河北医科大学药学院 第3节生物碱的理化性质 Physical Chemical Properties 生物碱均为含N的有机物， 可总结归纳： 生物碱的共/通性 ▲生物碱的通性对其检识、提取、 分离、鉴定、反应等有着重要意义。 天然药物化学室李力更教授
河北医科大学药学院 天然药物化学室李力更教授 2 3 第3节 生物碱的理化性质 Physical & Chemical Properties 4 生物碱均为含 N 的有机物， 可总结归纳： ▲ 生物碱的通性对其检识、提取、 分离、鉴定、反应等有着重要意义。 生物碱的共/通性
河北医科大学药学院 一、生物碱的通性 General properties 4 L.组成(constituent atoms) ●绝大多数由C、H、N、O元素构成。 ●极少数含有X、S等杂元素。 例： @82O 长春膜 吗睡 天然药物化学室李力更教授
河北医科大学药学院 天然药物化学室李力更教授 3 5 一、生 物 碱 的 通 性 General properties 6 1. 组成（constituent atoms） ● 绝大多数由 C、H、N 、O元素构成。 ● 极少数含有 X、S 等杂元素。 NCH3 O C CH O CH2OH NCH3 O HO HO N NH N S O O H3C O O H3C H H OH HO CH3 O O O HO O H3C H3C CH3 H ET-743 吗啡 莨菪碱 H N N CH3OOC OH C2H5 N R N H H OH COOCH3 OAc 长春碱 例：
河北医科大学药学院 2.状态(physical state) 多数呈结晶形固体，且有固定熔点。 ·仅少数为非晶形粉末状。 例：乌头原碱(aconine)为粉末状， 少数生物碱在常温下为液体。 ▲液体生物碱常压下可进行蒸馏或水汽蒸馏 例：八角枫中的毒藜碱(anabasine)、烟叶中的 烟碱(nicotine)、槟榔中的槟榔碱(areegline)。 a m (r （piso 8 天然药物化学室李力更教授
河北医科大学药学院 天然药物化学室李力更教授 4 7 多数呈 结晶形固体，且有固定熔点。 ▶ 仅少数为非晶形粉末状。 2. 状态（physical state） 例：乌头原碱（aconine）为粉末状。 N OH OH OH O OH O HO O O 8 N N H 毒藜碱 （bp：270-272 C） o N N CH3 烟碱 （bp：247 C） o N CH3 COCH3 O 槟榔碱 （bp：210-215 C） o 例：八角枫中的毒藜碱（anabasine）、烟叶中的 烟碱（nicotine）、槟榔中的槟榔碱（arecoline）。 少数生物碱在常温下为液体。 ▲ 液体生物碱常压下可进行蒸馏或水汽蒸馏
河北医科大学药学院 极少数固体生物碱也可进行水蒸汽蒸馏： 例：麻黄碱(ephedrine)可用水蒸汽蒸馏。 ▲麻黄碱：mp34C,bp225C 极少数固体生物碱具有升华性质。 例：咖啡因(caffeine,mp238C), 可可碱(cacaine,mp290-295C)。 天然药物化学室李力更教授
河北医科大学药学院 天然药物化学室李力更教授 5 极少数固体生物碱也可进行水蒸汽蒸馏。 例：麻黄碱（ephedrine）可用水蒸汽蒸馏。 ▲ 麻黄碱：mp 34℃，bp 225℃ 极少数固体生物碱具有升华性质。 例：咖啡因（caffeine，mp 238℃）， 可可碱（cacaine，mp 290~295 ℃）。 N N N N O CH3 CH3 O CH3 caffeine N N N N O CH3 CH3 O H cacaine
河北医科大学药学院 3.味觉(gustation) 大多数生物碱具有苦味，有些味极苦。 ▲某些生物碱 ▲少数生物碱具有 还有刺灼感。 其它特殊味道。 例：小檗碱(berberine)例：甜菜碱(betaine, 味极苦。 lycine)具有甜味。 oc中 4.颜色(colour) 绝大多数生物碱为无色或白色的固体， 。仅少数生物碱因具有较长 共轭体系而呈不同颜色。 例：蛇根碱呈黄色；小檗红碱呈红色。 CH e猴) 天然药物化学室李力更教授
河北医科大学药学院 天然药物化学室李力更教授 6 大多数生物碱具有苦味，有些味极苦。 3. 味觉（gustation） 例：甜菜碱（betaine， lycine）具有甜味。 (CH3)3NHCH2COOH 例：小檗碱（berberine） 味极苦。 A B C D O O OCH3 OCH3 N + OH ▲某些生物碱 还有刺灼感。 ▲少数生物碱具有 其它特殊味道。 12 绝大多数生物碱为无色或白色的固体。 ☞ 仅少数生物碱因具有较长 共轭体系而呈不同颜色。 4. 颜色（colour） 例：蛇根碱呈黄色；小檗红碱呈红色。 N N O CH3 CH3OOC 蛇根碱 （serpentine） OCH3 O O 小檗红碱 （berberubine） N
河北医科大学药学院 ★颜色与共轭体系有关，共轭体系长则颜色深， 例：小檗碱为黄色，但四氢小檗碱为无色。 CH berberine tetrahydroberberine ◆小檗碱被还原后生成四氢小檗碱， 原共轭体系已不存在。 例：一叶萩碱(securinine)为淡黄色结晶。 。可能是由于氮原子上的孤对电子与环内 双键产生跨环共轭的原因。 。其盐无色。 天然药物化学室李力更教授
河北医科大学药学院 天然药物化学室李力更教授 7 13 ★ 颜色与共轭体系有关，共轭体系长则颜色深。 例：小檗碱为黄色，但四氢小檗碱为无色。 ◆ 小檗碱被还原后生成四氢小檗碱， 原共轭体系已不存在。 OCH3 OCH3 OCH3 OCH3 N O O O O Zn-H2SO4 berberine tetrahydroberberine N 14 例：一叶萩碱（securinine）为淡黄色结晶。 ☞ 可能是由于氮原子上的孤对电子与环内 双键产生跨环共轭的原因。 ☞ 其盐无色。 N H O O
河北医科大学药学院 二、旋光性质 Optical activeity 1.大多数生物碱具有手性C或不对称中心， 具有光学活性。 。多数呈左旋。 卡主 aR 0四8 天然药物化学室李力更教授
河北医科大学药学院 天然药物化学室李力更教授 8 15 二、旋 光 性 质 Optical activeity 16 1. 大多数生物碱具有手性C* 或不对称中心， 具有光学活性。 ☞ 多数呈左旋。 NCH3 O C CH O CH2OH H N N CH3OOC OH C2H5 N R N H H OH COOCH3 OAc N N CH3 R N O O HO N O CH3 H NHCH3 H OH Ph CH3 H NHCH3 HO H Ph O C H 3 O C H 3 O C H 3 C O O C H 3 * * * * * * O C H 3 H H N N H O C H 3 H H O C O
河北医科大学药学院 2.旋光性质受溶剂、pH等因素影响。 例： 麻黄碱在氯 烟碱在中性条 长春碱游离 仿中呈左旋， 件（分子）下呈 时为右旋，而 在水中则呈右 左旋，在酸性条 其硫酸盐为左 旋。 件（离子）下呈 旋。 右旋。 烟碱 长春檬 3.生物碱的生理活性与其旋光性有关。 多数左旋体的生理活性比右旋体强， 例： 一()莨菪碱的扩瞳作用较其右旋体强100倍。 。()去甲乌头碱具有强心作用，而其右旋体却 无强心作用。 。(+)古柯碱的局部麻醉作用强于其左旋体。 天然药物化学室李力更教授
河北医科大学药学院 天然药物化学室李力更教授 9 例： 2. 旋光性质受溶剂、pH 等因素影响。 N N CH3 H N N CH3OOC OH C2H5 N R N H H OH COOCH3 OAc 烟碱 长春碱 麻黄碱 在氯 仿中呈左旋， 在水中则呈右 旋。 烟 碱 在 中 性 条 件（分子）下呈 左旋，在酸性条 件（离子）下呈 右旋。 长 春 碱 游 离 时为右旋，而 其硫酸盐为左 旋。 Ph C C HO CH3 H NHCH3 H 麻黄碱 （ephedrine） 18 3. 生物碱的生理活性与其旋光性有关。 多数左旋体的生理活性比右旋体强。 例： ☞ (-)莨菪碱 的扩瞳作用较其右旋体强 100 倍。 ☞ (-)去甲乌头碱 具有强心作用，而其右旋体却 无强心作用。 ☞ (+)古柯碱 的局部麻醉作用强于其左旋体
河北医科大学药学院 三、生物碱的溶解性质 Solubility 生物碱结构复 与N的状态、其 杂且各异，其溶解→ 它基团性质及数量、 性也有很大差异。 溶剂性质等密切关联 ▲遵循“极性相似者相溶”的原理。 大多数游离生物碱均不溶或难溶于水， 溶于氯仿、乙醚、丙酮、醇或苯等有机溶剂。 ·大致有以下几种情况，见后◆ 天然药物化学室李力更教授 o
河北医科大学药学院 天然药物化学室李力更教授 10 19 三、生物碱的溶解性质 Solubility 20 生物碱结构复 杂且各异，其溶解 性也有很大差异。 ►大致有以下几种情况，见后 与N的状态、其 它基团性质及数量、 溶剂性质等密切关联。 ▲ 遵循“极性相似者相溶”的原理。 大多数游离生物碱均不溶或难溶于水， 溶于氯仿、乙醚、丙酮、醇或苯等有机溶剂
河北医科大学药学院 (一)亲脂性(lipophilic)生物碱的溶解性 存在状态不同，溶解行为不同！ 游离状态 成盐状态 ★多数游离（分子)状态的生物碱是亲脂性的！ 零见后详细介绍 (1)游离状态时的溶解性 ·易溶于乙醚、苯、 ·溶于甲醇、 氯仿、二氯甲烷等亲脂 乙醇、丙酮、乙 性有机溶剂，尤其在氯 酸乙酯等溶剂。 仿中溶解度较大。 ,在石油醚、CC4中溶解度较小。 ·难或不溶于水。 天然药物化学室李力更教授
河北医科大学药学院 天然药物化学室李力更教授 11 21 （一）亲脂性（lipophilic）生物碱的溶解性 存在状态不同，溶解行为不同！ 游离状态 成盐状态 ★ 多数游离（分子）状态的生物碱是亲脂性的！ ☞ 见后详细介绍 22 （1）游离状态时的溶解性 ► 易溶于乙醚、苯、 氯仿、二氯甲烷等亲脂 性有机溶剂，尤其在氯 仿中溶解度较大。 ► 溶于甲醇、 乙醇、丙酮、乙 酸乙酯等溶剂。 ► 在石油醚、CCl4 中溶解度较小。 ► 难或不溶于水