱盐的提取。酸水提 取液可以采用下列方法进一步处理：1．阳离子树脂交换 法 2．萃取法。 原理：①利用生物碱盐易溶于水，难溶或不溶于亲脂性有 机溶剂的溶解性能，用水进行提取。
②用酸水提取可使生物碱都以盐的形式被提出，提 高提取率。 常用的酸：0.5％～1％的乙酸、硫酸、盐酸 或酒石酸等。 提取方法：浸渍法、渗漉法、煎煮法。 此 方法的缺点是提取液体积大，浓缩困难，水溶性杂质多。
O O
N
吲哚里西啶
N 一叶萩碱 (securinine)
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三、苯丙氨酸和酪氨酸系生物碱
主要包括苯丙胺类生物碱、异喹啉类生物碱和苄基苯乙 胺类生物碱。
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1.苯丙胺类生物碱
如麻黄中的麻黄碱
OH CH3 NHCH3 (1R, 2S) 麻黄碱(ephedrine)
OH CH3 NHCH3 (1S, 2S) 伪麻黄碱(pseudoephedrine)
H3CO
N
H3CO
N
异喹啉
H3CO OCH3
罂粟碱
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（3）双苄基异喹啉类
两个苄基异喹啉通过1–3个醚键连接，如唐松草碱。
OMe MeO N Me OMe MeO N Me
O MeO OMe OMe
唐松草碱 （thalicarpine）
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（4）吗啡烷类 如吗啡。
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2. 沉淀反应
生物碱在酸水中或稀醇中与某些试剂生成难溶于水 的复盐或配合物的反应，称为生物碱沉淀反应。 大多数生物碱能发生沉淀反应（个别如麻黄碱、咖啡碱 不反应）。大多数沉淀反应在酸性水溶液中进行（个别 如苦味酸在中性条件进行）。 生物碱沉淀试剂根据生成物不同可分成三种类型： 一是生成不溶性盐类，属于该类试剂有硅钨酸试剂、苦 味酸试剂、磷钼酸试剂等； 二是生成疏松的配合物，如碘-碘化钾试剂； 三是生成不溶性加成物，如碘化铋钾、碘化汞钾等一些 重金属盐类。
H H N CH3 OH
H N H3 C
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生物碱的理化性质
一、物理性质
1. 性状
•颜色： •状态：
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多为无色或白色，少数有色（如小蘗碱为黄色）。 多为结晶固体（有熔点），少为粉末。 少数为液体（多不含氧，若含则多成酯键）如槟 榔碱、烟碱。 •味道： 多具苦味，少数为它味（如甜菜碱有甜味）。 •挥发性：多无挥发性，少数具挥发性（如麻黄碱可随水蒸 气蒸馏、咖啡因可升华）。
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2. 异喹啉类生物碱
（1）原小檗碱类和小檗碱类 两个异喹啉通过C1–N和C3–N 稠合而成
O
叔胺碱（氢化程度高） 季铵碱（氢化程度低）
N+ OHOCH3 OCH3
N
+
O
原小檗碱
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小檗碱
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（2）苄基异喹啉类 为异喹啉母核1位连有苄基的一类生物碱，如罂粟碱
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3. 显色反应
某些试剂能与一些生物碱反应生成有颜色的溶液， 该类反应称为生物碱显色反应，所使用的化学试剂 称为生物碱显色试剂。 生物碱常用的显色剂： （1）钼酸铵一浓硫酸溶液（Frohde试剂） 1％钼酸钠或5%钼酸铵的浓硫酸溶液，如遇乌头碱 显黄棕色，小檗碱显棕绿色，阿托品不显色。 （2）矾酸铵一浓硫酸溶液（Mandelin试剂） 1％矾酸铵的浓硫酸溶液。如遇阿托品显红色，可 待因显蓝色，士的宁显蓝紫色到红色。
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易溶于水
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水或酸水提取法（盐酸/硫酸/醋酸/酒石酸） 浸渍/渗漉/煎煮
酸水提取液（盐）
离子交换树脂法或 有机溶剂萃取法 总生物碱
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（二）醇类溶剂提取法
醇类提取法适用于各种极性生物碱的提取。 原理：游离生物碱及其盐一般都能溶于乙醇和甲醇。 提取方法：浸渍法、渗漉法、加热回流（连续回流）提取 法。 此方法的缺点是含有大量脂溶性杂质。
O O
CH2OH C H
Ph 莨菪碱（hyoscyamine）
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3. 吡咯里西啶类生物碱
为两个吡咯烷共用一个氮原子稠合而成。主要存在于菊 科植物的千里光属植物中： 活性强（抗癌）、毒性也大（肝毒） 如：大叶千里光碱
N
吡咯里西啶
大叶千里光碱
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二、赖氨酸系生物碱
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生物碱的结构与分类
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生物碱的分类方法有三种： 植物来源分类：苦参生物碱，黄连生物碱，长春花生物 碱等； 化学结构分类：吡啶类生物碱，异喹啉生物碱、甾体生 物碱、吲哚类生物碱等； 生源途径结合化学结构分类：来源于鸟氨酸的吡咯生物 碱、托品类生物碱等；
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一、鸟氨酸系生物碱
N H N O H H O MeO N H H H H3COOC OMe N H OMe O CO OMe OMe
士的宁
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利血平
五、邻氨基苯甲酸系生物碱
喹啉类：白鲜碱（白鲜皮） 丫啶酮类：山油柑碱（鲍氏山油柑）
O
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N
喹啉
N H
丫啶酮
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六、组氨酸系生物碱
咪唑类生物碱：毛果芸香碱（毛果芸香）
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2. 旋光性
多为左旋光性。有的产生变旋现象。 溶剂：如麻黄碱在CHCl3为左旋、在H2O中为右旋； pH：如烟碱在中性溶液呈左旋光性、酸性溶液中为右 旋光性； 存在形式：长春碱，游离时为右旋、H2SO4盐为左旋； 多数左旋体呈显著生理活性，少数右旋体活性较强。 如去甲基乌药碱，存在于乌头属植物中的左旋体有强 心作用、存在于其它植物中的右旋体无此活性；左旋 莨菪碱的扩瞳作用是右旋体的100倍；右旋古柯碱的 局部麻醉作用优于左旋体。
主要包括哌啶类、喹诺里西啶类、吲哚里西啶类
1.哌啶类
N H
哌啶
槟榔碱
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2. 喹诺里西啶类生物碱
为两个哌啶共用一个氮原子稠合而生的衍生物。如苦参中的 苦参碱。
O N
N
N
喹诺里西啶
苦参碱
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3. 吲哚里西啶类
为哌啶和吡咯共用一个氮原子稠合的衍生物。分为简 单吲哚里西啶和一叶萩碱两类。数量少，有极强的生 理活性
主要包括吡咯烷类、莨菪烷类和吡咯里西啶类生物 碱。
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1.吡咯烷类生物碱
此类生物碱结构较简单，数量较少、生理活性不太 显著，如红古豆碱。
O
N H
吡咯
N H
四氢吡咯
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N N Me Me 红古豆碱(cuscohygrine)
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2. 莨菪烷类生物碱
多由莨菪烷环系的C3-醇羟基与有机酸缩合成酯。 主要存在于茄科的颠茄属、曼陀罗属、莨菪属和天 仙子属中，典型的化合物如莨菪碱。 Me N
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3．共轭效应 吸电子共轭效应使氮原子上的电子云 密度降低，造成碱性减弱。供电子共轭效应使碱性增 强。如含胍基生物碱呈强碱性。 4．空间效应 如果氮原子周围的取代基分子较大， 对氮原子构成屏蔽作用，使氮原子难于接受质子，造 成碱性降低。 5．氢键效应 生物碱的共轭酸盐若能生成稳定的分 子内氢键（与含氧基团），则共轭酸的酸性较弱，其 共轭碱的碱性较强。 综上所述，生物碱结构中的碱性基团与碱性强弱 之间的关系为：胍基＞季铵碱＞脂肪胺和脂杂环＞芳 胺和吡啶环＞多氮同环芳杂环＞酰胺基和吡咯环。
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二、生物碱的存在形式
1.游离式：少数碱性弱的生物碱一般以游离态存在。 2.成盐式：多数生物碱一般盐的形式存在： 有机酸：柠檬酸、酒石酸、草酸等； 无机酸：硫酸、盐酸、硝酸等； 特殊酸类：乌头酸、绿原酸等。 3.苷类：以苷的形式存在于植物中。 4.酯类：多种吲哚类生物碱分子的羧基常以甲酸形式存在。 5.N-氧化物
H3C N
HO
O
OH
吗啡
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3. 苄基苯乙胺类生物碱
如石蒜碱
OH HO H O H O N
石蒜碱（lycorine）
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四、色氨酸系生物碱
也称吲哚类生物碱。按生源关系，可将其详细分为四 类。
1.简单吲哚类
结构特点为只有吲哚母核，而无其它杂环。如靛青苷。
2.色胺吲哚类
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N N H
咪唑
H3 C O O
毛果芸香碱
N N
CH3
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七、萜类生物碱
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1. 单萜类生物碱：龙胆碱（龙胆科） 2. 倍半萜类生物碱：石斛碱（石斛） 3. 二萜类生物碱：乌头碱（乌头、附子）关附甲素、紫
杉醇
4. 三萜类生物碱：较少
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八、甾体类生物碱
环常绿黄杨碱D（黄杨科）
含有色胺部分，结构较简单。如吴茱萸碱。
3.半萜吲哚类
由色胺构成的吲哚衍生物上连有一个异戊二烯单位后 形成，如麦角新碱。
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CH3
H CONHCH N
CH2 OH CH3
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麦角新碱
4.单萜吲哚类
N H
分子中具有吲哚母核和一个C9或C10的裂环番木鳖贴及其衍 生物的结构单元，如士的宁，利血平。
1. 碱性
（1）碱性的产生及其强度表示： 生物碱由于其分子中氮原子上的孤电子对能接受质子故显 碱性。 碱度分别用酸式离解指数pKa和碱式离解指数pKb来表示： pKa值越大，碱性越强 pKa＜2为极弱碱，pKa2～7为弱碱，pKa7～11为中强碱， pKa＞11为强碱。
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LOGO （2）生物碱的碱性与分子结构的关系 生物碱的碱性强弱主要取决于分子结构中氮 原子的电子云密度，若电子云密度升高，则碱性增 强，反之碱性下降。 1．氮原子的杂化方式 杂化轨道中P轨道的成分增多、能量升高，成 对电子的能量也随之升高，易接受质子，碱性增强。 故碱性为sp3＞sp2＞sp。季铵碱分子中的氮原子最 外层有九个电子，，极易给出一个电子达到稳定结 构，所以碱性强（pKa＞11）。 2．诱导效应 氮原子连接供电子基如烷烃时，碱性增强。 而氮原子附近有吸电子基时，则碱性下降。
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3. 溶解性
游离生物碱与成盐生物碱相比：水溶性小、脂溶性大。 具有酸性基团的生物碱可溶于碱性溶液。
成盐生物碱：多易溶于水，不溶或难溶有机溶剂。含氧 酸盐的水溶性往往较大。与大分子有机酸所形成的盐水 溶性差。与小分子有机酸或无机酸成盐水溶性较好。
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二、化学性质
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（3）甲醛一浓硫酸试剂（Marquis试剂） 30％甲醛溶液0.2ml与10ml浓硫酸的混合 溶液。如遇吗啡显橙色至紫色，可待因显红 色至黄棕色。 （4）浓硝酸 如遇小檗碱显棕红色，秋水仙碱显蓝色， 咖啡碱不显色。 （5）硝基醌反应（vitali试剂） 托品烷用发烟硝酸的碱性醇溶液处理， 产生紫红色 山茛菪碱（+） 东茛菪碱（+） 茛菪碱（+） 樟柳碱（-）
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生物碱类
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概述
一、含义与分布
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生物碱(alkaloids)是指存在于生物界（主要是植物界） 的一类含有氮原子的有机化合物。 大多具有复杂的环状结构，氮原子结合在环内。 多呈碱性，可与酸成盐。 多具有显著的生理活性。 生物界除生物体必须的含氮有机化合物，如氨基酸、 肽类、蛋白质、核酸、核苷酸及含氮维生素外，其它含氮有 机化合物均可视为生物碱。 生物碱主要分布于植物界，少数动物体中也有生物碱， 如蟾酥毒汁中的蟾酥碱。
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生物碱常用的沉淀剂
碘化汞钾（Mayer)：类白色沉淀，试剂过量 沉淀消失。 碘-碘化钾(Wagner)：棕色或褐色沉淀 硅钨酸试剂(Bertrand)：淡黄或灰白色沉淀 （可定量） 苦味酸试剂(Hager)：黄色结晶（在中性溶液 中进行） 硫氰酸铬铵（雷氏铵盐）：红色沉淀或结晶 NH4 [Cr（NH3）2（SCN）4] 碘化铋钾试剂(Dragendorff) ：红棕色沉淀
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易溶于醇 醇（甲、乙）类溶剂提取法 渗漉/浸渍/回流 醇提取液（盐 游离） 回收 总生物碱 酸碱处理 较纯的总生物碱
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（三）亲脂性有机溶剂提取
水溶性生物碱不适用此法。此法提取需先用氨水、石 灰乳将药材粗粉湿润膨胀，同时使药材中生物碱盐转变为 游离形式再用亲脂性有机溶剂提取。 原理：利用游离生物碱易溶于低极性有机溶剂，进行提取。 提取方法：冷浸法、加热回流（连续回流）提取法。 此方法的特点是 ① 提取前需用碱碱化。 ② 只能提取亲脂性生物碱，亲水性生物 碱不被提出。 ③ 杂质少，易于进一步纯化。 ④ 毒性大，易燃易爆。