生物碱
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生物碱一种自然形成的有机物质氮包含基地。生物碱有多样化的以及对人类和其他动物的重要生理影响。众所周知的生物碱包括吗啡,马钱子碱,奎宁,麻黄素,尼古丁.
生物碱主要存在于植物在某些开花植物科中尤其常见。事实上,据估计,多达四分之一的高等植物含有生物碱,其中已确定的有几千种不同类型。一般来说,一个特定的物种只含有几种生物碱,尽管两者都有罂粟(果实)及麦角真菌(麦角菌属),每一种约有30种不同的类型。某些植物科类生物碱特别丰富;所有的植物罂粟例如,罂粟科(Papaveraceae)被认为含有它们。毛茛科(金凤花)、茄科(一)和孤柱莲科(孤挺花)是其他主要含生物碱的家族。一些生物碱已被发现动物物种,如新大陆海狸(Castor黄花),箭毒蛙(Phyllobates).麦角还有其他一些真菌也要生产它们。
生物碱在植物中的作用则不是然而,理解。有人认为它们只是植物代谢过程的废物,但有证据表明它们可能具有特定的生物学功能。在一些植物中,生物碱的浓度在种子种子成熟后形成并脱落,这表明生物碱可能在这一过程中发挥作用。生物碱还可保护某些植物免受某些物质的破坏昆虫物种。
生物碱的化学结构变化很大。一般来说,生物碱至少含有一个氮原子amine-typestructure-i.e。,one derived from氨通过替换氢含有碳氢基团的原子叫做碳氢化合物.这个或另一个氮原子可以作为基地在酸碱反应.这个名字生物碱(“类碱”)最初被用于这些物质,因为像无机碱一样,它们与酸反应生成盐。大多数生物碱都有一个或多个氮原子作为原子环的一部分,通常称为循环系统。生物碱名称一般以后缀结尾烯(,指的是它们的化学分类为胺。在他们的纯形式,大多数生物碱是无色的,不挥发,结晶固体.它们也有苦味。
人们对生物碱的兴趣源于它们在人类和其他动物身上产生的各种各样的生理效应(包括想要的和不想要的)。它们的使用可以追溯到古代文明,但对这些化学物质的科学研究必须等到有机物质的发展化学因为只有了解了简单的有机碱基,才能解开生物碱的复杂结构。第一个被分离和结晶的生物碱是有效的活性物质组成罂粟,吗啡大约在1804年。
生物碱通常根据其化学结构进行分类。例如,那些含有环状系统的生物碱叫做吲哚被称为吲哚生物碱.在此基础上,生物碱的主要类别是吡咯烷类、吡啶类、妥烷类、吡咯里齐类、异喹啉类、吲哚类、喹啉类药物萜类和类固醇.另外,生物碱可以根据它们发生的生物系统进行分类。例如,罂粟中含有鸦片生物碱(果实).这种双重分类系统实际上产生很少的混乱,因为生物碱的化学类型和它们的生物分布之间有大致的相关性。
的药用价值生物碱种类繁多。吗啡是一种强效麻醉药,用于缓解疼痛尽管它令人上瘾的特性限制了它的用处。可待因,甲基醚在罂粟中发现吗啡的衍生物,是一种极好的止痛剂这相对来说不会上瘾。某些生物碱的作用心脏或者呼吸兴奋剂。奎尼丁,从该属植物中提取金鸡纳树,用于治疗心律失常或不规则的心跳节奏。许多生物碱影响呼吸,但以一种复杂的方式,如严重的呼吸抑制后刺激。这种药物洛贝林(从半边莲inflata)在这方面更安全,因此在临床上有用。麦角新碱(来自真菌麦角菌属紫竹),麻黄素(从麻黄属植物物种)充当血管收缩器。Ergonovine用于减少子宫出血生完孩子后,又用麻黄素来缓解不适普通感冒,鼻窦炎,花粉热、支气管哮喘.
许多生物碱具有局部麻醉特性,尽管临床上很少用于此目的。可卡因(从Erythroxylum可口)是一种非常有效的局部麻醉剂。奎宁(从金鸡纳树物种)是一种强大的抗疟疾剂,以前是治疗疟疾的首选药物,尽管它已在很大程度上被毒性更小、更有效的药物所取代合成药物。生物碱的筒箭毒碱是南美箭毒的有效成分箭毒(从Chondrodendron tomentosum),在外科手术中用作肌肉松弛剂。两个生物碱,长春新碱而且长春花碱(从Catharanthus roseus也叫,以前长春花rosea),被广泛用作化疗剂,用于治疗多种类型的癌症.
尼古丁从烟草植物中提取(烟草)是主要的生物碱,也是香烟、雪茄和烟斗所吸烟草的主要成瘾性成分。一些生物碱是非法药物和毒药。其中包括致幻药物三甲(从Lophophora物种),裸盖菇素(从Psilocybe墨西哥).合成衍生品含有生物碱吗啡和麦角酸酸(从麦角菌属紫竹)生产海洛因而且迷幻药,分别。生物碱锥虫碱是毒药的有效成分铁杉(毒参属植物欧).马钱子碱(从本文结合物种)是另一种强大的毒药。
已经开发出分离商业上有用的生物碱的特殊方法。在大多数情况下,植物组织被加工以获得生物碱的水溶液。生物碱从溶液中通过一个叫做提取这涉及到用试剂溶解混合物的一些成分。然后必须从混合物中分离和纯化不同的生物碱。高性能薄层色谱法(HPTLC)及相关技术可有效应用定量分析生物碱。结晶形式的生物碱可使用某些溶剂.