颜之推敲药师考试笔记教材.doc

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1、颜之推敲药师考试笔记：中药化学生物碱注：1.按2011年大纲、指南整理；2转载须注明原创或标题。二、生物碱（一）基本内容（1）生物碱在自然界中的分布和存在情况1生物碱的分布：分布于植物界，在动物界中少有发现。是许多中药的主要有效成分。1）双子叶植物：已知有50多个科的120多个属中存在。毛茛科（黄连属黄连，乌头属乌头、附子）防己科（汉防己、北豆根）*科（*、延胡索）茄科（曼陀罗属洋金花、颠茄属颠茄、莨菪属莨菪）马钱科（马钱子）小檗科（三颗针）豆科（苦参属苦参、槐属苦豆子）。2）单子叶植物：少数。石蒜科百合科（贝母属川贝母、浙贝母）兰科。3）少数裸子植物：麻黄科红豆杉科三尖杉科松柏科。4）低等植

2、物：极个别。烟碱存在于蕨类植物中。麦角生物碱存在于菌类植物中。地衣、苔藓类植物中仅发现少数简单的吲哚类生物碱。藻类、水生类植物中未发现生物碱。2生物碱在植物体内分布：在某一器官或某一部位。1）金鸡纳生物碱主要分布在金鸡纳树皮中；2）麻黄生物碱在麻黄髓部含量高；3）黄柏生物碱主要集中在黄柏树皮中；4）三颗针生物碱主要集中在根部，尤以根皮中含量最高。3生物碱的含量：差别也很大，高者可达百分之十几，低者仅含百万分之几，甚至千万分之几。1）黄连根茎中含生物碱7以上；2）金鸡纳树皮中生物碱含量为15；3）长春花中长春新碱的含量为百万分之一，而抗癌成分美登素在卵叶美登木中仅为千万分之二。4生物碱结构：1）

3、同科同属的植物，常含有相同结构类型的生物碱。2）在同一植物中结构相似的多种生物碱共存，其中常以一种或两种含量较高。3）生物碱极少与萜类和挥发油共存于同一植物中。9生物碱的存在形式：1）在植物体内除了以酰胺形式存在外，仅少数碱性极弱的以游离态形式存在，如那可丁。2）大多数生物碱以有机酸盐形式存在，如柠檬酸盐、草酸盐、酒石酸盐、琥珀酸盐等。3）少数以无机酸盐形式存在，如盐酸小檗碱、硫酸吗啡等。4）尚有极少数以N氧化物、生物碱苷等形式存在。（2）吡啶类、莨菪烷类、异喹啉类、吲哚类和有机胺类生物碱的结构特征生物碱的分类方法主要按植物来源、生源途径和基本母核的结构类型分类。1吡啶类生物碱 来源于赖氨酸，

4、是由吡啶或*衍生的生物碱，其结构简单，数量较少，主要有两种类型。1）简单吡啶类： 分子较小，结构简单，很多呈液态。如槟榔中的槟榔碱、槟榔次碱，烟草中的烟碱，胡椒中的胡椒碱等。（简定狼烟焦）2）双稠*类：由两个*环共用一个氮原子稠合而成的杂环，具喹喏里西啶的基本母核。主要分布于豆科、石松科和千屈菜科。如苦参中的苦参碱、氧化苦参碱，野决明中的金雀花碱等。（双定苦金花）2莨菪烷类生物碱 来源于鸟氨酸，由莨菪烷环系的C3-醇羟基与有机酸缩合成酯。主要存在于茄科的颠茄属、曼陀罗属、莨菪属和天仙子属。重要的化合物有莨菪碱、*等。（莨菪*鼓）3异喹啉类生物碱来源于苯丙氨酸和酪氨酸系，具有异喹啉或四氢异喹啉的

5、基本母核，在植物中分布广泛，数目较多，具有多方面的生物活性。根据其基本结构又分为多种类型，主要有四种类型。1）简单异喹啉类： 如鹿尾草中的降血压成分萨苏林，是四氢异喹啉的衍生物。（简异萨苏林）2）苄基异喹啉类 ：苄基异喹啉类又分为1-苄基异喹啉类和双苄基异喹啉类。1-苄基异喹啉类：为异喹啉母核1位连有苄基的一类生物碱。如*中具解痉作用的*碱，乌头中的强心成分去甲乌药碱，厚朴中的厚朴碱等。（一变英武后）双苄基异喹啉类：为两个苄基异喹啉通过13个醚键相连接的一类生物碱。如存在于防己科北豆根中的主要酚性生物碱蝙蝠葛碱，汉防己中的汉防己甲素和乙素。（双变蝙蝠防甲乙）3）原小檗碱类：由两个异喹啉环稠合而

6、成，依据两者结构母核中D环氧化程度不同，又分为小檗碱类和原小檗碱类。小檗碱类：为季铵碱，如黄连、黄柏、三棵针中的小檗碱；（小檗百练针）原小檗碱类：为叔胺碱，如延胡索中的延胡索乙素。（原小乙）4）吗啡烷类：具有部分饱和的菲核，如*中的吗啡、可待因，青风藤中的青风藤碱等。（吗啡可青风）4吲哚类生物碱 来源于色氨酸，其数目较多，结构复杂，多具有显著的生物活性。主要分布于马钱科、夹竹桃科、茜草科等。吲哚类生物碱主要由色氨酸衍生而成，根据其结构特点，主要分为四类。1）简单吲哚类： 如板蓝根、大青叶中的大青素B，蓼蓝中的靛青苷等。（简引大青蜓）2）色胺吲哚类： 含有色胺部分，结构较简单。如吴茱萸中的吴茱萸

7、碱。（色引吴茱萸）3）单萜吲哚类： 结构较复杂，如萝芙木中的利血平、番木鳖中的士的宁等。（单引历史）4）双吲哚类 ：由两分子单吲哚类生物碱聚合而成的衍生物，如长春花中具有抗癌作用的长春碱和长春新碱。（双引长春）5有机胺类生物碱 结构特点是氮原子不在环状结构内，如麻黄中的麻黄碱，秋水仙中的秋水仙碱，益母草中的益母草碱等。（有鸡水仙马益母）（二）生物碱的理化性质（1）生物碱的性状和旋光性1性状1）多为结晶形固体，少数为非晶形粉末，少数小分子生物碱（烟碱、毒芹碱、槟榔碱）为液体，分子结构中不含氧原子或氧原子结合为酯键。2）具有固定的熔点，有的具有双熔点，个别的仅具有分解点。3）多具苦味，少数呈辛辣味

8、或其他味道，如甜菜碱具有甜味。4）一般无色或白色，少数有颜色，如小檗碱、蛇根碱呈黄色，药根碱、小檗红碱呈红色等。个别生物碱在可见光下无色，而在紫外光下显荧光，如利血平。5）个别小分子固体及少数呈液态的生物碱（麻黄碱、烟碱）具有挥发性，可用水蒸气蒸馏法提取。6）个别生物碱（咖啡因）具有升华性。2旋光性1）含有手性碳原子或本身为手性分子的生物碱都有旋光性，且多为左旋。2）影响生物碱旋光性的因素：手性碳构型、测定溶剂、pH值、温度、浓度等。麻黄碱在水中呈右旋性，在三氯甲烷中呈左旋性。（麻黄右水左三）烟碱在中性条件下呈左旋性，在酸性条件下呈右旋性。（烟碱右酸左中）北美黄连碱在95%以上乙醇中呈左旋性，

9、在稀乙醇中呈右旋性；在中性条件呈左旋性，在酸性条件下呈右旋性。（黄连右稀左浓，右酸左中）3）生物碱的生理活性与旋光性有关，通常左旋体的生理活性比右旋体强。（2）游离生物碱和生物碱盐的溶解性及其应用1游离生物碱的溶解性1）亲脂性生物碱：多数仲胺碱和叔胺碱氮原子的生物碱具有较强脂溶性，易溶于乙醚、苯和卤烃类（二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳）等有机溶剂，尤其在三氯甲烷中溶解度较大；可溶于甲醇、乙醇、丙酮和乙酸乙酯等；不溶或难溶于水，但溶于酸水。2）亲水性生物碱：季铵碱型生物碱：为离子型化合物，易溶于水和酸水，可溶于甲醇、乙醇及正丁醇等极性较大的有机溶剂，难溶于亲脂性有机溶剂。含N-氧化物结构的生物碱：

10、具有配位键，可溶于水，如氧化苦参碱。小分子生物碱：少数分子较小而碱性较强的生物碱，既可溶于水，也可溶于三氯甲烷，如麻黄碱、烟碱等。酰胺类生物碱：由于酰胺在水中可形成氢键，所以在水中有一定的溶解度，如秋水仙碱、咖啡碱等。3）具有特殊官能团的生物碱：具有酚羟基或羧基的生物碱：具有酸、碱两性，即可溶于酸水，又可溶于碱水。具有酚羟基的生物碱（又称酚性生物碱），可溶于氢氧化钠等强碱性溶液，如吗啡。具有羧基的生物碱，可溶于碳酸氢钠等弱碱溶液，如槟榔碱。具有内酯或内酰胺结构的生物碱：在强碱性溶液中加热，其内酯（或内酰胺）结构可开环形成羧酸盐而溶于水，酸化后环合析出，如喜树碱、苦参碱等。2生物碱盐的溶解性1）

11、一般易溶于水，可溶于甲醇、乙醇类，难溶于亲脂性有机溶剂。（生物碱在酸水成盐溶解，调碱游离沉淀析出提取分离生物碱）。2）无机酸盐的水溶性大于有机酸盐；3）无机酸盐中含氧酸盐的水溶性大于卤代酸盐；4）小分子有机酸盐的水溶性大于大分子有机酸盐。5）有些生物碱盐难溶于水，如小檗碱盐酸盐、麻黄碱草酸盐等。（3）生物碱的酸碱性，碱性强弱与化学结构的关系及其在提取分离中的应用碱性是生物碱的重要性质之一。生物碱因分子中氮原子上的孤对电子能接受质子而呈碱性，能与酸结合或盐，生物碱盐遇碱又可转变为游离生物碱，这一性质是进行生物碱提取、分离和结构鉴定的理论依据。1碱性强弱的表示方法：1）根据Lewis酸碱电子理论，

12、凡是能给出电子的电子供体为碱，能接受电子的电子受体为酸。生物碱分子中氮原子上的孤电子对，能给出电子或接受质子而使生物碱呈碱性。2）生物碱碱性强度统一用其共轭酸的酸式解离常数pKA值表示：pKa越大，该碱的碱性越强；反之，碱性越弱。根据pKa值大小，可将生物碱分为：强碱（pKa11），如季铵碱、胍类生物碱；（强季胍）中强碱（pKa711），如脂胺、脂杂环类生物碱；（中脂）弱碱（pKa27），如芳香胺、N六元芳杂环类生物碱；（弱芳六）极弱碱（pKasp2sp。（由于p电子距核远，其未共用电子对的活动性大，易给出电子，碱性强。反之，s电子比例越大，碱性越弱）。一般脂胺类、脂氮杂环类生物碱的氮原子为s

13、p3杂化，为中强碱；芳香胺类、六元芳杂环类生物碱的氮原子为sp2，为弱碱；而带氰基的氮原子为sp杂化，呈中性。例如:四氢异喹啉的碱性（氮sp3杂化）大于异喹啉（氮sp2杂化）；可待因的碱性（氮sp3杂化）大于*碱（氮sp2杂化）；烟碱分子中的两个氮原子，四氢吡咯环上的氮属脂仲胺类（sp3杂化），大于吡啶环上的氮属芳杂环类（sp2杂化）。2）电性效应生物碱分子结构中的电性效应（包括诱导效应和共轭效应）能影响氮原子上电子云的分布，因而影响生物碱的碱性大小。（1）诱导效应生物碱分子中氮原子上的电子云密度受氮原子附近供电子基（如烷基）和吸电子基（如各类含氧基团、双键、苯基等）诱导效应的影响。供电子诱导

14、效应使氮原子上电子云密度增加，碱性增强；吸电子诱导效应使氮原子上电子云密度减小，碱性减弱。如麻黄碱的碱性强于去甲基麻黄碱，即是由于麻黄碱氮原子受甲基供电子的结果。而二者的碱性均弱于苯异丙胺，则是由于前二者氨基碳原子的邻位碳上羟基吸电子的结果。并非所有的双键和羟基的诱导效应都使生物碱的碱性减小。如一些环叔胺生物碱，当环叔胺氮原子邻位具有仪、B双键或OH时，氮原子上的未共用电子对与双键或CO单键的电子发生转位，使叔胺碱异构成季铵碱而呈强碱性。如季铵型小檗碱是由醇胺型异构而来，季铵型稳定，故呈强碱性；蛇根碱分子中氮原子的仪、B位有双键，氮原子的未共用电子对与双键的电子可发生转位，形成季铵型共轭酸，因

15、而碱性强。但有些生物碱的叔胺氮原子处于稠环的桥头，虽然有、双键或OH，由于分子刚性结构而不能发生转位使叔胺型变为季铵型，其双键或羟基只能起吸电子诱导效应，而使碱性减弱。如阿马林、新士的宁的碱性均小于士的宁。（2）共轭效应当生物碱分子中氮原子的孤电子对与电子基团共轭时，一般使生物碱的碱性减弱。常见的有苯胺和酰胺两种类型。苯胺型：苯胺氮原子上的孤电子对与电子形成p共轭体系后，其碱性减弱。如环己胺的碱性大于苯胺，后者显然为共轭效应所致。酰胺型：酰胺氮原子上的孤电子对与羰基形成p共轭效应，使其碱性极弱。如胡椒碱、秋水仙碱、咖啡碱等 并非所有的p共轭效应都能使生物碱的碱性减弱。如含胍基的生物碱，胍基接受

16、质子形成季铵离子，呈更强的p共轭，且具有高度共轭稳定性，而显强碱性。3）空间效应若生物碱氮原子附近取代基存在空间立体障碍，不利于其按受质子，则生物碱的碱性减弱。例如：甲基麻黄碱分子结构中氮原子上较麻黄碱多一个甲基，甲基虽为供电子基，但由于空间位阻作用，其碱性较麻黄碱弱。（麻黄碱甲基麻黄碱）东莨菪碱分子结构中氮原子附近较莨菪碱多一个6、7位环氧基，对氮原子产生显著的空间阻碍，其碱性较莨菪碱弱。（莨菪碱东莨菪）山莨菪碱分子中的6OH对氮原子接受质子也产生立体阻碍，但不及东莨菪碱的氧环影响大，故其碱性介于东莨菪碱与莨菪碱之间。（莨菪碱山莨菪东莨菪）*山东利血平分子结构中有两个氮原子，其中吲哚氮几乎无

17、碱性，另一个脂叔胺氮因受C19、C20竖键的空间障碍影响，故使利血平的碱性较弱。4）氢键效应当生物碱成盐后，氮原子附近如有羰基、羟基等取代基，并处于有利于形成稳定的分子内氢键时，其共轭酸稳定，碱性强。如钩藤碱碱性异钩藤碱。因为手性碳原子的构型不同，前者共轭酸的羰基能与氮上的氢形成氢键，碱性较强；后者的羰基不能发生这种氢键缔合，碱性较弱。（4）常用生物碱沉淀试剂的名称、沉淀反应条件和阳性结果的判定及其应用沉淀反应大多数生物碱在酸水或稀醇中与某些试剂反应生成难溶于水的络合物或复盐，这一反应称为生物碱沉淀反应，这些试剂称为生物碱沉淀试剂。1常用的生物碱沉淀试剂2沉淀反应的条件和阳性结果的判定1）反应

18、条件条件：生物碱沉淀反应一般在酸性水溶液中进行（苦味酸试剂可在中性条件下进行）。原因：生物碱与酸成盐，易溶于水，生物碱沉淀试剂也易溶于水，且在酸水中较稳定，而反应产物难溶于水，因而有利于反应的进行和反应结果的观察。2）阳性结果的判断在进行生物碱沉淀反应时，一般需采用3种以上试剂分别进行反应，如果均能发生沉淀反应，可判断为阳性结果。注意点：少数生物碱不与一般的生物碱沉淀试剂反应，如麻黄碱、吗啡、咖啡碱等需用其他检识反应鉴别。植物的酸水提取液中常含有蛋白质、多肽、氨基酸、鞣质等一些非生物碱类成分，它们也能与生物碱沉淀试剂作用产生沉淀。大多数中药的提取液颜色较深，影响结果的观察。为避免此类干扰，提高

19、检测的准确性，可将酸水液碱化后以氯仿萃取出游离生物碱，使之与蛋白质等水溶性杂质分离，然后再用酸水自氯仿溶液中萃取出生物碱，以此酸水液进行沉淀反应。3）沉淀反应的应用主要用于检查中药或中药制剂中生物碱的有无。在生物碱的定性鉴别中，这些试剂可用于试管定性反应，或作为薄层色谱和纸色谱的显色剂（常用碘化铋钾试剂）。在生物碱的提取分离中还可作为追踪、指示终点。个别沉淀试剂可用于分离、纯化生物碱，如雷氏铵盐可用于沉淀、分离季铵碱。某些能产生组成恒定的沉淀物的生物碱沉淀反应，还可用于生物碱的定量分析，如生物碱与硅钨酸试剂能生成稳定的沉淀，可用于含量测定。（5）生物碱显色反应1显色反应：某些生物碱能与一些试剂

20、反应生成不同颜色的产物，这些试剂成为生物碱显色剂。2常用的生物碱显色剂：3显色反应可用于检识生物碱和区别某些生物碱。4一些显色剂，可用于生物碱的含量测定。如溴麝香草酚蓝、溴麝香草酚绿等，在一定pH条件下能与一些生物碱生成有色复合物，这种复合物能被三氯甲烷定量提取出来。（三）生物碱的提取分离和鉴别（1）生物碱的提取分离方法一总生物碱的提取挥发性生物碱如麻黄碱可用水蒸气蒸馏法提取；可升华的生物碱如咖啡碱可用升华法提取；亲脂性生物碱用溶剂法（水或酸水、醇类溶剂、亲脂性有机溶剂）提取；水溶性生物碱常在提取脂溶性生物碱后的碱液中用沉淀法或溶剂法提取。1水或酸水提取法生物碱在植物体内都以盐的形式存在，常以

21、水或酸水提取。使生物碱的大分子有机酸盐变为小分子无机酸盐，增大在水中的溶解度。常用0.1%l%的硫酸、盐酸作为提取溶剂，采用浸渍法或渗漉法提取。个别含淀粉少者可采用煎煮法，缺点是提取液体积较大，浓缩困难，且水溶性杂质多，一般可采用下列纯化和富集生物碱的方法：1）阳离子树脂交换法生物碱盐在水中可解离出生物碱阳离子，能和阳离子交换树脂发生离子交换反应，被交换到树脂上。而非生物碱化合物则流出柱外，用中性水或乙醇进一步洗除柱中的杂质。将交换后的树脂晾干，用氨水碱化至pH值为l0左右，使生物碱从树脂中游离出来，再用三氯甲烷或乙醚等有机溶剂回流提取，回收溶剂即可得到总生物碱。也可用含氨水的乙醇洗脱液直接洗

22、脱，中和洗脱液，回收乙醇即得总生物碱。2）萃取法将酸水提取液碱化，生物碱游离后，如沉淀，过滤即得；如不沉淀，以适当亲脂性有机溶剂萃取，回收溶剂，即得总生物碱。2醇类溶剂提取法1）游离生物碱或其盐均可溶于甲醇、乙醇，可用醇类溶剂，渗漉、浸渍。回流等方法提取。2）甲醇溶解性比乙醇好，沸点低、易回收，但毒性大；生产中常采用乙醇作为提取生物碱的溶剂。3）还可配合酸水-碱化-萃取法处理去除脂溶性杂质。具体方法是醇提液回收醇后加稀酸水搅拌，滤过，滤液调碱性后以亲脂性有机溶剂萃取，回收溶剂即得总生物碱。3亲脂性有机溶剂提取法1）大多数游离生物碱都是亲脂性的，故可用二、三氯甲烷、苯、乙醚等提取游离生物碱。可采

23、用浸渍、回流或连续回流法提取。2）但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。二生物碱的分离1生物碱的初步分离将总生物碱按碱性强弱、酚性有无及是否水溶性初步分成5个部分，一般分离流程如下：2生物碱单体的分离1）利用生物碱的碱性差异进行分离 强碱在弱酸性条件下能形成生物碱盐，易溶于水；弱碱则需在较强酸性条件下形成生物碱盐而溶于水。成盐后，弱碱盐在弱碱条件下即可转变成游离生物碱，易溶于亲脂性有机溶剂；强碱盐则需在较强碱性条件下转变成游离生物碱，溶于亲脂性有机溶剂。总碱中各生物碱的碱性不同，可用pH梯度萃取法进行分离。具体方法有两种：一，将总生物碱溶于酸水，

24、逐步加碱使pH值由低至高，每调一次pH值，即用三氯甲烷等有机溶剂萃取，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。二，将总生物碱溶于三氯甲烷等亲脂性有机溶剂，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。对于碱性有差别的两种生物碱，可采用调pH后简单萃取法分离。如从洋金花的乙醇浸出液中分离莨菪碱和东莨菪碱，利用二者碱性差别，将乙醇浸出液浓缩后碱化到pH 910，三氯甲烷萃取，三氯甲烷萃取液再用稀酸水萃取，将此酸水液用固体碳酸氢钠碱化后以三氯甲烷萃取，东莨菪碱因碱性小游离出来而被萃取出。水层再用氨水碱化至pH

25、l0，用三氯甲烷可萃取出碱性稍强的莨菪碱。2）利用溶解度差异进行分离游离生物碱：如苦参中苦参碱和氧化苦参碱的分离，可利用氧化苦参碱极性稍大难溶于乙醚，苦参碱可溶于乙醚的性质，将苦参总碱溶于氯仿，再加入10倍量以上乙醚，氧化苦参碱即可析出沉淀。汉防己中汉防己乙素极性大于甲素，故在冷苯中的溶解度小于甲素，借此可用冷苯法将两者分离。生物碱盐：不同的生物碱与不同酸生成的盐是溶解度也不同：如麻黄中分离麻黄碱、伪麻黄碱，即利用二者草酸盐的水溶性不同，提取后经处理得到的甲苯溶液，经草酸溶液萃取后浓缩，草酸麻黄碱溶解度小而析出结晶，草酸伪麻黄碱溶解度大而留在母液中。3）利用特殊官能团进行分离含羧基的生物碱能与

26、碳酸氢钠生成羧酸盐而溶于水，可与其他碱分离；酚性生物碱的酚羟基具有弱酸性，可与氢氧化钠溶液生成盐溶于水，而与其他非酚性生物碱分离。如在阿片生物碱中，吗啡具酚羟基而可待因无酚羟基，可用5%氢氧化钠分离。内酯或内酰胺结构的生物碱可在碱性水液中加热开环生成溶于水的羧酸盐而与其他生物碱分离，在酸性下又环合成原生物碱而沉淀，如喜树碱。4）利用色谱法进行分离吸附柱色谱： 利用总生物碱各组极性差异，吸附剂吸附的强弱不同达到分离。常用氧化铝或硅胶作为吸附剂，有时也用纤维素、聚酰胺等。以苯、氯仿、乙醚等亲脂性有机溶剂或以其为主的混合溶剂系统作洗脱剂。分配柱色谱： 对某些结构特别相近的生物碱，可采用分配色谱法。如

27、三尖杉中的抗癌生物碱三尖杉酯碱和高三尖杉酯碱的分离，两者结构仅差一个亚甲基。具体方法是以硅胶为支持剂，以pH 5.0缓冲液为固定相，pH 5.0缓冲液饱和的三氯甲烷溶液洗脱，首先洗脱的是高三尖杉酯碱，中间部分是二者的混合物，最后部分是三尖杉酯碱。高效液相色谱法（HPLC）：分离效能好、灵敏度高、分析速度快。可用硅胶吸附色谱柱或C18反相色谱柱。制备型薄层色谱、干柱色谱、中压或低压柱色谱等也常用于分离生物碱。（2）分离水溶性生物碱的常用方法水溶性生物碱主要指季铵碱，常在提取脂溶性生物碱后的碱液中用沉淀法或溶剂法进行分离。1沉淀法利用水溶性生物碱可与生物碱沉淀试剂反应，生成难溶于水的复合物而从水中

28、沉淀析出，与留在滤液中的水溶性杂质分离，以获得纯度较高的水溶性生物碱或其盐。实验室中常用雷氏铵盐沉淀试剂纯化季铵碱。步骤：将含季铵碱的酸水溶液，加入新配制的雷氏盐饱和水溶液，生物碱的雷氏盐即沉淀析出，滤过，水洗。生物碱的雷氏盐用丙酮溶解后，滤除不溶物。将滤液通过氧化铝柱，以丙酮洗脱并收集洗脱液。收集丙酮洗脱液，加入硫酸银饱和水溶液，使生物碱的雷氏盐分解为生物碱的硫酸盐和雷氏银盐沉淀，滤除沉淀，生物碱硫酸盐留在溶液中。在滤液中加入与硫酸盐摩尔数相等的氯化钡溶液（剧毒），生成生物碱盐酸盐和硫酸钡沉淀，滤除沉淀后将滤液浓缩至干，可得到较纯的季铵碱盐酸盐。2溶剂法利用水溶性生物碱能够溶于极性较大而又能

29、与水分层的有机溶剂（如正丁醇、异戊醇或氯仿-甲醇的混合溶剂等）的性质，用这类溶剂与含水溶性生物碱的碱水液反复萃取，使水溶性生物碱与强亲水性的杂质得以分离。（3）生物碱的色谱鉴别方法常用方法：薄层色谱法、纸色谱法、高效液相色谱法和气相色谱法一薄层色谱法1吸附薄层色谱法：1）吸附剂：吸附剂常用硅胶和氧化铝。硅胶为酸性吸附剂，易造成拖尾或复斑，影响分离效果。可在涂铺硅胶薄层时加稀碱（0.10.5mol/L氢氧化钠）或缓冲溶液，制成碱性薄板；或使色谱过程在碱性条件下进行，即在展开剂中加入少量碱性试剂，如二乙胺、氨水等。氧化铝本身显弱碱性，不经处理便可用于分离和检识生物碱，一般较常用，特别适合分离亲脂性

30、较强的生物碱。2）展开剂：展开剂系统多以亲脂性溶剂为主，一般以三氯甲烷为基本溶剂。若Rf值太小，加入适量甲醇、丙酮等极性较大的溶剂；若Rf值太大，加入适量苯、环己烷等极性较小的溶剂。在展开剂中加入少量碱性试剂，如二乙胺、氨水等，可改善分离效果。2分配薄层色谱：特别适用于分离有些结构十分相近的生物碱。1支持剂与固定相：1）通常选用硅胶或纤维素粉作支持剂，以甲酰胺或水为固定相。2）甲酰胺适合分离弱极性或中等极性的生物碱；水适合分离水溶性生物碱。2展开剂：1）分离脂溶性生物碱，应以亲脂性有机溶剂作展开剂，如三氯甲烷-苯（1：1）等；2）分离水溶性生物碱，则应以亲水性的溶剂作展开剂，如BAW系统（正丁

31、醇-乙酸-水=4：1：5，上层）。3）在配制流动相时，需用固定相饱和。3显色方法1）有色生物碱可直接观察斑点；2）具有荧光的生物碱在紫外光下显示荧光斑点；3）大多生物碱的薄层色谱可用改良碘化铋钾试剂显色，显橘红色斑点。二纸色谱生物碱的纸色谱多为正相分配色谱。1固定相（三种）1）水：可用滤纸本身含有的6%7%水分，也可用水浸润滤纸；2）甲酰胺：将甲酰胺溶于丙酮，再将滤纸置于其中浸湿片刻，取出，挥去丙酮即可；3）酸性缓冲液（也称多缓冲纸色谱）：将不同pH值的酸性缓冲液自起始线由高到低间隔2cm左右的距离涂布若干个缓冲液带，晾干即可使用。2展开剂1）以水作固定相的纸色谱，宜用亲水性溶剂系统作展开剂，

32、如BAW系统。2）以甲酰胺和酸性缓冲液作固定相的纸色谱，多以苯、三氯甲烷、乙酸乙酯等亲脂性有机溶剂为主组成的溶剂系统作展开剂。3）展开剂在使用前也需用固定相液饱和。3显色剂纸色谱所用的显色剂与薄层色谱法基本相同，但含硫酸的显色剂不宜使用。三高效液相色谱1生物碱的高效液相分析可采用分配色谱法、吸附色谱法、离子交换色谱法等。其中以分配色谱法中的反相色谱法应用较多。2根据生物碱的性质和不同的色谱方法可选择相应的固定相。3由于生物碱具碱性，使用的流动相以偏碱性为好。如用HPLC法分离分析*壳中的吗啡、可待因和*碱时，采用Waters -Bondapak C18色谱柱，流动相为0.5%乙酸铵-1%三乙胺

33、-甲醇（49：1：50），检测波长230nm，柱温25。由于流动相为偏碱性系统，分离效果良好。分离度均大于1.5，峰形对称。4此外，具有挥发性的生物碱可用气相色谱法检识，如麻黄生物碱、烟碱等。（四）实例：含生物碱的常用中药1.苦参1苦参中主要生物碱及其化学结构1）主要生物碱：苦参碱和氧化苦参碱，此外还含有羟基苦参碱、N-甲基金雀花碱、安娜吉碱、巴普叶碱和去氢苦参碱（苦参烯碱）等。2）中国药典指标成分：苦参碱和氧化苦参碱。3）结构分类：属于双稠*类，具喹喏里西啶的基本结构，除N-甲基金雀花碱外，均由两个*环共用一个氮原子稠合而成。2苦参生物碱的理化性质1）性状：苦参碱有-、-、-、-四种异构体。

34、其中，-、-、-苦参碱为结晶体，常见的是-苦参碱，为针状或棱柱状结晶，熔点76。-苦参碱为液态，沸点223/6mmHg。氧化苦参碱为无色正方体状结晶（丙酮），熔点207208（分解），含一分子结晶水的氧化苦参碱的熔点为7778。2）碱性：苦参中所含生物碱均有两个氮原子。一个为叔胺氮（N-1），呈碱性；另一个为酰胺氮（N-16），几乎不显碱性，所以它们只相当于一元碱。苦参碱和氧化苦参碱的碱性比较强。3溶解性1）苦参碱既可溶于水，又能溶于三氯甲烷、乙醚、苯、二硫化碳等亲脂性溶剂。2）氧化苦参碱是苦参碱的N一氧化物，具半极性配位键，其亲水性比苦参碱更强，易溶于水，可溶于氯仿，但难溶于乙醚。可利用两者

35、溶解性的差异将其分离。3）苦参碱、氧化苦参碱和羟基苦参碱具内酰胺结构，可被水解皂化生成羧酸衍生物，酸化后又环合析出。4）苦参生物碱的极性大小顺序是：氧化苦参碱羟基苦参碱苦参碱。（羊极苦）3苦参生物碱的提取与分离苦参以稀酸水渗漉，酸水提取液通过强酸性阳离子交换树脂提取总生物碱。苦参碱和氧化苦参碱的分离，利用二者在乙醚中的溶解度不同进行。4苦参生物碱的生物活性苦参总生物碱具有消肿利尿、抗肿瘤、抗病原体、抗心律失常、正性肌力、抗缺氧、扩张血管、降血脂、抗柯萨奇病毒和调节免疫等作用。5苦参生物碱在临床应用中应注意的问题苦参碱可致胆碱酯酶活性下降，静脉滴注苦参碱引起胆碱酯酶活性下降，产生倦怠乏力、纳差等

36、不良反应；苦参栓可致外阴过敏；苦参注射液致过敏性休克并可致恶心、呕吐；苦参素胶囊致乙肝加重等，临床应用时需注意。2.麻黄1麻黄中主要生物碱及其化学结构1）主要成分：以麻黄碱和伪麻黄碱为主，前者占总生物碱的40%90%。此外还含少量的甲基麻黄碱、甲基伪麻黄碱和去甲基麻黄碱、去甲基伪麻黄碱。2）中国药典指标成分：盐酸麻黄碱。3）结构分类：麻黄生物碱分子中的氮原子均在侧链上，为有机胺类生物碱。麻黄碱和伪麻黄碱属仲胺衍生物，且互为立体异构体，它们的结构区别在于C1的构型不同。前者为顺式，后者为反式。2麻黄碱和伪麻黄碱的理化性质1）性状：麻黄碱和伪麻黄碱为无色结晶，游离麻黄碱含水物熔点为40。两者均具有

37、挥发性。2）碱性：伪麻黄碱麻黄碱甲基麻黄碱去甲麻黄碱（喂马驾去）甲基麻黄碱与麻黄碱具有供电子基团（-CH3），故碱性强于去甲麻黄碱。甲基麻黄碱的空间位阻大于麻黄碱，故碱性小于麻黄碱。麻黄碱和伪麻黄碱为有机仲胺衍生物，碱性较强。由于伪麻黄碱的共轭酸与C2-OH形成分子内氢键稳定性大于麻黄碱，所以伪麻黄碱的碱性稍强于麻黄碱。3）溶解性游离麻黄碱可溶于水，麻黄碱大于伪麻黄碱（马容易喂），这是由于伪麻黄碱形成较稳定的分子内氢键的缘故。麻黄碱和伪麻黄碱能溶于三氯甲烷、乙醚、苯及醇类溶剂。草酸麻黄碱难溶于水，而草酸伪麻黄碱易溶于水；（渭水）盐酸麻黄碱不溶于三氯甲烷，而盐酸伪麻黄碱可溶于三氯甲烷。（位三）3

38、麻黄生物碱的鉴别反应麻黄碱和伪麻黄碱不与一般生物碱沉淀试剂发生沉淀反应。但下列两种特征反应可用于鉴别麻黄碱和伪麻黄碱。1）二硫化碳-硫酸铜反应： 在麻黄碱和伪麻黄碱的醇溶液中加入二硫化碳、硫酸铜试剂和氢氧化钠各二滴，即产生棕色沉淀。2）铜络盐反应： 在麻黄碱和伪麻黄碱的水溶液中加硫酸铜试剂后，随即加氢氧化钠试剂呈碱性，溶液呈蓝紫色，再加乙醚振摇分层，乙醚层为紫红色，水层为蓝色。4麻黄碱和伪麻黄碱的提取与分离1）溶剂法：利用麻黄碱和伪麻黄碱既能溶于热水，又能溶于亲脂性有机溶剂的性质提取两者；利用麻黄碱草酸盐比伪麻黄碱草酸盐在水中溶解度小的差异。2）水蒸气蒸馏法：利用麻黄碱和伪麻黄碱在游离状态时具

39、有挥发性，可用水蒸气蒸馏法从麻黄中提取。再利用两者草酸盐的水溶性差异分离两者。操作方便且安全，不需使用有机溶剂等。提取过程加热时间较长，部分麻黄碱被分解产生胺和甲胺，从而影响产品的质量和收率。3）离子交换树脂法：利用生物碱盐能够交换到强酸型阳离子树脂柱上，麻黄碱的碱性较伪麻黄碱弱，可先从树脂柱上洗脱下来，从而使两者达到分离。无需特殊设备，只需控制好洗脱液的用量即可使麻黄碱和伪麻黄碱分离。5麻黄生物碱的生物活性1）麻黄碱有收缩血管、兴奋中枢神经作用，能兴奋大脑、中脑、延髓和呼吸循环中枢；有类似肾上腺素样作用，能增加汗腺及唾液腺分泌，缓解平滑肌痉挛。2）伪麻黄碱有升压、利尿作用；3）甲基麻黄碱有舒

40、张支气管平滑肌作用。5麻黄生物碱在临床应用中应注意的问题麻黄生物碱具兴奋中枢神经系统及强心、升高血压的作用，因此用量过大（治疗量的510倍）或急性中毒者，可引起头痛，烦躁，失眠，心悸，大汗不止，体温及血压升高，心动过速，心律失常，呕吐，甚至昏迷、惊厥、呼吸及排尿困难，心室纤颤等症状，甚至心肌梗死或死亡。其中麻黄碱的毒性大于伪麻黄碱。3.黄连1黄连中主要生物碱及其化学结构1）主要成分：小檗碱、巴马丁、黄连碱、甲基黄连碱、药根碱和木兰碱等。其中以小檗碱含量最高（可达10%）。2）中国药典指标成分：盐酸小檗碱。3）结构分类：以上生物碱均属苄基异喹啉类衍生物，除木兰碱为阿朴菲型外，其他都属于原小檗碱型

41、，且都是季铵型生物碱。2小檗碱的理化性质1）性状：自水或稀乙醇中析出的小檗碱为黄色针状结晶，含5.5分子结晶水，100干燥后仍能保留2.5分子结晶水，加热至110变为黄棕色，于160分解。盐酸小檗碱为黄色小针状结晶，加热至220左右分解，生成红棕色小檗红碱，继续加热至285左右完全熔融。小檗碱及其盐类干燥时，温度不宜过高，一般不超过80。2）碱性：小檗碱属季铵型生物碱，可离子化而呈强碱性，其pKa值为11.5。3）溶解性：游离小檗碱能缓缓溶解于水中，易溶于热水或热乙醇，在冷乙醇中溶解度不大，难溶于苯、氯仿、丙酮等有机溶剂。小檗碱盐酸盐在水中溶解度较小，为1：500，较易溶于沸水，难溶于乙醇。3

42、小檗碱的鉴别反应除了能与一般的生物碱沉淀试剂发生反应外，还具有以下特征性鉴别反应。1）丙酮加成反应： 在盐酸小檗碱水溶液中，加入氢氧化钠使呈强碱性，然后滴加丙酮数滴，即生成黄色结晶性小檗碱丙酮加成物，有一定熔点，可供鉴别。2）漂白粉显色反应： 在小檗碱的酸性水液中加入漂白粉（或通入氯气），溶液变为樱红色。4小檗碱和甲基黄连碱的提取分离利用黄连中小檗碱等生物碱盐的溶解度差异进行分离。5黄连生物碱的生物活性1）小檗碱有明显的抗菌、抗病毒作用，2）小檗碱、黄连碱、巴马丁、药根碱等原小檗型生物碱还具有明显的抗炎、解痉、抗溃疡、免疫调节及抗癌等作用。6黄连生物碱在临床应用中应注意的问题1）黄连粉或小檗碱

43、外用或口服偶引起过敏性皮疹；2）小檗碱静注或肌注有毒性反应，引起药疹、皮疹、血小板减少以致过敏性休克，静脉给予大剂量的小檗碱则可引起循环、呼吸骤停以及急性心源性脑缺氧综合征，甚至死亡，临床应用应注意。4.川乌1川乌中主要毒性生物碱及其化学结构1）乌头所含生物碱多达400多种，结构复杂，其中重要且含量较高的有：乌头碱、次乌头碱和新乌头碱。2）中国药典指标成分：乌头碱、次乌头碱和新乌头碱。3）结构分类：二萜类生物碱，属于四环或五环二萜类衍生物。由于C14和C8的羟基常和乙酸、苯甲酸结合成酯，故称为二萜双酯型生物碱2川乌中主要毒性生物碱在炮制过程中的变化毒性大小：双酯型乌头碱 单酯型乌头碱 无酯键的

44、醇胺型生物碱（双单无）3川乌生物碱的生物活性1）乌头和附子的提取物具有镇痛、消炎、麻醉、降压及对心脏产生刺激等作用，其有效成分为生物碱。2）附子具有升压、扩张冠状动脉等作用，中医用于回阳救逆。从日本附子中分离出dl-去甲乌药碱，含量甚少，但有强心作用。4川乌生物碱在临床应用中应注意的问题1）由于乌头碱类化合物有剧毒，用之不当易致中毒，且毒性较强，0.2mg即可中毒，24mg即可致人死亡。其药物引起的不良反应主要涉及神经系统及心血管系统，临床应用时需注意。2）乌头不宜与半夏、瓜蒌、贝母、白蔹、白及等同用，临床配伍时应注意。5洋金花1洋金花中主要生物碱成分及其化学结构1）主要化学成分：莨菪碱（阿托

45、品）、山莨菪碱、东莨菪碱、樟柳碱和N-去甲莨菪碱。2）中国药典指标成分：硫酸阿托品、氢溴酸东莨菪碱。3）结构分类：莨菪烷类生物碱，由莨菪醇类和芳香族有机酸结合生成的一元酯类化合物。2莨菪烷类生物碱的理化性质1）性状莨菪碱为细针状结晶（乙醇），mp 111，其外消旋体阿托品是长柱状结晶，mp 118，加热易升华。医用阿托品为硫酸盐（B2H2S04H20），mp195196。东莨菪碱为黏稠状液体，但形成一水化物为结晶体，mp59。山莨菪碱为无色针状结晶，自苯中结晶含一分子苯，mp6264。2）旋光性这些生物碱除阿托品无旋光性外，其他均具有左旋旋光性。除山莨菪碱所表现的左旋性是几个手性碳原子的总和外，其他三个生物碱的旋光性均来自莨菪酸部分。阿托品是莨菪碱的外消旋体，这是由于莨菪碱的莨菪酸部分的手性碳原子上的氢位于羰基的-位，容易烯醇化产生互变异构。在酸碱接触下或加热时，可通过烯醇化起外消旋作用而成为阿托品。3）碱性影响因素：空间效应 和诱导效应。碱性强弱：莨菪碱 山莨菪碱 东莨菪碱、樟柳碱。（*山东）4）溶解性：亲水性强弱：莨菪碱山莨菪碱东莨菪碱、樟柳碱。（与碱性反）莨菪碱（或阿托品）亲脂性较强，易溶于