中药化学期末复习第十章生物碱ok.doc

浙江医药高等专科学校教案首页第六章 生物碱本章内容 一、概 述 二、分 类 三、理化性质 四、提取分离 五、结构鉴定第一节 概 述• 十九世纪德国学者F.W.Sertrner 从鸦片中分离出吗啡碱(morphine) • 现从自然界中分离得到约10000种• 《全国医药产品大全》中收载的药物及其制剂达六十余种 • 植物中存在的生物碱大多有明显的生理活性如： • 鸦片中的吗啡——镇痛作用 • 麻黄中的麻黄碱——止喘作用 • 长春花中的长春碱——抗癌活性 • 黄连中的小檗碱——抗菌消炎作用 • 山莨菪碱——抗中毒性休克作用• 生物碱化学结构的研究为合成药物提供了线索，如：• 植物古柯中的有效成分古柯碱（cocaine ）虽有很强的局部麻醉作用，但是毒性较大，久用容易成瘾古柯碱 cocaine （可卡因）N CH 3H COOCH 3OO（一）生物碱的定义指天然产的一类含氮的有机化合物； 多数具有碱性且能和酸结合生成盐；大部分为杂环化合物且氮原子在杂环内； 多数有较强的生理活性。

（二）分布• 存在于一百多个科中如：豆科、茄科、防己科、罂粟科、毛茛科等植物中。

分布特点：1．在植物的各部位都有分布，但多集中在某一器官。

2．植物体内生物碱的含量差别很大，但一般都较低（1%以下），通常把含量在0.01%的植物称为生物碱植物。

3．同一植物体内的生物碱，往往是多种生物碱共存，而且母核结构相似。

（三）存在形式• 1.游离碱：碱性极弱，以游离碱的形式存在。

• 2.成盐：有机酸有：柠檬酸、酒石酸等；特殊的酸类：乌头酸、绿原酸等无机酸：硫酸、盐酸等。

• 3.苷类：以苷的形式存在于植物中；• 4.酯类：多种吲哚类生物碱分子中的羧基，常以甲酯形式存在。

• 5.N-氧化物：植物体中的氮氧化物约一百余种。

（四）命名规则 1. 类型的命名⑴基核的化学结构，如吡啶、喹啉、萜类等；N O OC 2H 5C 2H 5NH 2普鲁卡因 procaine (合成品)局麻药⑵以来源植物命名，如石蒜科生物碱等。

生物碱本章是本教材的重点，因此考试也是重点。

学习和复习时，抓住生物碱的通性这一关键，掌握了通性，就能灵活应用于生物碱的提取分离及检识。

第一节概述这一节要掌握生物碱的含义：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。

同时还要了解有些生物碱并不完全符合上述生物碱的的含义，如麻黄碱的氮原子不在环内，咖啡不呈碱性；有些来源于生物界的含氮衍生物又不属于生物碱的范畴，如氨基酸、氨基糖、肽类、蛋白质、维生素等。

第二节结构与分类这一节与实例的内容结合复习，掌握几个重要生物碱（如小檗碱、乌头碱、麻黄碱、莨菪碱、苦参碱马钱子碱、粉防己碱等）的结构分类，故此处略。

第三节理化性质这一节内容为生物碱通性，其中生物碱的碱性占主导地位，是难点也是考点，因此必须掌握，复习时将影响生物碱碱性强弱的因素归纳总结便于记忆。

首先明确季铵类生物碱碱性最强，排除季铵碱后，分析氮原子在分子中的杂化方式，这是决定生物碱碱性强弱的本质，氮原子的杂化方式与碱性强弱的关系表现为：SP3杂化＞SP2杂化＞SP杂化，因此一般碱性脂氮杂环>芳氮杂环。

尔后分析氮原子周围的化学环境，主要为电效应和立体效应，而电效应的影响较明显，主要有诱导效应和共轭效应，这两种效应的影响均为如增加氮原子上电子云密度则使生物碱碱性增加，降低氮原子上电子云密度则使生物碱碱性降低。

在诱导效应中主要是氮原子α、β位取代基，如、果为供（斥）电子基（主要为甲基）取代，可增加氮原子电子云密度，则使碱性增加，而吸电子基（如羟基、双键、羰基等）可降低氮原子电子云密度，使碱性降低。

共轭效应多以吸电子共轭为多，即共轭体系与氮原子形成P-π共轭，使氮原子电子云密度降低，则生物碱碱性降低。

在电效应中特别要注意氮原子邻位羟基、双键，在立体条件允许下，反而使生物碱碱性大大增加。

影响生物碱碱性的因素还有空间效应、氢健效应等。

中药化学知识点总结（生物碱以及苷类）如何对中药有效成分进行分离与精制根据物质溶解度的差别，如何对中药有效成分进行分离与精制？1．结晶法需要掌握结晶溶剂选择的一般原则及判定结晶纯度的方法。

结晶溶剂选择的一般原则：对欲分离的成分热时溶解度大，冷时溶解度小；对杂质冷热都不溶或冷热都易溶。

沸点要适当，不宜过高或过低，如乙醚就不宜用。

判定结晶纯度的方法：理化性质均一；固体化合物熔距≤2℃；TLC或PC展开呈单一斑点；HPLC或GC分析呈单峰。

2．沉淀法可通过4条途径实现：1）通过改变溶剂极性改变成分的溶解度。

常见的有水提醇沉法（沉淀多糖、蛋白质）、醇提水沉法（沉淀树脂、叶绿素）、醇提乙醚或丙酮沉淀法（沉淀皂苷）等。

2）通过改变溶剂强度改变成分的溶解度。

使用较多的是盐析法，即在中药水提液中加入一定量的无机盐，使某些水溶性成分溶解度降低而沉淀出来。

3）通过改变溶剂pH值改变成分的存在状态。

适用于酸性、碱性或两性亲脂性成分的分离。

如分离碱性成分的酸提碱沉法和分离酸性成分的碱提酸沉法。

4）通过加入某种试剂与欲分离成分生成难溶性的复合物或化合物。

如铅盐沉淀法（包括中性醋酸铅或碱式醋酸铅）、雷氏盐沉淀法（分离水溶性生物碱）、胆甾醇沉淀法（分离甾体皂苷）等。

根据物质在两相溶剂中分配比的差异，如何对中药有效成分进行分离与精制？1．液-液萃取选择两种相互不能任意混溶的溶剂，通常一种为水，另一种为石油醚、乙醚、氯仿、乙酸乙酯或正丁醇等。

将待分离混合物混悬于水中，置分液漏斗中，加适当极性的有机溶剂，振摇后放置，分取有机相或水相，即可将极性不同的成分分离。

分离的难易取决于两种物质在同一溶剂系统中分配系数的比值，即分离因子。

分离因子愈大，愈好分离。

2．纸色谱（PC）属于分配色谱。

可用于糖的检识、鉴定，亦可用于生物碱的色谱鉴别等。

3．分配柱色谱可分为正相色谱与反相色谱。

正相色谱固定相极性大，流动相极性小，可用于分离水溶性或极性较大的成分。

中药化学知识点总结（生物碱以及苷类）如何对中药有效成分进行分离与精制根据物质溶解度的差别，如何对中药有效成分进行分离与精制？1．结晶法需要掌握结晶溶剂选择的一般原则及判定结晶纯度的方法。

结晶溶剂选择的一般原则：对欲分离的成分热时溶解度大，冷时溶解度小；对杂质冷热都不溶或冷热都易溶。

沸点要适当，不宜过高或过低，如乙醚就不宜用。

判定结晶纯度的方法：理化性质均一；固体化合物熔距≤2℃；TLC或PC展开呈单一斑点；HPLC或GC分析呈单峰。

2．沉淀法可通过4条途径实现：1）通过改变溶剂极性改变成分的溶解度。

常见的有水提醇沉法（沉淀多糖、蛋白质）、醇提水沉法（沉淀树脂、叶绿素）、醇提乙醚或丙酮沉淀法（沉淀皂苷）等。

2）通过改变溶剂强度改变成分的溶解度。

使用较多的是盐析法，即在中药水提液中加入一定量的无机盐，使某些水溶性成分溶解度降低而沉淀出来。

3）通过改变溶剂pH值改变成分的存在状态。

适用于酸性、碱性或两性亲脂性成分的分离。

如分离碱性成分的酸提碱沉法和分离酸性成分的碱提酸沉法。

4）通过加入某种试剂与欲分离成分生成难溶性的复合物或化合物。

如铅盐沉淀法（包括中性醋酸铅或碱式醋酸铅）、雷氏盐沉淀法（分离水溶性生物碱）、胆甾醇沉淀法（分离甾体皂苷）等。

根据物质在两相溶剂中分配比的差异，如何对中药有效成分进行分离与精制？1．液-液萃取选择两种相互不能任意混溶的溶剂，通常一种为水，另一种为石油醚、乙醚、氯仿、乙酸乙酯或正丁醇等。

将待分离混合物混悬于水中，置分液漏斗中，加适当极性的有机溶剂，振摇后放置，分取有机相或水相，即可将极性不同的成分分离。

分离的难易取决于两种物质在同一溶剂系统中分配系数的比值，即分离因子。

分离因子愈大，愈好分离。

2．纸色谱（PC）属于分配色谱。

可用于糖的检识、鉴定，亦可用于生物碱的色谱鉴别等。

3．分配柱色谱可分为正相色谱与反相色谱。

正相色谱固定相极性大，流动相极性小，可用于分离水溶性或极性较大的成分。

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。

浙江医药高等专科学校教案首页第六章 生物碱本章内容 一、概 述 二、分 类 三、理化性质 四、提取分离 五、结构鉴定第一节 概 述• 十九世纪德国学者F.W.Sertrner 从鸦片中分离出吗啡碱(morphine) • 现从自然界中分离得到约10000种• 《全国医药产品大全》中收载的药物及其制剂达六十余种 • 植物中存在的生物碱大多有明显的生理活性如： • 鸦片中的吗啡——镇痛作用 • 麻黄中的麻黄碱——止喘作用 • 长春花中的长春碱——抗癌活性 • 黄连中的小檗碱——抗菌消炎作用 • 山莨菪碱——抗中毒性休克作用• 生物碱化学结构的研究为合成药物提供了线索，如：• 植物古柯中的有效成分古柯碱（cocaine ）虽有很强的局部麻醉作用，但是毒性较大，久用容易成瘾古柯碱 cocaine （可卡因）N CH 3H COOCH 3OO（一）生物碱的定义指天然产的一类含氮的有机化合物； 多数具有碱性且能和酸结合生成盐；大部分为杂环化合物且氮原子在杂环内； 多数有较强的生理活性。

（二）分布• 存在于一百多个科中如：豆科、茄科、防己科、罂粟科、毛茛科等植物中。

分布特点：1．在植物的各部位都有分布，但多集中在某一器官。

2．植物体内生物碱的含量差别很大，但一般都较低（1%以下），通常把含量在0.01%的植物称为生物碱植物。

3．同一植物体内的生物碱，往往是多种生物碱共存，而且母核结构相似。

（三）存在形式• 1.游离碱：碱性极弱，以游离碱的形式存在。

• 2.成盐：有机酸有：柠檬酸、酒石酸等；特殊的酸类：乌头酸、绿原酸等无机酸：硫酸、盐酸等。

• 3.苷类：以苷的形式存在于植物中；• 4.酯类：多种吲哚类生物碱分子中的羧基，常以甲酯形式存在。

• 5.N-氧化物：植物体中的氮氧化物约一百余种。

（四）命名规则 1. 类型的命名⑴基核的化学结构，如吡啶、喹啉、萜类等；N O OC 2H 5C 2H 5NH 2普鲁卡因 procaine (合成品)局麻药⑵以来源植物命名，如石蒜科生物碱等。

第⼗章⽣物碱第⼗章⽣物碱课次：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。