中药化学技术生物碱
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中药化学成分·生物碱生物碱主要分布于植物界,在动物界中少有发现。
生物碱绝大多数存在于双子叶植物中,已知有50多个科的120多个属中存在生物碱。
生物碱在植物体内多数集中分布于某一器官或某一部位,如金鸡纳生物碱主要分布在金鸡纳树皮中。
目前较新的分类方法是按生源途径结合化学结构类型分类。
主要要求掌握以下五种基本母核类型生物碱的结构特征。
(1)吡啶类生物碱:此类生物碱多来源于赖氨酸,是由吡啶或哌啶衍生的生物碱。
(2)莨菪烷类生物碱:此类生物碱多来源于鸟氨酸,由莨菪烷环系的C3-醇羟基与有机酸缩合成酯。
(3)异喹啉类生物碱:这类生物碱来源于苯丙氨酸和酪氨酸系,具有异喹啉或四氢异喹啉的基本母核,在植物中分布广泛。
主要类型有简单异喹啉类、苄基异喹啉类、原小檗碱类、吗啡烷类。
(4)吲哚类生物碱:这类生物碱来源与色氨酸,其数目较多,结构复杂,多具有显著的生物活性。
根据其结构特点,主要分为以下四类:简单吲哚类、色胺吲哚类、单帖吲哚类、双吲哚类。
(5)有机胺类生物碱生物碱的理化性质(1)形状:多数生物碱为结晶形固体,少数为非结晶形粉末。
(2)旋光性:含有手性碳原子或本身为手性分子的生物碱都有旋光性,且多呈左旋光性。
(3)溶解性:生物碱的溶解性与生物碱分子结构中氮原子的存在状态、分子大小、分子中极性基团的种类和数目以及溶剂的种类有关(4)碱性是生物碱的重要性质之一。
(5)大多数生物碱在酸水或稀醇中与某些试剂反应生成难溶于水的络合物或复盐,这一反应称为生物碱沉淀反应,这些试剂称为生物碱沉淀试剂。
(6)某些生物碱能与一些试剂反应生成不同颜色的产物,这些试剂称为生物碱显色剂。
生物碱的显色试剂较多。
含生物碱类化合物的常用中药(1)麻黄:麻黄中含有多种生物碱,以麻黄碱和伪麻黄碱为主,前者占总生物碱的40%-90%。
(2)黄连:黄连的有效成分主要是生物碱,已经分离出来的生物碱有小檗碱、巴马汀、黄连碱、甲基黄连碱、药根碱和木兰碱等。
中药化学生物碱沉淀反应
中药化学中,碱性物质常常与酸性物质发生反应,形成沉淀。
这种反应被称为碱沉淀反应。
碱沉淀反应被广泛用于中药化学中鉴定中药性质、成分分析和质量控制等方面。
在中药化学中,最常用的碱沉淀反应是鞣酸铁盐试剂与中药中的鞣质反应。
鞣酸铁盐试剂指的是添加鞣酸铁的溶液,一般为0.05%的鞣酸铁溶液。
鞣质是一类存在于许多中药中的多聚酚
类化合物,具有收敛、抗炎等功效。
当鞣酸铁试剂与中药中的鞣质反应时,会产生一种呈现蓝色、绿色或黑色沉淀的化合物,具有特殊的化学反应特征,能够用来鉴别和定性中药中的鞣质。
另外,碳酸盐沉淀反应也是中药化学中常用的碱沉淀反应之一。
中药中常含有一些碳酸盐类化合物,当碱性物质与这些碳酸盐反应时,会生成一种白色沉淀。
这种碱沉淀反应可以用来检测和定性中药中的碳酸盐。
总的来说,中药化学生物碱沉淀反应是通过将中药中的碱性物质与酸性物质进行反应,通过观察反应过程中是否形成沉淀,进而鉴定和定性中药中的化学成分。
这种反应在中药质量控制和药效研究中具有重要的应用价值。
⽣物碱类(Alkaloids)是存在于⽣物体(主要为植物)中的⼀类含氮的碱性有机化合物,⼤多数有复杂的环状结构,氮素多包含在环内,有显著的⽣物活性,是中草药中重要的有效成分之⼀。
如黄连中的⼩檗碱(黄连素)、⿇黄中的⿇黄碱、萝芙术中的利⾎平、喜树中的喜树碱、长春花中的长春新碱等。
含⽣物碱的中草药很多,如三尖杉、⿇黄、黄连、乌头、延胡索、粉防已、颠茄、洋⾦花、萝芙⽊、贝母、槟榔、百部等,分布于100多科中。
以双⼦叶植物最多,依次为单⼦叶植物、*⼦植物、蕨类植物。
以罂粟科、⾖科、防已科、⽑莨科、夹⽵桃科、茄科、⽯蒜科等科的植物中分布较多。
同⼀科属或亲缘关系较近的科常含有同⼀结构或类似结构的⽣物碱,但同⼀种⽣物碱亦可分布在多种科中,如⼩檗碱在⽑莨科、芸⾹科、⼩檗科的⼀些植物中都有存在。
中草药中⽣物碱含量⼀般都较低,⼤多少于1%,但有少数含量特别多或特别少的特殊情况,如黄连中⼩檗碱含量可⾼达8~9%,⾦鸡纳树⽪中⽣物碱含量为10~15%,⽽长春花中的长春新碱含量只有百万分之⼀。
(⼀)通性 1.⼤多数⽣物碱为结晶性物质,味苦,少数为液体(如烟碱、槟榔碱)。
2.⼀般⽣物碱均⽆⾊,具旋光性,(多数呈左旋光性。
)但有少数例外,如⼩檗碱为黄⾊,胡椒碱⽆旋光性等,个别⽣物碱有挥发性,如⿇黄碱。
3.⼤多数⽣物碱呈碱性反应。
⽣物碱的碱性强弱,与它们分⼦中氮原⼦存在的状态有密切的关系。
⼀般季铵碱>仲胺碱>叔胺碱。
如氮原⼦呈酰胺状态,则碱性极弱或消失。
有的⽣物碱分⼦具有酚性羟基或羧基,因⽽具有酸碱两性。
⽣物碱的碱性虽有强有弱,但⼀般都能与⽆机酸(盐酸、硫酸)或有机酸(酒⽯酸)结合成盐。
4.⽣物碱⼤多数不溶或难溶于⽔⽽溶于⼄醇、氯仿、⼄醚、苯等有机溶剂。
⽣物碱盐类除了在⼄醇中也能溶解外,其他溶解性能恰与⽣物碱相反。
由于这⼀性质,可以使⽣物碱溶解在酸性溶液中(⽣物碱遇酸即结合成盐⽽溶于⽔中),如果在这酸性溶液中加碱⾄碱性,⽣物碱盐类就会成为游离⽣物碱⽽⾃⽔溶液中析出。
中药里的生物碱
中药中的生物碱是一类存在于植物、动物和微生物中的含氮碱性有机化合物。
它们具有复杂的环状结构,氮原子通常包含在环内。
生物碱在中药中具有显著的生物活性和药理作用,被认为是中草药的重要有效成分之一。
生物碱的性质和溶解性因结构和生活环境的差异而异。
一般来说,亲脂性生物碱易溶于亲脂性有机溶剂(如氯仿、乙醚),可溶于醇类溶剂,难溶于水;生物碱盐难溶于亲脂性有机溶剂,可溶于醇类溶剂,易溶于水。
此外,季铵型生物碱难溶于亲脂性有机溶剂,可溶于醇类溶剂,易溶于水、酸水、碱水。
在中药中,生物碱类成分具有多种药理作用,如镇痛、镇静、解痉、抗癌、抗菌、抗病毒、降血压、降血脂等。
一些常见的中药生物碱成分包括麻黄碱、吗啡、咖啡碱、秋水仙碱等。
生物碱的提取和分离是中药化学研究中的重要内容。
提取方法通常包括水或酸水提取法、醇类溶剂提取法、亲脂性有机溶剂提取法等。
在提取后,还需要采用一系列分离技术,如阳离子树脂交换法、萃取法等,以获得纯化的生物碱成分。
生物碱成分在中药中可能存在一定的毒性,因此在临床使用时需要严格控制剂量。
此外,为了减少生物碱成分的副作用,研究人员也在不断探索去除生物碱的方法,如使用布袋包裹中药煎煮,以去除生物碱成分而不影响药效。
中药化学——第九单元生物碱一、概述生物碱指来源于生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)生物碱的分布生物碱的分布(1)——植物界分布植物类型科属双子叶植物(多见,已知有50多个科的120多个属)如毛茛科(黄连属黄连,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)等单子叶植物如石蒜科、百合科、兰科等【独家记忆】小毛防己别逗罂粟生物碱的分布(2)——植物体内分布(1)多集中分布于某一器官或某一部位(金鸡纳生物碱——树皮;麻黄——髓部);(2)在植物中含量差别也很大,如黄连根茎中含生物碱7%以上,而抗癌成分美登素在卵叶美登木中,得率仅为千万分之二。
(3)同科同属的植物往往有同一母核或含结构相同的化合物。
(二)存在形式①游离形式:少数极弱碱,如酰胺类生物碱;②有机酸盐形式:绝大多数生物碱,如柠檬酸盐、草酸盐、酒石酸盐、琥珀酸盐等;③无机酸盐形式:少数生物碱,如盐酸小檗碱、硫酸吗啡等;④极少数以N-氧化物、生物碱苷等形式存在。
二、结构与分类按生源途径并结合化学结构类型,生物碱主要可分为以下类型。
【独家记忆】邻居体贴提醒,注意老赖本色结构分类及成分举例鸟氨酸系生物碱吡咯烷类水苏碱莨菪烷类莨菪碱、东莨菪碱吡咯里西啶类大叶千里光碱赖氨酸系生物碱蒎啶类胡椒碱、槟榔碱、槟榔次碱喹诺里西啶类苦参碱吲哚里西啶类一叶萩碱苯丙氨酸和酪氨酸系生物碱苯丙胺类生物碱麻黄碱异喹啉类生物碱小檗碱类小檗碱原小檗碱类延胡索乙素苄基异喹啉类罂粟碱、厚朴碱双苄基异喹啉类蝙蝠葛碱吗啡烷类吗啡、可待因、青风藤碱色氨酸系生物碱简单吲哚类-色胺吲哚类吴茱萸碱半萜吲哚类麦角新碱单萜吲哚类-邻氨基苯甲酸系生物碱喹啉和吖啶酮类生物碱-组氨酸系生物碱咪唑类生物碱-萜类生物碱乌头碱、紫杉醇(二萜类生物碱)甾体类生物碱环常绿黄杨碱D、藜芦胺碱三、理化性质(一)性状生物碱多数为结晶形固体,少数为非晶形粉末。
中药化学生物碱的沉淀反应原理中药化学生物碱是中药中具有生物碱结构的化学物质,常用于中药的研究与开发。
本文将针对中药化学生物碱的沉淀反应原理进行详细介绍,并探讨其应用于中药研究的意义。
一、生物碱的定义和性质生物碱是一类含氮的碱性有机物,存在于许多植物和动物组织中,具有广泛的生物活性和药理作用。
与一般的有机化合物相比,生物碱通常具有较高的溶解度和活性。
二、生物碱的沉淀反应原理生物碱的沉淀反应是通过与某些化学试剂发生反应,产生可溶性或不溶性的盐结晶,从而将生物碱从混合溶液中分离出来。
常用的沉淀反应试剂有:1.沉淀试剂:如铅醋等,能与生物碱中的羟基或羧基反应,形成难溶的沉淀物。
2.酸类试剂:如硫酸或盐酸等,在较低的pH条件下能使生物碱分子中的碱性氮原子质子化,从而使其变为无电荷的离子形式,随后与水中的阳离子结合形成盐类。
3.金属盐试剂:如铁氰化钾等,与生物碱中的亲电位较高的位点发生配位反应,生成络合物。
4.氧化试剂:如氯酸或高锰酸盐等,能将生物碱中的一些基团氧化为可溶的氧化产物,从而使生物碱沉淀。
以上试剂对生物碱的沉淀反应主要是基于碱性氮原子与试剂之间的反应,通过改变生物碱的物理和化学性质,使其沉淀出来。
三、中药化学生物碱的沉淀反应与应用中药中常含有多种生物碱,在中药研究和开发中,可以通过沉淀反应的方法来分离和纯化生物碱,从而进一步研究其结构和活性。
中药化学生物碱沉淀反应的应用包括:1.分离提纯:通过沉淀反应可以将中药中的生物碱与其他物质分离开来,得到纯净的生物碱样品,便于进一步的实验研究。
2.结构鉴定:生物碱沉淀反应的产物可以通过物理和化学方法进行鉴定,揭示生物碱的结构和功能。
3.药理活性研究:通过生物碱的沉淀反应,可以得到含有特定生物碱的样品,进一步研究其药理活性和药效。
4.质量控制:中药生产中,通过沉淀反应可以检测和监测中药中生物碱的含量,确保产品的质量和安全性。
在中药研究和开发中,生物碱的沉淀反应是一个非常重要的技术手段,能够有效地分离和纯化目标生物碱,为后续的实验研究和药物开发提供可靠的基础。
第二章 生物碱第一节 基本内容一、生物碱的定义生物碱(Alkaloids )指来源于生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(特例:有机胺类生物碱N 原子不在环内);多呈碱性,可与酸成盐;多具有显著的生理活性。
一般来说,除氨基酸、氨基糖、肽类、蛋白质、核酸、核苷酸以及含氮维生素等动、植物体必需的含氮有机化合物外,其他含氮有机化合物均可视为生物碱。
二、生物碱的分布植 物 类 型 科 属双子叶植物(多见,已知有50多个科的120多个属)如毛茛科(黄连属黄连,乌头属乌头、附子)、防己科(汉防己、北豆根)、罂粟科(罂粟、延胡索)、茄科(曼陀罗属洋金花、颠茄属颠茄、莨菪属莨菪)、马钱科(马钱子)、小檗科(三棵针)、豆科(苦参属苦参、槐属苦豆子)、芸香科吴茱萸属(吴茱萸)等单子叶植物 如石蒜科、百合科(贝母属的川贝母、浙贝母)、兰科等裸子植物 如麻黄科、红豆杉科、三尖杉科和松柏科等低等植物 如烟碱存在于蕨类植物中,麦角生物碱存在于菌类植物中地衣、苔藓类植物中仅发现少数简单的吲哚类生物碱。
藻类、水生类植物中未发现生物碱。
宝马别逗罂粟(毛茛科、马钱科、茄科、豆科、罂粟科)防己终于小破(防己科、吴茱萸属、小檗科)存在形式:①酰胺形式;②游离形式:少数极弱碱,如那可丁;③有机酸盐形式:绝大多数生物碱,如柠檬酸盐、草酸盐、酒石酸盐、琥珀酸盐等;④无机酸盐形式:少数盐酸生物碱,如盐酸小檗碱、硫酸吗啡等;⑤极少数以N-氧化物、生物碱苷等形式存在。
三、生物碱的分类及结构特征(一)吡啶类生物碱此类生物碱多来源于赖氨酸,是由吡啶或哌啶衍生的生物碱,其结构简单,数量较少,主要有两种类型。
1.简单吡啶类此类生物碱分子较小,结构简单,很多呈液态。
如槟榔中的槟榔碱、槟榔次碱,烟草中的烟碱,胡椒中的胡椒碱等。
2.双稠哌啶类由两个哌啶环共用一个氮原子稠合而成的杂环,具喹喏里西啶的基本母核。
主要分布于豆科、石松科和千屈菜科。