中药化学第十章生物碱结构研究实例详解演示文稿
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中药化学10生物碱
一、物理性质
（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
（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
中药化学：第十章 生物碱
CHO ＋ HN ＋
C： -OH _
C CH N
曼尼希碱
在生物碱中，尤其是苄基异喹啉和吲哚生物碱的生物 合成，许多一级环合都是通过曼尼希反应生成的。
（3）酚的氧化偶联反应 为次级环化反应。反应过程为含 酚羟基化合物在植物体内经酶作用形成自由基，两个自由 基经偶联，形成新键。
如在由苄基四氢异喹啉形成各类异喹啉生物碱中，则 是由酚的氧化偶联反应生成的。
（二级结构类型）
（莨菪烷类）
一、鸟氨酸系生物碱 （一） 吡咯烷类生物碱
一、鸟氨酸系生物碱
（二） 莨菪烷类生物碱
由莨菪烷环系的C3-醇羟基和有机酸缩合成酯。典型的
化合物如莨菪碱。
N CH3
7
1
2
6
54
3
OCO
CH2OH CH
莨菪碱
莨菪烷
（三） 吡咯里西啶类生物碱
吡咯里西啶为两个吡咯烷共用一个氮原子稠合而 成。如千里光属中大叶千里光碱 。
个别是非环状的生物碱，氮原子不结合在环内。如 麻黄碱、秋水仙碱等
麻黄碱
秋水仙碱
不为碱性的生物碱：胡椒碱（piperine）等
O
O
N
O
H
N N CH3
二、生物碱的分布及存在形式 1.分布
（1）植物界分布 双子叶植物、单子叶植物、裸子植物
➢ 双子叶植物 已知存在于50多个科的120多个属中。与中药 有关的一些典型的科如毛茛科（黄连、乌头、附子）、罂粟 科（罂粟、延胡索）、茄科（洋金花、颠茄、莨菪）、防己 科（汉防己、北豆根）、豆科（苦参、苦豆子）等。
③ 生物碱极少与萜类和挥发油共存于同一植物类群中； ④ 越是特殊类型的生物碱，其分布的植物类群就越窄。
第十章生物碱-PPT资料83页
现代药理实验证明，槟榔有驱 虫、抗病毒和真菌等作用。
（二）吲哚里西啶类 为蒎啶和吡咯共用一个氮原子稠合的衍生物。
主要分布于大戟科一叶萩属植物中。如：一叶萩 碱对中枢神经系统有兴奋作用。
O
HO
N
吲哚里西啶
N
一叶萩碱
一叶萩碱
O HO N
叶、嫩枝、花、果
（三）喹诺里西啶类
由两个蒎啶共用一个氮原子稠合而成的衍生
味： 生物碱多具苦味。 颜色： 生物碱一般无色或白色，少数有颜色，如小檗
槟榔碱
COOH N CH3
槟榔次碱
槟榔
来源：棕榈科的干燥成熟种子
有杀虫、破积、下气、行水的 功效，是我国名贵的“四大南 药”之一。主治虫积，食积、 气滞、痢疾、驱蛔、外治青光 眼，嚼吃起兴奋作用。
槟榔果实中含有多种人体所需 的营养元素和有益物质，如脂 肪、槟榔油、生物碱、儿茶素、 胆碱等成分。是历代医家治病 的药果。
巴痢疾药物。将石蒜碱结构进行
改造，制成石蒜内铵盐 (AT-180) 腹腔注射，不仅能抑制癌细胞生
OH HO
H
长，而且还能杀死癌细胞。临床 O 上主要用于消化系统肿瘤，如胃 O
HN
癌、肝癌、食管子癌，也可用恶
性淋巴瘤、肺癌、子宫癌等。
（四）吐根碱类 分布于茜草科、八角枫科植 物中。代表性化合物：1-吐根碱(1-emetine)。
单萜类生物碱：龙胆科 倍半萜类生物碱：石斛科 二萜生物碱：毛茛科（如乌头碱）
OH OMe
N HO
OAc
MeO OMe
OMe
O OH
乌头碱
龙胆
石斛
乌头
七、甾体类生物碱
本类生物碱都具有 甾体母核，但氮原子均不 在甾体母核内。
（二）吲哚里西啶类 为蒎啶和吡咯共用一个氮原子稠合的衍生物。
主要分布于大戟科一叶萩属植物中。如：一叶萩 碱对中枢神经系统有兴奋作用。
O
HO
N
吲哚里西啶
N
一叶萩碱
一叶萩碱
O HO N
叶、嫩枝、花、果
（三）喹诺里西啶类
由两个蒎啶共用一个氮原子稠合而成的衍生
味： 生物碱多具苦味。 颜色： 生物碱一般无色或白色，少数有颜色，如小檗
槟榔碱
COOH N CH3
槟榔次碱
槟榔
来源：棕榈科的干燥成熟种子
有杀虫、破积、下气、行水的 功效，是我国名贵的“四大南 药”之一。主治虫积，食积、 气滞、痢疾、驱蛔、外治青光 眼，嚼吃起兴奋作用。
槟榔果实中含有多种人体所需 的营养元素和有益物质，如脂 肪、槟榔油、生物碱、儿茶素、 胆碱等成分。是历代医家治病 的药果。
巴痢疾药物。将石蒜碱结构进行
改造，制成石蒜内铵盐 (AT-180) 腹腔注射，不仅能抑制癌细胞生
OH HO
H
长，而且还能杀死癌细胞。临床 O 上主要用于消化系统肿瘤，如胃 O
HN
癌、肝癌、食管子癌，也可用恶
性淋巴瘤、肺癌、子宫癌等。
（四）吐根碱类 分布于茜草科、八角枫科植 物中。代表性化合物：1-吐根碱(1-emetine)。
单萜类生物碱：龙胆科 倍半萜类生物碱：石斛科 二萜生物碱：毛茛科（如乌头碱）
OH OMe
N HO
OAc
MeO OMe
OMe
O OH
乌头碱
龙胆
石斛
乌头
七、甾体类生物碱
本类生物碱都具有 甾体母核，但氮原子均不 在甾体母核内。
第十章生物碱_PPT幻灯片
• 由于生物碱结构较为复杂，虽然19世纪初提出不少生 物碱，但当时并未确定结构式，直到1870年才首次搞清 较为简单的毒芹碱结构式。
• 对于复杂结构生物碱结构式的确定多数是在20世纪， 如士的宁直到1946年才得到正确的结构式等。现在由于 提取分离手段及波谱法用于结构式的测定得到较快地发展， 生物碱的种类和数量都增加很快，有人统计已达万种。
• 【目的要求】 • 1、了解生物碱的分布、存在。 • 2、熟悉生物碱的生源途径。 • 3、掌握生物碱的含义、结构分类、理化性质 • 4、掌握生物碱的提取分离和检识方法
主要内容
• 第一节 概述 • 第二节 生物碱的结构分类 • 第三节 生物碱的理化性质 • 第四节 生物碱的提取分离 • 第五节 生物碱的检识 • 第六节 生物碱的结构研究 • 第七节 含生物碱中药实例
物，经过短短的数年已有全合成的报道。
• 此外，通过对生物碱构效关系的研究，进行结构改造， 寻找疗效更高，结构更为简单，并且便于大量生产的新型 药物，也是一个重要的研究领域。
三、生物碱在自然界的分布
• 生物碱在植物界分布较广，但主要分布在高 等植物中，尤其是双子叶植物中的毛茛科、防 己科、婴粟科、茄科、夹竹桃科、芸香科、豆 科等100多科的植物中。
• 1810年西班牙医生Gomes从金鸡 纳树皮中分得结晶，以后证明主 要是奎宁和辛可宁
1917年发现士的宁、吐根碱
•
1819年发现马钱子碱、胡椒碱、咖啡碱
1820年发现奎宁、秋水仙碱
• 我国赵学敏在《本草 纲目拾遗》中记载， 17世纪初《白猴经》 一书中即记述了从乌 头中提炼出砂糖样毒 物作箭毒用，用现代 的观点分析，该物质 应是乌头碱。这比欧 洲科学家发现的生物 碱要早二百年左右。
药物所研究生课件生物碱详解演示文稿
2020/11/17
35
２. 吲哚里西啶类（indolizidines）
吲哚里西啶类生物碱是由哌啶和吡咯啶共用 一个氮原子的稠环衍生物。150个
8 91 7
2
6
N 54
3
indolizidine
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36
该类生物碱数目较少，但有较强的生物活性。
代表性化合物如存在于大戟科一叶萩属植物一叶萩中的
20
亚胺盐次级环合反应
亚胺盐是生物碱生物合成中次级环合的有 利结构单元。如由△¹-吡咯亚胺盐形成托 品类生物碱。
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21
第三节 生物碱的结构与分类
来源分类：黄连生物碱、麻黄生物碱、
乌头生物碱等。
化学分类：异喹啉生物碱、吲哚生物碱等。
生源结合化学分类：
来源于氨基酸 来源于甲戊二羟酸 乙酸酯
O
O
N CH3
OCH3 O
O
OCH3
OCH3
narcotine
HO
H3CO O
N CH3 H HO H
morphine
H
N
HO
H
N
quinine
HO
N
H
H
N
cinchonine
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3
随后从植物中发现：士的宁（strychnine）， 马钱子碱
（brucine），吐根碱（emetine），咖啡碱（caffeine），秋
CH3O
HO
NCH3 CH3O
OH
(S)-网状番荔枝碱
CH3O
O H
O
O
H
邻 -对 HO
NCH3 偶 联
第十章生物碱类药物的分析文稿演示
H 2 C CH H
CH 3 O
HO C
N H
H
N
H2SO4·2H2O
2
硫酸奎尼丁
主要化学性质
1.碱 性：喹啉环上的N为芳环氮，碱性 较弱；喹核碱含脂环氮，碱 性强，能与硫酸成盐。
2.旋光性：二者为立体异构，奎宁为 左旋体，奎尼丁为右旋体。
鉴别试验 1.荧光反应
硫酸奎 稀 H 宁 2S O 4蓝色荧
• 在一定波长处测定该有机相中有色离 子对的吸光度，即可计算出生物碱的 含量。
• 优点：专属性和准确度较好，样品用 量少，灵敏度高。
• 《中国药典》2005年版对硫酸阿托品、 氢溴酸东莨菪碱的片剂和注射液的含 量均采用此法。
第三节 喹啉类药物的分析
本类药物具吡啶与苯环稠合而 成的喹啉杂环，本类最常见的典型药 物有硫酸奎宁、硫酸奎尼丁、盐酸环 丙沙星、喜树碱等。
鉴别试验Biblioteka 1.双缩脲反应氨基醇结构的特征反应
盐 盐酸 酸伪 麻麻 黄 黄 C 碱 OHu - 碱 S4 O紫
堇
乙醚
色
水层 蓝色
醚层 紫红
含量测定
非水溶液滴定法
1. 原理
反应摩尔比为1∶1
B H A H 4 C B lO H C4 l H O
OH NHCH3 C C CH3 HH
2. 测定方法 空 样白 品 冰 醋 酸 高 （ 约氯 8m 酸 l） 滴 V V定 空 样
酸性较强
排除氢卤酸盐干扰的方法 需加醋酸汞的冰醋酸溶液 理论量1～3倍
2B X H Hg 2 ( 2A B A c H ) H c 2
难解离
B H A H c 4 C B l O H C4 lH O
盐酸麻黄碱 ChP（2000） 取本品约0.15g，精密称定，加冰
生物碱结构类型ppt实用资料
27
一 杂环衍生物
莨菪碱是由莨菪醇（tuopine，C3竖键羟基）
与莨菪酸（tuopic acid）缩合而生成的一元酯：
H N CH3
OH
莨菪醇
CH2OH
+
HOOC CH
缩合 莨菪酸
H N CH3
OCO
CH2OH C H
莨菪碱（阿托品）
28
如：植物颠茄中的生物碱（belladonna alkaloids）
多属于此类 O
O
N
N
N
N
O
苦参碱
氧化苦参碱
26
matrine
oxymatrine
一 杂环衍生物
3. 莨菪烷（tropane）衍生物 由吡咯啶和哌啶骈合而成的杂环。
H N CH3
OH
分：颠茄生物碱（belladonna alkaloids） 如：莨菪碱
古柯生物碱（coca alkaloids） 如：古柯碱
H
H
1莨如R菪：,2S碱 古是柯麻N由碱黄莨碱C菪H醇3（tuOopCinO e，C3竖C H C 键H羟2基O）H与莨菪酸（tuopicHaO cid）缩合而N生成C的H一3元酯O：CO
CH2OH C H
由吡咯啶和哌啶骈合而成的杂环。
生物碱的主要物理化学性质，
莨菪碱 其它：有机胺类、萜类、甾类生物碱等
颠茄，俗名“野山 茄”，为茄科，颠茄属多 年生草本植物，全草入药。 原产欧洲地中海地区和小 亚细亚，20世纪30年代引 入我国。
10
生物碱化学结构的研究为合成药物提供了线索
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，久用容易成瘾将其结构
一 杂环衍生物
莨菪碱是由莨菪醇（tuopine，C3竖键羟基）
与莨菪酸（tuopic acid）缩合而生成的一元酯：
H N CH3
OH
莨菪醇
CH2OH
+
HOOC CH
缩合 莨菪酸
H N CH3
OCO
CH2OH C H
莨菪碱（阿托品）
28
如：植物颠茄中的生物碱（belladonna alkaloids）
多属于此类 O
O
N
N
N
N
O
苦参碱
氧化苦参碱
26
matrine
oxymatrine
一 杂环衍生物
3. 莨菪烷（tropane）衍生物 由吡咯啶和哌啶骈合而成的杂环。
H N CH3
OH
分：颠茄生物碱（belladonna alkaloids） 如：莨菪碱
古柯生物碱（coca alkaloids） 如：古柯碱
H
H
1莨如R菪：,2S碱 古是柯麻N由碱黄莨碱C菪H醇3（tuOopCinO e，C3竖C H C 键H羟2基O）H与莨菪酸（tuopicHaO cid）缩合而N生成C的H一3元酯O：CO
CH2OH C H
由吡咯啶和哌啶骈合而成的杂环。
生物碱的主要物理化学性质，
莨菪碱 其它：有机胺类、萜类、甾类生物碱等
颠茄，俗名“野山 茄”，为茄科，颠茄属多 年生草本植物，全草入药。 原产欧洲地中海地区和小 亚细亚，20世纪30年代引 入我国。
10
生物碱化学结构的研究为合成药物提供了线索
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，久用容易成瘾将其结构
最新中药化学 10第十章++生物碱幻灯片课件
C H3
（2）莨菪烷类： N 莨菪碱（洋金花）
OR
O
HH HO
CH2 O
H N
H3C CH3
大叶千里光碱
（3） 吡咯里西啶类：大叶千里光碱 （千里光属）
N H
N
2 . 赖氨酸系生物碱 蒎啶类：胡椒碱（胡椒） 槟榔碱、槟榔次碱（槟榔）
COO CH3
COOH
N
N
N
H
C H3
C H3
喹诺里西啶类：苦参碱、氧化苦参碱（苦参）
羧基生物碱（槟榔次碱）NaHCO3 + ➢ 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
（2）盐（离子型、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。
➢ 无机酸盐中，含氧酸盐的水溶度大于卤代酸盐。
➢ 卤代酸盐中，盐酸盐的水溶度最大，氢碘酸盐 的水溶度最小。
➢ 有机酸盐中，小分子有机酸盐的水溶度大于大 分子有机酸盐（沉淀）。
➢ 多元有机酸盐的水溶度大于一元有机酸盐。
注意：有些生物碱或盐不符合上述规律 ➢ 1.生物碱盐不溶于水（小檗碱盐酸盐、麻黄碱草
➢ 3． 碱性 来源
7 1S2 2S2 2P3 N： H+ (接受质子或提供电子)
碱性强弱的表示方法 pka (碱共轭酸解离 常数的负对数)，其值的大小与碱 性呈正比。
pKa=-lgKa，Ka越小（碱的共轭酸 越稳定），pKa越大，碱性越强。
影响碱性强弱的因素： 1．氮原子的杂化方式：
天然药物化学第十章生物碱ppt课件
RC N 四氢54异、、吸喹分空降 使电啉子间低 碱子N内效， 性共H氢应造增轭碱基碱成强键效性(性碱。如应形增减性苯使如成异强弱减基氮子蔽受果喹；。弱、原较作质氮而啉。羰子大用子原氮N供基上，，，子原电、的对使造周子子双电氮氮成围附共键子原 原 碱的近轭等云子 子 性取有氰效)密构 难 降代时吸应度成 于 低类基，电屏 接 。分则子
碱。
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，反之碱性减弱。
（二）生物碱的碱性强弱与分子结构的关系
1．氮原子的杂化方式 2．诱导效应 碱性为sp3＞sp2＞sp； 3、共轭效氮应原子附季近式铵有存碱供在因电，羟子呈基基强以团碱负(如性离烷。子基形)时，
H
莨菪烷
莨菪碱（阿托品）
O N CH3
O CH2OH OCC
H
东莨菪碱
四．异喹啉类生物碱
N
异喹啉
H3CO N
H3CO
H3CO
OCH3
罂粟碱
O
O
N+ OH-
OCH3
OCH3
小檗碱
吗啡
五．吲哚类生物碱
N H
吲哚
O glc
N H
靛青苷
毒扁豆碱
CH3 H CONHCH CH2OH
N CH3
N H
麦角新碱
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
碱。
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，反之碱性减弱。
（二）生物碱的碱性强弱与分子结构的关系
1．氮原子的杂化方式 2．诱导效应 碱性为sp3＞sp2＞sp； 3、共轭效氮应原子附季近式铵有存碱供在因电，羟子呈基基强以团碱负(如性离烷。子基形)时，
H
莨菪烷
莨菪碱（阿托品）
O N CH3
O CH2OH OCC
H
东莨菪碱
四．异喹啉类生物碱
N
异喹啉
H3CO N
H3CO
H3CO
OCH3
罂粟碱
O
O
N+ OH-
OCH3
OCH3
小檗碱
吗啡
五．吲哚类生物碱
N H
吲哚
O glc
N H
靛青苷
毒扁豆碱
CH3 H CONHCH CH2OH
N CH3
N H
麦角新碱
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
中药化学--生物碱 ppt课件
PPT课件
18
二。 化 学 性 质
一。碱性
1. 碱性强弱的表示方法——pKa（pKa越大，碱性越强） pKa＜2为极弱碱，pKa2～7为弱碱， pKa7～11为中强，
pKa11以上为强碱。 碱性由强到弱的一般顺序： 胍基＞季铵碱＞N-烷杂环＞脂肪胺＞芳香胺≈N-芳杂环＞酰
胺≈吡咯 2. 碱性强弱影响因素 （1）氮原子的杂化方式（ sp3＞sp2＞sp） （2）诱导效应
• “太阳当空照，花儿对我笑，小鸟说早早早……”
精品资料
• 你怎么称呼老师？
• 如果老师最后没有总结一节课的重点的难点，你 是否会认为老师的教学方法需要改进？
• 你所经历的课堂，是讲座式还是讨论式？ • 教师的教鞭
• “不怕太阳晒，也不怕那风雨狂，只怕先生骂我 笨，没有学问无颜见爹娘 ……”
• “太阳当空照，花儿对我笑，小鸟说早早早……”
咪 唑
毛果芸香碱
PPT课件
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萜类生物碱
1.单萜类生物碱，环烯醚萜衍生而来。龙胆碱
2.倍半萜类生物碱，石斛属植物
3.二萜类生物碱，乌头属，翠雀属，飞燕草属植 物中，代表物乌头碱。
4.三萜类生物碱。
龙胆碱
甾类生物碱
这类生物碱具有甾体母核，另含有氮原子，甾体生物碱的氮原子 可构成杂环，也可存在环外。藜芦胺，环常绿黄杨碱。
存在形式：有机酸盐、无机酸盐、游离状态、酯、苷、以及氮氧 化合物等。
PPT课件
2
精品资料
• 你怎么称呼老师？
• 如果老师最后没有总结一节课的重点的难点，你 是否会认为老师的教学方法需要改进？
• 你所经历的课堂，是讲座式还是讨论式？ • 教师的教鞭
• “不怕太阳晒，也不怕那风雨狂，只怕先生骂我 笨，没有学问无颜见爹娘 ……”
第-十-章-生-物-碱ppt课件
§9 第 九 章
生物碱
本章内容
§9－1 概述 §9－2 生物碱生物合成的 基本原理 §9－3 生物碱的分类 §9－4 生物碱的理化性质 §9－5 生物碱的提取与分离 §9－6 生物碱的特殊鉴别反应及各论
§9－1 概述
一、生物碱的含义 二、生物碱的分布 三、生物碱的存在形式
一、生物碱的含义
（一）含义——天然的含氮有机化合物 （不包括Vb、pro、aa、小分子有机胺、核酸、核苷酸类） （二）有显著的生理活性：
MeOH、Me2CO；不溶难溶于低极性 有机溶剂，如：CHCL3、苯等。 （1）某些生物碱盐可溶于CHCL3 如： 奎宁碱/（中性盐、一元基盐）、
高石蒜碱/HCL等
（2）某些生物碱盐难溶于水 如：小檗
碱/HCL、 麻黄碱/ 草酸、
高石蒜碱/HCL等。
（3）具有酸碱两性的生物碱既溶于酸， 又可溶于碱水溶液。
分子中含 －COOH 可溶于5％NaHCO3 如水苏碱； Ph－OH 可溶于NaOH 如 吗啡
（4）具有内酯、内酰胺结构的生物碱— — 加碱开环；加酸环合
如喜树碱 如苦参碱
加热
O
O 5％NaOH
OH COO
H
H2O
加热
N
O 5％NaOH
NH COO
H
H2O
（5）极弱碱（嘌呤类、酰胺类、吲哚类） 不易与酸成盐，其酸水液不需碱化，即 可被氯仿提出。
三、溶解度
（一）亲脂性生物碱（大多数为叔胺、仲胺类生物碱） 1 、 游 离 生 物 碱 — — 多 数 溶 于 MeOH 、 EtOH 、 Me2CO 、 Et2O 、 C溶6解H6度、最CH好C）L3。等亲脂性溶剂,难溶于H2O、碱水（尤其在氯仿中的
生物碱
本章内容
§9－1 概述 §9－2 生物碱生物合成的 基本原理 §9－3 生物碱的分类 §9－4 生物碱的理化性质 §9－5 生物碱的提取与分离 §9－6 生物碱的特殊鉴别反应及各论
§9－1 概述
一、生物碱的含义 二、生物碱的分布 三、生物碱的存在形式
一、生物碱的含义
（一）含义——天然的含氮有机化合物 （不包括Vb、pro、aa、小分子有机胺、核酸、核苷酸类） （二）有显著的生理活性：
MeOH、Me2CO；不溶难溶于低极性 有机溶剂，如：CHCL3、苯等。 （1）某些生物碱盐可溶于CHCL3 如： 奎宁碱/（中性盐、一元基盐）、
高石蒜碱/HCL等
（2）某些生物碱盐难溶于水 如：小檗
碱/HCL、 麻黄碱/ 草酸、
高石蒜碱/HCL等。
（3）具有酸碱两性的生物碱既溶于酸， 又可溶于碱水溶液。
分子中含 －COOH 可溶于5％NaHCO3 如水苏碱； Ph－OH 可溶于NaOH 如 吗啡
（4）具有内酯、内酰胺结构的生物碱— — 加碱开环；加酸环合
如喜树碱 如苦参碱
加热
O
O 5％NaOH
OH COO
H
H2O
加热
N
O 5％NaOH
NH COO
H
H2O
（5）极弱碱（嘌呤类、酰胺类、吲哚类） 不易与酸成盐，其酸水液不需碱化，即 可被氯仿提出。
三、溶解度
（一）亲脂性生物碱（大多数为叔胺、仲胺类生物碱） 1 、 游 离 生 物 碱 — — 多 数 溶 于 MeOH 、 EtOH 、 Me2CO 、 Et2O 、 C溶6解H6度、最CH好C）L3。等亲脂性溶剂,难溶于H2O、碱水（尤其在氯仿中的
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。
荟萃10生物碱类药物分析课件
生浑浊。
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time
二、利用药物和杂质在化学性质上的差异
1、盐酸吗啡中阿扑吗啡的检查
本品 加水溶解
棒摩擦器壁使沉淀完全，滤过；沉淀用水洗净，
在105℃干燥1小时 ，依法测定，熔点为 154℃158 ℃。
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4. 氨基醇结构：双缩脲反应
H OH
CH3 CH 3
H NH
.HCL
H OH
NH
H3C H
CH 3
.HCL
盐酸麻黄碱
盐酸伪麻黄碱
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OH NHCH 3
CH3 HH
（1）双缩脲反应 芳环侧链氨基醇结构的特征反应 盐酸麻黄碱、盐酸伪麻黄碱
蓝紫色
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二、利用药物和杂质在化学性质上的差异
1、盐酸吗啡中阿扑吗啡的检查
本品 加水溶解
棒摩擦器壁使沉淀完全，滤过；沉淀用水洗净，
在105℃干燥1小时 ，依法测定，熔点为 154℃158 ℃。
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4. 氨基醇结构：双缩脲反应
H OH
CH3 CH 3
H NH
.HCL
H OH
NH
H3C H
CH 3
.HCL
盐酸麻黄碱
盐酸伪麻黄碱
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OH NHCH 3
CH3 HH
（1）双缩脲反应 芳环侧链氨基醇结构的特征反应 盐酸麻黄碱、盐酸伪麻黄碱
蓝紫色
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2、理化性质 性状：麻黄碱和伪麻黄碱为无色结晶，
皆有挥发性。 碱性：麻黄碱(Pka9.58)<伪麻黄碱(Pka9.74)
H5C6
CH3 OH
+H
H
N
2 H 1 H CH3
H5C6
CH3 H1
+H
H
N
2
HO
H
CH3
溶解性： 麻黄碱和伪麻黄碱能溶解于水， 也能溶于氯仿、乙醚、苯及醇类溶剂中。 水：麻黄碱>伪麻黄碱
草酸麻黄碱<草酸伪麻黄碱
3、麻黄生物碱的鉴别反应 不能与大多数生物碱沉淀试剂发生反应。 （1）二硫化碳－硫酸铜反应
CHOH CHCH3
NH
+ CS2
CH3
CHOH
CHCH3 NCS
SH CH3
CuSO4 NaOH
CHOH
CHCH3 NCS
S Cu CH3
S CH S CN
CHOH
棕色沉淀
（2）铜络盐反应 麻黄生物碱水溶液 硫酸铜/氢氧化钠
进行解析。
第七节
中药实例
一、麻黄
麻黄科植物草麻黄、 木贼麻黄和中麻黄的 干燥茎和枝。 主产于山西、河北、 内蒙、陕西、甘肃、 新疆等地。
功效：发汗、平喘、 利水。 主治风寒感冒、发 热无汗、咳喘、水 肿等症。 已开发的麻黄系列 药品200多种。
含麻黄的制剂
儿童清肺丸、浅薄鼻炎片、小儿肺热咳喘 口服液、小儿咳喘颗粒、小儿清肺化痰口 服液、小儿清热止咳口服液、小青龙合剂、 止嗽定喘口服液、风湿骨痛胶囊、百咳静 糖浆、急支糖浆、祛风舒筋丸、通宣理肺 丸、腰痛宁胶囊等。
氮原子二价结合在环上 需二次Hofmann降解反应，生成三甲胺和 二烯衍生物。
Hofmann
Hofmann
N
N
H
Me Me
+ 三甲胺 + 水
氮原子三价均结合在环上 需经三次Hofmann降解反应，生成三甲胺和 三烯衍生物。
Hofmann N
Hofmann
Hofmann
N
N
Me
Me Me
Hofmann反应条件： ① N原子的β位具有氢； ② β-H易被消除。
水溶液（蓝紫色） 乙醚分层
水层（蓝色）
乙醚层（紫红色）
4、麻黄碱和伪麻黄碱的提取分离
溶剂法(溶于水和有机溶剂） 利用草酸盐在水中溶解度差异进行分离。
水蒸气蒸馏法（挥发性） 离子交换树脂法（碱性差异）
麻黄碱草酸盐
伪麻黄碱草酸盐
《药典》麻黄鉴别方法：取本品粉末0.2 g，加水 5ml与稀盐酸1〜2滴，煮2〜3分钟，滤过。滤液置 分液漏斗中，加氨试液数滴使呈碱性，再加三氯甲 烷5ml，振摇提取。分取三氯甲烷液，置二支试管 中，一管加氨制氯化铜试液与二硫化碳各5滴，振 摇，静置，三氯甲烷层显深黄色；另一管为空白， 以三氯甲烷5滴代替二硫化碳5滴，振摇后三氯甲烷 层无色或显微黄色。
（ β-碳上烷基取代多－－不易消除； β-碳上有芳环或其他吸电子基团－－易消除；
β-H与季氮反式比顺式易消除。）
Hofmann N
Hofmann
Hofmann
N
N
Me
Me Me
2．Emde降解反应(Emde degradation) 生物碱分子中β位无氢存在时，使C-N键还 原断裂。
+ OH-
N Me Me
其盐酸盐难溶于水 碱性：叔胺碱为中强碱，季铵碱为强碱。
1、化学成分 含多种生物碱，以麻黄碱和伪麻黄碱为 主，还有少量（去）甲基麻黄碱，（去） 甲基伪麻黄碱。
12
CH CH CH3 OH NHCH3
l-麻黄碱（1R,2S） d-伪麻黄碱（1S,2S）
药监局对麻黄的管理要求
1999年6月26日发布了《麻黄素管理办法（试行）》（作废）
2008.10.27关于进一步加强含麻黄碱类复方制剂管理 的通知强调具有蛋白同化制剂、肽类激素定点批发资质的药品经营企业，
才能从事含麻黄碱类复方制剂的批发业务。其他药品批发企业，不得再购进含 麻黄碱类复方制剂，已购进的，在有效期内售完为止。药品零售企业零售含麻
黄碱类复方制剂，除执行药品分类管理有关规定外，一次不得超过5个 最小包装。
2012.9.4 国家食品药品监督管理局 公安部 卫生部 关于加强 含麻黄碱延胡索的块 茎，又称元胡。 主产浙江东阳、磐安。 功效：活血散瘀、利气 止痛作用。 临床用于胸胁、腕腹疼 痛、闭经痛经、跌打肿 痛等。
含延胡索制剂
十香止痛丸、元胡止痛口服液（丸、胶 囊）、气滞胃痛片、丹桂香颗粒、平肝舒 络丸、四方胃片、加味左金丸、加味香连 丸、仲景胃灵丸、伤痛宁片、安胃片、妇 炎康片、妇科十味片、肠胃宁片、胃康宁 片等。
将单位剂量麻黄碱类药物含量大于30mg（不含30mg）的含麻黄碱 类复方制剂，列入必须凭处方销售的处方药管理。药品零售企业销售
含麻黄碱类复方制剂，应当查验购买者的身份证，并对其姓名和身份证号
码予以登记。除处方药按处方剂量销售外，一次销售不得超过2个 最小包装。
2013年10月17日发布 《国家药物滥用监测年度报告（2012年）》 海洛因和冰毒是主要滥用药物
× Hofmann
Emde Na-Hg/EtOH
或 H2O
+ MeOH
N Me
Hofmann
N Me Me
+ NMe3 + H2O
3．von Braun 反应 叔胺与溴化氰作用，生成溴代烷和二取 代氨基氰化物，氰化物水解成羧酸，脱 羧成仲胺。
二、波谱法 UV：反映分子中所含共轭系统情况； IR：利用特征吸收峰，鉴定结构中主要官能团； NMR：各种技术图谱测定C、H结构信息； MS：依据文献，结合主要生物碱类型的质谱特征
中药化学第十章生物
碱结构研究实例详解 演示文稿
（优选）中药化学第
十章生物碱结构研究 实例
直链含氮化合物： 一次降解，生成三甲胺和一烯化合物
R
CH2
CH2
N CH3 CH3I CH3
+
_ Ag2O
R CH2 CH2 N(CH3)3 I
Ag(OH)2
+
_
R CH2 CH2 N(CH3)3 OH △
R CH CH2 + N(CH3)3 + H 2 O
1、化学成分 主含小檗碱型（季铵碱）和原小檗碱型 （叔胺碱）异喹啉类生物碱。
R1O R2O
N R5
叔胺碱
OR3 OR4
R1O R2O
N+ R5
季铵碱
OR3 OR4
含量十万分之三 普罗托品生物碱
华
千
1.5% l－四氢巴马丁
金 藤
（左旋延胡索乙素 颅通定）
黄 藤
3%巴马丁
2、延胡索乙素的理化性质 性状：延胡索乙素为淡黄色结晶。 溶解性：难溶于水，易溶于氯仿、乙醚等