生物碱分析教学课件

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1、生物碱Alkaloids1.生物碱的含义来源于生物界的一类含氮的有机化合物。一、概述特点：①含有氮原子（N原子大多在环内，也可以在环外）；②大多有碱性；③来源于生物，具有强烈的生物活性。麻黄碱咖啡碱小檗碱秋水仙碱在植物界分布广泛，主要是高等植物。1）双子叶植物：如毛茛科、罂粟科、茄科、防己科、小檗科；2）单子叶植物：如百合科、石蒜科；3）裸子植物：如麻黄科、红豆杉科、三尖杉科；4）菌类植物：如麦角菌科。2.分布3.存在形式1）绝大多数以盐形式存在（常与有机酸成盐，如酒石酸、苹果酸、草酸等）；2）少数碱性弱的生物碱一般以游离态存在，如酰胺碱；3)

2、N-氧化物（极少数）。氧化苦参碱4.生物合成途径—氨基酸途径分类依据：1）来源分类2）化学分类3）生源结合化学分类（现最常用）二、生物碱的分类（一）来源于鸟氨酸的生物碱1.吡咯类生物碱：吡咯四氢吡咯水苏碱2.莨菪烷类(托品烷类）生物碱莨菪碱（阿托品）莨菪烷莨菪醇的有机酸酯3.吡咯里西啶类生物碱吡咯里西啶大叶千里光碱（二）来源于赖氨酸的生物碱1.哌啶类：槟榔碱（槟榔）烟碱（烟草）毒芹碱哌啶吡啶2.吲哚里西啶类：吲哚里西啶一叶萩碱3.喹喏里西啶类：喹喏里西啶苦参碱氧化苦参碱N不在环内麻黄碱（三）来源于苯丙氨酸和酪氨酸的生物碱1.苯丙胺类生物碱：2.

3、异喹啉类生物碱（1）简单异喹啉类（2）苄基异喹啉类罂粟碱（3）双苄基异喹啉类2分子苄基异喹啉通过醚键结合而成蝙蝠葛碱（北豆根）粉防已甲素R=CH3粉防已乙素R=H（4）小檗碱类和原小檗碱类可视为2分子异喹啉稠合而成延胡索乙素（L-四氢巴马亭）小檗碱（黄连素）原小檗碱型小檗碱型（5）吗啡烷类青风藤碱吗啡烷（四）来源于色氨酸的生物碱（吲哚类生物碱）1.简单吲哚类：吲哚靛青苷2.色胺吲哚类：色胺吴茱萸碱3.半萜吲哚类：色胺构成的吲哚衍生物上接1个异戊二烯单位麦角新碱（麦角）4.单萜吲哚类：色胺接1个单萜利血平（五）萜类生物碱单萜类生物碱：猕猴桃碱、龙

4、胆碱（龙胆科）倍半萜类生物碱：石斛碱（石斛）二萜类生物碱：乌头碱（乌头、附子）三萜类生物碱：少（六）甾体类生物碱如藜芦胺碱三、生物碱的理化性质（一）性状多为结晶性固体，无色，味苦。特：1）一些小分子的生物碱如烟碱、槟榔碱等，在常温下为液体；2）大多无色，但分子中有较长的共轭体系并有助色团存在时，颜色加深；如小檗碱和蛇根碱显黄色，小檗红碱显红色3）有些味甜，如甜菜碱。小檗碱四氢小檗碱（二）旋光性大多生物碱是手性分子，具有旋光性，天然产物多为左旋。1）旋光性受溶剂、pH等影响：如麻黄碱在氯仿中呈左旋，在水中呈右旋；烟碱在中性条件下呈左旋，在酸性下呈

5、右旋；2）生理活性与其旋光性有关，通常左旋体的生理活性比右旋体强（如仅左旋去甲乌头碱有强心作用）。（三）溶解性1.游离碱亲脂性生物碱：叔胺碱、仲胺碱；（不溶或难溶于水，易溶于亲脂性有机溶剂如苯、乙醚、氯仿和甲醇、乙醇中）；亲水性生物碱：季铵碱、生物碱氮氧化物；（易溶于水和甲醇、乙醇中，不溶或难溶于亲脂性有机溶剂）；2.生物碱的盐类似于亲水性生物碱，一般不溶于氯仿，可溶于水。可分为有机酸盐和无机酸盐，无机酸盐在水中溶解度大于有机酸盐。3.特殊情况既溶于亲脂性有机溶剂，也可溶于水：一些小分子的生物碱和液体生物碱。两性生物碱：含有酚羟基或羧基的生物碱

6、。含隐性酚羟基者，如汉防己乙素。具有内酯或内酰胺结构。特殊生物碱盐A.难溶于水：如盐酸小檗碱、草酸麻黄碱；B.溶于氯仿：如盐酸奎宁。吗啡R=H可待因R=CH3粉防已甲素R=CH3粉防已乙素R=H（四）生物碱的检识1.沉淀反应1）原理在酸水或酸性稀醇中，沉淀试剂与生物碱盐生成更大分子的难溶于水的复盐或络合物。2）常用沉淀试剂：①重金属盐碘化铋钾试剂（KBiI4）橘红色沉淀碘-碘化钾试剂（KI-I2）红棕色沉淀碘化汞钾试剂（HgI2-2KI）类白色沉淀③酚类苦味酸或鞣酸均生成黄色沉淀④复盐雷氏铵盐NH4[Cr(NH3)2(SCN)4]生成红色沉淀或

7、结晶②酸类硅钨酸试剂(SiO2.12WO3)乳白色沉淀3）生物碱沉淀反应的应用A检识是否存在生物碱一般需选用三种以上的沉淀试剂进行反应，如均有沉淀反应，可判断为阳性结果。B用于生物碱的分离纯化如雷氏铵盐常用于分离纯化季铵型水溶性生物碱C薄层或纸层色谱的显色剂如改良碘化铋钾试剂，在薄层上呈现桔红色斑点4）操作注意：①沉淀条件：稀酸水溶液或稀醇中，生物碱成盐状态；②假阴性结果：仲胺碱如麻黄碱沉淀反应阴性；③假阳性结果：因为中药中某些非生物碱物质也能与沉淀试剂产生沉淀反应，如蛋白质、多肽、鞣质等，因此在制备供试品溶液时，须净化处理除去这些物质，避免其

8、干扰而导致错误结论。2.显色试剂专属性强—针对单一化合物1）麻黄碱+CS2+CuSO4橘红或黄色沉淀2）含少量甲醛的浓硫酸吗啡紫红色可待因蓝色（五）碱