生物碱中药化学_七_
中药化学名词解释
中药化学名词解释中药化学是研究中药的化学成分、化学性质以及其在生物体内作用机制的学科。
它是中医药学和化学的交叉学科，通过对中药中各种天然化合物的提取纯化、结构鉴定、药理研究以及合成改造等技术手段，以科学的方法揭示中药的化学基础和药效成分，为中药现代化研究和合理应用提供理论依据。
下面将对中药化学中常见的几个名词进行解释。
1. 中草药：指植物药、动物药、矿物药三大类的药材。
2. 生物碱：是一类含有氮杂环状结构，有碱性的天然有机化合物。
常见的生物碱有：阿托品、麦角胺、喜马拉雅雪莲素等。
它们广泛存在于中草药中，具有多种药理活性，如镇痛、抗菌、抗肿瘤等。
3. 醇类：指含有羟基(-OH)的有机化合物，如乙醇、山茱萸醇等。
醇类在中草药中常作为有效成分存在，并且具有多种药理作用，如镇痛、抗炎、抗菌等。
4. 酚类：指含有苯环和一个或多个羟基(-OH)的有机化合物。
常见的酚类有儿茶酚、三七酚等。
酚类化合物在中草药中具有多种药理活性，如抗氧化、抗凝血、解热等。
5. 多糖类：指由多个糖基单元组成的高分子化合物，如植物多糖、真菌多糖等。
多糖类在中草药中广泛存在，并且具有多种药理活性，如免疫调节、抗肿瘤、抗炎等。
6. 黄酮类：是指有苷基化黄酮骨架基础结构的化合物，如黄酮、异黄酮等。
黄酮类化合物广泛存在于中草药中，具有多种药理活性，如抗氧化、抗炎、抗肿瘤等。
中药化学在现代中药研究及开发中发挥着重要作用。
通过对中药中化学成分的研究，可以更好地理解中药的作用机制，并为中药的合理应用提供理论依据。
此外，中药化学还为中药的质量控制提供了科学手段，判断中药的真伪、鉴别掺加物以及规范制定中药的质量标准等都需要中药化学的支持。
中药化学《生物碱》重点总结及习题
生物碱的碱性强弱与pKa的关系：pKa＜2为极弱碱，pKa2~7为弱碱，pKa7~11为中强碱，pKa11以上为强碱
3．影响碱性强弱的因素
（1）氮原子的杂化方式：SP3>SP2>SP1
四氢异喹啉（SP3pKa9.5） 异喹啉（SP2pKa5.4） 氰类（SP 中性 ）
③碱性极弱的生物碱（酰胺类生物碱）和酸生成的盐不稳定，其酸水溶液用氯仿萃取时，生物碱可转溶于氯仿而被分离。
表10-2 生物碱溶解性规律
水 酸水 碱水、甲（乙）醇、 苯 乙醚 CHCl3、 CCl4石油醚
亲脂性生物碱-+-++ （++）-
亲水性生物碱++++--
生物碱盐 ++-+--
※两性生物碱、酰胺类生物碱、内酯型生物碱：既可溶于酸水，也可溶于碱水中，其余同脂溶性生物碱。
二、旋光性
大多有旋光（不对称碳原子或不对称中心），且多呈左旋性。通常左旋体的活性大于右旋体。
三、溶解性
1．游离态 指大多数的仲胺、叔胺类生物碱，多为亲脂性的，极性较小。
2．盐 为离子型，极性大。
生物碱盐溶解性规律：
①无机酸盐的水溶度大于有机酸盐的水溶度。
②无机酸盐中，含氧酸盐的水溶度大于卤代酸盐。
③卤代酸盐中，盐酸盐的水溶度最大，氢碘酸盐的水溶度最小。
附注：用方法二分离时，应采用多缓冲纸色谱（分配原理）进行先导分离。
* 碱性弱的生物碱易游离（脂溶性，易于CHCl3）。
** 碱性强的生物碱易成盐（离子型，易于水）。
（2）利用生物碱的极性（溶解性）差异分离
分子结构的不同 极性的差异 对特殊溶剂的溶解性能不同而分离
《中药化学》生物碱练习题及答案
《中药化学》生物碱练习题及答案一、单项选择题１.下列有关生物碱的论述，正确的是（A）。
A.含有Ｎ原子B.显碱性C.自然界的所有含Ｎ成分D.无色2.生物碱不具有的特点是（D）。
A.分子中含N原子B.Ｎ原子多在环内C.具有碱性D.分子中多有苯环3.具有挥发性的生物碱是（ D）。
A.吗啡碱B.小檗碱C.苦参碱D.麻黄碱4.生物碱在植物体内的存在状态多为（ B）。
A.无机酸盐B.有机酸盐C.游离状态D.苷的形式5.有关生物碱性质叙述不正确的是（D）。
A.多为无色结晶B.多具苦味或辛辣味C.多具旋光性D.多具挥发性6.具有莨菪烷母核的生物碱是（ C ）。
A.甲基麻黄碱B.小檗碱C.阿托品D.氧化苦参碱7.属于异喹啉类生物碱的是（ D ）。
A.东莨菪碱B.苦参碱C.乌头碱D.小檗碱8.氧化苦参碱在水中溶解度大于苦参碱的原因是（B）。
A.属季胺碱B.具有半极性Ｎ→Ｏ配位键C.相对分子质量大D.碱性强9.水溶性生物碱通常是指（A）。
A.季铵碱B.叔胺碱C.仲胺碱D.伯胺碱10.某生物碱的碱性强，则它的（C）。
A.Ka大B.Kb小C.pKa大D.pKa小11.下列生物碱碱性最强的是（ D）。
A.伯胺生物碱B.叔胺生物碱C.仲胺生物碱D.季铵生物碱12.决定生物碱碱性最主要的因素是（ A）。
A.氮原子的杂化方式B.诱导效应C.共轭效应D.分子内氢键13.就生物碱分子中N原子未共用电子对杂化方式而论，其碱性顺序为（A）。
A.sp3＞sp2＞spB.sp＞sp2＞sp3C.sp2＞sp＞sp3D.sp2＞sp3＞sp14.影响生物碱碱性强弱的因素中，能使氮原子碱性增强的是（A）。
A.N上连接斥电子取代基B.N上连接吸电子取代基C.N的邻位碳上连接苯环D.N的邻位碳上连接乙酰基15.若将中药中所含的生物碱盐和游离生物碱都提取出来，应选用（ B）。
A.水B.乙醇C.乙醚D.氯仿16.用酸水提取生物碱时，一般采用（C）。
A.渗漉法B.回流法C.煎煮法D.连续回流法17.提取生物碱盐不选用的溶剂是（A）。
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、
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
胆甾烷类 (茄碱)
CH3
H
H N H
H HO H
CH3
环孕甾烷类 (环常绿黄杨碱D)
异甾体类 (藜芦胺碱)
第4节 生物碱在植物体中的存在形式
游离碱 植物体内，少数碱性极弱的以游离状态存在，如酰胺类生物碱 秋水仙碱、喜树碱等。 盐类 多数都以盐的形式存在，与生物碱成盐的酸有无机酸如硫酸、 盐酸，有机酸如草酸、柠檬酸、酒石酸、乌头酸、罂粟酸等。 N-氧化物 如苦参中苦参碱和氧化苦参碱。 生物碱苷 生物碱和糖缩合生成生物碱苷，如甾类的茄碱。如甾类、吲哚 类、异喹啉类、吡咯里西啶类等。 酯 有些生物碱母核－OH、－COOH和有机酸缩合成酯。如萜类、莨 菪烷类、吲哚类、吡咯里西啶类等。
O O N Cl H3C OCH3 OCH3 O O 盐酸小檗碱 CH 3 O O O H O
+
H3C H3C H H H H
H O N CH 3 N
N
茄碱
苦参碱
O H3CO NHCOCH3 H3CO H3CO O H3CO 秋水仙碱 莨菪碱 古柯碱 H CH 2OH OCOCH H N CH 3 N CH 3 COOCH 3 H OCO N O 氧化苦参碱 N
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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。
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中国中医药报/2003年/12月/03日/
生物碱中药化学(七)
刘斌
12.黄连生物碱的结构类型是什么?小檗碱有何主要理化性质和鉴别反应?
(1)结构类型
黄连生物碱主要包括小檗碱、巴马丁
碱、甲基黄连碱、药根碱、木兰碱等,均属于苄基异喹啉衍生物,除木兰碱为阿朴菲型外都属于原小檗碱型,且都是季铵型生物碱。
其中以小檗碱含量最高(可达10%),有抗菌、抗病毒作用。
(2)小檗碱的理化性质
1)性状小檗碱为黄色针状结晶,加热至110℃变为黄棕色,于160℃分解。
盐酸小檗碱加热至220℃分解,生成红棕色的小檗红碱。
2)碱性小檗碱属季铵型生物碱,可离子化而呈强碱性,其p Ka值为11.50。
3)溶解性游离小檗碱能缓缓溶解于水中,易溶于热水或热乙醇,在冷乙醇中溶解度不大。
小檗碱的盐酸盐在水中的溶解度较小,较易溶于沸水,难溶于乙醇。
小檗碱与大分子有机酸,如甘草酸、黄芩苷、大黄鞣质等结合,形成的盐在水中的溶解度都很小。
4)互变异构小檗碱一般以季铵型生物碱的状态存在,可以离子化呈强碱性,能溶于水,溶液为红棕色。
但在其水溶液中加入过量强碱,季铵型小檗碱则部分转变为醛式或醇式,其溶液也转变成棕色或黄色。
醇式或醛式小檗碱为亲脂性成分,可溶于乙醚等亲脂性有机溶剂。
(3)小檗碱的鉴别反应
小檗碱除了能与一般生物碱沉淀试剂产生沉淀反应外,还具有两个特征性检识反应。
1)丙酮加成反应在强碱性下,盐酸小檗碱可与丙酮反应生成黄色结晶性小檗碱丙酮加成物。
2)漂白粉显色的反应在小檗碱的酸性水溶液中加入适量的漂白粉
(或通入氯气),小檗
碱水溶液即由黄色转变为樱红色。
13.汉防己生物碱的结构类型是什么?有
何主要理化性质?如何提取分离?
(1)结构类型
汉防己甲素和汉防己乙素均为双苄基异喹
啉衍生物,氮原子呈叔胺状态;轮环藤酚碱为季
铵型生物碱。
(2)理化性质
1)碱性汉防己甲素和汉防己乙素分子结
构中均有两个处于叔胺状态的氮原子,碱性较
强。
轮环藤酚碱属于原小檗型季铵碱,具强碱
性。
2)溶解性汉防己甲素和汉防己乙素亲脂
性较强,具有脂溶性生物碱的一般溶解性。
但
由于两者分子结构中取代基的差异,前者为甲
氧基,后者为酚羟基,故汉防己甲素的极性较
小,能溶于冷苯;汉防己乙素极性较大,难溶于
冷苯。
轮环藤酚碱为水溶性生物碱,可溶于水、
甲醇、乙醇,难溶于乙醚、苯等亲脂性有机溶剂。
(3)提取分离
汉防己用乙醇提取得总生物碱,然后根据
各成分溶解性和极性的差异进行分离。
将总生
物碱溶于稀酸水,利用汉防己甲素和汉防己乙
素在苯中溶解度的差异,碱化后用苯萃取出汉
防己甲素,再用氯仿萃取出汉防己乙素;轮环藤
酚碱为水溶性生物碱,仍留在碱水层。
汉防己
甲素和汉防己乙素的分离也可采用氧化铝柱色
谱,利用其极性的差异进行分离,汉防己甲素极
性小,先被洗脱,而汉防己乙素极性大,后被洗
脱。
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