中藥化學(xué)生物堿重點(diǎn)分解

1、,,,第 十 章 生 物 堿,概念：生物堿(alkaloid)是存在于自然界(主要為植物，但有的也存在于動(dòng)物)中的一類含氮的堿性有機(jī)化合物，有似堿的性質(zhì)，所以過去又稱為贗堿。大多數(shù)有復(fù)雜的環(huán)狀結(jié)構(gòu)，氮素多包含在環(huán)內(nèi)，有顯著的生物活性，是中草藥中重要的有效成分之一。,,,分布規(guī)律：（1）絕大多數(shù)生物堿分布在高等植物，尤其是雙子葉植物中，如毛茛科、罌粟科、防己科、茄科、馬錢科、夾竹桃科、蕓香科、豆科、小檗科等。（2）極少數(shù)生物堿

2、分布在低等植物中。（3）同科同屬植物可能含相同結(jié)構(gòu)類型的生物堿。（4）一種植物體內(nèi)多有數(shù)種或數(shù)十種生物堿共存，且它們的化學(xué)結(jié)構(gòu)有相似之處。（5）主要分布在植物的某些器官或部位：麻黃堿主要存在于麻黃的髓部，黃柏堿主要分布在樹皮，三顆針生物堿主要分布在根部。 存在形式：有機(jī)酸鹽、無機(jī)酸鹽、游離狀態(tài)、酯、苷、以及氮氧化合物等。,結(jié)構(gòu)和分類,理化性質(zhì)，檢識(shí),,提取和分離,重 點(diǎn) 討 論 以 下 三 點(diǎn),,結(jié) 構(gòu)

3、和 分 類,1.鳥氨酸系生物堿2.賴氨酸系生物堿3.苯丙氨酸和絡(luò)氨酸系生物堿4.色氨酸系生物堿5.領(lǐng)氨基苯甲酸系生物堿6.組氨酸系生物堿7.萜類生物堿8.甾類生物堿,,,鳥 氨 酸 系 生 物 堿,1、吡咯烷類生物堿益母草中的水蘇堿、山莨菪中的紅谷豆堿?！　?、莨菪烷類生物堿主要存在于茄科的顛茄屬、曼陀羅屬和天仙子屬中；是由四氫吡咯和六氫吡啶并合而成的雜環(huán)。由莨菪醇和莨菪酸縮合而成的酯?！　?、吡咯里西啶

4、類分布于菊科千里光屬。,四氫吡咯,水蘇堿,紅古豆堿,莨菪堿,吡咯里西啶,,,賴 氨 酸 系 生 物 堿,,,,,,,,,,,,,1.蒎啶類：如胡椒中的胡椒堿、檳榔中的檳榔堿、檳榔次堿等。2.喹諾里西啶類：兩個(gè)蒎啶共用一個(gè)氮原子稠合而成的衍生物。3.吲哚里西碇類：為蒎啶和吡咯共用一個(gè)氮原子稠合的衍生物,.吲哚里西碇,哌啶,苦參堿,金雀兒堿,喹諾里西,,,苯丙氨酸和絡(luò)氨酸系生物堿,1.苯丙胺類生物堿：麻黃中的麻黃堿、偽麻黃堿,,,,

5、,,,2.異喹啉類生物堿： （1）小檗堿類和原小檗堿類：前者多為季銨堿，如黃連、黃柏、三棵針中的小檗堿；后者多為叔胺堿，如延胡索中的延胡索乙素。,原小檗堿,小檗堿,延胡索乙素,,,（2）芐基異喹啉類：如罌粟中的罌粟堿、厚樸中的厚樸堿等。,（3）雙芐基異喹啉類：如存在于防己科北豆根中的蝙蝠葛堿。,罌粟堿,,,（4）嗎啡烷類：如罌粟中的嗎啡、可待因，青風(fēng)藤中的青風(fēng)藤堿等。,嗎啡R是H可待因R是ch3,帝巴因,,,色 氨 酸 系 生 物

6、堿（吲哚類生物堿）,是類型較多、結(jié)構(gòu)較復(fù)雜、化合物數(shù)目最多的一類生物堿。主要分布于馬錢科、夾竹桃科、茜草科等幾十個(gè)科中。如存在于吳茱萸中的吳茱萸堿，麥角菌中的麥角新堿等。,吲哚母核,、,士的寧,色胺,,,鄰 氨 基 苯 甲 酸 系 生 物 堿主要包括喹啉和吖啶酮生物堿，主要分布在蕓香科植物中，如白鮮堿，山油苷堿,組 氨 酸 系 生 物 堿,,喹啉,,白鮮堿,咪唑,毛果蕓香堿,,,萜 類 生 物 堿,1.單萜類生物堿，環(huán)烯醚萜衍生而來。

7、龍膽堿2.倍半萜類生物堿，石斛屬植物3.二萜類生物堿，烏頭屬，翠雀屬，飛燕草屬植物中，代表物烏頭堿。4.三萜類生物堿。,甾 類 生 物 堿,龍膽堿,這類生物堿具有甾體母核，另含有氮原子，甾體生物堿的氮原子可構(gòu)成雜環(huán)，也可存在環(huán)外。藜蘆胺，環(huán)常綠黃楊堿。,環(huán)常綠黃楊堿,藜蘆胺,,,,生 物 堿 的 理 化 性 質(zhì),物理性質(zhì)：1.性狀：生物堿多數(shù)為結(jié)晶形固體，少數(shù)為非晶形粉末。2.溶解性：大多數(shù)生物堿均幾乎不溶或難溶于水。能溶于

8、氯仿、乙醚、酒精、丙酮、苯等有機(jī)溶劑。也能溶于稀酸的水溶液而成鹽類。生物堿的鹽類大多溶于水。但也有不少例外，如麻黃堿（Ephedrine）可溶于水，也能溶于有機(jī)溶劑。又如煙堿、麥角新堿（Ergonovine）等在水中也有較大的溶解度。  3.旋光性：大多數(shù)生物堿含有不對(duì)稱碳原子，有旋光性，多數(shù)呈左旋光性。只有少數(shù)生物堿，分子中沒有不對(duì)稱碳原子，如那碎因（Narceine）則無旋光性。還有少數(shù)生物堿，如煙堿，北美黃連堿（Hy

9、drastine）等在中性溶液中呈左旋性，在酸性溶液中則變?yōu)橛倚?,,生物堿特殊的物理性質(zhì)，主要包括： 液體生物堿：煙堿、檳榔堿、毒芹堿。具揮發(fā)性的生物堿：麻黃堿、偽麻黃堿 具升華性的生物堿：咖啡因具甜味的生物堿：甜菜堿有顏色的生物堿：小檗堿（黃色）、蛇根堿（黃色）、小檗紅堿（黃色），藥根堿紅色。雙熔點(diǎn)沸點(diǎn)：漢防己乙素。  另外需注意生物堿的旋光性受多種因素的影響，如溶劑、pH值、生物

10、堿存在狀態(tài)等。同時(shí)生物堿的旋光性影響其生理活性，通常左旋體的生理活性強(qiáng)于右旋體。,,,二。 化 學(xué) 性 質(zhì),一。堿性1. 堿性強(qiáng)弱的表示方法——pKa（pKa越大，堿性越強(qiáng)）　　pKa＜2為極弱堿，pKa2～7為弱堿， pKa7～11為中強(qiáng)，pKa11以上為強(qiáng)堿?！　A性由強(qiáng)到弱的一般順序：　　胍基＞季銨堿＞N-烷雜環(huán)＞脂肪胺＞芳香胺≈N-芳雜環(huán)＞酰胺≈吡咯2. 堿性強(qiáng)弱影響因素（1）氮原子的雜化方式（ sp3＞sp2＞

11、sp）（2）誘導(dǎo)效應(yīng)　　供電誘導(dǎo)（如烷基）堿性增強(qiáng)；吸電誘導(dǎo)（如各類含氧基團(tuán)、芳環(huán)、雙鍵）堿性降低?！　」曹棄A性減弱。（3）空間效應(yīng)（空間位阻大，堿性弱）（4）分子內(nèi)氫鍵（形成分子內(nèi)氫鍵，堿性強(qiáng)）,,,二。 沉 淀 反 應(yīng),大多數(shù)生物堿在酸水或稀醇中能與某些試劑反應(yīng)生成難溶于水的復(fù)鹽或分子絡(luò)合物，這些試劑稱為生物堿沉淀試劑、1.常用試劑，以及現(xiàn)象。,,,（2）反應(yīng)條件：稀酸水溶液。　?。?）假陽性：蛋白質(zhì)、多肽、鞣質(zhì)等可

12、引起假陽性，需凈化。收集整理凈化方法為酸水提取液堿化后氯仿萃取，氯仿萃取液再用酸水萃取，取酸水萃取液進(jìn)行沉淀反應(yīng)?！　。?）假陰性：麻黃堿、咖啡堿與多數(shù)生物堿沉淀試劑不能發(fā)生沉淀反應(yīng)?！　。?）應(yīng)用：生物堿預(yù)識(shí)；生物堿提取、分離、純化；生物堿檢識(shí)（薄層或紙層色譜顯色劑）。,,,三，顯 色 反 應(yīng)有些生物堿能和某些試劑反應(yīng)生成特殊的顏色，叫做顯色反應(yīng)，常用于鑒識(shí)某種生物堿。但顯色反應(yīng)受生物堿純度的影響很大，生物堿愈純，顏色愈明顯

13、。常用的顯色劑有： 　?。?）礬酸銨一濃硫酸溶液（Mandelin試劑）為1％礬酸銨的濃硫酸溶液。如遇阿托品顯紅色，可待因顯藍(lán)色，士的寧顯紫色到紅色。 　　（2）鉬酸銨一濃硫酸溶液（Frohde試劑）為1％鉬酸鈉或鉬酸銨的濃硫酸溶液，如遇烏頭堿顯黃棕色，小檗堿顯棕綠色，阿托品不顯色。 　　（3）甲醛一濃硫酸試劑（Marquis試劑）為30％甲醛溶液0.2ml與10ml濃硫酸的混合溶液。如遇嗎啡顯橙色至紫色，可待因顯紅色至黃棕色。

14、　?。?）濃硫酸 如遇烏頭堿顯紫色、小檗堿顯綠色，阿托品不顯色。 　?。?）濃硝酸 如遇小檗堿顯棕紅色，秋水仙堿顯藍(lán)色，咖啡堿不顯色。 　　生物堿的顯色反應(yīng)原理尚不太明了，一般認(rèn)為是氧化反應(yīng)、脫水反應(yīng)、縮合反應(yīng)或氧化、脫水與縮合的共同反應(yīng)。,,,,一?？偵飰A的提取方法,四，生 物 堿 的 提 取 分 離,,二，生 物 堿 的 分 離 方 法,1、不同類別生物堿分離  將總生物堿按堿性強(qiáng)弱、酚性有無以及是否水溶性初步分

15、離。總生堿加酸水溶解、過濾，用氯仿萃取，最終分成非酚性弱堿性生物堿、酚性弱堿性生物堿、非酚性叔氨堿、酚性叔氨堿、水溶性生物堿2，酸堿性差異進(jìn)行分離（ph梯度萃取法）,,,,三，利用生物堿鹽的溶解度不一樣分離,四，利 用 特 殊 官 能 團(tuán) 進(jìn) 行 分 離,,,五，利 用 色 譜 法 進(jìn) 行 分 離,六，水 溶 性 生 物 堿 的 分 離,,,五，生 物 堿 的 檢 識(shí),1、吸附色譜：  吸附劑：氧化鋁、硅膠（涂鋪薄層時(shí)加稀

16、堿溶液制 成堿性硅膠薄層）。  展開劑：親脂性溶劑比如氯仿  顯色劑：改良碘化鉍鉀顯橘紅色斑點(diǎn)。 色譜行為：極性小的，Rf大。2、分配薄層色譜  支持劑：硅膠、纖維粉，固定相：親脂性或極性較 小的生物堿的分離多選用甲酰胺，極性較大的生物堿可選用水。  展開劑：分離脂溶性，應(yīng)用親脂性有機(jī)溶劑比如氯 仿-苯（1:1），分離水溶性，應(yīng)用水溶性溶劑比如BAW系統(tǒng)。  吸附