分子立体图生物碱（Alkaloid）

　　生物碱（alkaloid）是存在于自然界（主要为植物,但有的也存在于动物）中的一类含氮的碱性有机化合物,有似碱的性质,所以过去又称为赝碱.大多数有复杂的环状结构,氮素多包含在环内,有显著的生物活性,是中草药中重要的有效成分之一.具有光学活性.但也有少数生物碱例外.

　　如麻黄碱是有机胺衍生物,氮原子不在环内；咖啡因虽为含氮的杂环衍生物,但碱性非常弱,或基本上没有碱性；秋水仙碱几乎完全没有碱性,氮原子也不在环内……等.由于它们均来源于植物的含氮有机化合物,而又有明显的生物活性,故仍包括在生物碱的范围内.而有些来源于天然的含氮有机化合物,如某些维生素、氨基酸、肽类,习惯上又不属于“生物碱",所以"生物碱"一词到现在还未有严格而确切的定义.

　　已知生物碱种类很多,约在2,000种以上,有一些结构式还没有完全确定.它们结构比较复杂,可分为59种类型.随着新的生物碱的发现,分类也将随之而更新.由于生物碱的种类很多,各具有不同的结构式,因此彼此间的性质会有所差异.但生物碱均为含氮的有机化合物,总有些相似的性质,如：

　　1）形态：大多数生物碱是结晶形固体；有些是非结晶形粉末；还有少数在常温时为液体,如烟碱（Nicotine）,毒芹碱（Coniine）等.[编辑本段]生物碱分类按照生物碱的基本结构,已可分为60类左右[1].下面介绍一些主要类型：有机胺类(麻黄碱、益母草碱、秋水仙碱)、吡咯烷类(古豆碱、千里光碱、野百合碱)、吡啶类(菸碱、槟榔碱、半边莲碱)、异喹啉类(小檗碱、吗啡、粉防己碱)、吲哚类(利血平、长春新碱、麦角新碱)、莨菪烷类(阿托品、东莨菪碱)、咪唑类(毛果芸香碱)、喹唑酮类(常山碱)、嘌呤类(咖啡碱、茶碱)、甾体类(茄碱、浙贝母碱、澳洲茄碱)、二萜类(乌头碱、飞燕草碱)、其它类(加兰他敏、雷公藤碱).

　　2)颜色：一般为无色.只有少数带有颜色,例如小碱（Berberine）、木兰花碱（Magnoflorine）、蛇根碱（Serpentine）等均为黄色.

　　3）味感：不论生物碱本身或其盐类,多具苦味,有些味极苦而辛辣,还有些刺激唇舌的焦灼感.

　　4）酸碱反应：大多呈碱性反应.但也有呈中性反应的,如秋水仙碱；也有呈酸性反应的,如茶碱和可可豆碱；也有呈两性反应的,如吗啡（Morphine）和槟榔碱（Arecaadine）.

　　5）溶解度：大多数生物碱均几乎不溶或难溶于水.能溶于氯仿、乙醚、酒精、丙酮、苯等有机溶剂.也能溶于稀酸的的水溶液而成盐类.生物碱的盐类大多溶于水.但也有不少例外,如麻黄碱（Ephedrine）可溶于水,也能溶于有机溶剂.又如烟碱、麦角新碱（Ergonovine）等在水中也有较大的溶解度.

　　6）旋光性：大多数生物碱含有不对称碳原子,有旋光性,多数呈左旋光性.只有少数生物碱,分子中没有不对称碳原子,如那碎因（Narceine）则无旋光性.还有少数生物碱,如烟碱,北美黄连碱（Hydrastine）等在中性溶液中呈左旋性,在酸性溶液中则变为右旋性.

　　7）挥发性：在常压时绝大多数生物碱均无挥发性.直接加热先熔融,继被分解；也可能熔融而同时分解.只有在高度真空下才能因加热而有升华现象.但也有些例外,如麻黄碱,在常压下也有挥发性；咖啡因在常压时加热至180.C以上,即升华而不分解.生物碱大都用于医药治疗及研究.少数品种用于分析[如白路新（Brucine）测定硝酸盐]或作为对比样品.生物碱一般性质较稳定,在贮存上除避光外,不需特殊贮存保管.

　　什么是生物碱?其在植物界的分布规律及在植物体内的存在形式有哪些?

　　生物碱是指一类来源于生物界（以植物为主）的含氮有机化合物.多数生物碱分子具有较复杂的环状结构,且氮原子在环状结构内,大多呈碱性,一般具有生物活性.但有些生物碱并不完全符合上述生物碱的含义,如麻黄碱的氮原子不在环内,咖啡不显碱性等.

　　分布规律：（1）绝大多数生物碱分布在高等植物,尤其是双子叶植物中,如毛茛科、罂粟科、防己科、茄科、夹竹桃科、芸香科、豆科、小檗科等.（2）极少数生物碱分布在低等植物中.（3）同科同属植物可能含相同结构类型的生物碱.（4）一种植物体内多有数种或数十种生物碱共存,且它们的化学结构有相似之处.

　　存在形式：有机酸盐、无机酸盐、游离状态、酯、苷等.

　　生物碱的常见结构类型有哪些?

　　这一部分内容需要结合后面的重点中药（如麻黄、黄连、洋金花、苦参、汉防己、马钱子、乌头等）中所含的生物碱的结构类型去掌握.重要类型包括：

　　吡啶类：主要是喹喏里西啶类（苦参所含生物碱,如苦参碱）.

　　莨菪烷类：洋金花所含生物碱,如莨菪碱.

　　异喹啉类：主要有苄基异喹啉类（如罂粟碱）、双苄基异喹啉类（汉防己所含生物碱,如汉防己甲素）、原小檗碱类（黄连所含生物碱,如小檗碱）和吗啡类（如吗啡、可待因）.

　　吲哚类：主要有色胺吲哚类（如吴茱萸碱）、单萜吲哚类（马钱子所含生物碱,如士的宁）、二聚吲哚类（如长春碱、长春新碱）.

　　萜类：乌头所含生物碱（如乌头碱）、紫杉醇.

　　甾体：贝母碱

　　有机胺类：麻黄所含生物碱,如麻黄碱、伪麻黄碱.

　　生物碱的物理性质有哪些?

　　这一部分内容需要重点掌握某些生物碱特殊的物理性质,主要包括：

　　液体生物碱：烟碱、槟榔碱、毒藜碱.

　　具挥发性的生物碱：麻黄碱、伪麻黄碱.

　　具升华性的生物碱：咖啡因

　　具甜味的生物碱：甜菜碱

　　有颜色的生物碱：小檗碱、蛇根碱、小檗红碱.

　　另外需注意生物碱的旋光性受多种因素的影响,如溶剂、pH值、生物碱存在状态等.同时生物碱的旋光性影响其生理活性,通常左旋体的生理活性强于右旋体.

　　苦参生物碱的结构类型是什么?其理化性质和提取分离方法有哪些?

　　（1）结构类型

　　苦参所含生物碱主要是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、安那吉碱、巴普叶碱和去氢苦参碱（苦参烯碱）等.这些生物碱都属于喹喏里西啶类衍生物.除N-甲基金雀花碱外,均由两个哌啶环共用一个氮原子稠合而成.分子中均有2个氮原子,一个是叔胺氮,一个是酰胺氮.

　　（2）理化性质

　　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.

　　溶解性：苦参碱的溶解性比较特殊,不同于一般的叔胺碱,它既可溶于水,又能溶于氯仿、乙醚等亲脂性溶剂.氧化苦参碱是苦参碱的氮氧化物,具半极性配位键,其亲水性比苦参碱更强,易溶于水,难