中药化学技术生物碱
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中药化学成分·生物碱
中药化学成分·生物碱生物碱主要分布于植物界，在动物界中少有发现。
生物碱绝大多数存在于双子叶植物中，已知有50多个科的120多个属中存在生物碱。
生物碱在植物体内多数集中分布于某一器官或某一部位，如金鸡纳生物碱主要分布在金鸡纳树皮中。
目前较新的分类方法是按生源途径结合化学结构类型分类。
主要要求掌握以下五种基本母核类型生物碱的结构特征。
（1）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。
（2）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。
（3）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。
主要类型有简单异喹啉类、苄基异喹啉类、原小檗碱类、吗啡烷类。
（4）吲哚类生物碱：这类生物碱来源与色氨酸，其数目较多，结构复杂，多具有显著的生物活性。
根据其结构特点，主要分为以下四类：简单吲哚类、色胺吲哚类、单帖吲哚类、双吲哚类。
（5）有机胺类生物碱生物碱的理化性质（1）形状：多数生物碱为结晶形固体，少数为非结晶形粉末。
（2）旋光性：含有手性碳原子或本身为手性分子的生物碱都有旋光性，且多呈左旋光性。
（3）溶解性：生物碱的溶解性与生物碱分子结构中氮原子的存在状态、分子大小、分子中极性基团的种类和数目以及溶剂的种类有关（4）碱性是生物碱的重要性质之一。
（5）大多数生物碱在酸水或稀醇中与某些试剂反应生成难溶于水的络合物或复盐，这一反应称为生物碱沉淀反应，这些试剂称为生物碱沉淀试剂。
（6）某些生物碱能与一些试剂反应生成不同颜色的产物，这些试剂称为生物碱显色剂。
生物碱的显色试剂较多。
含生物碱类化合物的常用中药（1）麻黄：麻黄中含有多种生物碱，以麻黄碱和伪麻黄碱为主，前者占总生物碱的40%-90%。
（2）黄连：黄连的有效成分主要是生物碱，已经分离出来的生物碱有小檗碱、巴马汀、黄连碱、甲基黄连碱、药根碱和木兰碱等。
中药化学技术生物碱
3、应用：（1）检识生物碱的存在（预试） （2）鉴定、检识(反应、薄层显色) （3）追踪提取分离生物碱 （4）分离纯化季铵碱 （5）定量（组成固定） 4、注意事项： 假阳性 干扰成分：蛋白质、多肽、鞣质 解决方法：酸水提取液碱化后用氯仿萃取，再用酸水反萃氯仿，得到的酸水再进行沉淀反应。
净化方法： 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。 有机溶剂萃取法：先碱化，后萃取。 加碱沉淀法：一般加石灰乳沉淀。此法用于生产。
醇提法
01
游离生物碱及生物碱盐的提取均可。 方法：渗漉、浸渍、回流、连续回流。 缺点：常含有亲脂性杂质，可利用生物碱溶于 酸水，杂质不溶而加以纯化。
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
3
2
1
4
电效应
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。
01
此效应不受碳链长短的限制。
02
共轭效应
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。
简单吡啶类
基本结构为吡啶和六氢吡啶（哌啶）。此类生物碱衍生物数量较多。
03
02
01
槟榔碱 烟碱
喹诺里西啶类 结构特征为两个哌啶共用一个氮原子的稠环化合物。如苦参中的苦参碱(matrine)和氧化苦参碱(oxymatrine)。
吲哚类 结构特征为苯并吡咯。如具有兴奋子宫作用的麦角新碱(ergometrine)
中药化学第10章生物碱6学时中资201012修订1
高
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、
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
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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
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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、
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
中药化学 第十章 生物碱
4 3 5 6 7 8 1 13 9
O N O N
MeO
+ OH N MeO OMe OMe
2
12 11
10
OMe
OMe
•
原小檗碱
小檗碱
延胡索乙素
• •
2．苄基异喹啉类
为异喹啉母核1位连有苄基的一类生物碱。
MeO OMe MeO N MeO H 3C N H O OMe OH OMe N MeO H CH3
• •
2．生物碱碱性大小与分子结构的关系 （1）氮原子的杂化方式 生物碱分子中氮原子的孤电子对在 有机胺分子中为不等性杂化，其碱性强弱随杂化程度的升高而 增强，即sp3＞sp2＞sp。 • 生物碱分子中碱性基团的pKa值大小顺序一般是： • 季铵碱＞N-烷杂环＞脂肪胺＞芳香胺≈N-芳杂环＞酰胺≈吡咯。
MeO
•苄基异喹啉类 为两个苄基异喹啉通过1~3个醚键相连 接的一类生物碱。连接方式较多，故类型也较多。 • 4．吗啡烷类 代表性的化合物有罂粟中的吗啡(morphine)、 可待因(codeine) 等。
HO CH 3 O
CH3 N
O
CH3 N
O
CH3 N
HO
HO
•
吗啡烷
吗啡
O N H N H gl c
N H NH2 N H N H 3C N O
•
吲哚
靛青苷
色胺
吴茱萸碱
•
（三） 单萜吲哚类 分子中具有吲哚母核和一个C9或C10的 裂环番木鳖萜及其衍生物的结构单元。如萝芙木中的利血平 (reserpine)、番木鳖中的士的宁(strychnine)等。
N H N H O H O H H 3C O O C OMe OMe O CO MeO N H H N H OMe OMe
O N O N
MeO
+ OH N MeO OMe OMe
2
12 11
10
OMe
OMe
•
原小檗碱
小檗碱
延胡索乙素
• •
2．苄基异喹啉类
为异喹啉母核1位连有苄基的一类生物碱。
MeO OMe MeO N MeO H 3C N H O OMe OH OMe N MeO H CH3
• •
2．生物碱碱性大小与分子结构的关系 （1）氮原子的杂化方式 生物碱分子中氮原子的孤电子对在 有机胺分子中为不等性杂化，其碱性强弱随杂化程度的升高而 增强，即sp3＞sp2＞sp。 • 生物碱分子中碱性基团的pKa值大小顺序一般是： • 季铵碱＞N-烷杂环＞脂肪胺＞芳香胺≈N-芳杂环＞酰胺≈吡咯。
MeO
•苄基异喹啉类 为两个苄基异喹啉通过1~3个醚键相连 接的一类生物碱。连接方式较多，故类型也较多。 • 4．吗啡烷类 代表性的化合物有罂粟中的吗啡(morphine)、 可待因(codeine) 等。
HO CH 3 O
CH3 N
O
CH3 N
O
CH3 N
HO
HO
•
吗啡烷
吗啡
O N H N H gl c
N H NH2 N H N H 3C N O
•
吲哚
靛青苷
色胺
吴茱萸碱
•
（三） 单萜吲哚类 分子中具有吲哚母核和一个C9或C10的 裂环番木鳖萜及其衍生物的结构单元。如萝芙木中的利血平 (reserpine)、番木鳖中的士的宁(strychnine)等。
N H N H O H O H H 3C O O C OMe OMe O CO MeO N H H N H OMe OMe
中药化学生物碱
中有较长的共轭体系，并有助色团，则在 可见光下呈现颜色。
（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
（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
H3C O
O
秋水仙碱
甾体类生物碱
O
H
H
H
H2N H
孕甾烷类 (丰土明碱)
H3C
H3C H3C
H H
H HN
H
H
C H3
O O O O
OO C H3
胆甾烷类 (茄碱)
C H3
H
NHC H3
OH
C H3
HO
H3C HN H3C
H C H3
环孕甾烷类 (环常绿黄杨碱D)
H H
CH3 CH3
H
H N
HO H
R2
CN Br-
R1
N CN + R3Br
R2
-H2O
R1
-CO2 R1
N COOH
NH
R2
R2
第3节 生物碱的分类
按植物来源分类 按生源途径分类 按母核类型分类
来源于鸟氨酸：吡咯 吡咯里西丁 托品类 NH2CH2CH2CH2CH（NH2）COOH
来源于赖氨酸：哌啶类 吲哚里西丁 喹诺里西丁 NH2CH2CH2CH2CH2CH（NH2）COOH 来源于邻氨基苯甲酸：喹啉类 吖啶酮类
生物碱按生源关系分类
按母核类型分类：
❖ 吡咯烷类 ❖ 莨菪烷类 ❖ 哌啶类 ❖ 喹啉类 ❖ 喹唑啉类 ❖ 咪唑类 ❖ 吖啶酮类
❖ 异喹啉类 ❖ 吲哚类 ❖ 嘌呤及黄嘌呤类 ❖ 大环类 ❖ 萜类 ❖ 甾体类 ❖ 有机胺类
吡咯烷类生物碱
CH2COCH2
N
N
CH3
CH3
简单吡咯烷类 (红古豆碱)
莨菪烷类生物碱
色胺吲哚类 (相思豆碱)
N
O N H
H H3CO O C
中药化学生物碱沉淀反应
中药化学生物碱沉淀反应
中药化学中，碱性物质常常与酸性物质发生反应，形成沉淀。
这种反应被称为碱沉淀反应。
碱沉淀反应被广泛用于中药化学中鉴定中药性质、成分分析和质量控制等方面。
在中药化学中，最常用的碱沉淀反应是鞣酸铁盐试剂与中药中的鞣质反应。
鞣酸铁盐试剂指的是添加鞣酸铁的溶液，一般为0.05%的鞣酸铁溶液。
鞣质是一类存在于许多中药中的多聚酚
类化合物，具有收敛、抗炎等功效。
当鞣酸铁试剂与中药中的鞣质反应时，会产生一种呈现蓝色、绿色或黑色沉淀的化合物，具有特殊的化学反应特征，能够用来鉴别和定性中药中的鞣质。
另外，碳酸盐沉淀反应也是中药化学中常用的碱沉淀反应之一。
中药中常含有一些碳酸盐类化合物，当碱性物质与这些碳酸盐反应时，会生成一种白色沉淀。
这种碱沉淀反应可以用来检测和定性中药中的碳酸盐。
总的来说，中药化学生物碱沉淀反应是通过将中药中的碱性物质与酸性物质进行反应，通过观察反应过程中是否形成沉淀，进而鉴定和定性中药中的化学成分。
这种反应在中药质量控制和药效研究中具有重要的应用价值。
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N C H3
莨菪烷
N CH3
O CH2OH OC C
H
莨菪碱（阿托品）
O C H 2O H
O N C H 3
OC C H
东莨菪碱
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16
6．吗啡烷类 结构特征为哌啶环垂直与多氢菲稠合。如吗啡
(morphine)与可待因(codeine)。
H 3C
H
N
N
吗啡烷
吗啡H O
O
OH
（三）其他结构类型生物碱
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。
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19
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：
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
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20
二、化学性质
(一) 碱性 生物碱分子中氮原子具有孤电子对，
O
阔叶千里光N 碱
2．吡咯里西啶类 结构特征为两分子吡咯共用一个氮 原子的稠环化合物，多与有机酸以双内酯形式缩合。
如具有阿托品样活性的阔叶千里光碱。
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9
3．吲哚类 结构特征为苯并吡咯。如具有兴奋 子宫用的麦角新碱(ergometrine)
CH3 H C O N H C H C H 2O H
解痉作用的罂粟碱(papaverine)
H 3C O H 3C O
N
罂粟碱
H 3C O
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14
OCH3
（3）原小檗碱型：结构特征为两分子异喹啉共用一个氮 原子的稠环化合物。如抗菌药物小檗(berberine)。
O
N+
O
N+ OH-
OCH3
原小檗碱
小檗碱
OCH3
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15
5．莨菪烷类 结构特征为莨菪烷衍生物莨菪醇与有机 酸缩合的酯。如茄科植物中具有解痉作用的莨菪碱 (hyoscyamine)、东莨菪碱(scopolamine)。
常见的结构类型有嘌呤（咖啡碱）、喹唑啉（常山碱）、咪唑 （毛果芸香碱）、吡嗪（川芎嗪）、萜类（乌头碱，见本章实例）、 大环类（美登木碱，见第一章绪论）、异甾类（贝母碱）等。
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17
10.3 生物碱的理化性质与检识
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。
可以给出电子，也可以接受质子，因此具 有碱性。
N :+ HCL
N :H CL-
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21
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。 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）
抗癌——喜树碱、秋水仙碱、长春新碱
止咳平喘——麻黄碱
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6
10.2 结构与分类
按氮原子是否结合在环上可分为两大类： 有机胺类和氮杂环类： 一、有机胺类生物碱
结构特征：氮原子不结合在环状结构内， 此类生物碱数目不多。 如：
CH CH CH3
OH NHCH3
麻黄碱
教学ppt
7
二、氮杂环类生物碱 结构特征：氮原子结合在环状结构内。其中大
N CH3
N H
吲哚
N H
麦角新碱
教学ppt
10
（二）六元氮杂环类生物碱
基本结构为吡啶和六氢吡啶（哌啶）。此类生物 碱衍生物数量较多。
N
N
H
吡啶
哌啶
1．简单吡啶类
如具有驱绦虫作用的槟榔碱(arecoline)烟草中杀
虫成分烟碱(nicotine)教学。ppt
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COOCH3
N
C H3
槟榔碱
N
N
CH3
奎宁N
N CH CH2
4．异喹啉类 结构特征为苯并吡啶（氮原子在β-位）。 本类衍生物结构较多，又可分为：
（1）简单异喹啉：如存在于鹿尾中的降压成分萨苏林 (salsoline)。
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RO
N
NH
H 3C O
异喹啉
萨苏林 CH3 R=H
萨苏里丁 R=CH3
（2）苄基异喹啉：有单或双苄基异喹啉衍生物。如具有
烟碱
2．喹诺里西啶类 结构特征为两个哌啶共用一个氮原子的稠环化合物。
如苦参中的苦参碱(matrine)和氧化苦参碱(oxymatrine)。
O
O
N
N
N
喹诺里西啶
苦参碱N
氧化苦N参碱
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O
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3．喹啉类 结构特征为苯并吡啶（氮原子在α-位）。如 抗疟药奎宁(quinine)。
N
喹啉
CH3O
OH CH
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。
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（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。
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。
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 pKa<2）
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金鸡纳——树皮；麻黄——髓；
3、多种生物碱共存且结构类似。
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（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
多为五元、六元氮杂环衍生物。 （一）五元氮杂环类生物碱
基本结构为吡咯和四氢吡咯
N
N
吡咯H
四氢吡咯H
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1．简单吡咯类 该类生物碱结构简单，数目较少。如益
母草中具有祛痰止咳作用的水苏碱(stachydrine)
N+
COO-
H3C
CH3
N
水苏碱
吡咯里西啶
CH3 HC O
O
CH3 CH3
O
OH
H
第十章 生 物 碱
教学内容： 10.1 概述 10.2 结构与分类 10.3 理化性质与检识 10.4 提取分离 10.5 结构研究
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10.1 概述
（一）定义
生物碱是指除了生物界必需的含 氮有机化合物氨基酸、氨基糖、肽、 蛋白质、核酸、核苷酸、含氮维生素 以外的所有含氮有机化合物。
大多结构复杂、具有碱性且生物 活性显著。
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（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。