1、1第九章第九章 生物碱生物碱（Alkaloids）2生物碱的概念及其在植物界中分布规律。生物碱的主要物理化学性质，碱性强弱的影响因素及判断方法、游离碱及盐在溶解度方面的差别、氮原子的氧化过程及C-N键的裂解反应。生物碱的提取分离方法原理。利用碱性差异或盐的溶解度差异采用pH梯度萃取、分步沉淀或离子交换色谱进行分离的方法。UV、IR光谱特征对推测分子骨架、官能团的重要意义。生物碱的NMR特征因骨架类型不同所具有的较大差异。基本内容基本内容3基本要求基本要求掌握生物碱的结构分类及碱性大小影响因素，并会应用；生物碱的鉴别方法和离子交换色谱原理；熟悉生物碱成盐过程特点。了解生物碱的结构鉴定方法。4本章
2、内容本章内容5第一节第一节 概述概述1806年德国学者年德国学者F.W.Sertrner从鸦片中分离出吗啡从鸦片中分离出吗啡碱碱(morphine)作为开始作为开始到目前为止已报道的并且结构清楚的已达到目前为止已报道的并且结构清楚的已达4000种。种。全国医药产品大全全国医药产品大全中收载的药物及其制剂达六中收载的药物及其制剂达六十余种。十余种。生物碱是许多药用植物与中草药的有效成分。如：生物碱是许多药用植物与中草药的有效成分。如：6 鸦片又称鸦片又称“阿片阿片”，俗称，俗称“大大烟烟”、“鸦片烟鸦片烟”、“烟土烟土”等，等，是英文名是英文名OpiumOpium的音译，来自于鸦的音译，来自于鸦
3、片罂粟。鸦片有生鸦片和熟鸦片之片罂粟。鸦片有生鸦片和熟鸦片之分。分。鸦片罂粟是两年生草本植物。鸦片罂粟是两年生草本植物。鸦片内含有鸦片内含有3030多种生物碱，其中主多种生物碱，其中主要含吗啡，含量为要含吗啡，含量为10-15%10-15%，此外还，此外还含有少量的罂粟碱含有少量的罂粟碱(约约1%)1%)、可待因、可待因(约约1%)1%)、蒂巴因、蒂巴因(约约0.2%)0.2%)及那可汀及那可汀(约约3%)3%)等。等。植物中的生物碱植物中的生物碱7草麻黄草麻黄木贼麻黄木贼麻黄中麻黄中麻黄麻黄麻黄 麻黄为麻黄科草麻黄、麻黄为麻黄科草麻黄、木贼麻黄、麻黄、中麻黄的木贼麻黄、麻黄、中麻黄的干燥草质
4、茎，分布在我国北干燥草质茎，分布在我国北方干旱地区。麻黄作为一种方干旱地区。麻黄作为一种传统中药材，至今已有四千传统中药材，至今已有四千多年的应用历史。麻黄中含多年的应用历史。麻黄中含有一种叫麻黄素的生物碱有有一种叫麻黄素的生物碱有显著的中枢兴奋作用，长期显著的中枢兴奋作用，长期使用可引起病态嗜好及耐受使用可引起病态嗜好及耐受性，被纳入我国二类精神药性，被纳入我国二类精神药物品进行管制。物品进行管制。麻黄素是制造冰毒的前体，麻黄素是制造冰毒的前体，冰毒是国际上滥用最严重的中枢冰毒是国际上滥用最严重的中枢兴奋剂之一。冰毒即甲基苯丙胺，兴奋剂之一。冰毒即甲基苯丙胺，又称甲基安非他明、去氧麻黄素，又
5、称甲基安非他明、去氧麻黄素，为纯白色晶体，晶莹剔透，外观为纯白色晶体，晶莹剔透，外观似冰，俗称似冰，俗称“冰毒冰毒”。8 长春花，又名长春花，又名日日春、天天开等，日日春、天天开等，夹竹桃科植物。原夹竹桃科植物。原产西印度，早在宋产西印度，早在宋代以前就传入我国。代以前就传入我国。长春花不仅姿态忧美，花期特长，长春花不仅姿态忧美，花期特长，还是一种防治癌症的良药。据现代科还是一种防治癌症的良药。据现代科学研究，长春花中含学研究，长春花中含5555种生物碱。其种生物碱。其中长春碱和长春新碱对治疗绒癌等恶中长春碱和长春新碱对治疗绒癌等恶性神瘤、淋巴肉瘤及儿童急性白血病性神瘤、淋巴肉瘤及儿童急性白血
6、病等都有一定疗效，是目前国际上应用等都有一定疗效，是目前国际上应用最多的抗癌植物药源。最多的抗癌植物药源。9 黄连是著名的中药，黄连是著名的中药，神农本神农本草经草经列之为上品。根茎味极苦，列之为上品。根茎味极苦，苦味在于它所含多种生物碱，主要苦味在于它所含多种生物碱，主要为小檗碱，其次为甲基黄连碱、雅为小檗碱，其次为甲基黄连碱、雅托碱等。黄连素是小檗碱的盐酸盐，托碱等。黄连素是小檗碱的盐酸盐，它对痢疾志贺氏菌、金黄色葡萄球它对痢疾志贺氏菌、金黄色葡萄球菌、伤寒沙门氏菌、霍乱弧菌等许菌、伤寒沙门氏菌、霍乱弧菌等许多病菌都有抑制作用。通常制成片多病菌都有抑制作用。通常制成片剂或针剂，对菌痢有显著
7、疗效。剂或针剂，对菌痢有显著疗效。黄连生活条件要求较高，生长黄连生活条件要求较高，生长慢，产量少，因此难以满足市场需慢，产量少，因此难以满足市场需要。现已发现小檗科小檗属许多植要。现已发现小檗科小檗属许多植物的根、茎中亦含有大量小檗碱，物的根、茎中亦含有大量小檗碱，如黄栌木、豪猪刺、安徽小檗、庐如黄栌木、豪猪刺、安徽小檗、庐山小檗等，它们可代替黄连，提取山小檗等，它们可代替黄连，提取小檗碱，制造黄连素。小檗碱，制造黄连素。毛莨科植物黄连毛莨科植物黄连的根茎。的根茎。根茎多集聚成簇，根茎多集聚成簇，形如鸡爪形如鸡爪 ，又称，又称鸡爪黄连。鸡爪黄连。10 颠茄含颠茄生物碱，主要有效颠茄含颠茄生物碱
8、，主要有效成分为莨菪碱成分为莨菪碱(Hyoscyamine)(Hyoscyamine)，此外，此外还有微量东莨菪碱等。一般制成颠还有微量东莨菪碱等。一般制成颠茄膏、颠茄酊等制剂服用。有解除茄膏、颠茄酊等制剂服用。有解除平滑肌痉挛、镇痛、抑制腺体分泌、平滑肌痉挛、镇痛、抑制腺体分泌、扩大瞳孔等功效。主要用于治疗胃扩大瞳孔等功效。主要用于治疗胃及十二指肠溃疡病，肠胃道、肾胆及十二指肠溃疡病，肠胃道、肾胆绞痛等。绞痛等。颠茄，俗名颠茄，俗名“野山野山茄茄”，为茄科，颠茄属多，为茄科，颠茄属多年生草本植物，全草入药。年生草本植物，全草入药。原产欧洲地中海地区和小原产欧洲地中海地区和小亚细亚，亚细亚，2
9、020世纪世纪3030年代引年代引入我国。入我国。11生物碱化学结构的研究为合成药物提供了线索生物碱化学结构的研究为合成药物提供了线索植物古柯中的有效成分古柯碱（植物古柯中的有效成分古柯碱（cocainecocaine）虽有很强的）虽有很强的局部麻醉作用，但是局部麻醉作用，但是毒性较大毒性较大，久用容易成瘾将其结构，久用容易成瘾将其结构进行进行修饰普鲁卡因进行进行修饰普鲁卡因普鲁卡因普鲁卡因procaine(合成品合成品)局麻药局麻药古柯碱古柯碱cocaine（可卡因）（可卡因）NCH3HCOOCH3OONOOC2H5C2H5NH212第一节第一节 概述概述一一 生物碱的定义生物碱的定义 生物
10、碱是指结构中含有生物碱是指结构中含有负氧化态氮原子负氧化态氮原子、且、且氮原子多处在杂环上的氮原子多处在杂环上的一类碱性化合物，多数能一类碱性化合物，多数能与酸成盐，具有与酸成盐，具有较强的生理活性较强的生理活性。二二 生物碱的分布生物碱的分布 在植物中分布较广。在植物中分布较广。如双子叶植物：豆科、如双子叶植物：豆科、茄科、防己科、罂粟科、毛茛科等。茄科、防己科、罂粟科、毛茛科等。13三三 生物碱的存在形式生物碱的存在形式1.游离碱游离碱：碱性极弱，以游离碱的形式存在。碱性极弱，以游离碱的形式存在。2.成成 盐盐：有机酸有机酸有：柠檬酸、酒石酸等；有：柠檬酸、酒石酸等；特殊的酸特殊的酸 类：
11、乌头酸、绿原酸等；类：乌头酸、绿原酸等；无机酸无机酸：硫酸、盐酸等。：硫酸、盐酸等。3.酰酰 胺胺：如：喜树碱、秋水仙碱等：如：喜树碱、秋水仙碱等4.氮杂缩醛氮杂缩醛：如：阿马林：如：阿马林 阿替生等。阿替生等。5.N-氧化物氧化物：植物体中的氮氧化物生物碱约一百余种：植物体中的氮氧化物生物碱约一百余种6.其其 它它:如亚胺（如亚胺（C=N)、烯胺、烯胺(-N-C=C)、氮腈、氮腈(-N-CN)等。等。第一节第一节 概述概述14第一节第一节 概述概述1.1.类型的命名类型的命名母核的化学结构，如吡啶、喹啉、萜类等；母核的化学结构，如吡啶、喹啉、萜类等；以来源植物命名，如石蒜科生物碱等。以来源植
12、物命名，如石蒜科生物碱等。2.2.单体成分的命名单体成分的命名以植物来源的属、种的名称命名；如以植物来源的属、种的名称命名；如 一叶萩碱一叶萩碱也有以生理活性或药效命名，如：吗啡也有以生理活性或药效命名，如：吗啡(使睡眠使睡眠)以人名命名的；如：以人名命名的；如：pelletierine(pelletierine(如石榴碱如石榴碱,为纪为纪念化学家念化学家 Pierre Joseph Pelletier)Pierre Joseph Pelletier)。)15第一节第一节 概述概述1.按植物来源分类；按植物来源分类；如：黄连生物碱如：黄连生物碱，长春花生物碱；长春花生物碱；2.按化学结构分类；
13、按化学结构分类；如：异喹啉生物碱如：异喹啉生物碱 有机胺类生物碱；有机胺类生物碱；3.按生源结合化学分类；按生源结合化学分类；如：来源于鸟氨酸的吡咯生物碱。如：来源于鸟氨酸的吡咯生物碱。16本章内容本章内容17第二节第二节 化学结构及分类化学结构及分类从化学结构入手，生物碱可分为从化学结构入手，生物碱可分为 1.杂环衍生物杂环衍生物：指氮原子处于杂环上的：指氮原子处于杂环上的 2.有机胺类有机胺类：氮原子不处于环状结构上；：氮原子不处于环状结构上；3.肽类生物碱肽类生物碱：结构中含有两个以上的酰胺基，：结构中含有两个以上的酰胺基，并且大多属于大环结构，不同于并且大多属于大环结构，不同于 生物体
14、中的肽类成分，因为组成生物体中的肽类成分，因为组成 的氨基酸多是不常见氨基酸如：的氨基酸多是不常见氨基酸如：劳纳灵、后马林等。劳纳灵、后马林等。18第二节第二节 化学结构及分类化学结构及分类HNNHCOHCNHOOO劳纳灵劳纳灵NH3CNNCCON CH3O后马林后马林19第二节第二节 化学结构及分类化学结构及分类吡咯衍生物吡咯衍生物吡啶衍生物吡啶衍生物莨宕烷类莨宕烷类喹啉类喹啉类异喹啉类异喹啉类吲哚类吲哚类吖啶酮类吖啶酮类喹唑啉类喹唑啉类其它：咪唑类、嘌呤类、萜类、甾类生物碱等其它：咪唑类、嘌呤类、萜类、甾类生物碱等20一一 杂环衍生物杂环衍生物1.吡咯衍生物吡咯衍生物 由吡咯或四氢吡咯衍生
15、的生物碱。由吡咯或四氢吡咯衍生的生物碱。NHNH吡咯吡咯四氢吡咯四氢吡咯重要的分：重要的分：简单的吡咯衍生物简单的吡咯衍生物 吡咯里西啶衍生物（又称双稠吡咯啶）吡咯里西啶衍生物（又称双稠吡咯啶）吲哚里西啶衍生物。吲哚里西啶衍生物。21一一 杂环衍生物杂环衍生物1.吡咯衍生物吡咯衍生物简单的吡咯衍生物简单的吡咯衍生物（结构简单、数目少、活性弱）结构简单、数目少、活性弱）红古豆碱红古豆碱红古豆苦杏仁酸酯红古豆苦杏仁酸酯（无活性）（无活性）似阿托品药物似阿托品药物的散瞳等作用的散瞳等作用NNOMeMeNNOMeMeOOCOMe22一一 杂环衍生物杂环衍生物1.吡咯衍生物吡咯衍生物野百合碱野百合碱（有
16、抗癌活性）（有抗癌活性）吡咯里西啶吡咯里西啶吡咯里西啶（吡咯里西啶（pyrrolizidine）衍生物）衍生物，活性较强，活性较强NOONMeMeMeHOHOHOO23一一 杂环衍生物杂环衍生物1.吡咯衍生物吡咯衍生物 吲哚里西啶吲哚里西啶（indolizidine）衍生物）衍生物吲哚里西啶吲哚里西啶indolizidine一叶萩碱一叶萩碱securinineNNOO24一一 杂环衍生物杂环衍生物2.吡啶衍生物吡啶衍生物 由吡啶或六氢吡啶衍生的生物碱。由吡啶或六氢吡啶衍生的生物碱。分：分：简单吡啶衍生物简单吡啶衍生物（结构简单，有的以液体存在）（结构简单，有的以液体存在）喹诺里西啶喹诺里西啶
17、NN吡啶吡啶喹诺里西啶喹诺里西啶25一一 杂环衍生物杂环衍生物2.吡啶衍生物吡啶衍生物 actinidinericininecytisineNMeH3MeH3NOOMeCNMeNNHO猕猴桃碱猕猴桃碱蓖麻碱蓖麻碱金雀花碱金雀花碱26一一 杂环衍生物杂环衍生物2.吡啶衍生物吡啶衍生物 喹诺里西啶生物碱数目不多，中药苦参中大喹诺里西啶生物碱数目不多，中药苦参中大 多属于此类多属于此类matrineoxymatrineNNONNOO苦参碱苦参碱氧化苦参碱氧化苦参碱27一一 杂环衍生物杂环衍生物3.莨菪烷（莨菪烷（tropane）衍生物）衍生物 由由吡咯啶吡咯啶和和哌啶哌啶骈合而成的杂环。骈合而成的杂
18、环。分：分：颠茄生物碱颠茄生物碱（belladonna alkaloids）如：莨菪碱如：莨菪碱 古柯生物碱古柯生物碱（coca alkaloids）如：古柯碱如：古柯碱28一一 杂环衍生物杂环衍生物 莨菪碱是由莨菪碱是由莨菪醇莨菪醇（tuopine，C3竖键羟基）竖键羟基）与与莨菪酸莨菪酸（tuopic acid）缩合而生成的）缩合而生成的一元酯一元酯：CHCH2OHNCH3HOCO莨菪醇莨菪醇莨菪酸莨菪酸莨菪碱（阿托品）莨菪碱（阿托品）+缩合缩合N CH3HOHCHHOOCCH2OH29如：植物颠茄中的生物碱（如：植物颠茄中的生物碱（belladonna alkaloids）莨菪碱莨菪碱h
19、yoscyamineCHCH2OHNCH3HOCOCHCH2OHNCH3HOCOOHCHCH2OHNCH3HOCOOCH2OHNCH3HOCOOOH东莨菪碱东莨菪碱scopolamine山莨菪碱山莨菪碱anisodamine樟柳碱樟柳碱anisodine30一一 杂环衍生物杂环衍生物3.莨菪烷（莨菪烷（tropane）衍生物）衍生物 古柯生物碱（古柯生物碱（coca alkaloids）是由伪莨菪醇）是由伪莨菪醇（C3横键羟基）和有机酸缩合而成的横键羟基）和有机酸缩合而成的,多为二元酯类多为二元酯类爱康宁爱康宁ecgonine古柯碱古柯碱cocaineNCO O HO HHCH3OHCOCOO
20、CH3NCH331一一 杂环衍生物杂环衍生物4.喹啉衍生物喹啉衍生物喜树碱喜树碱camptothecine治白血病和直肠癌治白血病和直肠癌白鲜碱白鲜碱N12345678NNOOOOHNOOCH3HH32一一 杂环衍生物杂环衍生物5.异喹啉衍生物异喹啉衍生物分：分：1-苄基异喹啉型苄基异喹啉型 双苄基异喹啉型双苄基异喹啉型 原小檗碱型原小檗碱型 阿朴芬型阿朴芬型 原阿朴芬型原阿朴芬型 吗啡烷及莲花氏烷型吗啡烷及莲花氏烷型 普托品型普托品型N67123458异喹啉异喹啉isoquinoline33一一 杂环衍生物杂环衍生物5.异喹啉衍生物异喹啉衍生物那可丁那可丁narcotine存在于鸦片中，具有
21、镇存在于鸦片中，具有镇咳作用与可待因相似，咳作用与可待因相似，但无成瘾性，可替代可但无成瘾性，可替代可待因。待因。1-benzyl-isoquinolineN1-苯基异喹啉苯基异喹啉OONOOMeOOMeOMeMeH34双苯甲基异喹啉型双苯甲基异喹啉型NMeOMeOMeOMeHNHOMeOMeOMeMeOMeO唐松草碱唐松草碱thalicarpine35原小檗碱型原小檗碱型 protoberberineNOOOMeOMeOHMeONOMeOMe+OH-+OH-小檗碱（黄连素）小檗碱（黄连素）berberine药根碱药根碱jatrorrhizineN36原小檗碱型原小檗碱型 protoberbe
22、rineNNOOOONMeOMeOOMeOMe四氢黄连碱四氢黄连碱tetrahydrocoptisine延胡索乙素延胡索乙素Corydalis B37 阿朴啡型阿朴啡型NMeNHCH3OOHCH3O阿朴啡阿朴啡aporphine土藤碱土藤碱tuduranine38 原阿朴啡型原阿朴啡型NMeONHOMeOMeO原阿朴啡原阿朴啡proaporphineStepharine（存在于千金藤中存在于千金藤中）39吗啡烷型与莲花氏烷型吗啡烷型与莲花氏烷型OHONCH3OHNCH3OOHMeOOMe吗啡碱吗啡碱morphine青藤碱青藤碱sinomenine吗啡烷吗啡烷morphanesN12345678
23、91011121314151640莲花氏烷型莲花氏烷型莲花宁碱莲花宁碱HNNOCH3OOCH3OCH3H3COCH341原托品碱型原托品碱型NOOOOOCH3原托品碱原托品碱protopine426.菲啶（菲啶（phenanthridine）衍生物衍生物属异喹啉类衍生物，重要的类型有：属异喹啉类衍生物，重要的类型有：苯骈菲啶类苯骈菲啶类吡咯骈菲啶类吡咯骈菲啶类NN苯骈菲啶苯骈菲啶benzo-phenanthridine菲啶菲啶一一 杂环衍生物杂环衍生物436.菲啶（菲啶（phenanthridine）衍生物衍生物一一 杂环衍生物杂环衍生物白屈菜碱白屈菜碱chelidonine石蒜碱石蒜碱lyc
24、orineNOOOOHOCH3NOOOHHO 苯骈菲啶类苯骈菲啶类 吡咯骈菲啶类吡咯骈菲啶类 44一一 杂环衍生物杂环衍生物N7.吖啶酮（吖啶酮（acridone）衍生物）衍生物 吖吖啶酮啶酮NHO 吖吖啶啶45NOMeOOMe山油柑碱山油柑碱acronycine来自于芸香科山油柑属植物，来自于芸香科山油柑属植物，具有显著抗癌作用，抗瘤谱具有显著抗癌作用，抗瘤谱较广，现已有人工合成品。较广，现已有人工合成品。沙塘木沙塘木Acronychia pedunculata 46一一 杂环衍生物杂环衍生物NH12345678.吲哚（吲哚（yinduo）衍生物）衍生物麦角新碱麦角新碱吲哚吲哚NHNHHNH
25、OOH47一一 杂环衍生物杂环衍生物NNCH3CH3CH3OOCH3CHN8.吲哚（吲哚（yinduo）衍生物）衍生物毒扁豆碱毒扁豆碱physostigmine治疗青光眼治疗青光眼玫瑰树碱玫瑰树碱ellipticine抗癌作用，低毒。抗癌作用，低毒。NHNCH3CH348一一 杂环衍生物杂环衍生物 9.咪唑（咪唑（imidazole）衍生物）衍生物NNONNOMe咪唑咪唑毛果芸香碱毛果芸香碱pilocarpine治疗青光眼治疗青光眼49一一 杂环衍生物杂环衍生物 10.喹唑酮（喹唑酮（quinazolidone）衍生物）衍生物喹唑酮喹唑酮常山碱常山碱b-dichroinefebrifugine
26、抗疟作用抗疟作用NNHNOOOHNNO50一一 杂环衍生物杂环衍生物NNNN 11.嘌呤（嘌呤（purine）衍生物）衍生物嘌呤嘌呤香菇嘌呤香菇嘌呤eritadenine具降脂作用具降脂作用NNNNNH2COOHOHHO51一一 杂环衍生物杂环衍生物 12.甾体生物碱甾体生物碱NHHOHHHHHHOHHOHH贝母碱贝母碱peimineverticine浙贝母浙贝母52一一 杂环衍生物杂环衍生物 13.萜类生物碱萜类生物碱NOMeOMeOCH3OHOHONCH3CH2OCH3OCH3OCCH3OOCH3COOH石斛碱石斛碱dendrobine乌头碱乌头碱aconitine53二二 有机胺类有机胺
27、类氮原子不结合在环内的一类生物碱，如：氮原子不结合在环内的一类生物碱，如：CHOCCH3HNHCH3HHOCCCH3HNHCH3H1R,2S 麻黄碱麻黄碱 ephedrine1S,2S 伪麻黄碱伪麻黄碱 pseudephedrine54二二 有机胺类有机胺类游离时可溶于水，能与酸生成稳定的盐，有挥发性，游离时可溶于水，能与酸生成稳定的盐，有挥发性，不易与大多数生物碱沉淀试剂反应生成沉淀，因此可不易与大多数生物碱沉淀试剂反应生成沉淀，因此可通过下面反应鉴别。通过下面反应鉴别。麻黄碱的特点麻黄碱的特点:55二二 有机胺类有机胺类MeOHMeOCOO(CH2)4NHNH2NHNHCOCH3OOMeM
28、eOMeOOMe秋水仙碱秋水仙碱colchicine治疗急性痛风，并有治疗急性痛风，并有抑制癌细胞生长的作用抑制癌细胞生长的作用益母草碱益母草碱leonurine对动物子宫有增加其对动物子宫有增加其紧张性与节律性的作用紧张性与节律性的作用56本章内容本章内容57一一 一般性质一般性质1.1.形态形态多为结晶固体，少为粉末；有熔点。多为结晶固体，少为粉末；有熔点。少数常温下少数常温下液体（多不含氧，若含多成酯键）液体（多不含氧，若含多成酯键）NNHNNMeNMeCOOCH3毒藜碱毒藜碱dl-anabasine菸碱菸碱nicotine槟榔碱槟榔碱arecoline58一一 一般性质一般性质2.2.
29、颜色颜色多为无色或白色，少数有色。多为无色或白色，少数有色。NOOOMeOMeNOOOMeOMeZnH2SO4+小檗碱四氢小檗碱（黄色）（黄色）（无色）59一一 一般性质一般性质一叶萩碱成盐后则无色。一叶萩碱成盐后则无色。一叶萩碱一叶萩碱（黄色）（黄色）NOONOOH60一一 一般性质一般性质3.味味 觉觉多具苦味。多具苦味。4.挥发性挥发性多无挥发性，少数具挥发性。多无挥发性，少数具挥发性。5.旋光性旋光性多为左旋光性。受溶剂的影响有的产多为左旋光性。受溶剂的影响有的产 生变旋现象。生变旋现象。如：菸碱如：菸碱 中性溶液中性溶液左旋光性左旋光性 酸性溶液酸性溶液右旋光性右旋光性 多数左旋体呈
30、显著生理活性。多数左旋体呈显著生理活性。61一一 一般性质一般性质6.溶解度溶解度 (1)游离碱游离碱 类别类别 极性极性 溶解性溶解性 H2O CHCl3 H+OH-非酚性非酚性 较弱较弱 脂溶性脂溶性 -+-季铵碱季铵碱 强强 水溶性水溶性 +-+氮氧化物氮氧化物 半极性半极性 中等水溶中等水溶 +两性两性:Ar-OH 较弱较弱 脂溶性脂溶性 -+-COOH 强强 水溶性水溶性 +-+*酸、碱均为酸、碱均为1%。62二二 碱性碱性N+HNHBH+H2OB+H3O+2.碱性强弱的表示方法碱性强弱的表示方法1.1.碱性的来源碱性的来源生物碱生物碱生物碱盐生物碱盐Ka=BH3O+BH+63二二
31、碱性碱性pKa=pH-lgBBH+pKa=-lgKapKb=-lgKb 2.碱性强弱的表示方法碱性强弱的表示方法pKa+pKb=14游离碱浓游离碱浓度度成盐碱浓成盐碱浓度度pKa:11极弱碱极弱碱弱碱弱碱中强碱中强碱强碱强碱64二二 碱性碱性影响因素影响因素杂化方式杂化方式电子效应电子效应立体因素立体因素分子内氢键分子内氢键互变异构互变异构65二二 碱性碱性SP3 SP2 SPNNCNCN 3.3.影响碱性强弱的因素影响碱性强弱的因素 （1）杂化方式）杂化方式 pKa:10 5-6 0-1N吡啶吡啶pKa=5.2胡椒啶胡椒啶pKa=11.266二二 碱性碱性 3.影响碱性强弱的因素影响碱性强弱
32、的因素（2）电子效应）电子效应连接供电基团则使碱性增强。连接供电基团则使碱性增强。胺胺伯胺伯胺仲胺仲胺叔胺叔胺 pKa:9.3 10.6 10.7 9.74NH3NH2MeNHMeMeNMeMeMe67二二 碱性碱性 3.影响碱性强弱的因素影响碱性强弱的因素（2）电子效应）电子效应pKa:11.2 10.1 11.3 10.4NHNCH3NHNCH3ABab68二二 碱性碱性 3.影响碱性强弱的因素影响碱性强弱的因素（2）电子效应）电子效应氮原子附近若有吸电基团，碱性减弱。氮原子附近若有吸电基团，碱性减弱。NCH3HCOOCH3OCON CH3HOCO可卡因托哌可卡因pKa=8.31pKa=9
33、.8869二二 碱性碱性 3.影响碱性强弱的因素影响碱性强弱的因素（2）电子效应）电子效应氮原子孤电子对处于氮原子孤电子对处于P共轭体系时，碱性减弱。共轭体系时，碱性减弱。NCOR.酰胺结构OONONNONNMeMeOMe胡椒碱咖啡因（pKa=1.22）（pKa=1.42）胡椒碱胡椒碱 咖啡因咖啡因pKa=1.42 pKa=1.22 酰胺结构酰胺结构70二二 碱性碱性 3.影响碱性强弱的因素影响碱性强弱的因素（2）电子效应）电子效应诱导诱导场效应：碱性降低。场效应：碱性降低。NNMe12NMeNpKa=5.2pKa=10.4pKa N1=8.2pKa N2=3.471二二 碱性碱性 3.影响碱
34、性强弱的因素影响碱性强弱的因素（3）立体因素）立体因素NOCH3HOCO CHCH2OH 如在东莨菪碱中，由于三元氧环的存在，对如在东莨菪碱中，由于三元氧环的存在，对氮原子上的孤对电子产生显著的立体效应，使氮原子上的孤对电子产生显著的立体效应，使N原原子不容易给出电子，所以碱性减弱。子不容易给出电子，所以碱性减弱。72二二 碱性碱性 3.影响碱性强弱的因素影响碱性强弱的因素（3）立体因素）立体因素 一般叔胺分子一般叔胺分子碱性降低碱性降低但：但：苦参碱苦参碱使碱性增强。其中一个氮原子处使碱性增强。其中一个氮原子处于酰胺态，碱性极弱，而另一个氮原子三个键均于酰胺态，碱性极弱，而另一个氮原子三个键
35、均在环上，其立体结构易于接受质子，碱性较强。在环上，其立体结构易于接受质子，碱性较强。NNO161苦参碱N.73二二 碱性碱性 3.影响碱性强弱的因素影响碱性强弱的因素（4）分子内氢键）分子内氢键 若能形成稳定的分子内氢键，可使碱性增强。若能形成稳定的分子内氢键，可使碱性增强。（指成盐时接受的质子能形成稳定的分子内氢键）（指成盐时接受的质子能形成稳定的分子内氢键）CCHOHHCH3NHCH3CCOHHCH3HNHCH3麻黄碱伪麻黄碱 麻黄碱麻黄碱 伪麻黄碱伪麻黄碱74二二 碱性碱性 3.影响碱性强弱的因素影响碱性强弱的因素（4）分子内氢键）分子内氢键OHNHMeH2MeHH1H1OHNHMeH
36、2MeH+伪麻黄碱麻黄碱pKa=9.74pKa=9.58 麻黄碱麻黄碱 伪麻黄碱伪麻黄碱75二二 碱性碱性 3.影响碱性强弱的因素影响碱性强弱的因素（4）分子内氢键）分子内氢键HNNOMeCOOMeCH2CH3HHOHH+HNNOMeCOOMeCH2CH3HHHH+O异和钩藤碱异和钩藤碱 pKa=5.20和钩藤碱和钩藤碱 pKa=6.3276二二 碱性碱性 3.影响碱性强弱的因素影响碱性强弱的因素（5）分子内互变异构）分子内互变异构 NNOMeMeOOCOMeMeOOCNN+_14蛇根碱异构化异构化异构化蛇根碱蛇根碱77二二 碱性碱性NOHOCH3OCH3OONOCH3OCH3OO+OH-3.
37、影响碱性强弱的因素影响碱性强弱的因素（5）分子内互变异构）分子内互变异构 异构化异构化醇胺型醇胺型季胺型季胺型小糪碱小糪碱 pKa=11.5378二二 碱性碱性 3.影响碱性强弱的因素影响碱性强弱的因素（5）分子内互变异构）分子内互变异构 NN:OO新番木鳖碱pKa=3.8NNMeOHOHHpKa=8.15阿马林碱N原子处在稠环的原子处在稠环的“桥头桥头”张力较大张力较大新番木鳖碱新番木鳖碱 pKa=3.8阿马林碱阿马林碱 pKa=8.1579二二 碱性碱性 3.影响碱性强弱的因素影响碱性强弱的因素（5）分子内互变异构）分子内互变异构 互变异构的条件：互变异构的条件：环叔胺分子，氮原子的环叔胺
38、分子，氮原子的、位有双键；位有双键；环叔胺分子，氮原子的环叔胺分子，氮原子的位有位有-OH；处于稠环桥头的处于稠环桥头的N，不能异构化。不能异构化。80二二 碱性碱性碱性强弱顺序碱性强弱顺序：Ar-NH2N+OHN HNH2NONH季铵季铵仲胺仲胺伯胺伯胺叔胺叔胺芳胺芳胺酰胺酰胺-结构中有结构中有-COOH、Ar-OH基团，则为两性生物碱基团，则为两性生物碱 氨氨供电供电 碱性碱性 共轭、诱导吸电共轭、诱导吸电 碱性碱性 81二二 碱性碱性 练习：比较碱性强弱：练习：比较碱性强弱：NNNMeMeH123brevicollineA3 2 1NNNOMeH123evodiamine吴茱萸碱B1 3
39、 2NNHCONHCHMeHCH2OHMeC123麦角新碱ergonovineN2 1 382三三 成盐成盐生物碱成盐的机理生物碱成盐的机理 生物碱与酸成盐，对质子化来说，生物碱与酸成盐，对质子化来说，仲胺、叔仲胺、叔胺生物碱成盐时，质子多结合于氮原子。胺生物碱成盐时，质子多结合于氮原子。季胺碱、氮杂缩醛、烯胺季胺碱、氮杂缩醛、烯胺以及具有涉及以及具有涉及氮原氮原子的跨环效应子的跨环效应形式存在的生物碱，形式存在的生物碱，质子化则往往质子化则往往并非发生在氮原子上。并非发生在氮原子上。83三三 成盐成盐 1.季胺碱的成盐季胺碱的成盐NOHOHN+-H X-+X.-+HOH季胺碱盐水季胺碱季胺碱
40、盐盐水水质子与质子与OH-结合成水结合成水84三三 成盐成盐2.含氮杂缩醛含氮杂缩醛Alk的成盐的成盐NCHORHXOH-or HORNCH+X+H-OR-氮杂缩醛衍生物氮杂缩醛衍生物亚胺盐亚胺盐醇或水醇或水质子质子RO-结合成结合成H-OR（醇或水）（醇或水）85三三 成盐成盐2.含氮杂缩醛含氮杂缩醛Alk的成盐的成盐NNOOOCH2CH3NNOCH2CH3COOHHOH+-斯米生（亚胺盐）内酯环开裂，质子与内酯环开裂，质子与COO-结合结合斯米生斯米生亚胺盐亚胺盐86三三 成盐成盐3.具有烯胺结构具有烯胺结构Alk的成盐的成盐NCCNCCH.a+H+烯胺亚胺盐亚胺盐亚胺盐烯胺烯胺Alk质子
41、化多在质子化多在碳上，而非氮原子碳上，而非氮原子87三三 成盐成盐3.具有烯胺结构具有烯胺结构Alk的成盐的成盐NONHHMeOOCNONHHMeOOCH+HClOH-二氢奥斯冬宁亚胺盐二氢奥斯冬宁二氢奥斯冬宁亚胺盐亚胺盐88三三 成盐成盐*稠环桥头稠环桥头N原子不能形成亚胺形式的盐。原子不能形成亚胺形式的盐。NNOHHHHHO有烯胺结构有烯胺结构新士的宁新士的宁NNMeOHOHH含氮杂缩醛结构含氮杂缩醛结构阿马林碱阿马林碱89三三 成盐成盐4.涉及氮原子跨环效应涉及氮原子跨环效应Alk的成盐的成盐N ONCOH+OH-H+具有酮基的Alk成盐N原子孤电子对空间上靠近酮基时，则产生跨环效应原子
42、孤电子对空间上靠近酮基时，则产生跨环效应具有酮基的具有酮基的Alk成盐成盐90三三 成盐成盐4.涉及氮原子跨环效应涉及氮原子跨环效应Alk的成盐的成盐NONHMeOOCOMeMeOMeOONHMeOOCMeMeOMeONOHH+.+产生跨环效应生成的盐产生跨环效应生成的盐二甲氧基皮拉菲林二甲氧基皮拉菲林dimethoxy picraphylline91四四 沉淀反应沉淀反应用途：用途：鉴别鉴别试管、试管、TLC或或PPC显色剂；显色剂；提取分离提取分离检查是否提取完全。检查是否提取完全。主要内容：主要内容：1.沉淀试剂沉淀试剂 2.反应原理反应原理 3.反应条件反应条件 4.结果判断结果判断9
43、2四四 沉淀反应沉淀反应 1.1.沉淀试剂沉淀试剂 金属盐类：金属盐类：碘碘-碘化钾碘化钾（Wagner）KI-I2 棕褐色沉淀棕褐色沉淀 碘化铋钾碘化铋钾（Dragendoff）BiI3KI 红棕色沉淀红棕色沉淀 碘化汞钾碘化汞钾（Mayer试剂）试剂）HgI22KI 类白色沉淀类白色沉淀 若加过量试剂，沉淀又被溶解若加过量试剂，沉淀又被溶解 氯化金氯化金(3%)（Suric chloride）HAuCl4 黄色晶形黄色晶形 沉淀沉淀93四四 沉淀反应沉淀反应 1.1.沉淀试剂沉淀试剂酸类酸类硅钨酸硅钨酸(Bertrand试剂试剂)SiO212WO3 乳白色乳白色酚酸类酚酸类苦味酸苦味酸(H
44、ager试剂试剂)2,4,6-三硝基苯酚三硝基苯酚黄色黄色复盐复盐雷氏铵盐雷氏铵盐(Ammoniumreineckate)硫氰酸铬硫氰酸铬铵试剂，生成难溶性复盐铵试剂，生成难溶性复盐 紫红色紫红色94四四 沉淀反应沉淀反应NH+KBiI4NH BiI4+K+2.反应原理：生成更大多分子复盐和络盐反应原理：生成更大多分子复盐和络盐生物碱盐生物碱盐碘化铋钾碘化铋钾红棕色沉淀红棕色沉淀NO2O2NNO2OHNH+NO2O2NO2NONH+生物碱盐生物碱盐苦味酸苦味酸黄色沉淀黄色沉淀95四四 沉淀反应沉淀反应 3.沉淀反应条件沉淀反应条件（1）通常在酸性水溶液中生物碱成盐状态下进行；）通常在酸性水溶液
45、中生物碱成盐状态下进行；（若在碱性条件下则试剂本身将产生沉淀）（若在碱性条件下则试剂本身将产生沉淀）（2）在稀醇或脂溶性溶液中时，含水量）在稀醇或脂溶性溶液中时，含水量50%；（当醇含量（当醇含量50%时可使沉淀溶解）时可使沉淀溶解）（3）沉淀试剂不易加入多量。）沉淀试剂不易加入多量。（如：过量的碘化汞钾可使产生的沉淀溶解）（如：过量的碘化汞钾可使产生的沉淀溶解）96四四 沉淀反应沉淀反应 4.4.结果的判断结果的判断（1 1）鉴别时每种鉴别时每种Alk需采用三种以上沉淀试剂需采用三种以上沉淀试剂；（沉淀试剂对各种（沉淀试剂对各种Alk的灵敏度不同）的灵敏度不同）（2）直接对中药酸提液进行沉淀
46、反应，直接对中药酸提液进行沉淀反应，则则 阳性结果阳性结果不能判定不能判定Alk的存在的存在 阴性结果可判断无阴性结果可判断无Alk存在存在氨基酸、蛋白质、多糖、鞣质等氨基酸、蛋白质、多糖、鞣质等+沉淀试剂沉淀试剂沉淀沉淀97五五 显色反应显色反应Labat反应反应 5%没食子酸的醇溶液没食子酸的醇溶液 具有具有亚甲二氧基结构呈翠绿色亚甲二氧基结构呈翠绿色Vitali反应反应 发烟硝酸和苛性碱醇溶液发烟硝酸和苛性碱醇溶液 结构中有结构中有苄氢存在则呈阳性反应苄氢存在则呈阳性反应 深紫深紫暗红暗红最后颜色消失最后颜色消失98本章内容本章内容99一一 提取提取 1.酸水提取法酸水提取法 （离子交换
47、树脂法、沉淀法）（离子交换树脂法、沉淀法）2.醇类溶剂提取法醇类溶剂提取法 3.与水不相混溶的有机溶剂提取法与水不相混溶的有机溶剂提取法100 1.酸水提取：酸水提取：冷提法（渗漉法、冷浸法）冷提法（渗漉法、冷浸法）酸性水酸性水0.1%1.0%H2SO4、HCl、HOAc等等生药生药H+/H2O药渣药渣Alk OH-/H2OH+/H2OOH-弱碱及杂质弱碱及杂质亲水性亲水性Alk101一一 提取提取 1.酸水提取法酸水提取法 此法缺点此法缺点：提取液体积较大（浓缩困难）提取液体积较大（浓缩困难）提取液中水溶性杂质多提取液中水溶性杂质多 解决方法：解决方法：（1）离子交换树脂法）离子交换树脂法
48、（2）沉淀法）沉淀法102一一 提取提取 1.酸水提取法酸水提取法（1）离子交换树脂法）离子交换树脂法RSO3H+NH+RSO3+NH+H+OHRSO3NH4+N+H2OAlkNH4OH强酸型阳离强酸型阳离子交换树脂子交换树脂生物碱盐生物碱盐阳离子交换阳离子交换树脂的铵盐树脂的铵盐游离生物碱游离生物碱有机溶有机溶剂提取剂提取103 1.酸水提取法酸水提取法 （2）沉淀法）沉淀法 酸提碱沉法酸提碱沉法适用于碱性弱的生物碱药药 材材沉沉 淀淀H2OH+/H2O提取；加碱碱化提取；加碱碱化水溶性水溶性Alk、杂质、杂质不溶或难溶性不溶或难溶性Alk一一 提取提取适用于碱性适用于碱性弱的生物碱弱的生物
49、碱104一一 提取提取 1.酸水提取法酸水提取法（2）沉淀法）沉淀法 盐析法：适用中等弱碱。盐析法：适用中等弱碱。黄藤黄藤1%H2SO4水溶液水溶液H2O沉淀沉淀碱化至碱化至pH=9；加；加NaCl达饱和达饱和掌叶防已碱掌叶防已碱105一一 提取提取 1.酸水提取法酸水提取法（2）沉淀法）沉淀法 雷氏铵盐沉淀法雷氏铵盐沉淀法B+NH4Cr(NH3)2(SCN)4(BCr(NH3)2(SCN)4)Ag2SO4B2SO4+AgCr(NH3)2(SCN)4BaCl2BaSO4+B.Cl适用于季适用于季铵碱铵碱106水溶液水溶液沉淀沉淀(雷氏复盐雷氏复盐)雷氏铵盐沉淀雷氏铵盐沉淀沉沉 淀淀滤滤 液液滤
50、液滤液 (B2SO4)硫酸钡沉淀季铵碱的盐酸盐加酸水调至弱酸性加新配制的雷氏铵盐饱和/H2O溶丙酮（乙醇）中加Ag2SO4饱和水溶液加入氯化钡（BaCl2）107 2.醇类溶剂提取法醇类溶剂提取法 生生 药药H+/H2O药药 渣渣醇醇 液液OH-/H2O醇或酸性醇挥醇；加酸水碱性较弱的碱碱性较弱的碱亲水性亲水性AlkCHCl3沉沉 淀淀AlkOH-/H2O CHCl31083.3.与水不相混溶的有机溶剂提取法与水不相混溶的有机溶剂提取法生生 药药残残 渣渣CHCl3CHCl3H+/H2O碱化（如NH4OH）（使Alk游离）渗滤（或浸渍）（如CHCl3等）H+/H2OOH-/H2OAlk沉淀沉淀
