生物碱PPT课件

1、.1，生物碱概述，生物碱分布，生物碱分类，生物碱特性，生物碱提取分离示例，第二节生物碱，2，1基本内容：1。大部分双子叶植物中的任何器官：金鸡或生物碱金鸡或树皮2。不同的植物体内生物碱含量差异很大，但一般低(1%以下)，通常0.01%的植物被称为生物碱植物。3.同一植物体内的生物碱，经常有多种生物碱共存，并且有相似的细胞核结构。生物碱分布特性：3，3，生物碱分类和结构特征，这些生物碱大部分源于赖氨酸，源自吡啶或吡啶的生物碱。1.生物碱分子，如简单的吡啶，结构小，结构简单，很多都是液体状态。槟榔碱、槟榔碱、烟草中的尼古丁、胡椒中的胡椒粉等；(1)吡啶生物碱：p33，4，3，生物碱分类及结构特征，

2、2主要分布在大豆、石松、川屈菜科。高三中的苦参碱、氧化苦参碱、野决明中的金丝雀碱等。(a)吡啶生物碱：5，3，生物碱分类和结构特性，这些生物碱大部分来自色氨酸，东莨菪碱环体系的C3-醇羟基和有机酸收缩合成酯。主要存在于分枝科的颠茄属，曼陀罗属，蚯蚓属，天仙属。重要的化合物有东莨菪碱、可卡因等。(b)东莨菪碱生物碱，6，3，生物碱分类和结构特征，这些生物碱起源于苯丙氨酸和酪氨酸系统，异喹啉或四氢异喹啉的基本母体，广泛分布在植物上，数量更多。1.鹿尾草的血压下降成分，如沙苏林，是沙氢异喹啉的衍生物，(3)异喹啉的生物碱，7，3，生物碱分类和结构特征，2 (1)1-苄基(苄基)异喹啉：异喹啉母核第一

3、位的含苄生物碱。罂粟中做海柴用的罂粟碱，乌头的强心成分，甲牛药碱，葫芦中胡朴碱等。8，3，生物碱分类和结构特征，(2)双苄基异喹啉：为两种苄基异喹啉用13个醚键连接的生物碱。防己科北豆根中存在的主要酚性生物碱蝙蝠加林，韩芳基中的韩芳基甲所和乙素。9，3，生物碱分类及结构特征，3前者主要是黄莲，黄柏，针三棵中小檗碱等季铵盐。后者大部分是乙胺碱，如延胡索的延胡索乙素。10，3，生物碱分类和结构特征，4。像吗啡甲烷这样的化合物具有部分饱和的被核，如罂粟的吗啡、可待因、青风藤的青风藤碱等。11，3，生物碱分类和结构特征，(4)吲哚生物碱等生物碱等色氨酸，数量多，结构复杂，有很多生物活性。主要分布在马钱

4、子，夹竹桃科，茜草科等。简单的吲哚类包括板蓝根、大青叶上的大扫除B、蓝中的靛蓝等.12，3，生物碱分类和结构特征，(4)吲哚生物碱2。像色氨酸这样的化合物，像吴茱萸中的吴茱萸碱。13，3，生物碱分类和结构特征；(4)吲哚生物碱3，14，3，生物碱分类和结构特征；(4)吲哚生物碱4，15，3，生物碱分类及结构特征，(5)有机胺生物碱等生物碱结构的特点是氮原子不在环状结构中。例如麻黄中的麻黄碱、秋水仙碱的秋水仙碱、益母草的益母草碱等。16，2生物碱理化性质p46，1，性质大部分为晶型固体，少数为非晶粉末。只有固定熔点、双重熔点和个别分解点。少数小分子生物碱为尼古丁、欧芹碱、槟榔碱等液体。生物碱有很

5、多苦味，有些有辣味或其他味道，例如甜菜碱有甜味。生物碱一般有无色、白色、几茄子颜色，例如小檗碱、蛇根碱、黄色、弱根碱、小檗碱红色等。个别生物碱可见光下无色，紫外线下荧光，如李血平。个别小分子固体和少数液体状态的生物碱(如麻黄碱、尼古丁等挥发性)可以用水蒸气蒸馏方法提取。咖啡因有升华。17，2生物碱异化，2，旋光性是手性碳原子或本身是手性分子的生物碱都有旋光性，大部分是左手。通常左手体的生理活性比右手体强。(D-可卡因的局部麻醉作用比可卡因强)，18，2生物碱理化性质，3，可溶性(1)玻璃生物碱1。亲脂性生物碱多数中胺碱和叔胺，亲脂性可溶于乙醚、苯、卤代烃、甲醇、乙醇、丙酮、乙酸乙酯等。不溶于水

6、或难以溶于水，但溶于酸性水。19，2生物碱物理化学性质，3，可溶性2。亲水生物碱(1)季铵碱生物碱：是离子化合物，容易溶于水和算术，溶于甲醇、乙醇、正丁醇等极性较大的有机溶剂，难以溶于亲脂性有机溶剂。(2)含有N-氧化物结构的生物碱：配位键，可溶于水(如氧化苦参碱)。20，2生物碱物理化学性质，3，可溶性2。亲水性生物碱(3)小分子生物碱：少数分子小、碱性强的生物碱，水、麻黄碱、尼古丁等3种氯甲烷都溶解。(4)酰胺生物碱：在酰胺水中可以形成氢键，所以在水中有一定的溶解度。例如秋水仙素、咖啡因等。21，2生物碱物理化学性质，3，可溶性3。具有特殊官能团的生物碱(1)酚羟基或羧基生物碱：有酸、碱阳

7、性，溶于酸性水，溶于碱液。酚羟基生物碱(酚性生物碱)溶于氢氧化钠等强碱性溶液(如吗啡)。溶于有羧基的生物碱、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(或内酯)结构形成开环，形成羧酸盐，溶于水，酸化后溶于环中(如喜树碱、苦参碱等)。22，2生物碱李晟，3，可溶性(2)生物碱盐一般溶于水，溶于甲醇，乙醇，不溶于亲脂性有机溶剂。无机酸盐水溶性大于有机酸盐。无机酸盐中氧酸盐的水溶性大于卤酸盐。小分子有机酸盐水溶性大于聚合物有机酸盐。一些生物碱盐难以溶于水，如盐酸小檗碱、麻黄碱草酸盐等。23，2生物碱理化性质，4，碱性生物碱碱性强弱与pKa的关系：p

8、Ka2是酰胺，N- 5原芳杂环生物碱等非常弱的碱。PKa27是芳香胺、N- 6原芳杂环类生物碱等弱碱。PKa711是脂肪胺、脂肪杂环类生物碱等重强碱。PKa11以上是铁碱、胍生物碱等强碱。生物碱分子中碱性基团的pKa值大小顺序一般是胍-烷杂环脂肪胺芳香胺N-芳杂环酰胺吡咯。，24，2生物碱物理化学性质，(2)碱性强弱与分子结构的关系(大标题)1。氮原子的杂化方式碱性随杂交程度的提高而增强。sp3sp2sp，25，2生物碱理化性质，(2)碱性强弱，(1)柔道效应生物碱分子中氮原子的电子云密度，可能受氮原子附近供电(如烷基)或吸收器(如各种含氧组、芳环、双键)柔道效应的影响。供电诱导对氮原子提高电

9、子云密度，提高碱性。吸电诱导降低氮原子的电子云密度，诱导碱性减少。26，(2)共轭效应：生物碱分子中氮原子的孤电子对与电子团共轭，通常会减弱生物碱碱性。常见的是苯胺和酰胺两种茄子类型。苯胺型：苯胺氮原子的孤电子对形成电子和p-共轭体系后，碱性减弱。高脂酰亚胺的碱性(pKa10.64)牙齿比苯胺(pKa4.58)大，显然是由于共轭效应。2生物碱李晟，环己胺(pKa10.64)苯胺(pKa4.85)，27，(2)共轭效应：酰胺：酰胺氮原子的孤电子对和羰基p-共轭效应，使碱性变得很弱。胡椒粉，秋水仙碱，咖啡因等。2生物碱理化性质，秋水仙素(pKa1.84)咖啡因(pKa1.22)，28，3。空间效应

10、氮原子由于附近取代基的空间立体障碍或分子结构因素，质子难以接近氮原子，碱性减弱。麻黄碱碱性比诺麻黄碱小，东莨菪碱和东莨菪碱之间有东莨菪碱碱，利培平碱性弱等2生物碱物理化学性质。29，4。氢键效应生物碱盐后，氮原子附近有助于形成羟基、羰基、稳定分子内的氢键，氮的质子不容易离开，碱性大于碱性。麻黄碱碱比麻黄碱大。2生物碱理化性质，30，5，沉淀反应p48生物碱酸性水或稀醇(可在苦味酸试剂中性条件下进行)，不能溶于特定试剂生成物的复盐或复合物的反应称为生物碱沉淀反应。(a)常用生物碱沉淀试剂，2生物碱物理化学性质，31，(b)沉淀反应条件和阳性结果的测定1。除反应条件苦味酸试剂外，其他生物碱沉淀反应

11、都在酸性水溶液中进行。2.对阳性结果的判断应使用沉淀反应，在鉴别生物碱时注意假阴性和假阳性反应。对生物碱定性鉴别，分别应用三个茄子以上的试剂，分别作出反应，都有阳性或阴性方面的可信度。中胺通常对生物碱沉淀试剂反应(如麻黄碱、吗啡、咖啡因等)不容易。水溶液中的蛋白质、多肽、氨基酸、单宁等也会引起这种试剂阳性反应，因此要从皮检液中去除牙齿成分。(具体方法：生物碱、萃取和杂质分离)，2生物碱物理化学性质，32，3。沉淀反应的应用用于检查是否有生物碱。可用于试管定性反应及色谱的显色剂。在生物碱萃取分离中，可以指示萃取、分离终点。个别沉淀试剂可用于分离纯化生物碱。例如，莱氏铵盐可以用于沉淀分离季节铵碱。

12、一些生物碱沉淀反应可用于生物碱定量，如硅钨酸试剂反应。2生物碱理化性质，33，6，显色反应一些生物碱可以产生一些试剂反应和其他颜色的产物。这些试剂生物碱将成为发色剂。常用生物碱显色剂，生物碱理化性质，34，含生物碱的中药病例p38，1，高三1。高参中的主要生物碱及化学结构主要生物碱：苦参碱和氧化苦参碱、羟基苦参碱、N-甲基金丝雀、安娜基碱、巴普也包括中国药典指标成分：苦参碱和氧化苦参碱。结构分类：牙齿生物碱都属于双稠的哌啶的基本结构，除N-甲基金丝雀外，两个吡啶环由一个氮原子稠合而成。35，2。高山生物碱生物活性：浮肿利尿、抗肿瘤等作用。3.高脂生物碱林爽应用中需要注意的问题高脂素会降低胆碱酯

13、酶活性。3茄子例含生物碱中药，36，2，大豆根(1)大豆根的主要生物碱及化学结构主要生物碱：苦参碱和氧化苦参碱。中国药典指标成分：苦参碱和氧化苦参碱。3茄子例含生物碱中药，37，2，大豆根(2)大豆根的主要生物碱生物活性抗癌活性：苦参碱，氧化苦参碱；抗溃疡作用；抗菌作用臭豆碱、金丝雀、反射兴奋呼吸、氧化苦参碱、金合欢碱平食作用；白细胞上升，抗心律失常，抗炎，肝脏保护作用也有。注意：中毒(应用过量剂量)中毒成分：苦参碱、氧化苦参碱、金合欢碱、含生物碱的中药病例3例，38，3，麻黄(1)的主要生物碱和化学结构主要成分：麻黄碱和麻黄碱为主，前者共包括少量甲基麻黄碱、甲基麻黄碱和脱甲基麻黄碱、脱甲基麻

14、黄碱。中国药典指标成分：盐酸麻黄碱、盐酸麻黄碱。3茄子例含生物碱中药，39，(b)麻黄碱和麻黄碱的物理化学性质1。麻黄碱和麻黄碱是无色结晶，麻黄碱夹杂物熔点为40。两者都有挥发性。2.可溶性玻璃麻黄碱溶于水，但医生麻黄碱比水中麻黄碱溶于水。麻黄碱和麻黄碱还可溶于3氯甲烷、乙醚、苯和酒精溶剂。草酸麻黄碱难溶于水，草酸麻黄碱易溶于水。盐酸麻黄碱不能溶解3氯甲烷，而盐酸麻黄碱能溶解3氯甲烷。3茄子例含生物碱中药，40，(3)麻黄生物碱鉴定反应麻黄碱和医生麻黄碱为中胺碱，不同于普通生物碱沉淀试剂沉淀反应。但以下两种茄子特征反应可用于鉴别麻黄碱和麻黄碱。1.二硫化碳-硫酸铜反应在麻黄碱和麻黄碱的酒精溶液

15、中分别加入两滴二硫化碳、硫酸铜试剂和氢氧化钠，引起褐色沉淀。2.东乐盐反应在麻黄碱和麻黄碱的水溶液中有硫酸铜试剂，氢氧化钠试剂碱性，溶液在蓝色紫色，乙醚振动分层，乙醚层为紫色红色，水层为蓝色。含生物碱中药的三个茄子实例，41，(5)麻黄生物碱生物活性药理实验表明，麻黄碱具有血管收缩、兴奋中枢神经作用，能刺激大脑、中脑、延髓、呼吸机循环中枢。有肾上腺素等作用，可以增加腺体和唾液腺分泌，缓解平滑肌痉挛。医生麻黄碱有承受力，利尿作用。甲基麻黄碱具有支气管平滑肌松弛作用等。(6)麻黄生物碱林爽应用中应注意的问题麻黄生物碱兴奋中枢神经系统及强心脏，上升高血压作用。其中麻黄碱的毒性大于麻黄碱。含生物碱中药

16、的三个茄子实例，42，4，黄连的主要生物碱及化学结构的主要成分：小檗碱、巴马丁、黄连碱、甲硫莲碱、药根碱、木兰碱等。其中小檗碱含量最高(最高10%)。中国药典指标成分：盐酸小檗碱必须在5.5%以上。结构分类：以上生物碱均为异喹啉衍生物，除木兰碱为亚博皮型外，所有均为原小檗碱型，均为季铵盐型生物碱。3茄子例含生物碱中药，43，(b)小檗碱的理化性质黄连和甘草、黄黄配合时，小檗碱和甘草酸、黄芩苷、大黄炭质形成不溶于水的盐，沉淀，影响疗效，应注意相容性变化。互变异构：小檗碱一般以季节性生物碱状态存在，电离呈强碱性，溶于水，溶液呈红褐色。在水溶液中加入过多的碱，会抑制季铵离子的解体，季铵小檗碱部分转化为醛或醇，其溶