中藥化學輔導:生物鹼類

  生物鹼類(alkaloids)是存在於生物體(主要為植物)中的一類含氮的鹼性有機化合物,大多數有複雜的環狀結構,氮素多包含在環內,有顯著的生物活性,是中草藥中重要的有效成分之一。如黃連中的小檗鹼(黃連素)、麻黃中的麻黃鹼、蘿芙術中的利血平、喜樹中的喜樹鹼、長春花中的長春新鹼等。 
含生物鹼的中草藥很多,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,分布於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。同一科屬或親緣關係較近的科常含有同一結構或類似結構的生物鹼,但同一種生物鹼亦可分布在多種科中,如小檗鹼在毛莨科、芸香科、小檗科的一些植物中都有存在。中草藥中生物鹼含量一般都較低,大多少於1%,但有少數含量特別多或特別少的特殊情況,如黃連中小檗鹼含量可高達8~9%,金雞納樹皮中生物鹼含量為10~15%,而長春花中的長春新鹼含量只有百萬分之一。
(一)通性
1.大多數生物鹼為結晶性物質,味苦,少數為液體(如菸鹼、檳榔鹼)。
2.一般生物鹼均無色,具鏇光性,(多數呈左鏇光性。)但有少數例外,如小檗鹼為黃色,胡椒鹼無鏇光性等,個別生物鹼有揮發性,如麻黃鹼。
3.大多數生物鹼呈鹼性反應。生物鹼的鹼性強弱,與它們分子中氮原子存在的狀態有密切的關係。一般季銨鹼>仲胺鹼>叔胺鹼。如氮原子呈醯胺狀態,則鹼性極弱或消失。有的生物鹼分子具有酚性羥基或羧基,因而具有酸鹼兩性。
rnh2 r2nh r3n r4n+x-=伯胺 仲胺 叔胺 季銨鹽生物鹼的鹼性雖有強有弱,但一般都能與無機酸(鹽酸、硫酸)或有機酸(酒石酸)結合成鹽。
4.生物鹼大多數不溶或難溶於水而溶於乙醇、氯仿、乙醚、苯等有機溶劑。生物鹼鹽類除了在乙醇中也能溶解外,其他溶解性能恰與生物鹼相反。由於這一性質,可以使生物鹼溶解在酸性溶液中(生物鹼遇酸即結合成鹽而溶於水中),如果在這酸性溶液中加鹼至鹼性,生物鹼鹽類就會成為游離生物鹼而自水溶液中析出。生物鹼的這一溶解性能常在製取含生物鹼類的中草藥藥物時,用於提取、分離與精製。
另有少數生物鹼可溶於水而其鹽類反而難溶,如小檗鹼,麻黃鹼可溶於水及有機溶劑,季銨類生物鹼均易溶於水。
5.一般生物鹼都可以與一些特殊試劑(稱為生物鹼試劑,常系重金屬鹽類或分子量較大的復鹽以及特殊無機酸如矽鎢酸、磷鎢酸,或有機酸如苦味酸的溶液)作用生成不溶於水的鹽而沉澱。利用這個性質可檢查中草藥中是否含有生物鹼以及用以分離生物鹼。
生物鹼沉澱劑的種類很多,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鹼反應生成白色或淡黃色沉澱(為一種絡鹽aik·hi (hgi2)n, aik表示生物鹼。
(2)碘化鉍鉀試劑(dragendorff試劑,bii3·ki)在酸性溶液中與生物鹼反應生成桔紅色沉澱(為一種絡鹽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鹼反應生成棕紅色沉澱(為一種絡鹽aik·hi·in)。
(4)矽鎢酸試劑(bertrand試劑,12w03·sl02):在酸性溶液中與生物鹼反應生成灰白色沉澱。