文档介绍:第九章 生物碱天然药物化学
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第四节 生物碱的理化性质
(一)性状
1.形态:多数生物碱呈结晶形固体,有些为非晶形粉末状;少数生物碱为液体状态,这类生物碱分子中多无氧原子,或氧原子结合为酯键,个别生物碱具有挥发性,如麻黄碱;极少数生物碱具有升华性,如咖啡因。
2.味道:大多数生物碱具苦味,少数生物碱具有其它味道,如甜菜碱为甜味。
3 .颜色:绝大多数生物碱无色,仅少数具有较长共轭体系结构的生物碱呈不同的颜色。如小檗碱和蛇根碱显黄色,小檗红碱显红色。
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(二)旋光性
凡是具有手性碳原子或本身为手性分子的生物碱,则具有旋光性。反之则无,如小檗碱没有旋光性。
生物碱的旋光性受溶剂、pH等因素的影响。如麻黄碱在氯仿中呈左旋光性,而在水中则呈右旋光性;烟碱在中性条件下呈左旋光性,而在酸性条件下则呈右旋光性;有的生物碱游离状态与其成盐状态的旋光性也有不同,如长春碱游离时为右旋光性,其硫酸盐为左旋光性。
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生物碱的生理活性与其旋光性有关。通常左旋体的生理活性比右旋体强。
如乌头中存在的左旋去甲乌头碱具有强心作用,但存在于其它植物中右旋去甲乌头碱则无强心作用。
又如左旋莨菪碱的扩瞳作用较右旋体强100倍等。也有少数生物碱右旋体的生理活性较左旋体强,如右旋古柯碱的局部麻醉作用强于左旋体古柯碱。
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(三)溶解性
生物碱类成分的结构复杂,其溶解性有很大差异,与其分子中N原子的存在形式、极性基团的有无、数目以及溶剂等密切相关。
可分为以下几种情况。
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1.亲脂性生物碱的溶解性
这类生物碱的数目较多,绝大多数叔胺碱和仲胺碱属于亲脂性生物碱。
(1)游离生物碱
易溶于乙醚、苯、卤代烷类等亲脂性有机溶剂,尤其在氯仿中的溶解度较大;可溶于甲醇、乙醇、丙酮、醋酸乙酯等有机溶剂;难溶或不溶于水。
(2)生物碱盐
易溶于水,其无机盐在水中的溶解度大于有机酸盐;可溶于甲醇、乙醇;难溶或不溶于亲脂性有机溶剂。
少数生物碱盐的溶解性不符合一般规律。如奎宁、奎宁尼丁、辛可宁、吐根酚碱等生物碱的盐酸盐可溶于氯仿,麻黄碱草酸盐难溶于水。
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2.亲水性生物碱的溶解性
水溶性生物碱数目较少,主要指季胺碱型生物碱,也包括一些分子量较小的叔胺碱或仲胺碱。
(1)季胺型生物碱
这类生物碱易溶于水、酸水和碱水,可溶于甲醇、乙醇、正丁醇等极性大的有机溶剂,难溶或不溶于乙酸乙酯、乙醚、氯仿等低极性的有机溶剂。
(2)小分子生物碱
少数分子量较小的叔胺或仲胺生物碱既可溶于水,也可溶于氯仿。这类生物碱包括麻黄碱、苦参碱、秋水仙碱等
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3.具特殊官能团的生物碱的溶解性
(1)具有酚羟基(或羧基)的生物碱
这类生物碱称为两性生物碱,如吗啡、青藤碱等。除具有一般叔胺碱的溶解性能外,由于其结构中连有弱酸性官能团,也可溶于苛性碱溶液。
(2)具内酯(或内酰胺)结构生物碱的溶解性
这类生物碱如喜树碱、那可汀碱等在正常情况下,其溶解度类似一般叔胺碱。但在热水溶液中,其内酯(内酰胺)结构可开环形成羧酸盐而溶于水。
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(四)生物碱的检识
在生物碱的预试、提取、分离和结构鉴定中,常常需要一种简便的检识方法。最常用的是生物碱的沉淀反应和显色反应。
1.生物碱的沉淀反应:
生物碱的沉淀反应是利用大多数生物碱在酸性条件下,与某些沉淀剂反应生成弱酸不溶性复盐或络合物沉淀。
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A、生物碱沉淀试剂的种类
试剂名称
组成
反应特征
碘化物复盐类:
碘-碘化钾试剂
KII2
红棕色沉淀
碘化汞钾试剂
K2HgI4
类白色沉淀
碘化铋钾试剂
KBiI4
黄至橘红色沉淀
重金属盐类:
硅乌酸试剂
SiO212WO3nH2O
淡黄或灰白色沉淀
磷钼酸试剂
H3PO412MO32H2O
白色或黄褐色沉淀
磷钨酸试剂
H3PO412WO32H2O
白色或黄褐色沉淀
大分子酸类:
苦味酸试剂
黄色结晶
苦酮酸试剂
黄色结晶
其它:
雷氏铵盐试剂
NH4[Cr(NH3)2(SCN)4]
红色沉淀或结晶
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