天然藥物化學ppt課件

1、第七章 生物堿Alkaloids 生物堿的含義及特點生物堿的含義及特點 1 1 含義含義 生物堿指來源于生物界的一類含氮有機化合物。生物堿指來源于生物界的一類含氮有機化合物。 2 2 特點特點 大多有較復雜的環(huán)狀構(gòu)造，氮原子結(jié)合在環(huán)內(nèi)；多呈大多有較復雜的環(huán)狀構(gòu)造，氮原子結(jié)合在環(huán)內(nèi)；多呈堿性，可與酸成鹽；多具有顯著的生理活性。堿性，可與酸成鹽；多具有顯著的生理活性。 二二 生物堿的分布及存在方式生物堿的分布及存在方式 1 1 分布分布 生物堿主要分布于植物界，絕大多數(shù)存在于高等植生物堿主要分布于植物界，絕大多數(shù)存在于高等植物的雙子葉植物中，知存在于物的雙子葉植物中，知存在于5050多個科的多個科

2、的120120多個屬中。與中藥多個屬中。與中藥有關(guān)的一些典型的科如毛茛科黃連、烏頭、附子、罌粟科有關(guān)的一些典型的科如毛茛科黃連、烏頭、附子、罌粟科罌粟、延胡索、茄科洋金花、顛茄、莨菪防己科漢防罌粟、延胡索、茄科洋金花、顛茄、莨菪防己科漢防己、北豆根、豆科苦參、苦豆子等。單子葉植物也有少數(shù)己、北豆根、豆科苦參、苦豆子等。單子葉植物也有少數(shù)科屬含生物堿，如石蒜科，百合科、蘭科等，百合科中較重要的科屬含生物堿，如石蒜科，百合科、蘭科等，百合科中較重要的如貝母屬。少數(shù)裸子植物如麻黃科、紅豆杉科、三尖杉科也存在如貝母屬。少數(shù)裸子植物如麻黃科、紅豆杉科、三尖杉科也存在生物堿。生物堿。 2 2 存在方式存在

3、方式 在植物體內(nèi)，少數(shù)堿性極弱的生物堿以游離態(tài)存在植物體內(nèi)，少數(shù)堿性極弱的生物堿以游離態(tài)存在，如酰胺類生物堿；有一定堿性的生物堿多以有機酸鹽方式存在，如酰胺類生物堿；有一定堿性的生物堿多以有機酸鹽方式存在；少數(shù)以無機酸鹽方式存在，如鹽酸小檗堿、硫酸嗎啡等。其在；少數(shù)以無機酸鹽方式存在，如鹽酸小檗堿、硫酸嗎啡等。其它存在方式尚有它存在方式尚有N-N-氧化物、生物堿苷等。氧化物、生物堿苷等。 第一節(jié)第一節(jié) 概述概述一、生物堿的定義一、生物堿的定義 1 1、通常定義：天然的含氮有機物低分、通常定義：天然的含氮有機物低分子胺子胺類、氨基酸、核苷酸、蛋白質(zhì)、核酸等除類、氨基酸、核苷酸、蛋白質(zhì)、核酸等除外

4、外). ).生物堿指來源于生物界的一類含氮有機化生物堿指來源于生物界的一類含氮有機化合物合物 2 2、準確定義：生物堿是含負氧化態(tài)氮原、準確定義：生物堿是含負氧化態(tài)氮原子、子、且存在于生物有機體中環(huán)狀化合物。且存在于生物有機體中環(huán)狀化合物。特點特點 大多有較復雜的環(huán)狀構(gòu)造，氮原子結(jié)合在環(huán)內(nèi)；多呈堿性，大多有較復雜的環(huán)狀構(gòu)造，氮原子結(jié)合在環(huán)內(nèi)；多呈堿性，可與酸成鹽；多具有顯著的生理活性?？膳c酸成鹽；多具有顯著的生理活性。二、生物堿在植物界的分布二、生物堿在植物界的分布 1 1、發(fā)育較低級的植物類群中生物堿分布很少；、發(fā)育較低級的植物類群中生物堿分布很少； 2 2、發(fā)育較高級的植物類群中生物堿分布

5、很廣：、發(fā)育較高級的植物類群中生物堿分布很廣： 裸子植物：如麻黃科麻黃屬、松柏科松屬等裸子植物：如麻黃科麻黃屬、松柏科松屬等; ; 被子植物被子植物( (單子葉單子葉) )：如百合科、石蒜科等；：如百合科、石蒜科等； 被子植物被子植物( (雙子葉雙子葉) )：如毛茛科、罌粟科與：如毛茛科、罌粟科與 木蘭科、小檗科等；木蘭科、小檗科等；3 3、生物堿類型越特殊，其分布的植物類群越窄、生物堿類型越特殊，其分布的植物類群越窄. . 分布分布 生物堿主要分布于植物界，絕大多數(shù)存生物堿主要分布于植物界，絕大多數(shù)存在于高等植物的雙子葉植物中，知存在于在于高等植物的雙子葉植物中，知存在于5050多多個科的個

6、科的120120多個屬中。與中藥有關(guān)的一些典型多個屬中。與中藥有關(guān)的一些典型的科如毛茛科黃連、烏頭、附子、罌粟科的科如毛茛科黃連、烏頭、附子、罌粟科罌粟、延胡索、茄科洋金花、顛茄、莨罌粟、延胡索、茄科洋金花、顛茄、莨菪防己科漢防己、北豆根、豆科苦參、菪防己科漢防己、北豆根、豆科苦參、苦豆子等。單子葉植物也有少數(shù)科屬含生物苦豆子等。單子葉植物也有少數(shù)科屬含生物堿，如石蒜科，百合科、蘭科等，百合科中較堿，如石蒜科，百合科、蘭科等，百合科中較重要的如貝母屬。少數(shù)裸子植物如麻黃科、紅重要的如貝母屬。少數(shù)裸子植物如麻黃科、紅豆杉科、三尖杉科也存在生物堿。豆杉科、三尖杉科也存在生物堿。 存在方式存在方式

7、在植物體內(nèi)，少數(shù)堿性極弱的生物在植物體內(nèi)，少數(shù)堿性極弱的生物堿以游離態(tài)存在，如酰胺類生物堿；有一定堿堿以游離態(tài)存在，如酰胺類生物堿；有一定堿性的生物堿多以有機酸鹽方式存在；少數(shù)以無性的生物堿多以有機酸鹽方式存在；少數(shù)以無機酸鹽方式存在，如鹽酸小檗堿、硫酸嗎啡等。機酸鹽方式存在，如鹽酸小檗堿、硫酸嗎啡等。其它存在方式尚有其它存在方式尚有N-N-氧化物、生物堿苷等。氧化物、生物堿苷等。 三、生物堿的存在方式三、生物堿的存在方式1 1、主要存在方式：、主要存在方式： 游離堿；游離堿； 鹽類；鹽類； 酰胺類；酰胺類； N- N-氧化物；氧化物； 氮雜縮醛類；烯胺、亞胺等氮雜縮醛類；烯胺、亞胺等. .2

8、 2、構(gòu)成鹽類的酸：、構(gòu)成鹽類的酸： 草酸、檸檬酸、鹽酸、硫酸與硝酸等。草酸、檸檬酸、鹽酸、硫酸與硝酸等。3 3、亞胺類生物堿含、亞胺類生物堿含 -C=N- -C=N- 雙鍵構(gòu)造；雙鍵構(gòu)造； 烯胺類生物堿含烯胺類生物堿含 -C=C-N- -C=C-N- 構(gòu)造；構(gòu)造； 四生物堿的生物活性四生物堿的生物活性 生物堿多具有顯著而特殊的生物活性。如嗎啡、延生物堿多具有顯著而特殊的生物活性。如嗎啡、延胡索乙素具有鎮(zhèn)痛作用；阿托品具有解痙作用；小檗胡索乙素具有鎮(zhèn)痛作用；阿托品具有解痙作用；小檗堿、苦參生物堿、蝙蝠葛堿有抗菌消炎作用；利血平堿、苦參生物堿、蝙蝠葛堿有抗菌消炎作用；利血平有降血壓作用；麻黃堿有

9、止咳平喘作用；奎寧有抗瘧有降血壓作用；麻黃堿有止咳平喘作用；奎寧有抗瘧作用；苦參堿、氧化苦參堿等有抗心律失常作用；喜作用；苦參堿、氧化苦參堿等有抗心律失常作用；喜樹堿、秋水仙堿、長春新堿、三尖杉堿、紫杉醇等有樹堿、秋水仙堿、長春新堿、三尖杉堿、紫杉醇等有不同程度的抗癌作用等。不同程度的抗癌作用等。 五五 生物堿的生物合成生物堿的生物合成 在生物堿的生物合成途徑中，氨基酸是其初始物。在生物堿的生物合成途徑中，氨基酸是其初始物。主要有鳥氨酸、賴氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸、主要有鳥氨酸、賴氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸、鄰氨基苯甲酸、組氨酸等。鄰氨基苯甲酸、組氨酸等。 一一 生物堿生物合成的主要

10、化學反響生物堿生物合成的主要化學反響 1 1 環(huán)合反響環(huán)合反響 1 1希夫堿希夫堿SchiffSchiff構(gòu)成反響構(gòu)成反響 氨基和羰基加氨基和羰基加成成- -脫水構(gòu)成希夫堿：脫水構(gòu)成希夫堿： 涉及希夫堿的構(gòu)成反響的生物堿有：吡咯、莨菪烷、蒎啶、涉及希夫堿的構(gòu)成反響的生物堿有：吡咯、莨菪烷、蒎啶、喹諾里西啶類。喹諾里西啶類。 2 2MannichMannich氨甲基化反響氨甲基化反響 醛、胺和負碳離子含活潑氫醛、胺和負碳離子含活潑氫的化合物發(fā)生縮合的反響為曼尼希氨甲基化反響。結(jié)果是活的化合物發(fā)生縮合的反響為曼尼希氨甲基化反響。結(jié)果是活潑氫被氨甲基取代，得到曼尼希堿：潑氫被氨甲基取代，得到曼尼希堿

11、： 曼尼希堿曼尼希堿 在生物堿中，尤其是芐基異喹啉和吲哚生物堿的生物合在生物堿中，尤其是芐基異喹啉和吲哚生物堿的生物合成中，許多一級環(huán)合都是經(jīng)過曼尼希反響生成的。成中，許多一級環(huán)合都是經(jīng)過曼尼希反響生成的。 3 3酚的氧化偶聯(lián)反響酚的氧化偶聯(lián)反響 為次級環(huán)化反響。反響過程為含為次級環(huán)化反響。反響過程為含酚羥基化合物在植物體內(nèi)經(jīng)酶作用構(gòu)成自在基，兩個自在基經(jīng)酚羥基化合物在植物體內(nèi)經(jīng)酶作用構(gòu)成自在基，兩個自在基經(jīng)偶聯(lián)，構(gòu)成新鍵。如在由芐基四氫異喹啉構(gòu)成各類異喹啉生物偶聯(lián)，構(gòu)成新鍵。如在由芐基四氫異喹啉構(gòu)成各類異喹啉生物堿中，那么是由酚的氧化偶聯(lián)反響生成的。堿中，那么是由酚的氧化偶聯(lián)反響生成的。 2

12、 2 碳碳- -氮鍵的裂解較重要的裂解為氮鍵的裂解較重要的裂解為HofmannHofmann降解和降解和von von Braun Braun 降解。降解。CHOHNC-OHCCHN：_ 舉例：蕃荔枝堿經(jīng)過酚性氧化偶聯(lián)反響生成阿樸菲型生物堿：舉例：蕃荔枝堿經(jīng)過酚性氧化偶聯(lián)反響生成阿樸菲型生物堿： 鄰鄰-鄰位巧合鄰位巧合 鄰鄰-對位巧合對位巧合 OHOHNCH3OCH3OCH3OHNCH3OOOCH3OHNOHCH3CH3OCH3OOHNCH3OCH3OOHCH3 第二節(jié)第二節(jié) 生物堿的構(gòu)造與分類生物堿的構(gòu)造與分類 一一 鳥氨酸系生物堿鳥氨酸系生物堿 來源于鳥氨酸的生物堿主要包括吡咯烷類、莨菪烷

13、類來源于鳥氨酸的生物堿主要包括吡咯烷類、莨菪烷類和吡咯里西啶類生物堿。和吡咯里西啶類生物堿。 一一 吡咯烷類生物堿吡咯烷類生物堿 二二 莨菪烷類生物堿莨菪烷類生物堿 水蘇堿水蘇堿 本類生物堿多由莨菪烷環(huán)系的本類生物堿多由莨菪烷環(huán)系的C3-C3-醇羥基和有機酸縮合醇羥基和有機酸縮合成酯。主要存在于茄科的顛茄屬、曼陀羅屬、莨菪屬成酯。主要存在于茄科的顛茄屬、曼陀羅屬、莨菪屬和天仙子屬中，典型的化合物如莨菪堿和天仙子屬中，典型的化合物如莨菪堿hyoscyaminehyoscyamine。 二、賴氨酸系生物堿二、賴氨酸系生物堿 一一 吡啶和蒎啶類構(gòu)造較簡單。生源上關(guān)鍵的吡啶和蒎啶類構(gòu)造較簡單。生源上關(guān)

14、鍵的前體物是蒎啶亞胺鹽類。代表性化合物如胡椒中的胡前體物是蒎啶亞胺鹽類。代表性化合物如胡椒中的胡椒堿椒堿piperinepiperine、檳榔中的檳榔堿、檳榔次堿等。、檳榔中的檳榔堿、檳榔次堿等。 。NHNCOOCH3CH3+_OCONCH3CHCH2OH1234567 吡啶 蒎啶 胡椒堿 檳榔堿 檳榔次堿 二 喹諾里西啶類生源上前體物為賴氨酸衍生的戊二胺。本類生物堿是由兩個蒎啶共用一個氮原子稠合而成的衍生物。主要分布于豆科、石松科和千屈菜科。代表性化合物如苦參中的苦參堿(matrine)氧化苦參堿(oxymatrine)等。 苦參堿 氧化苦參堿NCH3COOHNHNOOONCH3COOCH3

15、NNNONNOO 三三 吲哚里西啶類為蒎啶和吡咯共用一個氮原子稠合的吲哚里西啶類為蒎啶和吡咯共用一個氮原子稠合的衍生物。又分為簡單吲哚里西啶和一葉萩堿兩類，主要分布于大衍生物。又分為簡單吲哚里西啶和一葉萩堿兩類，主要分布于大戟科一葉萩屬植物中。如存在于一葉萩中的一葉萩堿中樞神經(jīng)系戟科一葉萩屬植物中。如存在于一葉萩中的一葉萩堿中樞神經(jīng)系統(tǒng)有興奮作用。統(tǒng)有興奮作用。 吲哚里西啶吲哚里西啶 一葉萩堿一葉萩堿 苯丙胺苯丙胺 麻黃堿麻黃堿 三、苯丙氨酸和酪氨酸系生物堿三、苯丙氨酸和酪氨酸系生物堿 本類生物堿是由苯丙氨酸和酪氨酸為前體物生物合成的一大類數(shù)本類生物堿是由苯丙氨酸和酪氨酸為前體物生物合成的一大

16、類數(shù)量多約量多約10001000多種、類型復雜、分布廣泛、具有較高藥用價值多種、類型復雜、分布廣泛、具有較高藥用價值的生物堿類型。的生物堿類型。 一一 苯丙胺類生物堿較典型的化合物是麻黃中的麻黃堿苯丙胺類生物堿較典型的化合物是麻黃中的麻黃堿(ephedrine)(ephedrine)。 NNOOHCHCH3NHCH3NH2CHOH 第三節(jié)第三節(jié) 生物堿的理化性質(zhì)生物堿的理化性質(zhì)性狀性狀1 1、組成元素：、組成元素：C C、H H、O O、N N等等 2 2、形狀：多為固體、形狀：多為固體 3 3、熔點：固定、熔點：固定4 4、色澤：多數(shù)無色、色澤：多數(shù)無色 5 5、揮發(fā)性：少數(shù)有升華景象、揮發(fā)

17、性：少數(shù)有升華景象 一、物理性質(zhì)一、物理性質(zhì) 一一 性狀性狀 1 形狀形狀 生物堿多數(shù)為結(jié)晶形固體，生物堿多數(shù)為結(jié)晶形固體， 少數(shù)為非晶形粉末；個別為液體，少數(shù)為非晶形粉末；個別為液體， 如煙堿如煙堿(nicotine)、檳榔堿等。、檳榔堿等。 2 味味 生物堿多具苦味。生物堿多具苦味。 3 顏色顏色 生物堿普通無色或白色，少數(shù)有顏色，如小檗生物堿普通無色或白色，少數(shù)有顏色，如小檗堿、蛇根堿呈黃色等。堿、蛇根堿呈黃色等。 有機化合物產(chǎn)生顏色普通要具有機化合物產(chǎn)生顏色普通要具備長鏈共軛構(gòu)造，并有助色團，或同時為離子型。備長鏈共軛構(gòu)造，并有助色團，或同時為離子型。 一葉萩堿為淡黃色，是由于氮原子上

18、孤電子對與共軛一葉萩堿為淡黃色，是由于氮原子上孤電子對與共軛系統(tǒng)構(gòu)成跨環(huán)共軛。系統(tǒng)構(gòu)成跨環(huán)共軛。 4 揮發(fā)性與升華性揮發(fā)性與升華性 少數(shù)液體形狀及個別小分子固體少數(shù)液體形狀及個別小分子固體生物堿如麻黃堿、煙堿等具揮發(fā)性，可用水蒸汽蒸餾提生物堿如麻黃堿、煙堿等具揮發(fā)性，可用水蒸汽蒸餾提取?？Х纫虻葌€別生物堿具有升華性。取?？Х纫虻葌€別生物堿具有升華性。NOOH 二旋光性生物堿構(gòu)造中如有手性碳原子或本身為手性二旋光性生物堿構(gòu)造中如有手性碳原子或本身為手性分子即有旋光性。分子即有旋光性。 生物堿的生理活性與其旋光性親密相關(guān)，通常左旋體的生理生物堿的生理活性與其旋光性親密相關(guān)，通常左旋體的生理活性比右

19、旋體強。如活性比右旋體強。如l-l-莨菪堿的散瞳作用比莨菪堿的散瞳作用比d-d-莨菪堿大莨菪堿大100100倍。倍。去甲烏藥堿去甲烏藥堿higenaeninehigenaenine僅左旋體具強心作用。僅左旋體具強心作用。 三溶解性三溶解性 1 1游離生物堿游離生物堿 1 1親脂性生物堿親脂性生物堿 大多數(shù)叔胺堿和仲胺堿為親脂性，普通大多數(shù)叔胺堿和仲胺堿為親脂性，普通能溶于有機溶劑，尤其易溶于親脂性有機溶劑，如苯、乙醚、氯能溶于有機溶劑，尤其易溶于親脂性有機溶劑，如苯、乙醚、氯仿，特別易溶于氯仿。溶于酸水，不溶或難溶于水和堿水。仿，特別易溶于氯仿。溶于酸水，不溶或難溶于水和堿水。 2 2親水性生

20、物堿親水性生物堿 主要指季銨堿和某些含氮主要指季銨堿和某些含氮- -氧化物的生物氧化物的生物堿。這些生物堿可溶于水、甲醇、乙醇，難溶于親脂性有機溶劑。堿。這些生物堿可溶于水、甲醇、乙醇，難溶于親脂性有機溶劑。 3 3具特殊官能團的生物堿具特殊官能團的生物堿 具酚羥基或羧基的生物堿稱為兩具酚羥基或羧基的生物堿稱為兩性生物堿具酚羥基者常稱為酚性生物堿，這些生物堿既可溶性生物堿具酚羥基者常稱為酚性生物堿，這些生物堿既可溶于酸水，也可溶于堿水溶液，但在于酸水，也可溶于堿水溶液，但在pH89pH89時溶解性最差，易產(chǎn)生時溶解性最差，易產(chǎn)生沉淀。沉淀。 2生物堿鹽生物堿鹽 普通易溶于水，可溶于醇類，難溶于

21、親脂性有普通易溶于水，可溶于醇類，難溶于親脂性有機溶劑。通常生物堿的無機酸鹽水溶性大于有機酸鹽；無機酸鹽機溶劑。通常生物堿的無機酸鹽水溶性大于有機酸鹽；無機酸鹽中含氧酸鹽的水溶性大于鹵代酸鹽；小分子有機酸鹽大于大分子中含氧酸鹽的水溶性大于鹵代酸鹽；小分子有機酸鹽大于大分子有機酸鹽。有機酸鹽。 二、化學性質(zhì)二、化學性質(zhì) 一一 堿性堿性 1生物堿堿性來源及堿性大小的表示方法生物堿堿性來源及堿性大小的表示方法 1堿性來源堿性來源 根據(jù)根據(jù)Lewis酸堿電子實際，凡是能給出電子的電酸堿電子實際，凡是能給出電子的電子授體為堿；能接受電子的電子受體為酸。生物堿分子中氮原子子授體為堿；能接受電子的電子受體為

22、酸。生物堿分子中氮原子上的孤電子對，能給出電子或接受質(zhì)子而使生物堿顯堿性。上的孤電子對，能給出電子或接受質(zhì)子而使生物堿顯堿性。 生物堿堿性大小可用堿的堿式離解常數(shù)生物堿堿性大小可用堿的堿式離解常數(shù)pKb表示，也可用其共表示，也可用其共軛酸的酸式離解常數(shù)軛酸的酸式離解常數(shù)pKa表示。表示。 B H2O BH + OH 堿堿 酸酸 共軛酸共軛酸 共軛堿共軛堿 目前，生物堿堿性大小一致用目前，生物堿堿性大小一致用pKa表示，表示，pKa越大，堿性越強越大，堿性越強 。N： 2生物堿堿性大小與分子構(gòu)造的關(guān)系生物堿堿性大小與分子構(gòu)造的關(guān)系 1氮原子的雜化方式生物堿分子中氮原子的孤電子對在氮原子的雜化方式

23、生物堿分子中氮原子的孤電子對在有機胺分子中為不等性雜化，其堿性強弱隨雜化程度的升高而有機胺分子中為不等性雜化，其堿性強弱隨雜化程度的升高而加強，即加強，即sp3sp2sp。 生物堿分子中堿性基團的生物堿分子中堿性基團的pKa值大小順序普通是：值大小順序普通是： 季銨堿季銨堿N-烷雜環(huán)脂肪胺芳香胺烷雜環(huán)脂肪胺芳香胺N-芳雜環(huán)酰胺芳雜環(huán)酰胺吡咯。吡咯。 2誘導效應生物堿分子中的氮原子上電子云密度遭到氮誘導效應生物堿分子中的氮原子上電子云密度遭到氮原子附近供電基如烷基和吸電基如各類含氧基團、芳環(huán)、原子附近供電基如烷基和吸電基如各類含氧基團、芳環(huán)、雙鍵誘導效應的影響。供電誘導使氮原子上電子云密度添加，

24、雙鍵誘導效應的影響。供電誘導使氮原子上電子云密度添加，堿性加強；吸電誘導使氮原子上電子云密度減小，堿性降低。堿性加強；吸電誘導使氮原子上電子云密度減小，堿性降低。 關(guān)于氮雜縮醛構(gòu)造：具有氮雜縮醛構(gòu)造的生物堿常易于質(zhì)子關(guān)于氮雜縮醛構(gòu)造：具有氮雜縮醛構(gòu)造的生物堿常易于質(zhì)子化而顯強堿性。如氮原子的鄰位碳上具化而顯強堿性。如氮原子的鄰位碳上具、雙鍵或雙鍵或-羥基者，羥基者，可異構(gòu)成季銨堿，使堿性加強。如醇胺型小檗堿亦為氮雜縮醛可異構(gòu)成季銨堿，使堿性加強。如醇胺型小檗堿亦為氮雜縮醛構(gòu)造，其氮原子上的孤電子對與構(gòu)造，其氮原子上的孤電子對與-羥基的羥基的C-O單鍵的單鍵的電子發(fā)生電子發(fā)生轉(zhuǎn)位，構(gòu)成季銨型小檗

25、堿：轉(zhuǎn)位，構(gòu)成季銨型小檗堿： R4NOHNHR-NH2NNR-CO-NH2NH+- 氮雜縮醛氮雜縮醛 醇胺型小檗堿醇胺型小檗堿 季胺型小檗堿季胺型小檗堿 但是，在稠環(huán)中，氮雜縮醛體系中氮原子處于橋頭但是，在稠環(huán)中，氮雜縮醛體系中氮原子處于橋頭N時，因其具有剛性構(gòu)造時，因其具有剛性構(gòu)造不能發(fā)生質(zhì)子化異構(gòu)，相反由于不能發(fā)生質(zhì)子化異構(gòu)，相反由于OH的吸電效應使堿性減小。的吸電效應使堿性減小。 3誘導誘導-場效應場效應 HO HNNCHR O HC HHO R+-+：+OOOMeOMeNOHNOOOMeOMeOH+-NN 4 4共軛效應生物堿分子中氮原子的孤電子對與共軛效應生物堿分子中氮原子的孤電子對

26、與-電子電子基團共軛時普通使生物堿的堿性減弱?；鶊F共軛時普通使生物堿的堿性減弱。 留意：氮原子的孤電子對留意：氮原子的孤電子對p p電子的軸與共軛體系的電子的軸與共軛體系的電子電子軸共平面是產(chǎn)生軸共平面是產(chǎn)生p-p-共軛效應的必要條件。共軛效應的必要條件。 5 5空間效應氮原子由于附近取代基的空間立體妨礙或分空間效應氮原子由于附近取代基的空間立體妨礙或分子構(gòu)象要素，而使質(zhì)子難于接近氮原子，堿性減弱。子構(gòu)象要素，而使質(zhì)子難于接近氮原子，堿性減弱。 莨菪堿莨菪堿 東莨菪堿東莨菪堿 NNCH3CH3NHCOOCH3CH3NH2NH213NCH3CH3NCH3CH3CH3OCONCH3CHCH2OHO

27、CONCH3OCHCH2OH 6 6氫鍵效應當生物堿成鹽后，氮原子附近如有羥基、羰氫鍵效應當生物堿成鹽后，氮原子附近如有羥基、羰基，并處于有利于構(gòu)成穩(wěn)定的分子內(nèi)氫鍵時，氮上的質(zhì)子不易基，并處于有利于構(gòu)成穩(wěn)定的分子內(nèi)氫鍵時，氮上的質(zhì)子不易離去，堿性強。離去，堿性強。 麻黃堿共軛酸麻黃堿共軛酸 偽麻黃堿偽麻黃堿共軛酸共軛酸 二者平面構(gòu)造二者平面構(gòu)造 不穩(wěn)定不穩(wěn)定 穩(wěn)定穩(wěn)定 對于詳細生物堿來說，假設影響堿性的要素不止一個，對于詳細生物堿來說，假設影響堿性的要素不止一個，那么需綜合思索。普通來說，空間效應與誘導效應共存，空間那么需綜合思索。普通來說，空間效應與誘導效應共存，空間效應居主導位置；共軛效應

28、與誘導效應共存，共軛效應居主導效應居主導位置；共軛效應與誘導效應共存，共軛效應居主導位置。位置。 二生物堿沉淀反響二生物堿沉淀反響 1 1 含義含義 生物堿在酸性水或稀醇中與某些試劑生成難溶于水的生物堿在酸性水或稀醇中與某些試劑生成難溶于水的復鹽或絡合物的反響稱為生物堿沉淀反響。這些試劑稱為生物復鹽或絡合物的反響稱為生物堿沉淀反響。這些試劑稱為生物堿沉淀試劑。堿沉淀試劑。 HNHCH3OHHH1H5C6CH32+H1H5C6CH3NCH3HHOH2H+CHOHCHNHCH3CH312 2 反響意義和作用反響意義和作用 1用于檢查生物堿的有無，在生物堿的定性鑒別時，這些用于檢查生物堿的有無，在生

29、物堿的定性鑒別時，這些試劑可用于試管定性反響和作為平面色譜的顯色劑。試劑可用于試管定性反響和作為平面色譜的顯色劑。 2另外在生物堿的提取分別中還可指示提取、分別終點。另外在生物堿的提取分別中還可指示提取、分別終點。 3個別沉淀試劑可用于分別純化生物堿，如雷氏銨鹽可用個別沉淀試劑可用于分別純化生物堿，如雷氏銨鹽可用于沉淀分別季銨堿。于沉淀分別季銨堿。 3 常用的試劑常用的試劑 碘化鉍鉀碘化鉍鉀Dragendorff試劑：其組成為試劑：其組成為KBiI4，與生物堿，與生物堿反響生成橘紅色至黃色無定形沉淀反響生成橘紅色至黃色無定形沉淀B*HBiI4。 碘化汞鉀碘化汞鉀(Mayer)試劑：其組成為試劑

30、：其組成為K2HgI4；與生物堿反響生；與生物堿反響生成類白色沉淀成類白色沉淀B*HHgI2或或B*H2HgI4。 硅鎢酸硅鎢酸(Bertrad)試劑：其組成為試劑：其組成為SiO212WO3nH2O，與生，與生物堿反響生成類白色或淡黃色沉淀。物堿反響生成類白色或淡黃色沉淀。 雷氏銨鹽試劑：雷氏銨鹽即硫氰酸鉻銨，其組成為雷氏銨鹽試劑：雷氏銨鹽即硫氰酸鉻銨，其組成為NH4CrNH32 SCN4，其與季銨型生物堿反響生成紅色沉淀或，其與季銨型生物堿反響生成紅色沉淀或結(jié)晶。結(jié)晶。 四本卷須知：四本卷須知： 1 反響一定要在酸性條件下，生物堿成鹽溶于水方可反響。反響一定要在酸性條件下，生物堿成鹽溶于水

31、方可反響。 2 對生物堿的有無定性時，運用三種以上試劑分別進展反響，對生物堿的有無定性時，運用三種以上試劑分別進展反響，均陽性或陰性方有可信性。均陽性或陰性方有可信性。 3 仲胺普通不與生物堿沉淀試劑反響。如麻黃堿。仲胺普通不與生物堿沉淀試劑反響。如麻黃堿。 4 水溶液中如有蛋白質(zhì)、鞣質(zhì)亦可與此類試劑產(chǎn)生陽性反響，水溶液中如有蛋白質(zhì)、鞣質(zhì)亦可與此類試劑產(chǎn)生陽性反響，應在被檢液中除掉這些成分。除掉方法工藝如下：應在被檢液中除掉這些成分。除掉方法工藝如下： 水提取液水提取液 調(diào)堿性，調(diào)堿性， CHCl3 萃取萃取 水層水層 CHCl3層層 蛋白質(zhì)、鞣質(zhì)蛋白質(zhì)、鞣質(zhì) 酸水萃取酸水萃取 酸水層酸水層

32、被檢液被檢液)第四節(jié)第四節(jié) 生物堿的提取分別生物堿的提取分別 一、總生物堿的提取一、總生物堿的提取 一溶劑法一溶劑法 1 1、酸水提取法、酸水提取法 原理：生物堿的鹽類易溶于水，游原理：生物堿的鹽類易溶于水，游離的生物堿溶于有機溶劑。離的生物堿溶于有機溶劑。 方法：水或方法：水或1%1%酸水溶液酸水溶液715715倍倍量量 過程：水提過程：水提 濃縮濃縮 堿化氨水或石灰堿化氨水或石灰乳乳 萃取氯仿、苯等萃取氯仿、苯等 濃縮萃取液濃縮萃取液 得親脂性總生物堿。得親脂性總生物堿。 2 2、 乙醇提取法乙醇提取法 原理：生物堿及其鹽類易溶于乙醇原理：生物堿及其鹽類易溶于乙醇 過程：酸性乙醇冷浸過程：

33、酸性乙醇冷浸 過濾過濾 堿化氨堿化氨水或石灰乳水或石灰乳 萃取氯仿、苯等萃取氯仿、苯等 濃縮萃濃縮萃取液取液 得親脂性總生物堿。得親脂性總生物堿。 3 3、堿化、堿化有機溶劑提取法有機溶劑提取法 過程：堿水潤濕過程：堿水潤濕10%10%氨水或石灰乳氨水或石灰乳 有機溶劑氯仿等提取有機溶劑氯仿等提取 濃縮回收溶劑濃縮回收溶劑 得親脂性總生物堿。得親脂性總生物堿。 弱堿性總生物堿的提取弱堿性總生物堿的提取 酸水潤濕酒石酸或乙酸酸水潤濕酒石酸或乙酸 有機溶劑提取有機溶劑提取氯仿、四氯化碳或苯氯仿、四氯化碳或苯 濃縮回收溶劑濃縮回收溶劑 得弱堿性總生物堿。得弱堿性總生物堿。 二離子交換樹脂法二離子交換

34、樹脂法 1、酸水液經(jīng)過磺酸型陽離子交換樹脂、酸水液經(jīng)過磺酸型陽離子交換樹脂 2、堿水潤濕樹脂、堿水潤濕樹脂 3、有機溶劑洗脫、有機溶劑洗脫 4、回收溶劑、回收溶劑 5、得總生物堿、得總生物堿三沉淀法三沉淀法1 1、將季銨生物堿水溶液調(diào)至弱酸性；、將季銨生物堿水溶液調(diào)至弱酸性；2 2、參與新穎配制的雷氏銨鹽；、參與新穎配制的雷氏銨鹽；3 3、沉淀溶于丙酮或乙醇；、沉淀溶于丙酮或乙醇；4 4、濾液中加飽和、濾液中加飽和Ag2SO4 Ag2SO4 ；5 5、適量氯化鋇；、適量氯化鋇； 6 6、濾液即為季銨生物堿的鹽酸鹽。、濾液即為季銨生物堿的鹽酸鹽。 NH4Cr(NH3)2(SCN)4BCr(NH3

35、)2(SCN)4BCr(NH3)2(SCN)4Ag2SO4B2SO4AgCr(NH3)2(SCN)4B2SO4BaCl2BaSO4B ClB+雷氏銨鹽雷氏銨鹽二、生物堿的分別二、生物堿的分別一系統(tǒng)分別類別生物堿分別流程圖一系統(tǒng)分別類別生物堿分別流程圖總生物堿總生物堿酸水溶解酸水溶解酸水濾液酸水濾液有機溶劑萃取有機溶劑萃取 有機溶劑層有機溶劑層 弱堿性生物弱堿性生物堿堿 酸水層酸水層中、強生物堿中、強生物堿 有機溶劑層有機溶劑層1-2%NaOH1-2%NaOH萃取萃取堿水層堿水層有機溶劑層有機溶劑層NH4Cl/NH4Cl/有機溶劑有機溶劑有機溶劑層有機溶劑層 酚性酚性弱堿性生物堿弱堿性生物堿 非酚性非酚性弱堿性生物堿弱堿性生物堿酸水層酸水層氨水調(diào)氨水調(diào)pH=9-10pH=9-10；有機溶劑萃??；有機溶劑萃取有機溶劑層有機溶劑層1-2%NaOH1-2%NaOH萃取萃取堿水層堿水層NH4Cl/CHCl3NH4Cl/CHCl3氯仿層氯仿層酚性叔胺酚性叔胺生物堿生物堿有機溶劑層