植物碱 :是一类存在于生物体内的杂环化合物

更新时间:2023-11-03 15:39

植物碱,又称为“生物碱”,是一类存在于生物体内的杂环化合物,主要由碳、氢和氮组成,也可能含有氧和硫。绝大多数植物碱存在于植物体内,个别植物碱也存在于动物体内。

大多数生物碱都是结构复杂的杂环化合物,分子中含有碳、氢、氮,有的还含有氧和硫。生物碱多与酸(如柠檬酸DL-苹果酸琥珀酸DL-乳酸草酸等)结合成盐,也有少数以游离态糖基、或酰基的形式存在。生物碱多为呈无色结晶状,少数为液体,有苦味,难溶于水,溶于乙醇等有机溶剂。大多具有旋光性。与生物碱能生成沉淀或发生颜色反应的试剂(如丹宁试剂、三硝基苯酚硫酸等)称为生物碱试剂。生物碱包括尼古丁、颠笳碱、麻黄碱金鸡纳属碱、茶碱、咖啡因等。

植物碱是一种具有特殊生理作用的化合物,许多种植物碱都是重要的药物。中原地区古代就利用含植物碱的植物作为药物,如麻黄黄连等。直到19世纪初,才分离出第一个单体植物碱Morphine。已发现的植物碱超过一千种,经常应用于医药的也有八十余种。近年来,发现了对某些疑难病症有疗效的植物碱,如利血平、加兰他敏等,某些植物碱还被应用于农业杀虫剂中。目前已在大量植物中筛选植物碱成分,以期对一些疑难病症获得新的更有效的药物,并扩大已知有效药物的原料来源。

简介

生物碱有几千种,由不同的氨基酸或其直接衍生物合成而来,是次级代谢物之一,对生物机体有毒性或强烈的生理作用。

含有生物碱的植物有100多个科,双子叶植物中的茄科豆科毛茛科罂粟科夹竹桃属等所含的生物碱种类特多,含量也高。单子叶植物中除麻黄属等少数科外,大多不含生物碱。真菌中的麦角菌也含有生物碱(麦角碱)。

生物碱存在于植物体的叶、树皮、花朵、茎、种子和果实中,分布不一。一种植物往往同时含几种甚至几十种生物碱,如已发现麻黄中含7种生物碱,抗癌药物长春花中已分离出60多种生物碱。

作用

植物体内生物碱含量虽少,但与人类关系密切。许多生物碱是治病良药,如毛科黄连根状茎中的小蘖碱小檗碱的主要成分,有抗菌消炎作用;萝芙木中的利血平能降血压;石蒜中的加兰他敏对小儿麻痹后遗症有疗效,罂粟果皮中所含的Morphine碱是著名镇痛剂;奎宁碱是有价值的解热药;三尖杉碱和长春花碱是治癌良药;秋水仙碱(碱)能人工诱变产生多倍体。有的生物碱可用来制作农业用的杀虫剂。

人们在脊椎动物和无脊椎动物体内也分离到了生物碱,其中某些动物的生物碱与它们报摄取食用的植物有关,蟾蜍蝾螈和某些鱼类中发现的生物碱是真正的动物代谢产物

反应

有些生物碱能和某些试剂反应生成特殊的颜色,叫做显色反应,常用于鉴识某种生物碱。但显色反应受生物碱纯度的影响很大,生物碱愈纯,颜色愈明显。常用的显色剂有:

1、矾酸-硫酸溶液(Mandelin试剂)为1%矾酸铵的浓硫酸溶液。如遇阿托品显红色,可待因显蓝色,士的宁显紫色到红色。

2、仲钼酸铵浓硫酸溶液(Frohde试剂)为1%钼酸钠或酸铵的浓硫酸溶液,如遇乌头碱显黄棕色,小檗碱显棕绿色,阿托品不显色。

3、甲醛浓硫酸试剂(Marquis试剂)为30%甲醛水溶液0.2ml与10ml浓硫酸的混合溶液。如遇Morphine橙色至紫色,可待因显红色至黄棕色。

4、硫酸如遇乌头碱显紫色、小碱显绿色,阿托品不显色。

5、硝酸如遇小檗碱显棕红色,秋水仙碱显蓝色,咖啡因不显色。

生物碱的显色反应原理尚不太明了,一般认为是氧化反应、脱水反应、缩合反应或氧化、脱水与缩合的共同反应。

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