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(jī)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(zhǎng)春花中的長(zhǎng)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(dá)8～9%，金雞納樹皮中生物堿含量為10～15%，而長(zhǎng)春花中的長(zhǎng)春新堿含量只有百萬(wàn)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(wú)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(wú)旋光性等，個(gè)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(qiáng)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(qiáng)有弱，但一般都能與無(wú)機(jī)酸(鹽酸、硫酸)或有機(jī)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(jī)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(huì)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(shí)，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(jī)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(wú)機(jī)酸如硅鎢酸、磷鎢酸，或有機(jī)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(gè)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(yàn)時(shí)，通常選用三種以上不同的生物堿沉淀試劑進(jìn)行試驗(yàn)，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(jìn)一步精制后，再行檢驗(yàn)，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(yàn)時(shí)就對(duì)三種沉淀劑呈負(fù)反應(yīng)，即可肯定多無(wú)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(shí)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(lán)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(lán)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(rèn)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(cè)定方法
中草藥中生物堿的含量測(cè)定一般包括三個(gè)步驟——提取、分離精制與含量測(cè)定�，F(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(jī)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(jī)溶劑，堿化后游離易溶于有機(jī)溶劑的性質(zhì)，反復(fù)于分液漏斗中萃取精制。有時(shí)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(cè)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(jiǎn)便常用。即將用上述方法提取精制所得之生物堿溶于過(guò)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(cè)得的為總生物堿含量，而以其中主要生物堿為代表計(jì)算的近似值。如需準(zhǔn)確地測(cè)定某一生物堿的含量，則應(yīng)分離得個(gè)別生物堿后再行測(cè)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(jī)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(zhǎng)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)。
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