中药化学生物碱培训课件
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中药分析5-1-生物碱课件
测定方法包括紫外分光光度法、高效液相色谱法等。
延胡索中延胡索乙素成分分析
1 2 3
延胡索乙素的结构与性质
延胡索乙素是延胡索中的主要生物碱成分，具有 特定的结构和性质，包括分子式、分子量、离
从延胡索中提取延胡索乙素的方法包括溶剂法、 酸水提取法等。常用的分离方法包括色谱法、结 晶法等。
中药分析5-1-生物碱课件
目录
• 生物碱概述 • 生物碱提取与分离方法 • 生物碱鉴定与含量测定方法 • 常见中药中生物碱成分分析 • 生物碱药理活性与临床应用 • 实验操作注意事项与实验报告要求
01
生物碱概述
生物碱定义与分类
生物碱定义
生物碱是一类含氮的碱性有机化 合物，通常存在于植物、动物和 微生物中，具有广泛的生物活性 和药理作用。
操作
将含有生物碱的中药提取物通过色谱柱，以适当的流动相进行洗脱。生物碱在色谱柱上因吸附作用而达到分配平 衡，不同生物碱因吸附力不同而按一定顺序流出色谱柱。通过收集流出液并对流出液进行检测，可以得到单一或 纯度较高的生物碱组分。
03
生物碱鉴定与含量测定方法
呈色反应鉴定法原理及应用
原理
利用生物碱与特定试剂发生颜色反应 的特性，通过观察颜色变化来判断生 物碱的存在。
操作
将含有生物碱的中药粉末与适量的固体吸附剂（如硅胶、氧化铝等）混合均匀， 然后进行加热。生物碱在加热过程中升华，被吸附在固体吸附剂表面。最后通过 冷却、洗脱等步骤将生物碱从吸附剂上分离出来。
色谱法原理及操作
原理
利用生物碱在固定相和流动相之间的分配平衡进行分离。色谱法具有分离效果好、分辨率高等优点，适用于复杂 样品中生物碱的分离和纯化。
原理
利用高效液相色谱仪对生物碱进行分离和检测，通过峰面积或峰高与标准曲线比较来测 定生物碱的含量。
生物碱(中药化学技术课件)
任务 黄连中小檗碱的提取分离和检识
❖ 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
❖ 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
生物碱(天然药物化学课件)
（二）碳-氮键裂解反应
1.霍夫曼降解
胺与CH3I生成季铵盐，与碱加 热发生β-H消除，生成水、烯 和胺
O
N O
H
O O O
Me N
O
O
O
11
第一节
概述
Ssummary
2.冯布劳恩三级胺降解
三级胺与溴化氢，生成溴代烷 和二取代氨基氰化物
O Me
N O
O O
O
NMe
O MeO
O O
天然药物化学
生物碱 分类及生源途径
glc O
N
H
靛青苷
32
分类和 第二节 生源关系
Classification and resource
（二）色胺吲哚类
分子中残存色胺部分
NH2 N H
色胺
N
O
N H
N H3C
吴茱萸碱
33
分类和 第二节 生源关系
Classification and resource
（三）半萜吲哚类
色胺吲哚基础上连接异戊二烯
OH
1
2 CH3
HN CH3
,H2SO4
NH2
麻黄碱 （1R,2S）
伪麻黄碱 (1S,2S)
CH3
HN CH3
40
分类和 第二节 生源关系
Classification and resource
（二）萜类生物碱
1.单萜生物碱
环烯醚萜生物合成而来
O O
N
龙胆碱
41
分类和 第二节 生源关系
Classification and resource
N
苦参碱
22
分类和 第二节 生源关系
中药化学生物碱讲义
中药化学第二章生物碱考点精要：1.生物碱的含义、存在形式及重要成分2.生物碱的结构与分类3.生物碱的理化性质（碱性及其与结构的关系、沉淀反应）4.生物碱的提取与分离5.生物碱的色谱检识6.实例：苦参、麻黄、黄连、川乌、洋金花、马钱子第一节基本内容一、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。
如苦参中的苦参碱、氧化苦参碱，野决明中的金雀花碱等。
（二）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。
主要存在于茄科的颠茄属、曼陀罗属、莨菪属和天仙子属。
重要的化合物有莨菪碱、古柯碱等。
（三）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，数目较多，具有多方面的生物活性。
生物碱优秀PPT课件学习PPT教案
pKa 10~5~6源自0~1N吡啶
pka= 5.2 ( SP2 )
N H
胡椒啶
pka = 11.2 ( SP3 )
2.诱导效应
1）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。 2）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。
CH CH CH3
CH CH CH3
（若在碱性条件下则试剂本身将产生沉淀） （2）在稀醇或脂溶性溶液中时，含水量>50%；
（当醇含量>50%时可使沉淀溶解） （3）沉淀试剂不易加入多量。
（如：过量的碘化汞钾可使产生的沉淀溶解）
结果判断： 1、需要用三种以上生物碱沉淀试剂 2、氨基酸、蛋白质、多糖、鞣质等 + 沉淀试剂—
— 沉淀（假阳性）
碘-碘化钾 碘化铋钾 碘化汞钾
溶解）
硅钨酸 苦味酸 雷氏铵盐
性复盐）
KI-I2 BiI3KI HgI22KI
SiO212WO3 2,4,6-三硝基苯酚
硫氰酸铬铵试剂
棕褐色沉淀 红棕色沉淀 类白色沉淀（若加过量试剂，沉淀又被
乳白色 黄色 紫红色（能与季铵型生物碱生成难溶
沉淀反应条件 （1）通常在酸性水溶液中生物碱成盐状态下进行；
麻黄碱
有(1机R,胺2S类)
挥发性
OH CH CH CH3
NHCH3
伪麻黄碱
(1S,2S)
一、有机胺类
MeO
Me
MeO
OMe
NHCOCH3 HO
MeO O
NH COO(CH2)4 NH
NH2
OMe
益母草碱
秋水仙碱（酰胺类） colchicine
治疗急性痛风，并有
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：
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
15
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 ……”
中药化学课件生物碱2
(1)反应一般在酸性水溶液中进行。 (2)沉淀反应需采用3种以上试剂判断阳性结果。 (3)有些非生物碱也会生成沉淀，注意供试品的纯化。 (4)有些生物碱不会生成沉淀，如麻黄碱、咖啡碱。
常用生物碱沉淀试剂
6.显色反应
定义：某些生物碱单体与一些浓无机酸为主 的试剂反应，生成不同颜色的反应。
应用：检识和区别个别生物碱。
注意：N上孤电子对与供电基共轭时，碱性增强。如含胍 基的生物碱（pKa13.6），胍基接受质子形成季铵离子， 且具有高度共振稳定性,显强碱性。
烯胺型：叔烯胺易形成季铵（共轭酸稳定，平衡右移）， 碱CH3
pKa 4.39 共平面
CH3 N
CH3 CH3
不符合上述规律：
生物碱盐不溶于水（如盐酸小檗碱、草酸麻黄碱），但溶于氯仿 （如盐酸奎宁、盐酸罂粟碱）。
游离生物碱难溶于有机溶剂，而溶于水（如石蒜碱；吗啡难溶于 氯仿、乙醚，可溶于碱水；喜树碱不溶于一般有机溶剂，而溶于 酸性氯仿）。
两性生物碱（含酚羟基、羧基）中，含酚-OH的溶解度同亲脂性生 物碱（吗啡除外），且可溶碱液（隐性酚-OH除外）；含-COOH的 形成因能形成分子内盐，溶解度同亲水性生物碱。
]
+
[OH-
] Kb=
[BH+][OH- ] [H2O][B]
碱 酸 共轭酸 共轭碱
Ka
Kb
=
[H+][OHH 2O
]
=10-14
[BH+] = [B] + [H+ ]
Ka=
[B][H+] [BH +]
PKa + PKb=-lgKa + -lgKb=14
碱性强度度用pKa值表示： pKa<2 极弱碱 pKa2-7 弱碱 pKa7-11 中强碱 pKa>11 强碱
常用生物碱沉淀试剂
6.显色反应
定义：某些生物碱单体与一些浓无机酸为主 的试剂反应，生成不同颜色的反应。
应用：检识和区别个别生物碱。
注意：N上孤电子对与供电基共轭时，碱性增强。如含胍 基的生物碱（pKa13.6），胍基接受质子形成季铵离子， 且具有高度共振稳定性,显强碱性。
烯胺型：叔烯胺易形成季铵（共轭酸稳定，平衡右移）， 碱CH3
pKa 4.39 共平面
CH3 N
CH3 CH3
不符合上述规律：
生物碱盐不溶于水（如盐酸小檗碱、草酸麻黄碱），但溶于氯仿 （如盐酸奎宁、盐酸罂粟碱）。
游离生物碱难溶于有机溶剂，而溶于水（如石蒜碱；吗啡难溶于 氯仿、乙醚，可溶于碱水；喜树碱不溶于一般有机溶剂，而溶于 酸性氯仿）。
两性生物碱（含酚羟基、羧基）中，含酚-OH的溶解度同亲脂性生 物碱（吗啡除外），且可溶碱液（隐性酚-OH除外）；含-COOH的 形成因能形成分子内盐，溶解度同亲水性生物碱。
]
+
[OH-
] Kb=
[BH+][OH- ] [H2O][B]
碱 酸 共轭酸 共轭碱
Ka
Kb
=
[H+][OHH 2O
]
=10-14
[BH+] = [B] + [H+ ]
Ka=
[B][H+] [BH +]
PKa + PKb=-lgKa + -lgKb=14
碱性强度度用pKa值表示： pKa<2 极弱碱 pKa2-7 弱碱 pKa7-11 中强碱 pKa>11 强碱
生物碱 PPT课件
生物碱类物质 抗炎、抗菌、抗病毒活性
一、抗炎活性
石蒜碱、苦豆子总碱、苦参碱、氧化苦参 碱、槐果碱、苦豆碱 对多种急性渗出性炎症都有明显的抗炎活 性。 急性炎症都有一定的最适剂量范围。 摘除小鼠双侧肾上腺前后，这种生物碱抗 急性炎症的作用没有差别。 二萜类川乌总碱对非免疫和免疫性炎症均 有明显的抑制作用
二、对免疫功能的影响
苦豆碱、槐果碱、槐定碱、苦参碱、野靛碱、 槐胺碱、氧化苦参碱均具有免疫调节作用，主 要是免疫抑制作用，它们能抑制抗体形成细胞 的产生，抑制抗体的生成。 汉防已甲素具有很强的免疫调节功能，通过下 调T细胞蛋白激酶C信号传导通路，抑制T细胞 增殖，减少IL-2的分泌及下调T细胞激活抗原 CD71的表达。
二、抗病毒活性
石蒜碱能在病毒生长的早期阶段阻断病 毒DNA的合成。有23种合成或提取的异 喹啉类生物碱可以对抗RNA携带的黄热 病病毒、黄色病毒、甲种病毒、及DNA 携带的牛痘苗病毒。 苦参总碱具有明显而独特的抗柯萨奇B组 病毒（CVB）的作用。
三、抗菌、杀虫活性
从石蒜科植物提取的生物碱大多数具有 对抗黄体八叠球菌、金黄色葡萄球菌及 大肠杆菌的活性。 贝母碱对卡他球菌、金黄色葡萄球菌、 大肠杆菌有抑制作用 黄连小檗碱对革兰阳性和阴性细菌、原 虫及各型流感病毒、新城病毒、真菌类 均有抑制作用。
二、抗胆碱酯酶作用
加兰他敏及力克拉敏与新斯的明相似， 且易透过血脑屏障。对大脑皮层及延脑 内胆碱酯酶活性有较强抑制作用。 石蒜碱用于小儿麻痹后遗症、重症肌无 力等，可能与它抑制胆碱酯酶和兴奋神 经肌肉作用有关。
三、对神经肌接头的作用
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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——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。
中药化学生物碱
16
（三）溶解性
1、游离生物碱
止咳平喘——麻黄中药化碱学生物碱
3
10.2 结构与分类
按氮原子所在基本母核的结构来分类 （一）杂环类生物碱 1、吡咯类生物碱
O
N
+
N
COO-
H
H3C CH3
四 氢 吡 咯 水 苏 碱
N
N
CH3
CH3
红 古 豆 碱
中药化学生物碱
4
2、哌啶类生物碱 简单哌啶类和双稠哌啶类
N H
哌啶
COOCH3
N CH3
（1）氮原子的杂化方式 SP3> SP2> SP
O
_ N +OH O
PKa 11.5
OCH3 OCH3
中药化学生物碱
21
NH
N
PKa 9.5
5.4
R CN 中性
中药化学生物碱
22
（2）电效应 1）诱导效应 氮原子周围引入供电子基，使之 电子云密度增加，碱性增强。引入吸电子基，则 电子云密度减小，碱性减弱。
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。
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。
中药化学生物碱
17
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：
中药化学生物碱
（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。
金鸡纳——树皮；麻黄——髓；
。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）
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 p中K药a化<学生2物）碱
20
3、影响碱性的因素
此效应不受碳链长短的限制。
中药化学生物碱
24
CH3NHCOO pKa
CH3
1
N
CH3 1.76
3
N
CH3 7.88
毒扁豆碱
NH2 10.64
环己胺
NH2 4.58
苯胺
中药化学生物碱
25Βιβλιοθήκη 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
槟榔碱
N
喹诺里西啶
COOH N CH3
槟榔次碱
中药化学生物碱
O N
N
苦参碱
5
3、吲哚里西啶 吡咯和哌啶共用一个氮原子。
O
O
N
吲哚里西啶
N
一叶楸碱
中药化学生物碱
6
4、莨菪烷类生物碱（茄科生物碱）
是由四氢吡咯和六氢吡啶并合而成的杂 环。莨菪碱是由莨菪醇和莨菪酸缩合而生成 的酯。
N CH3
O CH2OH O C CH
异喹啉
中药化学生物碱
9
O O
小檗碱
CH3O CH3O
CH3O
N + OH-
CH3O
N
OCH3
OCH3
延胡索乙素
N N
CH3 H
OCH3 CH3O OCH3
O
OCH3 OCH3
N H CH3
CH3O
OCH3
罂粟碱
O OCH3
粉防己碱（汉防己甲素）
中药化学生物碱
10
7、 吲哚类
N
H 吲哚
N
H 靛青苷
H N
CH3
H
H
N
CH3
OH
环常绿黄杨碱D
HO
H CH3
H N
H
H
CH3
CH3 H
H
OH
H
H OH
H
贝母碱
中药化学生物碱
13
（四）有机胺类生物碱
N原子不在杂环内，在环外。
（伪）麻黄碱
CHOH
CH3 CH
NHCH3
CH3O
CH3O
OCH3
秋水仙碱
OCH3 O
O NH C CH3
H3CO HO
H3CO
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
中药化学生物碱
18
二、化学性质
(一) 碱性 生物碱分子中氮原子具有孤电子对，
可以给出电子，也可以接受质子，因此具 有碱性。
N :+ HCL
N :H CL-
中药化学生物碱
19
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
中药化学生物碱
O
NH
C O (CH2)4 NH C NH2
益母草碱
14
（五）肽类生物碱（环肽类生物碱）
结构特点是含有二个以上酰胺基， 且大多属于大环结构，不同于一般的肽 类，组成它们的氨基酸大多是不常见的 氨基酸。有十三环、十四环、十五环肽 生物碱。
中药化学生物碱
15
10.3 生物碱的理化性质与检识
O Glc
N
O
N
H
N
CH3
吴茱萸碱
中药化学生物碱
11
（二）萜类生物碱
基本骨架为萜类，氮原子在环状结构内或 侧链上。
单萜生物碱——肉苁蓉碱、龙胆碱
倍半萜生物碱——石斛碱 二萜生物碱——乌头碱类、紫杉醇
O
O
三萜生物碱——小叶黄杨碱A
N
龙胆碱
中药化学生物碱
12
（三） 甾体生物碱
主要分布于百合科藜芦属、贝母属和茄科 的茄属植物中。
3、多种生物碱共存且结构类似。
中药化学生物碱
2
（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
抗癌——喜树碱、秋水仙碱、长春新碱
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
CH CH CH3 OH NHCH3
pKa
9.58
麻 黄 碱
CH CH CH3 OH NH2
9.00 去 甲 麻 黄 碱
中药化学生物碱
CH2 CH CH3 NH2
9.80 苯 异 丙 胺
23
2）共轭效应
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。
莨菪碱
中药化学生物碱
7
5、喹啉类
CH3O
N 喹啉
OH N
CH
CH CH2 N
奎宁
N
O
R=H 喜 树 碱
R
N
R=OH 10-羟 基 喜 树 碱
CH3
O
OH O
中药化学生物碱
8
6、异喹啉类
（1）简单异喹啉
（2）苄基异喹啉、双苄基异喹啉
（3）原小檗碱型
（4）阿朴芬型
（5）原阿朴芬型
（6）吗啡烷型
N
（7）普托品型
（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——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。
中药化学生物碱
16
（三）溶解性
1、游离生物碱
止咳平喘——麻黄中药化碱学生物碱
3
10.2 结构与分类
按氮原子所在基本母核的结构来分类 （一）杂环类生物碱 1、吡咯类生物碱
O
N
+
N
COO-
H
H3C CH3
四 氢 吡 咯 水 苏 碱
N
N
CH3
CH3
红 古 豆 碱
中药化学生物碱
4
2、哌啶类生物碱 简单哌啶类和双稠哌啶类
N H
哌啶
COOCH3
N CH3
（1）氮原子的杂化方式 SP3> SP2> SP
O
_ N +OH O
PKa 11.5
OCH3 OCH3
中药化学生物碱
21
NH
N
PKa 9.5
5.4
R CN 中性
中药化学生物碱
22
（2）电效应 1）诱导效应 氮原子周围引入供电子基，使之 电子云密度增加，碱性增强。引入吸电子基，则 电子云密度减小，碱性减弱。
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。
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。
中药化学生物碱
17
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：
中药化学生物碱
（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。
金鸡纳——树皮；麻黄——髓；
。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）
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 p中K药a化<学生2物）碱
20
3、影响碱性的因素
此效应不受碳链长短的限制。
中药化学生物碱
24
CH3NHCOO pKa
CH3
1
N
CH3 1.76
3
N
CH3 7.88
毒扁豆碱
NH2 10.64
环己胺
NH2 4.58
苯胺
中药化学生物碱
25Βιβλιοθήκη 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
槟榔碱
N
喹诺里西啶
COOH N CH3
槟榔次碱
中药化学生物碱
O N
N
苦参碱
5
3、吲哚里西啶 吡咯和哌啶共用一个氮原子。
O
O
N
吲哚里西啶
N
一叶楸碱
中药化学生物碱
6
4、莨菪烷类生物碱（茄科生物碱）
是由四氢吡咯和六氢吡啶并合而成的杂 环。莨菪碱是由莨菪醇和莨菪酸缩合而生成 的酯。
N CH3
O CH2OH O C CH
异喹啉
中药化学生物碱
9
O O
小檗碱
CH3O CH3O
CH3O
N + OH-
CH3O
N
OCH3
OCH3
延胡索乙素
N N
CH3 H
OCH3 CH3O OCH3
O
OCH3 OCH3
N H CH3
CH3O
OCH3
罂粟碱
O OCH3
粉防己碱（汉防己甲素）
中药化学生物碱
10
7、 吲哚类
N
H 吲哚
N
H 靛青苷
H N
CH3
H
H
N
CH3
OH
环常绿黄杨碱D
HO
H CH3
H N
H
H
CH3
CH3 H
H
OH
H
H OH
H
贝母碱
中药化学生物碱
13
（四）有机胺类生物碱
N原子不在杂环内，在环外。
（伪）麻黄碱
CHOH
CH3 CH
NHCH3
CH3O
CH3O
OCH3
秋水仙碱
OCH3 O
O NH C CH3
H3CO HO
H3CO
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
中药化学生物碱
18
二、化学性质
(一) 碱性 生物碱分子中氮原子具有孤电子对，
可以给出电子，也可以接受质子，因此具 有碱性。
N :+ HCL
N :H CL-
中药化学生物碱
19
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
中药化学生物碱
O
NH
C O (CH2)4 NH C NH2
益母草碱
14
（五）肽类生物碱（环肽类生物碱）
结构特点是含有二个以上酰胺基， 且大多属于大环结构，不同于一般的肽 类，组成它们的氨基酸大多是不常见的 氨基酸。有十三环、十四环、十五环肽 生物碱。
中药化学生物碱
15
10.3 生物碱的理化性质与检识
O Glc
N
O
N
H
N
CH3
吴茱萸碱
中药化学生物碱
11
（二）萜类生物碱
基本骨架为萜类，氮原子在环状结构内或 侧链上。
单萜生物碱——肉苁蓉碱、龙胆碱
倍半萜生物碱——石斛碱 二萜生物碱——乌头碱类、紫杉醇
O
O
三萜生物碱——小叶黄杨碱A
N
龙胆碱
中药化学生物碱
12
（三） 甾体生物碱
主要分布于百合科藜芦属、贝母属和茄科 的茄属植物中。
3、多种生物碱共存且结构类似。
中药化学生物碱
2
（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
抗癌——喜树碱、秋水仙碱、长春新碱
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
CH CH CH3 OH NHCH3
pKa
9.58
麻 黄 碱
CH CH CH3 OH NH2
9.00 去 甲 麻 黄 碱
中药化学生物碱
CH2 CH CH3 NH2
9.80 苯 异 丙 胺
23
2）共轭效应
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。
莨菪碱
中药化学生物碱
7
5、喹啉类
CH3O
N 喹啉
OH N
CH
CH CH2 N
奎宁
N
O
R=H 喜 树 碱
R
N
R=OH 10-羟 基 喜 树 碱
CH3
O
OH O
中药化学生物碱
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6、异喹啉类
（1）简单异喹啉
（2）苄基异喹啉、双苄基异喹啉
（3）原小檗碱型
（4）阿朴芬型
（5）原阿朴芬型
（6）吗啡烷型
N
（7）普托品型