中药化学生物碱

1、第10章生物碱教育内容：10.1概述10.2结构和分类10.3理化性质和检验10.4萃取和分离10.5结构研究10.6实例： ephedra，coptis，Yong，Yong，Yong，aconita，Sophora，tetrandrives，10.1概述(a)生物碱是指生物系统所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。大部分结构复杂，碱性和生物活动很重要。(b)分布1，大部分分布在双子叶植物中，少数子叶植物和裸子植物也分布。双子叶方子科、灵索科、夹竹科、水芹、豆科、唐、茄科、小檗等。单叶兰花，百合科，大蒜科，禾本科等。裸子 ephedr

2、a家族、Taxus家族、taxonopsis等。2、更加关注植物的器官。金鸡纳3354树皮；麻黄水质；3、多种生物碱共存，结构相似。(3)现有形式的盐的形态，在植物中，大部分生物碱通常与有机酸结合，成为盐。自由形式少数碱性极弱的生物碱以类似酰胺的自由状态存在。苷形态生物碱苷。(4)生物活性镇痛药吗啡、延胡索抗惊厥剂阿托品抗菌剂抗炎剂小檗碱、蝙蝠葛林抗癌剂喜树碱、秋水仙素、长春西汀止咳平喘3354麻黄碱，根据10.2结构和分类氮原子存在的基本母核的结构分类(a)杂环生物碱1，吡咯生物碱，2、哌啶生物碱单纯哌啶和双浓缩哌啶类。3，吲哚里西吡啶吡咯和哌啶共享氮原子。4，东莨菪碱生物碱是四氢吡咯和六氢

3、吡啶相结合形成的杂环。山莨菪碱是山莨菪碱和山莨菪碱凝结产生的酯。5，喹啉，6，异喹啉(1)简单异喹啉(2)苄基异喹啉，双苄基异喹啉(3)原始小檗碱(4)阿芙芬(5)原始阿博芬(6)吗啡型(7)普法，7，吲哚，(2)萜生物碱基本骨架是环结构内或侧链中氮原子的萜类。单萜生物碱肉碱、龙胆碱塞斯萜生物碱石斛、紫杉醇三萜生物碱微囊藻毒素、紫杉醇三萜生物碱3354微囊藻毒素a .(c)类固醇，(4)有机胺生物碱n原子不在杂环内，在环外。艾佩德琳。(5)肽类生物碱(环肽生物碱)在含有两个或多个酰胺的结构上，一般属于肽和其他大环结构，构成它们的氨基酸大部分是不常见的氨基酸。有13环，14环，15环肽生物碱。1

4、0.3生物碱的理化性质和鉴定1，物理特性(a)大部分为结晶固体，少数为非晶粉末；少数是液体尼古丁、欧芹碱、槟榔等。大部分无色或白色，少数颜色小檗碱，蛇碱是黄色。大多数味道苦。少数小分子生物碱和液体生物碱有挥发性麻黄碱、尼古丁。(b)光学旋转大部分生物碱是光学旋转，大部分是左撇子。(c)溶解度，1，自由生物碱亲油性生物碱(叔胺碱，二胺碱)易溶于亲油性有机溶剂，酸性水，不溶于水。亲水生物碱(地拉明碱，氮氧化物)溶于水、甲醇和乙醇，不溶于亲水有机溶剂。特殊官能团生物碱(包括酚羟基、羧基)在算术和碱液中均溶解，PH89时溶解度最低，容易沉淀。2，生物碱盐，一般溶于水，溶于酒精，不溶于亲水性有机溶剂。水

5、溶性大小定律：无机酸盐有机酸盐小分子有机酸盐大分子有机酸盐，第二，在化学性质(a)碱性生物碱分子中，氮原子可以给电子和质子，具有碱性。1，碱性强弱的表达取决于吸引质子或提供电子的能力。主要与氮原子的杂化方式、电子云密度和立体效应有关。以共轭酸的pKa值表示。PKa值越大，碱性越强。2、碱性强弱的一般规律第四次铵碱(强碱pKa11)脂质胺、脂质牛杂环(中江碱pk A8 11)芳胺、芳氮杂环(弱碱pk a3 7)酰胺(极弱碱pKaSP2SP)，(2)电效应1)在氮原子周围引入电子基底，以提高电子云密度，增强碱性。引入电子基地会降低电子云的密度，碱性减弱。一般吸入电子基础：苯基、羰基、羟基、双键、醚

6、键、酯键。典型的电子基地：烷基，2)共轭效应电子基或电子基吸收与氮原子在同一共轭体系中时，氮原子的电子云密度增加或减少，碱性增加或减少的效果。此效果不受碳链长度的限制。(3)三维效应氮原子周围置换体的构成、结构等三维元素妨碍氮原子和质子的结合，从而降低其碱性。氢键效应生物碱成为盐分后，氮原子附近形成了氮中的氢和分子中的氢键，如羟基、羰基，质子不易离开，从而加强了碱性。(b)沉淀反应1，反应条件：在酸性或酸性稀醇中。2，沉淀试剂：碘化物复合盐，重金属盐，大分子有机酸。常用的有碘化铋钾(橙色沉淀)、碘化汞钾(白色沉淀)、碘碘化钾(红褐色沉淀)；硅钨酸(白色或浅黄色沉淀)，硫辛酸(黄色沉淀)；铼铵盐

7、(即硫氰酸铬，生成季铵碱和红色沉淀)。3，应用：(1)确认生物碱的存在(预审)(2)确认，确认(反应，薄层比色法)(3)生物碱的分离和提取(4)提取追踪和纯化(5) 4)，(3)显色反应不同的生物碱，可制作不同于特殊试剂的颜色，用于识别。曼德林试剂(1%铬酸铵浓硫酸):anisodamine、artro pin 红奎宁橙吗啡、Shi的宁3354蓝紫色可待因蓝马尔奎斯试剂(30%甲醛0.2毫升和10毫升)，净化方法：(1)阳离子交换树脂法强酸型阳离子交换树脂，大部分是磺酸。交联4%8%。先用中性水洗脱杂质，然后用新产品或盐水溶出生物碱。也可以先用氨碱化(PH10左右)，然后用有机溶剂回流生物碱。

8、(2)有机溶剂萃取：第一次碱化后萃取。(3)碱沉淀法：一般石灰乳沉淀。这种方法用于生产。2，醇提玻璃生物碱和生物碱盐提取。方法：渗透、浸渍、回流、连续回流。缺点：经常含有亲水性杂质，可以将生物碱溶解在神水中，将杂质精炼为不溶性。3、亲水有机溶剂萃取工艺：首先用碱液浸染药材，用玻璃、有机溶剂萃取生物碱。方法：浸渍、回流、连续回流。碱液：10%氨、石灰乳或碳酸钠。对于弱碱，可以直接用有机溶剂提取。，(b)生物碱分离1，粗点(分离其他生物碱)总碱酸溶解剂，氯仿萃取氯仿酸水层1%NaOH萃取氨PH910，氯仿萃取碱液层氯仿层碱液层NH4Cl盐析(非酚弱碱)1，2，生物碱单体分离(1)使用碱差：用PH梯

9、度萃取法将生物碱混合物溶于酸性水中，逐渐溶解于有机溶剂中，从高酸缓冲液中低顺序提取PH。生物碱按从强到弱的顺序提取。(2)其他氧化苦参碱极性大于苦参碱，不溶于乙醚，总碱溶于氯仿，添加乙醚，氧化苦参碱沉淀。草酸麻黄碱的水溶性小于草酸麻黄碱，富集后草酸麻黄碱被析出并确定。(3)苯酚生物碱使用特殊功能基溶于稀氢氧化钠。含有羧基的生物碱溶于碳酸氢钠。含内酯的生物碱溶于氢氧化钠。(4)色谱常用氧化铝、硅胶作为吸附剂。使用石油醚、氯仿、二氯甲烷、甲醇等混合溶剂作为洗脱剂。注：使用硅胶作为吸附剂时，必须添加碱，以抑制硅胶在洗脱液中的酸性。HPLC:反相，离子交换；碱性流动相，(3)水溶性生物碱的提取分离1，

10、沉淀法：铼铵盐NH4Cr(SCN)4(NH3)2和稀无机酸调节PH23，添加新鲜制造的铼铵盐饱和水溶液，对生物碱铼盐沉淀，10.5生物碱检查(a)利用生物碱的沉淀反应，以物理和化学方法确定某些中药是否含有生物碱。方法：将中药山水提取物分为氨碱化氯仿萃取、氯仿层、山水层萃取、山水层，放入3个试管内，分别添加3个生物碱沉淀试剂，产生全部沉淀，这种中药中含有生物碱。避免蛋白质、多肽、单宁引起的假阳性反应。(b)色谱识别1，TLC吸附剂：(1)硅胶：常用缓冲液或0.10.5mol/L的稀氢氧化钠克服抹布而不是水板。或者在助推器中添加二乙胺、氨等。或用浓氨水饱和。(2)氧化铝：分离亲水性强的生物碱。起动

11、器：多用途混合溶剂；季铵碱采用正丁醇-冰醋酸-水体系。发色剂：一般改良的碘化铋钾，橙色。2，纸张色谱(PC)执行多缓冲纸色谱，使用水、甲酰胺作为固定相，或使用酸性缓冲液作为固定相。PH65432原点。用水作为固定床时，以正丁醇-冰醋酸-水作为散热剂。在固定相使用甲酰胺或酸性缓冲液时，多展示氯仿、乙酸乙酯等亲水有机溶剂。3，HPLC:反相，离子交换碱性转移相，10.6生物碱的结构研究，第一，化学法推测N原子如何根据C-N热分解物连接。1、霍夫曼分解(完全甲基化反应)(1)原理梁、种、三胺通过CH3I和Ag2O全甲基化生成地拉明，地拉明碱通过加热脱水、C-N分解生成烯烃、三甲胺，根据烯烃的结构推测

12、N原子的连接方式。脂肪胺单日元；(一次分解)n原子2连接到环上二烯。(二次分解)n原子三价环与三日元连接；(第三次分解)，(2)反应条件n原子的位置碳有h，可从反应中去除。喹啉、吡啶、异喹啉等不能进行霍夫曼分解。2，Emde分解是改进的霍夫曼分解。将季铵盐还原为钠汞合金，分解C-N，使霍夫曼对不可分解的生物碱产生分解反应。3，文布朗分解试剂：溴化氰基(CN-Br)原理：直接裂解叔胺的C-N，生成二次取代氨基氰基和溴烷，生成二次取代氨基氰基水解，脱羧相二胺。没有-H的生物碱也可以分解。2，光谱方法，(a)紫外光谱特性1，吡啶，喹啉等生物碱2，与溶液的PH值相关，(2)红外光谱，(3)氢谱，(4)

13、质谱1，-分解：n原子的，10.7示例1，ephedra 来源 ephedra ephedra，中间ephedra，Casuarina ephedra干茎和树枝。功效发汗、平川、利水成分生物碱、单宁、挥发油、黄酮类等(a)主要成分结构和性质1、生物碱L-麻黄碱3354发汗、平川D-，R1R2l-麻黄碱(1R，2S)CH3Hl-甲基麻黄碱CH3CH3l-甲基麻黄碱HH，R1R2d-麻黄碱(1S，2S)CH3Hd-甲基麻黄碱CH3CH3d-甲基麻黄碱HH，麻黄碱，伪麻黄碱特性：(1)是二次胺衍生物，中强碱(2)麻黄碱碱碱碱，(3)游离碱具有挥发性，可与水蒸气蒸馏。(4)不发生沉淀反应。(5)鉴别反

14、应：二硫化碳-酮硫酸酯-氢氧化钠呈黄褐色沉淀二胺阳性，一胺、三胺呈阴性。酮硫酸酯-氢氧化钠溶液蓝紫色。添加醚振动后，醚层为红色，水层为蓝色。识别反应，麻黄生物碱：不能与生物碱沉淀试剂反应，产生沉淀。1、二硫化碳-硫酸铜反应(1)试剂：CS2、CuSO4和NaOH；(2)工作：a，在少量酒精中溶解麻黄碱或伪麻黄碱；b，添加上述试剂，各两滴。(3)机制：棕色沉淀，铜盐反应(酮-氢氧化钠硫酸盐):溶液蓝紫色。添加醚振动后，醚层为红色，水层为蓝色。铜盐反应(1)试剂：CuSO4、NaOH和醚；(2)操作：在a、麻黄碱或伪麻黄碱水溶液中添加硫酸铜试剂；b、立即添加氢氧化钠试剂使溶液碱化；c，醚振动分层。

15、(3)现象：醚层紫色，水层蓝色。(3)机制：紫色铜配合物盐，(2)麻黄碱和伪麻黄碱的提取分离1。溶剂法：溶于水和有机溶剂，其盐溶解于不溶于水的有机溶剂中提取。草酸麻黄碱的溶解度比草酸医生麻黄碱小。2.水蒸气蒸馏法：玻璃麻黄碱和伪麻黄碱具有挥发性，先用水萃取，碱化后水蒸气蒸馏。3.离子交换树脂法：利用碱性的差异调节洗脱液的量分离。(5)萃取分离，1，溶剂法：原理：a，萃取：两者都溶于算术，也溶于亲水有机溶剂；b，分离：草酸盐根据水中溶解度的差异分离。(1)原则：麻黄生物碱在自由状态下具有挥发性；(2)操作：a，先用提取物浓缩开水；b、碱化后用水蒸气蒸馏提取；c、分离方法类似于溶剂方法。(3)缺点

16、：加热时间长会分解一些生物碱，影响产量。2，水蒸气蒸馏：3，离子交换树脂方法：(1)原理：强酸性阳离子交换树脂，阳离子吸附。稳定性：麻黄碱盐单酯醇胺型，5，延后所(元后)，罂粟科延后所的块茎。功效活血散瘀，利气止痛。成分生物碱延胡索乙基：dl-四氢巴马丁(颅通定)原小檗碱异喹啉生物碱延胡索(0.003%)天藤l-四氢巴马丁，1 .性质：玻璃：亮黄色结晶硫酸盐：无色针状结晶2。溶解度：不溶于水、氯仿、苯、醚和热乙醇盐酸盐：不溶于水、特性功效热干、杀虫、利尿剂。成分生物碱、黄酮(a)生物碱苦参碱、苦参碱、苏打碱(氢苦参碱)、氧化苏打宁等。一般来说，苦参碱含量最高，其次是槐花的氧化。1，结构多为喹恶啉，2，特性氧化苦参碱：易溶于水，乙醇，氯仿，不溶于醚。水溶