【执业药师考试】基本内容、生物碱的理化性质(二)
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执业药师考试《中药化学》复习笔记第二章执业药师考试《中药化学》复习笔记(第二章)以下是店铺整理的《中药化学》复习笔记的第二章,希望可以帮助到2016年执业药师考试的考生复习备考。
第二章生物碱第一节基本内容一、生物碱的定义生物碱是指一类来源于生物界(以植物为主)的含氮的有机化合物,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。
二、生物碱在动、植物界的分布和存在情况生物碱主要分布在植物界,其分布的一般规律是:①绝大多数生物碱分布在高等植物中,如毛莨科、防已科、茄科、夹竹桃科、芸香科、豆科、小檗科等。
②极少数生物碱分布在低等植物中,如烟碱存在于蕨类植物。
③科属亲缘关系相近的植物,常含有相同结构类型的生物碱。
④生物碱在植物体内多数集中分布在某一部分或某些器官。
三、生物碱的分类及结构特征生物碱的分类方法主要有3种,按植物来源、生源途径和基本母核的结构类型分类。
(一)吡啶类生物碱此类生物碱结构简单,很多呈液态。
代表物有:槟榔碱、槟榔次碱,烟碱、苦参碱等。
(二)莨菪烷类生物碱(三)异喹啉类生物碱1.简单异喹啉类2.苄基喹啉类(1)1-苄基异喹啉类:代表物有朴碱等。
(2)双苄基异喹啉类:代表物有汉防已碱等。
(3)原小檗碱类:代表物有小檗碱、延胡索乙素等。
(四)吲哚类生物碱代表物有吴茱萸碱、马钱子碱、长春碱、长春新碱、利血平等。
(五)有机胺类生物碱代表物有麻黄碱、秋水仙碱、益母草碱等。
第二节理化性质一、性状形态多数生物碱呈结晶形固体,有些为晶形粉末状;少数生物碱为液体状态,这类生物碱分子中多无氧原子,或氧原子结合为酯键,如烟碱、槟榔碱等;个别具有挥发性(麻黄碱)、具有升华性(咖啡因、川芎嗪)。
味道大多数生物碱具苦味,少数生物碱具有其他味道,如甜菜碱具有甜味。
颜色绝大多数生物碱无色或白色,仅少数具有较长共轭体系结构的生物碱呈不同颜色。
如小檗碱为黄色,药根碱为红色。
二、旋光性生物碱的旋光性受溶剂、pH等因素的影响。
黄连生物碱(1)结构类型黄连生物碱主要包括小檗碱、巴马丁、黄连碱、甲基黄连碱、药根碱、木兰碱等,均属于苄基异喹啉衍生物,除木兰碱为阿朴菲型外都属于原小檗碱型,且都是季铵型生物碱。
以小檗碱含量最高(可达10%),有抗菌、抗病毒作用。
药根碱属于酚性季胺碱。
(2)小檗碱的理化性质1)性状:小檗碱为黄色针状结晶,加热至110℃变为黄棕色,于160℃分解。
盐酸小檗碱加热至220℃分解,生成红棕色的小檗红碱。
2)碱性:小檗碱属季铵型生物碱,可解离而呈强碱性,其pKa值为11.50。
3)溶解性:游离小檗碱能缓缓溶解于水中,易溶于热水或热乙醇,在冷乙醇中溶解度不大。
小檗碱的盐酸盐在水中的溶解度较小,较易溶于沸水,难溶于乙醇。
小檗碱与大分子有机酸,如甘草酸、黄芩苷、大黄鞣质等结合,形成的盐在水中的溶解度都很小。
4)互变异构小檗碱一般以季铵型生物碱的状态存在,可以离子化呈强碱性,能溶于水,溶液为红棕色。
但在其水溶液中加入过量强碱,季铵型小檗碱则部分转变为醛式或醇式,其溶液也转变成棕色或黄色。
醇式或醛式小檗碱为亲脂性成分,可溶于乙醚等亲脂性有机溶剂。
(3)小檗碱的鉴别反应小檗碱除了能与一般生物碱沉淀试剂产生沉淀反应外,还具有两个特征性检识反应。
1)丙酮加成反应:在强碱性下,盐酸小檗碱可与丙酮反应生成黄色结晶性小檗碱丙酮加成物。
2)漂白粉显色的反应:在小檗碱的酸性水溶液中加入适量的漂白粉(或通入氯气),小檗碱水溶液即由黄色转变为樱红色。
3)小糪红碱反应:盐酸小檗碱加热至220左右分解,生成红棕色小糪红碱,继续加热至285左右完全熔融。
4)变色酸反应:为亚甲二氧基的显色反应,试剂为变色酸和浓硫酸,阳性反应:红色。
(4)提取分离:分离小檗碱,形成盐酸盐,分离甲基黄连碱,形成硫酸盐。
1) 常采用碱水加石灰乳提取(加碱后是药材中的生物碱盐转变为游离性的生物碱,游离季胺碱易溶于水)。
2) 用酸水提取,利用小檗碱含氧酸(硫酸、磷酸)的盐溶解度大于非含氧酸盐,根据碱性碱性强弱或溶解度的不同进行。
执业药师考试必背生物碱的理化性质
生物碱是指来源于生物界(主要是植物界)的一类含氮有机化合物,多数具有复杂的氮杂环,大多氮原子在环内,具有碱性和显著的生物活性。
特例
如:秋水仙碱氮原子不在环内,几乎无碱性。
氨基酸、氨基糖、肽类、蛋白质、核苷酸及含氮维生素不属于生物碱。
生物碱多以有机酸盐形式存在;少数以无机酸盐形式存在;少数碱性极弱的生物碱以游离态存在。
一、生物碱的分类及典型化合物★★★
二、生物碱的理化性质★★★
(一)性状
少数小分子的生物碱为液体,如烟碱、毒芹碱、槟榔碱等;
少数液体状态和小分子的固体生物碱具有挥发性;
个别生物碱还具有升华性,如咖啡因。
(二)旋光性
大多数生物碱有旋光性,多呈左旋。
左旋体的生物活性显著,右旋体的生物活性弱或无活性。
(三)溶解性
(四)碱性
碱性强弱:用共轭酸的pKa值表示。
pKa值越大,碱性越强。
(五)沉淀反应
(六)显色反应。
[模拟] 中药执业药师中药学专业知识(二)25最佳选择题 (每题的备选答案中只有一个最佳答案。
)第1题:利用物质在两相溶剂中的分配比不同进行分离的方法是A.结晶或重结晶B.溶剂沉淀法C.液—液萃取D.盐析法E.透析法参考答案:C本题考查中药有效成分的分离方法。
利用物质在两相溶剂中的分配比不同进行分离的方法是液—液萃取法。
结晶或重结晶是利用温度不同引起溶解度的改变进行分离;溶剂沉淀法和盐析法是利用溶解度或溶剂极性的改变进行分离;透析法是利用分子大小的差异进行分离的方法。
故正确答案为C。
第2题:根据苷键原子的不同,苷类酸水解的先后顺序的是A.N-苷>C-苷>S-苷>O-苷B.C-苷>O-苷>S-苷>N-苷C.N-苷>O-苷>S-苷>C-苷D.S-苷>O-苷>N-苷>C-苷E.O-苷>S-苷>N-苷>C-苷参考答案:C本题考查苷的酸水解规律。
按照苷键原子的不同,酸水解的难易顺序为:N-苷>O-苷>S-苷>C-苷,即最容易水解的为N-苷,最难水解的为C-苷。
故正确答案为C。
第3题:可与异羟肟酸铁反应生成红色的是A.羟基蒽醌类B.查耳酮类C.香豆素类D.生物碱E.黄酮类参考答案:C本题考查香豆素的显色反应。
香豆素因具有内酯环可以与异羟肟酸铁反应,结果生成红色络合物。
故正确答案为C。
第4题:一般不发生盐酸—镁粉反应的是A.二氢黄酮醇B.异黄酮C.黄酮醇D.二氢黄酮E.黄酮参考答案:B本题考查黄酮的显色反应。
盐酸—镁粉反应可以用来鉴别黄酮、黄酮醇、二氢黄酮、二氢黄酮醇,反应后溶液呈橙红至紫红色。
但查尔酮、橙酮、儿茶素类则无该显色反应。
异黄酮类除少数例外,也不显色。
故正确答案为B。
第5题:生物碱薄层色谱常用显色剂是A.Molish试剂B.硅钨酸试剂C.改良碘化铋钾D.雷氏铵盐E.饱和苦味酸试剂参考答案:C本题考查生物碱的色谱检识。
生物碱类薄层色谱最常用的显色剂是改良碘化铋钾,阳性反应为橘红色斑点。
故正确答案为C。
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。