2015年度执业中药师中药化学

生物碱一、生物碱结构分类总结二、生物碱的理化性质三、溶解性（一）游离生物碱1.亲脂性生物碱：多数仲胺碱和叔胺碱为亲脂性易溶于乙醚、苯和卤烃类（二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳）等有机溶剂，尤其在三氯甲烷中溶解度较大。

可溶于甲醇、乙醇、丙酮和乙酸乙酯等。

不溶或难溶于水，但溶于酸水2.亲水性生物碱（1）季铵碱型生物碱：为离子型化合物，易溶于水和酸水，可溶于甲醇、乙醇及正丁醇等极性较大的有机溶剂，难溶于亲脂性有机溶剂。

（2）含N-氧化物结构的生物碱：具有配位键,可溶于水，如氧化苦参碱。

（3）小分子生物碱：少数分子较小而碱性较强的生物碱，既可溶于水，也可溶于三氯甲烷，如麻黄碱、烟碱等。

（4）酰胺类生物碱：由于酰胺在水中可形成氢键，所以在水中有一定的溶解度，如秋水仙碱、咖啡碱等。

3.具有特殊官能团的生物碱（1）具有酚羟基或羧基的生物碱：具有酸、碱两性，故即可溶于酸水，又可溶于碱水。

●具有酚羟基的生物碱（又称酚性生物碱），可溶于氢氧化钠等强碱性溶液，如吗啡；●具有羧基的生物碱，可溶于碳酸氢钠等弱碱溶液，如槟榔碱。

（2）具有内酯或内酰胺结构的生物碱：在强碱性溶液中加热，其内酯（或内酰胺）结构可开环形成羧酸盐而溶于水，酸化后环合析出，如喜树碱、苦参碱等。

（二）生物碱盐●一般易溶于水，可溶于甲醇、乙醇类，难溶于亲脂性有机溶剂。

●无机酸盐水溶性大于有机酸盐；●无机酸盐中含氧酸盐的水溶性大于卤代酸盐；●小分子有机酸盐水溶性大于大分子有机酸盐。

●有些生物碱盐难溶于水，如小檗碱盐酸盐、麻黄碱草酸盐等。

四、碱性生物碱的碱性强弱与pKa 的关系：①pKa＜2 为极弱碱，如酰胺、N-五元芳杂环类生物碱。

②pKa2～7 为弱碱，如芳香胺、N-六元芳杂环类生物碱。

③pKa7～11 为中强碱，如脂肪胺、脂杂环类生物碱。

④pKa11 以上为强碱，如季铵碱、胍类生物碱。

生物碱分子中碱性基团的pKa 值大小顺序一般是：胍基＞季铵碱＞N-烷杂环＞脂肪胺＞芳香胺≈N-芳杂环＞酰胺≈吡咯。

碱性强弱影响因素：氮原子的杂化方式、电子云密度（电性效应）、空间效应、分子内氢键。

一般来说，空间效应与诱导效应共存，空间效应居主导地位；共轭效应与诱导效应共存，共轭效应居主导地位。

五、沉淀反应六、分离1.利用溶解度差异进行分离●游离生物碱：如苦参中苦参碱和氧化苦参碱的分离。

（氧化苦参碱的极性大于苦参碱，难溶于乙醚）●汉防己中汉防己甲素和汉防己乙素的分离。

（汉防己甲素的极性小于汉防己乙素，可溶于冷苯）●生物碱盐：如麻黄中分离麻黄碱、伪麻黄碱。

（在草酸中溶解度不同，麻黄碱溶解度小于伪麻黄碱）2.利用特殊官能团进行分离（两性）●含羧基的生物碱能与碳酸氢钠生成羧酸盐而溶于水，可与其他碱分离；●酚性生物碱的酚羟基具有弱酸性，可与氢氧化钠溶液生成盐溶于水，而与其他非酚性生物碱分离。

如在阿片生物碱中，吗啡具酚羟基而可待因无酚羟基，可用5%氢氧化钠分离。

●内酯或内酰胺结构的生物碱可在碱性水液中加热开环生成溶于水的羧酸盐而与其他生物碱分离，在酸性下又环合成原生物碱而沉淀，如喜树碱。

七、其他●乌头碱→乌头次碱+乙酸；乌头次碱→乌头原碱+苯甲酸●酸碱两性生物碱：吗啡●麻黄碱的鉴别反应：铜铬盐反应●在植物体内大多数生物碱存在形式：有机酸盐糖和苷一、糖的分类单糖低聚糖还原糖：槐糖、樱草糖、芸香糖非还原糖：蔗糖、海藻糖多糖水溶性多糖：①如淀粉、菊糖、黏液质、果胶等。

②如人参多糖、黄芪多糖、刺五加多糖、昆布多糖等。

水不溶性多糖：直链糖分子，如纤维素，甲壳素等。

二、苷的分类大多数的苷具有一定的水溶性（亲水性），其亲水性随糖基的增多而增大；碳苷无论在水中，还是在有机溶剂中，溶解度均较小。

天然苷类多呈左旋。

按苷元的化学结构可分：香豆素苷、黄酮苷、蒽醌苷、木脂素苷、吲哚苷等。

按苷在植物体内的存在状态可分：原生苷与次生苷。

按苷键原子的不同可将苷分：氧苷、硫苷、氮苷和碳苷，其中以氧苷最为常见。

按连接糖基的数目可分：单糖苷、二糖苷、三糖苷等。

按连接糖链的数目可分：单糖链苷、双糖链苷等；按其来源分类可分为人参皂苷、柴胡皂苷等。

按苷的生理作用分类：如强心苷。

按苷的特殊物理性质分类：如皂苷。

三、氧化反应氧化顺序：醛（酮）基＞伯醇基＞仲醇基葡萄糖（还原糖）斐林反应：葡萄糖+ Cu（OH）2→Cu2O↓（砖红色沉淀）可用于鉴定可溶性还原糖（既醛基）的存在。

用斐林试剂鉴定可溶性还原糖时，溶液的颜色变化过程为：浅蓝色→棕色→砖红色（沉淀）。

溴水氧化：只氧化醛糖，不氧化酮糖，可作为鉴别反应。

四、羟基反应活泼顺序：半缩醛羟基＞伯醇羟基＞C2-羟基硼酸络合反应具有邻二羟基的化合物可与硼酸、试剂反应生成络合物，处在同一平面上的羟基才能形成稳定的络合物。

五、酸水解N-苷＞0-苷＞S-苷＞C-苷呋喃糖苷＞吡喃糖苷酮糖苷＞醛糖苷五碳糖苷＞甲基五碳糖苷＞六碳糖苷＞糖醛酸苷2，6-去氧糖苷＞2-去氧糖苷＞6-去氧糖苷＞2-羟基糖苷＞2-氨基糖苷。

六、酶催化水解常用的酶有：①β-果糖苷水解酶：如转化糖酶，可以水解β-果糖苷键而保存其他苷键结构。

②α-葡萄糖苷水解酶：如麦芽糖酶。

③β-葡萄糖苷水解酶：如杏仁苷酶，可以水解一般β-葡萄糖苷和有关六碳醛糖苷，专属性较低。

七、其他Molish 反应的试剂是α-萘酚和浓硫酸。

既能被酸，又能被碱水解的是酯苷。

苦杏仁苷被酸水解后生成：苯甲醛、氢氰酸。

醌类一、醌类分类醌类化合物基本上具有αβ-α＇β＇不饱和酮的结构，当其分子中连有-OH、-OCH 3 等助色团时，多显示黄、红、紫等颜色。

在许多常用中药如大黄、虎杖、丹参、紫草等中含此类化合物，其中许多有明显的生物活性。

苯醌、萘醌、菲醌、蒽醌。

在新鲜大黄中含有蒽酚类成分，贮存2 年以上则检测不到蒽酚。

二、颜色①酚羟基醌，则近乎无色；②母核引入-OH、-OCH3 等助色团越多，颜色越深，有黄、橙、棕红色以至紫红色等。

（天然多为有色晶体）三、酸性蒽醌类衍生物酸性强弱顺序：含-COOH>2 个以上β-OH>1 个β-OH>2 个α-OH>1 个α-OH四、显色反应五、游离蒽醌的分离pH 梯度萃取法酸性强弱顺序：含-COOH>2 个以上β-OH >1 个β-OH >2 个α-OH >1 个α-OH5%NaHCO35%Na2CO31%NaOH 5%NaOH六、大黄成分大黄酚chrysophanol R1＝H，R2＝CH3大黄素emodin R1＝OH，R2＝CH3大黄素甲醚physcion R1＝OCH3，R2＝CH3R1＝H，R2＝CH2OH芦荟大黄素aloeemodin大黄酸rhein R1＝H，R2＝COOH七、大黄提取大黄酚+5%NaHCO3→水溶液（大黄酸）→+5% Na2CO3→水溶液（大黄素）→+5% NaOH→不溶物→+热吡啶→红黄色结晶（大黄素甲醚、大黄酚）液体→棕黄色粉末→+CHCL3 →红黄色结晶（芦荟大黄素）八、其他蒽醌类衍生物的质谱特征是分子离子峰为基峰；香豆素和木脂素一、分类●简单香豆素类仅在苯核上具有取代基的香豆素，且7位羟基未与6（或8）位形成呋喃环或吡喃环结构。

●呋喃香豆素香豆素核上的异戊烯基与邻位酚羟基环合而成。

根据并合的位置分为线型（6，7环和）与角型（7，8环和）。

●吡喃香豆素由香豆素苯环上异戊烯基和邻位羟基环合形成2，2-二甲基α-吡喃环结构。

也分线型、角型。

二、性状天然游离的香豆素多有完好的结晶，大多具香味。

小分子的有挥发性和升华性。

苷则无。

在紫外光照射下，香豆素类成分多显蓝色或紫色荧光。

碱液中更明显三、荧光性香豆素类在可见光下为无色或浅黄色结晶。

香豆素母体本身无荧光，而羟基香豆素在紫外光下多显出蓝色荧光，在碱溶液中荧光更为显著。

香豆素类荧光与分子中取代基的种类和位置有一定关系：①在C-7位引入羟基即有强烈的蓝色荧光，加碱后可变为绿色荧光；②在C-8位再引入羟基，则荧光减至极弱，甚至不显荧光。

呋喃香豆素多显蓝色荧光，荧光性质常用于色谱法检识香豆素。

四、显色反应反应名称显色剂适用类型显色五、其他●香豆素提取方法：水蒸气蒸馏法、碱溶酸沉法、系统溶剂法、色谱法●在碱性溶液中，多数香豆素类化合物的吸收峰位置较在中性或酸性溶液中有显著的红移现象。

●简单木脂素，连接两分子苯丙素的C位置是B位。

●厚朴主要成分：苯环相连的新木脂素，如厚朴酚以及和厚朴酚。

●五味子主要成分：含木脂素约5%，联苯环辛烯型木脂素，五味子醇、五味子素、五味子酯甲、乙、丙、丁和戊。

●7-羟基香豆素质子信号特征：H-3，δ6.1～6.4（d，J= 9 Hz）；H-4，δ7.5～8.3（d，J=9 Hz）；H-5，δ7.38（d，J=9Hz）；H-6 和H-8，δ6.87（2H，m）黄酮一、黄酮二、双糖槐糖、龙胆二糖、芸香糖、新橙皮糖、刺槐二糖等（新龙腾云怀抱刺）三、旋光性游离苷元中，除二氢黄酮、二氢黄酮醇、黄烷及黄烷醇有旋光性外，其余均无光学活性。

四、颜色存在交叉共轭体系。

花色素：PH<7，显红色；PH＝8.5，显紫色；PH>8.5，显蓝色。

五、溶解度花色苷>二氢黄酮（醇）>黄酮（醇），查耳酮六、酸性酸性：黄酮类化合物分子中具有酚羟基，故显酸性。

酸性强弱顺序：7，4‘-二羟基>7或4’-羟基>一般酚羟基>5-羟基5%碳酸氢钠5%碳酸钠0.2%NaOH 4%NaOH七、显色反应八、聚酰胺柱色谱A：苷元相同时，以含水移动相洗脱，被吸附的强弱顺序为：苷元>单糖苷>双糖苷>双糖链苷。

B：与酚羟基的数目有关，数目越多，吸附力越强。

与酚羟基的位置有关，如果酚羟基所处的位置易形成分子内氢键，则吸附力减弱。

C：不同类型黄酮类化合物，被吸附的强弱顺序为：黄酮醇>黄酮>二氢黄酮>异黄酮。

九、萜类和挥发油一、环烯醚萜类显色反应及检识①环烯醚萜苷易被水解，颜色变深。

地黄及玄参等中药在炮制及放置过程中变成黑色的原因。

②苷元遇酸、碱、羰基化合物和氨基酸等都能变色。

二、倍半萜和二萜三、挥发油组成成分：萜类化合物（单萜、倍半萜及其含氧衍生物）、芳香族化合物（小分子苯丙素类衍生物）、脂肪族化合物、其他类化合物。

常温下挥发油大多为无色或淡黄色的透明液体，少数挥发油具有其他颜色，如薁类多显蓝色，佛手油显绿色，桂皮油显红棕色。

冷却条件下挥发油中的主要成分常可析出结晶，称“析脑”。

挥发油常温下可自然挥发，如将挥发油涂在纸片上，较长时间放置后，挥发油因挥发而不留油迹，脂肪油则留下永久性油迹，藉此二者可相区别。

遇光、空气、加热易氧化变质。

变质后，相对密度增加，颜色变深，失去原有香味，形成树脂样物质，不能随水蒸气蒸馏。

四、提取分离●硝酸银色谱：双键越多，越容易络合。