生物碱显色

生物碱是一类存在于生物界主要是植物中大多具显著生物活性的含氮的碱性化合物氮通常在环中分子中含有碳氢氧和氮四种元素极少不含氧原子生物碱广泛分布于植物界约余科的植物中其中以双子叶植物为多其次为单子叶植物裸子植物与蕨类植物在地衣类和苔藓类植物中尚未发现生物碱少数真菌中也有生物碱蛙类蟾蜍某些昆虫加拿大海狸等动物中也存在生物碱含生物碱较多的科有粗榧科毛莨科小檗科防已科罂粟科豆科马钱科夹竹桃科茄科菊科百合科和石蒜科等有些科几乎全科植物均含生物碱如罂粟科同一科属或亲缘关系相近的植物中往往含有相同或相似的生物碱如茄科的颠茄属曼陀罗属莨菪属东莨菪属等属的植物都含有莨菪碱同一种生物碱也可分布于不同科中如在毛莨科小檗科防已科与芸香科的一些植物中都有小檗碱生物碱可存在于植物体内各个器官中同种植物中所含生物碱常不止一种有的可含数种至数十种如罂粟约含种生物碱长春花中含余种生物碱生物碱在植物体内各部分中分布是不相等的往往集中于某一器官或某一部分中如乌头根黄连根茎黄柏树皮颠茄叶麻黄地上茎洋地黄花吴茱萸果实马钱子种子等在同一植物的不同部分不但生物碱的含量有差异而且生物碱的种类也可能不同生药中生物碱的含量大多低于有少数含量特别低如长春花中长春新碱含量为百万分之一美登木中美登木素含量为千万分之一也有些含量特别高如黄连中小檗碱含量可达金鸡纳皮中奎宁含量高达在植物体内生物碱一般与有机酸苹果酸枸橼酸酒石酸等酸和鞣酸等结合成盐类呈溶解状态存在于液泡中有些是与糖结合成甙而存在更有少数生物碱是呈游离状存在的如咖啡碱与秋水仙碱等生物碱是生药中一类重要的有效成分目前已分离到余种其中余种已用于临床如黄连中的小檗碱用于抗菌消炎麻黄中的麻黄碱用于平喘萝芙木中的利血平用于降压喜树中的喜树碱与长春花中的长春新碱用于抗肿瘤等一分类生物碱品种繁多根据不同需要有多种不同的分类法如按生物碱的生物来源如茄科生物碱生理作用如降压生物碱性质如挥发性生物碱生源如真生物碱原生物碱伪生物碱及其母核的基本结构来分类后者是最常用的分类方法可将生物碱分为类左右其中主要有以下类有机胺类氮原子位于直链上如麻黄碱益母草碱秋水仙碱等吡咯烷类如古豆碱千里光碱野百合碱娃儿藤碱等吡啶类如菸碱槟榔碱半边莲碱苦参碱等喹啉类如奎宁喜树碱等异喹啉类如小檗碱吗啡粉防已碱石蒜碱可待因青藤碱锡生藤碱等喹唑酮类如常山碱等吲哚类如利血平长春碱麦角新碱士的宁等莨菪烷类如莨菪碱东莨菪碱古柯碱等亚胺唑类如毛果芸香碱等嘌呤类如咖啡碱茶碱香菇嘌呤石房蛤毒素等甾体类如茄碱贝母碱藜芦碱澳洲茄碱等萜类如猕猴桃碱石斛碱乌头碱飞燕草碱黄杨碱等二理化性质性状大多数生物碱为结晶状固体少数为液体如菸碱毒藜碱槟榔碱等液体生物碱通常不含氧原子或分子中的氧原子多形成酯键一般生物碱均无色少数具颜色如小檗碱黄色血根碱红色味苦少数生物碱如麻黄碱与液体生物碱具挥发性可随水蒸气蒸馏旋光性大多数生物碱含不对称碳原子所以有旋光性大多数生物碱具左旋光性酸碱性大多数生物碱具碱性反应能使红色石蕊试纸变蓝色碱性的强弱与分子中氮原子存在的状态有密切关系一般是季胺碱叔胺碱仲胺碱若氮原子呈酰胺状态则碱性极弱甚至消失如胡椒碱秋水仙碱等有的生物碱分子具有酚羟基或羧基因而具酸碱两性如槟榔次碱和吗啡等溶解度游离生物碱极性较小不溶或难溶于水能溶于氯仿乙醚苯丙酮乙醇等有机溶剂也能溶于稀酸的水溶液而生成盐类生物碱盐类易溶于水和乙醇不溶或难溶于有机溶剂此性质可用于生物碱的提取分离和纯化但也有不少例外如麻黄碱秋水仙碱均可溶于水也溶于有机溶剂小檗碱可溶于水其盐在冷水中反而不溶酚性生物碱可溶于氢氧化钠溶液所有季铵盐生物碱由于能离子化亲水性强均能溶于水等沉淀反应大多数生物碱在酸性水溶液中能与一些特殊的试剂生物碱沉淀剂作用生成沉淀利用这些沉淀反应不但可以预试生物碱的存在与否也可以用于生物碱的精制或在提取过程中用于指示提取是否完全但直接用中药的酸水浸出液作生物碱沉淀反应常不能得到准确的结果因为水浸液中某些成分如蛋白质鞣质胺类等也能和生物碱沉淀剂产生沉淀因此必须将水浸液精制后再行试验通常先选用种以上不同的生物碱沉淀剂进行试验若均为负反应则肯定无生物碱存在若呈正反应则必须精制后再试验第二次再呈正反应才可确证存在生物碱常用的生物碱沉淀剂种类很多通常是一些重金属盐类或分子量较大的复盐以及特殊的无机酸或有机酸的溶液常用的沉淀剂如下碘化铋钾试剂试剂在酸性溶液中与生物碱反应生成桔红色沉淀为一种络盐表示生物碱下同此反应很灵敏碘碘化钾试剂试剂在酸性溶液中与生物碱反应生成棕红色沉淀碘化汞钾试剂试剂在酸性溶液中与生物碱反应生成白色或黄白色沉淀硅钨酸试剂试剂在酸性溶液中与生物碱反应生成灰白色沉淀磷钼酸试剂试剂在中性或酸性溶液中与生物碱反应生成鲜黄色或棕黄色沉淀此反应很灵敏苦味酸试剂试剂在中性溶液中与生物碱生成淡黄色沉淀氯化金试剂试剂在酸性溶液中与生物碱反应生成黄色晶形沉淀由于不同生物碱产生的结晶形状常不同可用于鉴别显色反应生物碱能与某些试剂显色剂生成特殊的颜色可供生物碱的识别试验中应对供试液进行纯化精制纯度愈高显色愈明显显色剂的种类很多除浓硫酸浓硝酸硫酸和重铬酸钾浓盐酸或氯化铁外大多数是由浓硫酸中加入少量其他化学试剂组成常用的显色剂如下矾酸铵浓硫酸溶液试剂为矾酸铵的浓硫酸溶液该试剂能与多数生物碱反应呈现不同的颜色如与阿托品东莨宕碱显红色与马钱子碱显血红色与士的宁显紫色与奎宁显淡橙色与吗啡显棕色与可待因显蓝色钼酸铵钠浓硫酸溶液试剂为钼酸铵或钼酸钠的浓硫酸溶液该试剂能与可待因显黄色与小檗碱显棕绿色与乌头碱显黄棕色与阿托品及士的宁不显色在使用时应注意该试剂与蛋白质也能显色甲醛浓硫酸试剂试剂为甲醛溶液与浓硫酸的混合液该试剂能与可待因显蓝色与吗啡显紫红色与咖啡碱不显色浓硫酸该试剂能与乌头碱显紫色与小檗碱显绿色与阿托品不显色浓硝酸该试剂能与小檗碱显棕红色与秋水仙碱显蓝色与乌头碱显红棕色与咖啡碱不显色三含量测定欲测定生药中的生物碱含量首先应将其从植物组织中定量的分离出来精制后选择合适的方法进行测定生物碱的提取生物碱试样的精制生物碱的定量分析生物碱的定量分析方法大多是根据它含有的原子或双键或分子中官能团理化性质而设计的如重量法测定总碱是根据游离生物碱和生物碱盐在水和水不相溶的有溶剂中溶解度的不同而设计的也可以利用与沉淀试剂发生反应形成不溶性盐来进行设计容量法则是利用原子的碱性在水介质中进行的中和滴定又因为大多数生物碱在酸性溶液中可与某些重金属络盐定量发生沉淀沉淀中金属或剩余试剂中的金属经适当处理后按络量法测定比色法测定总碱含量是最重要的方法之一它是根据生物碱的颜色官能团与特定试剂发生反应产生的颜色或生物碱与酸性染料在一定条件所成的复合物颜色等按比色法完成总碱的测定的另外大多数生物碱分子结构中含有双键在紫外区有吸收因此可按紫外分光光度法于特定波长处测定吸收系数相近的总碱含量同理有荧光的生物碱也可用荧光分光光度法测定以上均属测定总碱的方法但测定指定成分的含量就有一定的困难目前多采用薄层或柱层进行预分离取待测组份按比色法分光光度法包括可见紫外荧光测定也可直接在薄层板上按上述方法测定挥发性生物碱组分最好用方法或方法当然方法可以测定几乎所有类型的生物碱的量