⑴ 不影響生物鹼鹼性強弱的因素
生物鹼含有氮原子,具有孤對電子,能夠吸引氫質子,故呈鹼性。生物宴蠢鹼的鹼性大小於氮原子的雜化方式、電子雲密譽渣度、空間效應及分子慶祥悄內的氫鍵形成有關。
⑵ 中葯制劑分析: 酸性染料比色法測定生物鹼含量時哪些因素對分析影響較大如何影響
反應介質的PH 生物鹼與酸性染料的結合能力 有機溶劑與離子對形成氫鍵的能力
⑶ 衛生資格考點:生物鹼的鹼性與分子結構關系
衛生資格考點:生物鹼的鹼性與分子結構關系
生物鹼是存在於自然界(主要為植物,但有的也存在於動物)中的一類含氮的鹼性有機化合物,有似鹼的性質,所以過去又稱為贗鹼。大多數有復雜的環狀結構,氮素多包含在環內,有顯著的生物活性,是中草葯中重要的有效成分之一。具有光學活性。有些不含鹼性而來源於植物的含氮有機化合物,有明顯的生物活性,故仍包括在生物鹼的范圍內。而有些來源於天然的含氮有機化合物,如某些維生素、氨基酸、肽類,習慣上又不屬於“生物鹼"。
鹼性與分子結構的關系 :生物鹼的鹼性強弱與氮原子的雜化度、誘導效應、誘導-場效應、共軛效應、空間效應以及分子內氫鍵形成等有關。
1)氮原子的雜化度:生物鹼分子中氮原子孤電子對處於雜化軌道中,其鹼性強度隨雜化度升高而增強,即sp3>sp2>sp。
2)誘導效應:生物鹼分子中氮原子上電荷密度受到分子中供電基(如烷基等)和吸電基(如芳環、醯基、醚鍵、雙鍵、羥基等)誘導效應的影響。供電基使電荷密度增多,鹼性變強;吸電基則降低電荷密度,
如:鹼性強弱次序是:二甲胺(pKa10.70)>甲胺(pKa10.64)>氨(pKa9.75)。顯然,甲基的供電性使二甲胺鹼性稍強些。
3)誘導-場效應:生物鹼分子中同時含有兩派則個氮原子時,即使其處境完全相同,鹼度總是有差異的。一旦第一個氮原子質子化後,就產生一個塵孝棚強的吸電基團。此時,它對第二個氮原子產生兩種鹼性降低效應:誘導效應和靜電效應。前者通過碳鏈傳遞,且隨碳鏈增長而漸降低。後者則通過空間直接作用,故又稱為直接效應。二者可統稱為誘導-場效應。若此時強的吸電基和第二個氮原子在空間上接近時,則直接效應對其鹼度的影響就更顯著。若空間上相距較遠,彼此受誘導-場效應的影響較小。
4)共軛效應:若生物鹼分子中氮原子孤電子對成p-p共軛體系時,通常情況下,其鹼性較弱。生物鹼中常見的p-p共軛效應主要有三種慎慶類型:苯胺型、烯胺型和醯胺型。
①苯胺型:苯胺氮原子上孤電子對與苯環p-電子成p-p共軛體系,鹼性(pKa4.58)比相應的環己胺(pKa10.14)弱的多。
②烯胺型:通常烯胺化合物存在以下平衡:
③醯胺型:若氮原子處於醯胺結構中,由於氮原子孤電子對與醯胺羰基的p-p共軛效應,其鹼性很弱。
注意:氮孤電子對和共軛體系中p電子產生p-p共軛的.立體條件必須是二者的p-電子軸共平面。否則,這種共軛效應減弱或消失,都將使鹼性增強。
5)空間效應:盡管質子的體積較小,但生物氮原子質子化時,仍受到空間效應的影響,使其鹼性增強或減弱。
6)分子內氫鍵形成:分子內氫鍵形成對生物鹼鹼性強度的影響頗為顯著。
對具體化合物,上述幾種影響生物鹼鹼性強度的因素,必須綜合考察。一般來說,空間效應和誘導效應共存時,前者居於主導地位。誘導效應和共軛效應共存時,往往後者的影響為大。此外,除分子結構本身影響生物鹼的鹼性強度外,外界因素如溶劑、溫度等也可影響其鹼性強度。
;⑷ 影響生物鹼鹼性強弱的因素有哪些
影響生物鹼鹼性強弱的因素有:
1、氮原子的雜化方式:氮原子雜化程度的升高,鹼性增強,即sp3>sp2>sp。
2、誘導效應:生物鹼分子中的氮原子上的電子雲密度可受氮原子附近供電基(如烷基)或和吸電基(如各類含氧基團、芳環、雙鍵)誘導效應的影響。
3、空間效應:氮原子由於附近取代基的空間立體障礙或分子構象因素,而使質子難於接近氮原子,鹼性減弱。
4、氫鍵效應:當生物鹼成鹽後,氮原子附近如有羥基、羰基,並處於有利於形成穩定的共軛酸分子內氫鍵時,氮上的質子不易離去,則鹼性強。
生物鹼存在於自然界(主棗塌高要為植物,但有的也存在於動物)中的一類含氮的鹼性有機化合物,有似鹼的性質,所以過去又稱為贗鹼。大多數有復雜的凳尺環狀結構,氮素多包含在環內,有顯著的生物活性,是中草葯中重要的有效成分之一。
(4)生物鹼氫鍵和甲基哪個影響大擴展閱讀:
在常壓時絕大多數生物鹼均無揮發性。直接加熱先熔融,繼被分解;也可能熔融而同時分解。只有在高度真空下才能因加熱而有升華現象。但也有些例外,如麻黃鹼,在常壓下也有揮發性;咖啡因在常壓時加熱至180℃以上,即升華而不分解。
分布規律:
1、絕大多數生物鹼分布在高等植物,尤其是雙子葉植物中,如毛茛科、罌粟科、防己科、茄科、夾竹桃科、芸香科、豆科、小檗科等。
2、極少數生物鹼分布在低等植物中。
3、同科同屬植物可能含相同結構類型的生衫衫物鹼。
4、一種植物體內多有數種或數十種生物鹼共存,且它們的化學結構有相似之處。
生物鹼大都用於醫葯治療及研究。少數品種用於分析[如白路新測定硝酸鹽]或作為對比樣品。 生物鹼一般性質較穩定,在貯存上除避光外,不需特殊貯存保管。
⑸ 生物鹼的結構類型
其理化性質、鑒別反應和提取分離方法
(1)結構類型
麻黃中含有多種生物鹼,以麻黃鹼和偽麻黃鹼為主,其次是甲基麻黃鹼、甲基偽麻黃鹼和去甲基麻黃鹼、去甲基偽麻黃鹼。麻黃生物鹼分子中的氮原於均在側鏈上,屬於有機胺類生物鹼。麻黃鹼和偽麻黃鹼屬仲胺衍生物,且互為立體異構體,它們的結構區別在於Cl的構型不同。
(2)理化性質
揮發性:麻黃鹼和偽麻黃鹼的分子量較小,具有揮發性。
鹼性:麻黃鹼和偽麻黃鹼為仲胺生物鹼,鹼性較強。由於偽麻黃鹼的共軛酸與
C2-OH形成分子內氫鍵穩定性大於麻黃鹼,所以偽麻黃鹼的鹼性強於麻黃鹼。
溶解性:由於麻黃鹼和偽麻黃鹼的分子較小,其溶解性與一般生物鹼不完全相同,既可溶於水,又可溶於氯仿,但偽麻黃鹼在水中的溶解度較麻黃鹼小。麻黃鹼和偽麻黃鹼形成鹽以後的溶解性能也不完全相同,如草酸麻黃鹼難溶於水,而草酸偽麻黃鹼易溶於水;鹽酸麻黃鹼不溶於氯仿,而鹽酸偽麻黃鹼可溶於氯仿。
(3)鑒別反應
麻黃鹼和偽麻黃鹼不能與大數生物鹼沉澱試劑發生反應,但可用下述反應鑒別:
二硫化碳-硫酸銅反應
屬於仲胺的麻黃鹼和偽麻黃鹼產生棕色沉澱。屬於叔胺的甲基麻黃鹼、甲基偽麻黃鹼和屬於伯胺的去甲基麻黃鹼、去甲基偽麻黃鹼不反應。
銅絡鹽反應 麻黃鹼和偽麻黃鹼的水溶液加硫酸銅、氫氧化鈉,溶液呈藍紫色。
(4)提取分離
溶劑法:利用麻黃鹼和偽麻黃鹼既能溶於水,又能溶於親脂性有機溶劑的性質,以及麻黃鹼草酸鹽比偽麻黃鹼草酸鹽在水中溶解度小的差異,使兩者得以分離。方法為麻黃用水提取,水提取液鹼化後用甲苯萃取,甲苯萃取液流經草酸溶液,由於麻黃鹼草酸鹽在水中溶解度較小而結晶析出,而偽麻黃鹼草酸鹽留在母液中。
水蒸汽蒸餾法:麻黃鹼和偽麻黃鹼在游離狀態時具有揮發性,可用水蒸汽蒸餾法從麻黃中提取。
離子交換樹脂法:利用生物鹼鹽能夠交換到強酸型陽離子交換樹脂柱上,而麻黃鹼的鹼性較偽麻黃鹼弱,先從樹脂柱上洗脫下來,從而使兩者達到分離。
生物鹼類葯物(重點在鑒別,N的位置,有哪些電效應)
苯烴胺類(鹽酸麻黃鹼和鹽酸偽麻黃鹼)
氮原子在側鏈上,鹼性較一般生物鹼強,易與酸成鹽。
托烷類(硫酸阿托品和氫溴酸山莨菪鹼)
阿托品和山莨菪鹼是由托烷衍生的醇(莨菪醇)和莨菪酸縮合而成,具有酯結構。分子結構中,氮原子位於五元酯環上,故鹼性也較強,易與酸成鹽。
喹啉類(硫酸奎寧和硫酸奎尼丁)
奎寧和奎尼丁為喹啉衍生物,其結構分為喹啉環和喹啉鹼兩個部分,各含一個氮原子,喹啉環含芳香族氮,鹼性較弱;喹啉鹼微脂環氮,鹼性強。
異喹啉類(鹽酸嗎啡和磷酸可待因)
嗎啡分子中含有酚羥基和叔胺基團,故屬兩性化合物,但鹼性略強;可待因分子中無酚羥基,僅存在叔胺基團,鹼性較嗎啡強。
吲哚類(硝酸士的寧和利血平)
士的寧和利血平分子中含有兩個鹼性強弱不同的氮原子,N1處於脂肪族碳鏈上,鹼性較N2強,故士的寧鹼基與一分子硝酸成鹽。
黃嘌呤類(咖啡因和茶鹼)
咖啡因和茶鹼分子結構中含有四和氮原子,但受鄰位羰基吸電子的影響,鹼性弱,不易與酸結合成鹽,其游離鹼即供葯用。
鑒別試驗:特徵鑒別反應。
1.雙縮脲反應系芳環側鏈具有氨基醇結構的特徵反應。
鹽酸麻黃鹼和偽麻黃鹼在鹼性溶液中與硫酸銅反應,Cu2+與仲胺基形成紫堇色配位化合物,加入乙醚後,無水銅配位化合物及其有2 個結晶水的銅配位化合物進入醚層,呈紫紅色,具有4個結晶水的銅配位化合物則溶於水層呈藍色。
2.Vitali反應系托烷生物鹼的特徵反應。
硫酸阿托品和氫溴酸山莨菪鹼等托烷類葯物均顯莨菪酸結構反應,與發煙硝酸共熱,即得黃色的三硝基(或二硝基)衍生物,冷後,加醇制氫氧化鉀少許,即顯深紫色。
3.綠奎寧反應系含氧喹啉(喹啉環上含氧)衍生物的特徵反應硫酸奎寧和硫酸奎尼丁都顯綠奎寧反應,在葯物微酸性水溶液中,滴加微過量的溴水或氯水,再加入過量的氨水溶液,即顯翠綠色。
4.Marquis反應系嗎啡生物鹼的特徵反應。
取得鹽酸嗎啡,加甲醛試液,即顯紫堇色。靈敏度為0.05μg. 5.Frohde反應系嗎啡生物鹼的特徵反應。
鹽酸嗎啡加鉬硫酸試液0.5ml,即顯紫色,繼變為藍色,最後變為棕綠色。靈敏度為0.05μg. 6.官能團反應系吲哚生物鹼的特徵反應。
利血平結構中吲哚環上的β位氫原子較活潑,能與芳醛縮合顯色。
與香草醛反應。利血平與香草醛試液反應,顯玫瑰紅色。
與對-二甲氨基苯甲醛反應。利血平加對-二氨基苯甲醛,冰醋酸與硫酸,顯綠色,再加冰醋酸,轉變為紅色。
5.紫脲酸反應系黃嘌呤類生物鹼的特徵反應。
咖啡因和茶鹼中加鹽酸與氯酸鉀,在水浴上蒸干,遇氨氣即生成四甲基紫脲酸銨,顯紫色,加氫氧化鈉試液,紫色即消失。
6.還原反應系鹽酸嗎啡與磷酸可待因的區分反應。
嗎啡具弱還原性。本品水溶液加稀鐵氰化鉀試液,嗎啡被氧化生成偽嗎啡,而鐵氰化鉀被還原為亞鐵氰化鉀,再與試液中的三氯化鐵反應生成普魯士藍。
可待因無還原性,不能還原鐵氰化鉀,故此反應為嗎啡與磷酸可待因的區分反應。
特殊雜質檢查
利用葯物和雜質在物理性質上的差異。
硫酸奎寧中「氯仿-乙醇中不溶物」的檢查鹽酸嗎啡中「其它生物鹼」的檢查旋光性的差異:用於硫酸阿托品中「莨菪鹼」的檢查對光選擇性吸收的差異:利血平生產或儲存過程中,光照和有氧存在下均易氧化變質,氧化產物發出熒光。因此規定:供試品置紫外光燈(365nm)下檢視,不得顯明顯熒光。
吸附性質的差異:硫酸奎寧制備過程中可能存在「其它金雞納鹼」。利用吸附性質的差異,採用硅膠G薄層進行檢查。規定限度為0.5%.利用葯物和雜質和化學性質上的差異。
與一定試劑反應產生沉澱硫酸阿托品制備過程中可能帶入(如莨菪鹼、顛茄鹼)雜質,因此需要檢查「其它生物鹼」。利用其它生物鹼鹼性弱於阿托品的性質,取供試品的鹽酸水溶液,加入氨試液,立即游離,發生渾濁。規定0.25g葯物中不得發生渾濁。
與一定試劑產生顏色反應:
① 鹽酸嗎啡中阿撲嗎啡的檢查。
② 鹽酸嗎啡中罌粟鹼的檢查。
③磷酸可待因中嗎啡的檢查。
④ 硝酸士的寧中馬錢子鹼的檢查含量測定非水溶液滴定法:
生物鹼類葯物一般具有弱鹼性,通常可在冰醋酸或醋酐等酸性溶液中,用高氯酸滴定液直接滴定,以指示劑或電位法確定終點。
⑴ 氫鹵酸鹽的滴定:
在滴定生物鹼的氫鹵酸鹽時,一般均預先在冰醋酸中加入醋酸汞的冰醋酸溶液,使氫鹵酸生成在冰醋酸中難解離的鹵化汞,從而消除氫鹵酸對滴定反應的不良影響。
加入的醋酸汞量不足時,可影響滴定終點而使結果偏低,過量的醋酸汞(理論量的1~3倍)並不影響測定的結果。
⑵硫酸鹽的測定:
硫酸為二元酸,在水溶液中能完成二級電離,生成SO42-,但在冰醋酸介質中,只能離解為HSO4-,不再發生二級離解。因此,生物鹼的硫酸鹽,在冰醋酸的介質中只能被滴定至生物鹼的硫酸氫鹽。
硫酸阿托品的含量測定。溶劑:冰醋酸和醋酐,指示劑:結晶紫,滴定液:高氯酸。至溶液顯純藍色。
硫酸奎寧的含量測定。1摩爾的硫酸奎寧可消耗3摩爾的高氯酸。
硫酸奎寧片的含量測定。硫酸奎寧經強鹼溶液鹼化,生成奎寧游離鹼,在與高氯酸反應,因此1摩爾的硫酸奎寧可消耗4摩爾的高氯酸。
⑶ 硝酸鹽的測定:
硝酸在冰醋酸介質中雖為弱酸,但是他具有氧化性,可以使指示劑變色,所有採用非水溶液滴定法測定生物鹼硝酸鹽時,一般不用指示劑而用電位法指示終點。
如硝酸士的寧。
⑷磷酸鹽的測定:
磷酸在冰醋酸介質中的酸性極弱,不影響滴定反應的定量完成,可按常法測定。
磷酸可待因。
提取中和法提取中和法是根據生物鹼鹽類能溶於水而生物鹼不溶於水的特性,可以採用有機溶劑提取後測定。
鹼化、提取、滴定
按下列任何一種方法處理後測定
① 將有機溶劑蒸干,於殘渣中加定量過量的酸滴定液使溶解,再用鹼滴定液回滴剩餘的酸;若生物鹼易揮發或分解,應在蒸至近干時,先加入酸滴定液「固定」生物鹼,再繼續加熱除去殘余的有機溶劑,放冷後完成滴定。
② 將有機溶劑蒸干,於殘渣中加少量中性乙醇使溶解,任何用酸滴定液直接滴定。
③ 不蒸去有機溶劑,而直接於其中加定量過量的酸滴定液,振搖,將生物鹼轉提入酸液中,分出酸液置另一錐形瓶中,有機溶劑層再用水分次振搖提取,合並水提取液和酸液,最後用鹼滴定液回滴定。
測定條件的選擇能使生物鹼游離的鹼化試劑有氨水、碳酸鈉、碳酸氫鈉、氫氧化鈉、氫氧化鈣和氧化鎂等。但強鹼不適用於下列生物鹼類葯物的游離:
① 含酯結構的葯物,如阿托品和利血平等,與強鹼接觸,易引起分解。
② 含酚結構的葯物,如嗎啡,可與強鹼形成酚鹽而溶於水,難以被有機溶劑提取。
③ 含脂肪性共存物的葯物,當有脂肪性物質與生物鹼共存時,鹼化後易發生乳化,使提取不完全。
⑹ 甲基能形成氫鍵嗎
不能。
因為碳的電負性不強,甲纖虛基上的氫不足以形成氫鍵,只有和N,O,F這幾個電負性很強的原子相連的氫才能形成氫鍵。
甲基(methylgroup),化學式為-CH?(一橫表示毀櫻燃一個單電子),英文縮寫-Me,由碳和氫元素組成,甲烷分子中去掉一個氫原子後剩下的電頌遲中性的一價基團。
⑺ 茶葉生物鹼的基本性質
生物鹼是指一類含氮有機化合物, 在植物界分布較廣, 現已知至少有 50 多個科 120 個屬以上的植物中含有生物鹼, 已經發現分離出的生物鹼近 6 000種。生物鹼在植物體內含量懸殊較大,高可達1%,低可至千萬分之幾。而茶葉中生物鹼含量可高達2-5%,主要是嘌呤類生物鹼。
茶葉中嘌呤鹼主要有咖啡鹼(caffeine,占茶葉乾重的2~4%,是茶葉中的特徵性成分之一)、可可鹼(theobromine, 0.05%)、茶葉鹼(theophylline, 0.002%),它們均為黃嘌呤的甲基衍生物 。 在茶葉中含量最多,化學式C8H10N4O2,是1827年在茶葉中檢出。是具有絹絲光澤的白色針狀結晶體,失去結晶水後成白色粉末。無臭,有苦味。
茶葉中咖啡鹼的含量一般在2%~4%左右,但隨茶樹的生長條件、品種來源,尤其與新梢芽葉的部位不同,會有較明顯的差異。一般大葉茶樹中咖啡鹼含量較高,在雲霧中火陰面山生長的鮮葉中,咖啡鹼含量較高。新梢不同部位的芽葉中咖啡鹼含量如下表:
不同部位的芽葉中咖啡鹼含量 葉位 芽 第一葉 第二葉 第三葉 第四葉 莖梗 咖啡鹼(%) 3.89 3.71 3.29 2.68 2.28 1.68 此外,鮮茶葉的老嫩之間的差異也很大, 細嫩茶葉比粗老茶葉含量高,夏茶比春茶含量高。
咖啡鹼是茶葉重要的滋味物質,其與茶黃素以氫鍵締合後形成的復合物具有鮮爽味,因此,茶葉咖啡鹼含量也常被看作是影響茶葉質量的一個重要因滲晌陸素。 茶葉生物鹼生物合成的初始原料眾多, 除甘氨酸、谷醯胺、甲酸鹽、謹野二氧化碳等可成為嘌呤環合成的直接原料外, 核苷酸代謝庫中的嘌呤也是茶葉生物鹼的主要合成原料之一。甲基轉移是甲基黃嘌呤類生物鹼合成中最為關鍵的步驟之一,茶葉生物鹼合成的甲基供體主要是來自於 S-腺苷甲硫氨酸(SAM), 其轉甲基活性主要是依賴於 N-甲基轉移酶的作用來實現的[18]。
黃嘌呤(xanthosine)是嘌呤生物鹼的最重要前體化合物,黃嘌呤在茶葉植物中的生物合成主要有四條途徑 :(1) SAM 途徑:SAM → s- adenosyl-homocysteine → adenosine → adenine → AMP → IMP → XMP → xanthosine[19]。(2) AMP 途徑:細胞內 AMP 庫 → IMP → XMP → xanthosine。(3)全合成途徑:細胞內全新合成嘌呤→ IMP → XMP → xanthosine 。(4) GMP 途徑:GMP → guanosine → xanthosine 茶葉中黃嘌呤生物合成主要是通過第一條途徑, 包括一個腺苷(adenosine)激酶催化腺苷形成 AMP 的輔助途徑,而咖啡樹(Coffea arabica L.)中黃嘌呤生物合成主要是通過第二條途徑來完成的。 咖啡鹼合成路徑的主要信息是從咖啡樹和茶樹中獲得的。咖啡鹼的嘌呤環骨架來源於嘌呤核苷酸,Ashihara和 Suzuki在大量研究基礎上,將咖啡鹼的合成途徑分成兩個部分 :核心途徑和供體途徑。
Ashihara 等人的研究結果確認茶組植物中的咖啡因合成代謝主要通過以下4 個關鍵步驟完成的:xanthosine → 7-methylxanthosine → 7-me- thylxanthine → theobromine → caffeine。咖啡因合成包括三次甲基化作用和一次核苷酸酶反應的過程,從黃嘌叢頃呤到 7-methylxanthosine 是合成咖啡因關鍵的第一步,這個合成反應是通過7-methylxanthosine 合成酶(xanthosine 7-N-methyl- transferase,EC 2.1.1.158)催化介導的,該酶在咖啡因合成過程中將SAM轉化為 SAH,這樣就為7-methylxanthosine 提供了所需要的甲基。咖啡因生物合成的第二步是核苷酸酶催化水解 7-methylxan- thosine, 此過程主要是由 N-甲基核苷酸合成酶(EC 3.2.2.25)來完成的,但最近的一些研究結果表明其甲基的轉移及核苷分離需要兩種 N-甲基轉移酶共同催化或者耦合才能完成。咖啡因生物合成最後兩部都涉及到催化依賴SAM 的N-甲基轉移酶作用,但卻有異於第一步的合成酶,第三步主要是可可鹼合成酶(CTS1及CaMXMT,EC 2.1.1.159) 將7- methylxanthine通過甲基化作用轉化為可可鹼,而1,7-dimethylxanthine 在植物中的含量卻很低,因此可以推測咖啡因的合成前體主要來自於可可鹼。咖啡因合成的最後一步是通過咖啡因合成酶(EC 2.1.1.160)的作用,結果將可可鹼轉化為咖啡因。咖啡因在植物中的生物合成除了上述的主要途徑外,Schulthess 等 還在咖啡植物中提出了XMP可以通過甲基化合成7-methl-XMP,再脫磷酸化為7-methlxanthosine並進入咖啡因合成的第二步反應假設 。Ogita 等 的研究結果認為 1,7-dimethy- lxanthine 也是咖啡因合成的最直接的前體化合物之一, 其理由可能出自由 7-methylxanthine甲基為 1, 7-dimethylxanthine 的結果。 咖啡鹼是強有力的中樞神經興奮劑,能興奮神經中樞,尤其是大腦皮層。當血液中咖啡鹼濃度在5~6mg/L時,會使人精神振奮,注意力集中,大腦思維活動清晰,感覺敏銳,記憶力增強。古人稱之為「令人少眠」,「使人益思」。咖啡鹼的興奮作用會持續幾個小時。
睡前攝入咖啡鹼會使入眠時間推遲,推遲時間的長短與咖啡鹼的攝入量基本成正比。不過,由於個人對咖啡鹼的敏感度不同,咖啡鹼的興奮效果有很大的個人差異。而且茶中還有其他作用於大腦的成分,如茶氨酸與咖啡鹼有對抗作用,在一定程度上會降低咖啡鹼的興奮作用。 咖啡鹼也和茶多酚一樣,能抑制肥大細胞釋放組胺等活性物質。咖啡鹼對即發型和遲發型過敏反應非常有效。
咖啡鹼本身有滅菌及病毒滅活功能。茶中咖啡鹼對大腸桿菌、傷寒及副傷寒桿菌、肺炎菌、流行性霍亂和痢疾原菌的發育,都有抑制功能,特別對牛痘、單純性皰疹、脊髓灰質炎病毒、B1 和 B2 型柯薩克腸道系病毒,11 型埃柯病毒的活性有抑制效果。 腎臟濾過的血液數量相當大,大部分由腎小管重新吸收回血液中,只有一小部分形成尿液經腎盂、輸尿管進入膀胱後排出。大多數腎臟疾病都表現出無尿、少尿的症狀,臨床上需要使用利尿劑,長期或大量使用利尿劑對血壓和人體其他器官又會造成損害。
咖啡鹼具有強大的利尿作用。其機理為舒張腎血管,使腎臟血流量增加,腎小球過濾速度增加,抑制腎小管的再吸收,從而促進尿的排泄。這能增強腎臟的功能,防治泌尿系統感染。與喝水相比,喝茶時排尿量要多1.5倍左右。
通過排尿,能促進許多代謝物和毒素的排泄其中包括酒精、鈉離子、氯離子等,因此咖啡鹼有排毒的效果,對肝臟起到保護作用。增進利尿,還有利於結石的排出。 人體中有兩種脂肪細胞,一種是白色脂肪細胞,其作用為積蓄脂肪,儲備能量;另一種是褐色脂肪細胞,其作用為燃燒脂肪以產生熱量,維持體溫。容易發胖的人,一般體內褐色脂肪細胞少或功能不全,使脂肪消耗率降低,體內積蓄脂肪量增加;相反,不易發胖的人,一般體內褐色脂肪細胞較多,脂肪容易被消耗。
咖啡鹼能促進體內脂肪燃燒,使其轉化為能量,產生熱量以提高體溫,促進出汗等,其行為類似褐色脂肪細胞。
在運動前攝取咖啡鹼,能促進運動時的脂肪燃燒,提高體內脂肪的消耗率。動物試驗中,在小鼠飼料中添加約0.05%的咖啡鹼,發現小鼠的腹腔內、肝臟中的脂肪量明顯減少,體重也減輕。 咖啡鹼對人體具有興奮作用,其葯理功能人們已熟知,它具有強心、利尿、提神等作用。對咖啡鹼安全性評價的綜合報告中的結論是:在人正常的飲用劑量下,咖啡鹼對人無致畸、致癌和致突變作用。茶鹼功能與咖啡鹼相似,興奮中樞神經系統較咖啡鹼弱,強化血管和強心作用、利尿作用、鬆弛平滑肌作用比咖啡鹼強。可可鹼的功能與咖啡鹼和茶鹼相似,興奮中樞神經的作用比前兩者都強;強心作用比茶鹼弱但比咖啡鹼強;利尿作用比前兩者都差,但持久性強。
⑻ 生物鹼的鹼性應用主要是什麼
【生物鹼的應用】
生物鹼大多具有明顯的生物活性,且往往是許多葯用植物的有效成分,因此其在葯物醫療方面應用最多。
罌粟中的嗎啡——鎮痛作用
麻黃中的麻黃鹼——止喘作用
長春花中的長春鹼——抗癌活性
黃連中的小檗鹼——抗菌消炎作用
蛇根鹼(利血平)——可降血壓
山莨菪鹼——抗中毒性休克作用
喹寧——有抗瘧疾作用
1)抗腫瘤葯物
用作免疫抑制劑的生物鹼均為抗腫瘤葯物,大多可以阻斷細胞周期時相轉換過程中的M期;其作用機制是干擾有絲分裂中紡錘體的生成,使有絲分裂停止在中期,從而阻礙細胞分裂,例如長春花鹼。
2)抗菌葯物
苦豆子中所含的生物鹼對治療菌痢、腸炎具有顯著療效;
從黃藤中得到的棕櫚鹼,對白色念珠菌有明顯的抑菌作用。
3)抗瘧葯物
從菊葉三七中分離得到的菊三七鹼具有抗瘧作用;
金雞納樹及其同屬植物的樹皮中的主要生物鹼—奎寧是治療瘧疾常用葯。
4)心血管葯物
蓮心中的蓮心鹼和甲基蓮心鹼季胺鹽有降壓作用;
馬兜鈴和廣玉蘭葉中的廣玉蘭鹼有顯著的降壓作用;
從鉤藤中得到的鉤藤鹼,有降血壓、安神和鎮靜的作用。
從小葉黃楊中分離出的環常綠黃楊鹼,對典型心絞痛、心肌缺血以及血清中膽固醇的降低及高血壓都有較好的療效。
⑼ 簡述生物鹼理化性質
1.性狀:大多數生物鹼為結晶,極少數分子量較小的呈液態如煙鹼、檳榔鹼。個別小分子生物鹼,如麻黃鹼,具有揮發性。少數分子中有較長共軛體系及助色團的生物鹼有顏色,如小檗鹼等均呈黃色。
生物鹼多有苦味或辛辣感,如苦參鹼,極個別的生物鹼有甜昧,如甜菜鹼。
2.旋光性:多數生物鹼具有旋光性,且多呈左旋。一般左旋體活性顯著強於右旋體。如l-麻黃鹼比d-麻黃鹼收縮子宮的活性大1倍;l-莨菪鹼的散瞳作用比d-莨菪鹼約大100倍。
3.鹼性
(1)鹼性的來源:生物鹼分子中含有氮原子,氮原子上有一孤對電子,能接受質子,因而表現出鹼性,與酸結合成鹽。
(2)鹼性的表示方法:生物鹼的鹼性強弱一般用pKa表示,Ka是指鹼的共軛酸(即生物鹼鹽)的解離常數。pKa值越大,表示生物鹼的鹼性越強。
鹼性的強弱順序:①強鹼:pKa>12,如胍類、季銨鹼類;②中強鹼:pKa7~12,如脂胺類、脂氮雜環類;③弱鹼:pKa2~7,如芳胺類、六元芳氮雜環類;④近中性鹼:pKa<2,如醯胺類、五元芳氮雜環類生物鹼。
4.生物鹼的溶解度
(1)親脂性生物鹼的溶解性:游離生物鹼易溶於極性小的有機溶劑如氯仿、乙醚、乙酸乙酯等,難溶於水,多數脂溶性生物鹼在氯仿中的溶解度均較大,這是因為氮原子的未共享電子對與氯仿中的氫形成分子間氫鍵,產生溶劑化作用的結果。
(2)水溶性生物鹼:季銨鹼如小檗鹼、含N→O配位鍵的生物鹼如氧化苦參鹼、分子量較小而極性又較大的生物鹼如麻黃鹼等易溶於水。
(3)特殊官能團生物鹼:酸鹼兩性脂溶性生物鹼除能溶於酸水外,由於分子中有酸性基團還能溶於鹼水,如含有酚羥基的嗎啡除了溶於酸水外,還可溶於氫氧化鈉溶液。
(4)生物鹼鹽:生物鹼鹽一般能溶於水。多數生物鹼及其鹽在極性大溶劑甲醇、乙醇、丙酮中一般都能溶解。
一般生物鹼無機酸鹽的水溶性大於有機酸鹽。生物鹼的無機含氧酸鹽的水溶性大於不含氧酸鹽。季銨型生物鹼在水中的溶解度較大,但與鹽酸或氫碘酸成鹽後,水溶性明顯減小。如小檗鹼生成鹽酸鹽後,水溶性明顯減小(1︰500)可從水中析出。
5.生物鹼的沉澱反應
(1)生物鹼沉澱試劑:最常用碘化鉍鉀試劑(dragendoff試劑),產生橘紅色沉澱。
(2)沉澱反應的條件:生物鹼沉澱反應是在酸水溶液中進行的。
⑽ 生物鹼的鹼性中心怎麼判斷是哪個N原子
鹼性強弱與生物鹼分子結構的關系生物鹼的鹼性強弱與氮原子的雜化度、誘導效應、共軛效應、空間效應以及分子內氫鍵形成等有關。 (1)氮原子的雜化度生物鹼分子中氮原子孤電子對處於雜化軌道中,其鹼性強度隨雜化度升高而增強,即sp3> sp2>sp。 (2)電性效應與鹼性的關系 ①誘導效應生物鹼分子中氮原子上電荷密度受到分子中供電基(如烷基等)和吸電基(如芳環、醯基、醚氧、雙鍵、羥基等)誘導效應的影響。供電基使電荷密度增多,鹼性變強;吸電基則降低電荷密度,鹼性減弱。 ②共軛效應若生物鹼分子中氮原子孤電子對成p-π共軛體系時,通常情況下,其鹼性較弱。生物鹼中,常見的p-π共軛效應主要有苯胺型和醯胺型。 (3)空間效應盡管質子的體積較小,但生物鹼氮原子質子化時,仍受到空間效應的影響,使其鹼性增強或減弱。甲基麻黃鹼(pKa 9.30)鹼性弱於麻黃鹼(pKa 9.56),原因是甲基的空間位阻。 (4)分子內氫鍵形成分子內氫鍵形成對生物鹼鹼性強度的影響頗為顯著。如和鉤藤鹼鹽的質子化氮上氫可與酮基形成分子內氫鍵,使其更穩定。而異和鉤藤鹼的鹽則無類似氫鍵的形成,故前者鹼性大於後者