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硫配糖体

  萜类与生物碱 10.1 食物中常睹的萜类化合物 10.1.1 概述 萜类化合物(terpenoids)是自然界存正在的一类以异戊二烯为组织单位构成的化合物的统称,也称为类异戊二烯(isoprenoids)。该类化合物正在自然界散布寻常、品种繁众,迄今人们已挖掘了近3万种萜类化合物,此中有对折以上是正在植物中挖掘的。植物中的萜类化合物按其正在植物体内的心理性能可分为初生代谢物和次生代谢物两大类。动作初生代谢物的萜类化合物数目较少,但极为首要,网罗甾体、胡萝卜素、植物激素、众聚萜醇、醌类等。这些化合物有些是细胞膜构成因素和膜上电子转达的载体,有些是对植物发展发育和心理性能起影响的因素。合键性能有:醌类为膜上电子转达的正在载体,载体是细胞膜构成因素,胡萝卜素类和叶绿素的侧链列入光合影响,赤霉素、零落酸是植物激素。而次生代谢物的萜类数目强壮,依照这些萜类的组织骨架中蕴涵的异戊二烯单位的数目可分为单萜(monoterpenoid C10)、倍半萜(sesquiterpenoid C15))、二萜(diterpeniod C20)和三萜(triterpenoid C30)等。它们往往属于植物的植保素,虽不是植物发展发育所必要的,但正在治疗植物与境况之间的干系上外现首要的生态性能。植物的芬芳油、树脂、松香等便是常睹的萜类化合物,很众萜类化合物具有很好的药理活性,是中药和自然植物药的合键有用因素。有些萜类化合物一经斥地出临床寻常利用的有用药物,如青蒿中的倍半萜青蒿素被用于调养疟疾,红豆杉的二萜紫杉醇被用于调养乳腺癌的癌症。 通常来说,含有两个异戊二烯单元骨架的萜类称为单萜;含有三个异戊二烯单元骨架的萜类称为倍半萜;含有四个异戊二烯单元骨架的萜称为双萜;依序类推,有三萜、四萜等。其余,按萜类化合物是否含有环状组织又将其再分为无环萜(开链萜)、单环单萜、双环单萜、四环三萜等等。 最纯粹的无环单萜是存正在于月桂中的月桂烯(myrcene 也称罗勒烯),其组织式简式为: CH2=CH—C—CH2——CH2—CH=CH—CH3 (式中虚线外现异戊二烯单元的分界线 单环单萜母体也称萜烷或对芋烷(图10-1)。 从植物薄荷的茎叶中提取所得的精油即薄荷油,它是萜的衍生物,其合键因素是薄荷醇(menthanol),并含有少量薄荷酮(menthanone)。 图10-2 薄荷醇 图10-3 薄荷酮 薄荷醇分子中含有3个手性碳原子,应当有(23)8种对映异构体,但自然产的都是左旋体。薄荷油或薄荷脑常用于清冷饮料或糖中。 维生素A是含有四个异戊二烯单元的双萜,而胡萝卜之类的众烯色素则是含有8个异戊二烯单元的四萜。它们是食物中常遭遇的萜类化合物。 10.1.2 单萜类化合物(monoterpenoid) 单萜是由两个异戊二烯单元首尾相连而成的。因为碳架的差异,单萜分为开链萜、单环萜和双环萜。 10.1.2.1 开链萜 牦牛儿醇(geraniol)和牦牛儿醛是开链萜中的首要化合物。牦牛儿醇是玫瑰油的合键因素(约占40%~60%),具有玫瑰花的香味,是一种宝贵的香料。对黄曲霉菌和癌细胞有重大的胁制活性。 牦牛儿醇是一个不饱和的伯醇,具有伯醇和不饱和醇的性子。它具有E式的构型,它的Z式异构体是橙花醛,存正在于橙花油中,其组织式如下: 图10-3 橙花醇 柠檬醛a (牦牛儿醇)和柠檬醛b(橙花醛)两者互为几何异构体,它们存正在于簇新柠檬油中,有很强的柠檬香气,用于配制香精或动作合成维生素A的原料。 10.1.2.2 单环萜(mono-cycle terpene) 单环萜也是由两个异戊二烯单元相连而成的化合物,其区别正在于它的分子中含有一个碳环,合键的单环萜有宁和萜醇(terpene alcohol)等。宁即是1,8-萜二烯,它较寻常的存正在于自然界,合键存正在于柠檬油中。其组织式睹图10-4。 宁是无色液体有柠檬香味,不溶于水而易溶于有机溶剂,对照不乱,能够正在高压下蒸馏而不剖判。宁含有一个手性碳原子,有旋光性,具有两个异构体。右旋宁存正在于柠檬油和橙皮油中,左旋宁存正在于松针和薄荷油中;外消旋宁存正在于松节油中。 图10-4 宁 图10-5 宁烯(柠檬烯) 萜醇的羟基连正在C3上,称为3-萜醇。3-萜醇有三个手性碳原子(C1、C3、C4),有八个旋光异构体;自然界存正在的合键是薄荷醇,它的C1、C3、C4都是以e键连庖代基。薄荷醇(menthanol)是薄荷油的合键因素。薄荷油是首要的出口创汇商品,它有芬芳、清冷气息, 有杀菌、消炎和防腐影响,熔点为42~44℃。它广用于医疗、食物工业, 是出名的清冷剂, 是配制清冷油、十滴水、人参、痱子水的合键因素之一。 图10-6 薄荷醇 10.1.2.3 双环萜(bicyclo-terpene) 当萜烷中的第8位碳原子分裂与环中差异碳原子相连时,就组成集合双环萜(bicyclo-terpene)骨架。若萜烷中的8位碳原子与第1位碳相连就取得莰;若萜烷中的第8位碳和第6位碳相连就取得蒎。最首要的莰族和蒎族化合物,它们的母体分裂为莰和蒎。 α-蒎烯(α-pinene)是β-蒎烯(β-pinene)的异构体,它们都存正在于松节油中,α-蒎烯是松节油的合键因素,含量达80%,而β-蒎烯的含量较少,它们的组织式如下: 图10-7 α-蒎烯 图10-8 β-蒎烯 α-蒎烯和β-蒎烯正在组织上的区别合键是双键位子的差异。将松树皮割开后, 从启齿处渗透出一种胶态物质叫做松脂, 松脂经水蒸气蒸馏, 能够取得固态的松香和液态的松节油。 蒎烯是无色的液体, 不溶于水, 有出格气息, 松节油正在工业上是首要的油漆溶剂, 亦可做合成樟脑的原料。医药上用作祛痰剂, 亦可用作舒筋活血的外用药。 樟脑又称莰酮(bornanone), 它是白色闪光结晶性粉末, 或无色半透后结晶块。熔点178-179℃, 比重为1, 不溶于水而易溶于有机溶剂。它有奇特的穿透性怡人香气, 易升华。合键存正在于樟树中,我邦的台湾、江西、福修均有生产。将樟树枝叶切细实行水蒸气蒸馏,取得的樟脑油再经减压分馏取得樟脑粗品,再经一连升华法可取得精制的樟脑。自然界存正在的樟脑是右旋体,人体合成的是外消旋体。 樟脑有两个手性碳原子,应有两对对应异构体,但因为碳桥只可正在环的一侧,桥的存正在束缚了桥头两个碳原子的构型,以是,樟脑只要一对对映体: 图10-9 樟脑的对映体 樟脑具有兴奋呼吸和强化血液轮回的影响,是一种强心剂和兴奋剂。又有个人刺激神经兴奋及防腐影响,以是,用于调养神经痛和冻疮。工业上用于修设赛璐璐、电木、无烟炸药,又寻常用作防蛀剂。 10.1.3 倍半萜类化合物 10.1.3.1 倍半萜的概述 倍半萜(sesquiterpenes)是指分子中含15个碳原子的自然萜类化合物。倍半萜类化合物散布较广,正在木兰目(magnoliales)、芸香目(rutales)、山茱萸目(cornales)及菊目(asterales)植物中最雄厚。正在植物体内常以醇、酮、内酯等等体例存正在于挥发油中,是挥发油中高沸点局限的合键构成局限。众具有较强的香气和生物活性,是医药、食物、化妆品工业的首要原料。 倍半萜类化合物较众,无论从数目上照旧从组织骨架的类型上看,都是萜类化合物中最众的一支。倍半萜化合物众按其组织的碳环数分类,比如无环型、单环型、双环型、三环型和四环型。亦有按环的巨细分类,如五、六、七元环,直到十一元大环都有。如按倍半萜组织的含氧基分类,则便于清楚它们的理化性子和心理活性,比如倍半萜醇、醛、内酯等。 倍半萜化合物正在植物中生物合成的前体物质是焦磷酸金合欢酯(FPP),FPP由焦磷酸香叶酯(GPP)或焦磷酸橙花酯(nerol pyrophosphate,NPP)和一分子焦磷酸异戊烯酯(IPP),经酶影响缩合衍生。 图10-10 FPP的缩合进程 10.1.3.2 倍半萜的组织类型 倍半萜的合键组织类型如外1所示: 外10-1 倍半萜的合键组织类型 类型 实例 组织 源泉 无环类 金合欢烯(farnesene) 枇杷叶挥发油 单环类 姜烯(zingiberene) 生姜、莪术、百里香挥发油 牻牛儿酮(germacrone) 兴安杜鹃叶的挥发油 双环类 α-桉醇(α-eudesmol) 桉叶油 β-丁香烯(β-caryophyllene) 丁香 香附酮(cyperone) 香附子挥发油 三环类 喇叭茶醇(ledol) 喇叭茶 广藿香醇(patchouli alcohol) 广藿香 青蒿素(artemisinin) 青蒿 10.1.3.3 首要的倍半萜化合物 (1)烃类倍半萜(sesquiterpenoid hydrocarbons) 没药烯(bisabolene)是植物界散布寻常的倍半萜烃。正在没药油、各式柠檬油、松叶油、檀香油、八角油等众种挥发油中均含有没药烯。 金合欢烯(farnesene)本品最初由金合欢醇制备,正在姜、杨芽、依兰及洋甘菊花的挥发油中均含有。有α、β式,正在啤酒花挥发油中为β-金合欢烯。 姜烯(zingiberene)存正在于生姜、莪术、姜黄、百里香等挥发油中。其药效是能驱风散寒、温味解外。既能够增加食欲,又有镇呕止吐的影响。 芹子烯(selinene)本品正在芹菜种子挥发油中含有。 β-丁香烯(β-caryophyllene)本品正在丁香油、薄荷油中含有。 葎草烯(humulene,α-caryophyllene)本品正在啤酒花挥发油中含有,为β-丁香烯十一碳大环异构物。 图10-11 几种烃类倍半萜 (2)醇类倍半萜(sesquiterpenoid alcohols) 橙花倍半萜醇(nerolidol)本品具苹果香,是橙花油中主因素之一。 金合欢醇(farnesol)正在金合欢(acacia farnesiana)花油、橙花油、香茅油中含量较众,为首要的高级香料原料。 白檀醇(santalol)为白檀油中沸点较高的组分,用作香料的固香剂。 对凹顶藻醇(oppositol)本品存正在于凹顶藻属Laurencia spp.植物中,是含溴元素的倍半萜醇,有较强的胁制金黄色葡萄球菌的活性。 环桉醇(cycloeudesmol)本品存正在于对枝软骨藻(chondric oppsiticlada)中,有很强的抗金黄色葡萄球菌影响,再有抗白色念球菌活性。 图10-12 几种醇类倍半萜 (3)醛类、酮类、酸类倍半萜 缬草酮(valeranone)本品正在缬草Valerlana fauriei的根中含有。 香附可布酮(kobusone)本品是香附子中的一种去甲倍半萜酮。 图10-13 缬草酮 香附酮(cyperone)本品正在中药香附子中含有,有理气止痛的影响,α-香附酮(α-cyperone)分子中的双键正在酸的影响下能爆发转位,异构化而变成β-香附酮。 图10-14 香附酮的异构化 棉酚(gossypol)本品存正在于棉籽中,约含0.5%,正在棉的茎、叶中亦含有,为有毒的花色色素。本品不含手性碳原子,但因为二个苯环折叠困难而有光学活性。本品可视为焦磷酸金合欢酯(FPP)衍生为杜烯型的衍生物。 图10-15 棉酚 (4)过氧化物倍半萜(sesquiterpenoid peroxides) 青蒿素(arteannuin,artemisinin)本品是从中药青蒿(黄花蒿)平分离到的抗恶性疟疾的有用因素,招揽疾、副影响小,但复发率高。将青蒿素氢化、甲基化制成蒿甲醚衍生物,为活性更高的抗疟疾药物。 鹰爪甲素(yingzhaosu A)本品是从民间调养疟疾的有用草药鹰爪根平分离出的具有过氧基团的倍半萜衍生物,对鼠疟原虫的发展有强的胁制影响。 图10-16 过氧化物倍半萜 10.1.3.4 倍半萜内酯(sesquiterpenoid lactone) 倍半萜内酯品种较众,有通常倍半萜内酯、变形倍半萜内酯,再有愈疮木倍半萜内酯,现举比如下: 山道年(l-α-santonin)本品是山道年草或蛔蒿未怒放的头状花序或全草中的主因素。山道年是强力驱蛔剂,但有必然毒性。β-山道年为α-山道年的异构体。苦艾素(artemisin)为8-α-羟基山道年。 绵毛马兜铃内酯(mollislactone)本品系得自绵毛马兜铃根、根茎(中药寻骨风)中的新倍半萜内酯。 图10-17 倍半萜内酯 印防己毒内酯(picrotoxinin)和羟基马桑毒素(picrotin) 本品是从印度防己种子中取得的化合物。这两种因素的均分羼杂物称印防己毒素(picrotoxin),曾用于巴比妥类催眠药中毒时的挽回剂作惊醒药。 马桑毒素(coriamyrtin)和羟基马桑毒素这类因素日自己曾从日本产毒空木叶平分出。我邦粹者从邦产马桑及马桑寄一生分离到。马桑毒素类化合物经临床践诺阐明对精神分化症有疗效,此中尤以羟基马桑毒素成效较好,副影响小且正在植物体中含量较高。 图10-18 印防己毒内酯 图10-19 马桑毒素 奇蒿内酯(arteanomalectone)本品是从活血中草药刘寄奴(奇蒿)平分得的10元大环倍半萜内酯。 图10-20 奇蒿内酯 10.1.3.5 愈创木内酯类及薁类(guaianolides and azulenoids) 凡具有1,4-二甲基-7-异丙基的五元与七元骈合的组织骨架称为愈创木烷(guaiane),而五元与七元骈合的芳环骨架称为薁(azulene)。薁烃是一种非苯型的芳烃类化合物,具有必然的芬芳性,而存正在于自然界中的薁烃衍生物,众是其氢化产品的衍生物,其根基母核已失落了芬芳性。这类因素正在愈创木油、香附子油、桉叶油、胡萝卜子油、苍耳子油、洋甘菊、天名精、蓍草、野菊花、苦艾、泽兰等的挥发油中均有存正在。众具有抑菌、抗肿瘤、杀虫等活性。 愈创木醇类因素正在蒸馏、酸处置时可氧化脱氢而变成薁类。比如愈创木醇(guaiol)加硫或硒高温脱氢可爆发1,4-二甲基-7-异丙基薁(即愈创木薁),或2,4二甲基-7-异丙基薁。正在激烈情景下能转化为2,4-二甲基-7-异丙基薁。 图10-21 愈创木醇的转化 薁类化合物,沸点常正在250~300℃之间。能溶于石油醚、、乙醇等有机溶剂,不溶于水,但可溶于强酸。故可用60~65%的硫酸或磷酸提取薁类因素。提取后的酸液加水稀释后,薁类因素即成浸淀析出。也可用苦味酸或三硝基苯等试剂与之影响,使变成π络合物的结晶,诈骗其具有灵敏熔点的特征可供识别。薁分子具有高度共轭编制的双键,正在可睹光(360~700nm)招揽光谱中有强招揽峰。 愈创木醇(guaicol)存正在于愈创木木柴的挥发油中。喇叭醇(杜香醇,ledol)存正在于喇叭茶叶的挥发油中。莪术醇(curcumol)正在莪术根茎中存正在。 愈创木薁(s-guaiazulene)系愈创木醇、喇叭醇或缬草二醇等加硫高温脱氢而得。合甘菊薁(chamazulene)正在洋甘菊花的挥发油中存正在,用洋甘菊醇内酯、洋甘菊酮内酯等脱氢亦可制备,本品有消炎影响。乳霉菌薁(lactarazulene)是从乳霉菌渗透出的血色抗生液体平分离出的因素。正在气氛中可形成蓝色。 天名精内酯(carpesia lactone)正在天名精果实中含有。洋甘菊醇内酯(matricin)及洋甘菊酮内酯(matricarin)正在洋甘菊花中含有。 泽兰苦内酯(euparotin)泽兰氯内酯(eupachlorin)是园叶泽兰中的抗癌活性因素。大苞雪莲内酯(involucratolactone)是从新疆雪莲中取得的一种愈创木烷型倍半萜内酯甙。 图10-22 天名精内酯 图10-23 泽兰苦内酯 图10-24 愈创木薁 倍半萜内酯类民众具有细胞毒和抗癌活性,构效干系的寻常琢磨注解这类化合物中的CH2=C-C=O或-CH-CH-C=O是最首要的活性基团。最常睹的是α-亚甲基-γ-内酯或α,β-不饱和内酯。 要是与羰基共轭的双键因为氢化或其他加成反响而没落,其活性显然削弱或没落,比如:斑鸠菊苦内酯(vernolepin)。 图10-25 斑鸠菊苦内酯细胞毒活性转化 其余,很众尝试注解环戊烯酮、α,β-环氧酮、α,β-不饱和酯、烯醇等也都是活性基团,但其活性较低。 10.1.4 二萜类化合物 二萜(diterpene)是由四个异戊二稀单元会集成的衍生物,具有众品种型的组织。无数已知的二萜类都是二环和三环的衍生物。二萜类因为分子对照大,无数不行随水蒸气挥发,是组成树脂类的合键因素。 10.1.4.1 维生素A(vitamin A) 维生素A,为单环二萜醇,网罗A1和A2两种。 图10-26 维生素A组织式 维生素A2比维生素A1众一个双键,它的生物活性只要维生素A1的一半。往往所说的维生素A是指维生素A1。A1与视觉有亲近干系,视网膜中有一种圆柱细胞,此中含有视紫红质,视紫红质有视卵白和视黄醛(图10-27)连接而成。视紫红质能招揽可睹光,招揽光子后形成光视紫红质,同时爆发刺激神经纤维的脉冲,爆发视觉。 图10-27 视黄醛组织式 视紫红质形成光视紫红质时,此中的视黄醛异化为反视黄醛,反视黄醛不行与视卵白坚硬连接。以是,光视紫红质立时剖判为反视黄醛和视卵白,反视黄醛正在酶的影响下,又形成视黄醛,从头与视卵白连接形成视紫红质,如斯连续轮回。正在此进程中,连续有视黄醛破费,维生素A1正在酶的影响下能形成视黄醛,于是是视黄醛的源泉。 视黄醇寻常存正在于上等动物及海产鱼类体中,尤以动物肝脏、鱼卵、眼球及蛋黄中最为雄厚。 10.1.4.2 甜叶菊苷(stevioside) 甜叶菊糖苷是甜叶菊叶片中含有的甜味物质。甜叶菊一名甜菊、糖草,原产于南美巴拉圭等地的一种野生菊科草本植物,它是目前已知甜度较高的糖料植物之一。甜菊苷是二萜的三糖苷,相对分子质地803,熔点196℃的白色晶体。可溶于二恶烷和水,其分子式为C38H60O18 ,组织式如图10-28: 图10-28 甜菊苷组织式 甜菊苷的甜度约为蔗糖的300倍,是一种无毒、自然的有机甜味剂。因为其正在人体内不列入代谢,不供给热量,并有必然的药理影响,所以日益惹起人们的合心和珍爱。正在食物工业中,甜菊苷寻常利用于饮料中,如汽水、酒、果酒等,其味感较好,可改革砂糖、果糖、山梨糖醇等甜味。因为其热能仅为蔗糖的1/3,属于低热能型甜味剂,可将其用于糖尿病人和肥胖人群的强壮型饮料中;面包,糕点,油炸食物等也运用甜菊苷;腊肠,火腿等肉成品也可用甜菊苷动作甜味剂;甜菊苷还能用来腌制果蔬,使其不爆发萎缩,能较好地维系果蔬的原状。甜菊苷具有清热、利尿,治疗胃酸的效力,对高血压也有必然的疗效,于是也寻常利用于医药工业,繁荣前景宽阔,被誉为最有繁荣出途的新糖原。 目前,邦外里从甜叶菊中提取甜菊苷的技巧有:醇提取法、吸附法、浸提法、树脂法、分子筛法、醋酸铜法和硫化氢法等。固然提取技巧差异,但大概上都可分为二个措施,即甜味因素的提取和甜味因素的差别精制。甜味因素提取民众用10~20倍的水将干叶中溶于水的物质归纳抽提出来,溶出物约为干叶的30%~60%,抽提液中含有卵白质、单宁、色素、有机酸或盐类等杂质,这些杂质大约占溶出物的75%~85%,需差别精制。通常精制法的合伙点是用钙、铝、铁等盐或氢氧化物浸淀卵白质、单宁、有机酸、色素等物质,或用吸附法实行预精制,大约可除去1/3~2/3的杂质,再用离子调换树脂实行分离子、脱色。也可直接将粗浸液浓缩离心差别除去杂质,然后用特定的合成树脂吸附溶液中的甜味因素,再将甜味因素用乙醇水溶液洗脱,经减压浓缩、喷雾干燥或结晶制成精成品。甜菊苷精制也可采用膜差别技能将浸淀脱色的甜菊苷水溶液用超滤技能进一步净化。其余,甜菊苷提取技巧中有较先辈的超临界流体萃取技能,它采用液化CO2萃取,取得 5%的低极性物质,其次用甲醇动作夹带剂萃取,可取得收率为4 5%的甜菊苷羼杂物。 10.1.4.3 紫杉醇(paclitaxel) 紫杉醇是红豆杉植物的次生代谢产品,也是近年来全邦界限内抗肿瘤药物琢磨界限的强大挖掘。1963年美邦化学家瓦尼(M.C. Wani)和沃尔(Monre E. Wall)初度从一种发展正在美邦西部大丛林中称呼宁靖洋杉(Pacific Yew)树皮和木柴平分离到了紫杉醇的粗提物。正在筛选尝试中,Wani和 Wall挖掘紫杉醇粗提物对离体培植的鼠肿瘤细胞有很高活性,并开端差别这种活性成份。因为该活性成份正在植物中含量极低,直到1971年,他们才同杜克(Duke)大学的化学教育姆克法尔(Andre T. McPhail)合营,通过x-射线领悟确定了该活性成份的化学组织——一种四环二萜化合物,并把它定名为紫杉醇(taxol)。 紫杉醇是一种获美邦FDA(1992)认证的优异抗肿瘤药物,从前合键用于调养晚期卵巢癌和乳腺癌。自后挖掘紫杉醇及由紫杉烷半合成的泰索帝(taxotere)对非小细胞肺癌、食道癌及其他癌症亦有较好的疗效。因为紫杉醇组织繁杂,化学全合成措施众,产量低,并且本钱很高难以实行批量分娩。目前,临床上运用的紫杉醇,合键是从红豆杉属植物的树皮、枝叶等结构平分离提取取得,也有局限是以红豆杉结构粗提液中的紫杉烷类物质为前体,通过化学半合成取得。但红豆杉植物发展极度徐徐,紫杉醇的含量额外少,巨额的砍伐、毁坏,必定导致红豆杉资源趋于灭尽。我邦已将红豆杉列为邦度一级回护植物。实情上,目前通过砍伐自然资源来取得紫杉醇的途径已不成以。为寻找紫杉醇及其半合成前体的不停不乱供应的渠道,人们纷纷把睹地转向生物技能技巧,如结构器官培植,细胞大领域培植,微生物发酵等。 紫杉醇的组织式如图10-29所示: 图10-29 紫杉醇的组织式 10.1.4.4 银杏内酯(ginkgolide) 银杏内酯属于二萜类化合物。银杏内酯网罗A(1a)、B(1b)、C(1c)、M 、J(1d),其组织式如图6示: 图10-30 银杏内酯组织式 银杏内酯分子具有奇特的十二碳骨架组织 ,嵌有一个叔丁基和六个五元环 ,网罗一个螺壬烷 ,一个四氢呋喃环和三个内酯环。银杏酯对血小板活化因子(PAF)受体有重大的特异性胁制影响,此中银杏内酯的抗PAF活性最高。PAF是血小板和众种炎症结构渗透爆发的一种内源性磷脂,是迄今挖掘的最有用的血小板分散诱导剂,它与很众疾病的爆发、繁荣亲近合联。而银杏内酯目前被以为是最有临床利用前景的自然PAF受体拮抗剂,其拮抗影响活性与化学组织亲近合联。当内酯组织中R3为羟基或羟基数目增加时,对PAF的拮抗活性削弱;而当R2为羟基且R3为H时,则活性明显巩固,此中以银杏内酯B对PAF爆发的操拮抗影响最强,迄今对银杏内酯B的药理影响琢磨也最为集合。 银杏内酯的提取及纯化技巧有:溶剂萃取法、柱提取法、溶剂萃取-柱提取法、超临界提取法及色谱或柱层析纯化法等。 银杏提取物中内酯类因素的含量测定可采用HPLC-UV法、HPLC-RI法、GC、HPLC-MS、NMR和生物测定技巧等等,但因样品前处置技能亏欠,或因灵动度不敷,或不乱性和拣选性相对较差,使结果均不太理思。目前,报道最有用的领悟技巧为HPLC-ELSD法。检测器为蒸发光散射检测器(Evaporative Light-Scattering Detector,ELSD)。这是一种HPLC用的新通用质地型检测器,不受外部境况的骚扰,活动相正在检测器中一共挥发,不骚扰检测。始末线形尝试、接纳尝试、不乱性尝试等阐明:ELSD检测奶杏内酯的灵动度和不乱性均能合适含量测定的央求,是一种较理思的轻松适用的检测技巧。其缺陷合键是载气破费较大。 10.1.5 众萜 10.1.5.1 观念及其分类(概述) 萜类化合物的分类合键是依照分子中蕴涵异戊二烯单元数或组成碳架的碳原子数目而定。对待众萜的界说目前尚未齐备团结,通常以为分子组织中具有6个及6个以上单元异戊二烯的就可称众萜或复萜。整个来说,又可分为三萜、四萜及其他众萜,此中合键以三萜和四萜居众。 这类化合物品种繁众,正在自然界散布很广,越发正在植物中存正在较众。它们正在植物体内具有首要的心理性能。有些是对植物发展发育和心理性能下手要影响的因素,有些正在治疗植物与境况之间的干系上外现首要的生态性能。很众众萜类化合物还具有很好的药理活性,是中药和自然植物药的合键有用因素,此中某些化合物一经被斥地成临床寻常利用的有用药物,如人参合键活性因素属三萜化合物及其衍生物,而人体所需的维生素A则是由四萜因素胡萝卜素(carotene)正在人体内转化而来;泽泻萜醇A和B被斥地用于调养高血脂低落胆固醇,齐墩果酸(caryophyllin)被用于调养肝炎等。这些使人们对植物中众萜类化合物爆发了浓重的兴会并惹起了寻常的珍爱,越发是近年来跟着分子生物学的繁荣,以及代谢工程和基因工程等技能的利用,琢磨斥地具有药理活性的萜类化合物已成为眼前热门之一。 (1)理化性子 与其它萜类肖似常具有旋光性,易溶于有机溶剂,组织中往往具有双键可与卤素、卤化氢和亚硝酰氯爆发加成反响等。 ①三萜类化合物(triterpenoid) 三萜类化合物是由30个碳原子构成的萜类化合物,分子式能够(C5H8)6通式外现。三萜寻常存正在于植物界,单据叶和双子叶植物中均有散布,尤以石竹科、五加科、豆科、远志科、桔梗科、玄参科、楝科等科的植物平分布最为遍及,含量也较高。很众常睹的中药如人参、三七、甘草、柴胡、黄芪中众含有极少具有出格生物活性的三萜皂甙(treterpenoid saponin)或逛离的三萜类化合物。 三萜化合物可看作是由鲨烯(squalene)通过差异方法环合而成的,而鲨烯由金合欢醇(farnesol)焦磷酸尾-尾连接而成。三萜化合物较为繁杂,组织类型良众,已挖掘达30余种,合键是四环三萜和五环三萜两大类,其他类型数目较少。不过,近些年来,三萜类因素的琢磨发展很疾,1983年Manik等综述了1978-1981年间挖掘的三萜类化合物已达410种,从海洋生物中取得的新型三萜类化合物也不少,是萜类因素琢磨中较活动的一个界限。 ②四环三萜类(tetra- cyclic triterpene) 大无数四环三萜化合物具有甾体母核,正在甾体的C17位连有一条8个碳原子的侧链,母核上再有5个甲基,较众睹的为达玛烷型(dammarane)和羊毛甾烷型(lanostane)。 图10-31 达玛烷型 人参总皂苷是十几种皂苷的羼杂物。依照苷元的差异,可将人参皂苷分成A、B、C三品种型。A、B型都属于达玛烷型三萜,C型是齐墩果烷型三萜。 差异类型的达玛烷型三萜皂苷心理活性有明显区别。人参总皂苷没有溶血影响,但经差别后,B型和C型人参皂苷具有明显的溶血影响,A型皂苷则有抗溶血影响;A型人参皂苷能胁制中枢神经,而B型则有兴奋中枢神经的影响。 图10-32 羊毛甾烷型 中药黄芪用于强身、利尿和胁制渗透,自其根平分离取得的黄芪苷类是由皂苷元环黄芪醇(cycloastragenol)与糖组成的配糖体。环黄芪醇属于羊毛甾烷类三萜。灵芝为补中益气、滋补强壮、扶正固本、延年益寿的宝贵中药材,从其平分离得的四环三萜化合物已达100众种,此中局限属羊毛甾烷型。 ③五环三萜类: 五环三萜类数目较众,合键有齐墩果烷(oleanane)型、乌索烷(ursane)型和羽扇豆烷(lupane)型。正在植物界常以甙的体例存正在,即为五环三萜皂甙。 图10-33 齐墩果烷 图10-34 齐墩果酸 齐墩果酸(oleanolic acid)初度从油橄榄的叶子平分得,寻常散布于植物界,众与糖连接成苷,齐墩果酸经动物尝试有降转氨酶影响,对四氯化碳惹起的急性肝毁伤有显然的回护影响,并能煽动肝细胞再生,防守肝硬变,已成为调养肝炎的有用药物。 中药柴胡、商陆、文冠果、远志、丝石竹中都巨额存正在齐墩果烷型三萜皂苷。 图10-35 乌索烷 图10-36 乌索酸 乌索烷型三萜,又称α-香树脂烷三萜,民众是乌索酸的衍生物。乌索酸(maloic acid)又称熊果酸,正在植物界散布较广,熊果叶、车前草、四序青、柿蒂、木犀、薄荷等植物中均含有。该因素正在体外对格兰氏阳性菌、酵母菌有胁制活性,能显然低落大鼠体温,并有安然影响。 图10-37 羽扇豆烷 图10-38 羽扇豆醇:R=CH3 羽扇豆种子中存正在的羽扇豆醇(lupeol)和桦木科植物华北白桦树皮中所含的桦木醇、白桦脂酸都属于这类因素。 上述类型三萜中甲基还可通过重排、扩环、降解、裂环等变成其他类型三萜,但不很常睹。 ④四萜(tetraterpenes)及其衍生物 四萜类衍生物中首要的一类即是众烯色素(polyene pigments),又称胡萝卜素(carotenoid)类。它们正在植物平分布很广,如植物叶子中的叶黄素(xanthophyll)、辣椒果实中的辣椒红素(capsorubin)。已知组织式的四萜已有300种以上,因为分子中有很长的共轭组织,于是多数有美丽的颜色,不过对光、热、氧、酸不不乱,容易爆发组织更正。大无数自然界中存正在的胡萝卜烃类具有40个碳原子的骨架,但近年来也挖掘C45、C50骨架的众萜类衍生物存正在。依照四萜衍生物含氧官能团的庖代情景,众烯衍生物又可分为众烯烃、众烯醇、众烯酮、众烯烃环氧化物和其他类的众烯烃。 ⑤其他众萜类 除上述三萜、四萜类以外,再有其他众萜类化合物。这些因素为数不众,举比如下:橡胶(caoutchouc)存正在于橡胶树、无花果的乳汁中,其分子量约17万,系顺式型高分子众异戊二烯化合物。橡胶乳液加醋酸凝集而成橡胶。生橡胶与硫低温连接成为具有弹性、强度、耐久性增大的加硫橡胶,寻常用于轮胎、橡胶管等。 硬胶存正在于赤铁科植物胶木的叶、皮中。分子量2-3万,其分子组织为反式型高分子异戊烯化合物。硬胶少弹性,有可塑性,加热软化,冷后又固化成型。杜仲胶亦属此类。本品可用作齿科填封剂、医疗外科器械、绝缘资料。加硫性子同弹性橡胶。 图10-39 顺1,4-众异戊烯 图10-40 反1,4众异戊烯 10.2 生物碱化学 10.2.1 概述 正在生物体内中具有含氮碱基的有机化合物,能与有机酸反响天生盐类,将此类化合物称为生物碱(alkaloid)。它是一类存正在于生物(合键是植物)体内、对人和动物有热烈心理影响的含氮的碱性物质。生物碱的分子构制无数属于仲胺、叔胺或季胺类,少数为伯胺类。它们的构制中常含有杂环,而且氮原子正在环内。含有生物碱的植物有100众个科,双子叶植物中的茄科、豆科、毛莨科、罂粟科、夹竹桃等所含的生物碱品种特众,含量也高。单据叶植物中除麻黄科等少数科外,民众不含生物碱。真菌中的麦角菌也含有生物碱(麦角碱)。生物碱存正在于植物体的叶、树皮、花朵、茎、种子和果实中,散布纷歧。一种植物往往同时含几种乃至几十种生物碱,如已挖掘麻黄中含7种生物碱,抗癌药物长春花中已差别出60众种生物碱。至今已差别出来的生物碱少有千种,其顶用于临床的几百种。 10.2.1.1 生物碱的分类和定名 生物碱的分类技巧有众种,较常用和合理的分类技巧是依照生物碱的化学构制实行分类。如麻黄碱(efedrina)属有机胺类,苦参碱(sophorcarpidine)属吡啶衍生物类,莨菪碱(hyoscyamine)属莨菪烷衍生物类,喜树碱(camptothecin)属喹啉衍生物类,常山碱(febrifugine)属喹唑酮衍生物类,茶碱(elixophylline)属嘌呤衍生物类,小檗碱(berberine)属异喹啉衍生物类,利血平(sedaraupin)、长春新碱(leurocristine)属吲哚衍生物类等。 生物碱众依照它所源泉的植物定名。黄麻碱是从黄麻中提得到到而得名;烟碱(nicotine)是从烟叶中提得到到而得名。生物碱的名称还可采用邦际通用名称的译音,比如烟碱又叫尼古丁(nicotine)。 10.2.1.2 生物碱的通常性子 (1)通常性状 大无数生物碱是结晶形固体,有些口角结晶形粉末,再有少数正在常温时为液体,如烟碱(nicotine),毒芹碱(coniine)等。 无数生物碱无色,只要少数带有颜色,比如小碱(berberine)、木兰花碱(magnoflorine)、蛇根碱(serpentine)等均为黄色。非论生物碱自身或其盐类,众具苦味,有些味极苦而辛辣,再有些刺激唇舌的焦灼感。大无数生物碱含有过错称碳原子,有旋光性,左旋体常有很高的心理活性。只要少数生物碱,分子中没有过错称碳原子,如那碎因(narceine)则无旋光性。再有少数生物碱,如烟碱,北美黄连碱(hydrastine)等正在中性溶液中呈左旋性,正在酸性溶液中则变为右旋性。大无数生物碱均险些不溶或难溶于水。能溶于氯仿、、酒精、丙酮、苯等有机溶剂。也能溶于稀酸的水溶液而成盐类。生物碱的盐类民众溶于水。但也有不少不同,如麻黄碱(ephedrine)可溶于水,也能溶于有机溶剂。又如烟碱、麦角新碱(ergonovine)等正在水中也有较大的融化度。 (2)酸碱性 大无数生物碱具有碱性,这是因为它们的分子构制中都含有氮原子,而氮原子上又有一对未共用电子对,对证子有必然吸引力,能与酸连接成盐,于是呈碱性。各式生物碱的分子组织差异,非常是氮原子正在分子中存正在状况差异,于是碱性强弱也不雷同。分子中的氮原子大无数连接正在环状组织中,以仲胺、叔胺及季胺碱三种体例存正在,均具有碱性,以季铵碱的碱性最强。若分子中氮原子以酰胺体例存正在时,碱性险些没落,不行与酸连接成盐。有些生物碱分子中除含碱性氮原子外,还含有酚羟基或羧基,于是既能与酸反响,也能与碱反响天生盐。 (3)浸淀反响 生物碱或生物碱的盐类水溶液,能与极少试剂天生不溶性浸淀。这种试剂称为生物碱浸淀剂。此种浸淀反响可用以判决或差别生物碱。常用的生物碱浸淀剂有:碘化汞钾(HgI2·2KI)试剂(与生物碱影响众天生黄色浸淀);碘化铋钾(BiI3·KI)试剂(与生物碱影响众天生黄褐色浸淀);碘试液、鞣酸试剂、苦味酸试剂分裂与生物碱影响,众天生棕色、白色、黄色浸淀。 (4)显色反响 生物碱与极少试剂反响,闪现各式颜色,也可用于识别生物碱。比如,钒酸铵-浓硫酸溶液与吗啡反适时显棕色、与可待因反响显蓝色、与莨菪碱反响则显血色。其余,钼酸铵的浓硫酸溶液,浓硫酸中插足少量甲醛的溶液,浓硫酸等都能使各式生物碱闪现差异的颜色。 10.2.1.3 首要的生物碱 (1)烟碱(nicotine) 烟草中含十余种生物碱,合键是烟碱,约含2%-8%,纸烟中约含1.5%。烟碱一名尼古丁,属吡啶衍生物类生物碱。 图10-41 烟碱 烟碱有剧毒,少量对中枢神经有兴奋影响,能升高血压,巨额则胁制中枢神经编制,使心脏麻痹乃至殒命。几毫克的烟碱就能惹起头痛、吐逆、认识含糊等中毒症状,抽烟过众的人慢慢会惹起慢性中毒。 (2)莨菪碱和阿托品(atropine) 莨菪碱和阿托品属莨菪烷衍生物类生物碱。 莨菪碱是由莨菪酸(tropaic acid)和莨菪醇(tropine)缩合变成的酯,莨菪醇是由四氢吡咯环和六氢吡啶环稠合而成的双环构制。 莨菪碱是左旋体,因为莨菪酸构制中的手性碳原子上的氢与羰基相邻,是α绚烂氢,容易爆发酮式-烯醇式互变异构而外消旋。当莨菪碱正在碱性前提下或受热时均可爆发消旋影响,形成消旋的莨菪碱,即阿托品。 图10-42 莨菪碱 图10-43 阿托品 医疗上常用硫酸阿托品作抗胆碱药,能胁制唾液、汗腺等众种腺体的渗透,并能扩散瞳孔;还用于滑腻肌痉挛、胃和十二指肠溃疡病;也可用作有机磷、锑剂中毒的解毒剂。 除莨菪碱外,我邦粹者又从茄科植物平分离出两种新的莨菪烷系生物碱,即山莨菪碱(anisodamine)和樟柳碱(anisodine)。两者均有显然的抗胆碱影响,并有扩张微动脉,改革血液轮回的影响。用于散瞳、慢性气管炎的平喘等;也能废除有机磷中毒。其毒性比硫酸阿托品小。 (3)吗啡(morphia)和可待因(codeine) 图10-44吗啡 图10-45 可待因 罂粟科植物鸦片中含有20众种生物碱,此中对照首要的有吗啡、可待因等。这两种生物碱属于异喹啉衍生物类,可看动作六氢吡啶环(哌啶环)与菲环相稠合而成的根基组织。 吗啡对中枢神经有麻醉影响,有极疾的镇痛功用,但易成瘾,不宜常用。 可待因是吗啡的甲基醚(甲基庖代吗啡分子中酚羟基的氢原子)。可待因与吗啡有相像的心理影响,可用以镇痛,但可待因合键用作镇咳剂。 镇痛剂(heroin)是吗啡的二乙酰基衍生物,即二乙酰基吗啡(两个乙酰基分裂庖代吗啡分子中两个羟基的氢原子)。 图10-46 镇痛影响较大。并爆发欣疾和甜蜜的伪善感受,但毒性和成瘾性极大,过量能致死。被列为禁止修设和出售的毒品。 (4)麻黄碱 (efedrina) 麻黄碱是含于中药麻黄中的一种合键生物碱,又叫麻黄素。通常常用的麻黄碱系指左旋麻黄碱,它与右旋的伪麻黄碱互为旋光异构体。它们正在苯环的侧链上都有两个手性碳原子,应有四个旋光异构体,但正在中药麻黄植物中只存正在(-)-麻黄碱和(+)-伪麻黄碱(pseudoephedrine)两种,而且二者口角对映异构体。 图10-47 (-)-麻黄碱 图10-48(+)-伪麻黄碱 麻黄碱和伪麻黄碱都是仲胺类生物碱,不具含氮杂环,以是它们的性子与通常生物碱不尽一致,与通常的生物碱浸淀剂也不易爆发浸淀。 (-)-麻黄碱具有兴奋中枢神经、升高血压、扩展支气管、萎缩鼻粘膜及止咳影响,也有散瞳影响,临床上常用盐酸麻黄碱(即盐酸麻黄素)调养气喘等症。 (5)小檗碱(berberine) 小檗碱一名黄连素,存正在于小檗属植物黄柏、黄连和三颗针中,它属于异喹啉衍生物类生物碱,是一种季铵化合物。 图10-49 小檗碱(黄连素) 黄连素具有较强的抗菌影响,正在临床上常用盐酸黄连素调养菌痢、胃肠炎等疾病。 (6)长春新碱(leurocristine) 长春新碱一名醛基长春碱,存正在于夹竹桃科植物长春花中,属于双聚吲哚类生物碱。 图10-50 长春新碱 R=CHO 长春新碱对白血病、癌症均有用,且毒性较低。 10.2.2 生物碱的生物活性 生物碱是指存正在于生物体(合键为植物)中的一类除卵白质、肽类、氨基酸及维生素B以外的有含氮碱基的有机化合物,有肖似碱的性子,能与酸连接成盐。 生物碱开始挖掘于十九世纪初,它寻常散布于植物界,少数也来动物界,如肾上腺素等,是人类琢磨的最早并且最众的自然有机化合物。琢磨注解生物碱民众对人和动物有热烈的心理影响,是很众药用植物中首要的合键有用因素之一。如:麻黄、黄连、当归、常山、贝母、曼佗罗等中药的有用因素都是生物碱。因为生物碱的品种繁众、源泉差异,其心理影响随源泉、组织差异而转化,已外明的药物影响合键有以下几方面。 10.2.2.1 抗肿瘤影响 从喜树平分离出的喜树碱、10-羟基喜树碱、10-甲氧基喜树碱、11-甲氧基喜树碱、脱氧喜树碱和喜树次碱等,对白血病和胃癌具有必然的疗效。从海南粗木榧、三尖杉、蓖子三尖杉和中邦粗榧平分离出近20中生物碱,此中三尖杉酯碱和高三尖杉酯碱对急性淋巴性白血病有较好疗效。从卵叶美登木、云南美登木、广西美登木及它们的亲缘植物变叶裸实平分离得美登素、美登普林和美登布丁三种大环生物碱,具有较好的抗癌活性。从农吉祥平分得的野百合碱对动物肿瘤也有必然的胁制影响。从石蒜科几种植物平分得20余种生物碱,而此中伪石蒜碱具有抗肿瘤活性。掌叶半夏民间用于调养宫颈癌,此中含葫芦巴碱,对动物肿瘤有必然疗效。从豆科植物苦豆子根茎提出的槐果碱有抗癌影响。别的,秋水仙碱能胁制细胞有丝分化,临床上用于调养癌症,非常是乳腺癌有优越疗效,对皮肤癌、白血病和何杰金氏病等也有影响。 10.2.2.2 影响于神经编制 从蝙蝠葛中提取出的蝙蝠葛苏林碱,其溴甲烷衍生物具有肌肉随便影响。从山莨菪平分得的樟柳碱,固然它对中枢及抗胆碱影响比东山莨菪阿托品稍弱,但毒性较小,对偏头痛型血管性头痛、视网膜血管痉挛和脑血管不测惹起的急性瘫痪都有较好疗效,同时它还用作中药复合镇痛剂。从乌头属16种植物平分得40众种二萜生物碱,这类生物碱具有止痛影响。从八角枫平分得肌肉随便有用因素八角枫碱。从延胡索酸平分出10众种止痛生物碱,越发从令嫒藤属和轮环藤属植物的根部提出了几十种异喹啉生物碱,具有较强的心理活性,无数具有平静和止痛影响。从瓜菊叶平分得瓜叶菊碱甲和乙,从猪屎豆属植物平分得的猪屎豆碱,均具有阿托品影响。从胡椒平分得胡椒碱,临床称为抗痫灵。 10.2.2.3 影响于血汗管编制 利血平有优越的降血压影响,临床阐明对高血压病有较好的疗效,且毒性小,运用安闲,是常用的降血压药物。以中邦罗芙木平分离的弱碱性羼杂生物碱含利血平,经试验阐明降血压成效松弛,副影响小。从钩藤平分得钩藤碱,有降血压、安神镇静静影响。莲心中的莲心碱和甲基莲心碱季胺盐有降压影响。从马兜铃和广玉兰叶平分得广玉兰碱,有明显降压影响。从小叶黄杨平分出环常绿黄杨碱,对类型心绞痛、缺血型S-T及T段得改革,对血清中胆固醇得低落及高血压有较好的疗效。 10.2.2.4 抗疟影响 海绵生物碱用于调养疟疾,每年因为疟疾变成全邦上100众万人殒命,正在1998年,揣摸有2.38亿人患疟疾。据密西西比大学的最新琢磨显示,用海绵生物碱调养疟疾比守旧得成效要好,海绵碱是一种很有斥地前景的抗疟药。别的从菊花叶平分得菊三七碱,具有抗疟影响等等。 10.2.2.5 抗菌影响 从黄藤平分得的棕榈碱,对白色念珠菌及亚洲乙型病毒有明显抑菌影响。苦豆子中所含生物碱对换养菌痢、肠炎具有明显疗效。 目前,活着界界限内新的生物碱每年以100种的速率正在递增,而生物碱的生物活性琢磨也正在进一步深切,值得一提的是很众生物碱被挖掘正在调养爱滋病方面显示出了诱人的前景。 10.2.3 食物中的生物碱 绝大无数生物碱存正在于植物中,有肖似碱的性子,可与酸连接成盐。它们民众具有繁杂的环状组织,且氮素蕴涵正在环内。生物碱的品种良众,已知的生物碱有2000种以上。散布于100众个科的植物中,如罂粟科、茄科、毛茛科、豆科、夹竹桃科等。存正在于食用植物中的合键是龙葵碱、秋水仙碱、咖啡碱及吡咯烷生物碱等。 10.2.3.1常睹生物碱的毒性与危险 (1) 龙葵碱(nightshade) 茄啶:R=H 龙葵碱:R=半乳糖-葡萄糖-鼠李糖苷 图10-51 龙葵碱的组织 龙葵碱一名茄碱、龙葵毒素、马铃薯毒素,是由葡萄糖残基和茄啶构成的一种弱碱性糖 苷。分子式为C45H73NO15N,组织式如图所示。不溶于水、、氯仿,能溶于乙醇,与稀酸共热天生茄啶(C27H43NO)及极少糖类。茄啶能溶于苯和氯仿。 龙葵碱寻常存正在于马铃薯、番茄及茄子等茄科植物中。马铃薯中龙葵碱的含量随种类和时节的差异而有所差异,通常为0.005%~0.01%,正在储藏进程中含量慢慢增长,马铃薯抽芽后,其小芽和芽眼局限的龙葵碱含量高达0.3%~0.5%。龙葵碱口仰药性较低,对动物经口的LD50为:绵羊500mg/kg体重,小鼠1000mg/kg体重,兔子450mg/kg体重。人食入0.2~0.4g龙葵碱即可惹起中毒。龙葵碱并不是影响抽芽马铃薯安闲性的独一成分,惹起中毒可以是与其他因素合伙影响的结果,其毒理学影响机理还须要进一步琢磨。 龙葵碱对胃肠道黏膜有较强的刺激性和腐化性,对中枢神经有麻痹影响,越发对呼吸和 运动中枢影响明显。对红细胞有溶血影响,可惹起急性脑水肿、胃肠炎等。中毒的合键症状 为胃痛加剧,恶心、吐逆,呼吸清贫、急促,随同全身脆弱和衰竭,主要者可导致殒命。龙 葵碱合键是通过胁制胆碱酯酶的活性变成乙酰胆碱不行被铲除而惹起中毒的。 防范中毒的要领最初是将马铃薯储存正在低温、无直射阳光照耀的地方,防守抽芽。不吃 生芽过众、有黑绿色皮的马铃薯。轻度抽芽的马铃薯正在食用时应彻底挖去芽和芽眼,并充裕 削去芽眼边际的外皮,免得食人毒素而惹起中毒。 (2)吡咯烷生物碱(pyrrolidine alkaloid) 吡咯烷生物碱寻常散布于植物界,正在良众属中均能挖掘,如千里光属,猪屎豆属,天芥菜屑等。一经差别判决出组织的约有200种,它们根基环状组织如图所示。吡咯烷生物碱可通过茶、蜂蜜及农田的污染物进人人体。 吡咯烷生物碱可惹起肝脏静脉闭塞及肺部中毒。正在1972年,正在美邦,马和牛因食用含吡咯烷生物碱的植物变成巨额中毒殒命,经济失掉强壮。正在非洲和阿富汗也爆发过大领域的吡咯烷生物碱中毒事情。动物试验注解,很众种吡咯烷生物碱具有致癌影响。以含0.5%长荚千里光提取物的食品喂饲小鼠,结果存活下来的47只小鼠中有17只患有肿瘤。正在另一尝试 图10-52 吡咯烷生物碱的组织 中,将吡咯烷生物碱以25mg/kg经胃内予以小鼠,处置组的小鼠癌爆发率为25%。给小 鼠每周皮下打针7.8mg/kg的毛足菊素1年,也可诱导出皮肤、骨、肝和其他结构的恶性肿 瘤。目前吡咯烷生物碱对人类的致癌性仍不领会。 吡咯烷生物碱的致癌性和诱变性取决于其变成最终致癌物的体例。吡咯烷核中的双键是 其致癌活性所必要的,该位子是变成致癌的环氧化物的合头。除环氧化物可爆发亲核反响 外,正在双键位子上爆发脱氢反响天生的吡咯环同样也可爆发亲核反响,从而变成遗传物质 DNA的毁伤和癌的爆发。 (3)咖啡碱(caffeine) 咖啡碱是一类嘌呤类生物碱,寻常存正在于咖啡豆、茶叶和可可豆等食品中。一杯咖啡中约含有75—155mg的咖啡因,一杯茶中的咖啡因约为40~100mg。咖啡碱可正在胃肠道中被连忙招揽并散布到全身,惹起众种心理反响。咖啡碱对人的神经中枢、心脏和血管运动中枢均有兴奋影响,并可扩张冠状和末梢血管、利尿、随便滑腻肌、增长胃肠渗透。咖啡碱固然可疾速毁灭疲困,但太过摄人可导致神经垂危和心律不齐。 成人摄人的咖啡碱通常可正在几小时内从血中代谢和排出,但妊妇和婴儿的铲除速度明显 低落。咖啡碱的LD50为200mg/kg体重,属中等毒性界限。动物尝试注解咖啡碱有致突变 和致癌影响,但正在人体中并未挖掘有以上任何结果。曾有人琢磨过乳房肿块、膀胱癌和咖啡 碱的干系,但没有确凿的证据阐明两者相合。惟一清楚的是咖啡碱对胎儿有致畸影响。以是 妊妇最好不要食用含咖啡碱的食物。 (4)秋水仙碱(colchicine) 秋水仙碱是鲜黄花菜中的一种化学物质,它自身并无毒性,不过,当它进入人体并正在结构中被氧化后,会连忙天生二秋水仙碱,这是一种剧毒物质。后者对人体胃肠道、泌尿编制具有毒性并爆发热烈的刺激影响,对神经编制有胁制影响。成年人要是一次食人0.1-0.2mg秋水仙碱,即可惹起中毒;一次摄入3~20mg,可导致殒命。秋水仙碱惹起的中毒,短者12~30min,长辈4-8h。合键症状是头痛、头晕、嗓子发干、恶心、心慌胸闷、吐逆及腹痛、腹泻,重者还会展现血尿、血便、尿闭与晕厥等。 正在食用鲜黄花菜时必然要用开水焯,浸泡后再始末高温烹调,以防守秋水仙碱中毒。 未成熟的青西红柿中含有巨额的生物碱,可被胃酸水解成番茄次碱,众食会展现恶心、吐逆等中毒症状。 丝瓜一名天罗、布瓜,性味甘凉,无毒,含有糖类、卵白质、磷、铁、生物碱、氨基酸、皂甙、维生素B和C,脂肪等,具有祛风化痰、清热解毒、化痰通络之效力,合用于子宫出血、痈疖等。胃炎、肠炎等忌众食。 10.2.4 生物碱的提取与差别 10.2.4.1 生物碱的提取 生物碱正在生物体内民众以有机酸盐的体例存正在,少数与无机酸连接成盐;有些碱性对照弱的生物碱不易或不行与酸成为不乱的盐,还会以逛离生物碱状况存正在。再有的生物碱能与糖连接成甙存正在。生物碱有脂溶性、水溶性生物碱,有挥发性和升华性生物碱。这些都是正在生物碱的提取进程中最初要切磋的成分。生物碱的提取要依照生物碱自身的性子及其正在生物体中存正在的状况计划,通常总结为如下: (1)溶剂提取法 除去少数有挥发性、升华性等出格性子的生物碱外,民众生物碱都采用各式溶剂提取法。依照提取溶剂的性子可分为水或酸水类、醇类和亲脂性有机溶剂提取法三种。 ①水、酸水提取法 此提取法重点是:诈骗生物碱盐易溶于水难溶于有机溶剂的性子,用水直接融化生物体中的生物碱盐类或将其变动为水融化度对照大的盐而融化提取出来。整个操作是用水或0.5%~1%的酸水(盐酸、硫酸、醋酸、酒石酸等)将样料粉末用渗漉或冷浸的技巧提取出来,但该法提取液体积大,提取的水溶性杂质众,如卵白质、糖类、鞣质、水溶性色素等,变成浓缩量大,纯化生物碱清贫。 ②醇类溶剂提取法 此提取法重点是:将分子较小、易透入资料结构中的甲醇、乙醇动作提取剂,诈骗甲醇、乙醇对生物碱的融化机能的寻常性,使资料中的亲脂性强弱差异的逛离生物碱以及生物碱盐都被融化提取出来。整个常用95%乙醇或酸性乙醇(酸的浓度通常小于2%)动作提取溶剂。采用浸渍法、渗漉法、回流提取法来提取,要是提取溶剂是酸性乙醇,要留神酸性加热前提下组织易捣蛋的生物碱不易用回流提取法。乙醇提取的水溶性杂质较酸水少,但易提取出脂溶性杂质,越发是树脂类物质。为了方便去杂质纯化生物碱,乙醇提取液通常都要正在常压或减压下接纳溶剂至浸膏浓缩,再制成酸水溶液待进一步处置。 ③亲脂性溶剂提取法 此法提取的重点是:诈骗大局限逛离生物碱有较强的亲脂性,此中正在氯仿中融化度还对照大,正在运用碱水充裕潮湿资料,使所含生物碱逛离后,采用氯仿、苯等亲脂性有机溶剂提取。该法提取生物碱拣选性高,被提出的杂质少,产物较纯,但其操作繁杂,本钱较高,担心全等缺陷,使其正在运用时受到极少束缚。 运用亲脂性溶剂提取生物碱前,通常先用碱水(常用石灰乳、10%氨水或碳酸钠的水溶液)潮湿资料,使资料中的生物碱一共逛离,然后用氯仿苯等亲脂性有机溶剂通过浸渍法、渗漉法、回流提取法来提取。提取含油高的资料要先脱脂。提取某些弱碱性生物碱。因其正在资料中不易与酸连接成不乱的盐,提取时原料可不事先加碱水处置,能够用水潮湿使资料结构妥贴膨胀,废除生物碱与原料之间的吸附外象,再用亲脂性有机溶剂直接提取。因为少量水的存正在,能阻滞亲脂性溶剂透入资料中,可妥贴延伸提取的工夫和增长提取次数。有时为了防守某些中等强度的生物碱因其盐的水解影响逛离而水碱性生物碱提出,也常用浓度较稀的有机酸溶液。如乙酸溶液润湿资料后,再用有机溶剂提取, ④提取液的处置 上述三类溶剂的提取溶液,含有较众亲水性或亲脂性其它因素,这些与生物碱得一并提出的杂质须要进一步的处置,使其与生物碱差别,以获取较纯的生物碱因素。处置的技巧往往都是环绕生物碱与其它因素的差异特性实行。 a.离子调换法 离子交換法基于生物碱正在酸水溶液中,与酸成盐正在水中可解离成为阳离子,通过强酸型阳离子调换树脂,可被调换到树脂上,极少不行离子化的杂质则随溶液流出,从而使生物碱与其它杂质差别。调换到树脂上的生物碱须要将其洗脱下来,才可取得逛离的总生物碱或其盐类。 洗脱的技巧有两种:第一种可将树脂碱化(常用稀氨水)使生物碱正在树脂上逛离为分子状,再用有机溶剂融化洗脱,接纳溶剂后取得生物碱。第二种是直接用稀酸水洗脱即可取得总生物碱盐溶液。运用此法,常须要拣选一个适宜的离子调换剂,依照生物碱盐的属性,以及生物碱分子通常对照大,于是常选用低交联度(3%~6%)的强酸型离子调换树脂,如聚苯乙烯磺酸型树脂,要是利用高交联度的大孔树脂,则倒霉于大分子生物碱的调换。 b.浸淀法浸淀法的处置技巧又四种。第一,诈骗逛离生物碱难溶于水而爆发浸淀。用碳酸钠、氨水、石灰水等碱化酸水提取液,可使某些生物碱逛离并浸淀出来,可与各式杂质网罗水溶性生物碱差别。第二,诈骗天生难溶于水的生物碱盐而浸淀。正在酸水提取液中插足某些酸。可使极少生物碱浸淀转化对立溶性盐而浸淀出来。第三,诈骗盐析天生浸淀。提取液中插足必然量的无机盐,如氯化钠、硫酸钠等,可促使某些生物碱的融化度低落而浸淀出来。第四,诈骗天生雷氏复盐而浸淀。季铵类生物碱极易溶于水,用碱化或盐析的技巧通常得不到浸淀;又因为它正在有机溶剂中融化度不大,亦未便利用有机溶剂提纯法,所以常用雷氏铵盐为浸淀剂,使其与生物碱连接为雷氏复盐,难溶于水而浸淀析出。操作时最初将生物碱的溶液调成弱酸性;然后滴加雷氏铵盐的饱和水溶液,浸淀出生物碱雷氏盐,滤集浸淀物,少量水洗后将其转溶于丙酮,滤除不溶物;丙酮液插足硫酸银饱和水溶液使生物碱雷氏盐转为生物碱的硫酸盐,正在插足氯化钡的水溶液,使过量的硫酸银成为硫酸钡与氯化银析浸淀析出,而生物碱此时成为盐酸盐,滤去浸淀,蒸干滤液,即得生物碱盐酸盐。 c.萃取法正在生物碱的提取精制进程中,常诈骗生物碱和逛离生物碱正在融化度上的区别,通过两相溶剂萃取的技巧来提纯生物碱。逛离生物碱可溶于氯仿、苯等有机溶剂,而难溶于水,生物碱盐与之相反正在水中融化度大,难溶于氯仿等亲脂性溶剂。 将生物碱的酸水液插足与水不相混溶的有机溶剂如氯仿,再插足碱使酸水液碱化,生物碱盐即转化为逛离生物碱,并从中转溶于氯仿,分取氯仿层,水溶性杂质仍留于水液,接纳氯仿可取得逛离生物碱粗品。同样要是逛离生物碱的氯仿溶液能够通过酸水萃取的技巧,除去脂溶性杂质,如斯再三操作可使生物碱纯化。正在萃取操作中应先将有机溶剂插足酸水中,然后再碱化,如许能够使逛离后的生物碱顷刻转入有机溶剂中,由于刚析出的逛离碱屡屡为无定型细粒,比变成结晶状的生物碱更易溶于有机溶剂。 超临界流体萃取法(SFE)技能,也开端利用于生物碱的萃取差别。采用超临界二氧化碳做溶剂,正在适宜的萃取温度、压力下实行萃取,具有无毒、无残留,提取功用高的便宜。 (2)水蒸汽蒸馏法 具有挥发性子的生物碱,可诈骗其不妨正在水蒸气中逸出的性子,用水蒸汽蒸馏即可。 (3)升华法 正在常压或减压下有升华性子的生物碱,可诈骗升华的技巧提得。比如茶叶中的咖啡碱的提取。 用各式提取法取得的生物碱提取液始末发轫差别,巨额杂质被除去,仍有少量亲脂或亲水性杂质因各因素间的共溶或助溶影响混淆正在生物碱之间,须要进一步精制取得较纯的生物碱,以利于生物碱的差别 。生物碱的精制可运用萃取法再三实行或采用活性炭脱色技巧,吸除去极少脂溶性色素,最终的精制众运用乙醇、丙酮等溶剂实行众次重结晶,来取得较高纯度的生物碱。 10.2.4.2 生物碱的差别 用前述各式提取技巧取得的生物碱,常蕴涵着数种或数十种组织相像的生物碱,称其为总生物碱。总生物碱的差别正在琢磨中与分娩中的顺序通常有编制差别和特定生物碱的差别。前者为根本琢磨性子,后者常侧再制产适用。特定生物碱的差别着重充裕理会特定生物碱的组织,理化特征,采用加倍直接针对性技巧实行差别。通常如下: (1)诈骗生物碱及其盐类的融化度差异实行差别 组织相像的生物碱正在差异溶剂中的融化机能是有分歧的,纵然正在一致溶剂中其融化度也会差异,生物碱的差别也能够诈骗这天性子特性。通常做法是将生物碱正在拣选的溶剂中融化后,实行分步结晶差别。有些生物碱显然的浮现出正在某种溶剂中的融化区别,可将生物碱融化于易溶的溶剂中,再往此中慢慢插足使生物碱难溶的溶剂促使其析出,有的还能够直接用溶剂从总碱中融化出易溶的某些生物碱。大无数生物碱能够与盐酸、硫酸、氢氰酸、氢碘酸、草酸、苦味酸等变成盐,这些盐的融化机能也纷歧致,常无次序,差别时可充裕诈骗。诈骗天生难溶性盐差别生物碱的技巧,可容易地将生物碱差别,操作纯粹连忙,实践分娩上用的也较众。 (2) 诈骗生物碱的碱性强弱差异实行羼杂生物碱的差别 对差异碱度的生物碱可用pH梯度法实行差别。该法正在操作上分为两种体例。 一种是将生物碱融化于酸水中,加适量的碱液调pH值至必然的值,使生物碱正在此值逛离,用有机溶剂萃取,碱水层不停连续调pH值(由低至高),每调一次pH值,用有机溶剂萃取一次,生物碱可依碱性强弱差异先后逛离而被萃取差别。此法央求被差别的生物碱之间的碱度相差越大则差别越容易。 另一种是将生物碱融化于有机溶剂中,用差异pH值(有高至低)的酸性缓冲液顺序萃取。(又称“众缓冲萃取法”),递次将碱度由强到弱的生物碱萃取出来,萃取液的各个局限再经碱化、有机溶剂萃取,接纳溶剂,结果取得差异碱度的生物碱。运用此法前,可用众缓冲层析为先导来认识总碱的因素数目和差异碱度后再实行。 (3) 诈骗生物碱分子中带有性能团差异,用化学反响实行差别 生物碱分子中诈骗与差别的出格性能基团合键由存正在于分子中的酚羟基、羧基等酸性基团,内酯及酰胺组织。运用碳酸氢钠和氢氧化钠溶液可分裂融化含羧基和酚羟基的生物碱而与其它非酸性生物碱。含内酯组织的生物碱可诈骗正在碱性前提下加热水解,内酯环开环而融化于碱水溶液中,酸化后,闭环成为历来的生物碱而差别。 (4)诈骗色谱法实行差别 用上述技巧仍不行达履新别目标时,往往采用吸附柱色谱(分拨色谱较少用)来差别生物碱。常用的吸附剂为硅胶、氧化铝,洗脱剂用苯、氯仿、等有机溶剂或羼杂有机溶剂。色谱法差别才干很强,对组份繁杂的总生物碱或含量较低的生物碱,有较好的差别成效,但色谱法技能央求高,通常的色谱法操作周期长,破费溶剂众。高效液相色谱的利用,使生物碱的差别抵达了疾速、切实、微量高效程度,实践管事中已寻常利用。 思量题: 名词评释:倍半萜、众萜、生物碱、银杏内酯、人参皂苷。 陈列几种正在食物中具有首要影响的萜类,并分裂评释它们的源泉及正在食物中的整个影响? 3.何如从自然动植物平分离提纯萜类化合物? 4.生物碱具有哪些根基理化特征? 5.分裂陈列几种对人体有益和无益的生物碱,分裂评释其源泉和影响道理? 6.何如从自然动植物平分离提纯生物碱? 图10-1 萜烷(对芋烷)

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