第九章生物碱v教学案例.ppt

本章要求：1．掌握生物碱的含义。熟悉生物碱在植物界的分布及存在形式，熟悉生物碱的分类。2．掌握生物碱的性质，特别是生物碱的溶解性、酸碱性及其应用。掌握常用生物碱的沉淀反应。了解生物碱的显色反应。
3．掌握生物碱的一般提取、纯化、分离的原理和方法；了解总生物碱系统分离的常用方法和原理。4．掌握生物碱的色谱鉴定法；了解生物碱的化学降解法。
5．掌握黄连、麻黄、洋金花、苦参、防己中所含生物碱的结构类型、生物活性。十九世纪德国学者F.W.Sertrner从鸦片中分离出吗啡碱(morphine)
现从自然界中分离得到约10000种
《全国医药产品大全》中收载的药物及其制剂达六十余种
植物中存在的生物碱大多有明显的生理活性如：
鸦片中的吗啡——镇痛作用
麻黄中的麻黄碱——止喘作用
长春花中的长春碱——抗癌活性
黄连中的小檗碱——抗菌消炎作用
山莨菪碱——抗中毒性休克作用
生物碱化学结构的研究为合成药物提供了线索，如：植物古柯中的有效成分古柯碱（cocaine）虽有很强的局部麻醉作用，但是毒性较大，久用容易成瘾(Rununcu-laceae)，木兰科(Magnoliaceae)，防己科(Menisperma-ceae)，罂粟科(Papaveraceae)，芸香科(Rutaceae)等植物中广为分布；②裸子植物中，在红豆杉科红豆杉属(Taxus)，松柏科松属(Pinus)，云杉属(Picia)，三尖杉科三尖杉属Cepha-lotaxus)，麻黄科麻黄属(Ephedra)等属植物中有分布；③少数单子叶植物如石蒜科，百部科(Stemonaceae)，百合科(Liliaceae)等植物中有分布。在低等植物中，生物碱分布少，而且结构一般为简单。生物碱在生物体中的存在部位和含量往往差别很大，一般来说，含量在千分之一以上即为高含量。

1.游离碱：碱性极弱，以游离碱的形式存在。
2.成盐：有机酸有：柠檬酸、酒石酸等；特殊的酸类：乌头酸、绿原酸等无机酸：硫酸、盐酸等。
3.苷类：以苷的形式存在于植物中；
4.酯类：多种吲哚类生物碱分子中的羧基，常以甲酯形式存在。
5.N-氧化物：植物体中的氮氧化物约一百余种。㈣命名规则
1.类型的命名
⑴基核的化学结构，如吡啶、喹啉、萜类等；
⑵以来源植物命名，如石蒜科生物碱等。
2.单体成分的命名
⑴以植物来源的属、种的名称命名；如一叶萩碱
⑵也有以生理活性或药效命名，如：吗啡(使睡眠)
⑶以人名命名的；如：pelletierine㈤分类方法
1.按植物来源分类；
如：石蒜生物碱，长春花生物碱；
2.按化学结构分类；
如：异喹啉生物碱、甾体生物碱；
3.按生源结合化学分类；
如：来源于鸟氨酸的吡咯生物碱。第一节结构与分类（二）有机胺类
R-NH2R4N+（二）胍类生物碱：结构中含有胍基（三）有机胺类生物碱：氮原子不结合在环状结构内（四）脂氮杂环类生物碱莨菪碱是由莨菪醇（tuopine）与莨菪酸（tuopicacid）缩合而生成的酯，具有解痉、镇痛和解毒作用：（五）芳氮杂环类生物碱烟碱又名尼古丁，是烟草中含氮生物碱的主要成分。对心血管系统表现为心率加快、血压升高，也可表现为心率减慢、血压下降。尚可作用于呼吸、呕吐等中枢。
利血平存在于萝芙木中，具有降压和安定作用.
（六）芳胺类生物碱
这类生物碱的氮原子与芳环直接相连，如大马士革宁碱等。（七）酰胺类生物碱
这类生物间的氮原子与羰基相连，如秋水仙碱，胡椒碱。第二节理化性质旋光性二、酸碱性
（一）生物碱的碱性概念
生物碱分子中含有氮原子，N为第Ⅴ主族元素，最外层有5个电子，形成化合物时，三个电子以共价键的形式与其他原子结合，氮原子最外层电子结构中有一对2S2电子，能与酸中的质子（H+）以配位键的形式结合成盐，所以具有碱性。

（二）碱性强度表示方法及其分类
生物碱的碱性强弱可以用其共轭酸盐的pKa值表示p182,表9-1。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）
胍>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）

（三）生物碱的碱性与分子结构的关系
生物碱的碱性强弱主要取决于分子结构中氮原子的电子云密度，若电子云密度升高，则碱性增强，反之碱性下降。
1．氮原子的杂化方式
杂化轨道中P轨道的成分增多、能量升高，成对电子的能量也随之升高，易接受质子，碱性增强。故碱性为sp3＞sp2＞sp。季铵碱分子中的氮原子最外层有九个电子，极易给出一个电子达到稳定结构