常用生物碱及特性

生物碱知识点总结一、生物碱的分类生物碱是一类具有碱性的有机化合物，通常可以根据其化学结构和来源进行分类。

1. 植物生物碱植物生物碱是植物体内含有的一类具有碱性的天然有机化合物，通常由植物通过生物合成途径合成。

植物生物碱的来源非常广泛，包括但不限于各类植物的根、茎、叶和果实等部位。

植物生物碱的种类非常丰富，包括吗啡类生物碱、喜树碱类生物碱、喜马拉雅星状体碱类生物碱、喍得卡碱类生物碱等。

2. 真菌生物碱真菌生物碱是真菌体内含有的一类具有碱性的天然有机化合物，通常由真菌通过生物合成途径合成。

真菌生物碱的来源主要包括但不限于霉菌、放线菌、酵母菌等。

真菌生物碱具有非常多样的化学结构和生物活性，包括但不限于环毛霉素、紫杉醇、青霉素、链霉素等。

3. 动物生物碱动物生物碱是动物体内含有的一类具有碱性的天然有机化合物，通常由动物通过生物合成途径合成。

动物生物碱的来源主要包括但不限于两栖动物、昆虫、海洋生物等。

动物生物碱具有非常多样的化学结构和生物活性，包括但不限于腺苷、肾上腺素、组胺、乙酰胆碱等。

二、生物碱的合成生物碱的合成是指通过化学合成或生物合成的方法获得生物碱化合物。

生物碱的合成途径主要包括天然合成、半合成和全合成。

1. 天然合成天然合成是指生物体内通过生物代谢途径合成生物碱化合物。

天然合成通常由生物体内的酶或酶系催化一系列化学反应生成生物碱化合物。

天然合成的生物碱通常具有高度的立体选择性、反应特异性和效率性。

2. 半合成半合成是指通过对天然生物碱进行结构改造和功能调整而获得新的生物碱化合物。

半合成通常通过化学合成和生物技术手段对天然生物碱进行修饰和改造，以获得更具有药物活性和生物效应的化合物。

3. 全合成全合成是指通过合成化学方法获得生物碱化合物。

全合成通常通过有机合成化学的手段构建生物碱的骨架结构，再通过适当的官能团化学修饰和官能团保护，最终获得目标生物碱化合物。

三、生物碱的生物活性生物碱具有多种生物活性，通常具有显著的药用价值和生物效应。

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。

中药一生物碱总结Standardization of sany group #QS8QHH-HHGX8Q8-GNHHJ8-HHMHGN#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、显着的生理活性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（6）显色反应Man delin（钒酸铵）-莨菪碱及阿托品(红)、奎宁(淡橙)、士的宁(蓝紫) Ma cquic（甲醛）-吗啡(紫红)、可待因(蓝)Frohde(钼酸钠)-吗啡(紫转棕)、利血平(黄转蓝)、小檗碱(棕绿)、乌头碱(黄棕)含生物碱类常用中药1、苦参（双稠哌啶类-喹诺里西啶）主要：苦参碱、氧化苦参碱指标：苦参碱、氧化苦参碱分子中有2个N原子，一个叔胺氮，一个酰胺氮极性大小：氧化苦参碱＞羟基苦参碱＞苦参碱生物活性：消肿利尿、抗肿瘤、抗病原体2、山豆根（双稠哌啶类-喹诺里西啶）主要：苦参碱、氧化苦参碱指标：苦参碱、氧化苦参碱生物活性：抗癌、抗溃疡3、麻黄（有机胺类）主要：麻黄碱、伪麻黄碱指标：盐酸麻黄碱、盐酸伪麻黄碱理化性质：无色结晶；均具挥发性；碱性强弱pKa：伪麻黄碱（形成氢键）＞麻黄碱溶解性：伪麻黄碱（形成氢键）＜麻黄碱（游离麻黄碱可溶水，伪麻黄碱难溶水）草酸麻黄碱难溶水，草酸伪麻黄碱易溶于水盐酸麻黄碱不溶于三氯甲烷，盐酸伪麻黄可溶于三氯甲烷鉴别反应：二硫化碳-硫酸铜反应（棕色沉淀）、铜络盐反应（加硫酸铜试剂，呈蓝紫色）生物活性：发汗、平喘，收缩血管，兴奋中枢神经，增加汗腺及唾液腺分泌，缓解平滑肌痉挛4、黄连（异喹啉类-原小檗碱-季胺碱）主要：小檗碱、（甲基）黄连碱、药根碱、巴马汀、木兰碱指标：盐酸小檗碱理化性质：黄色针状结晶，易溶于热水和热乙醇鉴别反应：丙酮加成反应（黄色结晶）、漂白粉显色反应（樱红色）生物活性：抗菌、抗病毒、解痉5、延胡索（异喹啉类）主要：延胡索甲素、延胡索乙素（四氢巴马汀）指标：延胡索乙素生物活性：镇痛（醋制效果更强）（慢性持续性疼痛和内脏钝痛）6、防己（异喹啉类）主要：汉防己甲素（粉防己碱）、汉防己乙素（防己诺林碱）指标：粉防己碱、防己诺林碱生物活性：汉防己甲素—抗心肌缺血；汉防己乙素—抗炎镇痛7、川乌（二萜类）主要：乌头碱、次乌头碱、新乌头碱指标：乌头碱、次乌头碱、新乌头碱生物活性：镇痛、消炎、麻醉毒性炮制变化：双酯型生物碱→单酯型生物碱（乌头次碱）→醇胺型生物碱（乌头原碱）毒性：可中毒，2-4mg致人死亡。

第⼆节⽣物碱的性质和检识第⼆节⽣物碱的性质和检识⼀、物理性质（⼀）性状1、形态：多数⽣物碱呈结晶形固体，有些为⾮晶形粉末状；少数为液体（如烟碱、槟榔碱、⽻扇⾖碱），这类⽣物碱分⼦中多⽆氧原⼦，或氧原⼦结合为酯键2、味道：多具苦味，少数呈⾟辣味；少数⽣物碱具有其它味道，如甜菜碱为甜味3、颜⾊：⼀般⽆⾊或⽩⾊；少数具有长链共轭体系的具有⼀定颜⾊如图；少数与溶液pH值有关，如⼀叶萩碱（黄⾊），成盐后则⽆⾊；书上：⾎根碱⽆⾊，⽽其盐酸盐呈红⾊。

4、挥发性与升华性：多⽆挥发性，只有个别⼩分⼦⽣物碱具挥发性（如，⿇黄碱，可随⽔蒸⽓蒸馏⽽逸出），少数具升华性（咖啡因）（⼆）旋光性产⽣条件：具有⼿性碳原⼦或⼿性分⼦。

即凡是具有⼿性碳原⼦或本⾝为⼿性分⼦的⽣物碱，则具有旋光性，多为左旋呈显著⽣物活性（左旋⾁碱）。

反之则⽆，如⼩檗碱没有旋光性。

⽣物碱的旋光性受溶剂、pH等因素的影响。

少数产⽣变旋现象：如⿇黄碱在氯仿中呈左旋光性，⽽在⽔中则呈右旋光性；烟碱在中性条件下呈左旋光性，⽽在酸性条件下则呈右旋光性；研究意义：⽣理活性与旋光性密切相关，⼀般情况下，。

⼀般地，左旋体呈显著的⽣理活性，⽽右旋体则⽆或很弱。

如：，如乌头中存在的左旋去甲乌头碱具有强⼼作⽤，但存在于其它植物中右旋去甲乌头碱则⽆强⼼作⽤（三）溶解性⽣物碱类成分的结构复杂，其溶解性有很⼤差异，与其分⼦中N原⼦的存在形式、极性基团的有⽆、数⽬以及溶剂等密切相关。

可分为以下⼏种情况。

1．亲脂性⽣物碱的溶解性这类⽣物碱的数⽬较多，绝⼤多数叔胺碱和仲胺碱属于亲脂性⽣物碱。

（1）游离⽣物碱易溶于⼄醚、苯、卤代烷类等亲脂性有机溶剂，尤其在氯仿中的溶解度较⼤；可溶于甲醇、⼄醇、丙酮、醋酸⼄酯等有机溶剂；难溶或不溶于⽔。

（2）⽣物碱盐易溶于⽔，其⽆机盐在⽔中的溶解度⼤于有机酸盐；可溶于甲醇、⼄醇；难溶或不溶于亲脂性有机溶剂。

少数⽣物碱盐的溶解性不符合⼀般规律。

如奎宁、奎宁尼丁、⾟可宁、吐根酚碱等⽣物碱的盐酸盐可溶于氯仿，⿇黄碱草酸盐难溶于⽔。

⽣物碱⽣物碱是⽣物界除⽣物体必须的含氮化合物（如氨基酸、蛋⽩质和B族维⽣素等）之外的所有含氮有机化合物，因其结构中氮原⼦上的未共享电⼦对⽽⼤多具有碱性。

⽣物碱绝⼤多数具有显著的⽣物活性，且活性是多⽅⾯的，因此中药制剂中有含有⽣物碱类成分的中药时，常选择该中药含有的⽣物碱成分作为定性定量的依据。

结构特征⽣物碱⼤多由C、H、N、O元素组成，极少数分⼦中尚含有其他元素；⼤多结构复杂，结构类型较多，主要有杂环类、⼤环类、萜类、甾类及有机胺类等。

结构中的氮原⼦有多种形式：脂氮、芳氮；季胺、叔胺、仲胺及伯胺；游离状态和与酸结合状态；还有以氮氧配位键形式存在的。

此外，结构中除烷烃、羟基取代外还有羧基、酚羟基等酸性官能团及酯键的取代。

理化性质--物理性状多数⽣物碱为结晶型固体，少数为⽆定型粉末，还有⼀些⼩分⼦⽣物碱为液体，例如槟榔碱、菸碱等；液体状的⽣物碱及个别⼩分⼦⽣物碱尚有挥发性甚⾄升华性，如⿇黄碱具有挥发性、咖啡因具有升华性等。

⼀般⽣物碱为⽆⾊或⽩⾊，但结构中具有较长共轭体系，并有助⾊团的，可显不同颜⾊。

⽣物碱结构中如有⼿性碳原⼦或为⼿性分⼦的具有旋光性，并⼤多与⽣物碱的⽣理活性有关，通常左旋体⽐右旋体⽣理活性强。

理化性质--溶解性由于⽣物碱结构复杂，⽣物碱的溶解性也是多样化。

⼤多数⽣物碱成分极性较⼩，游离状态下难溶于⽔，易溶氯仿、⼄醚、⼄醇、丙酮及苯等有机溶剂，与酸结合⽣成⽣物碱盐后⽔溶性增加，但与⽣物碱结合的酸不同，⽣成的盐⽔溶性也有差异，⼀般含氧⽆机酸及⼩分⼦有机酸的⽣物碱盐⽔溶性较⼤。

季铵型⽣物碱、有氮氧配位键的⽣物碱易溶于⽔，液体⽣物碱及⼀些⼩分⼦固体⽣物碱则既溶于⽔也可溶于有机溶剂。

含有酸性官能团或酯键的⽣物碱还可溶于⼀些碱液或热苛性碱液。

此外⼀些液体状态的⽣物碱和分⼦量较⼩的固体⽣物碱，如⿇黄碱等具有挥发性。

理化性质--沉淀反应⼤多数⽣物碱在酸性⽔溶液中可以与某些试剂⽣成不溶于⽔的复盐或分⼦复合物，这些试剂称⽣物碱沉淀试剂。

生物碱的五种类型
生物碱可分为吡啶类、茛菪类、异喹啉类、吲哚类、有机胺类五种：
1、吡啶类：多来源于赖氨酸，分简单与双稠两类。

a、简单吡啶类：分子较小，结构简单，多呈液态。

B、双稠吡啶类：具有喹喏里西啶的基本母核。

2、茛菪类：多来源于鸟氨酸，由茛菪烷C3-醇羟基与有机酸缩合成酯。

如：茛菪碱、古柯碱。

3、异喹啉类：多来源于苯丙氨酸与酪氨酸，可分为简单类、苄基类和原小檗碱类、吗啡烷类四种：
a、简单异喹啉类：如：萨苏林。

b、苄基异喹啉类：如：罂粟碱、汉防已甲素。

c、原小檗碱类：如：小檗碱、延胡索乙素。

d、吗啡烷类：如：吗啡、可待因。

4、吲哚类：来源于色胺酸，结构复杂，数目较多，大多有显著的生物活性。

分简单、色胺、单萜、双四种：
a、简单吲哚类：如：大青叶素B、靛青苷。

b、色胺吲哚类：如：吴茱萸碱。

c、单萜吲哚类：如：士的宁、利血平。

d、双吲哚类：如：长春碱。

5、有机胺类：如：麻黄碱、秋水仙碱。