生物堿類(alkaloids)是存在于生物體(主要為植物)中的一類含氮的堿性有機(jī)化合物,大多數(shù)有復(fù)雜的環(huán)狀結(jié)構(gòu),氮素多包含在環(huán)內(nèi),有顯著的生物活性,是中草藥中重要的有效成分之一。如黃連中的小檗堿(黃連素)、麻黃中的麻黃堿、蘿芙術(shù)中的利血平、喜樹中的喜樹堿、長春花中的長春新堿等。
含生物堿的中草藥很多,如三尖杉、麻黃、黃連、烏頭、延胡索、粉防已、顛茄、洋金花、蘿芙木、貝母、檳榔、百部等,分布于100多科中。以雙子葉植物最多,依次為單子葉植物、裸子植物、蕨類植物。以罌粟科、豆科、防已科、毛莨科、夾竹桃科、茄科、石蒜科等科的植物中分布較多。同一科屬或親緣關(guān)系較近的科常含有同一結(jié)構(gòu)或類似結(jié)構(gòu)的生物堿,但同一種生物堿亦可分布在多種科中,如小檗堿在毛莨科、蕓香科、小檗科的一些植物中都有存在。中草藥中生物堿含量一般都較低,大多少于1%,但有少數(shù)含量特別多或特別少的特殊情況,如黃連中小檗堿含量可高達(dá)8~9%,金雞納樹皮中生物堿含量為10~15%,而長春花中的長春新堿含量只有百萬分之一。
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1.大多數(shù)生物堿為結(jié)晶性物質(zhì),味苦,少數(shù)為液體(如煙堿、檳榔堿)。
2.一般生物堿均無色,具旋光性,(多數(shù)呈左旋光性。)但有少數(shù)例外,如小檗堿為黃色,胡椒堿無旋光性等,個別生物堿有揮發(fā)性,如麻黃堿。
3.大多數(shù)生物堿呈堿性反應(yīng)。生物堿的堿性強弱,與它們分子中氮原子存在的狀態(tài)有密切的關(guān)系。一般季銨堿>仲胺堿>叔胺堿。如氮原子呈酰胺狀態(tài),則堿性極弱或消失。有的生物堿分子具有酚性羥基或羧基,因而具有酸堿兩性。
rnh2 r2nh r3n r4n+x-=伯胺 仲胺 叔胺 季銨鹽生物堿的堿性雖有強有弱,但一般都能與無機(jī)酸(鹽酸、硫酸)或有機(jī)酸(酒石酸)結(jié)合成鹽。
4.生物堿大多數(shù)不溶或難溶于水而溶于乙醇、氯仿、乙醚、苯等有機(jī)溶劑。生物堿鹽類除了在乙醇中也能溶解外,其他溶解性能恰與生物堿相反。由于這一性質(zhì),可以使生物堿溶解在酸性溶液中(生物堿遇酸即結(jié)合成鹽而溶于水中),如果在這酸性溶液中加堿至堿性,生物堿鹽類就會成為游離生物堿而自水溶液中析出。生物堿的這一溶解性能常在制取含生物堿類的中草藥藥物時,用于提取、分離與精制。
另有少數(shù)生物堿可溶于水而其鹽類反而難溶,如小檗堿,麻黃堿可溶于水及有機(jī)溶劑,季銨類生物堿均易溶于水。
5.一般生物堿都可以與一些特殊試劑(稱為生物堿試劑,常系重金屬鹽類或分子量較大的復(fù)鹽以及特殊無機(jī)酸如硅鎢酸、磷鎢酸,或有機(jī)酸如苦味酸的溶液)作用生成不溶于水的鹽而沉淀。利用這個性質(zhì)可檢查中草藥中是否含有生物堿以及用以分離生物堿。
生物堿沉淀劑的種類很多,常用的有下面幾種:
。1)碘化汞鉀試劑(mayer試劑, hgi2。ki)在酸性溶液中與生物堿反應(yīng)生成白色或淡黃色沉淀(為一種絡(luò)鹽aik·hi (hgi2)n, aik表示生物堿。
(2)碘化鉍鉀試劑(dragendorff試劑,bii3·ki)在酸性溶液中與生物堿反應(yīng)生成桔紅色沉淀(為一種絡(luò)鹽aik.hi. (bii3)n)。
。3)碘化鉀碘試劑(wagner試劑,i2·ki)在酸性溶液中與生物堿反應(yīng)生成棕紅色沉淀(為一種絡(luò)鹽aik·hi·in)。
。4)硅鎢酸試劑(bertrand試劑,12w03·sl02):在酸性溶液中與生物堿反應(yīng)生成灰白色沉淀。