执业药师考试生物碱部分知识点整理.docx

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执业药师考试生物碱部分知识点整理

2017年执业药师考试（生物碱）部分知识点整理

　　一、生物碱的分布

（一）定义

　　生物碱指来源于生物界的一类含氮有机化合物。

　　特点：

大多有较复杂的环状结构，氮原子结合在环内（特例：

有机胺类生物碱N原子不在环内）。

　　多项选择题

　　关于生物碱的说法，正确的有（　）

　　A.大多具有碱性

　　B.大多具有酸性

　　C.大多具有生物活性

　　D.结构中都含有氮原子

　　E.结构中都含有金属原子

『正确答案』ACD

（二）生物碱的分布

植物类型

科属

双子叶植物

（多见，已知有50多个科的120多个属）

如毛茛科（黄连属黄连，乌头属乌头、附子）、防己科（汉防己、北豆根）、罂粟科（罂粟、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（三棵针）、豆科（苦参属苦参、槐属苦豆子）、芸香科吴茱萸属（吴茱萸）等

单子叶植物

如石蒜科、百合科（贝母属的川贝母、浙贝母）、兰科等

裸子植物

如麻黄科、红豆杉科、三尖杉科和松柏科等

植物类型

科属

低等植物

如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。

　　宝马别逗罂粟

　　（毛茛科、马钱科、茄科、豆科、罂粟科）

　　防己终于小破

　　（防己科、吴茱萸属、小檗科）

　　多项选择题

　　含生物碱的常见科属有（　）

　　A.毛茛科

　　B.防己科

　　C.伞形科

　　D.五加科

　　E.茄科

『正确答案』ABE

　　引申知识点——生物碱分布特点：

（1）在植物中多集中分布于某一器官或某一部位（麻黄——髓部；黄柏——内皮）；

（2）在不同植物中含量差别很大；

　　（3）同科同属的植物常含有相同结构类型生物碱；

　　（4）生物碱极少和萜类和挥发油共存于一植物中；

　　（5）绝大多数以有机盐类存在。

　　最佳选择题

　　生物碱在不同植物的含量差别（　）

　　A.极小

　　B.较小

　　C.很大

　　D.相近

　　E.相同

『正确答案』C

　　二、生物碱的分类及结构特征

　　大纲要求：

（1）生物碱的分类

（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

（一）生物碱的分类及结构特征

生物碱类型

二级分类

代表化合物

代表药物

吡啶类生物碱

简单吡啶类

槟榔碱、槟榔次碱、烟碱、胡椒碱

双稠哌啶类

苦参碱、氧化苦参碱、金雀花碱

苦参、山豆根

莨菪烷类生物碱

莨菪碱、古柯碱

天仙子、洋金花

生物碱类型

二级分类

代表化合物

代表药物

异喹啉类生物碱

简单异喹啉类

萨苏林

苄基异喹啉类

罂粟碱、厚朴碱、去甲乌药碱

　　蝙蝠葛碱、汉防己甲（乙）素

防己

原小檗碱类

小檗碱、延胡索乙素

黄连、延胡索

吗啡烷类

吗啡、可待因、青风藤碱

吲哚类生物碱

简单吲哚类

大青素B、靛青苷

色胺吲哚类

吴茱萸碱

单萜吲哚类

士的宁、利血平

马钱子

双吲哚类

长春碱、长春新碱

有机胺类生物碱

麻黄碱、秋水仙碱、益母草碱

麻黄

　　1.吡啶类生物碱

　　此类生物碱多来源于赖氨酸，是由吡啶或哌啶衍生的生物碱。

（1）简单吡啶类：

分子较小，结构简单，很多呈液态。

（2）双稠哌啶类：

由两个哌啶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。

　　2.莨菪烷类生物碱

　　此类生物碱多来源于鸟氨酸，由莨菪烷环系的C3-醇羟基与有机酸缩合成酯。

　　莨菪碱

　　3.异喹啉类生物碱

　　这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基本母核。

（1）简单异喹啉类

（2）苄基异喹啉类

　　①1-苄基异喹啉类；②双苄基异喹啉类

　　（3）原小檗碱类：

可以看成由两个异喹啉环稠合而成。

　　（4）吗啡烷类

　　4.吲哚类生物碱

　　这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。

（1）简单吲哚类

（2）色胺吲哚类

　　（3）单萜吲哚类：

萝芙木中的利血平、番木鳖中的士的宁等。

　　（4）双吲哚类吲哚

　　5.有机胺类生物碱

　　这类生物碱的结构特点是氮原子不在环状结构内。

　　麻黄碱

　　最佳选择题

　　槟榔碱的结构类型是

　　A.简单吡啶类

　　B.简单莨菪碱类

　　C.简单嘧啶类

　　D.简单异喹啉类

　　E.简单吲哚类

『正确答案』A

　　配伍选择题

　　A.麻黄碱

　　B.槲皮素

　　C.小檗碱

　　D.东莨菪碱

　　E.青蒿素

　　1.属于异喹啉类的生物碱是

『正确答案』C

　　2.属于莨菪烷类的生物碱是

『正确答案』D

　　3.结构中氮原子不在环状结构内的生物碱是

『正确答案』A

　　4.属于季铵型的生物碱是

『正确答案』C

（二）生物碱的理化性质

　　1.性状

性状

化合物

液体

烟碱、槟榔碱、毒芹碱

具挥发性

麻黄碱、烟碱

具升华性

咖啡因

有甜味

甜菜碱

有色

小檗碱、蛇根碱呈黄色；药根碱、小檗红碱呈红色等

具荧光

利血平

　　配伍选择题

　　A.小檗碱

　　B.麻黄碱

　　C.槟榔碱

　　D.咖啡因　　

　　E.甜菜碱

　　1.性状为液态的

『正确答案』C

　　2.具有升华性的是

『正确答案』D

　　2.旋光性

　　生物碱的旋光性受手性碳原子的构型、测定溶剂、pH、温度及浓度等的影响。

　　生物碱多为左旋，阿托品是莨菪碱的外消旋体。

　　3.溶解性

类型

溶解性

游离生物碱

亲脂性生物碱

大多数仲胺碱和叔胺碱为亲脂性，一般能溶于有机溶剂，尤其易溶于亲脂性有机溶剂，尤其易溶于氯仿。

溶于酸水，不溶或难溶于水和碱水

亲水性生物碱

季铵碱、含氮-氧化物的生物碱、小分子生物碱及酰胺类生物碱皆可溶于水。

（季铵碱还可溶于甲醇、乙醇，难溶于亲脂性有机溶剂；少数小分子生物碱，也可溶于三氯甲烷。

）

具特殊官能团的生物碱

两性生物碱

既可溶于酸水，也可溶于碱水

具内酯或内酰胺结构

强碱水中加热，其内酯（或内酰胺）结构可开环形成羧酸盐溶于水中，继之加酸又还原

（1）亲水性生物碱：

　　1）季铵型生物碱：

厚朴碱、小檗碱、巴马丁、黄连碱、甲基黄连碱、药根碱；

　　2）含N-氧化物结构的生物碱：

氧化苦参碱

　　3）小分子生物碱：

麻黄碱、烟碱（既可溶于水，也可溶于三氯甲烷）

　　4）酰胺类生物碱：

秋水仙碱、咖啡碱等。

（2）既能溶于酸水，又能溶于碱水：

　　酸碱两性生物碱：

槟榔次碱（含羧基，可溶于碳酸氢钠）、吗啡（含酚羟基，可溶于氢氧化钠）。

　　具内酯或内酰胺结构：

喜树碱、苦参碱。

　　最佳选择题

　　可溶于水的生物碱是（　）

　　A.薄荷油

　　B.小檗碱

　　C.穿心莲内酯

　　D.莪术油

　　E.莨菪碱

『正确答案』B（小檗碱是季铵碱，莨菪碱是叔胺碱）

　　4.碱性

　　碱性强弱的表示方法——pKa（pKa越大，碱性越强）

　　pKa＜2为极弱碱，pKa2～7为弱碱，pKa7～11为中强碱，pKa11以上为强碱。

　　碱性由强到弱的一般顺序：

　　胍基＞季铵碱＞N-烷杂环＞脂肪胺＞芳香胺≈N-芳杂环＞酰胺≈吡咯

　　最佳选择题

　　生物碱pKa表示的是（　）

　　A.生物碱的熔点高低

　　B.生物碱的溶解度大小

　　C.生物碱的沸点高低

　　D.生物碱的碱性强弱

　　E.生物碱的折光率大小

『正确答案』D

　　最佳选择题

　　下列化合物中，按碱性强弱排列正确的是（　）

　　A.季铵碱＞脂肪杂环碱＞酰胺＞芳香胺

　　B.脂肪杂环碱＞季铵碱＞酰胺＞芳香胺

　　C.脂肪杂环碱＞季铵碱＞芳香胺＞酰胺

　　D.季铵碱＞脂肪胺＞芳香胺＞酰胺

　　E.芳香胺＞季铵碱＞脂肪胺＞酰胺

『正确答案』D

　　引申知识点

（1）——碱性强弱影响因素

（1）氮原子的杂化方式（sp3＞sp2＞sp）

（2）电子云密度（电性效应）

　　供电诱导（如烷基）碱性增强；吸电诱导（如各类含氧基团、芳环、双键）碱性降低。

　　共轭碱性减弱。

　　（3）空间效应（空间位阻大，碱性弱）

　　（4）分子内氢键（形成分子内氢键，碱性强）

（1）氮原子的杂化方式（sp3＞sp2＞sp）

　　脂胺类、脂氮杂环类（sp3杂化，中强碱）

　　芳胺类、六元芳杂环（sp2杂化，弱碱）

　　氰基的氮原子（sp杂化，中性）

（2）电子云密度（电性效应）

　　1）诱导效应（苯异丙胺＞麻黄碱＞去甲麻黄碱）

　　2）共轭效应

　　①苯胺型

　　②酰胺型

　　秋水仙碱

　　（3）空间效应

　　N原子附近取代基存在空间立体障碍，不利于接受质子，则生物碱的碱性减弱。

　　（4）氢键效应

　　当生物碱成盐后，氮原子附近如有羟基、羰基，并处于有利于形成稳定的共轭酸分子内氢键时，氮上的质子不易离去，则碱性强。

影响因素

典型化合物

杂化方式

四氢异喹啉＞异喹啉

电性效应

苯异丙胺＞麻黄碱＞去甲麻黄碱

（诱导效应）

胡椒碱、秋水仙碱、咖啡碱碱性弱

（共轭效应）

空间效应

莨菪碱＞山莨菪碱＞东莨菪碱

氢键效应

钩藤碱＞异钩藤碱

　　最佳选择题

　　麻黄碱的碱性（pKa9.58）强于去甲麻黄碱（pKa9.00）的原因是由于（　）

　　A.空间效应

　　B.诱导效应

　　C.共轭效应

　　D.氢键作用

　　E.氮原子杂化方式不同

『正确答案』B

　　5.沉淀反应

　　反应条件：

除苦味酸试剂外，其他生物碱沉淀反应一般都在酸性水溶液中进行。

　　仲胺一般不易与生物碱沉淀试剂反应，如麻黄碱、吗啡、咖啡碱等。

　　最佳选择题

　　用雷氏铵盐溶液沉淀生物碱时，最佳条件是（　）

　　A.碱性水溶液

　　B.酸性水溶液

　　C.中性水溶液

　　D.70%丙酮水溶液

　　E.70%乙醇水溶液

『正确答案』B

（1）常用的生物碱沉淀试剂

试剂名称

组成

反应特征

碘化铋钾试剂

KBiI4

黄色至橘红色无定形

沉淀

碘化汞钾试剂

K2HgI4

类白色沉淀

碘-碘化钾试剂

KI-I2

红棕色无定形沉淀

硅钨酸试剂

SiO2-12WO3.nH2O

浅黄色或灰白色无定形

沉淀

饱和苦味酸试剂

2，4，6-三硝基苯酚

黄色沉淀或结晶

雷氏铵盐试剂

NH4[Cr（NH3）2（SCN）4]

红色沉淀或结晶

　　多项选择题

　　在中药的酸水提取液中加碘化铋钾试剂，能生成橘红色沉淀的有（　）

　　A.木脂素

　　B.黄酮

　　C.蒽醌

　　D.生物碱

　　E.多肽

『正确答案』DE

『答案解析』植物的酸水提取液中常含有的蛋白质、多肽、氨基酸、鞣质等成分也能与生物碱沉淀试剂作用产生沉淀，应注意假阳性。

通常需采用3种以上试剂分别进行反映，如果均能产生沉淀反应，可判断为阳性。

　　能用碘化铋钾检识的生物碱有（　）

　　A.乌头碱

　　B.吗啡

　　C.次乌头碱

　　D.小檗碱

　　E.莨菪碱

『正确答案』ACDE

『答案解析』仲胺一般不易与生物碱沉淀试剂反应，如麻黄碱、吗啡、咖啡碱等。

　　6.显色反应

　　常用的生物碱显色剂

试剂名称

颜色特征

Mandelin试剂

（1%钒酸铵的浓硫酸溶液）

莨菪碱及阿托品显红色

士的宁显蓝紫色，奎宁显浅橙色

Macquis试剂

（含少量甲醛的浓硫酸）

吗啡显紫红色

可待因显蓝色

Fr

hde试剂

（1%钼酸纳或钼酸铵的浓硫酸溶液）

吗啡显蓝色渐转棕色，小糪碱显棕绿色

利血平显黄色渐转蓝色，乌头碱显黄棕色

　　一些显色剂，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，可用于生物碱的含量测定。

　　最佳选择题

　　用Macquis试剂（含少量甲醛的浓硫酸溶液）可区分的化合物是

　　A.莨菪碱和阿托品

　　B.苦参碱和氧化苦参碱

　　C.吗啡和可待因

　　D.麻黄碱和伪麻黄碱

　　E.异喹啉和四氢异喹啉

『正确答案』C

　　（Macquis试剂是含少量甲醛的浓硫酸溶液，吗啡显紫红色，可待因显蓝色。

）

　　（三）含生物碱的中药实例

　　大纲要求：

（1）苦参、山豆根、麻黄、黄连、延胡索、防己、洋金花和天仙子中所含主要生物碱的化学结构类型和生物活性。

（2）川乌中所含主要生物碱的化学结构类型、毒性及其在炮制过程中的变化。

　　（3）马钱子、千里光和雷公藤中所含主要生物碱的化学结构类型与毒性。

　　（4）上述中药在《中国药典》中的质量控制成分。

　　表化合物结构总结：

药物

生物碱

结构分类

苦参

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

双稠哌啶类

山豆根

苦参碱和氧化苦参碱，此外还含微量甲基金雀花碱、槐果碱、氧化槐果碱、槐定碱、鹰爪豆碱等。

双稠哌啶类

（喹喏里西啶类）

麻黄

麻黄碱和伪麻黄碱为主。

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。

（盐酸麻黄碱）

有机胺类

　　“苦”大

　　“稠”深代

　　（同苦参）

　　“麻”将“机”

药物

生物碱

结构分类

黄连

小檗碱、巴马丁、黄连碱、甲基黄连碱、药根碱和木兰碱（盐酸小檗碱）

异喹啉类

（原小檗碱类）

延胡索

延胡索甲素、延胡索乙素（dl-四氢巴马汀）和去氢延胡索甲素等

异喹啉类

防己

汉防己甲素（粉防己碱）、汉防己乙素（防己诺林碱）

苄基异喹啉

（双苄基异喹啉类）

　　火烧“连”营

　　功归“异喹”

　　“胡索”“异喹”

　　“防己””苄”心

药物

生物碱

结构分类

川乌

乌头碱、次乌头碱和新乌头碱

二萜类生物碱

洋金花

莨菪碱（阿托品）、山莨菪碱、东莨菪碱、樟柳碱和N－去甲莨菪碱

（硫酸阿托品、氢溴酸东莨菪碱）

莨菪烷类

天仙子

莨菪碱和东莨菪碱

莨菪烷类

　　“萜”“川”花

　　“花”心“菪”漾

　　（同洋金花）

药物

生物碱

结构分类

马钱子

士的宁（又称番木鳖碱）和马钱子碱

吲哚类

干里光

千里光宁碱、千里光菲宁碱及痕量的阿多尼弗林碱等；同时含有黄酮苷等成分。

吡咯里西啶类

雷公藤

雷公藤甲素（二萜，非生物碱）

雷公藤碱、雷公藤次碱、雷公藤宁碱、雷公藤春碱和雷公藤碱己等；

苯乙烯南蛇碱、呋喃南蛇碱、苯代南蛇碱、南蛇藤别肉桂酰胺碱

倍半萜大环内酯生物碱；

精眯类生物碱

　　“钱”多“吲哚”

　　“里”

　　“雷公”长“内酯”

　　配伍选择题

　　A.吲哚类

　　B.异喹啉类

　　C.莨菪烷类

　　D.喹喏里西啶类

　　E.有机胺类

　　1.洋金花中的生物碱类型主要是

『正确答案』C

　　2.麻黄中的生物碱类型主要是

『正确答案』E

　　3.苦参中的生物碱类型主要是

『正确答案』D

　　4.黄连中的生物碱类型主要是

『正确答案』B

　　多项选择题

　　氧化苦参碱的结构特点包括（　）

　　A.有两个N原子

　　B.有喹喏里西啶结构

　　C.有一个叔胺N原子

　　D.有一个酰胺N原子

　　E.是苦参碱的N－氧化物

『正确答案』ABCDE

中药

成分

活性

苦参

苦参总生物碱

消肿利尿、抗肿瘤、抗病原体等

山豆根

麻黄

麻黄碱

能增加汗腺及唾液腺的分泌，缓解平滑肌痉挛

黄连

小檗碱

抗菌、抗病毒

延胡索

延胡索乙素

具有较强的镇痛作用，醋制后生物碱转化为可溶的盐，可使生物碱的总溶出量比生品的溶出量高近1倍，从而增加了镇痛作用。

中药

成分

活性

防己

汉防己甲素

抗心肌缺血、抑制血小板聚集、解痉、抗炎、抗溃疡、保肝等作用

汉防己乙素

抗炎镇痛、降压、抗肿瘤作用

洋金花

莨菪碱（阿托品）

解痉镇痛、解有机磷中毒和散瞳作用

东莨菪碱

（同上）+镇静、麻醉

天仙子

（同洋金花）

雷公藤

具有抗炎、免疫抑制、抗肿瘤、抗生育等活性。

中药

成分

毒性

川乌

双酯型生物碱

毒性，毒性较强，0.2mg即可中毒，2～4mg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

马钱子

士的宁、马钱子碱

毒性（士的宁是主要的有效成分，亦是有毒成分，成人用量5～10mg可发生中毒现象，30mg可致死）

千里光

千里光具有肝、肾毒性和胚胎毒性。

《中国药典》以阿多尼弗林碱为指标成分进行定量测定，其中阿多尼弗林碱的含量不得过0.004%。

雷公藤

毒副作用主要表现在胃肠道症状、白细胞和血小板减少、女性闭经、生育功能受损等。

　　配伍选择题

　　A.发汗、平喘作用

　　B.抗菌作用

　　C.降血脂作用

　　D.镇静、麻醉作用

　　E.消肿利尿、抗肿瘤作用

　　1.苦参碱具有

『正确答案』E

　　2.小檗碱具有

『正确答案』B

　　3.麻黄碱具有

『正确答案』A

　　4.东莨菪碱具有

『正确答案』D

　　引申知识点

（1）——川乌中所含生物碱的毒性

　　毒性大小：

　　双酯型乌头碱＞单酯型乌头碱＞无酯键的醇胺型生物碱。

　　川乌中主要毒性生物碱在炮制过程中的变化

　　最佳选择题

　　川乌中，毒性最强的生物碱是（　）

　　A.双酯型生物碱

　　B.单酯型生物碱

　　C.无酯键的醇胺型生物碱

　　D.N→O型生物碱

　　E.芳香生物碱

『正确答案』A

　　配伍选择题

　　A.药根碱

　　B.次乌头碱

　　C.东莨菪碱

　　D.莨菪碱

　　E.甲基伪麻黄碱

　　1.水溶性的季铵碱是

『正确答案』A

　　2.毒性极强的生物碱是

『正确答案』B

　　3.6、7位具有含氧环结构的生物碱是

『正确答案』C

　　4.经碱水加热可生成无酯键的醇胺型水解产物的生物碱是

『正确答案』B

　　引申知识点

（2）——鉴别显色反应（了解）

　　硫酸铜-二硫化碳反应：

麻黄碱和伪麻黄碱产生棕色沉淀。

　　铜络盐反应：

试剂为硫酸铜和氢氧化钠，麻黄碱和伪麻黄碱显蓝紫色。

　　丙酮加成反应：

小檗碱。

　　漂白粉显色反应：

小檗碱，显樱红色。

　　HgCl2反应：

加热后，莨菪碱产生砖红色沉淀，东莨菪碱产生白色沉淀。

　　Vitali反应：

试剂为发烟硝酸和苛性碱醇溶液，莨菪碱（阿托品）、东莨菪碱、山莨菪碱、去甲莨菪碱为阳性反应，产生色变；樟柳碱为阴性反应。

　　过碘酸氧化乙酰丙酮缩合反应：

试剂为过碘酸、乙酰丙酮、乙酰胺。

莨菪碱（阿托品）、东莨菪碱、山莨菪碱、去甲莨菪碱为阴性反应，而樟柳碱为阳性反应，显黄色。

　　硝酸反应：

士的宁与硝酸作用呈淡黄色，蒸干后的残渣遇氨气即变为紫红色；马钱子碱与浓硝酸接触呈深红色，继加氯化亚锡，由红色转为紫色。

　　浓硫酸-重铬酸钾反应：

士的宁初呈蓝紫色，缓变为紫堇色，最后为橙黄；马钱子碱的颜色则与士的宁的不同。