生物碱
第十章生物碱
内容
第一节 概述 第二节 生物碱的分类 第三节 生物碱的理化性质 第四节 生物碱的提取分离
第一节 概述
生物碱的含义： 生物碱指来源于生物界的一类含氮有机化合物。
生物碱的特点： 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。
秋水仙碱
【来源】 ：百合科秋水仙属 【产地】： 欧洲和地中海沿岸，我国自七
十年代起从国外引进种子和球茎，分别在 北京、庐山、昆明等地试种，已取得可喜 成果。由于生物工程科学的发展，对秋水 仙碱的需要量不断增加，各地都在扩大种 植面积。 【应用】： 十九世纪时就开始应用秋水仙碱治疗坐骨 神经痛和关节炎等，后来又发现它对乳腺 癌、宫颈癌、急性淋巴细胞的白血病都有 一定的疗效。另外，秋水仙素（从秋水仙 球茎中提取），能诱导单倍体植株的染色 体加倍（加倍浓度大约为0.1-1％）形成多 倍体，对培育花卉和农作物新品种，提高 农作物产量有着极其重要的作用。
Herb.的鳞茎
【作用】用于重症肌无力、进行
性肌营养不良、脊髓灰质炎后遗 症、儿童脑型麻痹、因神经系统
HO
O
H OH
疾患所致感觉或运动障碍、多发
N
性神经炎等。
石蒜碱
抗阿米巴原虫药。并能抗炎、解
热、镇静及催吐。其衍生物二氢
石蒜碱 (Dihydrolycorine) 有明
显的镇静作用 , 为良好的抗阿米
生物碱的分布：
主要分布于植物界，绝大多数存在于高等植 物的双子叶植物中，已知存在于100多个科的中。 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。
生物碱
3)在不同的pH值下萃取法: 碱性不同的生物碱混合物溶酸水中后,先加弱碱,则弱碱游离 可被非极性溶剂萃取出; 逐步加大碱性,则碱性从小到大的不同碱性的生物碱可先后 用非极性有机溶剂萃取出。 4)液体生物碱混合物的分馏分离法: 液体生物碱混合物可进行分馏分离。 如毒芹(Conium maculatum)中的毒芹碱(m.p. 166-7℃)，羟 基毒芹碱(m.p. 116℃)等；石榴皮(PunicagranatumL.)中的石 榴皮碱(m.p. 195℃)，异石榴皮碱(m.p. 86℃)，甲基异石榴皮
⑶ pKa与碱性的关系： pKa越大，碱性越强
用Bronsted理论解释：
BH
B + H 3O +
Ka= [B] [H 3O ] [B H ]
pK a= pH + log [B H ] [B ]
BH＋ ：生物碱盐的浓度；B：游离生物碱的浓度。pKa值 越大， BH＋越大，表示生物碱的碱性越强
4.3.5 ALK的化学性质和反应
HO
H
O CH2OH
O C CH
山莨菪碱
CH3 N
H O C H 2O H O C CH
莨 菪 碱 pK a 9.65
CH3
N O
H O CH2O H
O C CH
东 莨 菪 碱 pKa 7.5
⑹分子内氢键——碱性增强 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
5)其他提取生物碱的方法: ①大孔树脂法:生物碱水溶液上柱,用水冲洗去无机盐,糖等,再用 适当的溶剂(含水醇,醇,丙酮等)洗脱,洗脱液经分别后处理各为 生物碱总碱。 ②水蒸气蒸馏法：麻黄碱等挥发性的生物碱可用此法提取生物碱 总碱。
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
生物碱的名词解释是什么意思
生物碱的名词解释是什么意思生物碱是指一类含有碱性氮元素的有机化合物，它们存在于自然界中的许多生物体内，包括植物、动物和微生物。
生物碱具有多样的结构和功能，广泛应用于医药、农业和环境保护等领域。
1. 生物碱的特点与分类生物碱的特点是分子中含有至少一个带正电荷的氮原子，这使得它们具有碱性。
另外，生物碱通常由芳香环和一个或多个氮原子组成，这种结构赋予了它们独特的化学性质和生物活性。
生物碱按照来源可以分为植物碱、动物碱和微生物碱三类。
植物碱主要存在于植物的根、茎、叶和果实等部位，其中著名的植物碱有吗啡、可卡因等。
动物碱则存在于动物体内，如蟾蜍皮肤中的海洛因和人类脑内的多巴胺等。
微生物碱是由微生物合成的，常见的有链霉素和酰胺醇等。
2. 生物碱的生物活性与应用生物碱具有丰富的生物活性，它们能够与生物体内的分子相互作用，发挥药理学上的效应。
许多生物碱被发现具有抗肿瘤、抗感染和镇痛等药理活性，因此在药物研究和临床应用上具有重要价值。
碱性的生物碱能够与离子通道相互作用，影响神经传导和肌肉收缩等生理过程。
例如，某些植物碱可以作为止痛药或镇静剂用于治疗疼痛和焦虑症等神经系统疾病。
此外，一些生物碱还具有抗菌作用，被广泛应用于农业领域来控制农作物病虫害。
3. 生物碱在药物研究中的重要性生物碱在药物研究和开发中扮演着重要角色。
许多重要的药物原料以及世界上第一种合成药物都是从生物碱中发现的。
例如，从金鸡纳树中提取出的喷他佐辛是一种有效的抗癫痫药物。
此外，生物碱还为发现新药物提供了重要的药物模板和药效团。
生物碱在药物研究过程中通常需要通过生物大数据和计算模拟来进行筛选和优化。
这一过程利用现代计算机技术和生物信息学方法，可以提高药物研究的效率和准确性。
4. 生物碱的环境保护应用生物碱在环境保护领域也具有一定的应用。
例如，某些生物碱具有高效降解有机污染物的能力，可以被用于处理废水和土壤中的有机污染物。
此外，一些生物碱还可以作为生物杀虫剂，用于有机农业中的害虫防治。
第十章 生物碱
（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。
第六节 生物碱的分离
1． 生物碱的初步分离 分离依据：生物碱的碱性（弱碱性生物碱 的盐不稳定；中强碱在pH9~10时可以游离） 特殊官能团（酚羟基的酸性，可溶于NaOH溶 液） 分离流程： 总生物碱的酸水液（盐） 氯仿萃取
1、氯仿液 （弱碱性生物碱）
1~2%NaOH萃取 碱水液 CHCl3液
MeO
N H H H H3 COOC
N H OCO OMe OMe OMe OMe
利血平
5．邻氨基苯甲酸系生物碱 喹啉类：白鲜碱（白鲜皮） 丫啶酮类：三油柑碱（鲍氏三油柑）
O
N
N H
6．组氨酸系生物碱 咪唑类生物碱： 毛果芸香碱（毛果芸香）
N N H
H3 C O O N
N
CH3
7．萜类生物碱 单萜类生物碱：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
第十章
生物碱
第一节 生物碱概述
生物碱的含义——是指来源于生物界
（主要是植物界）的一类含氮有机化合 物。大多数有较复杂的环状结构，氮原 子结合在环内；多数具有碱性，可以和 酸成盐；大都具有特殊而显著的生理活 性。生物体内普遍存在在的含氮有机化 合物，氨基酸、蛋白质、核酸、及某些 含氮维生素除外。
第十章生物碱
第一节 概述
一、生物碱的定义
是生物体内一类含氮有机化合物。
CH CH CH3 OH NHCH3
麻黄碱
O O
小檗碱
N +OH OMe
OMe
二、 生物碱的结构与分类
CH CH CH3 OH NHCH3
麻黄碱
有机胺类
（N原子在环外）
O
O
N +OH -
OMe
小檗碱
OMe
杂环类
（N原子在环内）
第三节 提取、分离与检识
一、 提取
1
酸水提 取法
2
乙醇提 取法
3
亲脂性有 机溶剂提 取法
1 酸溶碱沉淀法
（1）原理：
利用生物碱具有碱性，可溶 于酸水，不溶于碱水的性质可采 用酸溶碱沉淀法提取。
（2）工艺
药材粗粉
加稀酸浸渍,过滤
药渣
酸水提取液 加碱碱化,静置，过滤
滤液 (水溶性杂质)
沉淀 (生物碱)
A．Rf
B．Ka C．Kb
D．pKa
E．pKb
单选题
7．碱性最强的生物碱是（ A ）
A．季铵碱 B．伯胺碱 C．仲胺碱
D．叔胺碱 E．酰胺
8．东莨菪碱的碱性比莨菪碱弱是因为（ C ）
A．氮原子的杂化方式 B．电性效应
C．空间位阻
D．分子内氢键
E．同离子效应
多选题
9、游离生物碱一般（ ABD ） A.易溶于有机溶剂 B.难溶于水 C.碱溶酸沉淀 D.酸溶碱沉淀 E.既溶于酸又溶于碱
二、溶解性（酸溶碱沉淀）
❖ 游离碱:脂溶性 ❖ 季铵碱:水溶性 ❖ 两性碱：既溶于酸，又溶于碱 ❖ 生物碱盐：水溶性
生物碱
能与生物碱形成沉淀的试剂有丹宁、苦味酸、磷 钨酸、磷钼酸，碘化汞钾（HgI2+KI）等。他们可以使 生物碱从水溶液中沉淀出来。 能与生物碱产生颜色反应的有硫酸、硝酸、甲醛 及氨水能。
生物碱常根据其基本骨架或杂环来分类， 而根据它所来源的植物命名。
烟碱 颠茄碱 麻黄碱 金鸡纳碱 喜树碱 吗啡碱 小柴碱 咖啡碱
麻黄碱的性质及应用：
麻黄碱为无色结晶，易溶于水和氯仿、乙醇、 乙醚等有机溶剂。麻黄碱的生物作用也与肾上腺 素相似，有兴奋交感神经、增高血压、扩张器官 的作用，可用于支气管哮喘症。
4、金鸡纳碱
金鸡纳碱俗称奎宁，是存在于金鸡纳树皮中的一种 主要生物碱，分子中含有喹啉环，属于喹啉族生物碱。
CH
HO
CH3O
3、麻黄碱
麻黄碱是含于草药麻黄中的一种生物碱，又叫麻黄素。 它是一个仲胺，不具含氮杂环，结构与肾上腺素相似。
CH3 H NHCH3 H OH
（—）—麻黄碱
CH3 H NHCH3 HO H
（ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ）—假麻黄碱
麻黄碱分子中含两个不相同手性碳原子，应有两对对映异 构体，其中一对叫麻黄碱，一对叫假麻黄碱，天然存在的是 （—）—麻黄碱和（+）—假麻黄碱。前者的生理作用最强。 我国出产的麻黄含（—）—麻黄碱最多，质量最好。
CH
CH2
N CH
N HO CH3O N CH N
CH2
金鸡纳碱的性质及应用：
奎宁是无色结晶，微溶于水，易溶于乙醇、乙 醚等有机溶剂。奎宁能抑制分辨疟原虫的繁殖并有 退热作用，早在300多年前人们就知道金鸡纳树皮医 治治疟疾。奎宁对恶性疟原虫无效，并有引起耳聋 的副作用。
5、喜树碱
喜树碱是由我国的喜树中提出的喹啉族生物碱，自 然界存在的是右旋体。喜树碱为黄色结晶，在紫外线 光照射下显蓝色荧光，有抗白血病及抗癌的作用。
生物碱知识点总结
生物碱知识点总结一、生物碱的分类生物碱是一类具有碱性的有机化合物，通常可以根据其化学结构和来源进行分类。
1. 植物生物碱植物生物碱是植物体内含有的一类具有碱性的天然有机化合物，通常由植物通过生物合成途径合成。
植物生物碱的来源非常广泛，包括但不限于各类植物的根、茎、叶和果实等部位。
植物生物碱的种类非常丰富，包括吗啡类生物碱、喜树碱类生物碱、喜马拉雅星状体碱类生物碱、喍得卡碱类生物碱等。
2. 真菌生物碱真菌生物碱是真菌体内含有的一类具有碱性的天然有机化合物，通常由真菌通过生物合成途径合成。
真菌生物碱的来源主要包括但不限于霉菌、放线菌、酵母菌等。
真菌生物碱具有非常多样的化学结构和生物活性，包括但不限于环毛霉素、紫杉醇、青霉素、链霉素等。
3. 动物生物碱动物生物碱是动物体内含有的一类具有碱性的天然有机化合物，通常由动物通过生物合成途径合成。
动物生物碱的来源主要包括但不限于两栖动物、昆虫、海洋生物等。
动物生物碱具有非常多样的化学结构和生物活性，包括但不限于腺苷、肾上腺素、组胺、乙酰胆碱等。
二、生物碱的合成生物碱的合成是指通过化学合成或生物合成的方法获得生物碱化合物。
生物碱的合成途径主要包括天然合成、半合成和全合成。
1. 天然合成天然合成是指生物体内通过生物代谢途径合成生物碱化合物。
天然合成通常由生物体内的酶或酶系催化一系列化学反应生成生物碱化合物。
天然合成的生物碱通常具有高度的立体选择性、反应特异性和效率性。
2. 半合成半合成是指通过对天然生物碱进行结构改造和功能调整而获得新的生物碱化合物。
半合成通常通过化学合成和生物技术手段对天然生物碱进行修饰和改造，以获得更具有药物活性和生物效应的化合物。
3. 全合成全合成是指通过合成化学方法获得生物碱化合物。
全合成通常通过有机合成化学的手段构建生物碱的骨架结构，再通过适当的官能团化学修饰和官能团保护，最终获得目标生物碱化合物。
三、生物碱的生物活性生物碱具有多种生物活性，通常具有显著的药用价值和生物效应。
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。
生物碱
生物碱摘要生物碱（Alkaloid） 为一类含氮的有机化合物，存在于自然界（一般指植物，但有的也存在于动物）。
有似碱的性质，所以过去又称为赝碱。
大多数生物碱均有复杂的环状结构，氮素多包括在环内，具有光学活性。
但也有少数生物碱例外。
如麻黄碱是有机胺衍生物，氮原子不在环内；咖啡因虽为含氮的杂环衍生物，但碱性非常弱，或基本上没有碱性；秋水仙碱几乎完全没有碱性，氮原子也不在环内……等。
由于它们均来源于植物的含氮有机化合物，而又有明显的生物活性，故仍包括在生物碱的范围内。
而有些来源于天然的含氮有机化合物，如某些维生素、氨基酸、肽类，习惯上又不属于“生物碱"，所以"生物碱"一词到现在还未有严格而确切的定义。
目录1分类按照生物碱的基本结构，已可分为60类左右。
下面介绍一些主要类型：有机胺类(麻黄碱、益母草碱、秋水仙碱)、吡咯烷类(古豆碱、千里光碱、野百合碱)、吡啶类(菸碱、槟榔碱、半边莲碱)、异喹啉类(小檗碱、吗啡、粉防己碱)、吲哚类(利血平、长春新碱、麦角新碱)、莨菪烷类(阿托品、东莨菪碱)、咪唑类(毛果芸香碱)、喹唑酮类(常山碱)、嘌呤类(咖啡碱、茶碱)、甾体类(茄碱、浙贝母碱、澳洲茄碱)、二萜类(乌头碱、飞燕草碱)、其它类(加兰他敏、雷公藤碱)。
2) 颜色：一般为无色。
只有少数带有颜色，例如小 碱（Berberine）、木兰花碱（Magnoflorine）、蛇根碱（Serpentine）等均为黄色。
3）味感：不论生物碱本身或其盐类，多具苦味，有些味极苦而辛辣，还有些刺激唇舌的焦灼感。
4）酸碱反应：大多呈碱性反应。
但也有呈中性反应的，如秋水仙碱；也有呈酸性反应的，如茶碱和可可豆碱；也有呈两性反应的，如吗啡（Morphine）和槟榔碱（Arecaadine）。
5）溶解度：大多数生物碱均几乎不溶或难溶于水。
能溶于氯仿、乙醚、酒精、丙酮、苯等有机溶剂。
也能溶于稀酸的的水溶液而成盐类。
第九章 生物碱
MeO
OMe
Me
HO MeO O
CH2 H N Me
汉防己甲素 双苄基四氢异喹啉类
莲心碱
O O N OH OCH 3 OCH 3 Berberine
MeO MeO H OCH 3 OCH 3 四氢巴马亭 原小檗碱类和小檗碱类 O O N O O O 普罗托品 普罗托品类 血根碱 苯菲啶类 O O Me O Me N OH O N
(四)单萜吲哚类 1.单萜吲哚类 (1)柯南因－士的宁类
N NH H H
CH3O
N H
N
O
OMe MeOOC
H3COOC OCH 3
O
C
OCH 3 OCH 3 OCH 3
柯南因
利血平 Reserpine
(2)白坚木碱类
H N N HO MeOOC
长春胺类
(3)依波加明碱类
N
N
依波加明
2.双吲哚类生物碱：由两分子单 萜吲哚类经分子间缩合而成。
H3C
Atropine
托品类
O N CH2 CH2 O C NH2
C2H5
托品类
二、来源于赖氨酸的生物碱
H2N
H2N
COOH
H2N
H2N
N
N 哌啶类
N 喹诺里西丁
N 吲哚里西丁
O H N N Me 洛贝林
H N 羽扇豆碱 CH2OH
O O N
HO
O NH2 石杉碱甲
H N H 金雀花碱 H H N
生 物 碱 (Alkaloids)
第一节
概述
• 一、生物碱定义：生物碱是含负氧化态 氮原子、存在于生物有机体中的环状化 合物。P375
二、特点 目前，人们共识的生物碱至少应具 备以下几个特点：（1）结构中至少 含有一个氮原子（2）一般不包括分 子量大于1500的肽类化合物（3） 具有碱性、中性（4）氮原子源于氨 基酸或嘌呤母核或甾体与萜类的氨 基化（5）排除上述简单定义中所有 例外的化合物。
生物碱的名词解释
生物碱的名词解释生物碱，也称为植物碱或生理碱，是一类天然存在于动植物体内的含氮有机化合物。
生物碱具有碱性化学性质和多种生物活性，通常具有显著的药理活性和毒理作用。
生物碱可以分为多个类别，包括吲哚生物碱、卤生物碱、萜类生物碱和喹啉生物碱等。
吲哚生物碱是最常见的一类生物碱，主要存在于植物体内。
典型的吲哚生物碱包括吡啶、喹啉、喹乙啉和吡哆啉等，它们具有很强的生物活性，可以用作植物的防御物质，抑制害虫的食欲和生长。
卤生物碱是另一类重要的生物碱，主要存在于海洋生物和海藻中。
常见的卤生物碱包括溴生物碱、碘生物碱和氯生物碱等，它们具有多样的生物活性和药理作用，包括抗菌、抗病毒和抗肿瘤等。
生物碱具有多种生物活性，主要是通过与生物分子相互作用而发挥作用。
它们可以与蛋白质、核酸和细胞膜等相互作用，改变其结构和功能，从而影响生物体的生理过程和代谢途径。
生物碱还可以干扰神经传导、抑制酶的活性、抑制细胞分裂和增殖等，以达到治疗疾病或控制有害生物的目的。
生物碱广泛存在于自然界中的许多物种中，包括植物、昆虫、微生物和动物等。
它们在植物中具有多种功能，包括抗菌、防御、授粉、色素和调节等。
生物碱也被广泛用于药物研发、农业生产和化学合成等领域。
许多重要的药物和抗癌药物都是从生物碱中提取和合成的，包括可卡因、阿托品、喹硫平和哌嗪等。
然而，生物碱不仅具有药理活性，还常常具有毒理作用。
一些生物碱具有强烈的毒性，可以对生物体造成伤害。
比如，毒蕈碱是一种存在于毒蘑菇中的生物碱，可以引起食用者中毒，严重时甚至导致死亡。
因此，在使用生物碱时需要十分谨慎，确保安全性和有效性。
综上所述，生物碱是一类天然存在于动植物体内的含氮有机化合物，具有碱性化学性质和多种生物活性，包括吲哚生物碱、卤生物碱和萜类生物碱等。
生物碱具有广泛的生物活性和药理作用，可以用于治疗疾病和控制有害生物。
然而，使用生物碱时需要注意其毒理作用，确保安全使用。
生物碱概述分类性质
生物碱的分类
二萜生物碱
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。 麻黄碱 R=H, R’=CH3 伪麻黄碱 (ephedrine) （pseudoephedrine） （九）有机胺类生物碱 三、生物碱的分类
8 α－萘菲啶类 吗啡(morphine) R=H 可待因(codeine) R=CH3 9 吗啡类 三、生物碱的分类 血根碱 (sanguinarine)
三、生物碱的分类
奎宁（金鸡纳树皮中的抗疟有效成分，含量高达3％） 奎尼丁 （五）喹啉类生物碱
喜树碱及其类似物
喜树碱(camptothecin) R=H 羟基喜树碱(hydroxycamptothecin) R=OH
酰基,双键
羟基,醚氧
供电子基
吸电子基
碱性增强
碱性减弱
四、生物碱的性质
苯胺型 酰胺型 烯胺型 N原子上孤对电子形成p- π共轭时，碱性减弱 3）共轭效应
稀胺型特例：N原子α,β-位有双键可能转化为季铵
蛇根碱 （serpentine）
4 阿扑芬类 小檗碱（berberine） 轮环藤酚碱 (cyclanoline) 5 原小檗碱 类 木兰碱（magnoflorine) 三、生物碱的分类
异喹啉环带苯骈喹啉啶环 6 普洛托品类 含羰基的小檗碱开环 延胡索丙素(corydalis C) 三、生物碱的分类 7 吐根碱类
碱性基团 pKa值顺序
胍基＞季胺碱＞N-烷杂环＞脂肪胺＞芳香 胺≈N-芳杂环＞酰胺≈吡咯
五、生物碱的碱性 1. 共轭酸碱概念及强度表示
四、生物碱的性质
四、生物碱的性质
杂化方式 诱导效应 共轭效应 空间效应 氢键效应 2. 碱性与分子结构的关系
第九章生物碱
9、喹唑酮类
O NH N
常山碱
O N N CH2 C O HO CH2 N H
10、嘌呤类
N N N
NH
咖啡碱
H3C O N
O N CH3 N CH3 N
香菇嘌呤
NH2 N N N N CH2 H C OH H C OH COOH
虫草菌素
NH2 N N HOCH2 O H H H H H OH N N
解热镇痛
C6H5
C H
C H NHCH3
甜菜碱
(CH3)3
+ N
CH2
COO
益母草碱——活血化淤，妇科用药
H3C HO MeO COO(CH2)4 NH NH C NH2
MeO
秋水仙碱 ——化疗药
NHCOCH3 MeO OMe O OMe
2、吡咯类（
N H
、吡咯啶
N H
双稠吡咯——吡咯里西啶
）
红古豆碱 —茄科 野百合碱—农吉利
11、甾体类
康里新碱
CH3 N H H H3 C H3 C N H
贝母碱（浙贝、川贝）
H
Cቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ3
N
H
H H HO H OH
H H H H
H OH
12、萜类生物碱 单萜类生物碱——猕猴桃碱
H3C N CH3
倍半萜类生物碱—— 石斛碱
二萜类生物碱——乌头碱
OH OMe
OMe OC6H5
N HO MeO OMe OAC
H+水 溶解 H+液 检识
3、结果判断 三个或三个以上的生物碱沉淀反应为 阳性时，可能含有生物碱，因为蛋白质、鞣质对此反应 有干扰 ●● （只有排除干扰后，才能认为有生物 碱存在）
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
第4章 生物碱
OH CH3 H C C H NHCH3
CH3 HO OCH3
COO(CH2)4NHCNH2
麻黄碱
益母草碱
2.吡咯衍生物类生物碱
最简单的吡咯烷生物碱如古豆碱是从古柯叶中分出 的液体生物碱，沸点195℃。从一叶萩的叶与根中分离 出的一叶萩碱，临床可用于治疗脊髓灰白质炎及某些 植物神经系统紊乱所引起的头晕等病症。
（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。
N N NH2 N N H H H2C C C COOH OHOH
咖啡碱
香菇嘌啉
8.二萜类生物碱
乌头碱，分子式C34H47O11N，具强心与止痛作用。国 内17世纪从乌头中提取得到，比国外文献记述最早的生 物碱吗啡早约200年。
OH OCH3 OCH3 OC O
N
OH OCOCH3
HO H3CO H3CO
生物碱是天然有机化合物中最大的一类化合物，且各 类生物碱的结构千差万别，变幻无穷。科学家们在阐明 化学结构的同时亦研究它们的结构与疗效的关系，同时 进行结构的改造，寻找疗效更高、结构更为简单并且便 于大量生产的新型化合物。例如，人们对吗啡的研究发 展了异喹啉类生物碱的研究，并导致了镇痛药杜朗丁的 发现。
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2．极性溶剂 极性较大的生物碱可用中性甲醇、乙醇、酸性甲 醇、乙醇、酸水（常用0.1%-1%盐酸、硫酸、乙酸 、酒石酸等）以及缓冲液等进行提取，这方法较 简便，但提出的杂质较多，需进一步净化。 3．混合溶剂
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生物碱的提取方法，常用的有冷浸、渗漉、 超声波振荡、索氏提取、热回流提取。 在含量测定中常用的提取方法为超声波振荡提 取，大部分待测的有效成分能够被提出。
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3）比色法测定总碱含量是最重要的方法之一，它是 根据生物碱的颜色、官能团与特定试剂发生反应产生的 颜色，或生物碱与酸性染料在一定条件所成的复合物颜 色等，按比色法完成总碱的测定的。 4）大多数生物碱分子结构中含有双键，在紫外区有吸 收，因此，可按紫外分光光度法于特定波长处测定吸收 系数相近的总碱含量。同理，有荧光的生物碱也可用荧 光分光光度法测定。 以上均属测定总碱的好方法，但测定指定成分的含量， 就有一定的困难。
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5．沉淀反应
生物碱在酸性水溶液或酸性稀醇（＜50%）中能与生物 碱沉淀试剂生成难溶性沉淀。 沉淀反应的阳性结果，往往并不可靠，但阴性反应却 可以证实其不含生物碱。检查时常需用3种以上灵敏的沉 淀试剂对照观察。 生物碱沉淀一般都是试剂分子的阴离子，与生物碱阳 离子形成难溶络盐而产生沉淀（沉淀剂多为重金属盐类 或分子量较大的复盐）。 常用的生物碱试剂有：碘-碘化钾（Wagner试剂）、碘 化铋钾（Dragendorff试剂）、碘化汞钾（Mayer试剂）、 硅钨酸（Bertrand试剂）等。
3
生物碱类型
序号 类型 1 吡咯啶衍生物类 2 吡啶衍生物类 3 喹啉衍生物类 4 异喹啉衍生物类 5 吲哚衍生物类 6 咪唑衍生物类 7 喹唑酮衍生物类 8 嘌呤衍生物类 9 甾体生物碱类 10 莨菪烷衍生物类 11 无环生物碱类 12 其它
植物药举例 古豆、狗舌草 毒芹、一叶萩、烟草 金鸡纳 黄连、罂粟、吐根、 锡生藤、 延胡索、防已、石蒜 番木鳖、毒扁豆、 麦角、萝芙木 毛果芸香 常山 茶叶 澳洲茄 古柯、颠茄、洋金花 麻黄 乌头、秋水仙
BH+ + In-——> BH+ In这个离子对可定量的被有机溶剂提取，也可碱化或酸化 后定量放出染料而进行比色测定。
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本法测定的主要条件： （1）介质的pH。最为关键 （2）酸性染料的种类 （3）有机溶剂的选择
2．酸性染料比色法应用实例 - 百部中总生 物碱的测定
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（二）其它比色法的应用
1. 雷氏盐比色法
碱性氧化铝因本身带碱性，故用中性展开剂即可使生物碱 很好的分离。
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3．显色剂
最常用的显色剂是改良碘化铋钾试剂，或碘- 碘化钾试剂的 混合液（1：1）， 碘铂酸、碘蒸气、硫酸铈- 浓硫酸也是常用而 灵敏的显色剂，有时同一显色剂对不同的生物碱可产生不同颜 色，而同一生物碱有时随显色时间及温度的不同可以有不同颜 色，故可藉以区别Rf值相同的一些物质。 碘化铋钾试剂是最通用的生物碱显色剂，但它与植物中一些 非生物碱物质如蛋白质、氨基酸、某些苷、糖、嘌呤、甲基化 胺、鞣质及铵盐等特别是具有共轭羰基（酮或酸）或内酯的非 含氮物质如香豆素、黄酮、查耳酮、强心苷产生正反应而被误 认为生物碱，干扰检出。这些产生假阳性反应的杂质须用净化 生物碱的方法而除去 。
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（一）化学定性分析
1．沉淀反应
中药样品细粉用水或稀酸溶液温浸，滤液滴加下 列沉淀试剂，应有3种以上试剂显阳性反应。 氨基酸和蛋白质在此条件下常有干扰，必要时通 过薄层分离或将滤液碱化后，氯仿或乙醚提取，提 取物溶于稀酸溶液进一步实验，应显阳性反应。
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2．常用的沉淀试剂 （1）碘化汞钾试剂（Mayer），生成白色或黄色沉淀。
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三．生物碱试样的提取与精制
（一）生物碱试样的提取
生物碱大都能溶于氯仿、甲醇、乙醇等有机溶剂，除季胺碱 和一些分子量较低或含极性基团较多的生物碱外，一般均不溶或 难溶于水，而生物碱与酸结合成盐时则易溶于水和醇。基于这种 特性，可用不同的溶剂将生物碱从中药中提出。 1．非极性溶剂 样品先用10%氢氧化铵溶液湿润，使中草药中与酸结合成盐的 生物碱呈游离状态，然后用氯仿或乙醚等提取，一些与酸结合比 较稳定的生物碱盐类，如鞣酸盐或碱性较强的生物碱盐等，氢氧 化铵不能将其完全分解，可用碳酸钠、碳酸氢钠、氢氧化钙或氧 化镁，甚至氢氧化钠碱化，这个方法的缺点是不能提出水溶性生 物碱。
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（二）薄层色谱定性分析
由于生物碱的类型很多，各类差别很大，薄层条件也随 之不同。
1．展开剂及吸附剂
脂溶性生物碱可采用吸附薄层法，用活度较大的吸附剂 如硅胶、氧化铝及极性较小的溶剂进行层离。
水溶性生物碱则用硅藻土、纤维素等支持剂及极性较大 的溶剂进行分配层离 生物碱在苯、乙醚、氯仿、醇类等有机溶剂中均有一定 的溶解度，可以选用这些溶剂为展开剂。首先试用单一的溶 剂，再试用混合溶剂为展开剂
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常用的生物碱展开系统： （1）甲苯-乙酸乙酯-二乙胺（7：2：1）：适用于多种生 药中生物碱的分离，初筛用。 （2）乙酸乙酯-甲酸-水（100：13.5：10）：适用于水溶性 生物碱。 （3）氯仿-二乙胺（9：1）、氯仿-甲醇（9：1，氨蒸气饱 和）、氯仿-甲醇-氨水（5：0.6：6d）：适用于叔胺碱。 （4）正丁醇-冰醋酸-水（7：1：2）：适用于季铵碱。
第九章
生物碱分析
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生物碱是生物体内产生的一类含氮的有机 化合物的总称，人们对植物的生物碱研究 得最早，成就最多，到目前为止，分离出 的一万多种生物碱中。应用于临床的就有 近百种。如长春碱、喜树碱、麻黄碱等。
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生物碱具有复杂的环状结构，具光学活性， 有显著的生理作用，是中药中重要的有效成 分之一。至少有50多个科、120属以上植物 中有生物碱的存在。以双子叶植物最多，其 次是单子叶植物、裸子植物。以罂粟科、豆 科、防己科、毛茛科、夹竹桃科、茄科、石 蒜科等科的植物中分布较多。
（2）碘化铋钾试剂（Dragendorff），生成橙色沉淀。
（3）碘-碘化钾试剂（Wagner），生成褐色至暗褐色沉淀。 （4）磷钼酸试剂（Sonnenschein），酸性溶液中生成白色或 黄色沉淀，加入氨水变成蓝色。 （5）苦味酸试剂（Mager），微酸性溶液中生成黄色沉淀。 （6）雷氏铵盐试剂（Ammonium reineckate），酸性溶液和 稀醇液中生成红色无定性沉淀。
4
生物碱的类型比较复杂，因植物科属不同而其类型各 异，即使是同一植物亦因其部位不同而生物喊的含量及种 类也不相同；其它如不同产地、植株年龄、栽培条件、采 收时期及加工方法等均可影响生物碱的含量.
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二．理化性质
1．酸碱性
大多数生物碱具有碱性，因在其化学结构中都含有一个或一个以上的 氮原子。这些氮原子有一对孤电子，对质子有一定的吸引力，故呈现碱 性。 胺类碱性的强弱与取代氢的烃基种类和数量有关: 1）在氨分子中一个氢原子被脂肪烃基取代后，因为脂肪烃基是斥电子 基，所以取代后使氮原子周围的电子云密度增大，电负性增强，吸引质 子能力加大，碱性也就加强了，其强度： 叔胺 ＞ 仲胺 ＞ 伯胺 ＞ 氨 2）季胺碱由于以离子形式存在，因此碱性更强
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（二）生物碱试样的精制
1．萃取法
是利用游离生物碱及其盐的溶解度的差别而达到 精制目的
2．色谱法 3．离子对方法 4. 超临界流体萃取法
该法操作简单、快速、萃取效果可与索氏提取 法相媲美，样品可提取完全，而且萃取液不经过滤 就可直接进样分析，对不稳定成分的测定更显其优 越性。
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第二节 生物碱定性分析
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4．薄层色谱定性分析实例
（1）华山参薄层色谱分析
取华山参中粉1g，加浓氨试液-乙醇（1：1）溶液2ml湿润，再 加氯仿20ml，加热回流1h，滤过，滤液小心蒸干并加氯仿至1ml， 作为供试品溶液。另取硫酸阿托品、氢溴酸东莨菪碱、氢溴酸山 莨菪碱和东莨菪内酯对照品，加乙醇制成每1ml各含1mg的混合溶 液，作为对照品溶液。 吸取上述两种溶液各5μl，分别点于同一硅胶G薄层板上，以乙 酸乙酯- 甲醇- 浓氨试液（17：2：1）为展开剂，展开，取出，晾 干，置紫外光灯（365nm）下检视。供试品色谱中，在与对照品 色谱相应的位置上,显相同的蓝白色荧光主斑点（东莨菪内酯）。 再依次喷以碘化铋钾试液和亚硝酸钠乙醇试液。供试品色谱中， 在与对照品色谱相应的位置上，显相同的四个棕色斑点。
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罂粟壳的TLC图谱：
展开剂：甲苯-丙酮-无水乙醇-浓氨试液 （20：20：3：1）（365nm下检视） 薄层板：硅胶G加2.0%NaOH水溶液的自制板
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第三节 生物碱定量分析
生物碱的定量方法，大多是根据它含有的 N原子或 双键或分子中官能团的理化性质而设计的。
1）重量法测定总碱是根据游离生物碱和生物碱盐在水 和水不相溶的有机溶剂中溶解度的不同而设计的，也可 以利用与沉淀试剂发生反应形成不溶性盐来进行设计。 2）容量法则是利用N原子的碱性在水介质中进行的中和 滴定，又因为大多数生物碱在酸性溶液中可与某些重金 属络盐定量发生沉淀，经适当处理后，按络量法测定。
2．螫合物比色法 3．苦味酸盐比色法 4．络合比色法
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二．薄层色谱法
（一）薄层色谱-分光光度法
本法分离速度快，效率高，适于微量成分的分离和测定， 按分离后的检测方法又可分为比色法、紫外分光光度法和荧 光法。
1．薄层- 比色法测定 2．薄层- 紫外分光光度法测定 3．薄层- 荧光法测定
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4．化学定性分析实例
（1）平贝母的化学定性分析 取平贝母粉末5g，加0.5%盐酸乙醇溶液35ml，加热 回流10min，趁热滤过，取滤液15ml，加5%氨溶液使成 中性，蒸干，残渣加5%硫酸溶液3ml使溶解，滤过。 滤液分置三支试管中：一管加硅钨酸试液2滴，生成 灰白色沉淀；一管加碘化铋钾试液2滴，生成红棕色沉 淀；另一管加碘化汞钾试液2滴，生成类白色沉淀。