《中藥化學(xué)》講義：生物堿

〔精〕《中藥化學(xué)》講義：生物堿第一節(jié)根本內(nèi)容大多呈堿性。一般具有生物活性。二、生物堿在動、植物界的分布和存在狀況生物堿主要分布在植物界，其分布的一般規(guī)律是：①絕大多數(shù)生物堿分布在高等植物中，如毛莨科、罌粟科、防已科、茄科、夾竹桃科、蕓香科、豆科、小檗科等。②極少數(shù)生物堿分布在低等植物中，如煙堿存在于蕨類植物。③科屬親緣關(guān)系相近的植物，常含有一樣構(gòu)造類型的生物堿。④生物堿在植物體內(nèi)多數(shù)集中分布在某一局部或某些器官。三、生物堿的分類及構(gòu)造特征3核的構(gòu)造類型分類。檳榔堿、檳榔次堿，煙堿、苦參堿等。(二)莨菪烷類生物堿(三)異喹啉類生物堿1.簡潔異喹啉類2.芐基喹啉類(1)1-芐基異喹啉類：代表物有罌粟堿、厚樸堿等。(2)雙芐基異喹啉類：代表物有漢防已堿等。(3)原小檗堿類：代表物有小檗堿、延胡索乙素等。(4)嗎啡烷類：代表物有嗎啡、可待因等。(四)吲哚類生物堿代表物有吳茱萸堿、馬錢子堿、士的寧、長春堿、長春堿、利血公正。(五)有機(jī)胺類生物堿代表物有麻黃堿、秋水仙堿、益母草堿等。其次節(jié)理化性質(zhì)一、性狀形態(tài)多數(shù)生物堿呈結(jié)晶形固體，有些為晶形粉末狀;少數(shù)生物堿為液體狀態(tài)，這類生物堿分子中多無氧原子，或氧原子結(jié)合為酯鍵，如煙堿、檳榔堿等;個(gè)別具有揮發(fā)性(麻黃堿)、具有升華性(咖啡因、川芎嗪)。具有甜味。的生物堿呈不同顏色。如小檗堿為黃色，藥根堿為紅色。二、旋光性生物堿的旋光性受溶劑、pH等因素的影響。生物堿的生理活性與其旋光性有關(guān)。三、溶解性(一)游離生物堿1.親脂性生物堿絕大多數(shù)叔胺堿和仲胺堿屬于親脂性生物堿。親水性生物堿(1)季銨型生物堿(2)小分子生物堿(3)生物堿N-氧化物(4)酰胺類生物堿具有特別官能團(tuán)生物堿(1)具酚羥基或羧基的生物堿這類生物堿稱為兩性生物堿，可溶于酸水和堿水。如嗎啡、青藤堿等。具酚羥基者可溶于氫氧化鈉等強(qiáng)堿性溶液，如嗎啡;具羧基者可溶于碳酸氫鈉溶液，如檳榔次堿。(2)具內(nèi)酯或內(nèi)酰胺構(gòu)造的生物堿溶液中加熱，可開環(huán)形成鹽而溶于水。如喜樹堿、苦參堿等。(二)生物堿鹽符合一般規(guī)律。四、堿性生物堿分子中都含有氮原子，通常顯堿性，能與酸結(jié)合成鹽。堿性是生物堿的重要性質(zhì)。生物堿堿性強(qiáng)弱的表示方法生物堿的堿性用其共軛酸的酸式離解指數(shù)pKapKa堿性強(qiáng);pKapKa<211pKa>11生物堿堿性強(qiáng)弱與分子構(gòu)造的關(guān)系氮原子的雜化方式氮原了的雜化方式與堿性強(qiáng)弱的關(guān)系表現(xiàn)為SP3>SP2>SP電效應(yīng)增大氮原子未共用電子云密度，則堿性增加，反之則堿性減弱。誘導(dǎo)效應(yīng)：能使氮原子電子云密度增加，則堿性增加。常見的供或原子，其吸電子誘導(dǎo)效應(yīng)使生物堿的堿性減弱。共軛效應(yīng)：苯胺型：堿性降低，如毒扁豆堿。烯胺型：可使堿性減弱或增加，如蛇根堿，小檗堿具有強(qiáng)堿性。酰胺型：堿性極弱，強(qiáng)胡椒堿、秋水仙堿、咖啡堿等?？臻g效應(yīng)基麻黃堿堿性麻黃堿，東莨菪堿堿性莨菪堿。氫鍵效應(yīng)且處在有利于同生物堿共軛酸分子的子形成分子內(nèi)氫鍵締合，此時(shí)，A生物堿分子中氮原子雜化方式與其性堿性強(qiáng)弱的關(guān)系是A.SP>SP2>SP3B.SP>SP3>SP2C.SP3>SP2>SPD.SP3>SP>SP2E.SP2>SP3>Sp『正確答案』C東莨菪堿的堿性較莨菪堿弱的主要緣由是A.p-π共軛π-π共軛空間效應(yīng)氫原子的雜化程度E.分子內(nèi)氫鍵『正確答案』C下組生物堿中堿性最弱者是A.苦參堿(叔胺堿)B.麻黃堿(仲胺堿)偽麻黃堿(仲胺堿)D.莨菪堿(叔胺堿)E.東莨菪堿(有立體障礙的叔胺堿)『正確答案』E以下生物堿中堿性最強(qiáng)者是A.氯化黃連堿B.小檗堿D.氧化苦參堿E.麻黃堿『正確答案』B以下生物堿中堿性最強(qiáng)者是A.小檗堿B.麻黃堿C.番木鱉堿D.番木堿E.秋水仙堿AX1.使生物堿堿性減小的及電子基團(tuán)是A.烷基B.羰基C.醚基D.酯基E.苯基『正確答案』BCDE五、沉淀反響大多數(shù)生物堿在酸水或稀醇中能與某些試劑反響生成難溶于水的復(fù)鹽或分子絡(luò)合物，這些試劑稱為生物堿沉淀試劑。1.生物堿沉淀反響的條件生物堿沉淀的反響一般在稀酸水溶液中進(jìn)展。X不能進(jìn)展生物堿沉淀反響的條件是A.稀堿水溶液B.稀酸水溶液C.稀酸丙酮溶液D.醋酸水溶液『正確答案』AC生物堿沉淀反響的條件是A.濃強(qiáng)酸水溶液B.堿性有機(jī)溶劑C.稱酸水溶液D.酸性稱醇溶液『正確答案』CD常用的生物堿沉淀試劑碘化物復(fù)鹽、重金屬鹽、大分子酸類等。常見的生物堿沉淀試劑有碘-碘化鉀試劑、碘化鉍鉀試劑、碘化汞鉀試劑等。生物堿沉淀反響陽性結(jié)果的推斷假陰性：少數(shù)生物堿不能與一般生物堿沉淀試劑產(chǎn)生沉淀反響。如麻黃堿、咖啡堿與多數(shù)生物堿沉淀試劑不能發(fā)生沉淀反響。假陽性：中藥中有些非生物堿類物質(zhì)也能與生物堿沉淀試劑產(chǎn)生沉淀反響，如蛋白質(zhì)、多肽、氨基酸、鞣質(zhì)等。生物堿沉淀反響的應(yīng)用六、顯色反響物堿的顯色反響，所用試劑稱為生物堿顯色試劑。第三節(jié)提取與分別一、總生物堿的提取(一)脂溶性生物堿的提取1.水或酸水提取法0.1%～1%的鹽酸或硫酸，承受浸漬法或滲漉法提取。①陽離子樹脂交換法②萃取法醇類溶劑提取法親脂性有機(jī)溶劑提取法用親脂性有機(jī)溶劑提取之前，必需將中藥用堿水(石灰乳、碳酸鈉溶液或稀氨水)潮濕，使生物堿游離，再用親脂性有機(jī)溶劑萃取。提取方法多承受浸漬法、回流提取法或連續(xù)回流提取法。二、生物堿的分別(一)初步分別將總生物堿按堿性強(qiáng)弱、酚性有無及是否水溶性，初步分別為5個(gè)局部。A堿是苦參堿氧化苦參堿C.秋水仙堿D.麻黃堿E.山莨菪堿『正確答案』C(二)生物堿單體的分別利用生物堿堿性的差異進(jìn)展分別承受pH一種方法是將總堿溶于稀酸水中，逐步加堿液調(diào)整pH，使pH低到高，每調(diào)整一次pH，用氯仿萃取數(shù)次，從而將堿性由弱到強(qiáng)的生物堿依次轉(zhuǎn)溶于氯仿而得以分別。pH酸性緩沖液中;然后分別將各局部酸性緩沖液堿化，用氯傷萃取得到不同堿性的生物堿。利用生物堿及其鹽的溶解度差異進(jìn)展分別①苦參堿和氧化苦參堿乙醚②漢防己甲素和漢防己乙素兩者的根本構(gòu)造相像，僅一個(gè)取代基團(tuán)的差異，后者為酚羥基，前者為甲氧基，故后者的極性大于前者。漢防己乙素難溶于苯，而漢防己甲素可溶于冷苯。③麻黃堿和偽麻黃堿溶解度小。將麻黃堿和偽麻黃堿溶于適量水中，參與確定量草酸，麻黃堿生成草酸鹽即先從水溶液中析出。B型題：A.麻黃堿B.番林鱉堿C.奎寧D.奎尼丁E.金雞尼丁可利用其硫酸鹽在水中的溶解度小進(jìn)展分別『正確答案』C可利用其鹽酸鹽在水中的溶解度小進(jìn)展分別『正確答案』B可利用其酒石酸鹽在水中的溶解度小進(jìn)展分別『正確答案』E可利用其氫碘酸鹽在水中的溶解度小進(jìn)展分別『正確答案』D可利用其草酸鹽在水中的溶解度小進(jìn)展分別『正確答案』A利用生物堿特別官能團(tuán)進(jìn)展分別些官能團(tuán)進(jìn)展分別。利用色譜法進(jìn)展分別吸附柱色譜：常用氧化鋁和硅膠作吸附劑，以親脂性有機(jī)溶劑為洗脫劑。安排柱色譜：以硅膠為支持劑，酸性緩沖液為固定相。三、生物堿的色譜鑒別(一)薄層色譜吸附薄層色譜法(1)吸附劑：硅膠、氧化鋁(2)開放劑顯色觀看斑點(diǎn)。應(yīng)用范圍硅膠和氧化鋁薄層色譜適用于分別和檢識脂性生物堿。安排薄層色譜法支持劑：硅膠、纖維素。固定相對于脂溶生物堿的分別，多以甲酰胺為固定相;水溶性生物堿或生物堿鹽則以水作固定相。開放劑BAW水(4:1:5)，上層]。應(yīng)用范圍物堿，以水為固定相的薄層色譜，適于分別水溶性的生物堿。(二)紙色譜劑，如BAW[正丁醇-乙酸-水(4:1:5)，上層];以甲酰胺和酸性緩沖液作固定相的紙色譜，多以親脂性有機(jī)溶劑系統(tǒng)作開放劑。顯色劑性生物堿的分別檢識。(三)高效液相色譜(四)氣相色譜等。第四節(jié)含生物堿的中藥實(shí)例一、苦參(一)化學(xué)構(gòu)造2(二)理化性質(zhì)1.堿性氮(N-16)，幾乎不顯堿性，只相當(dāng)于一元堿。2.溶解性水，又能溶于氯仿、乙醚、苯、二硫化碳親脂性溶劑。氧化苦參是苦參堿的氮-氧化物，具半極性配位鍵，其親水性比苦參堿更強(qiáng)，易溶于水，難溶于乙醚。(三)生物活性擴(kuò)張血管、降血脂、抗柯薩奇病毒、調(diào)整免疫等作用。二、麻黃(一)麻黃生物大及其化學(xué)構(gòu)造去甲基偽麻黃堿。C-l(二)麻黃生物堿的理化性質(zhì)1.性狀性。堿性強(qiáng)于麻黃堿。溶解性游離的麻黃堿可溶于水，但偽麻黃堿在水中的溶解度較麻黃堿黃堿難溶于水，而草酸偽麻黃堿易溶于水;鹽酸麻黃堿不溶于氯仿，而鹽酸偽麻黃堿可溶于氯仿。(三)麻黃生物堿的鑒別反響麻黃堿和偽麻黃堿不能與大數(shù)生物堿沉淀試劑發(fā)生反響。二硫化碳-硫酸銅反響屬于仲胺的麻黃堿和偽麻黃堿產(chǎn)生棕色沉淀。液呈藍(lán)紫色。(四)麻黃堿和偽麻黃堿的提取分別1.溶劑法水蒸氣蒸餾法離子交換樹脂法樹脂柱上洗脫。(五)生物活性麻黃堿有收縮血管、興奮中樞神經(jīng)的作用，能興奮大腦、中腦、分泌，緩解平滑肌痙攣。偽麻黃堿有升壓、利尿作用。三、黃連(一)黃國家中生物堿及其化學(xué)構(gòu)造芐基異喹啉衍生物，屬于原小檗堿型，主要有小檗堿(黃連素)、巴馬丁、黃連堿、甲基黃連堿、藥根堿等，均為季銨型生物堿。(二)小檗堿的理化性質(zhì)1.性狀自水或稀乙醇中析出的小檗堿為黃色針狀結(jié)晶。2.溶解性中溶解度不大，難溶于苯、氯仿、丙酮等有機(jī)溶劑。小檗堿的鹽酸鹽在水中的溶解度較小，較易溶于沸水，難溶于乙醇。小檗堿與大分子有機(jī)酸結(jié)合的鹽在水中的溶解度都很小。小檗堿一般以季銨型生物堿的狀態(tài)存在，可以離子化呈強(qiáng)堿性，能溶于水，溶液為紅色。但在其水溶液中參與過量堿，抑制了季銨離有機(jī)溶劑。(三)小檗堿的鑒別反響個(gè)特征性檢識反響。丙酮加成反響酮，生成黃色結(jié)晶性小檗堿丙酮加成物。漂白粉顯色反響水溶液由黃色轉(zhuǎn)變?yōu)闄鸭t色。(四)生物活性小檗堿具有抗菌、抗病毒、抗炎作用。四、川烏(一)化學(xué)構(gòu)造烏頭和附子主要含二萜生物堿，屬于四環(huán)或五環(huán)二萜類衍生物。雙酯型生物堿烏頭堿、次烏頭堿和美沙烏頭堿在C-14C-8個(gè)酯鍵。(二)川烏主要毒性生物堿在炮制過程中的變化烏頭堿、次烏頭堿和美沙烏頭堿等雙酯型生物堿，毒性極強(qiáng)，是物堿(烏頭次堿)或醇胺型生物堿(烏頭原堿)，則毒性降低。五、洋金花(一)化學(xué)構(gòu)造樟柳堿和N-去甲莨菪堿。其中阿托品是莨菪堿的外消旋體。(二)理化性質(zhì)1.旋光性堿性于莨菪堿和東莨菪堿之間。溶解性(三)鑒別反響氯化汞沉淀反響生成白色沉淀。Vitali莨菪堿(或阿托品)、東莨菪堿等莨菪烷類生物堿可發(fā)生Vitali反響，用發(fā)煙硝酸處理后，再與苛性堿醇溶液反響，顯深紫色。樟柳堿為負(fù)反響。過碘酸氧化乙酰丙酮縮合反響樟柳堿可發(fā)生該反響顯黃色，其余不反響。(四)生物活性東莨菪堿除具有莨菪堿的生理活性(解痙鎮(zhèn)痛，解有機(jī)磷中毒和散瞳作用)外，還有冷靜、麻醉的作用。六、馬錢子(一)化學(xué)構(gòu)造哚類衍生物。(二)鑒別方法變?yōu)樽霞t色;馬錢子堿與濃硝酸接觸呈深紅色，繼加氯化亞錫，由紅色轉(zhuǎn)為紫色。濃硫酸-重鉻酸鉀反響AA.樟柳堿B.莨菪堿C.阿托品D.東莨菪堿E.山莨菪『正確答案』A具有配位鍵構(gòu)造的生物堿是A.苦參堿B.羥基苦參堿C.氧化苦參堿D.去氫苦參堿E.安那吉堿『正確答案』C麻黃堿不具備的性質(zhì)是A.與大多數(shù)生物堿沉淀試劑能產(chǎn)生沉淀反響B(tài).可溶于水C.可溶于氯仿D.具有揮發(fā)性E.擬腎上腺素作用『正確答案』A以溶劑分別麻黃堿和偽麻黃堿，是依據(jù)A.兩者的堿性不同B.兩者側(cè)鏈確實(shí)定構(gòu)型不同C.兩者的鹽酸鹽的水溶性不同D.兩者的草酸鹽的水深性不同E.兩者的脂溶性不同DB小檗堿B.麻黃堿C.偽麻黃堿D.東莨菪堿E.山莨菪堿其共軛酸的分子內(nèi)氫鍵穩(wěn)定的是『正