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第十章第十章 生物碱生物碱1第1页第一节第一节 生物碱概述生物碱概述 v生物碱含义生物碱含义 是指起源于生物界（主要是植物界）一类含氮有机化合物总称。2第2页v大多数有较复杂环状结构，氮原子结合在环内；多数含有碱性，能够和酸成盐；大都含有特殊而显著生理活性。v生物体内普遍存在在含氮有机化合物。氨基酸、蛋白质、核酸、及一些含氮维生素除外。3第3页分布：分布：生物碱主要分布于植物界，少数动物体中也有生物碱，如蟾酥毒汁中蟾酥碱。在植物界中主要分布在双子叶植物中，到当前为止，已发觉100多个科植物中含有生物碱。其中以毛茛科、防己科、罂粟科、豆科等植物中较多。在单子叶植物中分布较少，如百合科、石蒜科等。裸子植物如麻黄科、松科等少数几科含有生物碱。低等植物中除个别菌类，几乎没有生物碱存在。4第4页1在植物各部位都有分布，但多集中在某一器官。如黄柏主要集中在树皮中；麻黄主要集中在草质茎中；黄连主要集中在根茎中；粉防己主要集中在根中。这常与中药习惯用药部位吻合，其中有效成份也不一样程度代表了这味中药功效。生物碱分布特点：生物碱分布特点：5第5页2植物体内生物碱含量差异很大，但普通都较低（1%以下），通常把含量在0.01%植物称为生物碱植物。如金鸡纳树皮中生物碱含量达15%以上；麻黄中生物碱含量1%-2%；美登木中生物碱含量仅为千万分之二，普通生物碱含量在1%以上可认为比较高了。生物碱含量还要受不一样产地和采集时间影响，如生长在山西大同麻黄较其它地域含量高，秋末时采集麻黄较春分时采集含量高20%。6第6页3同一植物体内生物碱，往往是各种生 物碱共存，而且母核结构相同。7第7页生物碱存在形式：生物碱存在形式：v1.多数以盐形式存在（以有机酸盐为主，少数为无机酸盐，如，盐酸小檗碱）；v2.少数以游离形式存在（主要是一些碱性极弱生物碱，如酰胺类生物碱）；v3.其它还有以酯、苷及NO化合物形式存在（乌头碱、氧化苦参碱）8第8页生物活性：生物活性：黄连中小檗碱(berberine)用于抗菌消炎。黄连黄连9第9页 吗啡是从鸦片中提取生物碱，是鸦片中起主要药理作用成份。用于镇痛、心源性哮喘、镇静。鸦片鸦片10第10页 麻黄碱是一个生物碱。存在于各种麻黄属植物中，中草药麻黄主要成份。无色挥发性液体。能够水蒸气蒸馏。发汗、平喘、利尿、抗炎麻黄麻黄11第11页 美登木是卫矛科植物，为卫矛科植物美登木全株。含有败毒抗癌、破淤消肿功效。12第12页第二节第二节 生物碱结构和分类生物碱结构和分类 1按植物起源分类:2按生源路径类型分类:3.按生物碱溶解性分类：4.按分子结构中氮原子所处状态分类：5按化学结构类型分类.13第13页一、有机胺类生物碱一、有机胺类生物碱 结构特征：氮原子不结合在环状结构内，这类生物碱数目不多。如麻黄中含有收缩血管、兴奋中枢作用麻黄碱；益母草中含有收缩子宫、降血压、镇静作用益母草碱；含有抗肿瘤、抗痛风作用秋水仙碱等。麻黄碱麻黄碱益母草碱益母草碱14第14页秋水仙碱秋水仙碱秋水仙秋水仙15第15页二、氮杂环衍生物类生物碱二、氮杂环衍生物类生物碱 结构特征：氮原子结合在环状结构内。其中大多为五元、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。吡咯吡咯四氢吡咯四氢吡咯16第16页1简单吡咯类 该类生物碱结构简单，数目较少。如益母草中含有祛痰止咳作用水苏碱；新疆党参中含有降压作用党参碱；山莨菪中红古豆碱。水苏碱水苏碱益母草益母草17第17页山莨菪山莨菪红古豆碱红古豆碱18第18页2吡咯里西啶类 结构特征为两分子吡咯共用一个氮原子稠环化合物，多与有机酸以双内酯形式缩合。如含有阿托品样活性阔叶千里光碱；农吉利中抗肿瘤有效成份一野百合碱。吡咯里西啶吡咯里西啶 千里光碱千里光碱 19第19页3吲哚类 结构特征为苯并吡咯。该类生物碱种类很多，已发觉1200各种，如菘蓝中大青素B、含有中枢兴奋作用相思豆碱、含有抗胆碱酯酶作用毒扁豆碱、含有兴奋子宫作用麦角新碱及含有降血糖作用长春花碱。吲哚吲哚20第20页长春花碱长春花碱长春花长春花21第21页（二）六元氮杂环类生物碱 基本结构为吡啶和六氢吡啶（哌啶）。这类生物碱衍生物数量较多。吡啶吡啶哌啶哌啶22第22页1简单吡啶类 如含有驱绦虫作用槟榔碱、槟榔次碱；含有镇静、抗惊厥作用胡椒碱；烟草中杀虫成份烟碱。其中，分子量较小槟榔碱、槟榔次碱和烟碱均为液体。烟碱烟碱胡椒碱胡椒碱23第23页槟榔槟榔槟榔碱槟榔碱24第24页2喹诺里西啶类 结构特征为两个哌啶共用一个氮原子稠环化合物。如野决明中羽扇豆碱。两分子喹诺里西啶稠合化合物如苦参中苦参碱和氧化苦参碱。喹诺里西啶喹诺里西啶羽扇豆碱羽扇豆碱25第25页（三）喹啉衍生物类（三）喹啉衍生物类1.简单喹啉类 结构特征为苯并吡啶（氮原子在-位）。如从中药常山中提取得到常山碱。喹啉喹啉26第26页2.喹诺酮类 母核结构为喹啉氮环上含有酰胺羰基或酮羰基，主要分布于芸香科植物中。3.呋喃喹啉类：母核为喹啉骈呋喃环，多存在于芸香科植物中，如植物白鲜、两面针等含有白鲜碱。白鲜碱白鲜碱白鲜白鲜27第27页两面针两面针28第28页4.奎宁类:主要存在因为茜草科植物中,如奎宁、辛可丁、脱甲奎宁等。奎宁奎宁 奎宁（Quinine），俗称金鸡纳霜，茜草科植物金鸡纳树及其同属植物树皮中生物碱。29第29页30第30页5.喜树类生物碱:主要存在于珙桐科植物喜树中，含有抗癌活性。喜树碱喜树碱喜树喜树31第31页（四）异喹啉衍生物类：1.简单异喹啉类：如存在于鹿尾草中降压成份鹿尾草碱(salsoline)。异喹啉萨苏林萨苏林 R=H萨苏里丁萨苏里丁 R=CH3 32第32页（2）苄基异喹啉：这类生物碱在1位连有苄基，有单或双苄基异喹啉衍生物。如含有解痉作用罂粟碱、三棵针中含有调整免疫作用小檗胺。罂粟碱罂粟碱罂粟罂粟33第33页三颗针三颗针盐酸小檗胺盐酸小檗胺34第34页（3）原小檗碱类（双并异喹啉类）：结构特征为两分子异喹啉共用一个氮原子稠环化合物。如抗菌药品小檗碱、镇痛药品延胡索乙素。原小檗碱原小檗碱35第35页小檗碱小檗碱 小檗碱又称黄连素。一个常见异喹啉生物碱，主要用于治疗胃肠炎、细菌性痢疾等肠道感染、眼结膜炎 36第36页（4）吗啡烷类 结构特征为哌啶环垂直与多氢菲稠合。主要存在于大戟科、马钱科、防己科、罂粟科等植物中。如吗啡与可待因。吗啡吗啡可待因可待因37第37页（五）其它结构类型生物碱 常见结构类型有嘌呤（咖啡碱）、喹唑啉、咪唑（毛果芸香碱）、吡嗪（川芎嗪）、萜类（乌头碱）、大环类（美登木碱）、异甾类（贝母碱）等。咖啡碱咖啡碱毛果芸香碱毛果芸香碱38第38页常见氮杂环类生物碱基本母核类型：吡咯吡咯 四氢吡咯四氢吡咯 咪唑咪唑 吡咯里西啶吡咯里西啶 吲哚里西啶吲哚里西啶 吲哚吲哚 39第39页哌啶哌啶 吡啶吡啶 吡嗪吡嗪 莨菪烷莨菪烷 喹喏里西啶喹喏里西啶 嘌呤类嘌呤类 40第40页噻嗪类噻嗪类 丫啶酮类丫啶酮类 喹啉喹啉 异喹啉异喹啉 41第41页吗啡烷类吗啡烷类 苄基异喹啉苄基异喹啉 原小檗碱型原小檗碱型 小檗碱型小檗碱型 42第42页第三节第三节 生物碱理化性质生物碱理化性质1 1性状性状 大多数生物碱是结晶型固体或结晶型粉末，少数生物碱为非结晶形粉末或液体，如槟榔碱、烟碱等在常温下是液体。生物碱结晶常有一定形状和一定熔点，个别含有双熔点。如粉防己碱为针状结晶，含有双熔点，在126127熔融，153固化，217218复熔（分解）。43第43页 液体生物碱有一定沸点，能随水蒸气蒸馏。绝大多数固体生物碱无挥发性，不能随水蒸气蒸馏，少数小分子、游离状态生物碱含有挥发性和升华性。如咖啡碱含有升华性，麻黄碱能随水蒸气蒸馏。44第44页 大多数生物碱为无色物质，少数含有较长共轭体系如小檗碱为黄色、血根碱为红色，还有一些生物碱在可见光下不显色，但在紫外光下可显各种不一样颜色荧光，如利血平。利血平利血平45第45页 生物碱多具苦味或辛味，成盐后苦味增强，如盐酸小檗碱苦味强于小檗碱。少数生物碱不具苦味，个别生物碱含有甜味，如甜菜碱。甜菜甜菜甜菜碱甜菜碱46第46页 含有手性碳原子生物碱，因为分子不对称性而含有旋光性。其旋光度是分子中多个手性碳原子旋光性之和。即使是同一生物碱，也可因测定时溶剂、浓度、温度、溶液pH（游离态和盐）等原因造成旋光性不一样。如麻黄碱在水溶液中 +11.2，在乙醇中 -6.3，盐酸麻黄碱 -34（水）。47第47页 生物碱对应异构体，除旋光性不一样外，生物活性也有差异，普通左旋体生物活性和毒性强于右旋体，如L-麻黄碱比D-麻黄碱收缩子宫活性大1倍；左旋莨菪碱生物活性和毒性均大于右旋莨菪碱，为了减小左旋莨菪碱毒性，临床上使用其外消旋体阿托品。48第48页3.溶解性 游离生物碱不溶或难溶于水。生物碱及其盐类溶解度与其分子中N原子存在形式、极性基团有没有、数目以及溶剂原因相关。大多叔胺和仲胺生物碱含有亲脂性，溶于有机溶剂，如甲醇、苯、乙醚等溶剂中。49第49页v两性生物碱:含酚羟基（吗啡、青藤碱）NaOH+；隐性酚羟基（汉防己乙素）NaOH-,具脂 溶性生物碱通性；羧基生物碱（槟榔次碱）NaHCO3+v内酯型生物碱(喜树碱)：热NaOH（碱水 解、皂化）v内酰胺生物碱（苦参碱）：碱水解50第50页（2 2）生物碱盐（离子型、极性大）生物碱盐（离子型、极性大）：水水 酸水酸水 碱水、碱水、甲（乙）醇、甲（乙）醇、苯苯/乙醚乙醚/CHCl3、CCl4 /石油醚石油醚 +-+-在水中溶解度与成盐酸相关：v无机酸盐水溶度大于有机酸盐水溶度。v无机酸盐中，含氧酸盐（如：硫酸盐）水溶度大于卤代酸盐。51第51页v卤代酸盐中，盐酸盐水溶度最大，氢碘酸盐水溶度最小。v有机酸盐中，小分子有机酸盐水溶度大于大分子有机酸盐（沉淀）。v多元有机酸盐水溶度大于一元有机酸盐。注意：有些生物碱或盐不符合上述规律。52第52页1.一些生物碱盐盐不不溶溶于于水水（小檗碱盐酸盐、麻黄碱草酸盐），而能溶于氯仿溶于氯仿。2.一些游离游离生物碱难溶于有机溶剂而溶于水难溶于有机溶剂而溶于水（石蒜碱；吗啡难溶于氯仿、乙醚，可溶于碱水；喜树碱不溶于普通有机溶剂，而溶于酸性氯仿）。53第53页 3.碱性极弱碱性极弱生物碱（酰胺类生物碱）和酸生成盐不稳定不稳定，其酸水溶液用氯仿萃取时,生物碱可转溶于氯仿而被分离分离。应用：应用：可用于生物碱提取和分离。54第54页二、酸碱性二、酸碱性（一）生物碱碱性概念及碱性强弱表示方法 1生物碱碱性概念 依据质子理论，能提供质子物质为酸，能接收质子物质为碱。生物碱分子中含有氮原子，氮原子最外层电子能与酸中质子（H+）以配位键形式结合成盐，所以含有碱性。55第55页2 2碱性强弱表示方法碱性强弱表示方法 生物碱碱性强弱能够用pKa或pKb表示。pKa=pKw pKb=14-pKb 因为游离态生物碱水溶性较小，通常测其共轭酸盐pKa值。pKa值越大碱性越强，pKa值越小碱性越弱。普通情况下，pKa2为极弱碱，pKa27为弱碱，pKa711为中强碱，pKa11为强碱。56第56页（二）生物碱碱性与分子结构关系 生物碱碱性强弱主要取决于分子结构中氮原子周围环境，若环境使氮原子电子云密度升高，则碱性增强，反之碱性下降。影响氮原子周围环境原因主要有氮原子杂化方式、诱导效应、共轭效应、空间效应及分子内氢键形成等原因相关。57第57页1 1氮原子杂化方式氮原子杂化方式 氮原子与其它原子结合后，最外层成对电子参加了杂化，杂化后分别形成了sp、sp2、sp3三种轨道，杂化轨道中P轨道成份增多、能量升高，成对电子能量也随之升高，易接收质子，碱性增强。故碱性为碱性为sp3sp3sp2sp2spsp。如哌啶pKa11.2（SP3），吡啶pKa5.2（SP2），腈类（RCN）近中性（SP）。58第58页烟碱烟碱 N1 pKa 3.27(sp2)N2 pKa 8.04(sp3)异喹啉异喹啉 pKa5.4(sp2)四氢异喹啉四氢异喹啉pKa9.5(sp3)59第59页 季铵碱分子中氮原子提供四个电子与其它原子四个电子形成四个共价键，氮原子还剩下一个未成键电子，这么氮原子最外层有九个电子，类似钠原子最外层电子结构，极易给出（失去）一个电子到达稳定结构，所以碱性强（pKa11）。如黄连碱等。黄连碱黄连碱 pKa 11.5360第60页2.2.诱导效应诱导效应 在有机分子中引入一个原子或基团后，使分子中成键电子云密度分布发生改变，从而使化学键发生极化现象，称为诱导效应。如，醋酸分子中引入-Cl.比较各种原子或原子团诱导效应时，常以H原子为标准，吸引电子能力比H原子强原子或基团有吸电子诱导效应，整个分子电子云偏向取代基，碱性减弱。不然，碱性增强。61第61页吸电子基团：酰基、羰基、羧基、磺酸基、-NO2、-CN、-Cl、-Br、-I、-OH。供电子基团:-NH2、烷基。氮原子连接供电子基如烷烃时，碱性增强。如二甲胺碱性甲胺氨，麻黄碱碱性去甲麻黄碱。而氮原子附近有吸电子基时，则碱性下降。如苯异丙胺碱性去甲麻黄碱。去甲麻黄碱pKa 9.0 麻黄碱pKa 9.58 苯异丙胺pKa 9.862第62页3.3.共轭效应：共轭效应：在生物碱分子中，如有供电子基团或吸电子基团和氮原子处于同一共轭体系中，可引发共轭效应。常见共轭效应有三种:苯胺型，如苯胺（pKa 4.58），环己胺（pKa 10.14）、烯胺型（叔烯胺碱性较强，仲烯胺碱性较弱）、酰胺型(碱性很弱)。63第63页胡椒碱（酰胺共轭胡椒碱（酰胺共轭 pKa1.42）秋水仙碱秋水仙碱（酰胺共轭（酰胺共轭 pKa1.84）64第64页4.4.空间（立体）效应空间（立体）效应：假如氮原子周围取代基分子较大，对氮原子组成屏蔽作用，使氮原子难于接收质子，造成碱性降低。如三甲胺碱性甚至小于氨；莨菪碱和东莨菪碱基本结构相同，只是取代基不一样，三元氧环产生屏蔽效应使东莨菪碱(pKa7.50)碱性 季铵碱季铵碱 烷胺类（仲胺，叔胺）烷胺类（仲胺，叔胺）芳胺类（芳芳胺类（芳杂环）杂环）酰胺类酰胺类 67第67页v通常情况下碱性强弱与pKa大小关系以下：vpKa 11 为强碱（胍、季胺碱）vpKa 711 中强碱（脂肪胺类仲胺、叔 胺）vpKa 27 弱碱 （芳胺、芳氮杂环）vpKa 10）。药理试验表明，小檗胺对白细胞及血小板降低症、原发性高血压、矽肺等疾病都有一定疗效。提取分离流程以下 150第150页而盐酸小檗胺易溶于水性质分离；流程中小檗胺在而盐酸小檗胺易溶于水性质分离；流程中小檗胺在pH9碱液中碱液中产生沉淀，若产生沉淀，若pH10小檗胺可溶解。小檗胺可溶解。151第151页防防 己己 152第152页 防己是防己科千金属植物粉防己Stephania terandra根，是临床惯用中药。防己味苦、辛，性寒。含有祛风湿、止痛、利水消肿、泻下焦湿热等功效。153第153页（一）化学成份 防己中有效成份是生物碱，现已分离出56种生物碱，含量1.5%2.3%，其中主要为粉防己甲素，含量为1%2%；其次是粉防己乙素(又称防己诺林碱)含量为0.5%；轮环藤酚碱含量为0.2%。药典要求防己中含粉防己碱不得少于0.70%。粉防己甲素和乙素均为双苄基异喹啉衍生物，为叔胺型生物碱，结构不一样处是甲素7位取代甲氧基，乙素为酚羟基。轮环藤酚碱则属于原小檗碱型季胺碱。154第154页 药理试验表明防己总碱含有降压、镇痛、肌肉松弛以及抗菌消炎、抗肿瘤作用，其中甲素镇痛作用是乙素两倍。粉防己甲素和乙素在碱性条件下和碘甲烷反应生成碘化二甲基粉防己碱有肌肉松弛作用。轮环藤酚碱也有肌肉松弛作用。155第155页（二）性质v1性状 粉防己甲素、乙素和轮环藤酚碱均为白色结晶。从丙酮中重结晶出来粉防己甲素含有双熔点，126127熔融，153固化，217218重新熔融（分解）。v2碱性 粉防己甲素和乙素均为叔胺态氮原子，中等强度碱性。轮环藤酚碱属于原小檗碱型季铵碱，具强碱性。156第156页3溶解性 粉防己甲素和乙素均为脂肪胺，含有脂溶性生物碱性质，不溶于水、石油醚，可溶于氯仿、乙醚、丙酮、乙醇等有机溶剂，粉防己甲素极性小于乙素，能溶于冷苯，粉防己乙素难溶于冷苯，这一性质可用于分离。粉防己乙素酚羟基处于两个含氧基团之间，受到空间妨碍和分子内氢键作用，使酚羟基酸性大大减弱，难溶于氢氧化钠溶液中，被称为隐性酚羟基。轮环藤酚碱为水溶性生物碱，可溶于水、甲醇、乙醇。157第157页4 4检识反应检识反应 v（1）生物碱沉淀及显色反应：防己中生物碱含有生物碱通性，能与生物碱沉淀试剂反应产生沉淀。v（2）钼硫酸试剂反应：在防己生物碱乙醇溶液中加钼硫酸试剂（0.1g钼酸铵加硫酸10ml使溶解）数滴即显紫色，渐变为绿色至污绿色，放置，颜色渐加深。v（3）三氯化铁试剂反应：粉防己乙素能与三氯化铁试剂反应生成有色物质。158第158页（三）提取分离（三）提取分离 粉防己甲素、粉防己乙素及轮环藤酚碱提取分离流程以下：159第159页 流程说明：流程说明：本法为工业提取分离防己生物碱方法。用稀硫酸将总生物碱提出，用碱水将轮环藤酚碱与粉防己甲素、乙素分离。再利用冷苯将粉防己甲素与乙素分离。防己砂中还混杂较多石灰。碱水溶液中轮环藤酚碱能够用雷氏铵盐法分离。160第160页莨菪生物碱类莨菪生物碱类 莨菪生物碱是由莨菪醇和芳香有机酸结合成一元酯类化合物。主要存在于茄科植物洋金花、颠茄叶、莨菪叶、天仙子、山莨菪等药材中。因为最初是从颠茄中取得，故习惯上又称为颠茄类生物碱。莨菪生物碱都含有抗胆碱作用，我国古代就有以洋金花为主药中药麻醉剂。161第161页（一）化学成份 基本结构是莨菪醇类和芳香有机酸（莨菪酸）结合生成一元酯。主要有莨菪碱、山莨菪碱、东莨菪碱和樟柳碱等，均属于叔胺碱，化学结构以下：162第162页莨菪碱（阿托品）东莨菪碱 樟柳碱 山莨菪碱 163第163页 当代药理试验表明莨菪类生物碱均含有显著生理活性，其中莨菪碱及其外消旋体阿托品用于解痉镇痛、解有机磷中毒；东莨菪碱除用于解痉镇痛、解有机磷中毒外，还用于麻醉前镇静剂；山莨菪碱和樟柳碱都含有显著抗胆碱作用，并有扩张小动脉、改进微循环作用。山莨菪碱临床上用于抗感染中毒性休克，樟柳碱对由神经系统炎症和脑血管引发急性脑瘫及震颤有一定恢复作用。莨菪碱在茄科植物颠茄中含量较高，是提制阿托品原料，东莨菪碱在洋金花中含量较高。164第164页（二）化学性质v1性状 莨菪碱为细针状结晶。莨菪碱外消旋体阿托品是长柱状结晶，加热易升华。药用阿托品为硫酸盐，白色结晶性粉末，分子中含一分子结晶水，易风化，遇光易变质；东莨菪碱为粘稠状液体，其水合物为结晶体。临床上应用氢溴酸东莨菪碱为白色结晶或颗粒状粉末，含3分子结晶水，微有风化性，无水物；山莨菪碱为无色针状结晶，自苯中结晶含一分子苯；樟柳碱物理性质与东莨菪碱物理性质相同，但其氢溴酸盐为白色针状结晶。165第165页2溶解性 莨菪碱（阿托品）亲脂性较强，易溶于乙醇、氯仿、可溶于四氯化碳、苯，难溶于水，几乎不溶于石油醚，硫酸阿托品易溶于水、乙醇或甘油，难溶于氯仿、丙酮、乙醚等有机溶剂；东莨菪碱含有较强亲水性，可溶于水，易溶于乙醇、丙酮、乙醚、氯仿等溶剂，难溶于苯、四氯化碳等强亲脂性溶剂。氢溴酸东莨菪碱易溶于水、可溶于乙醇，微溶于氯仿，几乎不溶于乙醚；樟柳碱与东莨菪碱相同含有较强亲水性；山莨菪碱比莨菪碱多一个羟基，亲脂性较莨菪碱弱，能溶于水和乙醇。166第166页3旋光性 莨菪碱为左旋体，阿托品为莨菪碱外消旋体。因为莨菪碱莨菪酸部分手性碳原子上氢，位于羰基-位，轻易烯醇化产生互变异构。在酸碱存在下或加热情况下，可经过烯醇化使二分之一左旋体转变为右旋体，成为外消旋体，即阿托品。所以在提取分离莨菪碱及制剂储存过程中易发生外消旋化，难以控制制剂质量。阿托品生物活性与莨菪碱相同，毒性比莨菪碱小，所以将莨菪碱制成阿托品应用于临床。167第167页4碱性 莨菪碱、山莨菪碱、东莨菪碱、樟柳碱均属于叔胺碱。因为立体效应等原因影响，碱性亦有强弱。莨菪碱结构中6、7位只有氢原子取代，对氮原子上孤对电子空间障碍作用较小，碱性最强，pKa9.65。东莨菪碱和樟柳碱6、7位有三元氧环取代，三元氧环占据了较大空间，对氮原子上孤对电子产生显著屏蔽作用，影响接收质子，所以碱性较弱，pKa7.50。山莨菪碱6位被羟基取代，对氮原子屏蔽作用大于氢原子而小于三元氧环，所以碱性弱于莨菪碱而强于东莨菪碱和樟柳碱。在莨菪碱和东莨菪碱酸性水溶液中，加碳酸氢钠使溶液呈弱碱性，用氯仿提取，碱性弱东莨菪碱先游离溶解于氯仿中，莨菪碱主要以盐状态溶于水中，可将莨菪碱与东莨菪碱分离。168第168页5水解性 莨菪烷类生物碱结构中均含有酯键，易水解，在碱水中更易水解，水解产物是莨菪醇类和莨菪酸类。莨菪碱水解后生成莨菪醇和莨菪酸。东莨菪碱被碱水解生成东莨菪醇，东莨菪醇不稳定，马上异构化成异东莨菪醇。169第169页（三）检识方法（三）检识方法v1生物碱沉淀反应 莨菪生物碱类能与各种生物碱沉淀试剂反应。v2氯化汞试验 莨菪碱（阿托品）在氯化汞乙醇溶液中发生反应生成黄色沉淀，加热后沉淀转变为红色。在同一条件下，东莨菪碱则生成白色沉淀。主要原因是莨菪碱碱性强，在加热条件下使氯化汞转变成氧化汞（砖红色），东莨菪碱碱性较弱，与氯化汞反应时只能生成白色分子复盐沉淀。170第170页3Vitali 反应（硝基醌化试验）莨菪碱（阿托品）、东莨菪碱、山莨菪碱与发烟硝酸作用时，莨菪酸部分与发烟硝酸反应生成三硝基化合物，三硝基化合物再与强碱醇溶液反应，生成醌式结构化合物呈深紫色，渐变为暗红色，最终颜色消失。樟柳碱无-氢，不能生成醌式结构，同一条件下无此现象。171第171页4过碘酸氧化乙酰丙酮缩合反应 樟柳碱分子结构中含有羟基莨菪酸，羟基莨菪酸含有邻二羟基结构，可被过碘酸氧化成甲醛，甲醛与乙酰丙酮在乙酰胺中加热，缩合成二乙酰基二甲基二氢吡啶（DDL）而显黄色，故又称DDL反应。此反应可用于樟柳碱判别及含量测定。172第172页莨菪烷类生物碱提取分离 1莨菪碱和东莨菪碱提取分离 东莨菪碱在中药洋金花中含量较高，所以选取洋金花为提取东莨菪碱原料，方法是用稀酸水提取，提取液经过阳离子交换树脂，取出树脂，先用弱碱碱化，用乙醚加热回流提取，东莨菪碱碱性弱先游离溶于乙醚中，莨菪碱则在较强碱性条件下游离后溶于乙醚中，使莨菪碱与东莨菪碱分离。提取分离流程以下：173第173页174第174页2.莨菪碱提取和阿托品制备 莨菪碱在中药颠茄和曼陀罗叶中含量较高，所以提取制备阿托品时可选取二者为原料。提取分离流程以下：175第175页176第176页苦苦 参参 苦参为豆科植物苦参干燥根。苦参性寒，味苦，含有清热燥湿、杀虫、利水消肿等功效。177第177页（一）化学成份（一）化学成份v 苦参中生物碱主要是苦参碱和氧化苦参碱。除此之外还含有羟基苦参碱、N-甲基金雀花碱等各种生物碱。分子结构中都有两个氮原子，一个为叔胺，一个为酰胺。178第178页苦参碱苦参碱 氧化苦参碱氧化苦参碱 极性：苦参碱 氧化苦参碱（N O半极性配位键）179第179页 苦参中生物碱含有多方面生理活性。当代临床及药理学研究表明，总生物碱含有消肿利尿、抗肿瘤、抗病原体作用，同时含有抗心率失常、正性肌力、抗缺氧、扩张血管、降血脂、抗柯萨奇病毒、调整免疫等作用。临床上除治疗常规疾病外，还用于治疗心率失常、心力衰竭、病毒性心肌炎、冠心病等。180第180页（二）性质v1性状 苦参碱有-、-、-、-四种形态。其中-、-、-苦参碱为结晶体，-苦参碱为液体。常见是-苦参碱，为针状或棱柱状结晶。氧化苦参碱为无色正方体状结晶。181第181页2溶解性 苦参碱既可溶于水，又能溶于氯仿、乙醚、苯、二硫化碳等亲脂性溶剂。氧化苦参碱是苦参碱N-氧化物，含有半极性配位键，其亲水性比苦参碱更强，易溶于水，可溶于氯仿，但难溶于乙醚。可利用二者在乙醚中溶解性差异进行分离。苦参中生物碱极性大小次序是：氧化苦参碱羟基苦参碱苦参碱。182第182页v3水解性及氧化还原反应 苦参碱、氧化苦参碱和羟基苦参碱含有内酰胺结构，可水解生成羧酸衍生物，酸化后又脱水环合为内酰胺结构。如苦参碱在5%KOH中加热，水解成苦参酸钾，酸化后又环合为苦参碱。N-甲基金雀花碱是芳香性内酰胺碱，稳定性大，在一样水解条件下不易水解生成钾盐，可利用这一性质与苦参碱分离。v 在植物体内，70%以上苦参碱以氧化苦参碱状态存在。氧化苦参碱可在室温下与弱还原剂KI或SO2反应，还原生成苦参碱。183第183页 4碱性 苦参中全部生物碱都有两个氮原子，其中N1为叔胺。因为氮原子位于两个稠环之间，立体效应较小，故碱性较强。N16为内酰胺，几乎不显碱性。184第184页（三）检识反应1生物碱沉淀反应 苦参碱能与生物碱沉淀试剂反应产生沉淀。2色谱检识（1）氧化铝薄层 展开剂 苯-丙酮-乙醇（70161）显色剂 改良碘化铋钾Rf值 苦参碱0.50氧化苦参碱0.25（2）硅胶G薄层 展开剂 氯仿-甲醇-浓氨水（50.60.2）显色剂 改良碘化铋钾Rf值 苦参碱0.61氧化苦参碱0.37185第185页186第186页