生物碱.

生物碱2本章内容第一节概述第二节结构与分类第三节理化性质第四节提取与分离第五节生物碱的检识第六节生物碱的结构研究第七节生物碱中药实例3生物碱种类多，药用历史长。十九世纪德国学者,从鸦片中分离出吗啡碱(morphine)第一节概述现在从自然界中分离得到约10000种《全国医药产品大全》中收载的药物及其制剂达六十余种4概述生物碱大多有明显的生理活性如：♦鸦片中的吗啡——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♦山莨菪碱——抗中毒性休克作用♦喹宁:有抗疟疾作用5概述生物碱化学结构的研究为合成药物提供了线索，如：♦植物古柯中的有效成分古柯碱（cocaine）虽有很强的局部麻醉作用，但是毒性较大，容易成瘾6概述NCH3HCOOCH3OO古柯碱(cocaine)(可卡因)NOOC2H5C2H5NH2普鲁卡因(procaine)(合成品)局麻药7一、生物碱的定义是指天然的一类含氮的有机化合物；♦多数具有碱性且能和酸结合生成盐；♦大部分为杂环化合物且氮原子在杂环内♦多数有较强的生理活性。广义：生物界除去生物体必须的含氮化合物.如：氨基酸（糖）、多肽、蛋白质，核酸，B族维生素等外，其他的所有含氮有机化合物都可视为生物碱8♦已知存在于50多个科的120多个属中中如：毛茛科、豆科、茄科、防己科、罂粟科等植物中。二、生物碱的分布生物碱主要分布在植物界，绝大多数存在于高等的双子叶植物中。♦少数裸子植物如麻黄科、红豆衫科、三尖杉科也存在生物碱。9如：金鸡纳生物碱主要分布在金鸡纳树皮中二、生物碱的分布♦生物碱在植物体内的分布,多数集中于某一器官,对于某种植物也可能分布于全株。♦生物碱在植物中的含量差别很大。麻黄生物碱在麻黄髓部分布较高。10三、存在形式1.游离碱：碱性极弱，以游离碱的形式存在。2.成盐：有机酸有：柠檬酸、酒石酸等；特殊的酸类：乌头酸、绿原酸等无机酸：硫酸、盐酸等。11三、存在形式3.苷类：以苷的形式存在于植物中；4.酯类：多种吲哚类生物碱分子中的羧基，常以甲酯形式存在。5.N-氧化物：植物体中的氮氧化物约一百余种。12四、命名规则1.类型的命名1）基核的化学结构，如吡啶、喹啉、萜类等；2）以来源植物命名，如石蒜科生物碱等。13四、命名规则2.单体成分的命名1）以植物来源的属、种的名称命名如:一叶萩碱2）也有以生理活性或药效命名，如：吗啡(使睡眠)3）以人名命名的;如:pelletierine14五、生物碱的生物合成♦生物碱的生物合成途径是通过氨基酸途径♦存在于植物界的上万种生物碱，仅来源于有限的前体氨基酸、甲戊二羟酸和醋酸酯等。15生物碱的生物合成合成生物碱的氨基酸主要有:鸟氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸、邻氨基苯甲酸、组氨酸等上述这些氨基酸的骨架大部分保留在所合成的生物碱中16（一）生物合成的主要化学反应1.环合反应1）希夫碱形成反应氨基和羰基脱水加成形成希夫碱RNHHCR'OH+-H2ORNCR'H17希夫碱形成反应吡咯、莨菪烷、蒎啶、喹诺里西啶类都涉及希夫碱的形成NCOOHOCOOHHNH2NOHNHCH3CH3NCH3OCH3COOH18环合反应2）曼尼希(Mannich)氨甲基化反应醛、胺和负碳离子发生缩合的反应为曼尼希氨甲基化反应。卞基异喹啉和吲哚生物碱的生物合成的一级环合都是通过曼尼希反应生成。CHO+HN+C-OH-CCHN曼尼希碱19曼尼希(Mannich)氨甲基化反应提供负碳离子者通常是芳香碳NHNH2COOHHH3CCOOHONHNHH3CCOOHNHNCH3H3CO+哈满尼(harmanine)色氨酸20环合反应3）酚的氧化偶联反应酚自由基形成→自由基偶联→再芳香化。OHFe3+Fe2+OOHOH偶联可分为邻-邻、邻-对、对-对偶联21酚的氧化偶联反应H3COHONHOH3COCH3NHOH3COCH3OO空褐鳞碱(bulbocapnine)邻-邻偶合H3COHONH3COCH3OH邻-对偶合异波尔定(isoboldine)蕃荔枝碱(reticuline)221）Hofmann降解2.碳-氮键的裂解2）VonBraun降解23第二节结构与分类1.按植物来源分类2.按化学结构分类如：石蒜生物碱，长春花生物碱；如：异喹啉生物碱、甾体生物碱；分类方法4.按生源结合化学分类如：来源于鸟氨酸的吡咯烷类生物碱；3、按生源途径分类法氨基酸为前体——真生物碱甲瓦龙酸为前体——伪生物碱24一、鸟氨酸系生物碱按生源结合化学分类二、赖氨酸系生物碱三、苯丙氨酸和酪氨酸系生物碱四、色氨酸系生物碱五、邻氨基苯甲酸系生物碱六、组胺酸系生物碱七、萜类生物碱八、甾体类生物碱25一、鸟氨酸系生物碱（一）吡咯烷类生物碱NH2COOHNH2鸟氨酸(Ornithine)NH吡咯(pyrrole)NH四氢吡咯(Pyrrolidine)26吡咯烷类生物碱例NNMeMeO红古豆碱(cuscohygrine)NNMeMeOOOCOMe红古豆苦杏仁酸酯N水苏碱(stachydrine)H3CCH3COO似阿托品药物的散瞳等作用27（二）莨菪烷类生物碱由吡咯啶和哌啶骈合而成的杂环。分：颠茄生物碱（belladonnaalkaloids）1234567NCH3HHNCH3HHNH3CHH莨菪烷(tropane)1234567古柯生物碱（cocaalkaloids）28莨菪烷类生物碱HOOCCHHOH2C莨菪酸(tuopine)NCH31234567莨菪醇(tuopine)HOHNCH3OCOCHHOH2C1234567莨菪碱(hyoscyamine)+缩合阿托品atropine29颠茄生物碱（belladonnaalkaloids）CHCH2OHNCH3HOCOOHCHCH2OHNCH3HOCOOCH2OHNCH3HOCOOOH东莨菪碱scopolamine山莨菪碱anisodamine樟柳碱anisodine30古柯生物碱（cocaalkaloids）NCH3HOHCOOH爱康宁ecgonine古柯碱cocaineNCH3HCOOCH3OCO31（三）吡咯里西啶类生物碱由两个吡咯烷共用一个氮原子稠合而成N吡咯里西啶(pyrrolizidine)NOOHH3CCH3H3COOHOOH野百合碱(monocrotaline)32吡咯里西啶类生物碱NHHOHHCH2OCCCHOCH3CH3大叶千里光碱(macrophylline)NOHCH3OOOCH3HOCH3千里光碱(senecionine)33二、赖氨酸系生物碱（一）哌啶类（二）喹诺里西啶类（三）吲哚里西啶类H2NCOOHH2N赖氨酸(lysine)NRNN哌啶类(piperidine)吲哚里西啶(indolizidine)喹诺里西啶(quinolizidine)oror34（一）蒎啶类(piperidines)NCH3COOCH3槟榔碱(arecoline)OONO胡椒碱(piperine)HNOCH3H3CNH2石杉碱甲(huperzineA)35（二）喹诺里西啶类(quinolizidines)NHCH2OH羽扇豆碱(lupinine)NHNO金雀花碱(cytisine)36喹诺里西啶类NNO苦参碱(matrine)NO石松碱(lycopodine)HH37（三）吲哚里西啶类(indolizidines)NOOH一叶萩碱(securinine)NdendroprimineHH3CCH3CH338三、苯丙氨酸和酪氨酸系生物碱（一）苯丙氨酸类（二）异喹啉类（三）苄基苯乙胺类NH2COOHRR=H苯丙氨酸R=OH酪氨酸39（一）苯丙氨酸类CCHOHHCH3NHCH3麻黄碱(ephedrine)CCHOHHCH3NHCH3伪麻黄碱(pseudoephedrine)40（二）异喹啉生物碱类N67123458异喹啉isoquinoline在药用植物中分布较广泛，类型和数目较多，按化学结构可分为20多类,主要有：1.小檗碱类和原小檗碱类2.苄基异喹啉类3.双苄基异喹啉类4.吗啡烷类41可看成两个异喹啉环稠合而成1.小檗碱类和原小檗碱类根据碳环的氧化程度分为两类N12345678910111213原小檗碱(protoberberine)NOOOMeOMeOH小檗碱(berberine)42小檗碱类和原小檗碱类NOHOMe轮环藤酚碱(cyclanoline)MeOMeOCH3NOMeOMe延胡索乙素(tetrahydropalmatine)MeOMeO43异喹啉母核1位连有苄基的一类生物碱2.苄基异喹啉类OONOOMeOOMeOMeMeH那可丁(narcotine)NMeOOMeMeOMeO罂粟碱(papaverine)44苄基异喹啉类NHOMeOHO厚朴碱(magnocurarine)CH3CH3NHHOHOHO去甲乌药碱(demethylcoclaurine)45两个苄基异喹啉通过1-3个醚键相连接3.双苄基异喹啉类NOMeOMeO蝙蝠葛碱(dauricine)CH3HNHH3COMeOMeOH46双苄基异喹啉类NOMeOR=CH3汉防己甲素(tetrandrine)CH3HNHH3COMeOROMeOR=H汉防己乙素(fangchinoline)474.吗啡烷类NCH3吗啡烷(morphane)12341213567815169101114NCH3HOOROR=H吗啡(morphine)R=CH3可待因(codeine)48吗啡烷类NCH3MeOOMeO蒂巴因(thebaine)NCH3MeOMeO青风藤碱(sinoacutine)HOO49（三）苄基苯乙胺类生物碱主要分布在石蒜科石蒜属、水仙属及Haemanthus属植物中。NOHOOHO石蒜碱(lycorine)NHO加兰他敏(galanthamine)CH3OOH50四、色氨酸系生物碱又称吲哚类生物碱，是类型较多、结构复杂、化合物数目最多的一类生物碱。NHNH2色胺酸(tryptophan)COOHNH1234567吲哚(Indole)51（一）简单吲哚类只有吲哚母核，没有其它杂环。NHOOOHCH2OHHOOHO大青素B(isatanB)NOglcH靛青苷(indican)52（二）色胺吲哚类结构中含有色胺部分，结构较简单。NHNH2色胺(tryptamine)N毒扁豆碱(physostigmine)NCH3CH3CH3CH3HNCOONHNNOH3C吴茱萸碱(evodiamine)53（三）半萜吲哚类色胺构成的吲哚衍生物上连一个异戊二烯单位后形成。主要分布在麦角菌类中。NNHCH3HCONHCHCH3CH2OH麦角新碱(ergometrine)NNHCH3HCO麦角胺碱(ergotamine)NHNONOHOOCH354（四）单萜吲哚类由色胺和一个10C或9C的单萜形成的吲哚类生物碱。NHNOCOOMeOMeOMeHHOMeH3COOCHMeO利血平(reserpine)55单萜吲哚类NONHHHO士的宁(strychnine)NNHOMeOOCH长春胺(vincamine)NHN依波加明(ibogamine)56生源上与单萜吲哚碱有关的生物碱NNOHORR=H,喜树碱(camptothecine)H3COR=OH,羟基喜树碱(10-hydroxycamptothecine)NHONRR=H,金鸡宁(cinchonine)R=OCH3,奎宁(quinine)57五、邻氨基苯甲酸系生物碱包括喹啉和丫啶酮类生物碱，主要分布在芸香科。N喹啉(quinoline)NHO丫酮啶(quinoline)口58邻氨基苯甲酸系生物碱NO山油柑碱(acronycine)OOMeCH3N白鲜碱(dictamnine)OMe59六、组胺系生物碱主要为咪唑类生物碱，数目较少。NNHCOOHNH2组胺酸(histidine)NNH咪唑(imidazole)60组胺系生物碱NNCH3OH3CO毛果芸香碱(pilocarpine)61七、萜类生物碱（一）单萜类生物碱N龙胆碱(gentianine)OONO秦艽碱甲(ge