烟草生物碱
烟草重要基因篇：3. 烟草烟碱合成代谢相关基因
烟草重要基因篇：3. 烟草烟碱合成代谢相关基因作者：张洪博来源：《中国烟草科学》2014年第03期烟碱（nicotine），即尼古丁，是烟草生物碱（包括烟碱、降烟碱、新烟草碱和假木贼碱等）的一种，约占烟草生物碱总含量的90%～95%[1]。
烟叶烟碱含量占叶片干重的0.6%～3.0%，是烟草和卷烟质量的一项重要指标。
对烟碱代谢的分子遗传学研究可以揭示烟碱代谢累积的分子机制，并为烟碱含量及烟碱成分调节相关的育种工作提供理论基础。
近年来，有关烟碱合成、转运及转化的一些重要基因已被陆续克隆，对烟碱合成代谢机理研究和烟草遗传育种工作产生了重要推动作用。
1 烟碱合成相关基因烟碱分子由一个吡咯烷环和一个吡啶环构成，在烟草根部合成，通过木质部向地上部运输，在烟草植株的叶片中含量最高，茎部含量最低[2-3]。
烟碱吡咯烷环由氮代谢中形成的腐胺合成。
腐胺可通过精氨酸脱羧酶（ADC，arginine decarboxylase）催化精氨酸脱羧形成，或由鸟氨酸脱羧酶（ODC，ornithine decarboxylase）催化鸟氨酸脱羧形成[4-6]。
腐胺在腐胺N-甲基转移酶（PMT，putrescine-N-methyltransferase）作用下获得由S-腺苷蛋氨酸（SAM，S-adenosyl-L-methionine）提供的甲基形成 N-甲基腐胺[7-9]，这是一个依赖S-腺苷蛋氨酸合成酶（SAMS，S-adenosylmethionine synthase）活性的反应。
N-甲基腐胺在N-甲基腐胺氧化酶（MPO，N-methylputrescine oxidase）催化下形成4-甲氨基丁醚[10]，并通过自身环化形成N-甲基-△1-吡咯啉阳离子，随后与提供吡啶环部分的烟酸衍生物发生缩合反应形成烟碱[11]。
烟碱吡啶环部分由烟酸提供，其前体是由天冬氨酸合成的喹啉酸[12]。
喹啉酸在喹啉酸磷酸核糖转移酶（QPRT，quinolinate phosphoribosyltransferase）催化下形成烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD），然后经由吡啶核苷酸循环途径生成烟酸[7，13]。
烟草生物碱危害特性研究
烟草生物碱危害特性研究摘要：烟草生物碱根据分子结构可分为两类:一类是毗睫与氢化毗咯相结合的化合物，以烟碱为代表;另一类是毗淀与毗淀或氢化毗睫环相结合的化合物，如假木贼碱、新烟草碱等。
烟碱(尼古丁)被证明广泛存在于多种植物中，是烟草类植物体内主要的天然生物碱。
最早发现于马铃薯、西红柿、绿辣椒和烟草等茄科类植物中。
烟碱对人和动物具有较强的三致作用(致癌、致畸、致突变)，是恶性环境污染物之一。
欧盟已将烟碱含量超过500mg/Kg烟草废弃物列入有毒有害物质清单。
我国是世界上最大的烟草生产国和消费国，占全世界20%的人口消费世界上30%的卷烟，每年产生的烟草废弃物约130一170吨，每千克干废弃物的平均烟碱含量高达189，是严重威胁我国乃至全球人类和动物健康的烟碱污染源。
关键字：烟碱降解菌；天然生物碱；烟碱的危害一、烟碱及其理化性质烟碱的化学结构烟草生物碱是一个类群，含有近50种物质，存在于约60多个不同种的烟草中。
烟草生物碱根据分子结构可分为两类:一类是毗睫与氢化毗咯相结合的化合物，以烟碱为代表;另一类是毗淀与毗淀或氢化毗睫环相结合的化合物，如假木贼碱、新烟草碱等。
在烟草生物碱中以烟碱最为重要，它是烟草中的主要生物碱，占烟草生物碱总量的95%以上。
1825年，瑞士化学家A.Pikete首次从烟草中分离出烟碱。
烟碱的化学名称:甲基烷，分子量为162.24。
二、烟碱的理化生质烟碱在室温下是一种难闻、味苦、无色透明或淡黄色的油状液体。
具有较强的夕烟碱降解菌的分离筛选及降解特性研究挥发性，强烈的刺激性，味辛辣，在空气中极易氧化成棕黄色，且在阳光下易分解，颜色变深，有特殊的烟臭味，其沸点为247℃，比重1.009(20℃)，具有左旋性。
烟碱具有潮解性，60℃条件下能与水以任何比例互溶，随水蒸汽挥发而不分解的特殊性质，因此可以用水蒸汽蒸馏法从碱性溶液中蒸出烟碱(SPeakeTetal.，1%4)。
烟碱不仅易溶于水，还可以溶于许多有机溶剂，如四氯化碳、氯仿、乙醚、苯、煤油、三氯乙烯和三氯乙烷等。
烟草工艺流程中生物碱变化研究
烟草工艺流程中生物碱变化研究【摘要】烟草是一种以吸食为主要目的的特殊经济作物，香吃味是烟叶质量要素的重要内容，优质烟叶要求香气充足纯正、劲头适中、而且余味的要求是干净舒适。
烟叶的化学成分直接影响了烟草制品的品质问题，其中烟草生物碱是烟草中最为主要的一个化学成分，是烟草品质和特征的保障。
本论文就烟草中生物碱的变化进行了分析和研究。
【关键词】烟草；生物碱烟草生物碱隶属于含氮杂环化合物，其分子结构属于仲胺、叔胺以及季胺一类，是烟草当中最为主要的一个化学成分，是烟草品质要素以及特征物的一种。
由于他们是特殊的含氮化合物，无论从结构、性质以及对于烟草质量的影响来说都与其他的氮化合物不相同，所以说我们对其进行了单独的研究和考察。
生物碱是当前国内研究的重点和焦点，国内外很多研究人员都对其进行了研究和分析，就此本论文主要针对于生物碱进行了研究和分析。
一、烟草生物碱概述对于烟草生物碱来说，包含四种分别是烟碱、降烟碱、假木烟碱以及新烟草碱。
烟碱其主要影响着烟的劲道，烟的吃味和刺激性，间接性的影响了烟的香味。
降烟碱影响了烟的含量，从而会导致烟会发的成分和含量发生变化，影响烟的品质问题。
然而假木贼碱在烟草中含量非常低。
其中烟碱为叔胺类生物碱，其它的被称作是仲胺类生物碱。
微量碱已经鉴定出来的就有20多种，它是由最主要的4种碱演变而成的。
不一样的品种，烟草生物中碱的含量是不同的。
我们在进行碱的分析的时候，所采用的分析方法有两种。
其中第一种就是气相色谱法，第二种就是液相色谱法。
其中气相色谱法包含了填充气相色谱法和毛细管气相色谱法。
它是利用个五中在固定相还有气体流动两相间分配系统不同而进行一定的分离的。
液相色谱法包含了离子色谱法、高效液相色谱法和液相色谱和质谱联用法。
离子色谱法是利用烟碱在烟叶还有烟丝中国烟碱主要以盐的形式性质对其进行离子色谱分析。
目前我国对于烟草生产工艺过程中生物碱进行研究，国内外很多烟草研究机构以及烟草企业研究人员都在致力于应用现代分析技术，其揭示了卷烟过程中烟草化学成分的变化规律，从而能够更好地确定烟草制品的主要化学成分变化以及工艺参数之间的相关关系，逐步的实现了工序质量感官评吸和化学评价相互结合的手段。
烟草生物碱的研究现状
烟草生物碱的研究现状引言烟草生物碱是烟草中的一类重要化合物，对于卷烟的口感、烟气成分以及吸烟对人体健康的影响具有重要作用。
近年来，烟草生物碱的研究日益受到，本文将概述烟草生物碱的研究现状、存在的问题以及未来研究方向。
烟草生物碱、烟草、研究、现状、卷烟、健康影响研究现状烟草生物碱主要存在于烟草中的尼古丁盐溶液中，其含量因烟草种类、生长环境等因素而异。
目前，烟草生物碱的研究主要集中在以下几个方面：1、烟草生物碱的分布与含量：研究不同品种烟草中生物碱的分布和含量，对于理解烟草的生物碱合成途径以及调控机制具有重要意义。
2、烟草生物碱的作用：生物碱在烟草中起着多种作用，如影响卷烟的感官品质、烟气成分等，同时对人体健康也有着复杂的影响。
研究生物碱的作用机制，有助于理解吸烟对人体健康的危害。
然而，目前烟草生物碱的研究仍存在以下问题：1、对烟草生物碱合成途径的认识不足：目前对烟草生物碱合成途径的研究尚不深入，对其合成过程中的关键酶及调控机制了解较少。
2、对烟草生物碱对人体健康影响的研究不够全面：虽然烟草生物碱对卷烟感官品质和烟气成分的影响已得到广泛，但其对人体健康的影响机制仍需进一步探讨。
关键问题1、烟草生物碱对卷烟的影响：研究烟草生物碱对卷烟感官品质、烟气成分的影响，有助于理解卷烟的生物碱合成途径及其调控机制。
同时，对于卷烟减害降焦技术的研究与实践具有重要指导意义。
2、烟草生物碱的合成途径：深入探究烟草生物碱的合成途径及其中的关键酶和调控因子，有助于从根本上理解烟草生物碱的合成机制，为通过遗传工程手段调控烟草生物碱的合成提供理论依据。
研究方法烟草生物碱的研究方法主要包括化学分析、细胞培养和基因表达等。
1、化学分析：通过高效液相色谱、气相色谱等化学分析技术，测定烟草样品中生物碱的种类和含量，以揭示其分布和组成特征。
2、细胞培养：利用烟草细胞培养体系，研究生物碱在烟草细胞内的合成、积累及其影响因素，有助于深入了解生物碱的合成机制。
烟草工艺流程中生物碱的变化
烟草工艺流程中生物碱的变化摘要：近年来，生物碱不同程度的变化作为烟草工艺流程的重要组成部分，已经越来越受工业企业的重视。
目前，许多研究人员对烟草工艺流程中生物碱变化展开了研究，利用现代分析技术揭示了卷烟过程中生物碱的变化规律，根据对烟草制品生物碱的变化与工艺参数进行分析，从而确定其相互关系。
基于此，本文首先阐述了生物碱的种类，其次根据在烟草工艺流程中对生物碱的测定进行了分析，最后讨论了烟草工艺流程中生物碱的变化。
关键词：烟草；初烤；复烤；醇化；制丝；生物碱烟草中所含的生物碱是指含氮元素的杂环化合物，生物碱的分子结构比较复杂。
生物碱作为烟草重要的化学组成成分，不仅是衡量烟草品质的标准，更是烟草成分的象征物。
生物碱不同于普通的含氮化合物，其复杂的结构以及独特的性质，对烟草的质量具有重要的影响，所以许多国内外的烟草学者对生物碱单独进行了研察。
本文对烟草工艺流程中生物碱变化进行了研究，以明确在烟草在各个工艺流程中的变化，为工艺技术优化提供理论支撑。
1 生物碱的种类烟草中所含生物碱主要有四种，一是对烟的劲道、吃味以及刺激性具有重要影响的烟碱，烟碱的含量越高，其香味越浓，口感越好；烟碱能够刺激人的中枢神经系统，带来比较强烈生理感受。
二是降烟碱，其在烟草中的含量仅次于烟碱，占总含量的三分之一，降烟碱对烟的品质具有重要影响，降烟碱可以改变烟的含量与成分。
三是假木贼碱，在少数烟草的品种中，担当主要的生物碱成分，但成分较少。
四是新烟草碱，含量最少，在任何一个烟草品种中，新烟草碱都不被当作主要的烟草碱来使用[1]。
2 生物碱的主要测定方法生物碱可分为仲胺类生物碱、叔胺生物碱以及季胺类生物碱。
其中烟碱隶属于仲胺类生物碱，其余三种碱隶属于仲胺类生物碱。
现阶段，由四种碱演变而来的微量碱已超过20种，不同烟草生物中所含碱的成分千差万别。
对生物碱进行测定的方法有很多，其中气相色谱法与液相色谱法比较常见。
液相色谱法主要包括三种，分别是高效液相色谱法、离子色谱法、质谱联用法与液相色谱。
烟碱生产 原材料
烟碱生产原材料
烟碱，又名尼古丁，是一种存在于茄科植物（茄属）中的生物碱，也是烟草的重要成分。
烟碱的生产原材料主要包括以下几种：
1.烟草：烟草是烟碱的主要来源。
通过对烟草进行提取和加工，可以获得烟碱。
2.烟叶：烟叶是烟草的叶子部分，也是烟碱的重要来源。
3.尼古丁硫酸盐：尼古丁硫酸盐是烟碱的一种衍生物，常用于合成其他烟碱相关产品。
需要注意的是，烟碱是一种有毒物质，对人体和环境都有一定的危害。
在烟碱的生产和使用过程中，应遵循相关的安全规定和法律法规，确保生产过程的安全和环保。
同时，对于非专业人士来说，不应自行尝试生产烟碱或使用含有烟碱的产品。
烟草生物碱的提取
分 别 吸 取 烟 碱 标 准 液 ０ ２ 、 ． ０ ０ ６ 、 ． Ｏ ．０ ０４ 、 ．０ ０８ 、
１ ０ ｍｌ 分 别 注 入 ６ ｍ１分 液 漏 斗 中 ， 入 缓 冲 溶 液 ．０ ， ０ 加
２ 、甲 基 橙 溶 液 ２ ｌ 混 匀 后 加 入 氯 仿 ２ ｍｌ 萃 取 ｍｌ ｍ ， ０ ，
在 ７ ２光 栅 分 光 光 度 计 上 ， 长 ４ ０ｎ 处 测 定 其 吸 ２ 波 ２ ｍ
光 度 Ａ ， 吸 光 度 为 纵 坐 标 ， 碱 浓 度 为 横 坐 标 作 以 烟
图 ， 制 标 准 曲线 ， 出 回归 方 程 Ｙ 一 一０ ０ ２４ ＋ 绘 作 ． ２ ２ ５ ４ ２ ５ 其 中 Ｙ代 表 吸 光 度 ， ． ６ ３ ｘ， Ｘ代 表 溶 液 浓 度 ， 相 关 系 数 为 ｒ一 ０ ９ ７ ．９ ７ 。
１３ ． 烟 碱 提 取 率 的 测 定
药 物 提 取 等 领 域 ， 到 了普 遍 的 重 视 ， 证 实 超 声 辐 受 已 射 可 增 强 提 取 成 分 的 产 额 。药 材 在 溶 剂 中 受 到 超 声 波 特 有 的 作 用 — — 振 动 时 产 生 的 空 化 效 应 ， 生 药 使
温 水 浴 锅 （ 苏 国 胜 实 验 仪 器 厂 ） ＴＧ ２ 光 电 分 江 ； ３８
析 天 平 （Ｉ海 天 平 仪 器 厂 ） ６ ｍ１ 液 漏 斗 ； 醇 、 － ；０ 分 乙 丙 酮 、 氯 甲烷 、 基 橙 、 仿 均 为 国 产 分 析 纯 。 二 甲 氯
１ ２ 烟 碱 标 准 曲 线 的绘 制 ｌ ． ＿引 了人 们 的 广 泛 关 注 ， 提 取 与 吸 其 离 方 法 也 不 断 地 改 进 和 发 展 。 目前 从 植 物 中 提 取 物 碱 的 方 法 主 要 有 传 统 的 有 机 溶 剂 提 取 法 、 声 超 提取 法和 微波萃 取法 。 生 物 碱 大 都 能 溶 于 氯 仿 、 醇 、 醇 等 有 机 溶 甲 乙
第五章 烟草生物碱
第四章烟草生物碱一.教学目的:1.了解有关的生物碱。
2.掌握烟草生物碱的种类、结构。
3.熟练掌握烟碱的结构、性质、对烟草品质的影响。
4.掌握烟碱的积累规律及影响因素。
二.教学内容:1.生物碱及烟草生物碱概述。
2.烟碱的结构和性质。
3.烟碱的生物合成和积累规律。
4.烟碱对烟质的影响。
5.烟碱的生理作用和对健康的危害。
三.教学重点:1.烟碱的结构和性质。
2.烟碱对烟质的影响。
3.烟碱的生理作用和对健康的危害。
四.教学难点:1.烟碱可能的生物合成路线。
2.烟碱的积累规律及影响因素。
五.学时分配:8学时烟草生物碱属于含氮杂环化合物，但是由于它们是一类特殊的含氮化合物，从结构、性质和对烟质的影响等方面考虑,都与其他含氮化合物不同。
因此，常对其单独进行研究。
第一节. 生物碱概述我们知道,生物界是一个十分庞大、极其复杂的世界,在漫长的进化过程中,生物体内的代谢途径及其产物也必然是形形色色,繁杂纷纭的.如果把碳水化合物、蛋白质、脂类及核酸等这些与生物本身的生存密切相关的物质代谢称为初生代谢产物的话,那么象抗生素、维生素、生物碱等其他对生物体没有明显作用的物质代谢则被称为次生代谢,这些物质被称为次生代谢产物.次生代谢的产物对生物体本身的意义不大,它不是机体生存所必需的物质.但是它同人类的生活关系密切.其产物的开发和利用具有重要的社会价值和商品价值.例如各种抗生素是重要的医药原料,维生素是维持机体生命活动的一类微量小分子有机化合物,能调节机体内的物质代谢过程,许多生物碱对人体有很强的生理作用,是许多中草药的有效成分。
与初生代谢产物相比,次生代谢产物无论是在数量上还是在类型上都要比初生代谢产物多得多和复杂得多.而且,目前对次生代谢产物的研究还远远不及对初生代谢产物研究得那么广泛和深入,根据次生代谢产物的结构特征和生理作用,可将其分为抗生素、生长激素、维生素、色素、生物碱和毒素等不同类型.其中生物碱就是最大的、最引人注意的一类。
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亲缘关系相近的植物种类往往具有相似的生理生化特征
异喹啉类生物碱主要分布于多心皮类及其近缘类植物的一 些科中： 如木兰科、睡莲科、马兜铃科、防已科、毛莨科、小檗 科、罂栗科、芸香科等。 小檗碱在中国主要分布在5个科（小檗科、防已科、毛莨科、 罂粟科、芸香科）16个属的多种植物中
莨菪烷类生物碱主要集中分布于茄科茄族中的天仙子亚族、 茄参亚族及曼陀罗族植物中
三、生物碱分布
生物碱在植物中分布较广泛，尤以双子叶植物为多
单子叶植物、少数裸子植物和低等植物麦角菌中也会 含有生物碱 有些海洋生物、微生物和昆虫代谢产物中也发现有生 物碱
毛茛科
茄科
防己科
双子叶植物 罂粟科
茜草科
豆科
马钱科
夹竹桃科
单子叶植物
百合科
石蒜科 兰 科
红豆杉科 裸子植物
三尖杉科
麻黄科 粗榧科
田间快速检测烟碱
2.5 烟碱的毒性
纯烟碱有剧毒：一此性内服40mg以上致人亡死
微量吸入具有提神镇静作用
游离烟碱毒性大于结合态的烟碱
开发杀虫剂
各种脂肪酸与烟碱形成的盐溶于水后有杀虫活性
烟碱盐水溶液的杀虫活性依次为：
碱性溶液>中性溶液>酸性溶液
2.6
烟碱的挥发性
游离烟碱易挥发，结合态烟碱没有挥发性
一、烟碱的结构和性质
二、其他生物碱的结构和性质
一、烟碱的结构和性质
1烟碱的结构
1561年法国驻葡萄牙大使琼· 尼可特（Jean Nicot）把黄花烟 草献给法国皇后卡萨林，开始作为观赏植物种在花园里,发现 其中有一种刺激性物质,将其命名为nicotine
1825年，瑞士化学家培柯特 （A. Pikete）首次从烟草中 分离出nicotine。
第四章
烟草生物碱
第四章 烟草生物碱
第一节 生物碱概述 第二节 烟草中的生物碱 第三节 烟草主要生物碱结构和性质 第四节 我国烟叶和卷烟主要生物碱含量及组成比例 第五节 烟草主要生物碱对烟质的影响
第一节 生物碱概述
一、生物碱定义 二、生物碱发现 三、生物碱分布 四、生物碱分类 五、学习生物碱的重要意义
2 .2 氧化作用
观看动画
空气氧气 浓HNO3 紫外线
KMnO4
烟碱应该避光保存
烟碱氧化产物
烟碱氧化产物(续)
2.3 沉淀作用
观看动画
烟碱的沉淀剂：能使烟碱沉淀的试剂。
硅钨酸 磷钨酸 苦味酸 碘-碘化钾
酸性条件下进行
2. 4 显色反应
观看动画
生物碱显色剂：能使生物碱显色的试剂。 碘 化 铋 钾 显 色
常见的糖配体是鼠李糖、半乳糖和葡萄糖 当烟株损伤、病源微生物侵染时，糖苷生物碱含量迅速上 升，并可促成绿原酸和咖啡酸等酚类物质的生物合成功能。
2、生物碱积累的影响因素 2.1品种 不同的烟草类型或品种积累的主要生物碱种类和数量差别 很大：50％-60％烟草品种的主要生物碱是烟碱，30％-40 ％烟草品种的主要生物碱是降烟碱，还有4个烟草品种的 主要生物碱是假木贼碱，没有一个烟草品种的主要生物碱 是新烟草碱。不同品种生物碱总量变化也很大。
2.8 烟碱的稳定性
密封完整的纯烟碱试剂在低温储存过程中降解缓慢，仅 有少量降解产物:cotinine和myosmine
水是烟碱储存的主要影响因子
2.9 亚硝化反应
烟碱及其它生物碱在酸性条件下可以与亚硝基衍生物NO2、 N2O3、 N2O4发生亚硝化反应生成烟草特有亚硝胺（TSNAs）
二、其它烟草生物碱的结构和性质
2、 吡啶环与吡啶或氢化吡啶环相结合的化合物
烟草主要生物碱种类
烟草中四种最主要的生物碱
烟草生物碱中，以烟碱为最重要，它约占烟草生物碱总量 的95%以上，其次是去甲基烟碱、新烟草碱、假木贼碱等
二、烟草生物碱的存在状态与影响因素
1、存在状态 烟草生物碱通常是与无机酸或有机酸结合成盐而存在于烟草 体中，少量以游离碱的状态存在，也有少数生物碱分别以糖 苷、酯或酰胺的状态存在。
低等生物：
麦角菌
四、生物碱分类
1、按来源分：茄科生物碱、毛茛科生物碱、百合科生物碱 和罂粟科生物碱等等
2、按生理作用分：降压生物碱、驱虫生物碱、镇痛生物碱
3、按化学结构分：异喹啉类、喹啉类、喹唑类、吡咯烷类 莨菪烷类、百部生物碱类、喹喏里西定类 二萜类、吲哚类、大环生物碱类等等。
表 生 物 碱 类 型 及 其 基 本 结 构
烟碱具有随着水蒸气蒸发而不分解的特性
从烟叶中提取烟碱的理论依据之一 常温下烟碱的挥发性并不强 生长的高温季节烟碱能从烟叶中挥发出来 在加工过程中，高温和水分蒸发会造成烟碱损失
2.7烟碱的降解
烟叶中的烟碱在陈化和发酵过程中因为酶或非酶作用 而易发生降解转化
降解产物
烟酸 麦斯明 氧化烟碱 烟酰胺 吡啶 吡咯衍生物
发现生物碱种类
950 1107 3443 6000 （ 100 多科， 400 多种植物）
生物碱类化合物大多具有生物活性，是许多药用 植物的有效成分。
吗啡 ——镇痛 可待因——止咳 罂粟碱——松弛平滑肌 阿托品——解痉挛
麻黄碱——平喘作用 小檗碱——抗菌、消炎作用 莨菪碱——解痉和解有机磷中毒 长春新碱——抗癌
表4.3烟草和性质结构
注：引自徐汉虹.杀虫植物与植物性杀虫剂，北京：中国农业出版社，2001.
第四节 我国烟叶和卷烟主要生物碱 含量及组成比例
一、不同类型烟叶主要生物碱含量及组成比例 二、不同类型卷烟主要生物碱含量及组成比例 三、烟气中烟碱变化情况
一、不同类型烟叶主要生物碱含量及组成比例
烟草（Nicotiana tabacum）栽培品种主要有四种生物碱： 烟碱、降烟碱、新烟草碱和假木贼碱，其中烟碱含量最高， 其他三种碱所占比例一般不超过6％
人们对吗啡碱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（dolantien）的发现。
1810年西班牙医生Gomes从金鸡纳树皮中分得结晶，以后证 明主要式奎宁和辛可宁的混合物。
喹啉碱
此后，人们对植物碱的研究产生了极大兴趣，越来越多的 植物碱被发现
表4.1生物碱发现种类年代表
年代
1952 1962 1972 1997
4.2
五、学习生物碱的重要意义
1、生物碱在植物系统分类上的应用 2、生物碱的药用价值 3、开发植物性杀虫剂 4、烟草生物碱是烟草生理强度的物质基础
1、生物碱在植物系统分类上的应用
各种植物由于新陈代谢类型的不同，产生了各种不同的化学 物质——生物碱类、甙类、萜类等等。这些化学成分在植物 中的遗传和变异与植物系统位置和环境条件密切相关。据此 形成了植物的化学分类学。
四种主要生物碱含量在烟叶类型间变化： 白肋烟＞烤烟＞香料烟
我国香料烟和白肋烟中烟碱向降烟碱转化问题比较突出 影响烟叶色泽和吸食品质
H
二、不同类型卷烟主要生物碱含量及组成比例
表4.4我国不同类型卷烟烟丝生物碱含量（2001）
烤烟型 混合型 外向型
烟碱
总生物碱
烟碱
总生物碱
烟碱
总生物碱
1.15-1.80
2、生物碱的药用价值
2.1 抗肿瘤：喜树碱和喜树次碱对白血病和胃癌有疗效
葫芦巴碱治疗宫颈癌
美登素、长春新碱和野百合碱也有抗癌作用 2.2作用于神经系统：吗啡碱、杜朗丁镇痛 普鲁卡因为局部麻醉药 鹿尾草碱、广玉兰碱和环长绿黄杨碱降压 去甲乌药碱起强心作用
2.3抗菌消炎：百部生物碱杀虫、黄连素消炎
3、开发植物性杀虫剂
研究表明烟草总生物碱含量由2个位点的基因控制，栽 培种为二显性，低生物碱种表现为纯合隐性
2.2栽培因素
2.2.1 氮素营养 烤烟：生物碱含量与总氮正相关 白肋烟：生物碱含量与总氮含量无明显关系
2.2.2 打顶抹杈 打顶抹杈，烟叶中生物碱含量高 2.2.3 土壤类型和水分供应 土壤肥沃粘重，烟叶生物碱含量高；疏松沙质土：低 土壤pH＝6对烟叶烟碱形成最有利 土壤湿度低，烟碱低 2.2.4 气温和日照时数与生物碱含量正相关，降雨量表现 负相关
一、生物碱定义
生物碱（alkaloids ）：是一类存在于生物体内的含氮有机化 合物(蛋白质、肽类、氨基酸、氨、氨基糖、核苷酸、核酸和 VB除外)，一般含有杂环，具有碱性并表现出生理活性。
1来自烟草
N CH3
2具有碱性，可以与酸形成盐 3含有杂环 4有生理活性
N
nicotine
二、生物碱发现
在中国，17世纪初《白猿经》记述了从乌头中提炼出砂糖样 毒物做箭毒用，从现在观点分析，它应该是乌头碱。
乌头碱aconitine
乌头（毛茛科）
在欧洲，1806年德国科学家F.Serturner首次从鸦片中分 离出来吗啡碱(morphine），因具有碱性，称之为植物碱
吗啡碱
罂粟
1897年德国拜耳制药公司化学合成专家菲 历克斯· 霍夫曼首次合成二乙酰吗啡，商品 名：海洛英（heroin）。这项新药被视为 治疗气喘、下泻，胃溃疡、糖尿病与镇痛 的药物，由于药效快速强劲，甫一上市即 获消费者好评。可惜当时无人知道吗啡碱 的严重成瘾性，而海洛英的状况更甚于吗 啡碱。
苦参碱植物杀虫剂已经大规模生产，品种很多
藜芦碱作用于钠离子通道，可以防治十字花科蔬菜菜青虫 毒扁豆碱是广谱低毒杀虫剂，抑制胆碱酯酶的活性，阻断正 常神经传导 烟碱是广谱杀虫剂，作用于软体昆虫效果尤佳 苦皮藤素生物碱杀虫剂对叶螨有较好的防治效果
4、烟草生物碱是烟草生理强度的物质基础
烟碱作用于人的中枢神经系统，通过传导而提供最强烈的生 理感受 烟碱结合在大脑的乙酰胆碱受体上，对大脑产生多种作用， 是 吸烟成瘾的关键因素。
一般情况下，含量最高的生物碱往往是主要有效成分， 但也有例外：
乌头碱是乌头的主要成分，但是乌头强心止痛成分并不 是乌头碱，而是含量极微的去甲乌药碱