1、天然藥物化學第七章 生物堿（Alkaloids）天然藥物化學 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 大多有較復雜的環狀結構，氮原子結合在環內；多呈大多有較復雜的環狀結構，氮原子結合在環內；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形式生物堿的分布及存在形式 1 1 分布分布 生物堿主要分布于植物界，絕大多數存在于高等植物生物堿主要分布于植物界，絕大多數存在于高等植物的雙子葉植物中，已知存在于的雙子葉植物中，

2、已知存在于5050多個科的多個科的120120多個屬中。與中藥多個屬中。與中藥有關的一些典型的科如毛茛科（黃連、烏頭、附子）、罌粟科有關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己、北豆根）、豆科（苦參、苦豆子）等。單子葉植物也有少數科屬含生物堿，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。少數裸子植物

3、如麻黃科、紅豆杉科、三尖杉科也存在生物堿。生物堿。 2 2 存在形式存在形式 在植物體內，少數堿性極弱的生物堿以游離態存在植物體內，少數堿性極弱的生物堿以游離態存在，如酰胺類生物堿；有一定堿性的生物堿多以有機酸鹽形式存在，如酰胺類生物堿；有一定堿性的生物堿多以有機酸鹽形式存在；少數以無機酸鹽形式存在，如鹽酸小檗堿、硫酸嗎啡等。其在；少數以無機酸鹽形式存在，如鹽酸小檗堿、硫酸嗎啡等。其它存在形式尚有它存在形式尚有N-N-氧化物、生物堿苷等。氧化物、生物堿苷等。 天然藥物化學第一節第一節 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（低分子胺、通常定義：天然的含氮有

4、機物（低分子胺類、氨基酸、核苷酸、蛋白質、核酸等除外類、氨基酸、核苷酸、蛋白質、核酸等除外). ).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、準確定義：生物堿是含、準確定義：生物堿是含負氧化態氮原子負氧化態氮原子、且存在于生物有機體中且存在于生物有機體中環狀環狀化合物。化合物。特點特點 大多有較復雜的環狀結構，氮原子結合在環內；多呈堿性，大多有較復雜的環狀結構，氮原子結合在環內；多呈堿性，可與酸成鹽；多具有顯著的生理活性。可與酸成鹽；多具有顯著的生理活性。天然藥物化學二、生物堿在植物界的分布二、生物堿在植物界的分布 1 1、發育較低級的植物類群中

5、生物堿分布很少；、發育較低級的植物類群中生物堿分布很少； 2 2、發育較高級的植物類群中生物堿分布很廣：、發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. .天然藥物化學 分布分布 生物堿主要分布于植物界，絕大多數存在生物堿主要分布

6、于植物界，絕大多數存在于高等植物的雙子葉植物中，已知存在于于高等植物的雙子葉植物中，已知存在于5050多多個科的個科的120120多個屬中。與中藥有關的一些典型多個屬中。與中藥有關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科屬含生物苦豆子）等。單子葉植物也有少數科屬含生物堿，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

7、如貝母屬。少數裸子植物如麻黃科、紅重要的如貝母屬。少數裸子植物如麻黃科、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。 存在形式存在形式 在植物體內，少數堿性極弱的生物在植物體內，少數堿性極弱的生物堿以游離態存在，如酰胺類生物堿；有一定堿堿以游離態存在，如酰胺類生物堿；有一定堿性的生物堿多以有機酸鹽形式存在；少數以無性的生物堿多以有機酸鹽形式存在；少數以無機酸鹽形式存在，如鹽酸小檗堿、硫酸嗎啡等。機酸鹽形式存在，如鹽酸小檗堿、硫酸嗎啡等。其它存在形式尚有其它存在形式尚有N-N-氧化物、生物堿苷等氧化物、生物堿苷等。 天然藥物化學三、生物堿的存在形式三、生物堿的存在形式1 1、主

8、要存在形式：、主要存在形式： 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 2、形成鹽類的酸：、形成鹽類的酸： 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- 雙鍵結構；雙鍵結構； 烯胺類生物堿含烯胺類生物堿含 -C=C-N- -C=C-N- 結構；結構；天然藥物化學 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、延胡索乙素具有鎮痛作用；阿托品具有解

9、痙作用；小檗胡索乙素具有鎮痛作用；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。

10、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化學反應生物堿生物合成的主要化學反應 1 1 環合反應環合反應 （1）希夫堿（）希夫堿（Schiff）形成反應）形成反應 氨基和羰基加成氨基和羰基加成-脫脫水形成希夫堿：水形成希夫堿： 天然藥物化學 涉及希夫堿的形成反應的生物堿有：吡咯、莨菪烷、蒎啶、涉及希夫堿的形成反應的生物堿有：吡咯、莨菪烷、蒎啶、喹諾里西啶類。喹諾里西啶類。 （2）Mannich氨甲基化反應氨甲基化反應 醛、胺和負碳離子（含活潑氫的醛、胺和負碳

11、離子（含活潑氫的化合物）發生縮合的反應為曼尼希氨甲基化反應。結果是活潑化合物）發生縮合的反應為曼尼希氨甲基化反應。結果是活潑氫被氨甲基取代，得到曼尼希堿：氫被氨甲基取代，得到曼尼希堿： 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成中，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，許多一級環合都是通過曼尼希反應生成的。許多一級環合都是通過曼尼希反應生成的。 （3）酚的氧化偶聯反應）酚的氧化偶聯反應 為次級環化反應。反應過程為含酚為次級環化反應。反應過程為含酚羥基化合物在植物體內經酶作用形成自由基，兩個自由基經偶羥基化合物在植物體內經酶作用形成自由基，兩個自由基經偶

12、聯，形成新鍵。如在由芐基四氫異喹啉形成各類異喹啉生物堿聯，形成新鍵。如在由芐基四氫異喹啉形成各類異喹啉生物堿中，則是由酚的氧化偶聯反應生成的。中，則是由酚的氧化偶聯反應生成的。 2 2 碳碳- -氮鍵的裂解氮鍵的裂解較重要的裂解為較重要的裂解為Hofmann降解和降解和von Braun 降解。降解。CHOHNC-OHCCHN：_天然藥物化學 舉例：蕃荔枝堿經過酚性氧化偶聯反應生成阿樸菲型生物堿：舉例：蕃荔枝堿經過酚性氧化偶聯反應生成阿樸菲型生物堿： 鄰鄰-鄰位偶合鄰位偶合 鄰鄰-對位偶合對位偶合 OHOHNCH3OCH3OCH3OHNCH3OOOCH3OHNOHCH3CH3OCH3OOHNC

13、H3OCH3OOHCH3天然藥物化學 第二節第二節 生物堿的結構與分類生物堿的結構與分類 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、莨菪烷類和吡咯里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。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系的本類生物堿多由莨菪烷環系的C3-醇羥基和有機酸縮合成酯。主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、莨菪屬和天仙子屬中，典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

14、堿（型的化合物如莨菪堿（hyoscyamine）。）。 二、賴氨酸系生物堿二、賴氨酸系生物堿 （一）（一） 吡啶和蒎啶類吡啶和蒎啶類結構較簡單。生源上關鍵的前體物是結構較簡單。生源上關鍵的前體物是蒎啶亞胺鹽類。代表性化合物如胡椒中的胡椒堿（蒎啶亞胺鹽類。代表性化合物如胡椒中的胡椒堿（piperine）、）、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天然藥物化學 吡啶吡啶 蒎啶蒎啶 胡椒堿胡椒堿 檳榔堿檳榔堿 檳榔次堿檳榔次堿 （二）（二） 喹諾里西啶類喹諾里西啶類生源上前體物為賴氨酸衍生的戊二胺。生源上前體

15、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。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的苦參堿(matrine)氧化苦參堿氧化苦參堿(oxymatrine)等。等。 苦參堿苦參堿 氧化苦參堿氧化苦參堿NCH3COOHNHNOOONCH3COOCH3NNNONNOO天然藥物化學 （三）（三） 吲哚里西啶類吲哚里西啶類為蒎啶和吡咯共用一個氮原子稠合的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

16、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系統有興奮作用。統有興奮作用。 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量多（約量多（約1000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

17、物堿苯丙胺類生物堿較典型的化合物是麻黃中的麻黃堿較典型的化合物是麻黃中的麻黃堿(ephedrine)。 NNOOHCHCH3NHCH3NH2CHOH天然藥物化學 第三節第三節 生物堿的理化性質生物堿的理化性質性狀性狀1 1、組成元素：、組成元素：C C、HH、OO、N N等等 2 2、狀態：多為固體、狀態：多為固體 3 3、熔點：固定、熔點：固定4 4、色澤：多數無色、色澤：多數無色 5 5、揮發性：少數有升華現象、揮發性：少數有升華現象天然藥物化學 一、物理性質一、物理性質 （一）（一） 性狀性狀 1 形態形態 生物堿多數為結晶形固體，生物堿多數為結晶形固體， 少數為非晶形粉末；個別為液體，

18、少數為非晶形粉末；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 生物堿一般無色或白色，少數有顏色，如小檗堿、蛇根生物堿一般無色或白色，少數有顏色，如小檗堿、蛇根堿呈黃色等。堿呈黃色等。 有機化合物產生顏色一般要具備長鏈共軛結構，有機化合物產生顏色一般要具備長鏈共軛結構，并有助色團，或同時為離子型。并有助色團，或同時為離子型。 一葉萩堿為淡黃色，是因為氮原子上孤電子對與共軛系統形成一葉萩堿為淡黃色，是因為氮原子上孤電子對與共軛系統形成跨環共軛。跨環共軛。 4 揮發性與升華性揮發性與升華性 少數液體狀態及個別小分子

19、固體生物堿如少數液體狀態及個別小分子固體生物堿如麻黃堿、煙堿等具揮發性，可用水蒸汽蒸餾提取。咖啡因等個別麻黃堿、煙堿等具揮發性，可用水蒸汽蒸餾提取。咖啡因等個別生物堿具有升華性。生物堿具有升華性。NOOH天然藥物化學 （二）旋光性（二）旋光性生物堿結構中如有手性碳原子或本身為手性生物堿結構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密切相關，通常左旋體的生理生物堿的生理活性與其旋光性密切相關，通常左旋體的生理活性比右旋體強。如活性比右旋體強。如l-莨菪堿的散瞳作用比莨菪堿的散瞳作用比d-莨菪堿大莨菪堿大100倍。去倍。去甲烏藥堿（甲烏藥堿（higen

20、aenine）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游離生物堿游離生物堿 （1）親脂性生物堿）親脂性生物堿 大多數叔胺堿和仲胺堿為親脂性，一般能大多數叔胺堿和仲胺堿為親脂性，一般能溶于有機溶劑，尤其易溶于親脂性有機溶劑，如苯、乙醚、氯仿，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。特別易溶于氯仿。溶于酸水，不溶或難溶于水和堿水。 （2）親水性生物堿）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-氧化物的生物堿。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。這些生

21、物堿可溶于水、甲醇、乙醇，難溶于親脂性有機溶劑。 （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pH89時溶解性最差，易產生時溶解性最差，易產生沉淀。沉淀。 天然藥物化學 2生物堿鹽生物堿鹽 一般易溶于水，可溶于醇類，難溶于親脂性有一般易溶于水，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

22、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、化學性質二、化學性質 （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 根據根據Lewis酸堿電子理論，凡是能給出電子的電酸堿電子理論，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子而使生物堿顯堿性。上的孤電子對，能給出電子或接受質子而使生物堿顯堿性。 生物

23、堿堿性大小可用堿的堿式離解常數生物堿堿性大小可用堿的堿式離解常數pKb表示，也可用其共表示，也可用其共軛酸的酸式離解常數軛酸的酸式離解常數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，生物堿堿性大小統一用目前，生物堿堿性大小統一用pKa表示，表示，pKa越大，堿性越強越大，堿性越強 。N：天然藥物化學 2生物堿堿性大小與分子結構的關系生物堿堿性大小與分子結構的關系 （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

24、性強弱隨雜化程度的升高而增強，即增強，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值大小順序一般是：值大小順序一般是： 季銨堿季銨堿N-烷雜環脂肪胺芳香胺烷雜環脂肪胺芳香胺N-芳雜環酰胺芳雜環酰胺吡咯吡咯。 （2）誘導效應生物堿分子中的氮原子上電子云密度受到氮）誘導效應生物堿分子中的氮原子上電子云密度受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、原子附近供電基（如烷基）和吸電基（如各類含氧基團、芳環、雙鍵）誘導效應的影響。供電誘導使氮原子上電子云密度增加，雙鍵）誘導效應的影響。供電誘導使氮原子上電子云密度增加，堿性增強；吸電誘導使氮原子上電子云密度減

25、小，堿性降低。堿性增強；吸電誘導使氮原子上電子云密度減小，堿性降低。 關于氮雜縮醛結構：具有氮雜縮醛結構的生物堿常易于質子關于氮雜縮醛結構：具有氮雜縮醛結構的生物堿常易于質子化而顯強堿性。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，可異構成季銨堿，可異構成季銨堿，使堿性增強。如醇胺型小檗堿亦為氮雜縮醛使堿性增強。如醇胺型小檗堿亦為氮雜縮醛結構，其氮原子上的孤電子對與結構，其氮原子上的孤電子對與- -羥基的羥基的C-OC-O單鍵的單鍵的電子發生電子發生轉位，形成季銨型小檗堿：轉位，形成季銨型小檗堿： R4NOHNHR-NH2NNR-CO-NH2NH+-天

26、然藥物化學 氮氮雜縮醛雜縮醛 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，在稠環中，氮雜縮醛體系中氮原子處于橋頭但是，在稠環中，氮雜縮醛體系中氮原子處于橋頭N時，因時，因其具有剛性結構不能發生質子化異構，相反由于其具有剛性結構不能發生質子化異構，相反由于OH的吸電效應的吸電效應使堿性減小。使堿性減小。 （3）誘導）誘導-場效應場效應 HO HNNCHR O HC HHO R+-+：+OOOMeOMeNOHNOOOMeOMeOH+-NN天然藥物化學 （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與-電子電子基團共軛時一般使生物堿的堿性減弱。基團共

27、軛時一般使生物堿的堿性減弱。 注意：氮原子的孤電子對注意：氮原子的孤電子對p電子的軸與共軛體系的電子的軸與共軛體系的電子軸共電子軸共平面是產生平面是產生p-共軛效應的必要共軛效應的必要條件。條件。 （5 5）空間效應氮原子由于附近取代基的空間立體障礙或分）空間效應氮原子由于附近取代基的空間立體障礙或分子構象因素，而使質子難于接近氮原子，堿性減弱。子構象因素，而使質子難于接近氮原子，堿性減弱。 莨菪堿莨菪堿 東莨菪堿東莨菪堿 NNCH3CH3NHCOOCH3CH3NH2NH213NCH3CH3NCH3CH3CH3OCONCH3CHCH2OHOCONCH3OCHCH2OH天然藥物化學 （6）氫鍵效

28、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，并處于有利于形成穩定的分子內氫鍵時，氮上的質子不易基，并處于有利于形成穩定的分子內氫鍵時，氮上的質子不易離去，堿性強。離去，堿性強。 麻黃堿共軛酸麻黃堿共軛酸 偽麻黃堿共軛酸偽麻黃堿共軛酸 二者平面結構二者平面結構 （不穩定）（不穩定） （穩定）（穩定） 對于具體生物堿來說，若影響堿性的因素不止一個，則需綜對于具體生物堿來說，若影響堿性的因素不止一個，則需綜合考慮。一般來說，空間效應與誘導效應共存，合考慮。一般來說，空間效應與誘導效應共存，空間效應居主空間效應居主導地位；共軛效應與誘導效應共存，共軛效應

29、居主導地位。導地位；共軛效應與誘導效應共存，共軛效應居主導地位。 （二）生物堿沉淀反應（二）生物堿沉淀反應 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應稱為生物堿沉淀反應。這些試劑稱為生物復鹽或絡合物的反應稱為生物堿沉淀反應。這些試劑稱為生物堿沉淀試劑。堿沉淀試劑。 HNHCH3OHHH1H5C6CH32+H1H5C6CH3NCH3HHOH2H+CHOHCHNHCH3CH312天然藥物化學 2 2 反應意義和作用反應意義和作用 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，在生物堿

30、的定性鑒別時，這些試劑可用于試管定性反應和作為平面色譜的顯色劑。試劑可用于試管定性反應和作為平面色譜的顯色劑。 2）另外在生物堿的提取分離中還可指示提取、分離終點。）另外在生物堿的提取分離中還可指示提取、分離終點。 3）個別沉淀試劑可用于分離純化生物堿，如雷氏銨鹽可用）個別沉淀試劑可用于分離純化生物堿，如雷氏銨鹽可用于沉淀分離季銨堿。于沉淀分離季銨堿。 3 3 常用的試劑常用的試劑 碘化鉍鉀（碘化鉍鉀（DragendorffDragendorff）試劑：其組成為）試劑：其組成為KBiIKBiI4 4，與生物堿，與生物堿反應生成橘紅色至黃色無定形沉淀（反應生成橘紅色至黃色無定形沉淀（B B* *

31、HBiIHBiI4 4）。）。 碘化汞鉀碘化汞鉀(Mayer)(Mayer)試劑：其組成為試劑：其組成為K K2 2HgIHgI4 4；與生物堿反應生成；與生物堿反應生成類白色沉淀類白色沉淀BB* *H HHgIHgI2 2或（或（B B* *H H）2 2HgIHgI4 4 。 硅鎢酸硅鎢酸(Bertrad)(Bertrad)試劑：其組成為試劑：其組成為SiOSiO2 212WO12WO3 3nHnH2 2O O，與生物堿，與生物堿反應生成類白色或淡黃色沉淀。反應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NHNH4 4C

32、rCr（NHNH3 3）2 2 SCN SCN）4 4 ，其與季銨型生物堿反應生成紅色沉淀或結，其與季銨型生物堿反應生成紅色沉淀或結晶。晶。天然藥物化學 （四）注意事項：（四）注意事項： 1 反應一定要在酸性條件下，生物堿成鹽溶于水方可反應。反應一定要在酸性條件下，生物堿成鹽溶于水方可反應。 2 對生物堿的有無定性時，應用三種以上試劑分別進行反應，對生物堿的有無定性時，應用三種以上試劑分別進行反應，均陽性或陰性方有可信性。均陽性或陰性方有可信性。 3 仲胺一般不與生物堿沉淀試劑反應。如麻黃堿。仲胺一般不與生物堿沉淀試劑反應。如麻黃堿。 4 水溶液中如有蛋白質、鞣質亦可與此類試劑產生陽性反應，水

33、溶液中如有蛋白質、鞣質亦可與此類試劑產生陽性反應，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 調堿性，調堿性， CHCl3 萃取萃取 水層水層 CHCl3層層 （蛋白質、鞣質）（蛋白質、鞣質） 酸水萃取酸水萃取 酸水層酸水層 （被檢液（被檢液)天然藥物化學第四節第四節 生物堿的提取分離生物堿的提取分離 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，游離的原理：生物堿的鹽類易溶于水，游離的生物堿溶于有機溶劑。生物堿溶于有機溶劑。 方法：水或方法：水或1%1

34、%酸水溶液（酸水溶液（7 71515倍量）倍量）天然藥物化學 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：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。 天然藥物化學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

35、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。 天然藥物化學（二）離子交換樹脂法（二）離子交換樹脂法 1 1、酸水液通過磺酸型陽離子交換樹脂、酸水液通過磺酸型陽離子交換樹脂 2 2、堿水潤濕樹脂、堿水潤濕樹脂 3 3、有機溶劑洗脫、有機溶劑洗脫

36、4 4、回收溶劑、回收溶劑 5 5、得總生物堿、得總生物堿天然藥物化學（三）沉淀法（三）沉淀法1 1、將季銨生物堿水溶液調至弱酸性；、將季銨生物堿水溶液調至弱酸性；2 2、加入新鮮配制的雷氏銨鹽；、加入新鮮配制的雷氏銨鹽；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AgAg2 2SOSO4 4 ；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。 天然藥物化學NH4Cr(NH3)2(SCN)4BCr(NH3)2(SCN)4BCr(NH3)2(SCN)4Ag2SO4B2SO4AgCr(NH3)2(SCN)

37、4B2SO4BaCl2BaSO4B ClB+雷氏銨鹽雷氏銨鹽天然藥物化學二、二、生物堿的分離生物堿的分離（一）系統分離（一）系統分離（類別生物堿分離流程圖類別生物堿分離流程圖）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 （弱堿性生物堿）（弱堿性生物堿） 酸水層酸水層（中、強生物堿）（中、強生物堿）（）（）天然藥物化學 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NHNH4 4Cl/Cl/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（）天然藥物化學（）酸水層酸水層氨水調氨水調pH=9-10pH=9-10；有機溶劑萃取；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NHNH4 4Cl/CHClCl/CHCl3 3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有機溶劑層 非酚性非酚性叔胺生物堿叔胺