天然药物化学-第9章生物碱-1026完美修正版资料讲解
天然药物化学教学资料 天然药化9 生物碱
1.1生物碱定义
▪ 生物碱（广义）： 天然产的含氮有机化合物。
下列除外： 低分子胺类如甲胺、乙胺；氨基酸、氨基
糖、肽类、蛋白质、核酸、核苷酸、卟啉类、 维生素；
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7
第一节、生物碱概述
生物碱（多数教材）：
1.多数由C、H、 O、N组成。
生物碱的含义 和特点
（含N有机化合物的总称） 2.大部分为杂环化合物，Ｎ多在 环上；少数在环外。
3. 大多具碱性，可与酸成盐。
4. 多具显著的生理活性。
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下列除外： 低分子胺类：甲胺、乙胺； 氨基酸、氨基糖、肽类、蛋白质、 核酸、核苷酸、卟啉类、维生素；
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9
生物碱定义
维生素B1 维生素B12
维生素B2
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维生素B6
10
1.1 生物碱的定义
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11
1.1 生物碱的定义
年龄含量增加。 3）同一种植物多含有同一母核的生物碱，复杂 生物碱分布窄。
如茄科的颠茄属(Atropa)、曼陀罗属 (Datura)、莨菪属(Hyoscyamus)、东莨菪属 (Scopolia)等属的植物都含有莨菪碱 (hyoscyamine)
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25
1.4 生物碱的分布
4）生物碱可存在于植物体内各器官中，同种植 物中所含生物碱常不止一种，有的可含数种至 数十种，如罂粟约含25种生物碱，长春花中 含70余种生物碱。
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1
第九章 生物碱
Chapter 9 Alkaloids
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2
生物碱
一3 生物碱概述 二 生物碱的分类和生源关系 三3 生物碱的理化性质 四 生物碱的提取和分离 五3 生物碱的结构鉴定
天然药物化学-第9章生物碱-1026完美修正版之欧阳育创编
第九章生物碱黄 发泡工.潘-A.在水屯溶解度秤^同B.在乙醇中溶解度不 D.在苯中溶解应采同 E.在乙醴中溶解度不 10. 可分离季镀碱的生物碱沉淀试剂是（D ）时间：2021.02.04 创作：欧阳育的生物活性罄I 最聲寺点是（C ） B.具有碱性E. N 原子多在环内碱 C.仲胺生物碱fc （Bc.W虱生物碱j :MW 用「（ 0期昔卡囉去PH 梯度 5.生物碱沉淀反应的条件是（A ） 戳蠶液谒黑麟溶液C •中性水溶液 碱砂 s /A }D. N-WW D)E.濫沉淀D.同C.同1 . A. C. D. 【单项选择题】卜理常2. A. D.3.吸附E.氧化铝柱色谱吸附縫化鶴-潮钾°•硅鰻°•雷氏11. 可外消旋化成阿托品的是（B ）C.东葭著碱D. ill化钮钾D. S 萨 + c •季胺'碱 B.葭著碱 143均采E. 12 C . D .物碱薄咼，每调一次用氯....... . .. 物碱都扶 C B 盒仿 D .石油醛,提取水溶性 繼鎭礦霖取幣瞬線癡取c %过以（拠梯度法分离生物碱'其分离条件确定 A B.甲酰胺为固定相纸色谱D.D：、氯仿 固态 子生物碱B 、液态C 、固态D 、结晶性21. 生物碱在自然界分布最多的是：（C ）植物g 、畫臺叶植物B 、裸子植物C 、双子叶22. 生物碱盐类对水的溶解度因成盐的不同而有差异，一般来说其水溶性（B ）A 盐和有机酸盐差不多B、无机酸盐大盐小于有机酸盐D、不一定23. 构成生物碱的前提物质大多是：（B）A、碱性氨基酸B、*氨基酸C、「氨基酸D、多肽24. 雷氏复盐沉淀法多用于分离（C）A、叔胺生物碱B、酚性生物碱C、季胺生物碱D、酰胺生物碱【多项选择题（多选、少选、错选均不得分）】1. 属于强极性化合物的是（CD）仪蠶酸訂SO 「季钱生物碱2. 可作生物碱沉淀试剂的是（ABC）奮翳钮备矗雷氏钱盐°軒酸°3. 对生物碱进行分离时，可利用（ABCD）& m歸麒饉异°•特殊官能团差异4. 提取生物碱常用的提取方法有（BCD）A.醇提取丙酮沉淀法B.酸水提取法剂提请甲镉瘢勰弟D醇类溶5. 亲水性生物碱通常指（CD ）A.两性生物碱B.游离生物碱的生瞭嚮專生物碱D•具有X。
天然药物化学第九章 生物碱
R CH CH2 + (CH 3)3N + H2O
Cβ
α C
OH -
H
25
②E2(双分子消除)历程
Cβ
α C
H
NMe3 HO-
R CH CH2 + (CH 3)3N + H2O
E2 反应
Cβ
α C
H
NMe3 HO-
Cβ
α C OH
6
三、生物碱在植物体中的积累和储藏
1.生物碱的代谢分为积累、转移、储藏三个阶段， 不同阶段是在植物的不同细胞内进行的； 2.生物碱的积累主要在生长活跃的组织如子房、心 皮等； 3.生物碱的储藏主要是在液泡细胞、乳汁管细胞中 进行；因此，不同植物中生物碱存在的部位不同； 4.生物碱在转移阶段往往发生许多甲基化、氧化、 去甲基化等次级结构修饰；
H
O
O
O
O
H
A
B
H
C
D
16
(2)自由基偶连形成：邻－邻偶连、邻－对 偶连、对－对偶连
MeO HO
MeO OH
MeO
MeO
O-P coupling
O H
N Me
MeO O
N Me
MeO O H
MeO O
N Me
HO
N Me
MeO O
17
MeO
MeO
HO
O
O-O coupling
H
O N Me
MeO
环状化合物排除了小分子胺类、非环的多胺 和酰胺
负氧化态包括胺（-3）、氮氧化物（-1）、 酰胺（-3）化合物，但排除了含硝基（+3） 和亚硝基（+1）的化合物。如：马兜铃酸
天然药物化学第九章生物碱-精品文档
O
O
黄嘌啉
O
HN
NH
H 3C N N
CH3
N H
N
咖啡因
O N CH3 N
五、其它类生物碱 （四）萜类衍生物：
单萜类生物碱：猕猴桃碱、龙胆碱（龙胆科） 倍半萜类生物碱：石斛碱（石斛） 二萜类生物碱：乌头碱（乌头、附子） 三萜类生物碱：少
五、其它类生物碱 （五）甾体类生物碱：
百合科植物多含此类生物碱，如贝母碱（贝母）
二、吡啶类生物碱
（一）哌啶和吡啶类：
哌啶
N H
毒芹碱
N H CH3
吡啶
N
N
N CH3
烟碱（烟草）
COOCH3
槟榔碱（槟榔）
N CH3
二、吡啶类生物碱
（二）吲哚里西啶类：
O
N
H
吲哚里西啶
O
N
一叶萩碱
二、吡啶类生物碱
（二）喹喏里西啶类：
O N
N
苦参碱
N
喹喏里西啶
O
N
氧化苦参碱
N O
三、 莨菪烷类生物碱
主要分布于植物界
特别是高等植物的双子叶植物
如：毛茛科、防己科、罂粟科、茄科等
单子叶植物中较少
如：百合科、石蒜科等
裸子植物和低等植物中个别存在
二、生物碱的存在方式
多以生物碱盐存在
多与有机酸成盐
少数与无机酸成盐
有游离生物碱
少以酯、苷、氮氧化物存在
第二节 结构和分类
四、异喹啉类生物碱
（五）吗啡烷型
CH3 R N
C H3 N
O MeO OH OMe
吗啡烷
青藤碱
天然药物化学第九章生物碱-2(精)
三、理化性质 （五）沉淀反应 3.结果的判断 （1）鉴别时每种Alk需采用三种以上沉淀试剂； （沉淀试剂对各种Alk的灵敏度不同） （2）直接对中药酸提液进行沉淀反应，则
阳性结果——不能判定Alk的存在
阴性结果可判断无Alk存在
氨基酸、蛋白质、多糖、鞣质等 + 沉淀试剂——沉淀
酸性溶液——右旋光性
多数左旋体呈显著生理活性。
三、理化性质（一）一般性质 6.溶解度 (1)游离碱 类别 非酚性 季铵碱 极性 较弱 强 溶解性 脂溶性 水溶性 H2O CHCl3 H+ OH— + + — + + — +
氮氧化物
半极性 中等水溶
脂溶性 水溶性
+
— +
±
+ —
+
+ +
+
+ +
两性: Ar-OH 较弱 -COOH 强 *酸、碱均为1%。
的跨环效应形式存在的生物碱，质子化则往往并非 发生在氮原子上。
三、理化性质 （四）沉淀反应 用途： 鉴别——试管、TCL或PPC显色剂； 提取分离——检查是否提取完全。 主要内容： 1.沉淀试剂 2.反应原理 3.反应条件
4.结果判断
三、理化性质 （五）沉淀反应 1.沉淀试剂 金属盐类 碘-碘化钾（Wagner）KI-I2 棕褐色沉淀 碘化铋钾（Dragendorff）BiI3KI 碘化汞钾（Mayer试剂）HgI22KI 红棕色沉淀 类白色沉淀
若加过量试剂，沉淀又被溶解 氯化金(3%)（Suric chloride）HAuCl4 黄色晶形沉淀
三、理化性质 （五）沉淀反应 1.沉淀试剂 酸类——硅钨酸(Bertrand试剂)SiO212WO3 乳白色 酚酸类——苦味酸(Hager试剂) 2,4,6-三硝基苯酚黄色 复盐——雷氏铵盐(Ammoniumreineckate) 硫氰酸铬铵
天然药物化学课件 第九章 生物碱
(Taxus)，松柏科松属(Pinus)，云杉属 (Picia)，油杉属（ketelearia）三尖杉 科三尖杉属(Cephalotaxus)，麻黄科麻 黄属(Ephedra)等属植物中
（3）越是结构特殊的生物碱，分布的类群越窄
三、存在形式
• 多呈碱性，绝大多数以盐的形式存在 • 有机酸盐（草酸盐、柠檬酸盐、酒食酸
O OH
O OH
N
OH
冉特可林酮
NH2
邻氨基苯甲酸
四）来源于苯丙氨酸和酪氨酸的生物碱：
苯丙胺类
HO Ph H
CH3
H NHCH3
麻黄碱(Ephedrine)
四氢异喹啉类
CH3O
NH CH3O
OH CH3
哌劳亭(Pellotine)
苄基四氢异喹啉类
化学分类：按骨架分为15类，主要7类
苄基四氢异喹啉类：eg.厚朴碱 阿朴菲类： eg.千金藤碱 双苄基四氢异喹啉类：eg.粉防己碱 吗啡烷类： eg.吗啡碱
一、 性状
• 多数为结晶性固体，少数为非晶形粉末， 个别为液体， eg.烟碱，毒芹碱，槟榔碱
• 多具苦味，少数呈辛辣味，成盐后较游离 者味更大
• 一般无色或白色，少数有色， eg.小檗碱， 一叶萩碱，蛇根碱
• 液体生物碱及个别小分子固体生物碱具挥 发性，可用水蒸汽蒸馏提取， eg.烟碱，麻 黄碱；个别生物碱具升华性， eg.咖啡因
二、C-N键的裂解
• 1 内酰胺开环 • 2 Hofmann降解 和 von Braun降解
第九章 生物碱
一、生物碱概述 二、生物碱生物合成的基本原理 三、生物碱的分类、生源关系及其分布
四、生物碱的理化性质 五、生物碱的提取与分离 六、生物碱的结构鉴定与测定
第9章 生物碱
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、存在形式； 1、游离：那碎因、那可丁 2、成盐：与草酸，柠檬酸，硫酸，盐酸， 硝酸等成盐 3、酰胺：秋水仙碱、喜树碱 4、N-氧化物：苦参碱 5、氮杂缩醛：阿替生 6、其他：亚胺，烯胺
秋水仙碱
（五）苄基苯乙胺类生物碱 (benzylphenethylamines)
OH HO H O H O 石 碱 蒜 N
（六）吐根碱类(emetines)生物碱
MeOe 1-吐 碱 根
五、来源于色氨酸的生物碱
（一）简单吲哚类(simple indoles)生物碱
下列除外：
硝基（+3），亚硝基（+1）属于正氧化态，不在 此列。
低分子胺类：甲胺、乙胺； 氨基酸、氨基糖、肽类、蛋白质、核酸、 核苷酸、卟啉类、维生素；
O O N OH OCH3 OCH3 Berberine H C CH 3 C H CH 3O OCH3 O Ephedrine OCH3 Colchicine Atropine H N CH 3 O C O O NH C CH 3 CH 2OH C
（一）苯丙氨类生物碱(phenylalkylamines)
HO Ph C H 麻 碱 黄 C
CH3 H NHCH3
（二）四氢异喹啉类生物碱 (tetrahydroisoquinolines)
MeO MeO OH 哌 亭 劳 N CH3
（三）苄基四氢异喹啉类生物碱 1、苄基四氢异喹啉类 (benzyltetrahydroisoquinolines)
OH
天然药物化学教学资料 天然药化9 生物碱-1精品文档
秋水仙碱
1.5 生物碱在体内存在形式
4）N-氧化物：氧化苦参碱 5）氮杂缩醛类：阿替生 6） 其它：亚胺、烯胺类-新士的宁、季胺碱、酯等
O N
N
O
氧化苦参碱
第二节 生物碱的分类及生源关系
I、 生物碱的分类方法 II、 生物碱的分类
I、生物碱的分类方法
1. 按植物来源
一、有机胺类
氮原子不在环上 1. 代表化合物——麻黄碱、伪麻黄碱
互为立体异构体，区别在于C1的构型不同。
OH
CH CH CH3 OH NHCH3
CH CH CH3
NHCH3
麻黄碱
伪麻黄碱
(1R,2S)
ephedrine
(1S,2S)
pseudoephedrine
一、有机胺类
麻黄碱 (ephedrine)
R=H
R’=CH3 伪麻黄碱 （pseudoephedrine）
麻黄碱+CS2 +CuSO4 桔红或黄色沉淀
C H C HC H 3+C u S O 4+ N aO H 紫 红 色 络 盐 O H N H C H 3
一、有机胺类
2. 代表化合物—— 秋水仙碱
秋水仙碱(colchicine) 抑制有丝分裂，毒性大
生源上关键的中间体是N-甲基吡咯亚胺盐。
O
N
N
Me
Me
红古豆碱 cuscohygrine
+ N CH3
COOCH3
sta c h ty d rin e
水苏碱-益母草 内盐
吡咯烷类 2.吡咯里西啶类
N p y rro liz id in e
肺动脉高压三、哌啶类生物碱NNH吡啶
天然药化 9生物碱类
掌握生物碱的概念、结构特征和分类方法
掌握主要类型生物碱的基本结构骨架以及有代表性的生物碱名称、所属结
麻黄碱等）
构类型、植物来源、生物活性（药典收载或新的有生物活性的成分（小糪碱、
掌握生物碱主要理化性质（溶解度、旋光性、碱性－碱性与结构的关系，
依据结构中氮的化学环境判断碱性大小、沉淀显色反应
由相同或不同的分子经酚氧化偶联 产生醚氧键而成二聚体或多聚体生物碱
Me N H
OMe OMe
MeO MeO
N Me H
MeO MeO OMe O
唐松草碱 thalicarpine
二、分类
D. 吗啡烷型（morphanes）
10 1 11 2
CH3 N
苄基四氢异喹晽类
9 N 16 8 15 5 6 7
酸等；无机酸：硫酸、盐酸等
3.酰胺类：以酰胺形式存在 4.N-氧化物：植物体中的氮氧化物约一百余种 5.氮杂缩醛类： 6.其它如亚胺、烯胺等
7.苷类：以苷的形式存在于植物中
本章内容
二、分类
真生物碱：从氨基酸或生物胺（氨基酸脱羧形成）衍生来的含氮杂环母核
原生物碱：从氨基酸衍生来的，但氮原子不在环内，而是在侧链上（麻黄碱）
掌握生物碱的一般提取分离方法，依据生物碱结构、理化性质的差异设
计提取分离方法 了解生物碱的波谱特征
一、概述
生物碱（alkaloids）:来源于生物含氮的有机化
合物，有碱性, 遇酸成盐。氮原子大多在杂环上， 形成复杂化合物。不包括蛋白质、多肽、氨基酸、 核酸、维生素等含氮成分
一、概述 十九世纪德国学者F.W.Sertrner从鸦片中分 离出吗啡碱(morphine)
天然药物化学第九章--生物碱
MeO
OMe MeO
N Me H
Me N
OMe MeO
O
OMe
OMe
厚果唐松草碱
4、吗啡烷类生物碱
HO
MeO
MeO
O HNR
HO
HNMeO MeO
O HNMe
HO
HNMe
吗啡烷 吗啡碱
帝巴因 可待因
5、原小檗碱型和小檗碱
原小檗碱型；四氢巴马丁。小檗碱型；巴马
丁，小檗碱，药根碱。
MeO
R2O
MeO
O
NN R CH3
N CH3
CH3N+CHC 3OO-
红古豆碱
水苏碱
2、咯里西啶类
由一个三价氮原子形成稠合的两个吡咯啶
环，故又称双稠吡咯啶，此类生物碱数目较多，
己发现的有200多种，如：来自农吉利（百合科）
的野百合碱等。
N
O
CH3CH3OH O H OH CH3 O
OH
野百合碱
N
具有抗癌活性。
（二） 莨菪烷类生物碱（托品烷类）
二、生物碱在植物界的分布
生物碱主要分布在植物界，动物 中很少，一般主要分布在高等植物中， 如：裸子植物，紫杉属，松属，云杉 属，三尖杉等。少数被子植物叶中， 金合欢科，石蒜科，木兰科等。
三、生物碱在植物体中存在形式
1、主要以盐类形式存在，与生物碱成盐的酸， 常见的有草酸，柠檬酸，硫酸，盐酸，硝酸 等。少数以其它形式存在。
（五）苄基苯乙胺类
O
OH
MeO
O
NMe O
OH HO
N
加兰他敏
石蒜碱
（六） 吐根碱类
MeO
MeO
N
天然药物化学-第9章生物碱-1026完美修正版之欧阳家百创编
欧阳索引创编2021.02.02第九章生物碱欧阳家百（2021.03.07）B.具有碱性C. 1. A. §勺特点是（C 【单项选择题】的生物活性 E.N 原子多在环内E.酰 ｛舊吸附E.氧化铝柱色谱吸附4.砌性不同生物巒溶剂魄 碱C •仲胺生物硕度萃餾法5 •生物碱沉淀反应的条件是（A ）碱D.N ■去")E .发泡《9亠同怙在氯仏同 攀甲耆彎碱中分离苦参硕和氧化苦参碱是利用 畔鵜爵詁・在乙醇中溶解度不 D.在苯中溶解度不同E.在乙龊中溶解度不 10.可分离季钱碱的生物砌沉淀试剂杲（D ）_ 一 矗化槻—嘛//.可外消旋化成阿托品的是（B ）欧阳索引创编翎钾 C.硅磚酸D.雷氏 D. 铁IBF E .聶勰烝溶液c 中性水溶液 E.:柳碱 B.萇君碱 C.东良君碱D.山萇物硕都提仿 D.石油瞇 艮霉色瑕.娠血化钳钾D.險WB c 季胺 早物需曹畜辱贾性生物碱的碱水中，提取水溶性 皤遍緘取取c 伶（制梯度法分离生物碱,其分离条件确定通固态、F21. 生物碱在自然界分布最多的是：（C ）亠±咖A.里壬叶植物B 、裸子植物C 、双子叶 植物D 、爲美22. 生物碱盐类对水的溶解度因成盐的不同而有差 异，一般来说其水溶性（B ） 、氯仿\分子生物碱 B 、液态C 、固态D.结晶性疋取出来厂应物碱薄层层 E.多叭①丄；—?盐和有机酸盐差不多B 、无机酸盐大 '盐小于有机酸盐D.不一定23. 构成生物硕的前提物质大多是：（B ）A 、硕性氨基酸B. ^-氨基酸（2、0 ■氨基酸D 、多肽24. 雷氏复盐沉淀法多用于分离（C ）A 、叔胺生物硕B 、酚性生物碱C 、季胺生物碱D 、酰胺生物碱【多项选择题（多选.少选.错选均不得分）1 A.® D.极 4•提取生物碱常用的提取方法有A.醇提取丙酮沉淀法提取嗟割曙鯉法5. 亲水性生物碱通常指（CD ）A.两性生物碱B.游离生物硕生物侖季整物碱°•具有N"配位键的1 •属于强极性化合物的是（CD ） D ：縫酸E.'2. 可作生物碱沉淀试剂的是.（ABC ） 备般巒备目酸劭3. 对生物碱进行分离时，可利用（ABCD ） 圏M 螯c.C.季钱生物碱 用艮雷氏钱盐 C.硅磚酸D.特殊官能团差异 （BCD ）B.酸水提取法 D.醇类溶剂 A 、舌有6.用溶剂法提取生物碱常采用的方法为（ADE ）浸,7.用乙醇提取生物碱可提出（ABCDE）A.游离生物碱B.生物碱无机酸盐取卷、書"水蒸气蒸憎法C.分憎法D. •渗漉法性翱評碱有机酸盐5型生物碱忙•两 &（罷马法分离水溶性生物碱时，常用的溶剂有 E.澹丙酮B.正丁醇C.异戊酹 9. 用酸水提取生物碱时，可用（CD ） 法人匸畫悬回流法°渗漉法 10. 生物碱的沉淀反应（ABD ）_ 于生细誡歳纟讎溶液中逬行 有生覇壽用—种沉淀试剂反应呈阳性， 显色埼理 卷胃苹脂性有机溶剂提取总生物碱时，—般 材匕IlBiiF B 先用硕水湿润药 乙謹廳甑苯等溶剂提取E.用正丁酥 彩耳嘯奁扌结构与其碱性强弱的关系正确的酸陶TliSJ 利于其共舷中的质子【填空题】1. 生物碱的硕性由来是一氮原子中孤对电子,其 砌性强弱以pKa 表示.其值越大，碱性越 $_o2. 生物碱的氮原子周围引入吸电子基团如」 皋、双键等.使牛物碱碱性_减弱.如山良D.乙醇D.浸渍B.可应用即可判断和薄层色谱的 性增欧阳索引创编2021.02.02君碱的碱性弱于于良君碱。
第九章 生物碱-2(天然药物化学)
3．具特殊官能团的生物碱的溶解性
（1）具有酚羟基（或羧基）的生物碱 这类生物碱称为两性生物碱，如吗啡、青藤碱等。 除具有一般叔胺碱的溶解性能外，由于其结构中连 有弱酸性官能团，也可溶于苛性碱溶液。
（2）具内酯（或内酰胺）结构生物碱的溶解性 这类生物碱如喜树碱、那可汀碱等在正常情况下， 其溶解度类似一般叔胺碱。但在热水溶液中，其内 酯（内酰胺）结构可开环形成羧酸盐而溶于水。
4．C-N键的裂解反应
生物碱分子中C-N键的裂解是非常重要的化学反应， 其裂解方法主要有：霍夫曼降解、Emde降解和von Braun三级胺降解。 （1）霍夫曼降解（Hofmann degradation）：又 称彻底甲基化，是最重要的C-N键 裂解反应。 霍夫曼降解就是指胺（伯、仲、叔）与CH3I等作 用形成具有-H的季铵盐后，再与碱加热发生-H 消除（或称1，2-消除），生成水、烯和胺的反应。
4）共轭效应：若生物碱分子中氮原子孤电子对 成p-共轭体系时，通常情况下，其碱性较弱。 生物碱中常见的p-共轭效应主要有三种类型： 苯胺型、烯胺型和酰胺型。 5）空间效应：尽管质子的体积较小，但生物氮 原子质子化时，仍受到空间效应的影响，使其 碱性增强或减弱。 6）分子内氢键形成：分子内氢键形成对生物碱 碱性强度的影响颇为显著。 对具体化合物，必须综合考察。一般来说，空 间效应和诱导效应共存时，前者居于主导地位。 诱导效应和共轭效应共存时，往往后者为大。
②生物碱的含量测定
（五）生物碱的化学性质和反应
本节仅选择与氮原子有关的重要而共 同的化学性质与反应：碱性、成盐、 涉及氮原子的氧化和C-N键裂解，加以 讨论。
1．碱性：
（1）碱性的产生及其强度表示： 生物碱分子中都含有氮原子，其氮原子上的孤 电子对能接受质子而显碱性。碱性是生物碱的 重要性质。通常以酸式离解指数pKa表示。 碱性强度与pKa值关系： pKa2（极弱碱）、pKa 27（弱碱）、 pKa 712（中强碱）、pKa 12（强碱）。 碱性基团的pKa值大小顺序一般是： 胍基季胺碱(pKa 11)脂胺类，脂氮杂 环类（pKa 811）芳胺类，芳氮杂环类（pKa 37）两个以上的氮杂环类（pKa 3） 酰胺 基。
药科大学天然药物化学课件——第九章生物碱
H N CH3
H
莨菪烷
N CH3
H3C N H H
H H
二、分类
莨菪碱是由莨菪醇（tuopine）与莨菪酸（tuopic acid）缩合而生成的酯：
H N CH3
OH
莨菪醇
CH2OH
+
HOOC C H
缩合 莨菪酸
N CH3
H OCO
CH2OH C H
莨菪碱（阿托品）
MeO
Me
MeO
OMe
NHCOCH3 HO
MeO O
COO(CH2)4 NH
NH NH2
OMe
益母草碱
秋水仙碱 colchicine
治疗急性痛风，并有
leonurine
对动物子宫有增加其 紧张性与节律性的作用
抑制癌细胞生长的作用
二、分类 ㈡吡咯衍生物 由吡咯或四氢吡咯衍生的生物碱。
N H
吡咯
N H
具有显著抗癌作用，抗瘤谱 较广，现已有人工合成品。
二、分类
㈨吲哚（yinduo）衍生物
4 5
6 7
3 1 N2 H
吲哚
H CONH
N Me
CH2OH Me
N H
麦角新碱 ergonovine ergometrine
二、分类 ㈨吲哚（yinduo）衍生物
CH3NH COO
CH3
NN CH3 CH3
莲氏花烷
O
间千金藤碱
hasubanane metaphanine
O
OH
Cl O
MeO
N Me
本章内容
三、理化性质（一）一般性质
（一）一般性质 1.形态——多为结晶固体，少为粉末；有熔点。
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天然药物化学-第9章生物碱-20101026完美修正版仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢2第九章 生物碱【单项选择题】1．生物碱不具有的特点是（C ）A. 分子中含N 原子B. 具有碱性C. 分子中多有苯环D. 显著而特殊的生物活性 E . N 原子多在环内2. 生物碱碱性最强的是（ D ）A. 伯胺生物碱B. 叔胺生物碱C. 仲胺生物碱D. 季铵生物碱 E . 酰胺生物碱3. 生物碱酸水提取液处理常用的方法是（B ）A. 阴离子交换树脂B. 阳离子交换树脂C.硅胶柱色谱吸附D. 大孔树脂吸附 E . 氧化铝柱色谱吸附4.碱性不同生物碱混合物的分离可选用（ C ）A. 简单萃取法B. 酸提取碱沉淀法C. pH 梯度萃取法D. 有机溶剂回流法 E . 分馏法5. 生物碱沉淀反应的条件是（ A ）A . 酸性水溶液B . 碱性水溶液C . 中性水溶液D . 盐水溶液E . 醇水溶液6. 下列生物碱碱性最强的是（ A ）A. 莨菪碱B. 东莨菪碱C. 山莨菪碱D. N-去甲基莨菪碱E. 樟柳碱7．溶解游离亲脂性生物碱的最好溶剂为（D ）A. 水B. 甲醇C. 正丁醇D. 氯仿E. 苯8．游离麻黄碱所具有的性质是（ B ）A. 黄色B. 挥发性C. 与雷氏铵盐沉淀D. 发泡性E. 溶血性9．从苦参总碱中分离苦参碱和氧化苦参碱是利用二者（ E ） A . 在水中溶解度不同 B . 在乙醇中溶解度不同 C . 在氯仿中溶解度不同D . 在苯中溶解度不同E . 在乙醚中溶解度不同10. 可分离季铵碱的生物碱沉淀试剂是（ D ）NNO苦参碱 氧化苦参碱A. 碘化汞钾B. 碘化铋钾C. 硅钨酸D. 雷氏铵盐E. 碘－碘化钾11. 可外消旋化成阿托品的是（ B ）A. 樟柳碱B. 莨菪碱C. 东莨菪碱D. 山莨菪碱E. 去甲莨菪碱12．生物碱的含义哪项是错误的（C ）A．自然界一类含氮有机物 B．多具有杂环结构 C．都显示碱性D．大多与酸成盐 E．多具有生物活性13．若将中药中所含生物碱盐和游离生物碱都提取出来，应选用的溶剂是（ B ）A．水 B．乙醇 C．氯仿 D．石油醚 E．乙醚14. 常用生物碱薄层层析显色剂（C ）A.硅钨酸B.碘化铋钾C.改良碘化铋钾D.碘-碘化钾E.雷氏铵盐15．在生物碱酸水提取液中，加碱调PH由低至高，每调一次用氯仿萃取一次，首先得到（B）A．强碱性生物碱 B．弱碱性生物碱 C．季胺碱 D．酸碱两性生物碱 E．生物碱苷16．在除去脂溶性生物碱的碱水中，提取水溶性生物碱宜用（D ）A.酸化后乙醇提取 B.乙醇直接从碱水提取 C.丙酮直接从碱水提取 D.正丁醇直接从碱水提取17．以pH梯度法分离生物碱，其分离条件确定通过（ A）A.多层缓冲纸色谱B.甲酰胺为固定相纸色谱C.聚酰胺薄层色谱D.氧化铝薄层色谱E.硅胶薄层色谱18. 生物碱沉淀反应宜在（A）中进行Ａ、酸性水溶液Ｂ、95%乙醇溶液Ｃ、氯仿Ｄ、碱性水溶液E、中性F、有机溶剂20. 由Ｃ、Ｈ、Ｎ三种元素组成的小分子生物碱多数为（D）Ａ、气态Ｂ、液态Ｃ、固态Ｄ、结晶性固态21.生物碱在自然界分布最多的是：（C）Ａ、单子叶植物Ｂ、裸子植物Ｃ、双子叶植物Ｄ、菌类22.生物碱盐类对水的溶解度因成盐的不同而有差异，一般来说其水溶性（B）Ａ、无机酸盐和有机酸盐差不多Ｂ、无机酸盐大于有机酸盐仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢3Ｃ、无机酸盐小于有机酸盐Ｄ、不一定23.构成生物碱的前提物质大多是：（B）Ａ、碱性氨基酸Ｂ、α-氨基酸Ｃ、β-氨基酸Ｄ、多肽24.雷氏复盐沉淀法多用于分离（C）Ａ、叔胺生物碱Ｂ、酚性生物碱Ｃ、季胺生物碱Ｄ、酰胺生物碱【多项选择题（多选、少选、错选均不得分）】1. 属于强极性化合物的是（CD ）A．油脂 B．叶绿素 C．季铵生物碱 D．氨基酸E．挥发油2.可作生物碱沉淀试剂的是（ABC）A. 碘化铋钾B. 雷氏铵盐C. 硅钨酸D. 醋酸铅E.钼酸钠3. 对生物碱进行分离时，可利用（ABCD）A. 碱性差异B. 溶解性差异C. 特殊官能团差异D. 极性差异E.分子大小差异4. 提取生物碱常用的提取方法有（BCD）A. 醇提取丙酮沉淀法B. 酸水提取法C. 亲脂性有机溶剂提取法D. 醇类溶剂提取法E. 碱提取酸沉淀法5. 亲水性生物碱通常指（CD）A. 两性生物碱B. 游离生物碱C. 季铵生物碱D. 具有N→O配位键的生物碱E. 仲胺生物碱6. 用溶剂法提取生物碱常采用的方法为（ADE）A. 萃取法B. 水蒸气蒸馏法C. 分馏法D. 浸渍法E. 渗漉法7. 用乙醇提取生物碱可提出（ABCD E）A. 游离生物碱B. 生物碱无机酸盐C. 生物碱有机酸盐D. 季铵型生物碱E. 两性生物碱8. 溶剂法分离水溶性生物碱时，常用的溶剂有（BC）仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢4A. 丙酮B. 正丁醇C. 异戊醇D. 乙醇E. 乙醇9. 用酸水提取生物碱时，可用（CD）A. 煎煮法B. 回流法C. 渗漉法D. 浸渍法E. 连续回流法10. 生物碱的沉淀反应（ABD）A. 一般在稀酸水溶液中进行B. 可应用于生物碱的分离纯化C. 选用一种沉淀试剂反应呈阳性，即可判断有生物碱D. 有些沉淀试剂可用作纸色谱和薄层色谱的显色剂E. 可不必处理酸水提取液11. 用亲脂性有机溶剂提取总生物碱时，一般（BD）A. 先用酸水湿润药材B. 先用碱水湿润药材C. 先用石油醚脱脂D. 用氯仿、苯等溶剂提取E. 用正丁醇、乙醇等溶剂提取12.生物碱分子结构与其碱性强弱的关系正确的是：（ ACD ）A.氮原子价电子的P电子成分比例越大，碱性越强B.氮原子附近有吸电子基团则使碱性增强C.氮原子处于酰胺状态则碱性极弱D.生物碱的立体结构有利于氮原子接受质子，则其碱性性增强E.氮原子附近取代基团不利于其共轭酸中的质子形成氢键缔合，则碱性强【填空题】1．生物碱的碱性由来是氮原子中孤对电子，其碱性强弱以 pKa表示，其值越大，碱性越强。
2．生物碱的氮原子周围引入吸电子基团如羟基、双键等，使生物碱碱性减弱，如山莨菪碱的碱性弱于于莨菪碱。
3．从碱水中分离季铵碱除了用正丁醇萃取外，还可以将碱水调到弱酸性，采用沉淀法雷氏铵盐沉淀分离。
4.用pH梯度萃取法分离生物碱，是将总碱（混合生物碱）溶于有机溶剂中（如氯仿），用不同pH的缓冲液（酸液）进行萃取，缓冲液的pH值由高到低，所得生物碱的碱性则由强到弱。
仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢55．亲脂性有机溶剂提取生物碱时，如以氨水润湿药材，再用有机溶剂氯仿提取，可将亲脂性生物碱类提取出来。
如果以稀乙酸溶液润湿药材，再用有机溶剂氯仿提取，可将强碱性生物碱留在原料中。
6.生物碱在植物体内往往与酸成分结合成（盐）的状态存在。
7.小檗碱呈黄色，而四氢小檗碱无色，其原因是（D环氢化程度不同）。
8.弱碱性生物碱在植物体内以（非稳定盐）的状态存在，提取时只需用（水或有机酸）湿润后即可提取。
9.在生物碱的色谱检识中常用的显色剂是（碘化铋钾）。
11.总生物碱的提取方法大致有以下三类：碱性差异、溶解度、色谱法。
12.生物碱的沉淀试剂按其种类有（碘化铋钾）、（碘－碘化钾试剂）、（碘化汞钾试剂）、（硅钨酸试剂）。
13.用硅胶吸附剂进行生物碱的薄层色谱时，为克服硅胶的酸性，得到集中的斑点，用方法：在洗脱体系中加二乙胺钝化硅胶。
【判断题】1．在有机溶剂中，一般氯仿对游离生物碱的溶解度较大。
（对）2.生物碱的碱性是由氮原子的数目决定的，氮原子数目越多，碱性越强。
（错）3.含氮原子的杂环化合物都是生物碱。
（错）4.生物碱与碘化铋钾多生成红棕色沉淀。
（对）5.生物碱盐都容易溶于水。
（错）6.多数生物碱在植物体内以游离形式存在。
（错）7.一般生物碱的旋光性都是左旋的。
（错）仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢6仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢7【分析比较题，并简要说明理由】1．比较下列各组化合物碱性的强弱碱性的强→弱程度： ＞ ＞N COOCH 33N 3NCOOCH 3OA B C答：碱性的强→弱程度： A ＞ C ＞ B 。
理由：A 是叔胺碱，氮原子是SP 3杂化，C 中的氮原子是SP 2杂化，A 的碱性强于C 。
B 中氮原子处于酰胺结构中，其孤电子对与羰基的π-电子形成p-π共轭，碱性最弱。
2．下列生物碱碱性强弱顺序： ＞ ＞N O OOHCH 3NCH 3CH 3H 3CO HO HO H 3CONO OOA B C答：碱性的强→弱程度： C ＞ B ＞ A 。
理由：C 是季铵碱，碱性最强，B 中氮原子是SP 3杂化，碱性次之，A 中的氮原子是SP 2杂化，碱性弱于B 、C 。
3．下列化合物碱性强→弱顺序： ＞ ＞仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢8N N N N 3O C H 3OCH 3NOCH 3OCOCHC 6H 5H 2OHNCH 3H OCOCHC 6H 52OHA B C答：碱性强→弱顺序： C ＞ B ＞ A 。
理由：B 分子结构中，氮原子附近的环氧结构形成空间位阻以及诱导效应，使其碱性较C 弱。
A 中氮原子处于酰胺结构中，其孤电子对与羰基的π-电子形成p-π共轭，碱性最弱。
4．比较下列生物碱的碱性强弱顺序： ＞ ＞NH 3COH 3CO H 3COOCH 3N HO HHH 3CONHCOCH 3H 3COH 3CO O OCH 3A B C答：碱性强弱顺序： B ＞ A ＞ C 。
理由：B 是仲胺碱，氮原子是SP 3杂化，A 是芳杂胺类生物碱，氮原子是SP 2杂化，所以B 碱性强于A ；C 是酰胺碱，由于p-π共轭的作用，氮原子电子云密度平均化，碱性弱于A 、B 。
5．比较下列生物碱的碱性强弱顺序： ＞ ＞仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢9NCH 33H 3CONHCOCH 3H 3COH 3COO OCH 3A B C答：碱性强弱顺序： B ＞ A ＞ C 。
理由：B 中生物碱的盐（共轭酸）中的H 与生物碱结构中O 形成氢键，使得生物碱的盐稳定，故碱性增强，强于A 。
而C 为酰胺型生物碱，碱性最弱。
6．比较下列生物碱的碱性强弱顺序： ＞NO OOCH 3OCH 3OH NO OOHCH 3A B答：碱性强弱顺序： A ＞ B 。
理由：A 为醇式小檗碱含有氮杂缩醛类的羟基，N 原子质子化成季铵碱，碱性较强；B 为sp 3杂化。
7．比较下列生物碱的碱性强弱顺序： ＞ ＞ ＞NO OOCH 3OCH 3OH H 3CO NHCOCH 3H 3COH 3COO OCH 3NOO OHCH 3NO OOA B C D答：碱性强弱顺序： D ＞ C ＞ A ＞ B 。