天然药物化学-第九讲-生物碱-16课件

第六章 生物碱,Alkaloids,第六章 生物碱,生物碱概述,生物碱的分布,生物碱的分类,生物碱的性质,生物碱的提取和分离,生物碱的结构鉴定,生物碱的提取分离实例,一、生物碱概述,（含N有机化合物的总称）,1.多数由C、H、 O、N组成。,2. 多在环上，少数在环外。,3. 大多具碱性，可与酸成盐。,4. 多具显著的生理活性。,生物碱的含义 和特点,生物碱概述,生物碱的分布,生物碱的分类,生物碱的性质,生物碱的提取和分离,生物碱的结构鉴定,生物碱的提取分离实例,第六章 生物碱,主要分布于植物界，在动物中发现得很少。,双子叶植物：小檗科，毛茛科，木兰科，防己科， 罂粟科， 芸香科 裸子植物： 红豆杉属，松属，云杉属，三尖杉 属，麻黄属 单子叶植物：石蒜科，百部科，百合科,二、生物碱的分布,动物界也有存在，但种类少。,肾上腺素,蟾酥碱,二、生物碱的分布,蟾蜍毒汁中的色胺,海绵中含溴的生物碱，具有很强的细胞毒作用,二、生物碱的分布,生物碱概述,生物碱的分布,生物碱的分类,生物碱的性质,生物碱的提取和分离,生物碱的结构鉴定,生物碱的提取分离实例,第六章 生物碱,按植物来源分类 如长春花生物碱、石蒜生物碱等）,按生源结合化学骨架分类 基于生物碱合成前体物的来源,按化学骨架分类（本教材选用） 按含基核类型：如吲哚、喹啉等 按整个母核类型：如萜类、甾类等,分类方法,三、生物碱的分类,1.简单吡咯烷类,2.双稠吡咯烷类,3.吲哚里西定类,（一）吡咯烷类,红古豆碱 (cuscohygrine),野百合碱 (monocrotaline),一叶萩碱 (securinine ),三、生物碱的分类,（二）哌啶类生物碱*,结构新颖的胆碱酯酶抑制剂。最初被用于重症肌无力和小儿麻痹症，1996年被成功开发为治疗老年性痴呆的新药。,石杉碱甲(huperzine A),三、生物碱的分类,苦参碱 氧化苦参碱 matrine oxymatrine,三、生物碱的分类,（三） 托品烷类生物碱,阿托品(atropine) R=H （dl） 莨菪碱(hyoscyamine) R=H （l） 山莨菪碱(anisodamine) R=OH,东莨菪碱 (scopolamine),樟柳碱 (anisodine),三、生物碱的分类,鉴别反应 (1) Vitali反应(针对莨菪酸部分) （深紫-暗红-消失）,紫色,三、生物碱的分类,(2) DDL反应,黄色,三、生物碱的分类,猪毛菜碱(salsoline),罂粟碱（papaverine）,1,2 苄基异喹啉类（最多）,简单异喹啉类,（四）异喹啉类生物碱*（最大的一类）,三、生物碱的分类,粉防己碱（tetrandrine）,3 双苄基异喹啉类,三、生物碱的分类,4 阿扑芬类,小檗碱（berberine） 轮环藤酚碱 (cyclanoline),5 原小檗碱 类,木兰碱（magnoflorine),三、生物碱的分类,吐根碱(emetine),异喹啉环带苯骈喹啉啶环,6 普洛托品类 含羰基的小檗碱开环,延胡索丙素(corydalis C),三、生物碱的分类,7 吐根碱类,8 萘菲啶类,吗啡(morphine) R=H 可待因(codeine) R=CH3,9 吗啡类,三、生物碱的分类,血根碱 (sanguinarine),奎宁（金鸡纳树皮中的抗疟有效成分，含量高达3）,奎尼丁,（五）喹啉类生物碱,三、生物碱的分类,喜树碱及其类似物,喜树碱(camptothecin) R=H 羟基喜树碱(hydroxycamptothecin) R=OH,三、生物碱的分类,（六）吲哚生物碱（较多，有千余种）,长春碱 （vinblastine, VLB） R=CH3 长春新碱 （vincristine, VCR）R=CHO,1. 长春碱和长春新碱,三、生物碱的分类,2. 萝芙木生物碱,利血平 (reserpine),三、生物碱的分类,美登碱（maylasine ）,（七）大环生物碱,三、生物碱的分类,（八）萜类生物碱 二萜生物碱,关附甲素( guanfu base A),紫杉醇 (taxol),三、生物碱的分类,二萜生物碱,乌头碱（aconitine）,三、生物碱的分类,1. 代表化合物麻黄碱、伪麻黄碱,互为立体异构体，区别在于C1的构型不同。,麻黄碱 R=H, R=CH3 伪麻黄碱 (ephedrine) （pseudoephedrine）,（九）有机胺类生物碱,三、生物碱的分类,2. 代表化合物 秋水仙碱,秋水仙碱(colchicine),秋水仙胺(colchamine),抑制有丝分裂，毒性大,与秋水仙碱作用相同， 毒性为其1/301/40。,三、生物碱的分类,秋水仙酰胺,(秋裂胺，colchicinamide),三、生物碱的分类,（十）甾体生物碱,浙贝甲素,三、生物碱的分类,生物碱概述,生物碱的分布,生物碱的分类,生物碱的性质,生物碱的提取和分离,生物碱的结构鉴定,生物碱的提取分离实例,第六章 生物碱,（一） 生物碱的性状,四、生物碱的性质,（二） 生物碱的旋光性,四、生物碱的性质,（三） 生物碱的溶解性,四、生物碱的性质,四、生物碱的性质,生成不溶性盐类: 硅钨酸、苦味酸、磷钼 酸试剂等,生成疏松的配合物: 碘-碘化钾试剂,生成不溶性加成物：碘化铋钾、碘化汞钾等 重金属盐类,沉淀试剂,（四）生物碱的检识,1. 沉淀反应 与某些试剂生成难溶于水的复盐或配合物的反应。,四、生物碱的性质,四、生物碱的性质,四、生物碱的性质,1,2,3,4,个别生物碱如麻黄碱、咖啡碱不反应,多在酸性溶液中反应，个别在中性条件，如苦味酸。,一般三种以上的沉淀试剂均有反应，可判断为阳性。,多糖、鞣质等非生物碱也能反应，溶液需净化处理 。,注意事项：,四、生物碱的性质,2. 显色反应 某些试剂能与一些生物碱反应生成有颜色的溶液。,四、生物碱的性质,薄层色谱 (TLC) 吸附剂：硅胶，氧化铝，活性炭，纤维素 移动相：各种溶剂系统,纸色谱 (PC) 固定相：水、甲酰胺或缓冲溶液 移动相：各种溶剂系统,高效液相色谱法(HPLC) 对结构相似的生物碱的分离检识可获得满意 的效果,3.色谱检识,1,2,3,四、生物碱的性质,五、生物碱的碱性 1. 共轭酸碱概念及强度表示,四、生物碱的性质,杂化方式,诱导效应,共轭效应,空间效应,氢键效应,2. 碱性与分子结构的关系,四、生物碱的性质,四、生物碱的性质,1）杂化方式,甲基,苯环,2）诱导效应,氨基,其他烷基,酰基,双键,羟基,醚氧,供电子基,吸电子基,碱性增强,碱性减弱,四、生物碱的性质,苯胺型 酰胺型 烯胺型,N原子上孤对电子形成p- 共轭时，碱性减弱,四、生物碱的性质,3）共轭效应,稀胺型特例：N原子,-位有双键可能转化为季铵,蛇根碱 （serpentine）,pka 10.8,四、生物碱的性质,strychnine pseudostrychnine neostrychnine N: 处在桥头，为刚性结构，不发生未共用电子对的转移，故不形成季铵碱。,四、生物碱的性质,4）空间效应,生物碱的共轭酸盐若能生成稳定的分子内氢键（与含氧基团），则碱性增强。,和钩藤碱 pka 6.32,异和钩藤碱 pka 5.20,四、生物碱的性质,5）氢键效应,