執(zhí)業(yè)藥師中藥化學(xué)：生物堿類

　　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。

　　(一)通性

　　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。

　　生物堿的堿性雖有強有弱，但一般都能與無機酸(鹽酸、硫酸)或有機酸(酒石酸)結(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)鹽以及特殊無機酸如硅鎢酸、磷鎢酸，或有機酸如苦味酸的溶液)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　在酸性溶液中與生物堿反應(yīng)生成白色或淡黃色沉淀。

　　(2)碘化鉍鉀試劑　在酸性溶液中與生物堿反應(yīng)生成桔紅色沉淀。

　　(3)碘化鉀碘試劑　在酸性溶液中與生物堿反應(yīng)生成棕紅色沉淀。

　　(4)硅鎢酸試劑　在酸性溶液中與生物堿反應(yīng)生成灰白色沉淀。

　　(5)磷鉬酸試劑　很靈敏，在中性或酸性溶液中與生物堿反應(yīng)生成鮮黃色或棕黃色沉淀。

　　在試驗時，通常選用三種以上不同的生物堿沉淀試劑進行試驗，如均為正反應(yīng)表示檢液中可能有生物堿存在。如須確證，則要進一步精制后，再行檢驗，如再次均成正反應(yīng)，即可肯定有生物堿存在。如第一次試驗時就對三種沉淀劑呈負反應(yīng)，即可肯定多無生物堿存在。

　　6.有些生物堿能和某些試劑反應(yīng)生成特殊的顏色，叫做顯色反應(yīng)，常用于鑒識某種生物堿。但顯色反應(yīng)受生物堿純度的影響很大，生物堿愈純，顏色愈明顯。常用的顯色劑有：

　　(1)礬酸銨一濃硫酸溶液(Mandelin試劑)為1%礬酸銨的濃硫酸溶液。如遇阿托品顯紅色，可待因顯藍色，士的寧顯紫色到紅色。

　　(2)鉬酸銨一濃硫酸溶液(Frohde試劑)為1%鉬酸鈉或鉬酸銨的濃硫酸溶液，如遇烏頭堿顯黃棕色，小檗堿顯棕綠色，阿托品不顯色。

　　(3)甲醛一濃硫酸試劑(Marquis試劑)為30%甲醛溶液0.2ml與10ml濃硫酸的混合溶液。如遇嗎啡顯橙色至紫色，可待因顯紅色至黃棕色。

　　(4)濃硫酸 如遇烏頭堿顯紫色、小檗堿顯綠色，阿托品不顯色。

　　(5)濃硝酸 如遇小檗堿顯棕紅色，秋水仙堿顯藍色，咖啡堿不顯色。

　　生物堿的顯色反應(yīng)原理尚不太明了，一般認為是氧化反應(yīng)、脫水反應(yīng)、縮合反應(yīng)或氧化、脫水與縮合的共同反應(yīng)。

　　(二)中草藥中生物堿含量測定方法

　　中草藥中生物堿的含量測定一般包括三個步驟——提取、分離精制與含量測定。現(xiàn)將常用方法筒述如下：

　　1.提�。� 稱取一定量的藥材，根據(jù)生物堿的溶解性能堿化后用有機溶劑提取或用酸水或用乙醇提取得游離生物堿或其鹽類。提取方法用冷浸法、滲漉法、口流提取法、離子交換法均可。

　　2.分離精制： 多用溶劑法。利用生物堿在酸水中成鹽，不溶于有機溶劑，堿化后游離易溶于有機溶劑的性質(zhì)，反復(fù)于分液漏斗中萃取精制。有時亦可加某些試劑使雜質(zhì)沉淀而除去或用氧化鋁柱層析法去除雜質(zhì)。

　　3.含量測定： 以容量法應(yīng)用最多，亦可用重量法、比色法、可見光與紫外光分光光度法、層析法等。容量法中又以酸堿滴定法較簡便常用。即將用上述方法提取精制所得之生物堿溶于過量標(biāo)準(zhǔn)酸溶液中，用標(biāo)準(zhǔn)堿液回滴，從消耗的酸量算出生物堿的含量。

　　如果中草藥中所含生物堿不止一種，則測得的為總生物堿含量，而以其中主要生物堿為代表計算的近似值。如需準(zhǔn)確地測定某一生物堿的含量，則應(yīng)分離得個別生物堿后再行測定。

　　(三)分類

　　按照生物堿的基本結(jié)構(gòu)，已可分為60類左右。下面介紹一些主要類型：有機胺類(麻黃堿、益母草堿、秋水仙堿)、吡咯烷類(古豆堿、千里光堿、野百合堿)、吡啶類(菸堿、檳榔堿、半邊蓮堿)、異喹啉類(小檗堿、嗎啡、粉防己堿)、吲哚類(利血平、長春新堿、麥角新堿)、莨菪烷類(阿托品、東莨菪堿)、咪唑類(毛果蕓香堿)、喹唑酮類(常山堿)、嘌呤類(咖啡堿、茶堿)、甾體類(茄堿、浙貝母堿、澳洲茄堿)、二萜類(烏頭堿、飛燕草堿)、其它類(加蘭他敏、雷公藤堿)。