2017年执业中药师中药化学章节考点（2)
第二章 生物碱
第一节 基本内容
一、生物碱的定义
生物碱是指一类来源于生物界(以植物为主)的含氮的有机化合物，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。
二、生物碱在动、植物界的分布和存在情况
生物碱主要分布在植物界，其分布的一般规律是：
①绝大多数生物碱分布在高等植物中，如毛莨科、罂粟科、防已科、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，如烟碱存在于蕨类植物。
③科属亲缘关系相近的植物，常含有相同结构类型的生物碱。
④生物碱在植物体内多数集中分布在某一部分或某些器官。
三、生物碱的分类及结构特征
生物碱的分类方法主要有3种，按植物来源、生源途径和基本母核的结构类型分类。
(一)吡啶类生物碱 此类生物碱结构简单，很多呈液态。代表物有：槟榔碱、槟榔次碱，烟碱、苦参碱等。
(二)莨菪烷类生物碱
(三)异喹啉类生物碱
1.简单异喹啉类
2.苄基喹啉类
(2)双苄基异喹啉类：代表物有汉防已碱等。
(四)吲哚类生物碱
代表物有吴茱萸碱、马钱子碱、士的宁、长春碱、长春新碱、利血平等。
(五)有机胺类生物碱
第二节 理化性质
一、性状
形态 多数生物碱呈结晶形固体，有些为晶形粉末状;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，如烟碱、槟榔碱等;个别具有挥发性(麻黄碱)、具有升华性(咖啡因、川芎嗪)。
味道 大多数生物碱具苦味，少数生物碱具有其他味道，如甜菜碱具有甜味。
颜色 绝大多数生物碱无色或白色，仅少数具有较长共轭体系结构的生物碱呈不同颜色。如小檗碱为黄色，药根碱为红色。
二、旋光性
生物碱的旋光性受溶剂、pH等因素的影响。生物碱的生理活性与其旋光性有关。
三、溶解性
(一)游离生物碱
1.亲脂性生物碱
绝大多数叔胺碱和仲胺碱属于亲脂性生物碱。
2.亲水性生物碱
(1)季铵型生物碱
(2)小分子生物碱
(3)生物碱N-氧化物
(4)酰胺类生物碱
3.具有特殊官能团生物碱
(1)具酚羟基或羧基的生物碱
这类生物碱称为两性生物碱，可溶于酸水和碱水。如吗啡、青藤碱等医学全.在.线.提供. www.med126.com。具酚羟基者可溶于氢氧化钠等强碱性溶液，如吗啡;具羧基者可溶于碳酸氢钠溶液，如槟榔次碱。
(2)具内酯或内酰胺结构的生物碱
这类生物碱在正常情况下，其溶解性类似一般叔胺碱，但在强碱溶液中加热，可开环形成盐而溶于水。如喜树碱、苦参碱等。
(二)生物碱盐
一般易溶于水，可溶于醇类，难溶或不溶于亲脂性有机溶剂。生物碱盐溶解性因成盐的种类不同而有差异。个别生物碱盐的溶解性不符合一般规律。
四、碱性
生物碱分子中都含有氮原子，通常显碱性，能与酸结合成盐。碱性是生物碱的重要性质。
1.生物碱碱性强弱的表示方法
生物碱的碱性用其共轭酸的酸式离解指数pKa值表示。pKa值大，碱性强;pKa值小，碱性弱。
一般认为，生物碱pKa<2为极弱碱性，pKa2～7为弱碱性，pKa7～11为中强碱性，pKa>11为强碱性。
2.生物碱碱性强弱与分子结构的关系
(1)氮原子的杂化方式
氮原了的杂化方式与碱性强弱的关系表现为SP3氮>SP2氮>SP氮
(2)电效应
增大氮原子未共用电子云密度，则碱性增强，反之则碱性减弱。
诱导效应：能使氮原子电子云密度增强，则碱性增强。常见的供电子基团为烷基。如果生物碱分子结构中氮原子附近存在吸电子基团或原子，其吸电子诱导效应使生物碱的碱性减弱。
共轭效应：
苯胺型：碱性降低，如毒扁豆碱。
烯胺型：可使碱性减弱或增强，如蛇根碱，小檗碱具有强碱性。
酰胺型：碱性极弱，强胡椒碱、秋水仙碱、咖啡碱等。
