第六专题 中药化学章节导读.docx

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第六专题中药化学章节导读

第六专题　中药化学章节导读

第一节生物碱概述

　　生物碱的含义：

是指来源于生物界（主要是植物界）的一类含氮有机化合物。

　　大多数有较复杂的环状结构，氮原子结合在环内；多数具有碱性，可以和酸成盐；大都具有特殊而显著的生理活性。

生物体内普遍存在在的含氮有机化合物，氨基酸、蛋白质、核酸、及某些含氮维生素除外。

　　生物碱的存在形式：

　　多数以盐的形式存在（以有机酸盐为主，少数为无机酸盐）；

　　少数以游离形式存在（主要是一些碱性极弱的生物碱，如酰胺类生物碱）；

　　其他尚有以酯、苷及N→O化物的形式存在（乌头碱、氧化苦参碱）

第二节生物碱的结构和分类

　　1.按植物来源分类:

黄连生物碱、苦参生物碱；

　　2.按化学结构类型分类:

喹啉类生物碱、吲哚类生物碱等；

　　3.按生源途径和化学结构类型分类。

　　1.鸟氨酸系生物碱

（1）吡咯烷类：

水苏碱（益母草）

　　水苏碱

（2）莨菪烷类：

莨菪碱（洋金花）

　　　　　　　　　　　　大叶千里光碱

　　（3）吡咯里西啶类：

大叶千里光碱

　　2.赖氨酸系生物碱

　　蒎啶类：

胡椒碱（胡椒）；

　　槟榔碱、槟榔次碱（槟榔）。

　　喹诺里西啶类：

苦参碱、氧化苦参碱（苦参）

　　槟榔碱　　　　　　　　　　　　　　　　　槟榔次碱

　　吲哚里西啶类：

一叶楸碱（一叶楸）

　　一叶楸碱

　　3.苯丙氨酸和酪氨酸系生物碱

（1）苯丙胺类：

麻黄碱（麻黄）

　　麻黄碱（伪麻黄碱）

（2）异喹啉类

　　小檗碱类：

小檗碱（黄连、黄柏）

　　原小檗碱类：

元胡索乙素（元胡）

　　苄基异喹啉类：

罂粟碱（罂粟）

　　厚朴碱（厚朴）

　　罂粟碱

　　双苄基异喹啉类：

小檗胺（三棵针）

　　汉防己甲素、乙素（防己）

　　蝙蝠葛碱（北豆根）

　　蝙蝠葛碱

　　吗啡烷类：

吗啡、可待因（罂粟）

　　青风藤碱（青风藤）

　　青风藤碱

　　（3）苄基苯乙胺类：

石蒜碱（石蒜）

　　石蒜碱

　　4.色氨酸系生物碱

（1）简单吲哚类：

靛青苷（蓼蓝）

　　靛青苷

（2）色胺吲哚类：

吴茱萸碱（吴茱萸胺）（吴茱萸）

　　吴茱萸碱

　　（3）半萜吲哚：

麦角新碱（麦角菌类）（4）单萜吲哚：

利血平（萝芙木）、士的宁（番木鳖）

　　利血平

　　5.邻氨基苯甲酸系生物碱

　　喹啉类：

白鲜碱（白鲜皮）

　　丫啶酮类：

三油柑碱（鲍氏三油柑）

　　6.组氨酸系生物碱

　　咪唑类生物碱：

毛果芸香碱（毛果芸香）

　　7.萜类生物碱

　　单萜类生物碱：

龙胆碱（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

　　　　　　龙胆碱　　　　　　　　　　　　　　　石斛碱

　　8.甾体类生物碱

　　环常绿黄杨碱D（黄杨科）

　　常见氮杂环类生物碱基本母核类型：

第三节生物碱的性质

　　1.性状

　　形态：

多呈结晶状态，有一定熔点；有的呈液态（小分子、无氧或氧呈酯键：

菸碱、槟榔碱）。

个别小分子固体生物碱有挥发性：

麻黄碱。

升华性。

　　颜色：

大多无色。

小檗碱呈黄色、具黄绿色荧光；血根碱呈红色（共轭体系）。

　　气味：

苦。

个别具甜味（甜菜碱）。

　　旋光性：

大多有旋光（不对称碳原子或不对称中心），且多呈左旋性。

活性－〉＋。

　　2.溶解性

（1）游离

　　水酸水碱水、甲（乙）醇、苯乙醚CHCL3、CCL4石油醚

　　亲水性生物碱：

　　－＋－＋＋（＋＋）－

　　亲水性生物碱：

　　＋＋＋＋－－

　　（季铵碱、离子型）

　　（含N、O配位键氧化苦参碱）

　　（小分子或液体生物碱菸碱、麻黄碱、苦参碱）

　　酰胺类生物碱：

秋水仙碱、咖啡碱

　　两性生物碱（含酚羟基：

吗啡、青藤碱）：

NaOH＋

　　（隐性酚羟基：

汉防己乙素）：

NaOH－

　　（具脂溶性生物碱通性）

　　羧基生物碱：

槟榔次碱：

NaHCO3＋

　　内酯型生物碱（喜树碱）：

热NaOH＋（碱水解、皂化）

　　内酰胺生物碱：

苦参碱

（2）盐（离子型、极性大）：

　　＋＋－＋－

　　在水中的溶解度与酸有关：

　　无机酸盐的水溶度大于有机酸盐的水溶度。

　　无机酸盐中，含氧酸盐的水溶度大于卤代酸盐。

　　卤代酸盐中，盐酸盐的水溶度最大，氢碘酸盐的水溶度最小。

　　有机酸盐中，小分子有机酸盐的水溶度大于大分子有机酸盐（沉淀）。

　　多元有机酸盐的水溶度大于一元有机酸盐。

　　注意事项：

有些生物碱或盐不符合上述规律

　　1.生物碱盐不溶于水（小檗碱盐酸盐、麻黄碱草酸盐），而能溶于氯仿（盐酸奎宁）。

　　2.游离生物碱难溶于有机溶剂而溶于水（石蒜碱；吗啡难溶于氯仿、乙醚，可溶于碱水；

　　喜树碱不溶于一般有机溶剂，而溶于酸性氯仿）。

　　3.碱性极弱的生物碱（酰胺类生物碱）和酸生成的盐不稳定，其酸水溶液用氯仿萃取时，

　　生物碱可转溶于氯仿而被分离。

　　应用：

可用于生物碱的提取和分离。

　　注：

++示易溶；+示可溶；-示不溶或难溶。

　　3.碱性

　　　　↓　　　　　　　71S22S22P3

　　来源N：

　　　　　　H+（接受质子或提供电子）

　　　　↓

　　　　↓

　　碱性强弱的表示方法：

pka（碱共轭酸解离常数的负对数），其值的大小与碱性呈正比。

　　　　　　　　　　　　pKa=-lgKaKa越小（碱的共轭酸越稳定），pKa越大，碱性越强。

　　影响碱性强弱的因素

（1）氮原子的杂化方式：

　　sp3>sp2>sp1

　　四氢异喹啉（SP3pKa9.5）　　　　异喹啉（SP2pKa5.4）

　　氰类（SP中性）电效应

（2）诱导效应：

　　供电诱导效应（烷基）：

可使氮原子周围电子云密度增加，碱性增强。

　　吸电诱导效应（含氧基团，双键，苯环）：

电子云密度降低，碱性减弱。

　　麻黄碱（pKa9.58）　　　　　　　　　　　　　去甲基麻黄碱（pKa9.00）

　　（甲基供电诱导效应）（羟基的吸电诱导效应）

　　苯异丙胺（pKa9.80）（无羟基的吸电作用）

　　（3）共轭效应

　　苯胺型：

p-π共轭，氮原子周围电子云密度下降，碱性降低。

　　酰胺型：

p-π共轭，氮原子周围电子云密度下降，碱性降低。

　　胍基型：

供电基和氮原子上未共享电子对共轭，碱性增强（共轭酸的高度共振稳定性,使共轭酸稳定，Ka小，则pKa大，碱性强）。

　　　环己胺　　　　　　　胍　　　　　　　　　　　苯胺

　　（pKa10.64）　　　（pKa13.6）　　　　　　　（pKa4.58）

　　秋水仙碱

　　（酰胺共轭pKa1.84）

　　胡椒碱（酰胺共轭pKa1.42）

　　常见生物碱碱性规律

　　胍基　>　　季铵碱　>　　烷胺类（仲胺，叔胺）>芳胺类（芳杂环）>酰胺类

　（pKa13.6）小檗碱（11.5）四氢异喹啉（9.5）　异喹啉（5.4）　（pKa<2）

　　共轭酸高度离子型　　　SP3杂化　　　　　　　SP2杂化　　　　　P-π共轭

　　共振稳定性类似无机碱（无双键）　　　　　　（有双键）

　　通常情况下碱性强弱与pKa大小的关系如下：

　　pKa>11　　　为强碱（胍、季胺碱）

　　pKa7～11中强碱（脂肪胺类-仲胺、叔胺）

　　pKa2～7　弱碱（芳胺、芳氮杂环）

　　pKa<2　　　极弱碱（酰胺类）