中药化学技术生物碱

脂胺、脂氮杂环（中强碱 pKa8~11）
芳胺、芳氮杂环（弱碱 pKa3~7）
酰胺类（极弱碱 pKa<2）
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N C H3
莨菪烷
N CH3
O CH2OH OC C
H
莨菪碱（阿托品）
O C H 2O H
O N C H 3
OC C H
东莨菪碱
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6．吗啡烷类 结构特征为哌啶环垂直与多氢菲稠合。如吗啡
(morphine)与可待因(codeine)。
H 3C
H
N
N
吗啡烷
吗啡H O
O
OH
（三）其他结构类型生物碱
N CH3
N H
吲哚
N H
麦角新碱
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（二）六元氮杂环类生物碱
基本结构为吡啶和六氢吡啶（哌啶）。此类生物 碱衍生物数量较多。
N
N
H
吡啶
哌啶
1．简单吡啶类
如具有驱绦虫作用的槟榔碱(arecoline)烟草中杀
虫成分烟碱(nicotine)教学。ppt
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COOCH3
N
C H3
槟榔碱
N
N
CH3
大多结构复杂、具有碱性且生物 活性显著。
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（二）分布 1、多分布于双子叶植物中，少数单子
叶植物和裸子植物也有分布。
双子叶——防己科、婴粟科、夹竹桃科、毛茛科、 豆科、马钱科、茄科、小檗科等。
单子叶——兰科、百合科、石蒜科、禾本科等。 裸子——麻黄科、红豆杉科、三尖杉科等。
2、多集中分布于植物的某一器官。
奎宁N
N CH CH2
4．异喹啉类 结构特征为苯并吡啶（氮原子在β-位）。 本类衍生物结构较多，又可分为：
（1）简单异喹啉：如存在于鹿尾中的降压成分萨苏林 (salsoline)。
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RO
N
NH
H 3C O
异喹啉
萨苏林 CH3 R=H
萨苏里丁 R=CH3
（2）苄基异喹啉：有单或双苄基异喹啉衍生物。如具有
多为五元、六元氮杂环衍生物。 （一）五元氮杂环类生物碱
基本结构为吡咯和四氢吡咯
N
N
吡咯H
四氢吡咯H
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1．简单吡咯类 该类生物碱结构简单，数目较少。如益
母草中具有祛痰止咳作用的水苏碱(stachydrine)
N+
COO-
H3C
CH3
N
水苏碱
吡咯里西啶
CH3 HC O
O
CH3 CH3
O
OH
H
金鸡纳——树皮；麻黄——髓；
3、多种生物碱共存且结构类似。
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（三）存在形式
盐的形式——在植物体中，多数生物碱
往往和有机酸结合成盐。
游离形式——少数碱性极弱的生物碱以
游离态存在，如酰胺类。
苷的形式——生物碱苷。
（四）生物活性
镇痛——吗啡、延胡索乙素
解痉——阿托品
抗菌消炎——小檗碱、蝙蝠葛碱
特殊官能团生物碱（含酚羟基、羧基）——既 溶于酸水也溶于碱水，PH8~9时溶解度最差， 易沉淀。
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2、生物碱盐
一般易溶于水，可溶于醇，难溶于亲脂 性有机溶剂。 水溶性大小规律：
无机酸盐>有机酸盐 含氧酸盐>卤代酸盐 小分子有机酸盐>大分子有机酸盐
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二、化学性质
(一) 碱性 生物碱分子中氮原子具有孤电子对，
解痉作用的罂粟碱(papaverine)
H 3C O H 3C O
N
罂粟碱
H 3C O
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OCH3
（3）原小檗碱型：结构特征为两分子异喹啉共用一个氮 原子的稠环化合物。如抗菌药物小檗(berberine)。
O
N+
O
N+ OH-
OCH3
原小檗碱
小檗碱
OCH3
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5．莨菪烷类 结构特征为莨菪烷衍生物莨菪醇与有机 酸缩合的酯。如茄科植物中具有解痉作用的莨菪碱 (hyoscyamine)、东莨菪碱(scopolamine)。
O
阔叶千里光N 碱
2．吡咯里西啶类 结构特征为两分子吡咯共用一个氮 原子的稠环化合物，多与有机酸以双内酯形式缩合。
如具有阿托品样活性的阔叶千里光碱。
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3．吲哚类 结构特征为苯并吡咯。如具有兴奋 子宫作用的麦角新碱(ergometrine)
CH3 H C O N H C H C H 2O H
第十章 生 物 碱
教学内容： 10.1 概述 10.2 结构与分类 10.3 理化性质与检识 10.4 提取分离 10.5 结构研究
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10.1 概述
（一）定义
生物碱是指除了生物界必需的含 氮有机化合物氨基酸、氨基糖、肽、 蛋白质、核酸、核苷酸、含氮维生素 以外的所有含氮有机化合物。
烟碱
2．喹诺里西啶类 结构特征为两个哌啶共用一个氮原子的稠环化合物。
如苦参中的苦参碱(matrine)和氧化苦参碱(oxymatrine)。
O
O
N
N
N
喹诺里西啶
苦参碱N
氧化苦N参碱
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O
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3．喹啉类 结构特征为苯并吡啶（氮原子在α-位）。如 抗疟药奎宁(quinine)。
N
喹啉
CH3O
OH CH
抗癌——喜树碱、秋水仙碱、长春新碱
止咳平喘——麻黄碱
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10.2 结构与分类
按氮原子是否结合在环上可分为两大类： 有机胺类和氮杂环类： 一、有机胺类生物碱
结构特征：氮原子不结合在环状结构内， 此类生物碱数目不多。 如：
CH CH CH3
OH NHCH3
麻黄碱
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二、氮杂环类生物碱 结构特征：氮原子结合在环状结构内。其中大
多数无色或白色，少数有颜色——小檗碱、蛇 根碱为黄色。
多数味苦。
少数小分子生物碱和液态生物碱有挥发性——麻黄 碱、烟碱。
（二）旋光性
大多数生物碱有旋光性，多呈左旋。
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（三）溶解性
1、游离生物碱
亲脂性生物碱（叔胺碱、仲胺碱）——易溶于 亲脂性有机溶剂、酸水，难溶于水。
亲水性生物碱（季胺碱、含氮氧化物）——可 溶于水、甲醇、乙醇，难溶于亲脂性有机溶 剂。
常见的结构类型有嘌呤（咖啡碱）、喹唑啉（常山碱）、咪唑 （毛果芸香碱）、吡嗪（川芎嗪）、萜类（乌头碱，见本章实例）、 大环类（美登木碱，见第一章绪论）、异甾类（贝母碱）等。
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10.3 生物碱的理化性质与检识
一、物理性质
（一）性状
多数为结晶形固体，少数为非晶形粉末；少数 为液体——烟碱、毒芹碱、槟榔碱等。
可以给出电子，也可以接受质子，因此具 有碱性。
N :+ HCL
N :H CL-
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1、碱性强弱的表示方法
取决于它吸引质子或给出电子的能力。 主要和氮原子的杂化方式、电子云密度及立 体ห้องสมุดไป่ตู้应有关。
用其共轭酸的pKa值表示。 pKa值越大， 碱性越强。
2、碱性强弱的一般规律
季铵碱（强碱 pKa>11）