商洛职业技术学院教案
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第十一章 杂环化合物和生物碱 一、学习要求 1．掌握杂环化合物的分类和命名 2．掌握五元杂环、六元杂环和稠杂环的结构和性质 3．掌握生物碱的基本概念及分类 4．了解生物碱的一般性质、提取方法及重要的生物碱 二、本章要点 （一）杂环化合物的分类和命名 1．杂环化合物的概念 由碳原子和非碳原子所构成的环状有机化合物称为杂环化合物，环中的非碳原子称为杂原子，最常见的杂原子有氧、硫、氮等。 2．杂环化合物的分类 按环的数目不同，可分为单杂环和稠杂环两大类。单杂环按环的大小不同又可分为五元杂环和六元杂环。稠杂环通常由苯与单杂环或单杂环与单杂环稠合杂环化合物而成。 3．杂环化合物的命名 杂环化合物的命名比较复杂，目前我国常使用“音译法”，即按英文的读音，用同音汉字加上“口”字旁命名： O 1 2 3 45 5 43 2 1 S 5 432 1N 543 2 1 N S 543 2 1N N H 5432 1N N H 呋喃 噻吩 吡咯 噻唑 吡唑 咪唑 （furan ） （thiophene ） （pyrrole ） （thiazole ） （pyrazole ） （imidazole ） 6 54 32 1 O N N 1 2 3456 N N 1 2 3456 N N 1 2 3456 6 54 3 2 1 N 吡啶 哒嗪 嘧啶 吡嗪 吡喃（pyridine ） (pyridazine) (pyrimidine) (pyrazine) (pyran)
环上有取代基的杂环化合物的名称是以杂环为母体，并注明取代基的位置、数目和名称。杂原子的编号，除个别稠杂环外，一般从杂原子开始编号，环上有不同不同杂原子时，按O 、S 、NH 和N 的顺序编号；某些杂环可能有互变异构体，为区别各异构体，需用大写斜体“H ”及其位置编号标明一个或多个氢原子所在的位置。例如： 2，4-二羟基嘧啶 2-氨基-6-氧嘌呤 4H -吡喃 2H -吡喃 此外，还可以将杂环作为取代基，以官能团侧链为母体进行命名。例如： N ，N-二乙基-3- 4-嘧啶甲酸 3-吲哚乙酸 2-呋喃甲醛 吡啶甲酰胺 （二）含氮六元杂环 1.吡啶的结构 1 2345 6 7 8 9 N N N N H 2N O H N N OH OH 1 23 4 56 O 1 2 34 56 1 2 3 45O 6 1 2 1 CHO O CON(C 2H 5)2 N 2 34 56 COOH 6 5432 1 N N CH 2COOH N H 12 3 456 7 N .. 6 8 75 43 2 110 98 76 5321 6 58 7 654321 H N N N N N N 8 7 65 432 N 7 4 32 1H N 喹啉 异喹啉 吲哚 吖啶 嘌呤 ( quinoline) (isoquinoline) (indole) (acridine) (purine)
第十章生物碱 课次：29 课题：生物碱概述 一、教学内容： 1．生物碱的含义。 2．生物碱的发展史及常见的生物碱概述。 3．生物碱的分布规律及概况。 4．生物碱的结构类型。 5．生物碱的性质（上）：性状、旋光性、酸碱性、溶解性。 二、课堂目标： 1．说出生物碱的基本含义。 2．简述生物碱的发展史，举例说明中药中常见的生物碱及其临床疗效。 3．说出植物中生物碱分布的基本概况，简述生物碱分布的特点及规律。 4．详述生物碱的结构分类及各类生物碱的结构特点。 5．简述生物碱的基本性状、旋光性与结构的关系。 6．详述生物碱的酸碱性及其与结构的关系、溶解性的基本规律及其与结构的关系。三、教学内容分析及教法设计： 生物碱是人们最早研究的一类天然药物成分，也是最重要的中药有效成分之一。生物碱是进入各论部分以后学生接触到的第一类有效成分，它在整个各论部分所占的比重特别大。生物碱部分的教学，内容较多，化合物类型较多，要注意加强类比分析，归纳推理，增进学生理解记忆。寻找规律，分门别类的攻克难关，掌握生物碱的基础知识。 本部分教学在理论联系实际的基础上，精讲多练，注重推理分析，争取能在各论的第一部分－生物碱教学中，让学生掌握中药化学学习的基本规律和基本方法。 本次课全部内容采用启发式讨论教学。 四、教学过程： 1．组织教学：检查学生出勤，填写教学日志，随机应变，组织好课堂纪律。 2．课程引入： 生物碱是一类存在于生物体内的具有生理活性的含氮的碱性有机化合物。生物碱是中草药有效成分之一，在我国，中草药的使用已有数千年历史，目前从各种植物中分离出的四千多种生物碱，应用于临床的已有数百种，随苷对生物碱结构、性质及作用的深入研究，必将促进中草药的临床应用。生物碱的结构有何特点？生物碱的研究历史怎样？生物碱的分布有何规律？生物碱的基本性状如何？本次课我们将对以上问题进行详细研究。 3．展示目标： （1）生物碱的含义。 （2）说出生物碱的分布概况和分布规律。 （3）举例说明常见的生物碱及其在临床上的应用。 （4）详述生物碱的结构类型，并能举例说明。 （5）简述生物碱的基本性状。 4．进行新课： 除了极少数裸子植物外，双子叶植物、单子叶植物的多个科属的多种植物中，都含有一种具有显著生理活性的含氮的有机碱化合物。后来在一些动物器官及少数微生物中也发现了同样的物质，于是，生物碱的名称开始被广泛使用。
第十六章 杂环化合物、生物碱 杂环化合物的定义：在环状有机化合物中，构成环的原子除了碳原子外还含有其他原子，这环状种化合物就叫做杂环化合物（heterocyclic compound ）。除碳以外的其他原子叫做杂原子。常见的杂原子有：氮、氧、硫。 第一节 杂环化合物的分类和命名 一、 分类 按照环的大小和环的数目可分为： 杂环 单杂环 五元环 六元环 苯环与单杂环的稠合杂环(苯并杂环) 两个或两个以上单杂环的稠合杂环O S N H 稠杂环 N N N N N H N 二、 命名 1、音译法：根据外文译音，选用同音汉字，加“口”字旁表示杂环。 O S N H 吡咯呋喃噻吩吡啶N pyrrole furan thiophene pyridine N H 吲哚indole N N 咪啶pyrimidine 取代杂环的命名： ① 杂环的编号从杂原子起依次1,2,3 ……（或：α,β,γ……）。 ② 如环上不止一个杂原子时，则从O 、S 、N 的顺序依次编号。 ③ 有两个相同杂原子的，应从连有H 原子或取代基的开始编号。 ④ 编号时注意杂原子或取代基的位次之和最小。 ⑤ 稠杂环是特定的母体和固定的编号。 N S 5 1 2 4 3 5-乙基噻唑N N H 1 23454-甲基咪唑 CH 3 C 2H 5 N CH 31 23 4563-甲基吡啶 2、根据结构命名：
即根据相应于杂环的碳环来命名，把杂环看作是相应的碳环中的碳原子被杂原子置换而形成的。例如，吡啶可看作是苯环上一个碳原子被氮原子置换而成的，所以叫做氮杂苯。 O S N H N 茂 (环戊二烯)氮茂 氧茂 硫茂 N N 苯氮苯 1,3-二氮苯 第二节 一杂五元杂环化合物 含有一个杂原子的典型五元杂环是呋喃、噻吩、吡咯。 O S N H 一、 呋喃、噻吩、吡咯的结构 1、据现代物理方法证明： ① 呋喃、噻吩、吡咯都是一个平面的五元环结构，即成环的四个C 原子和一个杂原子都是以SP 2杂化轨道成键的。 ②环上每个碳原子的P 轨道有一个电子，杂原子P 轨道上有两个电子。 ③ P 轨道垂直于五元环的平面，互相侧面重叠而形成一个与苯环相似的闭合共轭体系。 ④ 五元环的六个π电子分布在包括环上五个原子在内的分子轨道。 2、分子结构符合休克尔(Huckel)规则（4n+2=6,n=1），π电子数为6。具有芳香性。但芳性比苯弱，环的稳定性差。 3、芳香性秩序： 苯 ＞ 噻吩 ＞ 吡咯 ＞ 呋喃 呋喃的芳香性最弱，实际上它可以进行双烯加成反应，表现出共轭二烯烃的性质。 4、它们的键长数据如下[单位（ppm ）]： O S N 140 145 135 172 143 137 138144 135 137 5、吡咯、呋喃、噻吩环上杂原子氮、氧、硫的未共用电子对参与环的共轭体系，使环上的电子云密 度增大。因此，它们都比苯活泼，比苯容易进行亲电取代反应，而且它们进行亲电取代反应的活泼性顺序是： 吡咯 > 呋喃 > 噻吩 > 苯 X +(CF 3CO)2O X COCF 3 +CF 3COOH 三氟乙酐酰化 二、 呋喃、噻吩、吡咯的性质 1、亲电取代反应——主要在杂原子的α位： 它是呋喃、吡咯、噻吩的典型反应。由于它们环上的电子云密度比苯大，比苯容易发生亲电取代反应。同时环稳定性比苯差，因此反应条件与苯不同，需要在较温和的条件下反应，以避免氧化、开环或聚合等副反应。
第十章生物碱 一、名词解释 1.生物碱 2.两性生物碱 3.亲水性生物碱 4.生物碱沉淀反应 5.Vitali反应 二、填空题 1.生物碱按生源途径结合化学结构分类通常可分为（）、（）、（）、（）、（）、（）、（）等几大类。 2.大多数生物碱是（）体，少数为（）；少数生物碱具有（），可利用水蒸气蒸馏法提取；个别生物碱还具有（）。 3.大多数叔胺碱和仲胺碱为（）性，一般能溶于（），尤其易溶于（）。 4.生物碱因结构中N原子上的孤电子对易接受（）而显碱性。生物碱根据pKa值大小可以分为（）、（）、（）和（）。 5.醇胺型小檗碱的碱性强是因为其具有（），其氮原子上的孤电子对与α-羟基的C—O单键的б电子发生转位，形成（）。 6.将生物碱总碱溶于酸中，加入碱水调节pH值，由（）到（），则生物碱按碱性由（）到（）依次被有机溶剂萃取出来；若将生物碱总碱溶于有机溶剂中，用pH值由（）到（）的缓冲液依次萃取，生物碱按碱性由（）到（）被萃取出来。 7.Hofmann降解反应的必要条件是（），其次是（）。 8.不同类型N上质子的δ值大小，酰胺（），脂肪胺（），芳香胺（）。 9.在生物碱的13C-NMR谱中，生物碱结构中氮原子（）产生的吸电诱导效应使邻近碳原子向（）位移。 10.乌头碱水解后生成的单酯型生物碱叫（）、无酯键的醇胺型生物碱叫（）。 三、单项选择题 1.生物碱不具有的特点是（） A.分子中含N原子 B.N原子多在环内 C.具有碱性 D.分子中多有苯环 E.显著而特殊的生物活性
2.具有莨菪烷母核的生物碱是（ ） A.甲基麻黄碱 B.小檗碱 C.阿托品 D.氧化苦参碱 E.乌头碱 3.此生物碱结构属于（ ） A.吲哚类 B.异喹啉类 C.吡啶类 D.甾体类 E. 大环类 4.氧化苦参碱水溶性比苦参碱大的原因是（ ） A.呈离子态 B.碱性较强 C.属喹诺里西啶类 D.具有酰胺键 E.具有N →O 配位键 5.下列碱性大小顺序（ ） （a ） （b ） （c ） A.a ＞b ＞c B.c ＞b ＞a C.c ＞a ＞b D.a ＞c ＞b E.b ＞c ＞a 6.生物碱沉淀反应呈桔红色的是（ ） A.碘化汞钾试剂 B.碘化铋钾试剂 C.饱和苦味酸试剂 D.硅钨酸试剂 E.碘-碘化钾试剂 7.生物碱酸水提取液常用的处理方法是（ ） A.阴离子交换树脂 B.阳离子交换树脂 C.硅胶柱色谱吸附 D.大孔树脂吸附 E.氧化铝柱色谱吸附 8.水溶性生物碱分离的常用方法是（ ） A.碘化汞钾沉淀法 B.硅钨酸沉淀法 C.雷氏盐沉淀法 D.苦味酸沉淀法 E.碘化铋钾沉淀法 9. 不同碱性的生物碱混合物分离可选用（ ） N H 3CO H 3CO H 3CO 3 N 3 COOCH 3 N CH 3 O N COOCH 3
生物碱 1.特点——环状结构、氮原子多位于环内、具有碱性，与酸成盐、显著的生理活性 2.分布 （1）双子叶——毛茛科、马钱子科、茄科、豆科、罂粟科、防己科、吴茱萸科、小檗科 （宝马别逗罂粟，防己终于小破） （2）单子叶——石蒜科、百合科、兰科 （3）麻黄生物碱——髓部；黄柏生物碱——树内皮 （4）不用植物生物碱含量差别大；同科同属植物含相同结构类型的生物碱 3.分类 （1）简单吡啶类——槟榔碱、烟碱、胡椒碱 （2）双稠哌啶类（喹诺里西啶）——苦参碱、氧化苦参碱（“苦”大“稠”深） （3）莨菪烷类——莨菪碱、古柯碱 （4）异喹啉类——简单异喹啉类、苄基异喹啉（罂粟碱、汉防己甲/乙素） 原小檗碱（小檗碱、延胡索乙素）、吗啡烷类（吗啡、可待因） （5）吲哚类——简单吲哚类、色胺吲哚类、单萜吲哚类（利血平、士的宁）、双吲哚类（长春碱） （6）有机胺类——麻黄碱、秋水仙碱、益母草碱（氮原子不在环内） 4.性状 （1）多为结晶形固体，少数非结晶性形粉末液体状：烟碱、毒芹碱、槟榔碱等简单吡啶类 具挥发性：烟碱、麻黄碱具升华性：咖啡因具甜味：甜菜碱 小檗碱、蛇根碱呈黄色，药根碱、小檗红碱呈红色显荧光：利血平 （2）旋光性影响因素：手性碳、测定溶剂、pH、温度、浓度 （3）溶解性： ?游离生物碱——亲脂性（多数仲胺碱、叔胺碱）易溶于酸水 亲水性—季胺碱（离子型化合物）、含N-氧化物结构（氧化苦参碱） 小分子生物碱（麻黄碱、烟碱）、酰胺类生物碱（秋水仙碱、咖啡碱） 具有特殊官能团—具有酚羟基（吗啡）或羧基（槟榔次碱）的生物碱（两性生物碱）、 具有内脂或内酰胺结构的生物碱(喜树碱、苦参碱) ?生物碱盐——易溶于水；少数难溶于水（小檗碱盐酸盐、麻黄碱草酸盐） （4）碱性 ?碱性强弱常熟pKa值：pKa越大，碱性越强 ?强碱（pKa＞11）：胍类、季铵碱中强碱（pKa7-11）：脂胺、脂杂环类（SP3） 弱碱（pKa2-7）：芳香胺、N-六元芳杂环类（SP2）极弱碱（pKa＜2）：酰胺、N-五元芳杂环类 ?影响因素：N原子的杂化方式（SP3＞SP2＞SP）——四氢异喹啉＞异喹啉；可待因＞罂粟碱 电子云密度（电性效应）——诱导效应：苯异丙胺＞麻黄碱＞去甲麻黄碱 （供电诱导，碱性增强；吸电诱导，碱性减弱） 共轭效应：苯胺形（环己胺＞苯胺）酰胺形（胡椒碱、秋水仙碱、咖啡碱） （共轭效应使碱性减弱） 空间效应——莨菪碱＞山莨菪碱＞东莨菪碱（多一个6,7位环氧基,使碱性减弱）（空间效应使碱性减弱） 分子内形成氢键（氢键效应）——钩藤碱＞异钩藤碱（氢键使碱性增强） （5）沉淀反应 ?沉淀试剂：碘化铋钾—黄色质橘红色碘化汞钾—类白色碘碘化钾—红棕色 硅钨酸—淡黄色或灰白色饱和苦味酸—黄色雷氏铵盐—红色 ?反应条件：酸性水溶液中进行（苦味酸试剂可在中性条件下进行） ?少数生物碱不与一般生物碱沉淀试剂反应：麻黄碱（鉴别反应）、吗啡、咖啡碱(均是仲胺碱) ?一些非生物碱类成分可与沉淀试剂反应：氨基酸、多肽、蛋白质、鞣质
题目：第九章生物碱（一） 生物碱的概述及分类 教学目的与要求： 要求掌握生物碱的定义、分类及分布 内容与时间分配：（2学时） 一、掌握生物碱的定义和存在形式 二、熟悉生物碱的主要结构类型 三、了解生物碱的生源合成途径及生物合成的基本原理 重点与难点： 重点：生物碱的主要结构类型 难点：生物碱的生源合成途径及生物合成的基本原理 §9 第九章生物碱 §9－1 概述（15分钟） 一、生物碱的含义 二、生物碱的分布 三、生物碱的存在形式 §9－2 生物碱生物合成的基本原理（10分钟） 一、环合反应：一级环合反应、二级环合反应 二、C-N 键的裂解 §9－3 生物碱的分类（65分钟） 一、来源于乌氨酸的生物碱 吡咯类、托品烷类、吡咯里西定类 二、来源于赖氨酸的生物碱 哌定类、吲哚里西定类、喹诺里西定 三、来源于邻氨基苯甲酸的生物碱 喹啉、丫啶酮 四、来源于苯丙氨酸和酪氨酸的生物碱 苯丙胺类、苄基四氢异喹啉、四氢异喹啉、苯乙基四氢异喹啉、苄基苯乙胺类、吐根碱类五、来源于色氨酸的生物碱
简单吲哚类、半萜吲哚类、单萜吲哚类 六、来源于萜类的生物碱 单萜、二萜、三萜类 七、来源于甾体的生物碱 孕甾烷类、环孕甾烷类、胆甾烷类 §9－4 生物碱的理化性质（10分钟） 一、形状 二、旋光性 题目：第九章生物碱（二） 生物碱的理化性质 教学目的与要求： 要求掌握生物碱的溶解性、碱性及沉淀反应 内容与时间分配：（4学时） 一、掌握生物碱的形态、颜色和旋光性及生物碱和生物碱盐的溶解性及其应用，生物碱沉淀反应 二、掌握生物碱的碱性，碱性强弱与生物碱分子结构的关系及其在提取分离中的应用 三、了解生物碱的C-N键的裂解反应机理 重点与难点： 重点：生物碱的溶解性及酸碱性 难点：生物碱的碱性强弱与生物碱分子结构的关系及其应用 三、生物碱的溶解性（60分钟） （一）亲脂性生物碱1、游离生物碱易溶氯仿难溶于水（特例） 2、生物碱盐易溶于水难溶于低级性溶剂（特例） 3、具有酸碱两性的生物碱既可溶于酸、又可溶于碱 4、具有内酯、酰胺结构的生物碱加碱开环加酸环合 5、极弱碱不易与酸成盐 （二）亲水性生物碱1、季胺碱
第十章生物碱 一、填空题 1、大多数叔胺碱和仲胺碱为亲（）性，一般能溶于（）溶剂，尤其易溶于（）溶剂。 2、具内酯或酰胺结构的生物碱在正常情况下，在（）中其内酯或内酰胺结构可开环形成（）两溶于水中，继之加（）可复又环合。 3、生物碱分子的碱性随P轨道的杂化轨道中的比例升高而（），即（）＞（）＞（）。 4、季铵碱的碱性强，是因为其羟基以（）形式存在，类似（）碱。 5、一般来说双键和羟基的吸电诱导效应使生物碱的碱性（）。 6、莨菪碱的碱性强于东莨菪碱主要是因为东莨菪碱醚环的（），其次是因为醚环的（）。 7、生物碱沉淀反应要在（）或（）中进行。水溶液中如有（）、（）、（）亦可与此类试剂产生阳性反应，故应在被检液中除掉这些成分。 8、生物碱的提取最常用的方法是以（）进行（）或（）。 9、Hofmann降解反应的必要条件是（），其次是（）。而Von Braun反应可直接使（）键断裂，不要求氮原子的β位有（）。 10、麻黄碱和伪麻黄碱因其为（），不能与大多数生物碱沉淀试剂发生沉淀反应故常用（）和（）鉴别之。 11、延胡索中主要含（）型和（）型异喹啉类生物碱。 12、小檗碱一般以（）的状态存在，但在其水溶液中加入过量碱，则部分转变为（）或（）。 13、阿托品为莨菪碱的（）。 14、莨菪烷类生物碱都是（）类，易水解，尤其在碱性溶液中更易进行。如莨菪碱水解生成（）和（），而东莨菪碱水解生成的（）不稳定，立即异构化成（）。 15、区别莨菪碱和东莨菪碱可用（），此时莨菪碱反应生成（）沉淀，而东莨菪碱反应生成（）沉淀。 16、苦参总碱中含量最多的生物碱是（）。 17、汉防已的镇痛有效成分（）作用最强，其化学结构属于（）型生物碱。 18、马钱子中的主要生物碱是（）和（），属于（）衍生物。 19、乌头碱水解后生成的单酯型生物碱叫（），无酯键的醇胺型生物碱叫（）。 20、红豆杉中的主要生物碱为（），化学结构为（）类似物，其主要生物活性为（）。 二、选择题 （一）单选题（每题有5个备选答案，备选答案中只有1个最佳答案） 1、生物碱碱性的表示方法多用（） A、Kb B.pKb C.Ka D.pKa E.pH 2、碱性最强的生物碱类型为（） A、酰胺生物碱 B、叔胺生物碱 C、仲胺生物碱 D、季铵生物碱
第三章生物碱类 一﹑选择题 （一）A型题（每题有5个备选答案，备选答案中只有1个最佳答案） 1．生物碱碱性的表示方法多用（D ） A.Kb B．pKb C.Ka D．pKa E. pH 2．下列生物碱中碱性最强的为（C ） A．去甲麻黄碱B．麻黄碱 C．伪麻黄碱D．胡椒碱 E．东莨菪碱 3.可溶于水的生物碱是（C ） A．麻黄碱B．莨菪碱 C．小檗碱D．胡椒碱 E．延胡索乙素 4．生物碱沉淀反应的条件是（A ） A.酸性水溶液B．碱性水溶液 C．中性水溶液D．盐水溶液 E．醇溶液 5. 不能与生物碱沉淀试剂产生沉淀的是（B ） A.生物碱 B.多糖 C.多肽 D.蛋白质 E.鞣质 6．分离碱性不同的混合生物碱可用（C. ） A．简单萃取法 B．酸提取碱沉淀法 C. pH梯度萃取法 D．有机溶剂回流法 E．分馏法 7．以硅胶为吸附剂进行薄层色谱分离生物碱时，常用的处理方法是（E ）A.以碱水为展开剂 B．以酸水为展开剂 C．展开剂中加人少量氨水 D．展开剂中加人少量酸水 E．以CHCI3为展开剂 8．从苦参总碱中分离苦参碱和氧化苦参碱是利用二者（A ） A．在水中溶解度不同 B．在乙醇中溶解度不同 C．在氯仿中溶解度不同 D．在苯中溶解度不同 E．在乙醚中溶解度不同 （二）B型题（备选答案在前，试题在后。每组若干题均对应同一组5个备选答案，每题只有1个正确答案。每个备选答案可重复选用，也可不选用）
A．莨菪碱B．槟榔碱 C．小壁碱D．吴茱萸碱 E．麻黄碱 1．属于有机胺类生物碱的是（E ） 2．属于莨菪烷类生物碱的是（A ） 3．属于吡啶类生物碱的是（B ） 4．属于异喹啉类生物碱的是（C ） 5．属于吲哚类生物碱的是（D ） A．小檗碱B．麻黄碱 C．伪麻黄碱D．东莨菪碱 E．山莨菪碱 6. 其共轭酸的分子内氢键稳定的是（C ） 7. 其草酸盐不溶于水的是（B ） 8. 其分子结构中具有氧环的是（D ） 9. 其盐酸盐在冷水中溶解度小的是（A ） 10.其盐酸盐加入氢氧化钠后，滴加丙酮，生成黄色结晶的是（A ） A．吗啡B．小檗碱 C．莨菪碱D．麻黄碱 E．苦参碱 11．可用雷氏铵盐沉淀法分离的是（B ） 12．在酸性或碱性溶液中加热易于消旋化的是（C ） 13．可用酚羟基性质进行分离的是（A ） 14．具有内酰胺结构，在加热条件下皂化开环生成溶于水的羧酸盐而进行分离的是（E ）15．可用水蒸气蒸馏法提取的是（ D ） （三）C型题（备选答案在前，试题在后。每组若干题均对应同一组4个备选答案，每题只有1个最佳答案。每个备选答案可以重复使用，也可不选用）A．东莨菪碱B．盐酸小檗碱 C．二者均是D．二者均不是 1．属原小檗碱型生物碱的是（B ） 2．属莨菪烷类生物碱的是（A ） 3．属喹喏里西啶类生物碱的是（D ） 4．颜色为黄色的是（B ） 5．为粘稠液体的是（D ） A．酰胺生物碱B．叔胺生物碱 C．二者均是D．二者均不是 6．胡椒碱属于（A ） 7．苦参碱属于（B ） 8．一般为亲脂性生物碱的是（C ） 9．如无其他碱性基团，与酸不能成盐的是（A ） 10．pKa 11以上的是（D） A．士的宁B．马钱子碱 C．二者均是D．二者均不是 11．加浓硫酸、重铬酸钾，最后为橙黄色的是（） 12．加浓硫酸、重铬酸钾，最后不为橙黄色的是（）
第十一章杂环化合物及生物碱 杂环化学是有机化学的一个重要组成部分。所有的有机化合物，从结构上可以分为两大类，即链状化合物和环状化合物。在环状化合物中，所有的“环节”原子都是碳原子组成的，称为环状化合物。如果在“环节”原子中除了碳原子以外，还含有一个或者多个非碳原子时，则称为杂环化合物。杂环化学就是研究杂环化合物的化学。 杂环化合物中的非碳“环节”原子称为杂原子。在有机化学中，周期表中碳以外的其他元素，通常被看成是杂原子，并用以构成杂环化合物。实际上，到目前为止，有些元素——如零族和第Ⅱ族元素等，还尚未发现由它们组成的、稳定的杂环化合物。另外，金属元素的原子也能参与构成环状结构的分子，然而这种分子的键型结构和物理、化学性质都与一般的化合物不同，通常把它们称作金属有机化合物，而不作为杂环化合物来讨论。 在杂环化合物中，各种不同的“环节”原子的排列组合方式和键合类型是多种多样的，所以如此构成的杂环化合物的数目是十分的惊人的。据统计，在现今已知的有机化合物中，杂环化合物的数量，占总数的65%以上。因此，杂环化合物在有机化学的各领域研究中都占有极其重要的地位。 杂环化合物不仅种类繁多，而且在自然界中分布较为广泛。具有生物活性的天然杂环化合物对生物体的生长、发育、遗传和衰亡过程都起着关键性的作用。例如：在动、植物体内起着重要生理作用的血红素、叶绿素、核酸的碱基、中草药的有效成分——生物碱等都是含氮杂环化合物。一部分维生素、抗菌素、植物色素、许多人工合成的药物及合成染料分子结构也含有杂环。杂环化合物的应用范围极其广泛，涉及医药、农药、染料、生物膜材料、超导材料、分子器件、贮能材料等，尤其在生物界，杂环化合物几乎随处可见。 在此，就不对杂环化合物品种多样性、应用广泛性进行过多的陈述。以下将杂环化合物中具有代表的几种物质向读者进行简要的介绍。最常见的杂原子是氧、硫和氮。如： O O S S 呋喃四氢呋喃噻吩四氢噻吩
第十章 生物碱 第一节 概述 一、 生物碱的含义、分布、存在形式及生物活性 生物碱（alkaloids ）指来源于生物界（主要是植物界）的一类含氮有机化合物。大多有较复杂的环状结构，氮原子结合在环内；多呈碱性，可与酸成盐；多具有显著的生理活性。一般来说，生物界除生物体必须的含氮有机化合物，如：氨基酸、氨基糖、肽类、蛋白质、核酸、核苷酸及含氮维生素外，其它含氮有机化合物均可视为生物碱。 生物碱主要分布于植物界，绝大多数存在于高等植物的双子叶植物中，已知存在于50多个科的120多个属中。与中药有关的一些科和典型的中药有，毛茛科黄连、乌头、附子，罂粟科罂粟、延胡索，茄科洋金花、颠茄、莨菪，防己科汉防己、北豆根，小檗科三棵针，豆科苦参、苦豆子等。单子叶植物也有少数科属含生物碱，如石蒜科，百合科、兰科等，百合科中较重要的中药如川贝母、浙贝母等。少数裸子植物如麻黄科、红豆杉科、三尖杉科也存在生物碱。 生物碱在植物体内的分布，对某种植物来说，也可能分布于全株，但多数集中在某一器官。如金鸡纳生物碱主要分布在金鸡纳树皮中，麻黄生物碱在麻黄髓部含量高。生物碱在植物中含量差别也很大，如黄连根茎中含生物碱7%以上，而抗癌成分美登素（maytansine ）在卵叶美登木（Maytanus ovatus ）中，得率仅为千万分之二。 含生物碱的植物中多数是多种生物碱共存。由于同一植物中的生物碱生物合成途径往往相似，因此化学结构也往往类似，同科同属的植物往往有同一母核或结构相同的化合物。 在植物体内，少数碱性极弱的生物碱以游离态存在，如酰胺类生物碱。有一定碱性的生物碱多以有机酸盐形式存在，如柠檬酸盐、草酸盐、酒石酸盐、琥珀酸盐等。少数以无机酸盐形式存在，如盐酸小檗碱、硫酸吗啡等。其它存在形式尚有N-氧化物、生物碱苷等。 生物碱多具有显著而特殊的生物活性。如吗啡、延胡索乙素具有镇痛作用；阿托品具有解痉作用；小檗碱、苦参生物碱、蝙蝠葛碱有抗菌消炎作用；利血平有降血压作用；麻黄碱有止咳平喘作用；奎宁有抗疟作用；苦参碱、氧化苦参碱等有抗心律失常作用；喜树碱、秋水仙碱、长春新碱、三尖杉碱、紫杉醇等有不同程度的抗癌作用等。 二、生物碱的生物合成简介 在生物碱的生物合成途径中，一般认为一次代谢产物氨基酸是其初始物。主要有鸟氨酸、赖氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸、邻氨基苯甲酸、组氨酸等。这些氨基酸的骨架大部分保留在所合成的生物碱中。另外，甲戊二羟酸和乙酸酯也是一些生物碱的重要组成部分。前者生成的生物碱有时被称为真生物碱（trile alkaloids ），后者生成的生物碱有时又被称为伪生物碱（pseudoalkaloids ）。 （一） 生物碱生物合成的主要化学反应 1．环合反应 （1）希夫碱（Schiff ）形成反应 氨基和羰基加成-脱水形成希夫碱： 许多生物碱如吡咯、莨菪烷、蒎啶、喹诺里西啶类生物合成中都涉及希夫碱的形成反应。 （2）曼尼希（Mannich ）氨甲基化反应 醛、胺和负碳离子（含活泼氢的化合物）发生R C H O R'R N C H R'2
第十章生物碱 【习题】 （一）选择题 [1-220] A型题[1-58] 1.生物碱不具有的特点是 A.分子中含N原子 B. N原子多在环内 C. 具有碱性 D. 分子中多有苯环 E.显著而特殊的生物活性 2.具有莨菪烷母核的生物碱是 A. 甲基麻黄碱 B. 小檗碱 C. 阿托品 D. 氧化苦参碱 E. 乌头碱 3.属于异喹啉生物碱的是 A. 东莨菪碱 B. 苦参碱 C. 乌头碱 D. 小檗碱 E. 麻黄碱 4.在常温下呈液体的生物碱是 A. 槟榔碱 B. 麻黄碱 C. 苦参碱 D. 乌头碱 E. 莨菪碱 5. 具有挥发性的生物碱是 A. 吗啡碱 B. 小檗碱 C. 苦参碱 D. 麻黄碱 E. 乌头碱 6. 具有升华性的生物碱是 A. 烟碱 B. 咖啡因 C. 小檗胺 D. 益母草碱 E. 氧化苦参碱 7. 生物碱的味多为 A. 咸 B. 辣 C. 苦 D. 甜 E. 酸
8. 具有颜色的生物碱是 A. 小檗碱D. 莨菪碱C. 乌头碱 D. 苦参碱 E. 麻黄碱 9. 无旋光性的生物碱为 A. 伪麻黄碱 B. 小檗碱 C. 烟碱 D. 乌头碱 E. 长春新碱 10. 表示生物碱碱性的方法常用 A. pkb B. Kb C. pH D. pka E. Ka 11. 生物碱碱性最强的是 A. 伯胺生物碱 B. 叔胺生物碱 C. 仲胺生物碱 D. 季铵生物碱 E. 酰胺生物碱 12.水溶性生物碱主要指 A. 伯胺生物碱 B. 仲胺生物碱 C. 叔胺生物碱 D. 两性生物碱 E. 季铵生物碱 13. 溶解脂溶性生物碱的最好溶剂是 A. 乙醚 B. 甲醇 C.乙醇 D. 氯仿 E. 水 14.生物碱沉淀反应呈桔红色的是 A. 碘化汞钾试剂 B. 碘化铋钾试剂 C.饱和苦味酸试剂 D. 硅钨酸试剂 E. 碘-碘化钾试剂 15. 生物碱沉淀试剂反应的介质通常是 A. 酸性水溶液 B. 碱性水溶液 C. 中性水溶液 D. 盐水溶液 E. 醇水溶液 16.水溶性生物碱分离的常用方法是
选择题 （一）单选题 A型题 1.生物碱主要分布在： A．双子叶植物B．单子叶植物C．被子植物D．裸子植物E．低等植物 2.此生物碱结构属于: A.吲哚类 B.吡啶类 C.喹啉类 D.萜类 E.吡咯类 3.此生物碱结构属于: A.吲哚类 B.吡啶类 C.喹啉类 D.萜类 E.吡咯啶类 4.此生物碱结构属于: A.吲哚类 B.吡啶类 C.萜类 D.喹啉类 E. 异喹啉类 5.此生物碱结构属于: A.吲哚类 B. 萜类 C. 吡啶类 D.甾体类 E.大环类 6. 生物碱的味和旋光性多为: A.味苦,右旋 B.味苦,左旋 C.味苦,消旋 D.味甜,左旋 E.味酸,右旋 7.水溶性生物碱从化学结构上分析大多属于: A.伯胺碱 B.仲胺碱 C.叔胺碱 D.季铵碱 E.酰胺碱 8.亲脂性生物碱易溶于亲脂性有机溶剂,尤其是易溶于: A.乙醚 B.苯 C.乙酸乙酯 D.氯仿 E.四氯化碳 9. 生物碱无机盐的水溶性大多是: A.含氧酸盐大于卤代酸盐 B. 含氧酸盐小于卤代酸盐 C. 含氧酸盐等于卤代酸盐 D. 含氧酸盐难溶于水 E. 含氧酸盐只小于氯代酸盐 10. 生物碱盐类在水中的溶解度,因成盐酸不同而异,一般情况是: A.无机酸盐小于有机酸盐 B. 无机酸盐大于有机酸盐 C. 无机酸盐等于有机酸盐 D.无机酸盐小于大分子有机酸盐 E.无机酸盐难溶于水 11.决定生物碱碱性最主要的因素: A.分子结构中氮原子杂化方式 B.分子中诱导效应 C.分子中共轭效应 D.分子中空 间效应 E.分子内氢键 12.某生物碱pKa为10.5属于: A.强碱性 B.中碱性 C.弱碱性 D. 极弱碱性 E .中性
第九章生物碱 一、填空 1.小檗碱呈黄色，而四氢小檗碱则无色，其原因在于（结构中有较长的共轭体系）。 2.弱碱性生物碱在植物体内主要是以（游离）状态存在。 3.在生物碱的色谱检识中常用的显色剂是（碘化铋钾），它与生物碱斑点作用常先 （橘红）色。 4.总生物碱的提取方法大致有（溶剂法）、（离子交换树脂）和（沉淀法）三类。 5.麻黄碱和伪麻黄碱的分离可利用它们的（草酸）盐在水中的溶解度不同， （草酸麻黄碱）在水中溶解度比较小，能先行结晶检出，（草酸伪麻黄碱）则留在母液中。。 6.生物碱沉淀反应可应用于：（预试中是否存在生物碱）、（在分离过程中可作为追踪生物碱的指标）、（分离提纯生物碱）等。 7.用硅胶柱层析进行生物碱的薄层色谱时，为克服硅胶的酸性，得到集中的斑点，有两种方法：（用高碱或缓冲液代替水来制硅胶板）、（用碱性溶剂作为展开剂）。 8.用pH 梯度萃取法分离生物碱，是将总生物碱溶于有机溶剂中，用不同pH 缓冲液进行萃 取，缓冲液pH 值（高）到（低），所得到的生物碱的碱度则由（强） 到（弱）。 二、判断题 1.所有生物碱都有不同程度的碱性。√ 2.含氮原子的杂环化合物都是生物碱。× 3.一般生物碱的旋光性都是左旋的。× 4.在所有生物碱中，季铵碱的碱性最强。× 5.生物碱与碘化铋钾多生成红棕色沉淀。√ 6.生物碱盐都易溶于水中。× 三、选择题（单选） 1.下列关于生物碱的论述，正确的是（A） A.含有氮原子 B. 显碱性 C.自然界的所有含氮成分 D.在植物体内以盐的状态存在 2.生物碱不具有的特点是（D） A.分子中含氮原子 B.氮原子多在环内 C. 具有碱性 D. 分子中多有苯环 3.小檗碱的结构类型是（B） A. 喹啉类 B.异喹啉类 C. 哌啶类 D.吲哚类 4. 下列生物碱碱性最强的是（D） A. 伯胺生物碱 B. 仲胺生物碱 C. 叔胺生物碱 D. 季胺生物碱 5. 下列生物碱碱性最弱的是（D） A. 伯胺生物碱 B. 仲胺生物碱 C. 叔胺生物碱 D. 酰胺生物碱 6.决定生物碱碱性最主要的因素是（A） A.氮原子的杂化方式 B. 诱导效应 C. 共轭效应 D. 分子内氢键 三、多选题题 1. 使生物碱碱性减弱的因素是（AE） A.吸电子诱导效应 B.供电子诱导效应 C.供电子共轭效应 D.立体效应 2. 使生物碱碱性减弱的吸电子基团是（BCD） A. 烷基 B.羰基 C.醚基 D.苯基
3 生物碱的碱性与哪些有关 (1)氮原子的杂化类型:随杂化度升高而增强；②诱导效应：氮原子所连接的基团如为供电基团则碱性增强，如为吸电基团则碱性减弱；③诱导一场效应：使生物碱的碱性降低；④共轭效应：若生物碱分子中氮原子孤对电子成P-兀共轭体系时，通常情况下，其碱性较弱；⑤空间效应：若生物碱的空间环境不利于氮原子接受质子，其碱性减弱；反之，则碱性增强；⑥分子内氢键形成：若生物碱分子结构中氮原子附近存在羟基、羰基等取代基团，碱性增强。 4．生物碱类化合物的鉴别方法①沉淀反应：大多数生物碱能和某些酸类、重金属盐类以及一些较大分子量的复盐反应，生成单盐、复盐或络盐沉淀。如与碘化铋钾试剂的反应； ②显色反应：用于生物碱的冠色试剂很多，它们往往因生物碱的结构不同而显示不同的颜色，Mandelin试剂(1％钒酸铵的浓硫酸溶液)；③成盐反应：绝大多数生物碱可与酸形成盐类，但不同类型的生物碱与酸成盐的形式不同，主要有：季铵生物碱的成盐反应、含氮杂缩醛生物碱的成盐反应、具有烯胺结构生物碱的成盐反应、涉及氮原子跨环效应生物碱的成盐反应。 5．生物碱类化合物的提取一般从天然药物巾提取总生物碱通常采用溶剂法、离子交换法、沉淀法等提取分离方法。①对于脂溶性生物碱可采取酸水提取法、醇类溶剂提取法、亲脂性有机溶剂提取法；②对于水溶性生物碱可采取沉淀法、溶剂萃取法。 6．生物碱类化合物的分离对于生物碱的分离通常分为系统分离与特定分离。一般的方法是先对总碱进行初步分离，将性质相近的生物碱分成几个类别或部位。然后再按各成分的碱度、极性或功能团的差异分离生物碱单体。①总生物碱的初步分离：根据总生物碱中各成分理化性质的差异，可将其初步分离为强碱性的季铵碱、中等强度碱性的叔胺碱及其酚性碱、弱碱性生物碱及其酚性碱等几个部分；②生物碱单体的分离：利用生物碱碱性的差异、利用生物碱极性的差异或生物碱盐的溶解度差异、利用生物碱特殊官能团、利用色谱法进行分离。 7．生物碱类化合物的结构鉴定①色谱法：色谱法在生物碱鉴别中的应用主要体现在天然药物及天然药物制剂中有无生物碱存在的检识、指导生物碱的分离、检查生物碱的纯度及对已知生物碱的鉴定等多个方面，主要有：薄层色谱法、纸色谱法、高效液相色谱法、气相色谱法；②谱学法：目前，在生物碱结构鉴定工作中，最常用的分析方法有紫外光谱(U V)、红外光谱(IR)、质谱(M S)和核磁共振(N M R)。 【习题】 一、名词解释 1．生物碱 2．两性生物碱 3．生物碱沉淀反应 4．诱导效应 5．共轭效府 6．空间效应 7．诱导一场效应 8．氢键效应 二、填空题 1．小檗碱呈黄色，而四氢小檗碱则无色，其原因在于。 2．弱碱性生物碱在植物体内是以状态存在。 3．在生物碱的色谱检识中常用的显色剂是，它与生物碱斑点作用常显色。 4．Mayer’s试剂的主要成分为；Dragendorff’s试剂的主要成分为。 5．总生物碱的提取方法大致有以下三类：、、。 6．麻黄碱和伪麻黄碱的分离可利用它们的——盐在水中的溶解度不同，在水中溶
第八章 生物碱类药物分析 练习思考题 1.生物碱类药物的鉴别反应有哪些？ 2.试用理化方法区别、鉴别阿托品、奎宁、吗啡与咖啡因。 3.某一药物与生物碱沉淀剂发生沉淀反应，是否可以断定这一药物是生物碱？若与生物碱 沉淀剂发生阴性反应，能否肯定该药不是生物碱？为什么？ 4.生物碱类药物中主要特殊杂质是什么？可用哪些方法检查？试举2～3例。 5.生物碱类药物在TLC分析中，为什么必须以游离碱形式展开？可采用什么办法解决？ 6.试述中和法与非水碱量法的异同点？ 7.非水滴定法测定生物碱类药物时要注意哪些问题？写出常用非水溶剂、滴定剂和指示 剂。 8.非水碱量法测定有机碱药物的氢卤酸盐、硫酸盐、硝酸盐时会有何干扰？如何消除干扰 （分别叙述）？ 9.试述硫酸奎宁以冰醋酸为溶剂，用HClO4直接滴定时的反应当量。 10.提取酸碱滴定法测定生物碱含量是利用了生物碱的什么性质？说明测定原理。 11.在生物碱的提取酸碱滴定法中，选择碱化试剂时应注意什么问题？最常用的碱化试剂是 什么？它有什么优点？ 12.在提取酸碱滴定法中，对提取溶剂的要求是什么？ 13.提取酸碱滴定法中用氯仿做提取溶剂时，为什么通常蒸至近干，加一定量酸后再将氯仿 除尽？ 14.试述酸性染料比色法测定药物含量的原理及影响定量测定的关键因素。 15.酸性染料比色法测定生物碱类药物时必须选择合适的水相pH，若pH太低或太高将会发 生什么不良影响，试说明原因？ 16.酸性染料比色法中，水分对测定有何影响？ 17.RP-HPLC法测定碱性药物时，采用ODS柱作为分析柱，存在着哪些问题？原因何在？如 何解决？ 18.硫酸阿托品片含量测定：取本品20片，称重，研细，取片粉适量，加水至50mL，过滤， 取续滤液作为供试品溶液。另取本品对照品适量，制成50μg/mL的溶液。取对照品溶液和供试品溶液各2.0mL，置分液漏斗中，加10mL氯仿，2mL溴甲酚绿溶液，振摇，分取氯仿层，于420nm波长处分别测定吸收度，计算，并将结果与1.027相乘，即得供试量中含(C17H23NO3)2·H2SO4·H2O（M=694.84）的重量。 （1）本法采用的是什么法？ 1.027的由来？ （2）已知：20片重0.1011g，取样40.4mg，对照品溶液吸收度为0.405，供试品溶液吸收度为0.390，规格0.3mg，求片剂的含量？ 19.盐酸伪麻黄碱中酸碱度检查：取本品0.2g，加水10mL溶解后，加甲基红指示液1滴， 如显淡红色，加氢氧化钠滴定液（0.02mol/L）0.10mL，应变为黄色。如显黄色，加盐酸滴定液（0.02mol/L）0.10mL，应变为红色。求盐酸伪麻黄碱中酸性和碱性杂质的限量各为多少mmol/g？并说明原理。 20.中国药典对硫酸奎尼丁及其片剂均采用非水滴定法测定含量。硫酸奎尼丁用高氯酸滴定 液（0.1mol/L）直接滴定，其片则加氢氧化钠溶解后用氯仿提取，再用高氯酸滴定液
第九章生物碱 第一节概述 生物碱是一类重要的天然含氮类化合物。 1．定义：生物碱是指一类来源于生物界（以植物为主）的含氮的有机物，多数生物碱分子具有较复杂的环状结构，且氮原子在环状结构内，大多呈碱性，一般具有生物活性。 含氮的有机化合物有很多，但低分子胺类（如甲胺、乙胺等）、非环甜菜因类、氨基酸、氨基糖、肽类（肽类生物碱除外）、蛋白质、核酸、核苷酸、卟啉类、维生素类等。 比较确切的表述：生物碱是含负氧化态氮原子、存在于生物体中的环状化合物。 负氧化态氮：包括胺（-3）、氮氧化物（-1）、酰胺（-3）；排除含硝基（+3）、亚硝基（+1）的化合物。 环状结构：排除了小分子的胺类、非环的多胺和酰胺。（实际上有些非环的胺类或酰胺是属于生物碱范畴的，如麻黄碱） 2．分布： 低等植物（蕨类、菌类）、高等植物（单子叶植物、双子叶植物）； 同科同属植物可能含有相同结构类型的生物碱； 在植物体内各个器官和组织都可能有分布，但对于一种植物来说，生物碱往往在植物的某种器官含量较高。 3．存在形式： （1）根据氮原子在分子中所处的状态，主要分为六类：①游离碱②盐类③酰胺类④N-氧化物⑤氮杂缩醛类⑥其它如亚胺、烯胺等。 在植物体内，除以酰胺形式存在的生物碱外，少数碱性极弱的生物碱以游离的形式存在，绝大多数以盐的形式存在；个别生物碱则以氮氧化物的形式存在，如氧化苦参碱。 第二节生物碱生物合成的基本原理 （一）环合反应 1．一级反环合应 （1）内酰胺形式：该反应主要限于肽类生物碱等的生物合成。 （2）希夫碱形式：含氨基（伯胺或仲胺）和羰基的化合物易加成-脱水形成希夫碱。 （3）曼尼希氨甲基化反应：醛、胺（一级胺或二级胺或氨）和负碳离子（含活泼氢的化合物）发生缩合反应，结果是活泼氢被氨甲基所取代，得到曼尼希碱。
生物碱沉淀剂的种类很多，常用的有下面几种： （1）碘化汞钾试剂：在酸性溶液中与生物碱反应生成白色或淡黄色沉淀。 （2）碘化铋钾试剂：在酸性溶液中与生物碱反应生成桔红色沉淀。 （3）碘化钾碘试剂：在酸性溶液中与生物碱反应生成棕红色沉淀。 （4）硅钨酸试剂：在酸性溶液中与生物碱反应生成灰白色沉淀。 （5）磷钼酸试剂：很灵敏，在中性或酸性溶液中与生物碱反应生成鲜黄色或棕黄色沉淀。在试验时，通常选用三种以上不同的生物碱沉淀试剂进行试验，如均为正反应表示检液中可能有生物碱存在。如须确证，则要进一步精制后，再行检验，如再次均成正反应，即可肯定有生物碱存在。如第一次试验时就对三种沉淀剂呈负反应，即可肯定多无生物碱存在。 （6）有些生物碱能和某些试剂反应生成特殊的颜色，叫做显色反应，常用于鉴识某种生物碱。但显色反应受生物碱纯度的影响很大，生物碱愈纯，颜色愈明显。常用的显色剂有： ①矾酸铵一浓硫酸溶液（Mandelin试剂）为1％矾酸铵的浓硫酸溶液。如遇阿托品显红色，可待因显蓝色，士的宁显紫色到红色。 ②钼酸铵一浓硫酸溶液（Frohde试剂）为1％钼酸钠或钼酸铵的浓硫酸溶液，如遇乌头碱显黄棕色，小檗碱显棕绿色，阿托品不显色。 ③甲醛一浓硫酸试剂（Marquis试剂）为30％甲醛溶液0.2ml与10ml浓硫酸的混合溶液。如遇吗啡显橙色至紫色，可待因显红色至黄棕色。 ④浓硫酸如遇乌头碱显紫色、小檗碱显绿色，阿托品不显色。 ⑤浓硝酸如遇小檗碱显棕红色，秋水仙碱显蓝色，咖啡碱不显色。 生物碱的显色反应原理尚不太明了，一般认为是氧化反应、脱水反应、缩合反应或氧化、脱水与缩合的共同反应。（
乌头碱 生物碱（alkaloid）旧称植物碱，一般指植物中的含氮有机化合物（蛋白质、肽、氨基酸及维生素B1除外）。现在，人们从海洋生物、微生物、真菌及昆虫的代谢物中也发现了很多含氮化合物，有时也称之为生物碱。因此，广义上生物界所有含氮有机化合物都可称为生物碱。 生物碱是研究得最早的一类有生物活性的天然有机化合物。我国17世纪初的《白猿经》即记述了从乌头中提取出砂糖样毒物作箭毒用，用现代的经验分析推测它应该是乌头碱。此外，1806年德国科学家Serturner从鸦片中分离得到吗啡、1810年西班牙医生Gomes从金鸡纳树皮中分得结晶Cinchonino（奎宁与辛可宁的混合物）。1819年Weissner把这类植物中的碱性化合物统称为类碱（alkali-like）或生物碱，后者一直沿用至今。 生物碱大多具有生物活性，往往是很多药用植物，包括许多中草药的有效成分。例如，阿片中的镇痛成分吗啡、止咳成分可待因，麻黄的抗哮喘成分黄麻碱、颠茄的解痉成分阿托品、长春花的抗癌成分长春新碱等等。生物碱大多具有复杂的化学结构，能与酸结合成盐而溶于水，容易被体内吸收。目前已报道并搞清楚化学结构的生物碱已达4000多种，并以每年约上百个的速度递增。虽然大多数情况下，药用植物中含量最高的生物碱往往是主要的有效成分，但也有例外，如乌头碱是乌头的主要成分，但它的强心止痛成分却是含量极微的去甲乌头碱。 生物碱在植物中的分布较广，其中双子叶植物类的豆科（Leguminosae）、茄科（Solanace ae）、放己科（Manispermaceae）、罂粟科（Papaveraceae）和小蘖科（Berbereaceae）等科属含生物碱较多。生物碱在植物中的含量高低不一，如金鸡纳树皮中含生物碱高达3%以上，而长春花中的长春新碱含量仅为0.0001%，美登木中的美登素更是只含0.00002%，一般含量在0.1%以上就算比较高了。由于同一植物中的生物碱往往来自于同一个前体，一次它们的结构也往往类似，同科同属中的生物碱也大多属于同一结构类型。