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生物碱(1)结构分类

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。 (4)详述生物碱的结构类型,并能举例说明。 (5)简述生物碱的基本性状。 4.进行新课: 除了极少数裸子植物外,双子叶植物、单子叶植物的多个科属的多种植物中,都含有一种具有显著生理活性的含氮的有机碱化合物。后来在一些动物器官及少数微生物中也发现了同样的物质,于是,生物碱的名称开始被广泛使用。

第十章 生物碱

第十章生物碱 一、名词解释 1.生物碱 2.两性生物碱 3.亲水性生物碱 4.生物碱沉淀反应 5.Vitali反应 二、填空题 1.生物碱按生源途径结合化学结构分类通常可分为()、()、()、()、()、()、()等几大类。 2.大多数生物碱是()体,少数为();少数生物碱具有(),可利用水蒸气蒸馏法提取;个别生物碱还具有()。 3.大多数叔胺碱和仲胺碱为()性,一般能溶于(),尤其易溶于()。 4.生物碱因结构中N原子上的孤电子对易接受()而显碱性。生物碱根据pKa值大小可以分为()、()、()和()。 5.醇胺型小檗碱的碱性强是因为其具有(),其氮原子上的孤电子对与α-羟基的C—O单键的б电子发生转位,形成()。 6.将生物碱总碱溶于酸中,加入碱水调节pH值,由()到(),则生物碱按碱性由()到()依次被有机溶剂萃取出来;若将生物碱总碱溶于有机溶剂中,用pH值由()到()的缓冲液依次萃取,生物碱按碱性由()到()被萃取出来。 7.Hofmann降解反应的必要条件是(),其次是()。 8.不同类型N上质子的δ值大小,酰胺(),脂肪胺(),芳香胺()。 9.在生物碱的13C-NMR谱中,生物碱结构中氮原子()产生的吸电诱导效应使邻近碳原子向()位移。 10.乌头碱水解后生成的单酯型生物碱叫()、无酯键的醇胺型生物碱叫()。 三、单项选择题 1.生物碱不具有的特点是() A.分子中含N原子 B.N原子多在环内 C.具有碱性 D.分子中多有苯环 E.显著而特殊的生物活性

2.具有莨菪烷母核的生物碱是( ) A.甲基麻黄碱 B.小檗碱 C.阿托品 D.氧化苦参碱 E.乌头碱 3.此生物碱结构属于( ) A.吲哚类 B.异喹啉类 C.吡啶类 D.甾体类 E. 大环类 4.氧化苦参碱水溶性比苦参碱大的原因是( ) A.呈离子态 B.碱性较强 C.属喹诺里西啶类 D.具有酰胺键 E.具有N →O 配位键 5.下列碱性大小顺序( ) (a ) (b ) (c ) A.a >b >c B.c >b >a C.c >a >b D.a >c >b E.b >c >a 6.生物碱沉淀反应呈桔红色的是( ) A.碘化汞钾试剂 B.碘化铋钾试剂 C.饱和苦味酸试剂 D.硅钨酸试剂 E.碘-碘化钾试剂 7.生物碱酸水提取液常用的处理方法是( ) A.阴离子交换树脂 B.阳离子交换树脂 C.硅胶柱色谱吸附 D.大孔树脂吸附 E.氧化铝柱色谱吸附 8.水溶性生物碱分离的常用方法是( ) A.碘化汞钾沉淀法 B.硅钨酸沉淀法 C.雷氏盐沉淀法 D.苦味酸沉淀法 E.碘化铋钾沉淀法 9. 不同碱性的生物碱混合物分离可选用( ) N H 3CO H 3CO H 3CO 3 N 3 COOCH 3 N CH 3 O N COOCH 3

食物中常见生物碱研究进展

生物碱是一类含氮有机化合物,广泛存在于毛茛科、芸香科、豆科等科植物的根、果中。它们能引起摄食者轻微的肝损伤,但中毒的第一反应是恶心、腹痛、腹泻甚至腹水,连续食用生物碱食品2周甚至2年才有可能出现死亡。由于生物碱大都具有苦涩性,容易使动物产生拒食,所以引起人体生物碱中毒的主要食物源有:①谷物等农作物被含生物碱的杂草污染,进入面粉及相关食品中;②食用含生物碱植物的动物所产的奶和蜂蜜等食品;③特殊食疗食品、个别调味料和特殊提取物饮料等[1-2]。一些嗜好植物(如咖啡、可可、烟草、槟榔、茶、罂粟等)含有咖啡碱、可可碱、尼古丁等生物碱成分。大多数辛香料也含生物碱成分(如辣椒中的辣椒碱),有毒植物则有不少种类含有有毒生物碱[3]。 1生物碱对人体的生理学作用 生物碱对机体的作用具有特异性,且与摄入量有关。适量对人体具有止痛、欣快、催眠等功效,过量或反复摄入,将导致成瘾。毒品就是一大类特殊生物碱品种[4-9]。 2食品中常见生物碱及其利用价值 2.1罂粟壳中的阿片生物碱 许多食品中都包含对人体有害的有毒生物碱,对这些生物碱的分析将有助于防止生物碱滥用或中毒[10]。罂粟壳中含有大量吗啡碱,易成瘾,不宜常服[11]。近年来,发现有不少在食品中违法添加罂粟壳,损害消费者健康的案例。通过测定食品中阿片生物碱,可判断是否掺入罂粟壳,其测定方法主要有薄层扫描法、高效液相法、快速ELISA检测法、气相色谱法等[12-17]。 2.2番茄中的生物碱 番茄中青果生物碱含量较高,具有抑菌抑虫、抗炎、降低胆固醇、调节机体免疫功能等作用。作为天然食品防腐剂具有良好开发前景[18]。 2.3绿茶中的生物碱 茶叶中咖啡碱含量较高,在一定浓度范围内,对人体具有强心、利尿、解毒等作用。可取代部分添加剂和药物,有巨大开发潜力[19-20]。茶梗和纤维废料作为燃料使用没有经济价值,但是在特定条件下提取咖啡因将带来巨大的经济效益并且环保[21]。 2.4荷叶中的生物碱 荷叶总碱具显著降血脂和降胆固醇活性,在减肥降脂产品中应用越来越广泛。研究其富集和分离方法、制定质量标准是非常必要的[22]。在离子液体中用微波辅助萃取,已从荷叶中成功提取了3种生物碱[23]。 2.5莲子心中的生物碱 莲子心含有莲心碱、异莲心碱、甲基莲心碱等生物碱。具有降压、抗心律失常、体外抗氧化活动、抗心律失常等药理作用[24]。 2.6槟榔中的生物碱 槟榔中主要含有的生物碱为槟榔碱、槟榔次碱、去甲基槟榔次碱等,均与鞣酸结合存在[25]。槟榔碱具有免疫抑制、肝毒性、致突变和畸形作用,在大鼠体内可能干扰某些内分泌器官[26]。2.7魔芋中的生物碱 魔芋生物碱影响昆虫生长、发育和繁殖,且有较强毒杀作用,用于绿色蔬菜生产,还可减少环境污染问题[27]。 2.8辣椒中的生物碱 辣椒碱是辣椒中引起辛辣的主要化学物质。其低纯度形式,如辣椒精、辣素等已作为添加剂广泛应用于食品工业中。与 食物中常见生物碱研究进展 吴丹1,巩江2,高昂1,曹梦晔1,陈晔丹1,赵婷1,路锋1,李易非1,倪士峰1*1.西部资源生物与现代生物技术教育部重点实验室/西北大学生命科学学院,陕西西安710069; 2.西藏民族学院医学院,陕西咸阳712082 摘要:检索大量文献基础上,对食物中常见生物碱的种类、主要活性及利用价值等方面进行了概述,为相关研究和开发提供科学资料。 关键词:生物碱;生物活性;利用价值 中图分类号:Q946.88文献标识码:A文章编号:1002-204X(2011)03-0063-02 Recent Developments of Common Alkaloids in Food WU Dan et al(Key Laboratory of Resource Biology&Biotechnology in Western China of Ministry of Education/College of Life Sciences,Northwest University,Xi’an,Shaanxi710069) Abstract Based on the vast literature retrieval,relevant materials for the research and development information on main activity and utilization value etc of common alkloids in food have were summarized,in order to provide basis information for its further development. Key words Alkaloid;Bioactivity;Use value 项目基金:西部资源生物与现代生物技术实验室教育部重点实验室基 金(KH09030);西藏自治区科技厅重大科技专项基金(20091012);陕西 省教育厅科学研究项目计划(2010JK862)资助。 作者简介:吴丹(1988-),女,陕西西安人,硕士研究生,研究方向:中 药生物工程。*通讯作者,博士后,副研究员,从事中药化学、中药资源 学、中药现代化与中医学研究。 收稿日期:2011-01-27 宁夏农林科技,Ningxia Journal of Agri.and Fores.Sci.&Tech.2011,52(03):63-64,6663

第十章 生物碱

第十章生物碱 一、填空题 1、大多数叔胺碱和仲胺碱为亲()性,一般能溶于()溶剂,尤其易溶于()溶剂。 2、具内酯或酰胺结构的生物碱在正常情况下,在()中其内酯或内酰胺结构可开环形成()两溶于水中,继之加()可复又环合。 3、生物碱分子的碱性随P轨道的杂化轨道中的比例升高而(),即()>()>()。 4、季铵碱的碱性强,是因为其羟基以()形式存在,类似()碱。 5、一般来说双键和羟基的吸电诱导效应使生物碱的碱性()。 6、莨菪碱的碱性强于东莨菪碱主要是因为东莨菪碱醚环的(),其次是因为醚环的()。 7、生物碱沉淀反应要在()或()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。 8、生物碱的提取最常用的方法是以()进行()或()。 9、Hofmann降解反应的必要条件是(),其次是()。而Von Braun反应可直接使()键断裂,不要求氮原子的β位有()。 10、麻黄碱和伪麻黄碱因其为(),不能与大多数生物碱沉淀试剂发生沉淀反应故常用()和()鉴别之。 11、延胡索中主要含()型和()型异喹啉类生物碱。 12、小檗碱一般以()的状态存在,但在其水溶液中加入过量碱,则部分转变为()或()。 13、阿托品为莨菪碱的()。 14、莨菪烷类生物碱都是()类,易水解,尤其在碱性溶液中更易进行。如莨菪碱水解生成()和(),而东莨菪碱水解生成的()不稳定,立即异构化成()。 15、区别莨菪碱和东莨菪碱可用(),此时莨菪碱反应生成()沉淀,而东莨菪碱反应生成()沉淀。 16、苦参总碱中含量最多的生物碱是()。 17、汉防已的镇痛有效成分()作用最强,其化学结构属于()型生物碱。 18、马钱子中的主要生物碱是()和(),属于()衍生物。 19、乌头碱水解后生成的单酯型生物碱叫(),无酯键的醇胺型生物碱叫()。 20、红豆杉中的主要生物碱为(),化学结构为()类似物,其主要生物活性为()。 二、选择题 (一)单选题(每题有5个备选答案,备选答案中只有1个最佳答案) 1、生物碱碱性的表示方法多用() A、Kb B.pKb C.Ka D.pKa E.pH 2、碱性最强的生物碱类型为() A、酰胺生物碱 B、叔胺生物碱 C、仲胺生物碱 D、季铵生物碱

生物碱显色剂

常用生物碱显色剂 (1)改良碘化铋钾(Dragendorff)试剂①碱式硝酸铋0.85g溶于10ml冰醋酸与40ml水中;②碘化钾0.8g溶于20ml水中。试液①与试液②等量混合置棕色瓶内保存作贮备液。用前将1ml贮备液、2ml冰醋酸与10ml水混合。用于生物碱与某些含氮化合物,显橙红色。(2)碘-碘化钾(Wagner)碘1g与碘化钾10g溶于50ml水(微温),加2ml乙酸,加水至100ml。用于生物碱,显棕褐色。 (3)碘铂酸5ml 15%氯化铂溶液加45ml 10%碘化钾溶液,用水稀释至100ml。用于生物碱,不同生物碱显不同颜色。 (4)碘铂酸钾10%六氯铂酸溶液3ml与97ml水混合,加100ml 6%碘化钾溶液,混匀。新鲜配制。用于生物碱与其他有机含氮化合物,不同生物碱显不同颜色。 (5)Ehrlich ①10%对二甲氨基苯甲醛盐酸溶液与丙酮按1:4混合;②对二甲氨基苯甲醛1g,溶于100ml 96%乙醇中。用于吲哚类,有时喷后要加热。 (6)硫酸高铈铵1%本品的85%磷酸溶液。用于吲哚类,长春花生物碱显各种颜色。(7)对二甲氨基苯甲醛-硫酸65ml浓硫酸与35ml水混合,放冷后加对二甲氨基苯甲醛125mg,再加入5%三氯化铁溶液0.05ml。本试液可保存一周。用于麦角生物碱。 (8)肉桂醛-盐酸肉桂醛5ml、乙醇95ml和5ml 36%盐酸混合,新鲜配制。用于吲哚类衍生物。 (9)呫吨氢醇0.1g本品溶于90ml乙醇中,加10ml 36%的盐酸,用前新鲜配制。用于色氨酸及其他吲哚类生物碱。 (10)氯化铁-过氯酸0.5mol/L三氯化铁溶液1ml与35%过氯酸溶液50ml混合。用于吲哚类生物碱。 (11)三氯化铁-碘三氯化铁5g、碘2g溶于50ml丙酮与50ml 20%酒石酸的混合液中。用于黄嘌呤生物碱类,不同生物碱显不同颜色。 (12)硫酸铈-硫酸(改良Sonnenschein试剂)硫酸铈0.1g混悬于4ml水中,加1g三氯乙酸,加热煮沸,放冷,逐滴加入浓硫酸直至浑浊消失。用于生物碱、含碘有机化合物的显色,喷后110℃烤几分钟,不同生物碱显不同颜色。 (13)硫氰酸钴(Ⅱ)试液硫氰酸铵3g、氯化钴1g溶于20ml水中。用于生物碱,伯、仲、叔胺类。 (14)碘化汞钾(Meyer)试剂1.36g氯化汞和5g碘化钾各溶于20ml水中,混合后加水稀释至100ml即可。 (15)硅钨酸(Bertrand)试剂5g硅钨酸溶于100ml水中,加盐酸少量调至pH=2左右。(16)苦味酸试剂1g苦味酸溶于100ml水中。 (17)鞣酸试剂鞣酸1g加乙醇1ml溶解后再加水至10ml。 (18)4-甲基伞形酮0.02g本品溶于35ml乙醇,加水至100ml。用于含氮杂环化合物。(19)硫酸铜-联苯胺①0.3g硫酸铜溶于100ml水-乙醇(5:4)的混合液中;②0.1%联苯胺的50%乙醇溶液。用时先喷试液①,于60℃干燥后再喷试液②。用于吡啶单羧酸的显色。 (20)氯化铜0.5%氯化铜溶液。用于肟类。 (21)硝普钠-铁氰化物10%氢氧化钠溶液、10%硝普钠溶液、10%铁氰化钾溶液和水按(1:1:1:3)混合,冰箱内保存(可保存数周),使用前取适量与等体积丙酮混合。用于氯基氰、胍、肌酸、肌酸酐、脲和硫脲及其衍生物的显色。 (22)硝普钠-过氧化氢5%硝普钠溶液2ml、10%氢氧化钠1ml与5ml 3%过氧化氢溶液混合后,加15ml水。冰箱可保存数日。用于胍、尿素、硫脲及其衍生物、肌酸和肌酸酐的检测。

第十一章杂环化合物和生物碱

第十一章 杂环化合物和生物碱 一、学习要求 1.掌握杂环化合物的分类和命名 2.掌握五元杂环、六元杂环和稠杂环的结构和性质 3.掌握生物碱的基本概念及分类 4.了解生物碱的一般性质、提取方法及重要的生物碱 二、本章要点 (一)杂环化合物的分类和命名 1.杂环化合物的概念 由碳原子和非碳原子所构成的环状有机化合物称为杂环化合物,环中的非碳原子称为杂原子,最常见的杂原子有氧、硫、氮等。 2.杂环化合物的分类 按环的数目不同,可分为单杂环和稠杂环两大类。单杂环按环的大小不同又可分为五元杂环和六元杂环。稠杂环通常由苯与单杂环或单杂环与单杂环稠合杂环化合物而成。 3.杂环化合物的命名 杂环化合物的命名比较复杂,目前我国常使用“音译法”,即按英文的读音,用同音汉字加上“口”字旁命名: O 1 2 3 45 5 43 2 1 S 5 432 1N 543 2 1 N S 543 2 1N N H 5432 1N N H 呋喃 噻吩 吡咯 噻唑 吡唑 咪唑 (furan ) (thiophene ) (pyrrole ) (thiazole ) (pyrazole ) (imidazole ) 6 54 32 1 O N N 1 2 3456 N N 1 2 3456 N N 1 2 3456 6 54 3 2 1 N 吡啶 哒嗪 嘧啶 吡嗪 吡喃(pyridine ) (pyridazine) (pyrimidine) (pyrazine) (pyran)

环上有取代基的杂环化合物的名称是以杂环为母体,并注明取代基的位置、数目和名称。杂原子的编号,除个别稠杂环外,一般从杂原子开始编号,环上有不同不同杂原子时,按O 、S 、NH 和N 的顺序编号;某些杂环可能有互变异构体,为区别各异构体,需用大写斜体“H ”及其位置编号标明一个或多个氢原子所在的位置。例如: 2,4-二羟基嘧啶 2-氨基-6-氧嘌呤 4H -吡喃 2H -吡喃 此外,还可以将杂环作为取代基,以官能团侧链为母体进行命名。例如: N ,N-二乙基-3- 4-嘧啶甲酸 3-吲哚乙酸 2-呋喃甲醛 吡啶甲酰胺 (二)含氮六元杂环 1.吡啶的结构 1 2345 6 7 8 9 N N N N H 2N O H N N OH OH 1 23 4 56 O 1 2 34 56 1 2 3 45O 6 1 2 1 CHO O CON(C 2H 5)2 N 2 34 56 COOH 6 5432 1 N N CH 2COOH N H 12 3 456 7 N .. 6 8 75 43 2 110 98 76 5321 6 58 7 654321 H N N N N N N 8 7 65 432 N 7 4 32 1H N 喹啉 异喹啉 吲哚 吖啶 嘌呤 ( quinoline) (isoquinoline) (indole) (acridine) (purine)

生物碱的概述及分类

题目:第九章生物碱(一) 生物碱的概述及分类 教学目的与要求: 要求掌握生物碱的定义、分类及分布 内容与时间分配:(2学时) 一、掌握生物碱的定义和存在形式 二、熟悉生物碱的主要结构类型 三、了解生物碱的生源合成途径及生物合成的基本原理 重点与难点: 重点:生物碱的主要结构类型 难点:生物碱的生源合成途径及生物合成的基本原理 §9 第九章生物碱 §9-1 概述(15分钟) 一、生物碱的含义 二、生物碱的分布 三、生物碱的存在形式 §9-2 生物碱生物合成的基本原理(10分钟) 一、环合反应:一级环合反应、二级环合反应 二、C-N 键的裂解 §9-3 生物碱的分类(65分钟) 一、来源于乌氨酸的生物碱 吡咯类、托品烷类、吡咯里西定类 二、来源于赖氨酸的生物碱 哌定类、吲哚里西定类、喹诺里西定 三、来源于邻氨基苯甲酸的生物碱 喹啉、丫啶酮 四、来源于苯丙氨酸和酪氨酸的生物碱 苯丙胺类、苄基四氢异喹啉、四氢异喹啉、苯乙基四氢异喹啉、苄基苯乙胺类、吐根碱类五、来源于色氨酸的生物碱

简单吲哚类、半萜吲哚类、单萜吲哚类 六、来源于萜类的生物碱 单萜、二萜、三萜类 七、来源于甾体的生物碱 孕甾烷类、环孕甾烷类、胆甾烷类 §9-4 生物碱的理化性质(10分钟) 一、形状 二、旋光性 题目:第九章生物碱(二) 生物碱的理化性质 教学目的与要求: 要求掌握生物碱的溶解性、碱性及沉淀反应 内容与时间分配:(4学时) 一、掌握生物碱的形态、颜色和旋光性及生物碱和生物碱盐的溶解性及其应用,生物碱沉淀反应 二、掌握生物碱的碱性,碱性强弱与生物碱分子结构的关系及其在提取分离中的应用 三、了解生物碱的C-N键的裂解反应机理 重点与难点: 重点:生物碱的溶解性及酸碱性 难点:生物碱的碱性强弱与生物碱分子结构的关系及其应用 三、生物碱的溶解性(60分钟) (一)亲脂性生物碱1、游离生物碱易溶氯仿难溶于水(特例) 2、生物碱盐易溶于水难溶于低级性溶剂(特例) 3、具有酸碱两性的生物碱既可溶于酸、又可溶于碱 4、具有内酯、酰胺结构的生物碱加碱开环加酸环合 5、极弱碱不易与酸成盐 (二)亲水性生物碱1、季胺碱

生物碱类药物的分析

生物碱类药物的分析 掌握盐酸麻黄碱、硫酸阿托品、硫酸奎宁、盐酸吗啡和硝酸士的宁的鉴别、杂质检查和含量测定方法。 一、概述 (一)定义:生物碱是一类存在于生物体内的含氮有机化合物。 (二)分类 1.芳烃胺类 硫酸苯丙胺,精神振奋药pKb=9.9 盐酸麻黄碱,肾上腺受体激动药pKb=9.6 2.异喹啉类 盐酸吗啡,镇痛药pKb1=8.0,pKb2=9.9 磷酸可待因,镇痛镇咳药;盐酸黄连素,抗菌药;度冷丁等 3.喹啉类 硫酸奎宁,抗疟药;异构体硫酸喹尼丁,抗心率失常药; pKb1=5.07,pKb2=9.7 4.托烷类 硫酸阿托品,抗胆碱药pKb=9.9 氢溴酸东莨菪碱,抗胆碱药pKb=7.6; 5.黄嘌呤类 咖啡因,pKb=14.15(碱性极弱); 茶碱,平滑肌松弛药,含活泼氢酸性; 6.吲哚类 硝酸士的宁,中枢神经兴奋药pKb1=6.0,pKb2=11.7(酰胺) 硫酸长春新碱,抗肿瘤药;利血平,抗高血压药;

7.其他类 硝酸毛果芸香碱,缩瞳药。 由上可知,生物碱类药物有如下特点。 (三)特点 1.数量多,绝大多数存在于植物体内;已发现3000多种,100多种有效,中成药中富含生物碱。 2.生理活性强,但大都有毒性 因此,质量控制和临床应用尤应慎重,许多为特殊管制药物,并已超出药物分析的范畴,体育运动中的兴奋剂问题,世界关注的毒品问题,许多是生物碱类成分。该类药物的质量应严格控制,以保证用药的安全和有效。 (四)结构特征和分析方法间的关系 1.碱性:N原子的存在,强弱从N上的取代基是供电子还是吸电子基团,空间位阻两方面考虑。 1)一般情况:季铵>仲铵>伯铵>叔铵>NH3>环酰铵 2)脂肪铵>脂环铵>芳铵 3)个别两性化合物如吗啡有酸性(酚羟基),茶碱只有酸性(活泼氢) 2.存在状态多数以盐的形式存在 1)植物中多与有机酸成盐如吗啡罂粟酸盐,鞣酸奎宁盐; 2)药用多为多为无机酸盐如盐酸、硫酸、磷酸和硝酸盐。 含量测定应考虑上述2个因素,碱性强弱选择滴定溶液和指示剂,成盐的情况在非水滴定时要考虑对滴定的干扰。 3.溶解性 1)共性:游离生物碱易溶于CHCl3等中等极性有机溶剂,难或不溶于水,溶于稀酸溶液;成盐易溶于水;(提问?) 2)个性:两性和酸性化合物易溶于稀碱溶液(吗啡和茶碱);麻黄碱和咖啡因能溶于水;咖啡因和利血平碱性极弱,不能与酸结合成稳定的盐。 溶解性可以用于提取分离和鉴别时的重要依据。

第十章 生物碱

第十章 生物碱 第一节 概述 一、 生物碱的含义、分布、存在形式及生物活性 生物碱(alkaloids )指来源于生物界(主要是植物界)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。一般来说,生物界除生物体必须的含氮有机化合物,如:氨基酸、氨基糖、肽类、蛋白质、核酸、核苷酸及含氮维生素外,其它含氮有机化合物均可视为生物碱。 生物碱主要分布于植物界,绝大多数存在于高等植物的双子叶植物中,已知存在于50多个科的120多个属中。与中药有关的一些科和典型的中药有,毛茛科黄连、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。单子叶植物也有少数科属含生物碱,如石蒜科,百合科、兰科等,百合科中较重要的中药如川贝母、浙贝母等。少数裸子植物如麻黄科、红豆杉科、三尖杉科也存在生物碱。 生物碱在植物体内的分布,对某种植物来说,也可能分布于全株,但多数集中在某一器官。如金鸡纳生物碱主要分布在金鸡纳树皮中,麻黄生物碱在麻黄髓部含量高。生物碱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(maytansine )在卵叶美登木(Maytanus ovatus )中,得率仅为千万分之二。 含生物碱的植物中多数是多种生物碱共存。由于同一植物中的生物碱生物合成途径往往相似,因此化学结构也往往类似,同科同属的植物往往有同一母核或结构相同的化合物。 在植物体内,少数碱性极弱的生物碱以游离态存在,如酰胺类生物碱。有一定碱性的生物碱多以有机酸盐形式存在,如柠檬酸盐、草酸盐、酒石酸盐、琥珀酸盐等。少数以无机酸盐形式存在,如盐酸小檗碱、硫酸吗啡等。其它存在形式尚有N-氧化物、生物碱苷等。 生物碱多具有显著而特殊的生物活性。如吗啡、延胡索乙素具有镇痛作用;阿托品具有解痉作用;小檗碱、苦参生物碱、蝙蝠葛碱有抗菌消炎作用;利血平有降血压作用;麻黄碱有止咳平喘作用;奎宁有抗疟作用;苦参碱、氧化苦参碱等有抗心律失常作用;喜树碱、秋水仙碱、长春新碱、三尖杉碱、紫杉醇等有不同程度的抗癌作用等。 二、生物碱的生物合成简介 在生物碱的生物合成途径中,一般认为一次代谢产物氨基酸是其初始物。主要有鸟氨酸、赖氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸、邻氨基苯甲酸、组氨酸等。这些氨基酸的骨架大部分保留在所合成的生物碱中。另外,甲戊二羟酸和乙酸酯也是一些生物碱的重要组成部分。前者生成的生物碱有时被称为真生物碱(trile alkaloids ),后者生成的生物碱有时又被称为伪生物碱(pseudoalkaloids )。 (一) 生物碱生物合成的主要化学反应 1.环合反应 (1)希夫碱(Schiff )形成反应 氨基和羰基加成-脱水形成希夫碱: 许多生物碱如吡咯、莨菪烷、蒎啶、喹诺里西啶类生物合成中都涉及希夫碱的形成反应。 (2)曼尼希(Mannich )氨甲基化反应 醛、胺和负碳离子(含活泼氢的化合物)发生R C H O R'R N C H R'2

2017执业药师含生物碱常用中药记忆口诀由林月老师讲解

2017执业药师含生物碱常用中药记忆口诀由林月老师讲解 执业药师中药一考点:含生物碱常用中药记忆口诀(林月老师) 含生物碱类化合物的常用中药属于执业药师《中药学专业知识(一)》中药化学部分的考点,并且属于中药化学中的易考点,对于这个知识点考试大纲要求如下。今天我们一起来看看小编的林月老师是怎么讲解这个知识点的吧。 大单元小单元细目要点三、中药化学成分与药效物质基础(二)生物碱 3.含生物碱的常用中药(1)苦参、山豆根、麻黄、黄连、延胡索、防己、洋金花和天仙子中所含主要生物碱的化学结构类型和生物活性(2)川乌中所含主要生物碱的化学结构类型、毒性及其在炮制过程中的变化(3)马钱子、千里光和雷公藤中所含主要生物碱的化学结构类型与毒性(4)上述中药在《中国药典》中的质量控制成分 含生物碱类化合物的常用中药有:苦参、山豆根、麻黄、黄连、延胡索、防己、川乌、洋金花、天仙子、马钱子、千里光、雷公藤。 为了方便学员记忆此知识点,林月老师编写了一个口诀自己穿马裤千里延天津到黄山,累麻了脚,并进行解释自己(防己)穿(川乌)马(马钱子)裤(苦参)千里(千里光)延(延胡索)天津(天仙子、洋金花)到黄山(黄连、山豆根),累(雷公藤)麻(麻黄)了脚。 有了此口诀,加上聪明的大脑,相信能更加深刻的记住此知识点。更多精彩口诀和记忆方法,请登录小编学习执业药师《中药学专业知识(一)》相关课程。 附:官方教材内容 三、含生物碱的中药实例 (一)苦参 (二)山豆根

(三)麻黄 (四)黄连 (五)延胡索 (六)防己 (七)川乌 (八)洋金花 (九)天仙子 (十)马钱子 (十一)干里光 (十二)雷公藤 【小编原创,转载必究】

生物碱习题

3 生物碱的碱性与哪些有关 (1)氮原子的杂化类型:随杂化度升高而增强;②诱导效应:氮原子所连接的基团如为供电基团则碱性增强,如为吸电基团则碱性减弱;③诱导一场效应:使生物碱的碱性降低;④共轭效应:若生物碱分子中氮原子孤对电子成P-兀共轭体系时,通常情况下,其碱性较弱;⑤空间效应:若生物碱的空间环境不利于氮原子接受质子,其碱性减弱;反之,则碱性增强;⑥分子内氢键形成:若生物碱分子结构中氮原子附近存在羟基、羰基等取代基团,碱性增强。 4.生物碱类化合物的鉴别方法①沉淀反应:大多数生物碱能和某些酸类、重金属盐类以及一些较大分子量的复盐反应,生成单盐、复盐或络盐沉淀。如与碘化铋钾试剂的反应; ②显色反应:用于生物碱的冠色试剂很多,它们往往因生物碱的结构不同而显示不同的颜色,Mandelin试剂(1%钒酸铵的浓硫酸溶液);③成盐反应:绝大多数生物碱可与酸形成盐类,但不同类型的生物碱与酸成盐的形式不同,主要有:季铵生物碱的成盐反应、含氮杂缩醛生物碱的成盐反应、具有烯胺结构生物碱的成盐反应、涉及氮原子跨环效应生物碱的成盐反应。 5.生物碱类化合物的提取一般从天然药物巾提取总生物碱通常采用溶剂法、离子交换法、沉淀法等提取分离方法。①对于脂溶性生物碱可采取酸水提取法、醇类溶剂提取法、亲脂性有机溶剂提取法;②对于水溶性生物碱可采取沉淀法、溶剂萃取法。 6.生物碱类化合物的分离对于生物碱的分离通常分为系统分离与特定分离。一般的方法是先对总碱进行初步分离,将性质相近的生物碱分成几个类别或部位。然后再按各成分的碱度、极性或功能团的差异分离生物碱单体。①总生物碱的初步分离:根据总生物碱中各成分理化性质的差异,可将其初步分离为强碱性的季铵碱、中等强度碱性的叔胺碱及其酚性碱、弱碱性生物碱及其酚性碱等几个部分;②生物碱单体的分离:利用生物碱碱性的差异、利用生物碱极性的差异或生物碱盐的溶解度差异、利用生物碱特殊官能团、利用色谱法进行分离。 7.生物碱类化合物的结构鉴定①色谱法:色谱法在生物碱鉴别中的应用主要体现在天然药物及天然药物制剂中有无生物碱存在的检识、指导生物碱的分离、检查生物碱的纯度及对已知生物碱的鉴定等多个方面,主要有:薄层色谱法、纸色谱法、高效液相色谱法、气相色谱法;②谱学法:目前,在生物碱结构鉴定工作中,最常用的分析方法有紫外光谱(U V)、红外光谱(IR)、质谱(M S)和核磁共振(N M R)。 【习题】 一、名词解释 1.生物碱 2.两性生物碱 3.生物碱沉淀反应 4.诱导效应 5.共轭效府 6.空间效应 7.诱导一场效应 8.氢键效应 二、填空题 1.小檗碱呈黄色,而四氢小檗碱则无色,其原因在于。 2.弱碱性生物碱在植物体内是以状态存在。 3.在生物碱的色谱检识中常用的显色剂是,它与生物碱斑点作用常显色。 4.Mayer’s试剂的主要成分为;Dragendorff’s试剂的主要成分为。 5.总生物碱的提取方法大致有以下三类:、、。 6.麻黄碱和伪麻黄碱的分离可利用它们的——盐在水中的溶解度不同,在水中溶

生物碱

生物碱沉淀剂的种类很多,常用的有下面几种: (1)碘化汞钾试剂:在酸性溶液中与生物碱反应生成白色或淡黄色沉淀。 (2)碘化铋钾试剂:在酸性溶液中与生物碱反应生成桔红色沉淀。 (3)碘化钾碘试剂:在酸性溶液中与生物碱反应生成棕红色沉淀。 (4)硅钨酸试剂:在酸性溶液中与生物碱反应生成灰白色沉淀。 (5)磷钼酸试剂:很灵敏,在中性或酸性溶液中与生物碱反应生成鲜黄色或棕黄色沉淀。在试验时,通常选用三种以上不同的生物碱沉淀试剂进行试验,如均为正反应表示检液中可能有生物碱存在。如须确证,则要进一步精制后,再行检验,如再次均成正反应,即可肯定有生物碱存在。如第一次试验时就对三种沉淀剂呈负反应,即可肯定多无生物碱存在。 (6)有些生物碱能和某些试剂反应生成特殊的颜色,叫做显色反应,常用于鉴识某种生物碱。但显色反应受生物碱纯度的影响很大,生物碱愈纯,颜色愈明显。常用的显色剂有: ①矾酸铵一浓硫酸溶液(Mandelin试剂)为1%矾酸铵的浓硫酸溶液。如遇阿托品显红色,可待因显蓝色,士的宁显紫色到红色。 ②钼酸铵一浓硫酸溶液(Frohde试剂)为1%钼酸钠或钼酸铵的浓硫酸溶液,如遇乌头碱显黄棕色,小檗碱显棕绿色,阿托品不显色。 ③甲醛一浓硫酸试剂(Marquis试剂)为30%甲醛溶液0.2ml与10ml浓硫酸的混合溶液。如遇吗啡显橙色至紫色,可待因显红色至黄棕色。 ④浓硫酸如遇乌头碱显紫色、小檗碱显绿色,阿托品不显色。 ⑤浓硝酸如遇小檗碱显棕红色,秋水仙碱显蓝色,咖啡碱不显色。 生物碱的显色反应原理尚不太明了,一般认为是氧化反应、脱水反应、缩合反应或氧化、脱水与缩合的共同反应。(

乌头碱 生物碱(alkaloid)旧称植物碱,一般指植物中的含氮有机化合物(蛋白质、肽、氨基酸及维生素B1除外)。现在,人们从海洋生物、微生物、真菌及昆虫的代谢物中也发现了很多含氮化合物,有时也称之为生物碱。因此,广义上生物界所有含氮有机化合物都可称为生物碱。 生物碱是研究得最早的一类有生物活性的天然有机化合物。我国17世纪初的《白猿经》即记述了从乌头中提取出砂糖样毒物作箭毒用,用现代的经验分析推测它应该是乌头碱。此外,1806年德国科学家Serturner从鸦片中分离得到吗啡、1810年西班牙医生Gomes从金鸡纳树皮中分得结晶Cinchonino(奎宁与辛可宁的混合物)。1819年Weissner把这类植物中的碱性化合物统称为类碱(alkali-like)或生物碱,后者一直沿用至今。 生物碱大多具有生物活性,往往是很多药用植物,包括许多中草药的有效成分。例如,阿片中的镇痛成分吗啡、止咳成分可待因,麻黄的抗哮喘成分黄麻碱、颠茄的解痉成分阿托品、长春花的抗癌成分长春新碱等等。生物碱大多具有复杂的化学结构,能与酸结合成盐而溶于水,容易被体内吸收。目前已报道并搞清楚化学结构的生物碱已达4000多种,并以每年约上百个的速度递增。虽然大多数情况下,药用植物中含量最高的生物碱往往是主要的有效成分,但也有例外,如乌头碱是乌头的主要成分,但它的强心止痛成分却是含量极微的去甲乌头碱。 生物碱在植物中的分布较广,其中双子叶植物类的豆科(Leguminosae)、茄科(Solanace ae)、放己科(Manispermaceae)、罂粟科(Papaveraceae)和小蘖科(Berbereaceae)等科属含生物碱较多。生物碱在植物中的含量高低不一,如金鸡纳树皮中含生物碱高达3%以上,而长春花中的长春新碱含量仅为0.0001%,美登木中的美登素更是只含0.00002%,一般含量在0.1%以上就算比较高了。由于同一植物中的生物碱往往来自于同一个前体,一次它们的结构也往往类似,同科同属中的生物碱也大多属于同一结构类型。

生物碱常用的提取方法

生物碱常用的提取方法 生物碱的提取: 由于各种生物碱的结构不同,性质各异,提取分离方法也不尽相同,主要是根据生物碱的溶解度而定。生物碱大都能溶于氯仿、甲醇、乙醇等有机溶剂,除季铵碱和一些分子量较低或含极性基团较多的生物碱外,一般均不溶或难溶于水,而生物碱与酸结合成盐时则易溶于水和醇。基于这种特性,可用不同的溶剂将生物碱从中药中提出,常用的提取溶剂有下列3种: (1)非极性溶剂:样品先用10%氢氧化铵溶液湿润,使中草药中与酸结合成盐的生物碱呈游离状态,然后用氯仿或乙醚等提取,一些与酸结合比较稳定的生物碱盐类和鞣酸盐或碱性较强的生物碱盐等,氢氧化铵不能将其完全分解,可用碳酸钠、碳酸氢钠、氢氧化钙或氧化镁,甚至氢氧化钠碱化,这个方法的缺点是不能提出水溶性生物碱。 (2)极性溶剂:极性较大的生物碱可用中性甲醇、乙醇、酸性甲醇、乙醇、酸水(常用0.1%~1%盐酸、硫酸、乙酸、酒石酸等)以及缓冲液等进行提取,该方法较简便,但提出的杂质较多,需进一步净化。 (3)混合溶剂:用不同极性的溶剂按不同比例混合,可以较好地进行提取,如麦角用氯仿:甲醇:氢氧化铵(90:9:1),百部、粉防已用乙醚:氯仿:乙醇:10%氢氧化铵溶液(25:8:25:1)等。 水溶性生物碱还可采用与生物碱沉淀试剂如雷氏盐(硫氰化铬铵)、磷钨酸等生成不溶的复盐而从水溶液中析出。生物碱与雷氏盐生成的沉淀可溶于丙酮,再通过阳离子交换树脂,用氢氧化铵洗脱即得游离的生物碱,生物碱与磷钨酸生成的沉淀可与固体碳酸钾研磨使干燥,再用无水乙醇热提。 实际上,每种分析法的建立都要对上述三类溶剂作比较,以优选出最佳提取溶剂。 生物碱的提取方法,常用的有冷浸、渗漉、超声波、索氏提取、热回流提取,由于中药分析所涉及到的大部分内容是有机化合物微量分析,故需要的样品量很少,因此,实际上是少量样品与大量提取溶剂,加上样品又经粉碎过筛,常常冷浸提取液中被测组分浓度与提取液中粉碎的样品内所含被测组分相当,即能提取完全。为了使提取更完全,也常常对上述方法进行组合如冷浸-渗漉,冷浸-超声 波,冷浸-索氏提取,冷浸-热回流提取,因冷浸、冷浸-超声波提取操作简便,

生物碱

第九章生物碱 第一节概述 生物碱是一类重要的天然含氮类化合物。 1.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。 含氮的有机化合物有很多,但低分子胺类(如甲胺、乙胺等)、非环甜菜因类、氨基酸、氨基糖、肽类(肽类生物碱除外)、蛋白质、核酸、核苷酸、卟啉类、维生素类等。 比较确切的表述:生物碱是含负氧化态氮原子、存在于生物体中的环状化合物。 负氧化态氮:包括胺(-3)、氮氧化物(-1)、酰胺(-3);排除含硝基(+3)、亚硝基(+1)的化合物。 环状结构:排除了小分子的胺类、非环的多胺和酰胺。(实际上有些非环的胺类或酰胺是属于生物碱范畴的,如麻黄碱) 2.分布: 低等植物(蕨类、菌类)、高等植物(单子叶植物、双子叶植物); 同科同属植物可能含有相同结构类型的生物碱; 在植物体内各个器官和组织都可能有分布,但对于一种植物来说,生物碱往往在植物的某种器官含量较高。 3.存在形式: (1)根据氮原子在分子中所处的状态,主要分为六类:①游离碱②盐类③酰胺类④N-氧化物⑤氮杂缩醛类⑥其它如亚胺、烯胺等。 在植物体内,除以酰胺形式存在的生物碱外,少数碱性极弱的生物碱以游离的形式存在,绝大多数以盐的形式存在;个别生物碱则以氮氧化物的形式存在,如氧化苦参碱。 第二节生物碱生物合成的基本原理 (一)环合反应 1.一级反环合应 (1)内酰胺形式:该反应主要限于肽类生物碱等的生物合成。 (2)希夫碱形式:含氨基(伯胺或仲胺)和羰基的化合物易加成-脱水形成希夫碱。 (3)曼尼希氨甲基化反应:醛、胺(一级胺或二级胺或氨)和负碳离子(含活泼氢的化合物)发生缩合反应,结果是活泼氢被氨甲基所取代,得到曼尼希碱。

第10章 微生物分类与鉴定 复习题

《微生物学》复习题 第十章微生物的分类和鉴定 1、名词解释 1 系统发育树: 2 培养物: 3 菌株: 4 种: 6 属: 7 数值分类法: 8 模式(或典型)菌株: 9 DNA(G+C)mol%值: 10 三域学说: 二、是非题 1、“大肠埃希氏菌”才是俗称“大肠杆菌”的学名。() 2、所谓“模式菌株”通常是指一个细菌的种内了具代表的菌株。( ) 3、两种细菌的G+C含量相近,说明它们亲缘关系近,反之,G+C含量差别大说明它们亲缘关系远。() 4、DNA-DNA杂交主要用于种、属水平上的分类研究,而进行亲缘关系更远(属以上等级)分类单元的比较,则需进行DNA-rRNA杂交。 () 5、数值分类由于采用了先进的计算想技术,减少了大量的特征测定的实验操作,所以它是比较科学的现代微生物系统分类方法。 () 6、“吹口气查胃病”的原理是:幽门螺杆菌具有人体不具有的尿素酶,受检者口服13C标记的尿素,如有该菌感染,则尿素被尿素酶分解生成NH3和13CO2,用质谱仪能快速灵敏地测出受检者呼气中13CO2的量,准

确地鉴定是否被幽门螺杆菌感染。() 7、亚种名为三元式组合,即由科名、属名加词和亚种名加词构成。 8、现代微生物生理生化特征的比较也是对微生物基因组的间接比较,加上测定生理生化特征比直接分析基因组要容易得多,因此生理生化特征对于微生物的系统仍然是有意义的。 9、蛋白质氨基酸顺序的进化速率大体上是恒定的,但功能不同的蛋白质常以不同的速率进化。功能重要的分子序列或序列区域往往进化变化速率高。 10.目前种是生物分类中最小的分类单元和分类等级。() 11.G+C含量的比较主要用于分类中否定。() 12.菌株是微生物分类和研究工作中最基础的操作实体。() 三、选择题(4个答案选1) 1、血清学试验,尤其在医学细菌的分类鉴定中的重要意义,但它主要用于划分()。 (1)种内血清型(2)种间血清型(3)属间血清型(4)属以上血清型 2、根据你所掌握的知识,人为认为形态学特征学特征在以下几类微生物中的哪严分类鉴定中显得更加重要?() (1)病毒(2)细菌(3)酵母菌(4)霉菌 3、现在自动化程度最高、功能最多的微生物专用检测仪是()(1)气相色谱仪(2)高压液相色谱仪 (3)自动微生物检测仪(4)激光拉曼光谱仪 4、目前微生物的快速检测和自动化分析中,广泛地采用的免疫学技术是()。 (1)DNA探针(2)聚合酶链反应技术 (3)DNA芯片(4)酶联免疫吸附测定法 5、第一个古生菌的全基因组序列测定结果初步证实了它是独立于其他

10第九章 生物碱

第九章生物碱一、指出下列化合物的名称及结构类型 二、填空题1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

1. 生物碱在植物体中往往与_____结合成______状态存在。 2. 小檗碱呈黄色,而四氢小檗碱则无色,其原因在于_____________。 3. 弱碱性生物碱在植物体内是以_____状态存在的,在提取时只需用_____湿润后即可用极性小的溶剂提取。 4. 在生物碱的色谱检识中常选用的显色剂是_____,它与生物碱斑点作用常显_____色。 5. 生物碱在植物体内存在形式主要有四种:_____、_____、_____、______。 6. 总生物碱的提取方法大致有三类:_____、_____、_____。 7. 用硅胶作吸附剂进行生物碱的薄层色谱时,为克服硅胶的酸性,得到集中的斑点,用方法:_____ 8. 将总生物碱溶于有机溶剂中,用不同pH的缓冲液进行萃取,缓冲液pH由_____到_____,所得生物碱的碱度则由_____到_____。 三、判断题 1. 所有生物碱都有不同程度的碱性。( ) 2. 生物碱碱性是由氮原子数目来决定的,氮原子数目越多,碱性越强。( ) 3. 含氮原子的杂环化合物都是生物碱。( ) 4. 生物碱与碘化铋钾多生成红棕色沉淀。( ) 5. 生物碱盐都易溶于水中。( ) 6. 多数生物碱在植物体内以游离形式存在。( ) 7. 一般生物碱的旋光性都是左旋的。( ) 8. 一般来讲,在有机溶剂中,三氯甲烷对游离生物碱的溶解度较大。( ) 四、名词解释 1.生物碱 2. 两性生物碱 3. 生物碱沉淀反应 五、问答题 1. 简述影响生物碱碱性强弱的因素。 2. 写出常见碱性基团p K a值大小的顺序。 3.简述生物碱溶解性的一般规律,说明生物碱提取的一般方法及原理。 4. 举例说明常用重要的几种药用生物碱的提取分离工艺及原理。

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