中药化学第十章生物碱ppt课件

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1、生物碱生物碱 第十章第十章 第一节第一节 生物碱概述生物碱概述 n生物碱的含义是指来源于生物界主要是植物界的一类含氮有机化合物。大多数有较复杂的环状构造，氮原子结合在环内；多数具有碱性，可以和酸成盐；大都具有特殊而显著的生理活性。生物体内普遍存在在的含氮有机化合物，氨基酸、蛋白质、核酸、及某些含氮维生素除外。 1在植物的各部位都有分布，但多集中在某一器官。 2植物体内生物碱的含量差别很大，但普通都较低1%以下，通常把含量在0.01%的植物称为生物碱植物。3同一植物体内的生物碱，往往是多种生物碱共存，而且母核构造类似。生物碱的分布特点生物碱的分布特点生物碱的存在方式生物碱的存在方式n多数以盐的方

2、式存在以有机酸盐为主，少数为无机酸盐；n少数以游离方式存在主要是一些碱性极弱的生物碱，如酰胺类生物碱；n 其他尚有以酯、苷及NO化物的方式存在乌头碱、氧化苦参碱 第二节第二节 生物碱的构造和分类生物碱的构造和分类 n1按植物来源分类: 黄连生物碱、苦参生物碱 n2按化学构造类型分类: 喹啉类生物碱、 吲哚类生物碱等 n3按生源途径和化学构造类型分类.1吡咯烷类：水苏碱益母草吡咯烷类：水苏碱益母草水苏碱 1. 鸟氨酸系生物碱鸟氨酸系生物碱 2莨菪烷类：莨菪烷类：莨菪碱洋金花莨菪碱洋金花 大叶千里光碱 3 吡咯里西啶类：大叶千里光碱吡咯里西啶类：大叶千里光碱千里光属千里光属蒎啶类：胡椒碱胡椒 槟榔

3、碱、槟榔次碱槟榔 2 . 赖氨酸系生物碱 喹诺里西啶类：苦参碱、氧化苦参碱苦参喹诺里西啶类：苦参碱、氧化苦参碱苦参 吲哚里西啶类：一叶楸碱一叶楸吲哚里西啶类：一叶楸碱一叶楸 槟榔碱 槟榔次碱 一叶楸碱 3苯丙氨酸和酪氨酸系生物碱苯丙氨酸和酪氨酸系生物碱 n1苯丙胺类：麻黄碱麻黄苯丙胺类：麻黄碱麻黄 麻黄碱伪麻黄碱 2异喹啉类异喹啉类小檗碱类：小檗碱黄连、黄柏小檗碱类：小檗碱黄连、黄柏 原小檗碱类：元胡索乙素元胡原小檗碱类：元胡索乙素元胡 苄基异喹啉类：罂粟碱罂粟苄基异喹啉类：罂粟碱罂粟 厚朴碱厚朴厚朴碱厚朴罂粟碱 双苄基异喹啉类：小檗胺三棵针双苄基异喹啉类：小檗胺三棵针 汉防己甲素、乙素防己汉

4、防己甲素、乙素防己 蝙蝠葛碱北豆根蝙蝠葛碱北豆根蝙蝠葛碱 吗啡烷类：吗啡、可待因罂粟吗啡烷类：吗啡、可待因罂粟 青风藤碱青风藤青风藤碱青风藤青风藤碱 3苄基苯乙胺类：石蒜碱苄基苯乙胺类：石蒜碱 石蒜石蒜石蒜碱 4 色氨酸系生物碱色氨酸系生物碱 1 简单吲哚类：靛青苷蓼蓝简单吲哚类：靛青苷蓼蓝 靛青苷 2色胺吲哚类：吴茱萸碱吴茱萸胺吴茱萸色胺吲哚类：吴茱萸碱吴茱萸胺吴茱萸吴茱萸碱 3半萜吲哚：麦角新碱麦角菌类半萜吲哚：麦角新碱麦角菌类4单萜单萜吲哚：利血平萝芙木、士的宁番木鳖吲哚：利血平萝芙木、士的宁番木鳖 利血平 5邻氨基苯甲酸系生物碱邻氨基苯甲酸系生物碱 喹啉类：白鲜碱白鲜皮喹啉类：白鲜碱白

5、鲜皮丫啶酮类：三油柑碱鲍氏三油柑丫啶酮类：三油柑碱鲍氏三油柑6组氨酸系生物碱组氨酸系生物碱 咪唑类生物碱：咪唑类生物碱：毛果芸香碱毛果芸香毛果芸香碱毛果芸香 单萜类生物碱：龙胆碱龙胆科倍半萜类生物碱：石斛碱石斛二萜类生物碱：乌头碱乌头、附子三萜类生物碱：少龙胆碱 石斛碱 7萜类生物碱萜类生物碱8甾体类生物碱甾体类生物碱 环常绿黄杨碱环常绿黄杨碱D黄杨科黄杨科常见氮杂环类生物碱根本母核类型：常见氮杂环类生物碱根本母核类型：吡咯 四氢吡咯 咪唑 吡咯里西啶 吲哚里西啶 吲哚 蒎啶 吡啶 吡嗪 莨菪烷 喹喏里西啶 嘌呤类 噻嗪类 丫啶酮类 喹啉 异喹啉 吗啡烷类 苄基异喹啉 原小檗碱型 小檗碱型 形

6、状：多呈结晶形状，有一定熔点； 有的呈液态小分子、无氧或氧呈酯键-菸碱、槟榔碱。个别小分子固体生物碱有挥发性-麻黄碱 。升华性 -咖啡因 、川 嗪1性状性状 第三第三节 生物碱的性生物碱的性质n颜色：大多无色。 小檗碱呈黄色、具黄绿色荧光；血根碱呈红色共轭体系。n气味：苦。 个别具甜味甜菜碱。n旋光性：大多有旋光不对称碳原子或不对称中心，且多呈左旋性。活性 - +1性状性状 2溶解性溶解性 n1游离游离n水水 酸水酸水 碱水、甲乙醇、碱水、甲乙醇、 苯苯 乙醚乙醚 CHCL3、 CCL4石油醚石油醚n 亲水性生物碱：亲水性生物碱： n- + - + + - n亲水性生物碱：亲水性生物碱： n+

7、 + + + - - n季铵碱、离子型季铵碱、离子型 n含含N O配位键配位键 氧化苦参碱氧化苦参碱)n小分子或液体生物碱小分子或液体生物碱 菸碱、麻黄碱、苦参菸碱、麻黄碱、苦参碱碱n 酰胺类生物碱酰胺类生物碱-秋水仙碱、咖啡碱秋水仙碱、咖啡碱n两性生物碱含酚羟基-吗啡、青藤碱：n NaOH +n 隐性酚羟基-汉防己乙素 NaOH -n (具脂溶性生物碱通性)n羧基生物碱-槟榔次碱：NaHCO3+n内酯型生物碱(喜树碱)： 热NaOH+碱水解、皂化n内酰胺生物碱-苦参碱：2溶解性溶解性 2盐离子型、极性大：盐离子型、极性大： + + - + -n在水中的溶解度与酸有关： n无机酸盐的水溶度大于

8、有机酸盐的水溶度。n无机酸盐中，含氧酸盐的水溶度大于卤代酸盐。n卤代酸盐中，盐酸盐的水溶度最大，氢碘酸盐的水溶度最小。n有机酸盐中，小分子有机酸盐的水溶度大于大分子有机酸盐沉淀。n多元有机酸盐的水溶度大于一元有机酸盐。 n1 生物碱盐不溶于水小檗碱盐酸盐、麻黄碱草酸盐，而能溶于氯仿盐酸奎宁。n2 游离生物碱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；n喜树碱不溶于普通有机溶剂，而溶于酸性氯仿。n3 碱性极弱的生物碱酰胺类生物碱和酸生成的盐不稳定，其酸水溶液用氯仿萃取时，n生物碱可转溶于氯仿而被分别。n运用：可用于生物碱的提取和分别。n注：+示易溶；+ 示可溶- 示不溶或难溶

9、。 本卷须知：有些生物碱或盐不符合上述规律本卷须知：有些生物碱或盐不符合上述规律n3 碱性碱性 n 7 1S2 2S2 2P3n 来源来源 N：H+(接受质子或提供电接受质子或提供电子子)n碱性强弱的表示方法：碱性强弱的表示方法：pka (碱共轭酸解离常数碱共轭酸解离常数的负对的负对 n 数数)，其值的大小与碱性，其值的大小与碱性呈正比。呈正比。n n pKa=-lgKa Ka越小越小碱的共轭酸碱的共轭酸 n 越稳定，越稳定，pKa越大，碱越大，碱性越强。性越强。 3 碱性碱性(1)氮原子的杂化方式： SP3SP2SP1四氢异喹啉SP3 pKa9.5 异喹啉SP2 pKa5.4 氰类SP 中性

10、 电效应影响碱性强弱的要素影响碱性强弱的要素(2)、诱导效应：、诱导效应： 供电诱导效应烷基：可使氮原子周围电子云密度供电诱导效应烷基：可使氮原子周围电子云密度添加，碱性加强。添加，碱性加强。吸电诱导效应含氧基团，双键，苯环：电子云密吸电诱导效应含氧基团，双键，苯环：电子云密度降低，碱性减弱。度降低，碱性减弱。 麻黄碱麻黄碱pKa9.58甲基供电诱导效应甲基供电诱导效应 去甲基麻黄碱pKa9.00 羟基的吸电诱导效应 苯异丙胺苯异丙胺pKa9.80无羟基的吸电作用无羟基的吸电作用 (3)共轭效应共轭效应 n苯胺型： P？共轭，氮原子周围电子云密度下降，碱性降低。n酰胺型： P？共轭，氮原子周围

11、电子云密度下降，碱性降低。n胍基型：供电基和氮原子上未共享电子对共轭，碱性加强共轭酸的高度共振稳定性,使共轭酸稳定，Ka小，那么pKa大，碱性强。 环己胺环己胺pKa10.64 苯胺苯胺pKa4.58 胍胍pKa13.6 秋水仙碱秋水仙碱酰胺共轭酰胺共轭 pKa1.84 胡椒碱酰胺共轭 pKa1.42 (4). 空间效应：妨碍质子接近氮原子，使碱性降低莨菪空间效应：妨碍质子接近氮原子，使碱性降低莨菪碱和东莨菪碱。碱和东莨菪碱。 莨菪碱pka9.65 东莨菪碱环氧位阻pka6.20 (5)、氢键效应：氮原子周围的羟基所处的位置有利、氢键效应：氮原子周围的羟基所处的位置有利于生物碱共轭酸的分子内氢

12、键构成，那么共轭酸稳定于生物碱共轭酸的分子内氢键构成，那么共轭酸稳定 , 碱性加强。碱性加强。 麻黄碱共轭酸稳定性差 pKa9.58碱性弱 伪麻黄碱共轭酸稳定 pKa9.74碱性强 常见生物碱碱性规律常见生物碱碱性规律 胍胍 季季铵碱碱 烷胺胺类仲胺，叔胺仲胺，叔胺 芳胺芳胺类芳芳杂环 酰胺胺类 pKa13.6 小檗碱小檗碱11.5 四四氢异异喹啉啉9.5 异异喹啉啉5.4 pKa 11 为强碱碱 胍、季胺碱胍、季胺碱pKa 7 11 中中强碱脂肪胺碱脂肪胺类仲胺、叔胺仲胺、叔胺pKa 2 7 弱碱弱碱 芳胺、芳氮芳胺、芳氮杂环pKa 山 东6.20和樟 无 羟基 环氧位阻 用于莨菪碱和东莨菪

13、碱的分别NaHCO3。 用于莨菪碱和东莨菪碱的鉴别， 和氯化汞加热，莨红色沉淀、东白色沉淀。 3、与生物碱沉淀试剂产生沉淀。莨 、山、东；樟 Vitali反响莨菪酸特有： 阳性 阴性 n过碘酸氧化乙酰丙酮缩合反响：阴性 阳性 羟基莨菪酸特有 n4、极性：东和樟 山 莨阿n水可溶热水易 难溶 nCCL4难溶 可溶 n可用于莨菪碱和东莨菪碱的分别CCL4n注：莨莨菪碱；阿阿托品；山山莨菪碱；樟樟柳碱。莨菪碱阿托品 东莨菪碱 樟柳碱 山莨菪碱 黄连 黄连生物碱 小檗碱黄连素 苄基异喹啉类生物碱 原小檗碱型 性质具有明显抗菌作用1 2 3 4三棵针 所含化学成分同黄连，尚含小檗胺叔胺碱，具生物碱的通性

14、 工业提取原料 n1、黄色针晶，无旋光 ，具黄绿色荧光。 n2、水溶液呈强碱性 季铵碱，pKa 11.5 n3、与大多数生物碱沉淀试剂呈阳性反响。 n在碱性条件下与丙酮加成，生成黄色结晶型加成物，有一定熔点。n酸水液加漂白粉或通氯气，溶液即变樱红色。n4、游离小檗碱易溶于热水和热乙醇，难溶于苯，氯仿，丙酮。生物碱盐的水溶度与酸有关：生物碱盐的水溶度与酸有关：硫酸盐的水溶度较大硫酸盐的水溶度较大1：30，可用于小檗，可用于小檗碱提取。碱提取。盐酸盐的水溶度较小盐酸盐的水溶度较小1：500，可用于小，可用于小檗碱的沉淀分别。檗碱的沉淀分别。大分子的有机酸盐水溶度都很小黄连与甘草，大分子的有机酸盐水

15、溶度都很小黄连与甘草，黄芩，大黄配伍，在剂改时值得留意。黄芩，大黄配伍，在剂改时值得留意。小檗碱小檗碱 药根碱药根碱 巴马丁巴马丁 黄连碱黄连碱 小檗胺叔胺碱 苦参 苦参生物碱 苦参碱 、氧化苦参碱 喹喏里西啶双稠哌啶 性质消肿利尿抗肿瘤 碱水解碱水解内酰胺内酰胺 S水 小 大S乙醚溶 不溶 可用于二者的分别叔胺碱中强碱，16N呈酰胺形状，几无碱性具生物碱的通性溶解性，沉淀反响苦参碱苦参碱 氧化苦参碱氧化苦参碱 极性：苦参碱极性：苦参碱 氧化苦参碱氧化苦参碱N O半极性配位键半极性配位键 延胡索 生物碱 延胡索乙素延胡索乙素dl四四氢巴巴马丁、外消旋体丁、外消旋体 原小檗碱型生物碱 异喹啉类

16、非酚性叔胺碱，具生物碱的通性黄藤掌叶防己碱巴马丁，季铵碱华千金藤l四氢巴马丁，习称颅通定镇 痛提取制备原料 延胡索乙素四氢巴马丁 掌叶防己碱巴马丁乌头乌头生物碱萜类生物碱乌头碱 双酯型生物碱 乌头原碱乌头原碱醇胺型醇胺型 麻辣味，亲脂性强，毒性很强，人口服4mg即致死 镇痛，麻醉，消炎，降压 加热100C, 1kg/cm2 , 40min水解,除去乙酸，苯甲酸 酯碱水解乌头、附子的炮制原理 亲水性较强，毒性降低 镇痛，消炎作用 乌头碱 乌头次碱 加热 乌头原碱乌头原碱 马钱子碱 R1=R2=OCH3士的宁 R1=R2=H马钱子 马钱子生物碱 极强毒性 马钱子碱、番木鳖碱士的宁 兴奋中枢神经硝酸

17、盐 吲哚类生物碱 生物碱沉淀试剂呈现阳性士的宁与浓硫酸，重铬酸钾显蓝紫色，马钱子碱无 马钱子碱与浓硝酸显深红色；士的宁呈淡黄色 无色晶体味极苦 性 质叔胺碱一元碱、中强碱吲哚氮几无碱性 具生物碱的通性 马钱子硫酸盐的水溶度小 士的宁盐酸盐的水溶度小 可作为二者分别的根据思索题思索题 分析生物碱硅胶色谱时分析生物碱硅胶色谱时Rf值很小或拖尾或构值很小或拖尾或构成复斑的缘由，如何处理？成复斑的缘由，如何处理？影响生物碱碱性强弱的要素都有哪些？影响生物碱碱性强弱的要素都有哪些？分析中药酸水提取液进展生物碱沉淀反响时分析中药酸水提取液进展生物碱沉淀反响时出现假阳性的缘由，如何抑制？出现假阳性的缘由，如何抑制？莨菪碱的变旋景象在实践消费中有何意义。莨菪碱的变旋景象在实践消费中有何意义。举例阐明举例阐明在乌头、附子或含乌头、附在乌头、附子或含乌头、附子的方剂或中成药中，对双酯类生物碱进子的方剂或中成药中，对双酯类生物碱进展限量检出的意义何在？展限量检出的意义何在？ 简述生物碱溶解性的普通规律，结合生物碱简述生物碱溶解性的普通规律，结合生物碱的存在形状，阐明生物碱提取的普通方法的存在形状，阐明生物碱提取的普通方法及原理。及原理。