1、生物碱习题鉴别下列各组生物碱1. A.莨菪碱 B.东莨菪碱 C.樟柳碱2. A.麻黄碱 B.伪麻黄碱 C.N-甲基麻黄碱3. A.吗啡 B.可待因（化学法）4. A.吗啡 B.可待因（光谱法）5. A.阿托品 B.莨菪碱（物理法）6. A.小檗碱 B.山莨菪碱7. A.苦参碱 B.麻黄碱8. A.士的宁 B.马钱子碱比较下列各组化合物 Rf 值大小，并简要说明理由。（1）PC：甲酰胺为固定相，甲酰胺饱和乙酸乙脂为展开剂。（2）TLC 在石蜡溶液中浸过的硅胶板，展开剂为石蜡饱和丙酮。（3）缓冲 PC：展开剂为氯仿 -甲醇（1：1）。（4）硅胶 GTLC：展开剂为氯仿-甲醇-氨水（7： 1：0.5
2、），比较 苦参碱(A) 与氧化苦参碱 (B)；汉防己甲素(A) 与汉防己乙素(B)；莨菪碱(A)与东莨菪碱 (B)问答题1. 写出下列生物碱或母核的结构式：东莨菪碱；小檗碱；麻黄碱；苦参碱；汉防己甲素；吲哚里西啶类；喹喏里西啶类；吡咯里西啶类。2. 大多数生物碱为何有碱性？其碱性强弱和哪些因素有关？3. 比较四氢异喹啉与异喹啉的碱性强弱，说明 N 的杂化方式对生物碱碱性的影响。4. 比较麻黄碱、去甲麻黄碱及苯异丙胺三者的碱性强弱，说明诱导效应对生物碱碱性的影响。5. 为什么空间效应和共轭效应可使生物碱碱性减弱，而分子内氢键作用却使生物碱碱性增强？6. 试从分子结构分析莨菪碱、山莨菪碱、东莨菪碱
3、、去甲莨菪碱和樟柳碱的碱性强弱。7. 生物碱沉淀反应在中药化学成分研究中有何作用？若用生物碱沉淀试剂检识提取液为阳性反应，能否说明一定含有生物碱？8. 简述提取生物碱用的酸水提取-碱化-亲脂性溶剂萃取的方法。9. 简述生物碱醇提取-酸化-碱化-亲脂性溶剂萃取的方法.10. 用亲脂性溶剂提取生物碱时，为什么要先用碱水润湿药材？11. 在用氯仿等溶剂从碱水中萃取生物碱时，先加氯仿再碱化好，还是先碱化再加氯仿萃取好？为什么？12. 利用溶剂法从中药中提取水溶性生物碱选用哪些溶剂？为什么？13. 雷氏铵盐沉淀法的主要操作步骤有哪些？用方程式表示。14. 试述生物碱 pH 梯度萃取法的原理，怎样运用 p
4、H 梯度萃取法分离不同碱性的生物碱？15. 除化合物、展开剂本身因素外，用硅胶 TLC 检识生物碱时，为什么生物碱斑点易拖尾，且 Rf 值较小，如何解决这个问题？若以氯仿为展开剂，但化合物斑点的 Rf 值太小或太大，应如何调整到适宜的范围？16. 以麻黄草中麻黄生物碱为例，讨论离子交换树脂法分离生物碱的原理与步骤。17. 如何分离下列各组化合物：苦参碱和氧化苦参碱；汉防己甲素和汉防己乙素；阿托品和东莨菪碱吗啡和可待因；麻黄碱和伪麻黄碱。18. 写出下列常用中药中主要有效成分的类型及性质：麻黄；黄连，黄连与其他中药配伍时，应注意什么问题？洋金花；苦参；汉防己；紫杉；乌头，乌头为何要炮制？提取与分
5、离从三颗针中提取小檗碱的工艺流程如下，请说明主要步骤的原理及目的。三颗针粗粉，用 0.3% H2SO4 溶液渗漉，渗漉液用石灰乳调 pH 值 1012，静置，过滤，滤液加浓 HCl 调 pH12，加 NaCl 使其含量达 6%，静置，沉淀，过滤，得粗制盐酸小檗碱。生物碱习题答案鉴别下列各组生物碱1. A.莨菪碱 B.东莨菪碱 C.樟柳碱答：第一步， DDL 反应：樟柳碱显黄色，莨菪碱、东莨菪碱阴性；或 Vitali 反应：先后在样品中加入发烟硝酸、苛性碱/ 乙醇。莨菪碱和东莨菪碱会呈紫色，樟柳碱阴性；第二步，氯化汞反应：东莨菪碱白色沉淀，莨菪碱阴性。2. A.麻黄碱 B.伪麻黄碱 C.N-甲基
6、麻黄碱答：在 H-NMR 中，麻黄碱 J1,2=4Hz，位麻黄碱 J1,2=8Hz，N-甲基麻黄碱少一个NH 活泼质子，多一组甲基信号。3. A.吗啡 B.可待因（化学法）答：Macquis 试剂（含少量甲醛的浓硫酸）：使吗啡显紫红色，可待因显蓝色。4. A.吗啡 B.可待因（光谱法）答：在 H-NMR 中，在 10ppm 左右有一个质子峰，在 4.0ppm 左右没有 3 个 H的甲氧基单峰为吗啡，反之则为可待因。5. A.阿托品 B.莨菪碱（物理法）答：通过测定旋光性，阿托品无旋光性，莨菪碱为左旋光性。6. A.小檗碱 B.山莨菪碱答：雷氏铵盐沉淀法：加入雷氏铵盐，小檗碱产生沉淀，山莨菪碱阴
7、性。或小檗碱 山莨菪碱Vitali 反应 无现象 暗红色，紫色Labat 反应 翠绿色 无反应7. A.苦参碱 B.麻黄碱答：（1）.二硫化碳-硫酸铜反应 属于仲胺的麻黄碱产生棕色沉淀。 苦参碱反应阴性。（2）.铜络盐反应 麻黄碱的水溶液加硫酸铜、氢氧化钠，溶液呈蓝紫色。苦参碱反应阴性。（3）. 普通生物碱沉淀试剂，苦参碱呈阳性反应，产生沉淀。麻黄碱为阴性。8. A.士的宁 B.马钱子碱答：化学法：（1）Mandelin 试剂（钒酸铵- 浓硫酸）使 A 士的宁变蓝紫色，B马钱子碱呈阴性（2）与硝酸作用：士的宁与硝酸作用显淡黄色，再与 100加热蒸干，残渣遇氨气转变为紫红色；马钱子碱与浓硝酸接触
8、即显深红色，再加氯化亚锡溶液，则由红色转变为紫色。比较下列各组化合物 Rf 值大小，并简要说明理由。（1）PC：甲酰胺为固定相，甲酰胺饱和乙酸乙脂为展开剂。（2）TLC 在石蜡溶液中浸过的硅胶板，展开剂为石蜡饱和丙酮。（3）缓冲 PC：展开剂为氯仿 -甲醇（1：1）。（4）硅胶 GTLC：展开剂为氯仿-甲醇-氨水（7： 1：0.5），比较 苦参碱(A) 与氧化苦参碱 (B)；汉防己甲素(A) 与汉防己乙素(B)；莨菪碱(A)与东莨菪碱 (B)答：苦参碱(A) 与氧化苦参碱 (B)：氧化苦参碱的极性大于苦参碱，综合考虑亲脂性和碱性等，故在（1）、（3）和（4）是 Rf（苦参碱） Rf（氧化苦参碱
9、），（2）中相反。汉防己甲素(A) 与汉防己乙素 (B):极性：汉防己甲素(A)小于汉防己乙素(B)，故在（1）、（3）和（4）Rf（汉防甲己素） Rf（汉防己乙素），（2）中相反。莨菪碱(A) 与东莨菪碱(B) ：莨菪碱（A）的碱性大于东莨菪碱（B），极性是莨菪碱(A)大于东莨菪碱 (B)，故在（1）、（3）和（4）Rf（东莨菪碱） Rf（莨菪碱），（2）中相反。问答题1. 写出下列生物碱或母核的结构式：东莨菪碱；小檗碱；麻黄碱；苦参碱；汉防己甲素；吲哚里西啶类；喹喏里西啶类；吡咯里西啶类。答：CHOHOONCH3 H N+ OCH3OCH3OO东莨菪碱 小檗碱HCCHCH3NHC3OH N
10、ONHHHH麻黄碱 苦参碱NH3C OCH3OROCH3NCH3H3COOO汉防己甲素N N N吲哚里西啶类 喹诺里西啶类 吡咯里西啶类2. 大多数生物碱为何有碱性？其碱性强弱和哪些因素有关？答：生物碱结构中都有氮原子，通常都具有碱性。生物碱的碱性强弱的影响因素：氮原子的杂化方式和碱性的关系：sp3sp2sp电效应和碱性的关系：氮原子的电子云密度越大，则接受质子的能力越强，碱性也就越强（1）诱导效应 供电子基团使氮原子的电子云密度增强，碱性增强；吸电子基团（如苯环、酰基、酯酰基、醚基、羟基、双键等）使氮原子的电子云密度减少，碱性降低。（2）诱导-场效应 诱导效应是通过碳链传递，它的吸电子作用使
11、另一个氮上孤电子对的电子云密度降低，其作用随碳链增长逐渐降低；静电场效应通过空间直接传递，当吸电子基团在空间位置上与第二个氮原子相似时，它的强正电性使质子难以靠近另一个氮上的孤电子对。（3）共轭效应 如氮原子的孤电子对与具有 电子的基团形成 p- 共轭时，该体系中氮原子的碱性要比未形成 p- 共轭的氮原子的碱性弱空间效应和碱性的关系：氮原子受到的空间位阻更大，碱性更弱分子内氢键和碱性的关系：当生物碱氮原子孤电子对接受质子生成共轭酸时，如在其附近存在羟基、羰基等取代集团，并处在有利于和生物碱共轭酸分子中质子形成氢键时，可增加共轭酸的稳定性，碱性增强。3. 比较四氢异喹啉与异喹啉的碱性强弱，说明
12、N 的杂化方式对生物碱碱性的影响。答：四氢异喹啉的碱性大于异喹啉 N 的杂化方式与碱性的强弱关系为sp3sp2sp4. 比较麻黄碱、去甲麻黄碱及苯异丙胺三者的碱性强弱，说明诱导效应对生物碱碱性的影响。答：碱性：苯异丙胺麻黄碱 去甲麻黄碱诱导效应对生物碱的影响，使氮原子的电子元密度增强，碱性增强；吸电子基团，使氮原子的密度减少，碱性降低。去甲麻黄碱小于麻黄碱是因为 N 原子上缺少供电子的甲基，麻黄碱小于苯异丙胺是因为氨基碳的临位碳上存在吸电子的羟基，供电子基团使 N 原子的电子云密度增强，碱性增强，吸电子基团使 N 原子电子云密度降低，碱性减弱。5. 为什么空间效应和共轭效应可使生物碱碱性减弱，
13、而分子内氢键作用却使生物碱碱性增强？答：（1）空间效应使生物碱的碱性减弱原因：空间位阻越大，阻止 N 原子接受质子，因此碱性变弱（2）共轭效应影响生物碱碱性原因：在形成共轭体系时，氮原子的电子云密度分布在整个共轭体系，其氮上电子云密度降低，因而碱性降低。常见的 p- 共轭体系有苯胺型、酰胺型和烯胺型（3）分子内氢键增强生物碱的碱性原因：当生物碱氮原子孤电子对接受质子生成共轭酸时，如在其附近存在羟基。羰基等取代基团，并处在有利于和生物碱分子中的质子形成氢键是，可增加共轭酸的稳定性，故碱性加强。6. 试从分子结构分析莨菪碱、山莨菪碱、东莨菪碱、去甲莨菪碱和樟柳碱的碱性强弱。答：碱性强弱：去甲莨菪碱
14、莨菪碱 山莨菪碱东莨菪碱、樟柳碱分析：首先，东莨菪碱、樟柳碱由于氮原子周围（环氧键）的空间位阻比较大，在诱导效应，共轭效应，空间位阻共存时，空间位阻的作用占主导，故东莨菪碱、樟柳碱的碱性最小；同理，去甲莨菪碱的空间位阻减小，碱性最大；比较莨菪碱与山莨菪碱的碱性从诱导效应着手，山莨菪碱连接的是OH，是具有吸电子的基团，会导致氮原子的电子云密度降低，从而碱性减弱；故莨菪碱碱性最强，山莨菪碱次之。7. 生物碱沉淀反应在中药化学成分研究中有何作用？若用生物碱沉淀试剂检识提取液为阳性反应，能否说明一定含有生物碱？答：生物碱沉淀反应在中药化学成分研究中有很多作用：判断植物中是否含有生物碱，以及过程作为追踪
15、物碱提取分离完全与否，一般均采用生物碱沉淀或显色反应。大多数生物碱能和某些试剂生成难溶于水的复盐或分子络合物等，这些试剂则称为生物碱沉淀试剂。沉淀反应也可用于分离纯化生物碱，某些沉淀试剂长生的沉淀具有完好的结晶和一定的熔点，可用于生物碱的鉴别。若用一种生物碱沉淀试剂检识提取液为阳性反应，不能说明一定含有生物碱；植物酸水浸出液常含有蛋白质、多肽、鞣质等，也能与生物碱沉淀试剂产生沉淀，进行沉淀反应，需要 3 种以上试剂才能确证是否是生物碱。8. 简述提取生物碱用的酸水提取-碱化-亲脂性溶剂萃取的方法。答：（1）用酸水提取，生物碱都以盐的形式被提出：一般常用 0.5%1.0%的乙酸、硫酸、盐酸或酒石
16、酸等稀盐酸水溶液，采用浸渍法、渗漉法等提取，尽量少用煎煮法，因为生物碱苷在酸性条件下加热容易水解断开苷键。（2）提出液用碱（如氨水、石灰乳）碱化游离出生物碱。（3）亲脂性溶剂萃取分离出水溶性生物碱与脂溶性生物碱：用有机溶剂如乙酸乙酯、三氯甲烷等进行萃取，最后浓缩萃取液采用冷浸法、回流提取法等提取亲脂性总生物碱。亲脂性有机溶剂提取的总生物碱一般只含有亲脂性生物碱。亲水性生物碱在萃取中留着水层。9. 简述生物碱醇提取-酸化-碱化-亲脂性溶剂萃取的方法.答：1 游离生物碱及其盐类一般溶于甲醇和乙醇，碱醇提取生物碱及脂溶性杂质2 用稀酸水溶解，过滤除去不溶解的非碱性脂溶性杂质3 酸水液碱化后，是使生物
17、碱游离出来4 用亲脂性有机溶剂萃取，使生物碱盐转变成游离二溶于亲脂性有机溶剂与水溶性杂质分离。10. 用亲脂性溶剂提取生物碱时，为什么要先用碱水润湿药材？答：由于生物碱一般以盐的形式存在于植物细胞中，故采用亲脂性有机溶剂提取时，必须先使生物碱盐转变成游离碱，故先用碱水润湿药材后再用溶剂提取。11. 在用氯仿等溶剂从碱水中萃取生物碱时，先加氯仿再碱化好，还是先碱化再加氯仿萃取好？为什么？答：先碱化再加氯仿好，因为生物碱在酸水提取液中是以盐的形式存在，若先加氯仿，生物碱不会进入有机层，只有先加碱使之游离出来，再加氯仿，则生物碱转移到有机层中。12. 利用溶剂法从中药中提取水溶性生物碱选用哪些溶剂？
18、为什么？答：水溶性生物碱主要指季铵碱及一些具有羧基的生物碱，可溶于水和醇，不溶于亲脂性的有机溶剂。溶剂法提取水溶性生物碱：碱性水溶液用与水不任意混溶的极性有机溶剂，如正丁醇、异戊醇等萃取，回收溶剂得水溶性生物碱。这些有机溶剂极性大，可以提取出水溶性的生物碱，并借以和糖，蛋白质等亲水性成分分离。13. 雷氏铵盐沉淀法的主要操作步骤有哪些？用方程式表示。答：具体操作为将烟酸水提取液滴加饱和的雷氏铵盐水溶液，使生物碱沉淀完全。过滤后将沉淀溶于丙酮，再在此溶液中加入饱和的硫酸银水溶液，使生物碱雷氏铵盐沉淀转变为溶于水的硫酸生物碱盐，而雷氏盐转变为银盐（硫氰化铬银）沉淀，过滤后除去。在滤液中加入计算两的
19、氯化钡溶液，使过量的硫酸银转变成硫酸钡及氯化银沉淀，同时生物碱的硫酸盐也转变成盐酸盐，过滤去除沉淀，滤液中含有生物碱的盐酸盐，蒸干即可得到。整个反应过程以反应式表示如下：B NH Cr(SCN) (NH ) BCr(SCN) (NH ) NH2BCr(SCN) (NH ) Ag SO 2AgCr(SCN) (NH ) B SOB SO BaCl 2BCl BaSO B 季铵生物碱阳离子14. 试述生物碱 pH 梯度萃取法的原理，怎样运用 pH 梯度萃取法分离不同碱性的生物碱？答：PH 梯度法：（ 1）生物碱混合物溶于稀酸水，逐渐调碱性，pH由低到高，分别用 CHCl3 萃取，萃取的生物碱碱性由弱到强；（2）生物碱混合物溶于 CHCl3 中，用 pH 由高到低的酸性缓冲液依次萃取，萃取的生物碱由强到弱。混合生物碱溶于酸水中逐步加碱（如 NH2H2O）碱性 弱强PH 低高（每调一次 pH，用CHCl3、苯等萃取一次）弱 强生物碱依次分出混合生物碱溶于 CHCl3 中逐步加酸性缓冲液酸性 弱强pH 高低
