生物堿是壹種含氮的堿性有機化合物，存在於自然界中(主要是植物，但也有壹部分存在於動物體內)。它具有類似堿的性質，所以過去被稱為假堿。它們大多具有復雜的環結構，環中大多含有氮，具有明顯的生物活性，是中草藥中重要的有效成分之壹。有旋光性，但也有少數例外。
比如麻黃堿是有機胺衍生物，氮原子不在環上；咖啡因雖然是含氮雜環衍生物，但堿性很弱或基本無堿性；秋水仙堿幾乎完全是堿性的，氮原子不在環中等等。因為它們都來源於植物的含氮有機化合物，具有明顯的生物活性，所以仍然被列入生物堿的範圍。然而，壹些天然含氮有機化合物，如某些維生素、氨基酸和多肽，傳統上並不屬於“生物堿”，因此“生物堿”壹詞尚未有嚴格準確的定義。
已知的生物堿種類很多，約2000種，有些結構式還沒有完全確定。它們的結構復雜，可分為59種類型。隨著新生物堿的發現，分類也會相應更新。因為生物堿有很多種，每壹種都有不同的結構式，所以它們的性質也會不同。但是，生物堿都是含氮的有機化合物，總有壹些相似的性質，比如:
1)形態:大部分生物堿為結晶固體；有些是無定形粉末；也有少數在室溫下是液體的，如尼古丁和烏頭堿。【編輯此段】生物堿是根據其基本結構進行分類的。可以分為60類左右【1】。以下是壹些主要類型:有機胺類(麻黃堿、益母草、秋水仙堿)、吡咯烷類(香豆素、千裏光、野百合堿)、吡啶類(尼古丁、檳榔堿、洛貝林)、異喹啉類(黃連素、嗎啡、粉防己堿)。喹唑啉酮類(常山堿)、嘌呤類(咖啡因、茶堿)、甾體類(茄堿、浙貝母、龍葵堿)、二萜類(烏頭堿、飛燕草堿)、其他類(加蘭他敏、雷公藤內酯醇)。
2)顏色:壹般無色。只有少數是有色的，如黃連素、木蘭堿、蛇紋石，都是黃色的。
3)味道:無論生物堿本身還是其鹽類，都是苦的，有的極其苦辣，有的刺激嘴唇和舌頭的焦灼感。
4)酸堿反應:大部分呈堿性，但也有部分呈中性，如秋水仙堿；還有酸性反應，如茶堿、可可豆堿；也有兩性反應，如嗎啡和檳榔堿。
5)溶解性:大部分生物堿幾乎不溶或難溶於水。可溶於氯仿、乙醚、乙醇、丙酮、苯等有機溶劑。它們也可以溶解在稀酸水溶液中形成鹽。大多數生物堿的鹽可溶於水。但也有很多例外，比如麻黃素，可以溶於水和有機溶劑。再比如尼古丁和麥角新堿。
6)旋光性:大部分生物堿含有不對稱碳原子，且多為左旋。只有少數生物堿的分子中沒有不對稱碳原子，如水仙堿，沒有旋光性。少數生物堿，如尼古丁和小檗堿，在中性溶液中是左旋的，在酸性溶液中是右旋的。
7)揮發性:大部分生物堿在常壓下不揮發。直接加熱先熔化後分解；也可能同時熔化分解。只有在高真空下加熱才能升華，但也有例外，比如麻黃素，在常壓下也是易揮發的。咖啡因加熱到180以上。c在大氣壓下，也就是升華不分解。生物堿多用於醫療和研究。少數品種用於分析(如通過馬錢子堿測定硝酸鹽)或作為參考樣品。生物堿壹般是穩定的，除了避光，不需要特殊儲存。
什麽是生物堿？它在植物界的分布規律是什麽，在植物中的存在形式是什麽？
生物堿是指壹類來自生物界(主要是植物)的含氮有機化合物。生物堿分子大多具有復雜的環狀結構，氮原子在環狀結構中，大部分呈堿性，壹般具有生物活性。但有些生物堿並不完全符合上述生物堿的含義，如麻黃堿的氮原子不在環中，咖啡不呈堿性。
分布規律:(1)大部分生物堿分布在高等植物中，尤其是雙子葉植物，如毛茛科、罌粟科、防己科、茄科、夾竹桃科、蕓香科、豆科、小檗科等。(2)很少生物堿分布在低等植物中。(3)屬於同壹科的植物可能含有相同結構類型的生物堿。
存在形式:有機酸鹽、無機酸鹽、遊離態、酯、苷等。
生物堿常見的結構類型有哪些？
這部分內容需要結合以下重點中藥所含生物堿的結構類型(如麻黃、黃連、曼陀羅花、苦參、防己、馬錢子、附子等。).重要的類型包括:
吡啶:主要是喹吖啶(苦參中含有的生物堿，如苦參堿)。
東莨菪堿:洋金花中含有的生物堿，如東莨菪堿。
異喹啉類:主要有芐基異喹啉類(如罌粟堿)、二芐基異喹啉類(漢防己甲素中含有的生物堿，如粉防己堿)、原小檗堿類(黃連中含有的生物堿，如小檗堿)、嗎啡類(如嗎啡、可待因)。
吲哚類:主要是有色胺吲哚類(如吳茱萸堿)、單萜吲哚類(馬錢子中含有的生物堿，如士的寧)和二聚吲哚類(如長春堿和長春新堿)。
萜類:烏頭類生物堿(如烏頭堿)和紫杉醇。
類固醇:貝母素甲
有機胺:麻黃中含有的生物堿，如麻黃堿和偽麻黃堿。
生物堿的物理性質是什麽？
這壹部分需要重點介紹壹些生物堿的特殊物理性質，主要包括:
液體生物堿:尼古丁、檳榔堿和阿特拉津。
揮發性生物堿:麻黃堿和偽麻黃堿。
升華生物堿:咖啡因
壹種甜味生物堿:甜菜堿
有色生物堿:黃連素、蛇莓堿、黃連素。
另外需要註意的是，生物堿的旋光性受很多因素的影響，如溶劑、pH值、生物堿的存在狀態等。同時，生物堿的旋光性影響其生理活性，左旋體的生理活性通常強於右旋體。
苦參生物堿的結構類型是什麽？它的理化性質和提取分離方法是什麽？
(1)結構類型
苦參中的生物堿主要是苦參堿和氧化苦參堿。此外，還有氧化苦參堿、氧化苦參堿、氧化苦參堿、魚藤堿、罌粟堿和脫氫苦參堿(苦參堿)等。這些生物堿屬於喹吖啶衍生物。除N-甲基染料木黃酮外，它們都是由兩個哌啶環與壹個氮原子稠合而成。每個分子中有兩個。
(2)物理和化學性質
堿性:苦參所含的生物堿有兩個氮原子。壹種是叔胺氮(N-1)，堿性；另壹種是酰胺氮(N-16)，幾乎沒有堿性，所以它們只相當於壹元堿。苦參堿和氧化苦參堿的堿性更強。
溶解性:苦參堿具有特殊的溶解性，不同於普通的叔胺堿。可溶於水、氯仿、乙醚等親脂性溶劑。氧化苦參堿是苦參堿的氮氧化物，具有半極性配位鍵，比苦參堿親水，易溶於水，不溶於乙醚，但溶於氯仿。
極性:苦參生物堿的極性順序為氧化苦參堿>氧化苦參堿>苦參堿。
(3)提取和分離
苦參用稀酸水滲漉，用強酸性陽離子交換樹脂從酸水提取液中提取總生物堿。苦參堿和氧化苦參堿的分離是利用兩者在乙醚中的不同溶解度進行的。
麻黃生物堿的結構類型有哪些？它的理化性質、鑒別反應和提取分離方法是什麽？
(1)結構類型
麻黃含有多種生物堿，主要是麻黃堿和偽麻黃堿，其次是甲基麻黃堿、甲基偽麻黃堿和去甲基麻黃堿和去甲基偽麻黃堿。麻黃生物堿中的氮都在側鏈上，屬於有機胺類生物堿。麻黃堿和偽麻黃堿是仲胺衍生物，它們是彼此的立體異構體。它們的結構差異在於Cl的構型不同。
(2)物理和化學性質
揮發性:麻黃堿和偽麻黃堿分子量小，易揮發。
堿性:麻黃堿和偽麻黃堿都是強堿性的仲胺生物堿。因為偽麻黃堿的* * *共軛酸和
C2-OH形成的分子內氫鍵比麻黃堿更穩定，所以偽麻黃堿比麻黃堿堿性更強。
溶解度:由於麻黃堿和偽麻黃堿的分子較小，其溶解度與壹般生物堿不完全相同，均可溶於水和氯仿，但偽麻黃堿在水中的溶解度小於麻黃堿。麻黃堿和偽麻黃堿成鹽後的溶解度並不完全相同，比如草酸麻黃堿不溶於水，而草酸偽麻黃堿溶於水；鹽酸麻黃堿不溶於氯仿，而鹽酸偽麻黃堿溶於氯仿。
(3)認同反應
麻黃堿和偽麻黃堿不能與大量生物堿沈澱試劑反應，但可通過以下反應進行鑒別:
二硫化碳-硫酸銅反應
屬於仲胺的麻黃堿和偽麻黃堿產生棕色沈澱，而屬於叔胺的甲基麻黃堿和甲基偽麻黃堿不與屬於伯胺的去甲基麻黃堿和去甲基偽麻黃堿反應。
銅復鹽反應當加入硫酸銅和氫氧化鈉時，麻黃堿和偽麻黃堿的水溶液呈藍紫色。
(4)提取和分離
溶劑法:麻黃堿和偽麻黃堿既溶於水，又溶於親脂性有機溶劑，草酸麻黃堿和草酸偽麻黃堿在水中的溶解度差異小，可以分離。方法:用水提取麻黃，將水提取液堿化後用甲苯提取，甲苯提取液流經草酸溶液，由於草酸麻黃堿在水中溶解度低而結晶出來，而草酸偽麻黃堿則留在母液中。
水蒸氣蒸餾:麻黃堿和偽麻黃堿在遊離狀態下易揮發，可通過水蒸氣蒸餾從麻黃中提取。
離子交換樹脂法:生物堿鹽可在強酸性陽離子交換樹脂柱上交換，麻黃堿的堿性比偽麻黃堿弱，可先從樹脂柱上洗脫，使兩者分離。
生物堿類藥物(重點是鑒別，N的位置，有哪些電效應)
苯基烴胺(鹽酸麻黃堿和鹽酸偽麻黃堿)
氮原子在側鏈，比壹般生物堿堿性大，易與酸成鹽。
托品烷(硫酸阿托品和氫溴酸山莨菪堿)
阿托品和山莨菪堿是由托品烷衍生的醇(東莨菪堿)和東莨菪堿酸縮合而成，具有酯結構。在分子結構上，氮原子位於五元酯環上，所以堿性更強，容易與酸成鹽。
喹啉類(硫酸奎寧和噴托維林)
奎寧和奎尼丁都是喹啉衍生物，它們的結構分為喹啉環和喹啉基兩部分，每個部分都含有壹個氮原子。奎寧環含有芳香氮，堿性較弱。喹啉堿是弱脂環族氮，具有強堿性。
異喹啉(鹽酸嗎啡和磷酸可待因)
嗎啡分子中含有酚羥基和叔胺基，因此屬於兩性化合物，但堿性略強。可待因沒有酚羥基，只有叔胺基，比嗎啡堿性大。
吲哚(硝酸士的寧和利血平)
士的寧和利血平的分子中含有兩個堿性不同的氮原子，N1位於脂肪族碳鏈上，比N2堿性大，所以士的寧堿與壹分子硝酸形成鹽。
黃嘌呤(咖啡因和茶堿)
咖啡因和茶堿的分子結構中含有四個和氮原子，但由於鄰羰基的吸電子作用，堿性較弱，不易與酸結合成鹽，其遊離堿用於醫藥。
識別測試:特征識別反應。
1.縮二脲測試芳環側鏈與氨基醇結構的特征反應。
鹽酸麻黃堿和偽麻黃堿在堿性溶液中與硫酸銅反應，Cu2+與仲胺基形成紫色配合物。加入乙醚後，無水銅配合物和有兩個結晶水的銅配合物進入乙醚層，呈紫色，而有四個結晶水的銅配合物溶於水層，呈藍色。
2.維塔利反應是托品生物堿的特征反應。
硫酸阿托品、氫溴酸山莨菪堿等莨菪烷類藥物都表現出東莨菪堿的結構反應，與發煙硝酸反應得到黃色的三硝基(或二硝基)衍生物。冷卻後加入酒精制成少許氫氧化鉀，呈深紫色。
3.綠色奎寧反應是含氧喹啉衍生物(喹啉環含氧)的特征反應。硫酸奎寧和噴托維林均顯示綠色奎寧反應。在藥物的微酸性水溶液中，滴加稍過量的溴水或氯水，再加入過量的氨水溶液，呈翠綠色。
4.馬奎斯反應是嗎啡生物堿的特征反應。
得到鹽酸嗎啡，將甲醛加入試液中，試液呈紫色。靈敏度為0.05微克。弗洛德反應是嗎啡生物堿的特征反應。
鹽酸嗎啡和硫酸鉬(0.5毫升)的試液先變成紫色，然後變成藍色，最後變成棕綠色。靈敏度為0.05 μ g.6 .官能團反應是吲哚生物堿的特征反應。
在利血平結構中，吲哚環上的β-氫原子是活性的，能與芳香醛縮合而顯色。
與香草醛反應。利血平與香草醛試液反應，呈玫瑰紅。
與對二甲氨基苯甲醛反應。利血平與對二氨基苯甲醛、冰醋酸、硫酸反應變成綠色，冰醋酸變成紅色。
5.尿酸反應是黃嘌呤生物堿的特征反應。
咖啡因和茶堿加入鹽酸和氯酸鉀，在水浴中蒸發至幹。當氨遇到時，生成四甲基紫脲銨，變成紫色。加入氫氧化鈉後，紫色消失。
6.還原反應是鹽酸嗎啡和磷酸可待因之間的差別反應。
嗎啡很難還原。在本品水溶液中加入稀鐵氰化鉀，嗎啡被氧化生成假嗎啡，鐵氰化鉀被還原為鐵氰化鉀，鐵氰化鉀與試液中的氯化鐵反應生成普魯士藍。
可待因沒有還原性，不能還原鐵氰化鉀，所以該反應是嗎啡與磷酸可待因的分化反應。
特殊雜質檢查:
利用藥物和雜質物理性質的差異。
硫酸奎寧中“氯仿-乙醇不溶物”的檢查:鹽酸嗎啡中“其他生物堿”的檢驗:用於硫酸阿托品中“東莨菪堿”檢查時對光選擇性吸收的區別:利血平在生產或貯存過程中，遇光、遇氧易被氧化變質，氧化產物發熒光。因此，規定樣品應在無明顯熒光的紫外燈下(365nm)檢查。
吸附性質的差異:硫酸奎寧制劑中可能存在“其他金雞納生物堿”。利用吸附性質的差異，用矽膠G薄層進行檢查。規定的限值為0.5%。利用藥物、雜質和化學性質的差異，
硫酸阿托品制備過程中可能帶入雜質(如東莨菪堿、顛茄等)，需要檢查“其他生物堿”。利用其他生物堿比阿托品堿性小的特點，取供試品的鹽酸水溶液，加入氨水試液，立即離解，變渾濁。規定0.25g藥物不得出現渾濁。
與某種試劑的顯色反應①鹽酸嗎啡中阿撲嗎啡的檢查②鹽酸嗎啡中罌粟堿的檢查③磷酸可待因中嗎啡的檢查④非水滴定法測定硝酸士的寧中馬錢子堿的含量；
生物堿壹般呈弱堿性。通常可在冰醋酸或乙酸酐等酸性溶液中，用高氯酸滴定液直接滴定，用指示劑或電位滴定法確定終點。
⑴氫鹵化物的滴定在滴定生物堿的氫鹵化物時，壹般預先加入醋酸汞的冰醋酸溶液，使氫鹵化物生成不溶於冰醋酸的鹵化汞，從而消除了氫鹵化物對滴定反應的不利影響。
當加入的醋酸汞量不足時，會影響滴定終點，使結果偏低，而過量的醋酸汞(1 ~ 3倍理論量)不會影響測定結果。
⑵硫酸根的測定硫酸根是壹種二元酸，在水溶液中能完成二次電離，生成SO42-，但在冰醋酸介質中，只能離解成HSO4-，不會發生二次離解。因此，生物堿的硫酸鹽只能在冰醋酸介質中滴定成生物堿的硫酸氫鹽。
硫酸阿托品的測定。溶劑:冰醋酸和乙酸酐，指示劑:結晶紫，滴定溶液:高氯酸。直到溶液呈現純藍色。
硫酸奎寧的測定。1摩爾硫酸奎寧可以消耗3摩爾高氯酸。
硫酸奎寧片的含量測定。硫酸奎寧被強堿溶液堿化形成奎寧遊離堿，與高氯酸反應，所以1摩爾硫酸奎寧可消耗4摩爾高氯酸。
(3)硝酸鹽的測定:
雖然硝酸在冰醋酸介質中是壹種弱酸，但它具有氧化性，可以改變指示劑的顏色。用非水滴定法測定生物堿硝酸鹽時，終點用電位滴定法指示，不用指示劑。
如硝酸士的寧。
(4)磷酸鹽的測定:
冰醋酸介質中磷酸的酸性很弱，不影響滴定反應的定量完成，可用常規方法測定。
磷酸可待因。
萃取中和法是基於生物堿鹽能溶於水而生物堿不溶於水的特性，用有機溶劑萃取後即可測定。
堿化、萃取和滴定。通過以下任何方法處理後的測定:
(1)蒸幹有機溶劑，向殘渣中加入壹定量的過量酸滴定溶液使其溶解，然後用堿滴定溶液滴回剩余的酸；如果生物堿易揮發或分解，應在生物堿蒸發至近幹時加入酸性滴定溶液“固定”生物堿，然後加熱除去殘留的有機溶劑，冷卻後完成滴定。
②蒸發有機溶劑，殘渣加入少量中性乙醇使其溶解，用酸性滴定液直接滴定。
③不蒸發有機溶劑，直接向其中加入壹定量的過量酸滴定溶液，搖勻，將生物堿轉移到酸溶液中，分離酸溶液置於另壹錐形瓶中，然後第二次用水搖勻有機溶劑層，合並水提取液和酸溶液，最後用堿滴定溶液滴定。
能使生物堿遊離的堿化試劑有氨水、碳酸鈉、碳酸氫鈉、氫氧化鈉、氫氧化鈣和氧化鎂等。然而，強堿不適合釋放下列生物堿:
含有酯類結構的藥物，如阿托品、利血平等，遇強堿易分解。
含酚結構的藥物，如嗎啡，可與強堿形成酚鹽，溶於水，難以被有機溶劑萃取。
③含脂肪類物質的藥物，當脂肪類物質和生物堿存在時，堿化後易乳化，使提取不完全。