天然产物化学(第九章)生物碱

天然产物化学综述xxxxxxxx的研究进展院－系：理学院化学系专业：化学年级：2013化学一班学生姓名：丁顶云学号：2013010203312014年11月乌头碱研究进展摘要：乌头碱(Aconitine)，别名：附子精，是存在于川乌、草乌、附子等植物中的主要有毒成份。

它主要使迷走神经兴奋，对周围神经损害。

中毒症状以神经系统和循环系统的为主，其次是消化系统症状。

关键词：乌头，提前，检测，简述一、乌头碱（生物碱）的简述生物碱是存在于自然界（主要为植物，但有的也存在于动物）中的一类含氮的碱性有机化合物，有似碱的性质，所以过去又称为赝碱。

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。

具有光学活性。

有些不含碱性而来源于植物的含氮有机化合物，有明显的生物活性，故仍包括在生物碱的范围内。

而有些来源于天然的含氮有机化合物，如某些维生素、氨基酸、肽类，习惯上又不属于“生物碱"。

乌头碱(Aconitine)，别名：附子精，是存在于川乌、草乌、附子等植物中的主要有毒成份。

它主要使迷走神经兴奋，对周围神经损害。

中毒症状以神经系统和循环系统的为主，其次是消化系统症状。

临床主要表现为口舌及四肢麻木，全身紧束感等，通过兴奋迷走神经而降低窦房结的自律性，引起易位起搏点的自律性增高而引起各心律失常，损害心肌。

口服纯乌头碱0.2mg 即可中毒，3—5mg可致死。

民间常用草乌、川乌等植物来泡制药酒。

但在此警醒大家它们都具有足以致命的毒性。

乌头属植物的主要活性成分, 但具有较强的毒性,一方面,能刺激人体神经系统, 表现出先兴奋, 后麻痹的症状,对迷走神经有强烈的兴奋作用,可引起窦房结抑制,房室传导阻滞,进而导致心律缓慢或心律失常,另一方面, 也可直接作用于心肌, 增高心肌应激性, 引起早博、心动过速以及呼吸麻痹致死，乌头碱虽然具有毒性,但其有一定的药理性，现代药理研究证实,乌头类及其复方制剂具有抗炎、免疫抑制、麻醉止痛、抗肿瘤等作用,对心血管系统则表现为强心、降血压、扩张血管等作用二、乌头碱的性质和作用物化性质：六方形片状结晶。

中国药科大学《天然药物化学》习题及答案第一章总论一、选择题(选择一个确切的答案)1、高效液相色谱分离效果好的一个主要原因是(A):A、压力高B、吸附剂的颗粒小C、流速快D、有自动记录2、蛋白质等高分子化合物在水中形成(B):A、真溶液B、胶体溶液C、悬浊液D、乳状液3、纸上分配色谱,固定相是(B)A、纤维素B、滤纸所含的水C、展开剂中极性较大的溶剂D、醇羟基4、利用较少溶剂提取有效成分,提取的较为完全的方法是(A)A、连续回流法B、加热回流法C、透析法D、浸渍法5、某化合物用氧仿在缓冲纸色谱上展开,其R f值随pH增大而减小这说明它可能是(A)A、酸性化合物B、碱性化合物C、中性化合物D、酸碱两性化合物6、离子交换色谱法,适用于下列(B)类化合物的分离A、萜类B、生物碱C、淀粉D、甾体类7、碱性氧化铝色谱通常用于(B)的分离,硅胶色谱一般不适合于分离(B)A2B3B4A5A6B7BBA、香豆素类化合物B、生物碱类化合物C、酸性化合物D、酯类化合物二、判断题Y1.两个化合物的混合熔点一定低于这两个化合物本身各自的熔点。

Y2.糖、蛋白质、脂质、核酸等为植物机体生命活动不可缺少的物质,因此称之为一次代谢产物。

Y3.利用13C-NMR的门控去偶谱,可以测定13C-1H的偶合数。

极性4.凝胶色谱的原理是根据被分离分子含有羟基数目的不同.达到分离,而不是根据分子量的差别。

√2√3√4х三、用适当的物理化学方法区别下列化合物1.用聚酰胺柱色谱分离下述化合物,以不同浓度的甲醇进行洗脱,其出柱先后顺序为()→()→()→()C ABD四、回答问题1、将下列溶剂按亲水性的强弱顺序排列:1乙醇、6环己烷、2丙酮、4氯仿、5乙醚、3乙酸乙酯乙醇>丙酮>乙酸乙酯>乙醚>氯仿>环己烷2、将下列溶剂以沸点高低顺序排列:甲醇、丙酮、乙酸乙酯、乙酸、正丁醇、甲苯、苯、吡啶、氯仿、乙醚、二氯甲烷、正戊醇3、请将下列溶剂在聚酰胺柱上的洗脱能力由弱到强进行排序A B CDA、水B、甲醇C、氢氧化钠水溶液D、甲酸铵4、分离天然产物常用的吸附剂有哪些,各有何特点?五、解释下列名词二次代谢产物、HPLC、DCCC、F AB－MS、HR－MS六、填空某植物水提液含中性、酸性、碱性、两性化合物若干。

苦参碱***资源1101 117401**一、原植物苦参碱是由豆科植物苦参的根、茎、果实经乙醇等有机溶剂提取的一种生物碱，属于喹诺里西啶类的衍生物羽扇豆生物碱类。

二、分子结构特征分子式：C15H24N2O分子量：248.37两个哌啶共用一个氮原子的稠合而成的化合物，具有喹诺里西丁的基本母核。

分子中有四个六元环，约有八种船式和椅式异构体。

由于椅式构象的异构体能量低，稳定性好，因此，植物中存在的苦参碱大多是椅式构象的异构体。

[1]三、理化性质熔点77°C沸点396.7°C at 760 mmHg密度 1.16g/cm³折射率 1.536闪点172.7°C蒸汽压 1.67E-06mmHg at 25°C碱性：苦参中所含生物碱均有两个氮原子。

一个为叔胺氮（n-1），呈碱性；另一个为酰胺氮（n-16），几乎不显碱性，所以它们只相当于一元碱。

苦参碱和氧化苦参碱的碱性比较强。

溶解性：苦参碱的溶解性比较特殊，不同于一般的叔胺碱，它既可溶于水，又能溶于氯仿、乙醚等亲脂性溶剂。

氧化苦参碱是苦参碱的氮氧化物，具半极性配位键，其亲水性比苦参碱更强，易溶于水，难溶于乙醚，但可溶于氯仿。

极性：苦参生物碱的极性大小顺序是：氧化苦参碱＞羟基苦参碱＞苦参碱。

四、提取、精制方法1、苦参生物总碱的提取：将原料干燥粉碎成粗粉，用50～80％乙醇将原料粗粉浸透，再装入回流提取器中，在60～80℃温度下用50～80％乙醇回流提取2～4次，合并提取液，料渣弃去；2、苦参碱的还原：按照提揉参生物总碱2～7％的比例向提取液中加入颗粒状活性炭，并在35～55℃温度下，按提揉参生物总碱3～10％的比例向提取液中缓慢加入80％水合肼进行还原反应，反应直到用薄层层析检查反应液中的氧化苦参碱和槐果碱斑点消失为止；3、苦参生物总碱的纯化：将上步骤所得的反应液浓缩成浸膏，用0.5～2％稀酸将浸膏溶解，溶液过强酸性阳离子交换树脂，并控制流速为10～50ml/ 分钟，然后用蒸馏水水洗树脂，直至水洗液为中性止，树脂中再加入碱水碱化后，乙醇洗脱，得乙醇洗脱液；4、从苦参生物总碱中分离苦参碱：将上步所得的乙醇洗脱液减压浓缩成浸膏，用15～25％酸液将浸膏溶解后，加入碱液碱化至PH值等于9～11，溶液分层，下层水弃去，上层放置结晶，过滤，得苦参碱粗品；母液减压浓缩，丙酮溶解，溶液过氧化铝柱层析，丙酮洗脱，洗脱液减压回收丙酮，得苦参碱粗品；5、苦参碱的纯化：合并上步骤所得的苦参碱粗品，丙酮反复重结晶，得苦参碱纯品。

第九章 生物碱一、填空题1．生物碱分子碱性强弱随杂化程度的升高而_______，即_____________。

2．季铵碱的碱性强,是因为_______________________________________。

3．一般来说双键和羟基的吸电诱导效应使生物碱的碱性_____________。

4．生物碱沉淀反应要在_____________中进行。

水溶液中如有____________、_____________、_____________、_____________亦可与此类试剂产生阳性反应，故应在被检液中除掉这些成分。

5. 生物碱在植物体中往往与_____成分结合成______状态存在。

6. 小檗碱呈黄色,而四氢小檗碱则无色，其原因在于_____________。

7. 生物碱在植物体内存在形式主要有四种：①___________②_____________③____________④____________。

8. Mayer's 试剂的组成主要是：_________；Dragendorff’s 试剂的组成主要是：____________。

9. 总生物碱的常用提取方法大致有以下三类：①________________②_______________________③_ _______________________ 10. 生物碱沉淀反应可应用于：①_____________②_______________③________________ 。

二、选择题1.生物碱在自然界分布最多的是：A.单子叶植物B.裸子植物C.双子叶植物D.菌类2.生物碱盐类对水的溶解度因成盐的酸不同而异，一般来说其水溶性： A.无机酸盐和有机酸盐差不多 B.无机酸盐大于有机酸盐 C.无机酸盐小于有机酸盐 D.不一定3.在天然产物研究中，得到的第一个碱性成分是：A.阿托品B.可待因C.金鸡纳碱D.吗啡 4.雷氏复盐沉淀法多用于分离A.叔胺生物碱B.酚性生物碱C.季铵生物碱D.酰胺生物碱 5.某中草药酸水提取液用三种以上沉淀剂反应为正反应，但酸水提取液碱化后用苯萃取,苯液蒸干后转溶于稀酸水中，再进行沉淀反应则为负结果，说明中草药中： A.不含物碱 B.含有生物碱 C.两种情况都可能 D.难下结论 6.以下碱性最强的生物碱是：N CH 2H 3CO H 3COH 3COOCH 3(C)(D)CH 2OCH 3NH HO HO7用pH 梯度萃取法从氯仿中分离生物碱时，可顺次用（ ）缓冲液萃取。

天然产物化学<天然药物化学）教案大纲课程编号：80003347课程英文名：Natural Medicinal Chemistry课程性质：专业必修课课程类别：专业必修课先修课程：有机化学、分析化学等学分：3 学分总学时数：54学时周学时数：3适用专业：药学院中药学专业适用学生类别：内、外招生开课单位：药学院天然药物化学教研室、中药及天然药物研究所一、教案目标及教案要求：1 要求学生掌握天然药物中主要成分类别的结构特征、理化性质、提取、分离，精制及结构鉴定的基本理论和技能。

2 了解天然药物化学成分结构测定的一般原则和方法，以及寻找中药有效成分的途径，为开发研究新药奠定基础。

3 了解天然药物主要化学成分类别的生物合成途径。

二、本课程的重点和难点：1 本课程的重点是天然药物活性成分的提取、分离和鉴定，尤其是某些著名天然药物活性化合物，如紫杉醇、小檗碱、芦丁、青蒿素等的分离和鉴定工作。

2 难点多集中于天然药物化学成分的鉴定和主要化合物类别的生物合成工作。

三、主要实践性教案环节及要求：本课程的主要实践性教案环节为天然药物化学实验。

通过实验教案巩固课堂教案的理论知识，帮助学生掌握天然药物化学研究的实验操作技术，提高学生的应用能力。

具体说明请参阅《暨南大学本科实验教案大纲》。

四、教材和参考书：教材：[1] 吴立军主编. 天然药物化学<第四版）. 北京：人民卫生出版社,2005.参考书：[1] 姚新生主编. 天然药物化学<第三版）. 北京：人民卫生出版社,2001.[2] 陆蕴如主编. 中药化学. 北京：学苑出版社，1995.五、考核形式与成绩计算：考核形式：闭卷成绩计算：总成绩<100％）＝期末测试成绩<90％）＋平时成绩<10％）六、基本教案内容：天然药物化学是一门运用现代化学科学理论与方法研究天然药物中化学成分的一门学科，内容包括各类天然产物的化学成分<主要是生理活性成分或药效成分）的结构类型，物理化学性质、提取分离方法，以及主要类型化学成分的鉴定和生物合成途径等。

天然产物化学中的生物碱化学研究在天然产物化学领域中，生物碱化学是一门重要的研究方向。

生物碱是一类在天然界中广泛存在的高分子有机化合物，具有氮原子和含有碳氢键的环结构。

它们的化学结构和生物活性在天然界中具有高度多样性和复杂性，因此备受化学研究者的关注。

生物碱化学具有广泛的应用价值。

其中，天然提取的生物碱可以作为医学上的药物、化妆品、食品添加剂及农药等用途。

以口中的马钱子为例，它含有的毒碱复合物能够作为近现代新型抗癌药物和镇痛药物的主要活性成分。

此外，生物碱还具有显著的生态意义，是很多生物体的重要成分。

在生物碱化学的研究中，天然产物分离和化学合成是非常重要的手段。

天然产物分离技术的迅速发展，使得研究人员可以从天然中分离出各种生物碱，并利用现代分析仪器对其结构和生物活性进行分析。

化学合成技术的不断拓展则可以制备出不同种类的生物碱，为生物碱的发现和应用提供了更多的选择。

同时，生物碱的特殊结构和活性使得生物碱化学领域需要不断的技术创新。

其中，计算化学和药物设计技术是生物碱研究中的重要方向。

通过计算化学技术可以预测生物碱的化学性质和反应机理，推动生物碱的定量和定性分析。

药物设计技术则可以通过虚拟筛选等手段，优化化合物的生物活性，加快生物碱的药物开发过程。

在生物碱化学研究中，不仅需要对碱化合物的结构和生物活性进行研究，还需要对其生物合成途径进行探究。

生物碱的生物合成路径是一个非常复杂的体系，涉及到多种酶和代谢途径的调节。

通过对生物碱生物合成途径的研究，可以加深对这些复杂化合物的认识，并为生物合成和药物设计提供新的思路和理论基础。

总之，生物碱化学研究是天然产物化学领域中的一条重要研究方向。

它的发展不仅为化学科学提供了新的思路和技术，也为药物开发和生态学研究等方面提供了新的途径和基础。

相信在未来的日子里，生物碱化学将会迎来更广阔的发展机遇！。