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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。
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.pKbC.KaD.pKaE.pH2、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E、两性生物碱3、下列生物碱碱性最强的是（）A、莨菪碱B、东莨菪碱C、山莨菪碱D、N—去甲莨菪碱E、樟柳碱4、不含盐酸小檗碱的植物是（）A、延胡索B、三颗针C、黄连D、黄柏E、唐松草5、生物碱沉淀反应的条件是（）A、酸性水溶液B、碱性水溶液C、中性水溶液D、盐水溶液E、酸溶液6、碘化铋钾反应生成沉淀的颜色为（）A、白色B、黑色C、棕色D、橘红色E、蓝色7、分离碱性不同的混合生物碱可用（）A、简单萃取法B、酸提取碱沉淀法C、pH梯度萃取法D、有机溶剂回流法E、分馏法8、吸附柱色谱法分离生物碱常用的吸附剂是（）A、硅胶B、氧化铝C、聚酰胺D、活性炭E、硅藻土9、可分离委铵碱的生物碱沉淀试剂是（）A、碘化汞钾B、碘化铋钾C、硅钨酸D、雷氏铵盐E、碘-碘化钾10、以硅胶为吸附剂进行薄层色谱分离生物碱时，常用的处理方法是（）A、以碱水为展开剂B、以酸水为展开剂C、展开剂中加入少量氨水D、展开剂中加入少量酸水E、以CHCl3为展开剂11、在水中溶解度最小的小檗碱盐是（）A、硫酸盐B、酸性硫酸盐C、磷酸盐D、盐酸盐E、枸橼酸盐12、从苦参总碱中分离苦参碱和氧化苦参碱是利用二者（）A、在水中溶解度不同B、在乙醇中溶解度不同C、在氯仿中溶解度不同D、在苯中溶解度不同E、在乙醚中溶解度不同（四）多选题（每题的备选答案中有2个或2个以上正确答案，少选或多选均不得分）1、生物碱分子结构与其碱性强弱关系正确的是（）A、氮原子价电子的p电子成分比例越大，碱性越强。
B、氮原子附近有吸电子基团则使碱性增强C、酰胺状态氮原子，则碱性极弱D、生物碱的立体结构有利于氮原子接受质子，则其碱性增强E、氮原子附近取代基团不利于其共轭酸中的质子形成氢键缔合，则碱性强2、鉴别麻黄生物碱可选用（）A、Molish反应B、二硫化碳—硫酸铜反应C、Vitali反应D、漂白粉显色反应E、铜络盐反应3、小檗碱（）A、是原小檗碱型异喹啉衍生物B、可溶于氯仿C、盐酸盐可与丙酮发生加成反应生成黄色结晶D、其硫酸盐在水中的溶解度很小E、有降压平喘作用4、检识莨菪碱阳性的反应有（）A、Kedde反应B、氯化汞沉淀反应C、Vitali反应D、三氯化锑反应E、过碘酸氧化乙酰丙酮缩合反应三、名词解释1、alkaloids-2、生物碱沉淀反应-3、Hofmann降解反应-起始物为伯、仲、叔胺，用CH3 I和Ag2O进行彻底甲基化反应，生成季铵碱；再将季铵碱加热，消除β-H，同时伴随C-N键断裂，生成三甲胺和稀的C-N 裂解反应四、问答题1、简述生物碱的溶解性规律。
2、生物碱的碱性大小与该碱共轭酸的 pKa有何关系？3、生物碱中氮原子的杂化方式有何特点？碱性大小与氮原子的杂化方式有何关系？4、简述并举例说明诱导效应对生物碱碱性大小的影响。
5、举例说明生物碱中氮原子与双键共轭对碱性的影响？6、说明碘化铋钾试剂、碘化汞钾试剂、硅钨酸试剂的组成及与生物碱反应的结果。
7、以反应式表示阳离子交换树脂提取生物碱的反应过程。
8、以亲脂性有机溶剂提取生物碱，一般药材先采用什么方法处理？有何作用？9、用pH梯度萃取法分离混合生物碱具体有哪两种方法？10、莨菪碱、山莨菪碱、东莨菪碱、樟柳碱均为莨菪烷类生物碱，请比较四者的碱性大小，并说明为什么？11、乌头中具有毒性的生物碱有哪几种？从化学成分角度说明为什么乌头炮制后毒性变小？一、填空题1、脂有机亲脂性有机2、碱水溶液羧酸盐酸3、增强sp3 sp2 sp4、负离子无机5、减小6、空间效应吸电诱导效应7、酸水酸性稀醇蛋白质多肽鞣质8、酸水浸渍渗漉9、氨原子的β位应有氢β-氢能够在反应中被消除C—N氢原子10、仲胺二硫化碳-硫酸铜反应铜络盐反应11、小檗碱原小檗碱12、季铵型生物碱醛式醇式13、外消旋体14、氨基醇的酯莨菪醇莨菪酸东莨菪醇异东莨菪醇15、氯化汞沉淀反应黄色白色16、氧化苦参碱17、汉防已甲素双苄基异喹啉18、士的宁马钱子碱吲哚类19、乌头次碱乌头原碱20、紫杉醇紫杉烷二萜抗肿瘤二、选择题（一）单选题1、D答案分析：pKa为生物碱共轭酸的酸式离解常数，目前生物碱碱性大小统一表示。
2、D3、A答案分析：其他各碱因为空间效应或诱导效应的存在，碱性均小于A。
4、A5、A6、D7、C8、B答案分析：氧化铝多具碱性，生物碱在此条件下易游离而易洗脱。
9、D10、C11、D答案分析：小檗碱盐酸盐在水中溶解度较小，为1：500。
12、E(二) 多选题1、ACD2、BE3、AC4、BC三、简答题（一）名词解释1、生物碱是指来源于生物界（主要是植物界）的一类含氮有机化合物，大多具有较复杂的环状结构，氮原子多结合在环内，且多呈碱性，并多具有显著的生理活性。
2、生物碱在酸性水或稀醇中与某些试剂生成难溶于水的复盐或络合物的反应称为生物碱沉淀反应。
3、起始物为伯、仲、叔胺，用CH3 I和Ag2O进行彻底甲基化反应，生成季铵碱；再将季铵碱加热，消除β-H，同时伴随C-N键断裂，生成三甲胺和稀的C-N裂解反应。
四、问答题1、（1）在游离生物碱中，大多数为亲脂性生物碱，一般能溶于有机溶剂，尤其易溶于亲脂性有机溶剂，特别易溶于氯仿；溶于酸水，不溶或难溶于水和碱水。
亲水性生物碱主要指季铵碱和某些含氮-氧化物的生物碱。
这些生物碱可溶于水、甲醇、乙醇，难溶于亲指性有机溶剂。
两性生物碱既可溶于酸水，也可溶于碱水溶液，但在pH8～9时溶解性最差，易产生沉淀。
具内酯或内酰胺结构的生物碱在正常情况下，其溶解性类似一般叔胺碱，但在碱水溶液中可开环形成羧酸盐而溶于水中，继之加酸复又还原。
（2）生物碱盐一般易溶于水，可溶于醇类，难溶于亲脂性有机溶剂。
生物碱在酸水中成盐溶解，调碱性后又游离析出沉淀。
2、pKa大，碱性强；pKa小，碱性弱。
3、生物碱分子中氮原子的孤电子对在有机胺分子中为不等性杂化，其碱性强弱随杂化程序的升高而增强，即ap3＞sp2＞sp。
4、牲碱分子中氮原子上的电子云密度受到氮原子附近供电基（如烷基）和吸电基（如务类含氧基团、芳环、双键）诱导效应的影响。
供民诱导使氮原子上电子云密度增加，碱性增强；吸电诱导侃氮原子上电子去密度减小，碱性降低。
如麻黄碱的碱性（pKa9.58）强于去甲麻黄碱（pKa9.00），即是由于麻黄碱氮原子上的甲基供电诱导的结果；而二者的碱性弱于苯异丙胺（pKa9.80），则是因前两者氨基碳原子的邻位碳上羟基吸电诱导的结果。
5、生物碱分子中氮原子的孤电子对与π-电子基团共轭时一般使生物碱的碱性减弱。
如酰胺的碱性弱，即有共轭效应的影响。
6、碘化铋钾（Dragendorff）试剂组成为KbiI4，与生物碱反应生成橘红色至黄色无定形沉淀（B*HbiI4）。
碘化汞钾（Mayer）试剂组成为K2HgI4，与生物碱反应生成类白色沉淀[B*H·HgI2或（B·H）2HgI4]。
硅钨酸（Bertrad）试剂组成为SiO2·12WO3·nH2O，与生物碱反应生成类白色或淡黄色沉淀。
7、酸水提取：BH+Cl→BH++Cl-交换：R-H++BH→R-BH++H+氨水碱化：R-BH++NH3·H2O→R-NH4++B+H2O8、一般要将药材用少量碱水湿润后提取，以便使生物碱游离，也可增加溶剂对植物细胞的穿透力。
9、一种是将总生物碱溶于氯仿等亲脂性有机溶剂，以不同酸性缓冲液依pH由高至低依次萃取，生物碱可按碱性由强至弱先后成盐依次被萃取出而分离，分别碱化后以有机溶剂萃取即可。
另一种是将总生物碱溶于酸水，逐步加碱使pH值由低至高，每调节一次pH值，即用氯仿等有机溶剂萃取，则各单体生物碱依碱性由弱至强先后成盐依次被萃取出而分离。
10、茛菪碱＞山茛菪碱＞东茛菪碱≈樟柳碱。
这几种生物碱由于氮原子周围化学环境、立体效应等因素不同，使得它们的碱性强弱有效大差异。
东茛菪碱和樟柳碱由于6、7位氧环立体效应和诱导效应的影响，碱性较弱；茛菪碱无立体效应障碍，碱性较强；册茛菪碱分子中6位羟基的立体效应影响较东茛菪碱小，故其碱性介于茛菪碱和东茛菪碱之间。
11、乌头中具有毒性的生物碱主要有乌头碱、次乌头碱、美沙乌头碱等双酯型生物碱。
若将双酯型生物碱在碱水中加热，或将乌头直接浸泡于水中加热，或不加热在水中长时间浸泡，都可水解酯基，生成单酯型生物碱或无酯键的醇胺型生物碱，则无毒性。
如乌头碱水解后生成的单酯型生物碱为乌头次碱，无酯键的醇胺型生物碱为乌头原碱。
单酯型生物碱的毒性小于双酯型生物碱，而醇胺型生物碱几乎无毒性，但它们均不减低原双酯型生物碱的疗效。
