天然产物-生物碱

是：胍类＞季胺碱类＞脂肪胺＞芳杂
环（吡啶）＞酰胺类。 生物碱的碱性强弱与氮原子
溶剂中，不溶于碱溶液。季胺
碱类和某些含N-氧化物生物碱 为水溶性生物碱。
的杂化类型、诱导效应、诱导-场效
应、共轭效应、空间效应以及分子内 氢键的形成等因素有关
三.生物碱的提取与分离
1.生物碱的提取
生物碱的提取方法有溶剂法、离子交换树脂法和沉淀法等。 （1）溶剂法 溶剂法是最常用的方法。根据生物碱的存在形式不同，可选择不同的溶剂进行 提取。 a.水或酸溶液-有机溶剂提取法 提取原理是生物碱盐类易溶于水，难溶于有机 溶剂； b.醇-酸溶液提取法 提取原理是生物碱及其盐类易溶于甲醇或乙醇，故用醇代 替水或酸溶液提取生物碱； c.碱溶液-有机溶剂提取法 本法的优点是所得总生物碱较为纯净；缺点是有时 提取不完全。
6种
ｃ.酰胺类：如秋水仙碱；
ｄ.N-氧化物及亚胺、烯胺等形式 存在的生物碱，其中以N-氧化物的形 式最多；
ｅ.苷类，分为氮苷和氧苷，尤以吲哚类和甾体类生物碱较多；
ｆ.与其他杂原子如S、Cl、Br结合的生物碱，如美橙素。
a.那可定结构式
ｂ.酒石酸
c.秋水仙碱
4.生物碱的命名规则
5.生物碱的分布
生物碱主要分布于植物界，迄今为止在动物体中发现的生物
生物碱的提取
（2）离子交换树脂法 将水或酸溶液提取液通过强酸性阳离子交换树脂进行交换，以便于非生物 碱成分分离。将酸溶液提取液通过阳离子交换树脂柱，生物碱被树脂吸附，杂 质随溶液流出。交换后的树脂用10%氨水碱化，再用乙醚、氯仿、甲醇等洗脱， 浓缩得总生物碱。 树脂多用强酸性且是磺酸型，交联度十分重要，以3%-8%为宜。 （3）沉淀法 季铵盐类生物碱极易溶于水，用碱化或盐析的方法一般不易得到沉淀。又 由于它在有机溶剂中的溶解度不大，亦不便应用溶剂提取法，因此常用沉淀法 进行提取。常用雷氏铵盐为沉淀试剂，使之与生物碱结合为雷氏复盐，因难溶 于水而沉淀析出。 （4）其他方法 挥发性生物碱（如麻黄碱）可用水蒸气蒸馏法提取，易升华的生物碱可用 升华法提取（如吗啡碱），某些亲水性生物碱常用与水不相混溶的有机溶剂提 取。
2.生物碱的发展历史
1806年，德国学者F.W.Sertrner从鸦片中分离出吗啡碱（morphine ），在狗身上实验证明了其具有麻醉作用。 此后的数十年间发掘了大量民间药中的活性成分，如土根碱、奎 宁、辛可宁、咖啡因、阿托品、毒毛旋花苷、蟾蜍等，以生物碱 居多，都具有显著的生理活性，可以代表其原生药，多数至今仍 用作药物。 1818年德国化学家米斯纳提出了“生物碱”的概念，建议 将植物 中的弱碱性的成分命名为生物碱。
二.生物碱的性质与鉴别
1.性状
绝大多数生物碱由C、H、O、N几种元素组成，极少数分子含有Cl 、S等元素 生物碱大多为结晶体固体，有一定的熔点，少数为非晶体粉末； 液体生物碱在常压下可以蒸馏或随水蒸气蒸馏而不被破坏。固体 生物碱有极少数如麻黄碱可以做到； 生物碱一般为无色或白色的化合物，只有少数具有高度共轭体系 结构的生物碱显其他颜色。
天然产物化学—生物碱
答辩人：何旺 学号：1075718199
目
1
概述
录
2
生物碱的性质与鉴别
3
生物碱的提取与分离
4
一.概述
1.生物碱的定义
旧定义：生物碱是指存在于生物体 （主要是指植物体）中的一类除蛋白质 、肽类、氨基酸及维生素B以外的含氮碱 基的有机化合物，有类似碱的性质，能 与酸结合成盐。 新定义：生物有机体产生的，含有 负氧态氮原子的环状化合物。
6.有代表性的生物碱
（2）茶碱 茶碱学名为1,3-二甲基黄嘌呤，茶叶中含 量为0.002%。无色针状晶体，味苦， m.p.269-272℃，易溶于沸水、氯仿中，与 NaOH水溶液生成盐，具两性。茶碱有松弛平 滑肌、扩张血管和冠状动脉的作用，临床上 可 用于治疗心绞痛和哮喘。
6.有代表性的生物碱
（3）吗啡碱 常用其盐酸盐或硫酸盐，属于阿片类生物 碱。鸦片的主要成分之一，含6%-15%。1806 年由斯图奈尔首次从鸦片中分离得到。无色 柱状结晶，mp.253-254℃。溶于热水、乙醇 、乙醚、氯仿；难溶于氨、苯；易溶于碱水 或酸水。具有优异的镇痛作用，是人类最早 使用的一种镇痛剂，也具有强麻醉的作用。
2.旋光性
大多数生物碱分子中有手性碳原子，有光学活性，且多数为左旋。某些情 况下，生物碱的旋光性易受pH值、溶剂等因素影响，如中性条件下，烟碱、北 美黄连碱呈左旋，在酸性溶液中则变为右旋；麻黄碱在氯仿中呈左旋，但在水 中则变为右旋。 生物碱的生理活性与其旋光性密切相关。一般左旋体有显著的生理活性， 而右旋体则无生理活性或很弱。如去甲乌头碱，左旋具有强心作用，右旋则无 强心作用。但也有少数生物碱与此相反，如右旋古柯碱的局麻作用大于左旋古 柯碱。
抗菌消炎成分黄连素等。
6.有代表性的生物碱
（1）烟碱 烟碱，又称为尼古丁，分子式为C10H14N2，学 名3-(1-甲基-2-吡咯烷基)吡啶。无色或微 黄色油状液体。[α ]D-168℃，有一个手性 碳，天然的为左旋物。对植物神经和中枢 神经有先兴奋后麻痹的作用，40mg致死， 是烟草中一种主要生物碱，烟草中含4%-5% ，我国市售香烟每支含有1-1.4mg，吸烟过 多的人会引起慢性中毒。
碱很少。且集中分布在系统发育较高的植物类群（裸子植物，尤其 是被子植物）中。生物碱极少与萜类和挥发油共存于同一植物类群
中，越是特殊类型的生物碱，其分布的植物类群就越窄。
生物碱类化合物大多具有生物活性，往往是存在许多的药 用植物中。例如鸦片中的镇痛成分吗啡、麻黄的抗哮喘成分麻黄碱
、颠茄的解痉挛成分阿托品、长春花的抗癌成分长春新碱、黄连的
3.溶解度与碱性
溶解度
碱性
生物碱一般都具有碱性，只是碱 性强弱不同而已，因为其分子中氮原 子上的孤电子对能接受质子而显碱性 。碱性基团的pKα 值的大小顺序一般
生物碱及其盐类的溶剂度 与其分子中N原子的存在形式 、极性基团的类型与数目以及 溶剂等密切相关。 绝大多数仲胺和叔胺 生物碱具有亲脂性，溶于有机
2.发展历史
1806年 鸦片 1817年 土根
1820年
金鸡纳树皮 秋水仙种子
1954年 利血平
1856年 古柯碱
1பைடு நூலகம்21年 咖啡因
3.生物碱的存在形式
生物碱的存在形式根据分子中氮原子所处状态主要分为六类：
ａ.游离碱：仅少数碱性极弱的生物碱以游离形式存在，如那可定、那碎 因等； ｂ.盐类：这是大多数生物碱 的存在形式，与之形成盐的酸有草酸、酒 石酸、柠檬酸、硫酸、盐酸等；
2.生物碱的分离纯化
生物碱的分离通常分为系统分离与特定分离。系统分离带有基础研究的性质，通 常采用总碱分离成类别与部位再进一步分离成单体生物碱的分离程序。类别是按碱性 强弱或酚性、非酚性粗分的生物碱类别，部位主要是指经色谱柱根据其极性不同而粗 分的部分。特定分离侧重于生产实用，具有应用开发价值。 经提取和粗分后获得的总生物碱，可采用下法进行分离： （1）根据生物碱及其盐的溶解度不同进行分离 根据生物碱在有机溶剂中的溶解度 不同，可以将它们彼此分离； （2）利用生物碱碱性强弱的不同进行分离 同一植物中含有生物碱的碱性往往不同 ，因此可采用生物碱的碱性差异进行分离纯化生物碱，此法称为pH梯度萃取法； （3）利用色谱法进行分离； （4）利用生物碱分子中特殊功能基团的性质进行分离；