第十章 生物碱 - 我们的学习园地
中药化学10生物碱
（一）性状
多数为结晶形固体，少数为非晶形粉末；少 数为液体——烟碱、毒芹碱、槟榔碱等。
多数无色或白色，少数有颜色生物碱有挥发性——麻 黄碱、烟碱。
（二）旋光性
大多数生物碱有旋光性，多呈左旋。
（三）溶解性
1、游离生物碱
亲脂性生物碱（叔胺碱、仲胺碱）——易溶 于亲脂性有机溶剂、酸水，难溶于水。
（一）总碱的提取
1、水或酸水提取法 可直接用水（提取盐、季铵碱）或
用0.5%~1%的酸水提取。 • 常用酸：盐酸、硫酸、醋酸、酒石酸 • 方法：渗漉、浸渍 • 缺点：提取液体积大、杂质多，需净化
净化方法：
（1）阳离子交换树脂法
用强酸型阳离子交换树脂，多为磺 酸型。交联度4%~8%。
先用中性水洗脱杂质，再用酸水或 盐水洗脱生物碱；也可先将树脂用氨水 碱化（PH10左右），再用有机溶剂回流 提取生物碱。
NH2 10.64
环己胺
NH2 4.58
苯胺
（3）立体效应
氮原子的周围取代基的构型、构象等立体
因素，如果阻碍氮原子与质子的结合，则使其
碱性降低。
CH CH CH3
CH CH CH3
OH NHCH3
OH N CH3
pKa
9.58
9.30 CH3
麻黄碱
甲基麻黄碱
（4）氢键效应
生物碱成盐后，氮原子附近如有羟基、羰 基并可与氮上的氢形成分子内氢键，使质子不 易离去，从而碱性增强。
H
CH3O
OCH3
罂粟碱
O OCH3
粉防己碱（汉防己甲素）
7、 吲哚类
N
H 吲哚
N
H 靛青苷
O Glc
N
O
生物碱
第九章生物碱第一节概述生物碱是一类重要的天然含氮类化合物。
1．定义：生物碱是指一类来源于生物界（以植物为主）的含氮的有机物，多数生物碱分子具有较复杂的环状结构，且氮原子在环状结构内，大多呈碱性，一般具有生物活性。
含氮的有机化合物有很多，但低分子胺类（如甲胺、乙胺等）、非环甜菜因类、氨基酸、氨基糖、肽类（肽类生物碱除外）、蛋白质、核酸、核苷酸、卟啉类、维生素类等。
比较确切的表述：生物碱是含负氧化态氮原子、存在于生物体中的环状化合物。
负氧化态氮：包括胺（-3）、氮氧化物（-1）、酰胺（-3）；排除含硝基（+3）、亚硝基（+1）的化合物。
环状结构：排除了小分子的胺类、非环的多胺和酰胺。
（实际上有些非环的胺类或酰胺是属于生物碱范畴的，如麻黄碱）2．分布：低等植物（蕨类、菌类）、高等植物（单子叶植物、双子叶植物）；同科同属植物可能含有相同结构类型的生物碱；在植物体内各个器官和组织都可能有分布，但对于一种植物来说，生物碱往往在植物的某种器官含量较高。
3．存在形式：（1）根据氮原子在分子中所处的状态，主要分为六类：①游离碱②盐类③酰胺类④N-氧化物⑤氮杂缩醛类⑥其它如亚胺、烯胺等。
在植物体内，除以酰胺形式存在的生物碱外，少数碱性极弱的生物碱以游离的形式存在，绝大多数以盐的形式存在；个别生物碱则以氮氧化物的形式存在，如氧化苦参碱。
第二节生物碱生物合成的基本原理（一）环合反应1．一级反环合应（1）内酰胺形式：该反应主要限于肽类生物碱等的生物合成。
（2）希夫碱形式：含氨基（伯胺或仲胺）和羰基的化合物易加成-脱水形成希夫碱。
（3）曼尼希氨甲基化反应：醛、胺（一级胺或二级胺或氨）和负碳离子（含活泼氢的化合物）发生缩合反应，结果是活泼氢被氨甲基所取代，得到曼尼希碱。
（4）加成反应：所谓加成反应是特指一亲核氨基与芳香或醌类体系中亲电中心的加成反应。
综上所述，氨基和羰基反应体是生物碱生物合成中最重要的形成N-杂环体系的前体物。
第十章 生物碱
2)旋光性 有明显的旋光，通常左旋体的生理活性比右旋体强。
四、生物碱的性质
3)溶解度: 游离碱及其盐类溶解度与N的存在形式, 极性 基团数目,以及溶剂等有关。
（1）游离生物碱 亲脂性生物碱：叔氨类、仲氨类 亲水性生物碱：季铵类、N-氧化物 特殊官能团生物碱：具酚羟基、羧基的两性生物碱，溶于酸水碱水。
三、生物碱的分类 四、生物碱的性质
五、生物碱的提取和分离
六、生物碱的检识 七、生物碱的提取分离实例
五、生物碱的提取和分离 一)总生物碱的提取
1.水或酸水提取法 (1)阳离子交换树脂除杂质
A. 氯仿或乙醚回流载样树脂 B. 碱性乙醇洗脱 C. 酸水或酸醇洗脱
(2)雷氏铵盐法纯化 (3)萃取除杂质
酸水提取液碱化游离, 亲脂性有机溶剂萃取.
具内脂、内酰胺结构，与碱成盐。
（2）生物碱盐：溶于水、醇，
有些生物碱盐不溶于水如：盐酸小檗碱、草酸麻黄碱等。
四、生物碱的性质
二)化学性质 1)碱性: 以 pKa 计,碱性大则 pKa大,碱性小则 pKa 小 。一般生物碱 (酰胺除外)均为碱性； 其碱性强弱不同；大多可与有机酸或无机酸 成盐而溶于水；但与某些特殊的酸（硅钨酸， 苦味酸等）成盐后不溶于水－可用于鉴别， 分离。
第十章
第十章 生物碱
一、生物碱概述 二、生物碱的分布 三、生物碱的分类
四、生物碱的性质
五、生物碱的提取和分离 六、生物碱的检识
七、生物碱的提取分离实例
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) • 现从自然界中分离得到约10000种 • 《全国医药产品大全》中收载的药物及 其制剂达六十余种 • 植物中存在的生物碱大多有明显的生理 活性如：
中药化学 第十章 生物碱
O N O N
MeO
+ OH N MeO OMe OMe
2
12 11
10
OMe
OMe
•
原小檗碱
小檗碱
延胡索乙素
• •
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。
MeO OMe MeO N MeO H 3C N H O OMe OH OMe N MeO H CH3
• •
2．生物碱碱性大小与分子结构的关系 （1）氮原子的杂化方式 生物碱分子中氮原子的孤电子对在 有机胺分子中为不等性杂化，其碱性强弱随杂化程度的升高而 增强，即sp3＞sp2＞sp。 • 生物碱分子中碱性基团的pKa值大小顺序一般是： • 季铵碱＞N-烷杂环＞脂肪胺＞芳香胺≈N-芳杂环＞酰胺≈吡咯。
MeO
•苄基异喹啉类 为两个苄基异喹啉通过1~3个醚键相连 接的一类生物碱。连接方式较多，故类型也较多。 • 4．吗啡烷类 代表性的化合物有罂粟中的吗啡(morphine)、 可待因(codeine) 等。
HO CH 3 O
CH3 N
O
CH3 N
O
CH3 N
HO
HO
•
吗啡烷
吗啡
O N H N H gl c
N H NH2 N H N H 3C N O
•
吲哚
靛青苷
色胺
吴茱萸碱
•
（三） 单萜吲哚类 分子中具有吲哚母核和一个C9或C10的 裂环番木鳖萜及其衍生物的结构单元。如萝芙木中的利血平 (reserpine)、番木鳖中的士的宁(strychnine)等。
N H N H O H O H H 3C O O C OMe OMe O CO MeO N H H N H OMe OMe
生物碱
有机溶剂 （脂溶性杂质）
总碱
3.有机溶剂提取
药材粗粉 碱化（用石灰水湿润，搅匀，晾干） 有机溶剂萃取 药渣 （含亲水性生物碱）? 有机溶剂（游离碱） 稀酸水萃取 有机溶剂（脂溶性杂质）
酸液（碱盐）
酸水层 （水溶性杂质）
有机溶剂层（弱碱性生物碱）
碱化，有机溶剂提取 碱水层 （水溶性杂质） 有机溶剂层（游离碱） 水洗，回收溶剂 总生物碱
石油醚脱脂后 10%NaOH水溶液，沸水浴上 加热，乘热过滤 残渣
喜树碱 滤液 MeOH及2N HCl在60℃酸化， 过滤 滤液 喜树碱沉淀 CHCl 3：MeOH（1：1）重结晶 喜树碱结晶
第六节 生物碱的结构鉴定与测定
一、光谱法在生物碱的结构鉴定与测定中的应用
• (一)紫外光谱
二 氢 吲 哚 类
二、生物碱的分离
1.各类别生物碱分离
总生物碱的酸水提取液 CHCl3萃 取 CHCl3液 酸水液
1-2%氢氧化钠 ¡ %
CHCl3液 碱水液 调PH 7 CHCl3萃 取 CHCl 3液 （一般叔胺盐） 碱水液 （水溶性生物碱） 酸化 Zn +H 2SO 4还原 NH 4OH碱化至PH 9~10 CHCl 3萃取
二、生物碱的检识
1.生物碱的沉淀反应 (1)常见的沉淀剂 碘化铋钾：Dragendorff’s reagent 碘－碘化钾试剂 碘化汞钾试剂 硅钨酸试剂 (2)沉淀反应应在酸性条件下； 2. 生物碱的显色反应
• • • •
第五节 生物碱的提取分离
药材粗粉
一、总生物碱的提取 1.水或酸水提取
(一 法 ) 碱化 过滤 沉淀 水洗 干燥
粗总生物碱
2.醇或酸性醇提取
药材粗粉
醇或酸性醇
第十章 生物碱.ppt
O CH2OH OCC
H
莨菪碱（阿托品）
2019-6-30
东莨菪谢碱谢你的观看
12
6．吗啡烷类 结构特征为哌啶环垂直与多氢菲稠合。如吗
啡(morphine)与可待因(codeine)。
H3C
H
N
N
HO
O
OH
吗啡烷
吗啡
（三）其他结构类型生物碱
常见的结构类型有嘌呤（咖啡碱）、喹唑啉（常山碱）、
咪唑（毛果芸香碱）、吡嗪（川芎嗪）、萜类（乌头碱，见
解。
R1 R2 +
R C C N(CH3)3
R1 R2 R C C R3 + H2O + N(CH3)3
H R3
OH:
霍夫曼降解每次只能使一个C-N键断裂。
2019-6-30
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第六节 实例
一、麻黄
麻黄为麻黄科植物草麻黄Ephedra sinica、木贼麻黄E. equisetina和中麻黄E. intermedia的干燥草质茎。
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。
2019-6-30
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19
二、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。
3．利用生物碱的特殊官能团进行分离
4．利用色谱法进行分离
5．水溶性生物碱的分离水溶性生物碱可用萃取法处 理，但很难将水溶性杂质去除。常采用下列方法除 去水溶性杂质。
天然药物化学-第十章-生物碱
麻黄生物碱 麻黄碱、伪麻黄碱
CH3
1
2
CHOH CH
NHCH3
有机胺类（苯丙胺衍生物） l—麻黄碱 （1R 2S） d—伪麻黄碱(1S 2S)
性质
提取分离
性质
1、无色结晶，有旋光性，有挥发性。 2、不能和多数生物碱沉淀试剂发生沉淀。 3、麻黄碱草酸盐难溶于水，伪麻黄碱草酸
盐易溶于水，可用于二者分离。
按氮原子是否 在环内可分 为两大类： 有机胺类和 氮杂环类
结构特征：氮原子不结合在环状结构内， 此类生物碱数目不多。
CH CH CH3 OH NHCH3
麻黄碱
常见氮杂环类生物碱基本母核类型
NH
吡咯
N H
四氢吡咯
NH
N
咪唑
N
吡咯里西啶
N H
吲哚
N
吲哚里西啶
N H
哌啶
N
吡啶
N
N
吡嗪
N
喹喏里西啶
H N CH3
总生物碱
2、醇类溶剂提取法(游离生物碱及盐均易溶于醇 )
药材
醇类溶剂（甲醇、乙醇） 渗漉/ 浸渍 /回流
醇提取液（游离生物碱及盐 ） 回收
总生物碱 酸碱处理
较纯的总生物碱
3、亲脂性有机溶剂提取法（游离碱易溶于亲脂 性有机溶剂 ）
药材 (须碱化)
亲脂性有机溶剂（苯 /氯仿） 冷浸/ 回流
提取液（游离碱） 回收
提取分离
1．溶剂提取法 麻黄碱和伪麻黄碱在植物中以盐的形 式存在，可用水浸煮提取。水提液可碱化至pH11～ 12后用甲苯萃取，在甲苯溶液中加草酸水溶液萃取， 使麻黄碱与伪麻黄碱转变成草酸盐，由于二者溶解 性不同，加以分离。
2．水蒸气蒸馏法 药材加碱碱化后用水蒸气蒸馏提取。 根据二者草酸盐水溶性不同加以分离。
第十章生物碱
碱性强弱的划分： Pka < 2 极弱碱； pka 2～7 弱碱 ； pka 7～11 中强碱; pka > 11 强碱.
2、生物碱碱性强弱分类：
（1）强碱性生物碱 pka > 11 季铵碱、 胍类
（2）中强碱生物碱 pka 7～11 脂肪胺 、 脂氮杂环
（3）弱碱性生物碱 pka 2～7 芳氮杂环 （4）极弱生物碱 PH < 2 酰胺、嘌呤、
生物碱分类
一、来源于鸟氨酸的生物碱
（一）吡咯烷生物碱
+
N COO－ CH3 CH3
水苏碱
N H
O
N CH3
N CH3
红古豆碱
（二）莨菪烷类生物碱
N CH3
如 东莨菪碱
N CH3 O
HO O
O
NR
（三）吡咯里西啶类
N
二、来源于赖氨酸的生物碱
赖氨酸
H2N H2N COOH
N R
（一）哌啶类生物碱
N
O
N
喹啉类
N H
丫啶酮
六、组胺酸系生物碱
N
N CH3
N H
OO
N H
咪唑
毛果芸香碱
七、来源于萜类的生物碱
（一）单萜类生物碱——如猕猴桃碱
H 3C
（二）倍半萜类生物碱——如石斛碱
（三）二萜生物碱——乌头碱
（四）三萜生物碱
H3CO
CH3 N
CH3
H3C N
CH3
HO
H 2N
OC H 3
康斯生
CH3
N
一、环合反应
（一）一级环合反应 1、烯夫碱形成——吡咯、托品类、哌定类、 喹诺里西定类生物碱的生物合成
生物碱(alkaloids)
o 1819年，W.Weissner把植物中的碱 性化合物统称为生物碱。
o现从自然界中分离得到约10000种 。
o《全国医药产品大全》中收载的药物 及其制剂达六十余种 。
o 植物中存在的生物碱大多有明显的生 理活性如：
第十章 生物碱（alkaloids）
本章基本内容
一、概述 二、生物碱的结构与分类 三、生物碱的理化性质 四、生物碱的提取与分离 五、生物碱的检识 六、生物碱的结构研究 七、实例
第一节 概 述 o 17世纪初，《白猿经》中记述了从乌头 中提炼出砂糖样毒物作箭毒用－－乌头碱。
o1806年，德国学者F.W.Sertrner从鸦片 中分离出吗啡(morphine) 。
三、生物碱的含量： 金鸡纳树皮含奎宁碱——1.5% 长春花含长春花新碱——百万分之一 美登木含美登素——千万分之二 一般情况下，含量在0.1~1%的植物则可进 行开发利用。若含量低但其活性很强，则 可通过合成和半合成等方式进行开发
0.001~0.076% 抗肿瘤活性，主要用于卵巢癌、乳腺癌、肺癌等。
1、裸子植物：红豆杉属，麻黄属等 2、单子叶植物：百合科、石蒜科等 3、双子叶植物：毛茛科，小檗科、防 己科、罂粟科、茄科、豆科等
➢在系统发育较低的类群中（地衣、苔 藓、蕨类、藻类等），较少或无 。
➢ 极少与萜类和挥发油共存于同一植 物中。
➢ 越特殊的生物碱，其分布的类群就 越窄，如二萜生物碱主要分布于毛茛 科的乌头属和翠雀属。
N H N
毒藜碱
N Me N
菸碱
COOCH3
N Me
槟榔碱
2.颜色——多为无色或白色，少数有颜色。
生物碱
生物碱沉淀剂的种类很多，常用的有下面几种：（1）碘化汞钾试剂：在酸性溶液中与生物碱反应生成白色或淡黄色沉淀。
（2）碘化铋钾试剂：在酸性溶液中与生物碱反应生成桔红色沉淀。
（3）碘化钾碘试剂：在酸性溶液中与生物碱反应生成棕红色沉淀。
（4）硅钨酸试剂：在酸性溶液中与生物碱反应生成灰白色沉淀。
（5）磷钼酸试剂：很灵敏，在中性或酸性溶液中与生物碱反应生成鲜黄色或棕黄色沉淀。
在试验时，通常选用三种以上不同的生物碱沉淀试剂进行试验，如均为正反应表示检液中可能有生物碱存在。
如须确证，则要进一步精制后，再行检验，如再次均成正反应，即可肯定有生物碱存在。
如第一次试验时就对三种沉淀剂呈负反应，即可肯定多无生物碱存在。
（6）有些生物碱能和某些试剂反应生成特殊的颜色，叫做显色反应，常用于鉴识某种生物碱。
但显色反应受生物碱纯度的影响很大，生物碱愈纯，颜色愈明显。
常用的显色剂有：①矾酸铵一浓硫酸溶液（Mandelin试剂）为1％矾酸铵的浓硫酸溶液。
如遇阿托品显红色，可待因显蓝色，士的宁显紫色到红色。
②钼酸铵一浓硫酸溶液（Frohde试剂）为1％钼酸钠或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。
③甲醛一浓硫酸试剂（Marquis试剂）为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浓硫酸如遇乌头碱显紫色、小檗碱显绿色，阿托品不显色。
⑤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。
生物碱的显色反应原理尚不太明了，一般认为是氧化反应、脱水反应、缩合反应或氧化、脱水与缩合的共同反应。
（乌头碱生物碱（alkaloid）旧称植物碱，一般指植物中的含氮有机化合物（蛋白质、肽、氨基酸及维生素B1除外）。
现在，人们从海洋生物、微生物、真菌及昆虫的代谢物中也发现了很多含氮化合物，有时也称之为生物碱。
因此，广义上生物界所有含氮有机化合物都可称为生物碱。
生物碱是研究得最早的一类有生物活性的天然有机化合物。
第十章 生物碱
溶剂
选择依据 生物碱的存在状态（游离 、盐 ）及溶解醋酸 酒石酸） 浸渍 渗漉或煎煮 酸水提取液（盐）
**
离子交换树脂法 有机溶剂萃取法
总生物碱
2、 盐 游离均易于醇
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
CH3 N
CH3 N
O MeO OH OMe
青风藤碱
（3）苄基苯乙胺类：石蒜碱 （石蒜）
OH HO O O
石蒜碱
N
4． 色氨酸系生物碱 （1） 简单吲哚类：靛青苷（蓼蓝）
O
N H
glc
N H
靛青苷
（2）色胺吲哚类：吴茱萸碱（吴茱萸胺）（吴茱萸）
N H
NH2
N H H3 C
N N
O
吴茱萸碱
（3）半萜吲哚：麦角新碱（麦角菌类）（4）单萜吲哚：
个别小分子固体生物碱有挥发性---麻黄碱 。 升华性 -------咖啡因 、川芎嗪
1．性状
颜色：大多无色。 小檗碱呈黄色、具黄绿色荧光；血 根碱呈红色（共轭体系）。 气味：苦。个别具甜味（甜菜碱）。 旋光性：大多有旋光（不对称碳原子或不对称中心）， 且多呈左旋性。活性 - 〉+
2．溶解性
N H
吡咯
N H
四氢吡咯 吲哚
N H
NH N
咪唑
N
吡咯里西啶
N
吲哚里西啶
N
N CH3
H H
莨菪烷
N H
蒎啶
N
吡嗪
N
N N N H
N
吡啶
N
喹喏里西啶
嘌呤类
生物碱
第一节 生物碱概述
生物碱的含义: 生物碱的含义:
是指来源于生物界（主要是植物界） 是指来源于生物界（主要是植物界）的一 生物活性的含氮有机化合物 类具有生物活性的含氮有机化合物。 类具有生物活性的含氮有机化合物。 多有较复杂的环状结构，氮原子结合在环内； ★ 多有较复杂的环状结构，氮原子结合在环内； 多呈碱性，可与酸成盐； ★ 多呈碱性，可与酸成盐； 多具有显著的生理活性。 ★ 多具有显著的生理活性。 注意：生物界的含氮有机化合物还有氨基酸、 注意：生物界的含氮有机化合物还有氨基酸、 氨基糖、肽类、蛋白质、核酸、 氨基糖、肽类、蛋白质、核酸、核苷酸及含氮 维生素等。 维生素等。
生物碱的生物活性： 生物碱的生物活性：
镇痛：吗啡、红古豆碱、古柯碱、 镇痛：吗啡、红古豆碱、古柯碱、延胡索乙 素（颅通定）、乌头碱、茛菪碱、东茛菪碱 颅通定）、乌头碱、茛菪碱、 ）、乌头碱 止咳平喘：麻黄碱、可待因、 止咳平喘：麻黄碱、可待因、贝母碱 抗菌消炎：小檗碱 抗菌消炎： 解痉：阿托品、茛菪碱、东茛菪碱 解痉：阿托品、茛菪碱、 治类风湿关节炎：青藤碱、 治类风湿关节炎：青藤碱、雷公藤碱及雷公 藤次碱 降血压：利血平、 降血压：利血平、猕猴桃碱
生物碱的生物活性： 生物碱的生物活性：
降血糖： 降血糖：长春花碱 兴奋中枢神经：咖啡因、一叶秋碱（ 兴奋中枢神经：咖啡因、一叶秋碱（治小儿麻痹后 遗症） 遗症） 抗肿瘤：长春碱、长春新碱、喜树碱、苦参碱、娃 抗肿瘤：长春碱、长春新碱、喜树碱、苦参碱、 儿藤碱、秋水仙碱、野百合碱（治皮肤癌） 儿藤碱、秋水仙碱、野百合碱（治皮肤癌） 驱虫（绦虫）：槟榔碱； 驱虫（绦虫）：槟榔碱；烟碱可作农业杀虫剂 ）：槟榔碱 抗心律失常：鹰爪豆碱；降血脂：香菇嘌呤； 抗心律失常：鹰爪豆碱；降血脂：香菇嘌呤；治疗 白细胞减少： 白细胞减少：千金藤碱
天然药物化学 第十章 生物碱ppt课件
第二节 生物碱的分类、生源关系及其分布
生物碱种类繁多，其分类方法主要有三种:
1.来源分类：如鸦片生物碱、麦角生物碱等。
2.化学分类：如托品烷生物碱、异喹啉生物碱等。
3.生源结合化学分类:如来源于鸟氨酸的吡咯生物碱 等。（最能反映生物碱的生源和化学本质及其相互 关系）
一、来源于鸟氨酸的生物碱
主要包括吡咯类、托品类和吡咯里西丁类
二、生物碱在植物界的分布
生物碱在植物界分布的一般规律：
1.在系统发育较低级的类群中生物碱分布较少或无。 表现在： (1)藻类、水生植物、异养植物中未发现生物碱。 (2)菌类植物如麦角菌类等少数植物中含有生物碱。
(3)地衣、苔藓类植物中仅发现少数简单的吲哚生物碱。
(4)蕨类植物中除简单类型的生物碱如烟碱外，结构复 杂的生物碱则集中地分布于小叶型的真蕨如木贼科、 卷柏科、石松科等植物中。
OH C H C H 2N H C H
3
C H C H N (C H )2 2 2 3 H O
OH OH
N H
肾上腺素
蟾酥碱
三、生物碱的存在形式
根据分子中氮原子所处的状态主要分为六类：
1.游离碱：少数碱性极弱的生物碱如那碎因、那可定
2.盐类：绝大多数。形成盐的酸：草酸、柠檬酸、盐
酸、硫酸与硝酸等 3.酰胺类：秋水仙碱、喜树碱 4.N-氧化物：吡咯里西丁类（如野百合碱等） 5.氮杂缩醛类：如阿马林等 6.其他如亚胺（C=N）、烯胺等
二、生物碱在植物界的分布
生物碱在植物界分布的一般规律：
2.生物碱集中地分布在系统发育较高级的植物类群(裸子 植物，尤其是被子植物)中。表现在： (1)裸子植物中，仅紫杉科红豆杉属、松柏科属麻黄科麻 黄属、三尖杉科三尖杉属等植物含有生物碱。 (2)少数被子植物的单子叶植物中，生物碱主要分布于百 合科、石蒜科和百部科等植物中。 (3)在被子植物古生花被类双子叶植物中，生物碱主要分 布于毛茛科、木兰科、小檗科、防已科、马兜铃科、 罂粟科、番荔枝科、芸香科等植物中。 (4)在被子植物中后生花被类双子叶植物中，生物碱主要 分布在龙胆科、夹竹桃科、马钱科、茜草科、茄科、 紫草科、菊科等植物中。
第十章 生物碱课件
黄连素是一种重要的生物碱，是我国应 用很久的中药。可从黄连、黄柏、三颗 针等植物中提取。它具有显著的抑菌作 用。 临床主要用于治疗细菌性痢疾和肠胃炎 ，它副作用较小。
鸦片-吗啡 罂粟是二年生草本植物，花有红、紫、 白等色，果实为球形，未成熟果实中有 白浆，是制鸦片的原料。
麻黄碱
第二节
结构和分类
pKa pKa pKa pKa > 11 为强碱 （胍、季胺碱） 7 ~ 11 中强碱（脂肪胺类—仲胺、叔胺） 2 ~ 7 弱碱 （ 芳胺、芳氮杂环） <2 极弱碱（酰胺类）
第四节
生物碱类化合物的检识
一、化学检识（沉淀反应） 生物碱的酸水溶液 + 生物碱沉淀试剂
沉 淀
应用注意：
应用：
1．在酸性环境中进行。 2．检识时，至少用三种以上试剂同时进行。
NH
环己胺 （pKa10.64）
C H2N
NH2
胍 （pKa13.6）
NH2
NHCOCH3
MeO MeO
苯胺 NH2 （pKa4.58）
O O CH CH
OMe O OMe
秋水仙碱 （酰胺共轭 pKa1.84）
CH
CH
C
N
胡椒碱（酰胺共轭 pKa1.42） O
4. 空间效应：阻碍质子靠近氮原子，使 碱性降低（莨菪碱和东莨菪碱）。
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
第十章生物碱
第⼗章⽣物碱第⼗章⽣物碱课次：29课题：⽣物碱概述⼀、教学内容：1．⽣物碱的含义。
2．⽣物碱的发展史及常见的⽣物碱概述。
3．⽣物碱的分布规律及概况。
4．⽣物碱的结构类型。
5．⽣物碱的性质（上）：性状、旋光性、酸碱性、溶解性。
⼆、课堂⽬标：1．说出⽣物碱的基本含义。
2．简述⽣物碱的发展史，举例说明中药中常见的⽣物碱及其临床疗效。
3．说出植物中⽣物碱分布的基本概况，简述⽣物碱分布的特点及规律。
4．详述⽣物碱的结构分类及各类⽣物碱的结构特点。
5．简述⽣物碱的基本性状、旋光性与结构的关系。
6．详述⽣物碱的酸碱性及其与结构的关系、溶解性的基本规律及其与结构的关系。
三、教学内容分析及教法设计：⽣物碱是⼈们最早研究的⼀类天然药物成分，也是最重要的中药有效成分之⼀。
⽣物碱是进⼊各论部分以后学⽣接触到的第⼀类有效成分，它在整个各论部分所占的⽐重特别⼤。
⽣物碱部分的教学，内容较多，化合物类型较多，要注意加强类⽐分析，归纳推理，增进学⽣理解记忆。
寻找规律，分门别类的攻克难关，掌握⽣物碱的基础知识。
本部分教学在理论联系实际的基础上，精讲多练，注重推理分析，争取能在各论的第⼀部分－⽣物碱教学中，让学⽣掌握中药化学学习的基本规律和基本⽅法。
本次课全部内容采⽤启发式讨论教学。
四、教学过程：1．组织教学：检查学⽣出勤，填写教学⽇志，随机应变，组织好课堂纪律。
2．课程引⼊：⽣物碱是⼀类存在于⽣物体内的具有⽣理活性的含氮的碱性有机化合物。
⽣物碱是中草药有效成分之⼀，在我国，中草药的使⽤已有数千年历史，⽬前从各种植物中分离出的四千多种⽣物碱，应⽤于临床的已有数百种，随苷对⽣物碱结构、性质及作⽤的深⼊研究，必将促进中草药的临床应⽤。
⽣物碱的结构有何特点？⽣物碱的研究历史怎样？⽣物碱的分布有何规律？⽣物碱的基本性状如何？本次课我们将对以上问题进⾏详细研究。
3．展⽰⽬标：（1）⽣物碱的含义。
（2）说出⽣物碱的分布概况和分布规律。
（3）举例说明常见的⽣物碱及其在临床上的应⽤。
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浙江医药高等专科学校教案首页第六章 生物碱本章内容 一、概 述 二、分 类 三、理化性质 四、提取分离 五、结构鉴定第一节 概 述• 十九世纪德国学者F.W.Sertrner 从鸦片中分离出吗啡碱(morphine) • 现从自然界中分离得到约10000种• 《全国医药产品大全》中收载的药物及其制剂达六十余种 • 植物中存在的生物碱大多有明显的生理活性如： • 鸦片中的吗啡——镇痛作用 • 麻黄中的麻黄碱——止喘作用 • 长春花中的长春碱——抗癌活性 • 黄连中的小檗碱——抗菌消炎作用 • 山莨菪碱——抗中毒性休克作用• 生物碱化学结构的研究为合成药物提供了线索，如：• 植物古柯中的有效成分古柯碱（cocaine ）虽有很强的局部麻醉作用，但是毒性较大，久用容易成瘾古柯碱 cocaine （可卡因）N CH 3H COOCH 3OO（一）生物碱的定义指天然产的一类含氮的有机化合物； 多数具有碱性且能和酸结合生成盐；大部分为杂环化合物且氮原子在杂环内； 多数有较强的生理活性。
（二）分布• 存在于一百多个科中如：豆科、茄科、防己科、罂粟科、毛茛科等植物中。
分布特点：1．在植物的各部位都有分布，但多集中在某一器官。
2．植物体内生物碱的含量差别很大，但一般都较低（1%以下），通常把含量在0.01%的植物称为生物碱植物。
3．同一植物体内的生物碱，往往是多种生物碱共存，而且母核结构相似。
（三）存在形式• 1.游离碱：碱性极弱，以游离碱的形式存在。
• 2.成盐：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.酯类：多种吲哚类生物碱分子中的羧基，常以甲酯形式存在。
• 5.N-氧化物：植物体中的氮氧化物约一百余种。
（四）命名规则 1. 类型的命名⑴基核的化学结构，如吡啶、喹啉、萜类等；N O OC 2H 5C 2H 5NH 2普鲁卡因 procaine (合成品)局麻药⑵以来源植物命名，如石蒜科生物碱等。
2.单体成分的命名⑴以植物来源的属、种的名称命名；如：一叶萩碱⑵也有以生理活性或药效命名，如：吗啡（使睡眠）⑶以人名命名的；如：pelletierine第二节、生物碱分类•1．按植物来源分类: 黄连生物碱、苦参生物碱•2．按化学结构类型分类: 喹啉类生物碱、吲哚类生物碱等•3．按生源途径和化学结构类型分类常见的母核：吡咯四氢吡咯吲哚咪唑吡咯里西啶吲哚里西啶哌啶吡嗪莨菪烷吡啶喹喏里西啶嘌呤类噻嗪丫啶酮类喹啉异喹啉吗啡烷类苄基异喹啉原小檗碱型小檗碱型（一）有机胺类（苯丙氨酸/酪氨酸）氮原子不结合在环内的一类生物碱。
【功能与主治】发汗散寒，宣肺平喘，利水消肿。
用于风寒感冒，胸闷喘咳，风水浮肿；支气管哮喘。
蜜麻黄润肺止咳，多用于表症已解，气喘咳嗽。
麻黄主要成分为生物碱（1%-2%）.总生物碱的80%-85%为麻黄碱（左旋麻黄碱，L-ephedrine ）；其次为伪麻黄碱（D-pseudo-ephedrine ，以及微量的L-N-甲基麻黄碱（L-N-methyl-ephedrine ）、D-N-甲基伪麻黄碱（D-N-methyl-pseudo-ephedrine ）、去甲基麻黄碱（L-nor-ephedrine ）、去甲基伪麻黄碱（D-nor-pseudo-ephedrine ）和麻黄次碱(ephedine ，麻黄定)等；麻黄含有少量挥发油，油中含I-a-松油醇（I-a-terpineol ，萜品烯醇）、2， 3，5，6-四甲基毗嗪（2，3，5，6-tetramethylpyrazine ），尚含鞣质等。
由吡咯或四氢吡咯衍生的生物碱。
NHN H吡咯四氢吡咯重要的分类：简单的吡咯衍生物吡咯里西啶衍生物（又称双稠吡咯啶）吲哚里西啶衍生物。
简单的吡咯衍生物红古豆碱红古豆苦杏仁酸酯Cuscohygrine 似阿托品药物的散瞳等作用吡咯里西啶（pyrrolizidine）衍生物吡咯里西啶野百合碱monocrotaline吲哚里西啶（indolizidine）衍生物吲哚里西啶一叶萩碱Indolizidine securinine（三）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）哌啶 槟榔碱 槟榔次碱南方人咀嚼槟榔的风气，由来已久。
之所以嗜嚼，是槟榔的功效使然。
罗大经《鹤林玉露》载：“岭南人以槟榔代茶御瘴，其功有四：一曰醒能使之醉，盖食之久则熏然颊赤若饮酒然；二曰醉能使之醒，盖酒后嚼之，则宽气下痰，余醒顿解；三曰饥能使之饱；四曰饱能使之饥。
盖空腹食之，则充然气盛如饱；饱后食之则快然易消。
又且赋性疏通而不泄气，禀味严正而更有余甘，有是德故有是功也。
”最近有资料介绍，常吃槟榔可促使口腔癌增加。
据化验，槟榔中含有的石灰和老藤中含的黄樟素具有高致癌作用，故槟榔不可常吃。
苦参化学成分根含多种生物碱(1%-2.5%),以d-苦参碱(d-matrine)及d-氧化苦参碱(d-oxyma-trine) 为主，两者含量之比，因产地不同差别很大，我国东北产苦参中氧化苦参碱含量较多。
另含微量d-苦参醇碱(d-sophoranole)、l-臭豆碱(l-anagyrine)、l-甲基金雀花碱（l-methylcytisine ）、l-野靛叶碱(l-baptifoline)、l-槐果碱(l-sophocarpine)、N-氧化槐果碱(N-oxysophocarpine)、l-乙基槐明碱(l-ethylsophoramine)、槐定碱(sophoridine)、粉防己碱等。
黄酮类化合物有苦参(kurarinone)、异苦参素(isokurarinone)、去甲苦参素 (norkurarinoe)、次苦参素(kuraridin)、苦参醇素(kutstinol)、次苦参醇素(kuraridinol)、新苦参醇素(neokurarinol)、去甲苦参醇素(norkurarinol)、去甲脱水淫羊霍素 (noranhydroicaritin) 等。
（四）莨菪烷（tropane ）衍生物 由吡咯和哌啶骈合而成的杂环。
分：颠茄生物碱（belladonna alkaloids ） 古柯生物碱（coca alkaloids ）莨菪碱是由莨菪醇（tuopine ）与莨菪酸（tuopic acid ）缩合而生成的酯：颠茄生物碱（belladonna alkaloids ）：莨菪碱 山莨菪碱东莨菪碱 樟柳碱主治：1、突发颠狂。
用莨菪三升，研细，在一升酒中泡几天。
去渣，煎成浓汁。
一天内分三次饮完。
如觉头中似有虫行，额部及手脚现红点，即是病快要好的现象。
2、风痹厥痛。
和莨菪三钱（炒），大草乌头、甘草各半两，五灵脂一两，共研为末。
加糊做成丸子，如梧子大，以螺青为衣。
每服十丸，男子用菖蒲酒送下，女子用芫花汤送下。
3、久咳不止（痰有脓血）。
用莨菪子五钱，先煮后炒，研细，加酥油如鸡收蛎的量，大枣七枚，同煎至油尽。
取枣日食三枚。
又方：取莨菪子三撮吞服，一天服五、六次，极验。
4、长期水泻。
用干枣十个，去核，填入莨菪子，扎定，烧存性。
每服一钱，粟米汤送下。
5、赤白痢。
用大黄（煨）半两、莨菪子（炒黑）一撮，共研为末。
每服一钱，米汤送下。
6、肠风下血。
用莨菪子一升，晒干、捣烂、筛细；生姜半斤，取汁；同入银锅中加二升。
一起煎成浓糖稀状，再倒入酒五升，慢火上进一步煎浓，做成丸子，如梧子大。
每天早晨用酒送服三丸，视病情可增至五、七丸。
安服有微热。
勿惊异，病重的人服过三日，当有下泻病愈后，泻亦止。
7、脱肛不收。
用莨菪子炒过，研为末，敷患处。
8、风牙虫牙。
用莨菪子一撮，放在小口瓶内烧类。
以小管引烟入病齿处。
又方：把莨菪子装入瓶内，热汤淋药得气，吸入口中，药冷即换。
有涎出，可吐去。
9、风毒咽肿或瘰疬咽肿，吞水不下。
用莨菪子研为末，每服两小匙，水送下。
极效。
10、乳痈坚硬。
用新莨菪子半匙，清水一碗磅服。
注意不得把药嚼破。
11、恶疮似癞，长期不愈。
用莨菪子烧存性，研为末，敷患处。
12、跌打损伤。
用莨菪子三工业区末，加羊油调涂伤处。
古柯生物碱（coca alkaloids）：爱康宁古柯碱（五）喹啉衍生物（六）异喹啉衍生物分：1-苯甲基异喹啉型双苯甲基异喹啉型原小檗碱型阿朴啡型原阿朴啡型吗啡烷型原托品碱型双苯甲基异喹啉型：唐松草碱原小檗碱型：小檗碱（黄连素） 药根碱抗病原微生物作用抗菌作用 金黄色葡萄球菌、溶血性链球菌、肺炎球菌、脑膜炎双球菌、痢疾杆菌等。
抗病毒作用 抑制流感病毒、乙肝病毒等。
抗原虫作用 体外抑制阿米巴原虫、阴道滴虫、锥虫。
对心血管系统的影响 （1）抗心律失常 有效成分 小檗碱。
作用机理① 延长动作电位时程和有效不应期。
② 抑制钠通道，减慢传导，消除折返。
③ 抑制钙离子内流。
④ 抗自由基损伤，保护细胞膜。
（2）降压作用 有效成分 小檗碱。
作用机理 竞争性阻断α-受体，降低外周阻力，减慢心率。
解毒作用对抗细菌毒素，降低金黄色葡萄球菌凝固酶、溶血素效价，降低大肠杆菌的毒力。
抗炎、解热①抑制多种实验性炎症，有效成分为小檗碱，抗炎机理与刺激促皮质激素释放有关。
② 解热作用与抑制中枢PO/AH 区神经元cAMP 的生成有关。
抑制血小板聚集 有效成分 小檗碱。
四氢黄连碱 延胡索乙素阿朴啡型：阿朴啡土藤碱原阿朴啡型：原阿朴啡Stepharine 吗啡烷型：吗啡碱青藤碱原托品碱型：（七）菲啶（phenanthridine）衍生物属异喹啉类衍生物，重要的类型有：苯骈菲啶类吡咯骈菲啶类菲啶苯骈菲啶白屈菜碱石蒜碱（八）吖啶酮（acridone）衍生物吖啶山油柑碱（九）吲哚（yinduo）衍生物吲哚麦角新碱毒扁豆碱玫瑰树碱（十）咪唑（imidazole）衍生物咪唑毛果芸香碱（十一）喹唑酮（quinazolidone）衍生物喹唑酮常山碱（十二)嘌呤（purine）衍生物嘌呤香菇嘌呤（十三）甾体生物碱类贝母碱（十四）萜生物碱类石斛碱乌头碱（十五）大环生物碱类美登碱（十六）其他类型生物碱莲氏花烷间千金藤碱短防已碱浙江医药高等专科学校教案首页1．性状形态：多呈结晶状态，有一定熔点；•有的呈液态（小分子、无氧或氧呈酯键-----菸碱、槟榔碱）。
•个别小分子固体生物碱有挥发性----麻黄碱、烟碱。
•升华性-------咖啡因、川嗪•颜色：大多无色，小檗碱呈黄色、具黄绿色荧光；血根碱呈红色（共轭体系）。
•气味：苦，个别具甜味（甜菜碱）。
•旋光性：大多有旋光（不对称碳原子或不对称中心），且多呈左旋性。
•一般左旋生物活性>右旋生物活性2.溶解性（1）游离水、酸水、碱水、甲（乙）醇、苯/乙醚/CHCL3、CCL4/石油醚亲脂性生物碱: - + - + +（++）+亲水性生物碱: + + + + - - •季铵碱、离子型•含NO配位键-----氧化苦参碱•小分子或液体生物碱-----菸碱、麻黄碱、苦参碱•酰胺类生物碱-----秋水仙碱、咖啡碱两性生物碱:含酚羟基（吗啡、青藤碱）NaOH + ；隐性酚羟基（汉防己乙素）NaOH - ,具脂溶性生物碱通性；羧基生物碱（槟榔次碱）NaHCO3 +①遇碱，显酸性，生成酚盐或羧盐，而溶于碱水②遇酸，显碱性，生成生物碱盐，而溶于酸水•内酯型生物碱(喜树碱)：热NaOH （碱水解、皂化）•内酰胺生物碱（苦参碱）：碱水解在碱性条件下开环，形成羧盐而溶于碱水＋酸闭环而沉淀（2）盐（离子性，极性大）水、酸水、碱水、甲（乙）醇、苯/乙醚/CHCL3、CCL4/石油醚+ + - + - - 在水中的溶解度与酸有关：•无机酸盐的水溶度大于有机酸盐的水溶度。