⑴ 不影响生物碱碱性强弱的因素
生物碱含有氮原子,具有孤对电子,能够吸引氢质子,故呈碱性。生物宴蠢碱的碱性大小于氮原子的杂化方式、电子云密誉渣度、空间效应及分子庆祥悄内的氢键形成有关。
⑵ 中药制剂分析: 酸性染料比色法测定生物碱含量时哪些因素对分析影响较大如何影响
反应介质的PH 生物碱与酸性染料的结合能力 有机溶剂与离子对形成氢键的能力
⑶ 卫生资格考点:生物碱的碱性与分子结构关系
卫生资格考点:生物碱的碱性与分子结构关系
生物碱是存在于自然界(主要为植物,但有的也存在于动物)中的一类含氮的碱性有机化合物,有似碱的性质,所以过去又称为赝碱。大多数有复杂的环状结构,氮素多包含在环内,有显着的生物活性,是中草药中重要的有效成分之一。具有光学活性。有些不含碱性而来源于植物的含氮有机化合物,有明显的生物活性,故仍包括在生物碱的范围内。而有些来源于天然的含氮有机化合物,如某些维生素、氨基酸、肽类,习惯上又不属于“生物碱"。
碱性与分子结构的关系 :生物碱的碱性强弱与氮原子的杂化度、诱导效应、诱导-场效应、共轭效应、空间效应以及分子内氢键形成等有关。
1)氮原子的杂化度:生物碱分子中氮原子孤电子对处于杂化轨道中,其碱性强度随杂化度升高而增强,即sp3>sp2>sp。
2)诱导效应:生物碱分子中氮原子上电荷密度受到分子中供电基(如烷基等)和吸电基(如芳环、酰基、醚键、双键、羟基等)诱导效应的影响。供电基使电荷密度增多,碱性变强;吸电基则降低电荷密度,
如:碱性强弱次序是:二甲胺(pKa10.70)>甲胺(pKa10.64)>氨(pKa9.75)。显然,甲基的供电性使二甲胺碱性稍强些。
3)诱导-场效应:生物碱分子中同时含有两派则个氮原子时,即使其处境完全相同,碱度总是有差异的。一旦第一个氮原子质子化后,就产生一个尘孝棚强的吸电基团。此时,它对第二个氮原子产生两种碱性降低效应:诱导效应和静电效应。前者通过碳链传递,且随碳链增长而渐降低。后者则通过空间直接作用,故又称为直接效应。二者可统称为诱导-场效应。若此时强的吸电基和第二个氮原子在空间上接近时,则直接效应对其碱度的影响就更显着。若空间上相距较远,彼此受诱导-场效应的影响较小。
4)共轭效应:若生物碱分子中氮原子孤电子对成p-p共轭体系时,通常情况下,其碱性较弱。生物碱中常见的p-p共轭效应主要有三种慎庆类型:苯胺型、烯胺型和酰胺型。
①苯胺型:苯胺氮原子上孤电子对与苯环p-电子成p-p共轭体系,碱性(pKa4.58)比相应的环己胺(pKa10.14)弱的多。
②烯胺型:通常烯胺化合物存在以下平衡:
③酰胺型:若氮原子处于酰胺结构中,由于氮原子孤电子对与酰胺羰基的p-p共轭效应,其碱性很弱。
注意:氮孤电子对和共轭体系中p电子产生p-p共轭的.立体条件必须是二者的p-电子轴共平面。否则,这种共轭效应减弱或消失,都将使碱性增强。
5)空间效应:尽管质子的体积较小,但生物氮原子质子化时,仍受到空间效应的影响,使其碱性增强或减弱。
6)分子内氢键形成:分子内氢键形成对生物碱碱性强度的影响颇为显着。
对具体化合物,上述几种影响生物碱碱性强度的因素,必须综合考察。一般来说,空间效应和诱导效应共存时,前者居于主导地位。诱导效应和共轭效应共存时,往往后者的影响为大。此外,除分子结构本身影响生物碱的碱性强度外,外界因素如溶剂、温度等也可影响其碱性强度。
;⑷ 影响生物碱碱性强弱的因素有哪些
影响生物碱碱性强弱的因素有:
1、氮原子的杂化方式:氮原子杂化程度的升高,碱性增强,即sp3>sp2>sp。
2、诱导效应:生物碱分子中的氮原子上的电子云密度可受氮原子附近供电基(如烷基)或和吸电基(如各类含氧基团、芳环、双键)诱导效应的影响。
3、空间效应:氮原子由于附近取代基的空间立体障碍或分子构象因素,而使质子难于接近氮原子,碱性减弱。
4、氢键效应:当生物碱成盐后,氮原子附近如有羟基、羰基,并处于有利于形成稳定的共轭酸分子内氢键时,氮上的质子不易离去,则碱性强。
生物碱存在于自然界(主枣塌高要为植物,但有的也存在于动物)中的一类含氮的碱性有机化合物,有似碱的性质,所以过去又称为赝碱。大多数有复杂的凳尺环状结构,氮素多包含在环内,有显着的生物活性,是中草药中重要的有效成分之一。
(4)生物碱氢键和甲基哪个影响大扩展阅读:
在常压时绝大多数生物碱均无挥发性。直接加热先熔融,继被分解;也可能熔融而同时分解。只有在高度真空下才能因加热而有升华现象。但也有些例外,如麻黄碱,在常压下也有挥发性;咖啡因在常压时加热至180℃以上,即升华而不分解。
分布规律:
1、绝大多数生物碱分布在高等植物,尤其是双子叶植物中,如毛茛科、罂粟科、防己科、茄科、夹竹桃科、芸香科、豆科、小檗科等。
2、极少数生物碱分布在低等植物中。
3、同科同属植物可能含相同结构类型的生衫衫物碱。
4、一种植物体内多有数种或数十种生物碱共存,且它们的化学结构有相似之处。
生物碱大都用于医药治疗及研究。少数品种用于分析[如白路新测定硝酸盐]或作为对比样品。 生物碱一般性质较稳定,在贮存上除避光外,不需特殊贮存保管。
⑸ 生物碱的结构类型
其理化性质、鉴别反应和提取分离方法
(1)结构类型
麻黄中含有多种生物碱,以麻黄碱和伪麻黄碱为主,其次是甲基麻黄碱、甲基伪麻黄碱和去甲基麻黄碱、去甲基伪麻黄碱。麻黄生物碱分子中的氮原于均在侧链上,属于有机胺类生物碱。麻黄碱和伪麻黄碱属仲胺衍生物,且互为立体异构体,它们的结构区别在于Cl的构型不同。
(2)理化性质
挥发性:麻黄碱和伪麻黄碱的分子量较小,具有挥发性。
碱性:麻黄碱和伪麻黄碱为仲胺生物碱,碱性较强。由于伪麻黄碱的共轭酸与
C2-OH形成分子内氢键稳定性大于麻黄碱,所以伪麻黄碱的碱性强于麻黄碱。
溶解性:由于麻黄碱和伪麻黄碱的分子较小,其溶解性与一般生物碱不完全相同,既可溶于水,又可溶于氯仿,但伪麻黄碱在水中的溶解度较麻黄碱小。麻黄碱和伪麻黄碱形成盐以后的溶解性能也不完全相同,如草酸麻黄碱难溶于水,而草酸伪麻黄碱易溶于水;盐酸麻黄碱不溶于氯仿,而盐酸伪麻黄碱可溶于氯仿。
(3)鉴别反应
麻黄碱和伪麻黄碱不能与大数生物碱沉淀试剂发生反应,但可用下述反应鉴别:
二硫化碳-硫酸铜反应
属于仲胺的麻黄碱和伪麻黄碱产生棕色沉淀。属于叔胺的甲基麻黄碱、甲基伪麻黄碱和属于伯胺的去甲基麻黄碱、去甲基伪麻黄碱不反应。
铜络盐反应 麻黄碱和伪麻黄碱的水溶液加硫酸铜、氢氧化钠,溶液呈蓝紫色。
(4)提取分离
溶剂法:利用麻黄碱和伪麻黄碱既能溶于水,又能溶于亲脂性有机溶剂的性质,以及麻黄碱草酸盐比伪麻黄碱草酸盐在水中溶解度小的差异,使两者得以分离。方法为麻黄用水提取,水提取液碱化后用甲苯萃取,甲苯萃取液流经草酸溶液,由于麻黄碱草酸盐在水中溶解度较小而结晶析出,而伪麻黄碱草酸盐留在母液中。
水蒸汽蒸馏法:麻黄碱和伪麻黄碱在游离状态时具有挥发性,可用水蒸汽蒸馏法从麻黄中提取。
离子交换树脂法:利用生物碱盐能够交换到强酸型阳离子交换树脂柱上,而麻黄碱的碱性较伪麻黄碱弱,先从树脂柱上洗脱下来,从而使两者达到分离。
生物碱类药物(重点在鉴别,N的位置,有哪些电效应)
苯烃胺类(盐酸麻黄碱和盐酸伪麻黄碱)
氮原子在侧链上,碱性较一般生物碱强,易与酸成盐。
托烷类(硫酸阿托品和氢溴酸山莨菪碱)
阿托品和山莨菪碱是由托烷衍生的醇(莨菪醇)和莨菪酸缩合而成,具有酯结构。分子结构中,氮原子位于五元酯环上,故碱性也较强,易与酸成盐。
喹啉类(硫酸奎宁和硫酸奎尼丁)
奎宁和奎尼丁为喹啉衍生物,其结构分为喹啉环和喹啉碱两个部分,各含一个氮原子,喹啉环含芳香族氮,碱性较弱;喹啉碱微脂环氮,碱性强。
异喹啉类(盐酸吗啡和磷酸可待因)
吗啡分子中含有酚羟基和叔胺基团,故属两性化合物,但碱性略强;可待因分子中无酚羟基,仅存在叔胺基团,碱性较吗啡强。
吲哚类(硝酸士的宁和利血平)
士的宁和利血平分子中含有两个碱性强弱不同的氮原子,N1处于脂肪族碳链上,碱性较N2强,故士的宁碱基与一分子硝酸成盐。
黄嘌呤类(咖啡因和茶碱)
咖啡因和茶碱分子结构中含有四和氮原子,但受邻位羰基吸电子的影响,碱性弱,不易与酸结合成盐,其游离碱即供药用。
鉴别试验:特征鉴别反应。
1.双缩脲反应系芳环侧链具有氨基醇结构的特征反应。
盐酸麻黄碱和伪麻黄碱在碱性溶液中与硫酸铜反应,Cu2+与仲胺基形成紫堇色配位化合物,加入乙醚后,无水铜配位化合物及其有2 个结晶水的铜配位化合物进入醚层,呈紫红色,具有4个结晶水的铜配位化合物则溶于水层呈蓝色。
2.Vitali反应系托烷生物碱的特征反应。
硫酸阿托品和氢溴酸山莨菪碱等托烷类药物均显莨菪酸结构反应,与发烟硝酸共热,即得黄色的三硝基(或二硝基)衍生物,冷后,加醇制氢氧化钾少许,即显深紫色。
3.绿奎宁反应系含氧喹啉(喹啉环上含氧)衍生物的特征反应硫酸奎宁和硫酸奎尼丁都显绿奎宁反应,在药物微酸性水溶液中,滴加微过量的溴水或氯水,再加入过量的氨水溶液,即显翠绿色。
4.Marquis反应系吗啡生物碱的特征反应。
取得盐酸吗啡,加甲醛试液,即显紫堇色。灵敏度为0.05μg. 5.Frohde反应系吗啡生物碱的特征反应。
盐酸吗啡加钼硫酸试液0.5ml,即显紫色,继变为蓝色,最后变为棕绿色。灵敏度为0.05μg. 6.官能团反应系吲哚生物碱的特征反应。
利血平结构中吲哚环上的β位氢原子较活泼,能与芳醛缩合显色。
与香草醛反应。利血平与香草醛试液反应,显玫瑰红色。
与对-二甲氨基苯甲醛反应。利血平加对-二氨基苯甲醛,冰醋酸与硫酸,显绿色,再加冰醋酸,转变为红色。
5.紫脲酸反应系黄嘌呤类生物碱的特征反应。
咖啡因和茶碱中加盐酸与氯酸钾,在水浴上蒸干,遇氨气即生成四甲基紫脲酸铵,显紫色,加氢氧化钠试液,紫色即消失。
6.还原反应系盐酸吗啡与磷酸可待因的区分反应。
吗啡具弱还原性。本品水溶液加稀铁氰化钾试液,吗啡被氧化生成伪吗啡,而铁氰化钾被还原为亚铁氰化钾,再与试液中的三氯化铁反应生成普鲁士蓝。
可待因无还原性,不能还原铁氰化钾,故此反应为吗啡与磷酸可待因的区分反应。
特殊杂质检查
利用药物和杂质在物理性质上的差异。
硫酸奎宁中“氯仿-乙醇中不溶物”的检查盐酸吗啡中“其它生物碱”的检查旋光性的差异:用于硫酸阿托品中“莨菪碱”的检查对光选择性吸收的差异:利血平生产或储存过程中,光照和有氧存在下均易氧化变质,氧化产物发出荧光。因此规定:供试品置紫外光灯(365nm)下检视,不得显明显荧光。
吸附性质的差异:硫酸奎宁制备过程中可能存在“其它金鸡纳碱”。利用吸附性质的差异,采用硅胶G薄层进行检查。规定限度为0.5%.利用药物和杂质和化学性质上的差异。
与一定试剂反应产生沉淀硫酸阿托品制备过程中可能带入(如莨菪碱、颠茄碱)杂质,因此需要检查“其它生物碱”。利用其它生物碱碱性弱于阿托品的性质,取供试品的盐酸水溶液,加入氨试液,立即游离,发生浑浊。规定0.25g药物中不得发生浑浊。
与一定试剂产生颜色反应:
① 盐酸吗啡中阿扑吗啡的检查。
② 盐酸吗啡中罂粟碱的检查。
③磷酸可待因中吗啡的检查。
④ 硝酸士的宁中马钱子碱的检查含量测定非水溶液滴定法:
生物碱类药物一般具有弱碱性,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,以指示剂或电位法确定终点。
⑴ 氢卤酸盐的滴定:
在滴定生物碱的氢卤酸盐时,一般均预先在冰醋酸中加入醋酸汞的冰醋酸溶液,使氢卤酸生成在冰醋酸中难解离的卤化汞,从而消除氢卤酸对滴定反应的不良影响。
加入的醋酸汞量不足时,可影响滴定终点而使结果偏低,过量的醋酸汞(理论量的1~3倍)并不影响测定的结果。
⑵硫酸盐的测定:
硫酸为二元酸,在水溶液中能完成二级电离,生成SO42-,但在冰醋酸介质中,只能离解为HSO4-,不再发生二级离解。因此,生物碱的硫酸盐,在冰醋酸的介质中只能被滴定至生物碱的硫酸氢盐。
硫酸阿托品的含量测定。溶剂:冰醋酸和醋酐,指示剂:结晶紫,滴定液:高氯酸。至溶液显纯蓝色。
硫酸奎宁的含量测定。1摩尔的硫酸奎宁可消耗3摩尔的高氯酸。
硫酸奎宁片的含量测定。硫酸奎宁经强碱溶液碱化,生成奎宁游离碱,在与高氯酸反应,因此1摩尔的硫酸奎宁可消耗4摩尔的高氯酸。
⑶ 硝酸盐的测定:
硝酸在冰醋酸介质中虽为弱酸,但是他具有氧化性,可以使指示剂变色,所有采用非水溶液滴定法测定生物碱硝酸盐时,一般不用指示剂而用电位法指示终点。
如硝酸士的宁。
⑷磷酸盐的测定:
磷酸在冰醋酸介质中的酸性极弱,不影响滴定反应的定量完成,可按常法测定。
磷酸可待因。
提取中和法提取中和法是根据生物碱盐类能溶于水而生物碱不溶于水的特性,可以采用有机溶剂提取后测定。
碱化、提取、滴定
按下列任何一种方法处理后测定
① 将有机溶剂蒸干,于残渣中加定量过量的酸滴定液使溶解,再用碱滴定液回滴剩余的酸;若生物碱易挥发或分解,应在蒸至近干时,先加入酸滴定液“固定”生物碱,再继续加热除去残余的有机溶剂,放冷后完成滴定。
② 将有机溶剂蒸干,于残渣中加少量中性乙醇使溶解,任何用酸滴定液直接滴定。
③ 不蒸去有机溶剂,而直接于其中加定量过量的酸滴定液,振摇,将生物碱转提入酸液中,分出酸液置另一锥形瓶中,有机溶剂层再用水分次振摇提取,合并水提取液和酸液,最后用碱滴定液回滴定。
测定条件的选择能使生物碱游离的碱化试剂有氨水、碳酸钠、碳酸氢钠、氢氧化钠、氢氧化钙和氧化镁等。但强碱不适用于下列生物碱类药物的游离:
① 含酯结构的药物,如阿托品和利血平等,与强碱接触,易引起分解。
② 含酚结构的药物,如吗啡,可与强碱形成酚盐而溶于水,难以被有机溶剂提取。
③ 含脂肪性共存物的药物,当有脂肪性物质与生物碱共存时,碱化后易发生乳化,使提取不完全。
⑹ 甲基能形成氢键吗
不能。
因为碳的电负性不强,甲纤虚基上的氢不足以形成氢键,只有和N,O,F这几个电负性很强的原子相连的氢才能形成氢键。
甲基(methylgroup),化学式为-CH?(一横表示毁樱燃一个单电子),英文缩写-Me,由碳和氢元素组成,甲烷分子中去掉一个氢原子后剩下的电颂迟中性的一价基团。
⑺ 茶叶生物碱的基本性质
生物碱是指一类含氮有机化合物, 在植物界分布较广, 现已知至少有 50 多个科 120 个属以上的植物中含有生物碱, 已经发现分离出的生物碱近 6 000种。生物碱在植物体内含量悬殊较大,高可达1%,低可至千万分之几。而茶叶中生物碱含量可高达2-5%,主要是嘌呤类生物碱。
茶叶中嘌呤碱主要有咖啡碱(caffeine,占茶叶干重的2~4%,是茶叶中的特征性成分之一)、可可碱(theobromine, 0.05%)、茶叶碱(theophylline, 0.002%),它们均为黄嘌呤的甲基衍生物 。 在茶叶中含量最多,化学式C8H10N4O2,是1827年在茶叶中检出。是具有绢丝光泽的白色针状结晶体,失去结晶水后成白色粉末。无臭,有苦味。
茶叶中咖啡碱的含量一般在2%~4%左右,但随茶树的生长条件、品种来源,尤其与新梢芽叶的部位不同,会有较明显的差异。一般大叶茶树中咖啡碱含量较高,在云雾中火阴面山生长的鲜叶中,咖啡碱含量较高。新梢不同部位的芽叶中咖啡碱含量如下表:
不同部位的芽叶中咖啡碱含量 叶位 芽 第一叶 第二叶 第三叶 第四叶 茎梗 咖啡碱(%) 3.89 3.71 3.29 2.68 2.28 1.68 此外,鲜茶叶的老嫩之间的差异也很大, 细嫩茶叶比粗老茶叶含量高,夏茶比春茶含量高。
咖啡碱是茶叶重要的滋味物质,其与茶黄素以氢键缔合后形成的复合物具有鲜爽味,因此,茶叶咖啡碱含量也常被看作是影响茶叶质量的一个重要因渗晌陆素。 茶叶生物碱生物合成的初始原料众多, 除甘氨酸、谷酰胺、甲酸盐、谨野二氧化碳等可成为嘌呤环合成的直接原料外, 核苷酸代谢库中的嘌呤也是茶叶生物碱的主要合成原料之一。甲基转移是甲基黄嘌呤类生物碱合成中最为关键的步骤之一,茶叶生物碱合成的甲基供体主要是来自于 S-腺苷甲硫氨酸(SAM), 其转甲基活性主要是依赖于 N-甲基转移酶的作用来实现的[18]。
黄嘌呤(xanthosine)是嘌呤生物碱的最重要前体化合物,黄嘌呤在茶叶植物中的生物合成主要有四条途径 :(1) SAM 途径:SAM → s- adenosyl-homocysteine → adenosine → adenine → AMP → IMP → XMP → xanthosine[19]。(2) AMP 途径:细胞内 AMP 库 → IMP → XMP → xanthosine。(3)全合成途径:细胞内全新合成嘌呤→ IMP → XMP → xanthosine 。(4) GMP 途径:GMP → guanosine → xanthosine 茶叶中黄嘌呤生物合成主要是通过第一条途径, 包括一个腺苷(adenosine)激酶催化腺苷形成 AMP 的辅助途径,而咖啡树(Coffea arabica L.)中黄嘌呤生物合成主要是通过第二条途径来完成的。 咖啡碱合成路径的主要信息是从咖啡树和茶树中获得的。咖啡碱的嘌呤环骨架来源于嘌呤核苷酸,Ashihara和 Suzuki在大量研究基础上,将咖啡碱的合成途径分成两个部分 :核心途径和供体途径。
Ashihara 等人的研究结果确认茶组植物中的咖啡因合成代谢主要通过以下4 个关键步骤完成的: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应的过程,从黄嘌丛顷呤到 7-methylxanthosine 是合成咖啡因关键的第一步,这个合成反应是通过7-methylxanthosine 合成酶(xanthosine 7-N-methyl- transferase,EC 2.1.1.158)催化介导的,该酶在咖啡因合成过程中将SAM转化为 SAH,这样就为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, 此过程主要是由 N-甲基核苷酸合成酶(EC 3.2.2.25)来完成的,但最近的一些研究结果表明其甲基的转移及核苷分离需要两种 N-甲基转移酶共同催化或者耦合才能完成。咖啡因生物合成最后两部都涉及到催化依赖SAM 的N-甲基转移酶作用,但却有异于第一步的合成酶,第三步主要是可可碱合成酶(CTS1及CaMXMT,EC 2.1.1.159) 将7- methylxanthine通过甲基化作用转化为可可碱,而1,7-dimethylxanthine 在植物中的含量却很低,因此可以推测咖啡因的合成前体主要来自于可可碱。咖啡因合成的最后一步是通过咖啡因合成酶(EC 2.1.1.160)的作用,结果将可可碱转化为咖啡因。咖啡因在植物中的生物合成除了上述的主要途径外,Schulthess 等 还在咖啡植物中提出了XMP可以通过甲基化合成7-methl-XMP,再脱磷酸化为7-methlxanthosine并进入咖啡因合成的第二步反应假设 。Ogita 等 的研究结果认为 1,7-dimethy- lxanthine 也是咖啡因合成的最直接的前体化合物之一, 其理由可能出自由 7-methylxanthine甲基为 1, 7-dimethylxanthine 的结果。 咖啡碱是强有力的中枢神经兴奋剂,能兴奋神经中枢,尤其是大脑皮层。当血液中咖啡碱浓度在5~6mg/L时,会使人精神振奋,注意力集中,大脑思维活动清晰,感觉敏锐,记忆力增强。古人称之为“令人少眠”,“使人益思”。咖啡碱的兴奋作用会持续几个小时。
睡前摄入咖啡碱会使入眠时间推迟,推迟时间的长短与咖啡碱的摄入量基本成正比。不过,由于个人对咖啡碱的敏感度不同,咖啡碱的兴奋效果有很大的个人差异。而且茶中还有其他作用于大脑的成分,如茶氨酸与咖啡碱有对抗作用,在一定程度上会降低咖啡碱的兴奋作用。 咖啡碱也和茶多酚一样,能抑制肥大细胞释放组胺等活性物质。咖啡碱对即发型和迟发型过敏反应非常有效。
咖啡碱本身有灭菌及病毒灭活功能。茶中咖啡碱对大肠杆菌、伤寒及副伤寒杆菌、肺炎菌、流行性霍乱和痢疾原菌的发育,都有抑制功能,特别对牛痘、单纯性疱疹、脊髓灰质炎病毒、B1 和 B2 型柯萨克肠道系病毒,11 型埃柯病毒的活性有抑制效果。 肾脏滤过的血液数量相当大,大部分由肾小管重新吸收回血液中,只有一小部分形成尿液经肾盂、输尿管进入膀胱后排出。大多数肾脏疾病都表现出无尿、少尿的症状,临床上需要使用利尿剂,长期或大量使用利尿剂对血压和人体其他器官又会造成损害。
咖啡碱具有强大的利尿作用。其机理为舒张肾血管,使肾脏血流量增加,肾小球过滤速度增加,抑制肾小管的再吸收,从而促进尿的排泄。这能增强肾脏的功能,防治泌尿系统感染。与喝水相比,喝茶时排尿量要多1.5倍左右。
通过排尿,能促进许多代谢物和毒素的排泄其中包括酒精、钠离子、氯离子等,因此咖啡碱有排毒的效果,对肝脏起到保护作用。增进利尿,还有利于结石的排出。 人体中有两种脂肪细胞,一种是白色脂肪细胞,其作用为积蓄脂肪,储备能量;另一种是褐色脂肪细胞,其作用为燃烧脂肪以产生热量,维持体温。容易发胖的人,一般体内褐色脂肪细胞少或功能不全,使脂肪消耗率降低,体内积蓄脂肪量增加;相反,不易发胖的人,一般体内褐色脂肪细胞较多,脂肪容易被消耗。
咖啡碱能促进体内脂肪燃烧,使其转化为能量,产生热量以提高体温,促进出汗等,其行为类似褐色脂肪细胞。
在运动前摄取咖啡碱,能促进运动时的脂肪燃烧,提高体内脂肪的消耗率。动物试验中,在小鼠饲料中添加约0.05%的咖啡碱,发现小鼠的腹腔内、肝脏中的脂肪量明显减少,体重也减轻。 咖啡碱对人体具有兴奋作用,其药理功能人们已熟知,它具有强心、利尿、提神等作用。对咖啡碱安全性评价的综合报告中的结论是:在人正常的饮用剂量下,咖啡碱对人无致畸、致癌和致突变作用。茶碱功能与咖啡碱相似,兴奋中枢神经系统较咖啡碱弱,强化血管和强心作用、利尿作用、松弛平滑肌作用比咖啡碱强。可可碱的功能与咖啡碱和茶碱相似,兴奋中枢神经的作用比前两者都强;强心作用比茶碱弱但比咖啡碱强;利尿作用比前两者都差,但持久性强。
⑻ 生物碱的碱性应用主要是什么
【生物碱的应用】
生物碱大多具有明显的生物活性,且往往是许多药用植物的有效成分,因此其在药物医疗方面应用最多。
罂粟中的吗啡——镇痛作用
麻黄中的麻黄碱——止喘作用
长春花中的长春碱——抗癌活性
黄连中的小檗碱——抗菌消炎作用
蛇根碱(利血平)——可降血压
山莨菪碱——抗中毒性休克作用
喹宁——有抗疟疾作用
1)抗肿瘤药物
用作免疫抑制剂的生物碱均为抗肿瘤药物,大多可以阻断细胞周期时相转换过程中的M期;其作用机制是干扰有丝分裂中纺锤体的生成,使有丝分裂停止在中期,从而阻碍细胞分裂,例如长春花碱。
2)抗菌药物
苦豆子中所含的生物碱对治疗菌痢、肠炎具有显着疗效;
从黄藤中得到的棕榈碱,对白色念珠菌有明显的抑菌作用。
3)抗疟药物
从菊叶三七中分离得到的菊三七碱具有抗疟作用;
金鸡纳树及其同属植物的树皮中的主要生物碱—奎宁是治疗疟疾常用药。
4)心血管药物
莲心中的莲心碱和甲基莲心碱季胺盐有降压作用;
马兜铃和广玉兰叶中的广玉兰碱有显着的降压作用;
从钩藤中得到的钩藤碱,有降血压、安神和镇静的作用。
从小叶黄杨中分离出的环常绿黄杨碱,对典型心绞痛、心肌缺血以及血清中胆固醇的降低及高血压都有较好的疗效。
⑼ 简述生物碱理化性质
1.性状:大多数生物碱为结晶,极少数分子量较小的呈液态如烟碱、槟榔碱。个别小分子生物碱,如麻黄碱,具有挥发性。少数分子中有较长共轭体系及助色团的生物碱有颜色,如小檗碱等均呈黄色。
生物碱多有苦味或辛辣感,如苦参碱,极个别的生物碱有甜昧,如甜菜碱。
2.旋光性:多数生物碱具有旋光性,且多呈左旋。一般左旋体活性显着强于右旋体。如l-麻黄碱比d-麻黄碱收缩子宫的活性大1倍;l-莨菪碱的散瞳作用比d-莨菪碱约大100倍。
3.碱性
(1)碱性的来源:生物碱分子中含有氮原子,氮原子上有一孤对电子,能接受质子,因而表现出碱性,与酸结合成盐。
(2)碱性的表示方法:生物碱的碱性强弱一般用pKa表示,Ka是指碱的共轭酸(即生物碱盐)的解离常数。pKa值越大,表示生物碱的碱性越强。
碱性的强弱顺序:①强碱:pKa>12,如胍类、季铵碱类;②中强碱:pKa7~12,如脂胺类、脂氮杂环类;③弱碱:pKa2~7,如芳胺类、六元芳氮杂环类;④近中性碱:pKa<2,如酰胺类、五元芳氮杂环类生物碱。
4.生物碱的溶解度
(1)亲脂性生物碱的溶解性:游离生物碱易溶于极性小的有机溶剂如氯仿、乙醚、乙酸乙酯等,难溶于水,多数脂溶性生物碱在氯仿中的溶解度均较大,这是因为氮原子的未共享电子对与氯仿中的氢形成分子间氢键,产生溶剂化作用的结果。
(2)水溶性生物碱:季铵碱如小檗碱、含N→O配位键的生物碱如氧化苦参碱、分子量较小而极性又较大的生物碱如麻黄碱等易溶于水。
(3)特殊官能团生物碱:酸碱两性脂溶性生物碱除能溶于酸水外,由于分子中有酸性基团还能溶于碱水,如含有酚羟基的吗啡除了溶于酸水外,还可溶于氢氧化钠溶液。
(4)生物碱盐:生物碱盐一般能溶于水。多数生物碱及其盐在极性大溶剂甲醇、乙醇、丙酮中一般都能溶解。
一般生物碱无机酸盐的水溶性大于有机酸盐。生物碱的无机含氧酸盐的水溶性大于不含氧酸盐。季铵型生物碱在水中的溶解度较大,但与盐酸或氢碘酸成盐后,水溶性明显减小。如小檗碱生成盐酸盐后,水溶性明显减小(1︰500)可从水中析出。
5.生物碱的沉淀反应
(1)生物碱沉淀试剂:最常用碘化铋钾试剂(dragendoff试剂),产生橘红色沉淀。
(2)沉淀反应的条件:生物碱沉淀反应是在酸水溶液中进行的。
⑽ 生物碱的碱性中心怎么判断是哪个N原子
碱性强弱与生物碱分子结构的关系生物碱的碱性强弱与氮原子的杂化度、诱导效应、共轭效应、空间效应以及分子内氢键形成等有关。 (1)氮原子的杂化度生物碱分子中氮原子孤电子对处于杂化轨道中,其碱性强度随杂化度升高而增强,即sp3> sp2>sp。 (2)电性效应与碱性的关系 ①诱导效应生物碱分子中氮原子上电荷密度受到分子中供电基(如烷基等)和吸电基(如芳环、酰基、醚氧、双键、羟基等)诱导效应的影响。供电基使电荷密度增多,碱性变强;吸电基则降低电荷密度,碱性减弱。 ②共轭效应若生物碱分子中氮原子孤电子对成p-π共轭体系时,通常情况下,其碱性较弱。生物碱中,常见的p-π共轭效应主要有苯胺型和酰胺型。 (3)空间效应尽管质子的体积较小,但生物碱氮原子质子化时,仍受到空间效应的影响,使其碱性增强或减弱。甲基麻黄碱(pKa 9.30)碱性弱于麻黄碱(pKa 9.56),原因是甲基的空间位阻。 (4)分子内氢键形成分子内氢键形成对生物碱碱性强度的影响颇为显着。如和钩藤碱盐的质子化氮上氢可与酮基形成分子内氢键,使其更稳定。而异和钩藤碱的盐则无类似氢键的形成,故前者碱性大于后者