中药化学技术生物碱
中药化学成分·生物碱
中药化学成分·生物碱生物碱主要分布于植物界，在动物界中少有发现。
生物碱绝大多数存在于双子叶植物中，已知有50多个科的120多个属中存在生物碱。
生物碱在植物体内多数集中分布于某一器官或某一部位，如金鸡纳生物碱主要分布在金鸡纳树皮中。
目前较新的分类方法是按生源途径结合化学结构类型分类。
主要要求掌握以下五种基本母核类型生物碱的结构特征。
（1）吡啶类生物碱：此类生物碱多来源于赖氨酸，是由吡啶或哌啶衍生的生物碱。
（2）莨菪烷类生物碱：此类生物碱多来源于鸟氨酸，由莨菪烷环系的C3-醇羟基与有机酸缩合成酯。
（3）异喹啉类生物碱：这类生物碱来源于苯丙氨酸和酪氨酸系，具有异喹啉或四氢异喹啉的基本母核，在植物中分布广泛。
主要类型有简单异喹啉类、苄基异喹啉类、原小檗碱类、吗啡烷类。
（4）吲哚类生物碱：这类生物碱来源与色氨酸，其数目较多，结构复杂，多具有显著的生物活性。
根据其结构特点，主要分为以下四类：简单吲哚类、色胺吲哚类、单帖吲哚类、双吲哚类。
（5）有机胺类生物碱生物碱的理化性质（1）形状：多数生物碱为结晶形固体，少数为非结晶形粉末。
（2）旋光性：含有手性碳原子或本身为手性分子的生物碱都有旋光性，且多呈左旋光性。
（3）溶解性：生物碱的溶解性与生物碱分子结构中氮原子的存在状态、分子大小、分子中极性基团的种类和数目以及溶剂的种类有关（4）碱性是生物碱的重要性质之一。
（5）大多数生物碱在酸水或稀醇中与某些试剂反应生成难溶于水的络合物或复盐，这一反应称为生物碱沉淀反应，这些试剂称为生物碱沉淀试剂。
（6）某些生物碱能与一些试剂反应生成不同颜色的产物，这些试剂称为生物碱显色剂。
生物碱的显色试剂较多。
含生物碱类化合物的常用中药（1）麻黄：麻黄中含有多种生物碱，以麻黄碱和伪麻黄碱为主，前者占总生物碱的40%-90%。
（2）黄连：黄连的有效成分主要是生物碱，已经分离出来的生物碱有小檗碱、巴马汀、黄连碱、甲基黄连碱、药根碱和木兰碱等。
中药化学技术生物碱
3、应用：（1）检识生物碱的存在（预试） （2）鉴定、检识(反应、薄层显色) （3）追踪提取分离生物碱 （4）分离纯化季铵碱 （5）定量（组成固定） 4、注意事项： 假阳性 干扰成分：蛋白质、多肽、鞣质 解决方法：酸水提取液碱化后用氯仿萃取，再用酸水反萃氯仿，得到的酸水再进行沉淀反应。
净化方法： 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。 有机溶剂萃取法：先碱化，后萃取。 加碱沉淀法：一般加石灰乳沉淀。此法用于生产。
醇提法
01
游离生物碱及生物碱盐的提取均可。 方法：渗漉、浸渍、回流、连续回流。 缺点：常含有亲脂性杂质，可利用生物碱溶于 酸水，杂质不溶而加以纯化。
常见吸电子基：苯基、羰基、羟基、双键、
醚键、酯键。
常见供电子基：烷基
3
2
1
4
电效应
当有供电子基或吸电子基与氮原子处在同一共轭体系中，引起氮原子的电子云密度增加或降低，使碱性增强或降低的效应。
01
此效应不受碳链长短的限制。
02
共轭效应
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。
简单吡啶类
基本结构为吡啶和六氢吡啶（哌啶）。此类生物碱衍生物数量较多。
03
02
01
槟榔碱 烟碱
喹诺里西啶类 结构特征为两个哌啶共用一个氮原子的稠环化合物。如苦参中的苦参碱(matrine)和氧化苦参碱(oxymatrine)。
吲哚类 结构特征为苯并吡咯。如具有兴奋子宫作用的麦角新碱(ergometrine)
中药化学第10章生物碱6学时中资201012修订1
第二节 生物碱的结构与分类
广 西 中 医 学 院
药 学 院
潘 为 高
第二节 生物碱的结构与分类
分类方法
1、按植物来源分类: 例如：黄连生物碱、苦参生物碱
2、按生物碱化学结构分类：
例如：喹啉类生物碱、 吲哚类生物碱等
广
西
中
3、生源途径（来源于何种前体物质）结合化学结构分类
医 学
院
药 学 院
潘 为 高
第二节 生物碱的结构与分类
一 、鸟氨酸系生物碱NH2CH2CH2CH2CH(NH2)COOH
（二） 莨菪烷（托品）类生物碱 多由莨菪烷环系C3-醇羟基和有机酸缩合成酯。存在于茄科 的颠茄属、曼陀罗属、莨菪属和天仙子属。
N CH3
7
1
2
6 54 3
OCO
莨菪碱
CH2OH CH
广 西 中 医 学 院
药 学 院
广 西 中 医 学 院 药 学 院 潘 为 高
第二节 生物碱的结构与分类
二 、赖氨酸系生物碱NH2CH2CH2CH2CH2CH(NH2)COOH
（一） 吡啶和蒎啶类（生源前体是蒎啶亚胺盐类）：
O
N
N
O
H
吡啶 蒎啶
O N
胡椒碱
胡椒科-胡椒
COOCH3
COOH
N
N
CH3
CH3
槟榔碱
槟榔次碱
广 西 中 医 学 院
二 、赖氨酸系生物碱NH2CH2CH2CH2CH2CH(NH2)COOH
（三） 吲哚里西啶类：分为简单吲哚里西啶和一叶萩碱 两类。
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、
生物碱(中药化学技术课件)
❖ 黄连为毛茛科科植物黄连、三角叶黄连、云连、 的干燥根茎。以上三种分别习称“味连”、“雅 连”、“云连”。
❖ 性寒，味苦。具清热燥湿，泻火解毒之功。
化学成分
R1O
❖ 黄连的有效成分主要为生物碱 ，含量为1%～8%。 小檗碱的含量 最高。
❖ 已分离出来的生物碱：小檗碱 、巴马丁、黄连碱、甲基黄连碱、 药根碱和表小檗碱、木兰碱等。
（1：8）和热乙醇（1：12） ，难溶于丙酮、三氯甲烷 和苯等。 ❖ 小檗碱的盐酸盐在冷水中溶解度小（1：500），可溶 于沸水，几乎不溶于乙醇。 ❖ 小檗碱的硫酸盐在水中溶解度较大（1：30）， 。
（一）盐酸小檗碱的提取分离
酸提取碱沉淀法
注意事项 1.采用何酸提取？浓度？ 2.为什么用石灰乳调碱性？ 3.盐析的目的？盐的用量？
H H
小檗碱的作用
❖ 小檗碱有较强的抗菌、抗病毒作用； ❖ 小檗碱、黄连碱等原小檗碱型生物碱具有明显的
抗炎、抗溃疡、免疫调节及抗肿瘤等作用。 ❖ 小檗碱在自然界分布广泛，如毛茛科的黄连属、
防已科的古山龙属、芸香科的黄柏属、小檗科的小 檗属等。
性质
❖ 从水或稀乙醇中结晶所得的小檗碱为黄色针状结晶。 ❖ 游离型小檗碱能缓溶于冷水（1：20），易溶于热水
7、 生物碱的溶解性
生物 碱盐
一般易溶于水，可溶于醇
溶解性 特殊的 化合物
①吗啡为酸性叔胺碱：难溶于氯仿、乙醚，可溶于水 ②盐酸小檗碱、麻黄碱草酸盐：难溶于水
生物碱理化性质
生物碱理化性质
生物碱的鉴定
任务 黄连中小檗碱的提取分离和检识
盐析法
黄连提取液（处理后） 浓HCl调PH2-3，加NaCl达饱和
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
中药化学生物碱
（二）旋光性
理化性质
1.生物碱结构中有手性碳原子或为手性分子， 具有旋光性。通常左旋体的生理活性强于右旋体
2.旋光性受溶剂、pH、浓度等影响
麻黄碱在氯仿中呈左旋光性，水中呈右旋光性； 烟碱在中性条件下左旋光性，酸性条件呈右旋光性；
北美黄连碱在95%以上乙醇中呈左旋光性，在稀乙醇 中呈右旋光性。
莨菪烷类生物碱 喹啉类生物碱
喹唑啉类生物碱 异喹啉类生物碱 萜类生物碱 有机胺类生物碱
（一）性状
理化性质
1.组成元素：多数生物碱由C、H、O、N四元素组成
极少含Cl、S等
2.形态：多为结晶形固体，少数为无定形粉末，个
别常温下液态（烟碱 槟榔碱），小分子 固体挥发性（麻黄碱），升华性（咖啡因）
3.颜色：多数生物碱无色。如果生物碱的分子结构
低等植物 蕨类及菌类极个别植物中存在，如麦角 菌含有麦角生物碱类
2.在植物体内分布：
在植物体内被认为是次生代谢产物，各个器官 和组织都可能存在，往往集中在某一器官
概述 （三）生物碱在植物体中存在的形式
1.盐类
绝大多数生物碱与有机酸成盐 少数与无机盐结合成盐
2.游离碱
少数碱性极弱的生物碱
3.以苷、酯、N-氧化物等形式存在
生物碱
（一）生物碱定义
Hale Waihona Puke 概述目前还无准确的定义，一般指来源于植
物界的一类含氮有机化合物。
广义指 生物界除去生物体必须的含氮化 合物，如氨基酸、多肽、蛋白质和B族维 生素等外，其他所有的含氮有机化合物。
（二）生物碱的分布
概述
1.在植物界分布：
高等植物 双子叶植物：毛茛科 防己科 罂粟科 茄科
中药化学生物碱汇总
H3C O
O
秋水仙碱
甾体类生物碱
O
H
H
H
H2N H
孕甾烷类 (丰土明碱)
H3C
H3C H3C
H H
H HN
H
H
C H3
O O O O
OO C H3
胆甾烷类 (茄碱)
C H3
H
NHC H3
OH
C H3
HO
H3C HN H3C
H C H3
环孕甾烷类 (环常绿黄杨碱D)
H H
CH3 CH3
H
H N
HO H
R2
CN Br-
R1
N CN + R3Br
R2
-H2O
R1
-CO2 R1
N COOH
NH
R2
R2
第3节 生物碱的分类
按植物来源分类 按生源途径分类 按母核类型分类
来源于鸟氨酸：吡咯 吡咯里西丁 托品类 NH2CH2CH2CH2CH（NH2）COOH
来源于赖氨酸：哌啶类 吲哚里西丁 喹诺里西丁 NH2CH2CH2CH2CH2CH（NH2）COOH 来源于邻氨基苯甲酸：喹啉类 吖啶酮类
生物碱按生源关系分类
按母核类型分类：
❖ 吡咯烷类 ❖ 莨菪烷类 ❖ 哌啶类 ❖ 喹啉类 ❖ 喹唑啉类 ❖ 咪唑类 ❖ 吖啶酮类
❖ 异喹啉类 ❖ 吲哚类 ❖ 嘌呤及黄嘌呤类 ❖ 大环类 ❖ 萜类 ❖ 甾体类 ❖ 有机胺类
吡咯烷类生物碱
CH2COCH2
N
N
CH3
CH3
简单吡咯烷类 (红古豆碱)
莨菪烷类生物碱
色胺吲哚类 (相思豆碱)
N
O N H
H H3CO O C
中药化学生物碱沉淀反应
中药化学生物碱沉淀反应
中药化学中，碱性物质常常与酸性物质发生反应，形成沉淀。
这种反应被称为碱沉淀反应。
碱沉淀反应被广泛用于中药化学中鉴定中药性质、成分分析和质量控制等方面。
在中药化学中，最常用的碱沉淀反应是鞣酸铁盐试剂与中药中的鞣质反应。
鞣酸铁盐试剂指的是添加鞣酸铁的溶液，一般为0.05%的鞣酸铁溶液。
鞣质是一类存在于许多中药中的多聚酚
类化合物，具有收敛、抗炎等功效。
当鞣酸铁试剂与中药中的鞣质反应时，会产生一种呈现蓝色、绿色或黑色沉淀的化合物，具有特殊的化学反应特征，能够用来鉴别和定性中药中的鞣质。
另外，碳酸盐沉淀反应也是中药化学中常用的碱沉淀反应之一。
中药中常含有一些碳酸盐类化合物，当碱性物质与这些碳酸盐反应时，会生成一种白色沉淀。
这种碱沉淀反应可以用来检测和定性中药中的碳酸盐。
总的来说，中药化学生物碱沉淀反应是通过将中药中的碱性物质与酸性物质进行反应，通过观察反应过程中是否形成沉淀，进而鉴定和定性中药中的化学成分。
这种反应在中药质量控制和药效研究中具有重要的应用价值。
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。
⽣物碱的碱性虽有强有弱，但⼀般都能与⽆机酸（盐酸、硫酸）或有机酸（酒⽯酸）结合成盐。
4.⽣物碱⼤多数不溶或难溶于⽔⽽溶于⼄醇、氯仿、⼄醚、苯等有机溶剂。
⽣物碱盐类除了在⼄醇中也能溶解外，其他溶解性能恰与⽣物碱相反。
由于这⼀性质，可以使⽣物碱溶解在酸性溶液中（⽣物碱遇酸即结合成盐⽽溶于⽔中），如果在这酸性溶液中加碱⾄碱性，⽣物碱盐类就会成为游离⽣物碱⽽⾃⽔溶液中析出。
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。
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 ……”
主管中药师-基础知识-中药化学-生物碱(13页)
中药化学——第九单元生物碱一、概述生物碱指来源于生物界的一类含氮有机化合物。
大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；多具有显著的生理活性。
（一）生物碱的分布生物碱的分布（1）——植物界分布植物类型科属双子叶植物（多见，已知有50多个科的120多个属）如毛茛科（黄连属黄连，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）、小檗科（三棵针）、豆科（苦参、苦豆子）等单子叶植物如石蒜科、百合科、兰科等【独家记忆】小毛防己别逗罂粟生物碱的分布（2）——植物体内分布（1）多集中分布于某一器官或某一部位（金鸡纳生物碱——树皮；麻黄——髓部）；（2）在植物中含量差别也很大，如黄连根茎中含生物碱7%以上，而抗癌成分美登素在卵叶美登木中，得率仅为千万分之二。
（3）同科同属的植物往往有同一母核或含结构相同的化合物。
（二）存在形式①游离形式：少数极弱碱，如酰胺类生物碱；②有机酸盐形式：绝大多数生物碱，如柠檬酸盐、草酸盐、酒石酸盐、琥珀酸盐等；③无机酸盐形式：少数生物碱，如盐酸小檗碱、硫酸吗啡等；④极少数以N-氧化物、生物碱苷等形式存在。
二、结构与分类按生源途径并结合化学结构类型，生物碱主要可分为以下类型。
【独家记忆】邻居体贴提醒，注意老赖本色结构分类及成分举例鸟氨酸系生物碱吡咯烷类水苏碱莨菪烷类莨菪碱、东莨菪碱吡咯里西啶类大叶千里光碱赖氨酸系生物碱蒎啶类胡椒碱、槟榔碱、槟榔次碱喹诺里西啶类苦参碱吲哚里西啶类一叶萩碱苯丙氨酸和酪氨酸系生物碱苯丙胺类生物碱麻黄碱异喹啉类生物碱小檗碱类小檗碱原小檗碱类延胡索乙素苄基异喹啉类罂粟碱、厚朴碱双苄基异喹啉类蝙蝠葛碱吗啡烷类吗啡、可待因、青风藤碱色氨酸系生物碱简单吲哚类-色胺吲哚类吴茱萸碱半萜吲哚类麦角新碱单萜吲哚类-邻氨基苯甲酸系生物碱喹啉和吖啶酮类生物碱-组氨酸系生物碱咪唑类生物碱-萜类生物碱乌头碱、紫杉醇（二萜类生物碱）甾体类生物碱环常绿黄杨碱D、藜芦胺碱三、理化性质（一）性状生物碱多数为结晶形固体，少数为非晶形粉末。
中药化学生物碱的沉淀反应原理
中药化学生物碱的沉淀反应原理中药化学生物碱是中药中具有生物碱结构的化学物质，常用于中药的研究与开发。
本文将针对中药化学生物碱的沉淀反应原理进行详细介绍，并探讨其应用于中药研究的意义。
一、生物碱的定义和性质生物碱是一类含氮的碱性有机物，存在于许多植物和动物组织中，具有广泛的生物活性和药理作用。
与一般的有机化合物相比，生物碱通常具有较高的溶解度和活性。
二、生物碱的沉淀反应原理生物碱的沉淀反应是通过与某些化学试剂发生反应，产生可溶性或不溶性的盐结晶，从而将生物碱从混合溶液中分离出来。
常用的沉淀反应试剂有：1.沉淀试剂：如铅醋等，能与生物碱中的羟基或羧基反应，形成难溶的沉淀物。
2.酸类试剂：如硫酸或盐酸等，在较低的pH条件下能使生物碱分子中的碱性氮原子质子化，从而使其变为无电荷的离子形式，随后与水中的阳离子结合形成盐类。
3.金属盐试剂：如铁氰化钾等，与生物碱中的亲电位较高的位点发生配位反应，生成络合物。
4.氧化试剂：如氯酸或高锰酸盐等，能将生物碱中的一些基团氧化为可溶的氧化产物，从而使生物碱沉淀。
以上试剂对生物碱的沉淀反应主要是基于碱性氮原子与试剂之间的反应，通过改变生物碱的物理和化学性质，使其沉淀出来。
三、中药化学生物碱的沉淀反应与应用中药中常含有多种生物碱，在中药研究和开发中，可以通过沉淀反应的方法来分离和纯化生物碱，从而进一步研究其结构和活性。
中药化学生物碱沉淀反应的应用包括：1.分离提纯：通过沉淀反应可以将中药中的生物碱与其他物质分离开来，得到纯净的生物碱样品，便于进一步的实验研究。
2.结构鉴定：生物碱沉淀反应的产物可以通过物理和化学方法进行鉴定，揭示生物碱的结构和功能。
3.药理活性研究：通过生物碱的沉淀反应，可以得到含有特定生物碱的样品，进一步研究其药理活性和药效。
4.质量控制：中药生产中，通过沉淀反应可以检测和监测中药中生物碱的含量，确保产品的质量和安全性。
在中药研究和开发中，生物碱的沉淀反应是一个非常重要的技术手段，能够有效地分离和纯化目标生物碱，为后续的实验研究和药物开发提供可靠的基础。
执业中药师考试--中药化学总结 第二章：生物碱
第二章 生物碱第一节 基本内容一、生物碱的定义生物碱（Alkaloids ）指来源于生物界的一类含氮有机化合物。
大多有较复杂的环状结构,氮原子结合在环内（特例：有机胺类生物碱N 原子不在环内）；多呈碱性，可与酸成盐；多具有显著的生理活性。
一般来说，除氨基酸、氨基糖、肽类、蛋白质、核酸、核苷酸以及含氮维生素等动、植物体必需的含氮有机化合物外，其他含氮有机化合物均可视为生物碱。
二、生物碱的分布植 物 类 型 科 属双子叶植物（多见，已知有50多个科的120多个属）如毛茛科（黄连属黄连，乌头属乌头、附子）、防己科（汉防己、北豆根）、罂粟科（罂粟、延胡索）、茄科（曼陀罗属洋金花、颠茄属颠茄、莨菪属莨菪）、马钱科（马钱子）、小檗科（三棵针）、豆科（苦参属苦参、槐属苦豆子）、芸香科吴茱萸属（吴茱萸）等单子叶植物 如石蒜科、百合科（贝母属的川贝母、浙贝母）、兰科等裸子植物 如麻黄科、红豆杉科、三尖杉科和松柏科等低等植物 如烟碱存在于蕨类植物中,麦角生物碱存在于菌类植物中地衣、苔藓类植物中仅发现少数简单的吲哚类生物碱。
藻类、水生类植物中未发现生物碱。
宝马别逗罂粟（毛茛科、马钱科、茄科、豆科、罂粟科）防己终于小破（防己科、吴茱萸属、小檗科）存在形式：①酰胺形式；②游离形式：少数极弱碱，如那可丁；③有机酸盐形式：绝大多数生物碱，如柠檬酸盐、草酸盐、酒石酸盐、琥珀酸盐等；④无机酸盐形式：少数盐酸生物碱，如盐酸小檗碱、硫酸吗啡等；⑤极少数以N-氧化物、生物碱苷等形式存在。
三、生物碱的分类及结构特征（一）吡啶类生物碱此类生物碱多来源于赖氨酸，是由吡啶或哌啶衍生的生物碱，其结构简单，数量较少，主要有两种类型。
1.简单吡啶类此类生物碱分子较小，结构简单，很多呈液态。
如槟榔中的槟榔碱、槟榔次碱，烟草中的烟碱，胡椒中的胡椒碱等。
2.双稠哌啶类由两个哌啶环共用一个氮原子稠合而成的杂环，具喹喏里西啶的基本母核。
主要分布于豆科、石松科和千屈菜科。
中药化学_10第十章++生物碱
COOH N CH3
N H
N CH3
喹诺里西啶类：苦参碱、氧化苦参碱（苦参） 喹诺里西啶类：苦参碱、氧化苦参碱（苦参）
槟榔碱
N
吲哚里西啶类：一叶楸碱（一叶楸） 吲哚里西啶类：一叶楸碱（一叶楸）
O H
槟榔次碱
O
N
N
一叶楸碱
3．苯丙氨酸和酪氨酸系生物碱 ．
（1）苯丙胺类：麻黄碱（麻黄） ）苯丙胺类：麻黄碱（麻黄）
CHOH
CH
CH3
NHCH3
麻黄碱（伪麻黄碱） 麻黄碱（伪麻黄碱）
（2）异喹啉类 ） 小檗碱类：小檗碱（黄连、黄柏） 小檗碱类：小檗碱（黄连、黄柏） 原小檗碱类：元胡索乙素（元胡） 原小檗碱类：元胡索乙素（元胡）
+ N
N
苄基异喹啉类：罂粟碱（罂粟） 苄基异喹啉类：罂粟碱（罂粟） 厚朴碱（厚朴） 厚朴碱（厚朴）
CH3
CH3 C6H5 OH
C6H5
H1
H2
+
N H1 H
H CH3
H2 HO
+
N
H
H CH3
麻黄碱共轭酸（稳定性差） 伪麻黄碱共轭酸（稳定） 麻黄碱共轭酸（稳定性差） 伪麻黄碱共轭酸（稳定） pKa9.58（碱性弱） pKa9.74（碱性强） （碱性弱） （碱性强）
常见生物碱碱性规律： 常见生物碱碱性规律：
NH
四氢异喹啉（ 四氢异喹啉（SP3 pKa9.5） ）
N
异喹啉（ 异喹啉（SP2 pKa5.4） ） 氰类（ 氰类（SP 中性 ） 电效应
RC
N
2、诱导效应： 、诱导效应： 供电诱导效应（烷基）： ）：可使氮原子周围电子云密 供电诱导效应（烷基）：可使氮原子周围电子云密 度增加，碱性增强。 度增加，碱性增强。 吸电诱导效应（含氧基团，双键，苯环）： ）：电子云 吸电诱导效应（含氧基团，双键，苯环）：电子云 密度降低，碱性减弱。 密度降低，碱性减弱。
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N C H3
莨菪烷
N CH3
O CH2OH OC C
H
莨菪碱（阿托品）
O C H 2O H
O N C H 3
OC C H
东莨菪碱
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16
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)。
H 3C
H
N
N
吗啡烷
吗啡H O
O
OH
（三）其他结构类型生物碱
特殊官能团生物碱（含酚羟基、羧基）——既 溶于酸水也溶于碱水，PH8~9时溶解度最差， 易沉淀。
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19
2、生物碱盐
一般易溶于水，可溶于醇，难溶于亲脂 性有机溶剂。 水溶性大小规律：
无机酸盐>有机酸盐 含氧酸盐>卤代酸盐 小分子有机酸盐>大分子有机酸盐
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20
二、化学性质
(一) 碱性 生物碱分子中氮原子具有孤电子对，
O
阔叶千里光N 碱
2．吡咯里西啶类 结构特征为两分子吡咯共用一个氮 原子的稠环化合物，多与有机酸以双内酯形式缩合。
如具有阿托品样活性的阔叶千里光碱。
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9
3．吲哚类 结构特征为苯并吡咯。如具有兴奋 子宫用的麦角新碱(ergometrine)
CH3 H C O N H C H C H 2O H
解痉作用的罂粟碱(papaverine)
H 3C O H 3C O
N
罂粟碱
H 3C O
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14
OCH3
（3）原小檗碱型：结构特征为两分子异喹啉共用一个氮 原子的稠环化合物。如抗菌药物小檗(berberine)。
O
N+
O
N+ OH-
OCH3
原小檗碱
小檗碱
OCH3
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15
5．莨菪烷类 结构特征为莨菪烷衍生物莨菪醇与有机 酸缩合的酯。如茄科植物中具有解痉作用的莨菪碱 (hyoscyamine)、东莨菪碱(scopolamine)。
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，见本章实例）、 大环类（美登木碱，见第一章绪论）、异甾类（贝母碱）等。
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17
10.3 生物碱的理化性质与检识
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。
可以给出电子，也可以接受质子，因此具 有碱性。
N :+ HCL
N :H CL-
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1、碱性强弱的表示方法
取决于它吸引质子或给出电子的能力。 主要和氮原子的杂化方式、电子云密度及立 体效应有关。
用其共轭酸的pKa值表示。 pKa值越大， 碱性越强。
2、碱性强弱的一般规律
季铵碱（强碱 pKa>11）
抗癌——喜树碱、秋水仙碱、长春新碱
止咳平喘——麻黄碱
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6
10.2 结构与分类
按氮原子是否结合在环上可分为两大类： 有机胺类和氮杂环类： 一、有机胺类生物碱
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。 如：
CH CH CH3
OH NHCH3
麻黄碱
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7
二、氮杂环类生物碱 结构特征：氮原子结合在环状结构内。其中大
N CH3
N H
吲哚
N H
麦角新碱
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10
（二）六元氮杂环类生物碱
基本结构为吡啶和六氢吡啶（哌啶）。此类生物 碱衍生物数量较多。
N
N
H
吡啶
哌啶
1．简单吡啶类
如具有驱绦虫作用的槟榔碱(arecoline)烟草中杀
虫成分烟碱(nicotine)教学。ppt
11
COOCH3
N
C H3
槟榔碱
N
N
CH3
奎宁N
N CH CH2
4．异喹啉类 结构特征为苯并吡啶（氮原子在β-位）。 本类衍生物结构较多，又可分为：
（1）简单异喹啉：如存在于鹿尾中的降压成分萨苏林 (salsoline)。
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RO
N
NH
H 3C O
异喹啉
萨苏林 CH3 R=H
萨苏里丁 R=CH3
（2）苄基异喹啉：有单或双苄基异喹啉衍生物。如具有
烟碱
2．喹诺里西啶类 结构特征为两个哌啶共用一个氮原子的稠环化合物。
如苦参中的苦参碱(matrine)和氧化苦参碱(oxymatrine)。
O
O
N
N
N
喹诺里西啶
苦参碱N
氧化苦N参碱
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O
12
3．喹啉类 结构特征为苯并吡啶（氮原子在α-位）。如 抗疟药奎宁(quinine)。
N
喹啉
CH3O
OH CH
多数无色或白色，少数有颜色——小檗碱、蛇 根碱为黄色。
多数味苦。
少数小分子生物碱和液态生物碱有挥发性——麻黄 碱、烟碱。
（二）旋光性
大多数生物碱有旋光性，多呈左旋。
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（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。
亲水性生物碱（季胺碱、含氮氧化物）——可 溶于水、甲醇、乙醇，难溶于亲脂性有机溶 剂。
脂胺、脂氮杂环（中强碱 pKa8~11）
芳胺、芳氮杂环（弱碱 pKa3~7）
酰胺类（极弱碱 pKa<2）
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22
金鸡纳——树皮；麻黄——髓；
3、多种生物碱共存且结构类似。
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5
（三）存在形式
盐的形式——在植物体中，多数生物碱
往往和有机酸结合成盐。
游离形式——少数碱性极弱的生物碱以
游离态存在，如酰胺类。
苷的形式——生物碱苷。
（四）生物活性
镇痛——吗啡、延胡索乙素
解痉——阿托品
抗菌消炎——小檗碱、蝙蝠葛碱
多为五元、六元氮杂环衍生物。 （一）五元氮杂环类生物碱
基本结构为吡咯和四氢吡咯
N
N
吡咯H
四氢吡咯H
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8
1．简单吡咯类 该类生物碱结构简单，数目较少。如益
母草中具有祛痰止咳作用的水苏碱(stachydrine)
N+
COO-
H3C
CH3
N
水苏碱
吡咯里西啶
CH3 HC O
O
CH3 CH3
O
OH
H
第十章 生 物 碱
教学内容： 10.1 概述 10.2 结构与分类 10.3 理化性质与检识 10.4 提取分离 10.5 结构研究
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1
教学ppt
2
教学ppt
3
10.1 概述
（一）定义
生物碱是指除了生物界必需的含 氮有机化合物氨基酸、氨基糖、肽、 蛋白质、核酸、核苷酸、含氮维生素 以外的所有含氮有机化合物。
大多结构复杂、具有碱性且生物 活性显著。
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4
（二）分布 1、多分布于双子叶植物中，少数单子
叶植物和裸子植物也有分布。
双子叶——防己科、婴粟科、夹竹桃科、毛茛科、 豆科、马钱科、茄科、小檗科等。
单子叶——兰科、百合科、石蒜科、禾本科等。 裸子——麻黄科、红豆杉科、三尖杉科等。
2、多集中分布于植物的某一器官。