第九章-生物碱ppt课件.ppt

目的要求：目的要求： 生物碱的定义、分类生物碱的定义、分类 理化性质（溶解度、检识反应、碱性、理化性质（溶解度、检识反应、碱性、 C-N 键的裂解反应）键的裂解反应） 提取分离方法提取分离方法 波谱鉴定波谱鉴定一、生物碱的定义及类型一、生物碱的定义及类型二、生物合成二、生物合成三、分类三、分类四、理化性质四、理化性质五、提取分离五、提取分离六、结构鉴定六、结构鉴定七、生物碱各论七、生物碱各论 1803年：年：Derosones首先从鸦片中分离出第一个生物碱那可汀首先从鸦片中分离出第一个生物碱那可汀 （narcotine）1806年：德国学者年：德国学者F.W.Serturner 从鸦片中分出吗啡碱从鸦片中分出吗啡碱 (morphine) 1810年：西班牙医生年：西班牙医生Gomes从金鸡纳树皮中分得结晶，从金鸡纳树皮中分得结晶， 是奎宁（是奎宁（quinine) 和辛可宁和辛可宁(cinchonine)的混合物的混合物1817年：发现士的宁年：发现士的宁 (strychnine) 、吐根碱、吐根碱 (emetine)一一 生物碱研究历史生物碱研究历史: :1819年：发现马钱子碱年：发现马钱子碱 (brucine)、胡椒碱、胡椒碱 (piperine)、 咖啡碱咖啡碱 (caffeine)1820年：发现奎宁、秋水仙碱年：发现奎宁、秋水仙碱 (colchicine)等等1870年：年： 确定第一个生物碱毒芹碱的结构式确定第一个生物碱毒芹碱的结构式我国赵学敏我国赵学敏 本草纲目拾遗本草纲目拾遗记载：记载： 17世纪初世纪初白猿经白猿经一书中即记述了从乌头中提炼出砂一书中即记述了从乌头中提炼出砂糖样毒物作箭毒用，用现代的观点分析，该物质应是乌头糖样毒物作箭毒用，用现代的观点分析，该物质应是乌头碱碱(aconitine)。

这比欧洲科学家发现的生物碱要早二百年左这比欧洲科学家发现的生物碱要早二百年左右 现从自然界中分离得到约现从自然界中分离得到约10000种种 全国医药产品大全全国医药产品大全中收载的药物及其中收载的药物及其 制剂达六十余种制剂达六十余种 植物中存在的生物碱大多有明显的生理植物中存在的生物碱大多有明显的生理活性活性比较重要的具生物活性的生物碱：比较重要的具生物活性的生物碱：l 镇痛作用：吗啡（镇痛作用：吗啡（morphine）l 止咳作用：可待因止咳作用：可待因 (codeine)l 平喘、抗哮喘作用：麻黄碱平喘、抗哮喘作用：麻黄碱 (ephedrine) l 松弛平滑肌作用：罂粟碱松弛平滑肌作用：罂粟碱(papaverine)l 抗菌消炎作用：小檗碱抗菌消炎作用：小檗碱(berberine) l 解痉和解有机磷中毒的作用：阿托品（解痉和解有机磷中毒的作用：阿托品（atropine）、）、 莨菪碱（莨菪碱（hyoscyamine）l 降压作用：利血平（降压作用：利血平（reserpine）l 抗疟作用：奎宁（抗疟作用：奎宁（quinidine）l 抗癌作用：长春碱（抗癌作用：长春碱（vinblastine） 长春新碱（长春新碱（vincristine） 喜树碱，喜树碱， 美登木素等美登木素等比较重要的具生物活性的生物碱比较重要的具生物活性的生物碱： 关附甲素关附甲素抗心律不齐抗心律不齐 近年来近年来，我国自主开发研制的成为新药的生物，我国自主开发研制的成为新药的生物碱类化合物碱类化合物 石杉碱甲石杉碱甲防治早老性痴呆症防治早老性痴呆症 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，久用容易成瘾。

普鲁卡因 procaine (合成品)局麻药古柯碱 cocaine （可卡因）生物碱化学结构的研究为合成药物提供了线索生物碱化学结构的研究为合成药物提供了线索 广义广义h 指天然产的一类指天然产的一类含氮含氮的有机化合物；的有机化合物； h 多数具多数具有碱性有碱性且能和酸结合生成盐；且能和酸结合生成盐； h 大部分为杂环化合物且大部分为杂环化合物且氮原子在杂环内氮原子在杂环内； h 多数有较强的多数有较强的生理活性生理活性二二 生物碱的定义生物碱的定义 例外例外秋秋水水仙仙碱碱几乎没有碱性，氮原子不在环上胡胡椒椒碱碱为含氮杂环的衍生物，但不易与酸结合成盐麻麻黄黄碱碱氮原子不在环上，应属于芳烃胺衍生物新的定义新的定义：h 指含有指含有负氧化态氮原子负氧化态氮原子h 存在于存在于生物有机体生物有机体中的中的h 环状化合物环状化合物负氧化态氮原子：负氧化态氮原子： 胺胺(-3)(-3)、氮氧化物、氮氧化物(-1)(-1)、酰胺、酰胺(-3)(-3)和季胺和季胺 排除排除 NONO2 2(+3)(+3)、NO(+1)NO(+1)生物有机体：生物有机体： 限于植物、动物、其他生物有机体限于植物、动物、其他生物有机体 排除合成的等排除合成的等环状结构环状结构: : 排除小分子胺类、非环的多胺和酰胺排除小分子胺类、非环的多胺和酰胺三三 生物碱的分布生物碱的分布 主要分布于植物界，在动物中发现的生物碱极少。

主要分布于植物界，在动物中发现的生物碱极少 1 1、系统发育较低级的类群中生物碱分布较少或无、系统发育较低级的类群中生物碱分布较少或无 藻类、水生植物、异养植物藻类、水生植物、异养植物-无生物碱无生物碱 菌类菌类-少数：麦角菌含有麦角生物碱类少数：麦角菌含有麦角生物碱类 地衣、苔藓地衣、苔藓-少数：简单吲哚类生物碱少数：简单吲哚类生物碱 蕨类蕨类-简单型生物碱除外简单型生物碱除外, ,结构复杂者集中于小叶结构复杂者集中于小叶 型真蕨：木贼科、卷柏科、石松科等型真蕨：木贼科、卷柏科、石松科等2 2、生物碱集中分布在系统发育较高级的植物类群、生物碱集中分布在系统发育较高级的植物类群 裸子植物：少数科属：紫杉科红豆杉属、麻黄科麻黄属等裸子植物：少数科属：紫杉科红豆杉属、麻黄科麻黄属等 被子植物：被子植物： 单子叶植物单子叶植物-少数科：百合科、石蒜科和百部科等少数科：百合科、石蒜科和百部科等 双子叶植物双子叶植物-较多科：毛茛科、木兰科、小檗科、较多科：毛茛科、木兰科、小檗科、 防己科、罂粟科、茄科、夹竹桃科、马钱科、芸防己科、罂粟科、茄科、夹竹桃科、马钱科、芸 香科等香科等3 3、生物碱极少与萜类和挥发油共存于同一植物类群中、生物碱极少与萜类和挥发油共存于同一植物类群中4 4、类型越特殊的生物碱，分布的植物类群越窄、类型越特殊的生物碱，分布的植物类群越窄 如二萜生物碱主要分布于毛茛科乌头属和翠雀属如二萜生物碱主要分布于毛茛科乌头属和翠雀属 同种植物中往往含有数种甚至数十种结构类型相同种植物中往往含有数种甚至数十种结构类型相 同或不同的生物碱；同或不同的生物碱； 同种植物中，生物碱的有无或含量的多少受到生同种植物中，生物碱的有无或含量的多少受到生 长条件与气候等因素的影响，因此对于含生物碱长条件与气候等因素的影响，因此对于含生物碱 类植物药材的采收应注意产地与季节；类植物药材的采收应注意产地与季节； 不同植物中生物碱的存在部位不同，不同植物中生物碱的存在部位不同，如可能存在如可能存在 于皮、茎、根、花、种子等。

于皮、茎、根、花、种子等 在植物体的分布 麻黄生物碱：麻黄麻黄生物碱：麻黄-髓部含量高髓部含量高 防己生物碱：防己防己生物碱：防己-根部较多根部较多 黄柏生物碱：黄柏黄柏生物碱：黄柏-树皮树皮 三尖杉酯碱：三尖杉三尖杉酯碱：三尖杉-枝、叶、根、种子枝、叶、根、种子 三棵针：小檗碱三棵针：小檗碱- 9%9% 金鸡纳树皮：生物碱金鸡纳树皮：生物碱- 1.5%1.5% 长春花：长春新碱长春花：长春新碱-百万分之一百万分之一 美登木：美登木碱美登木：美登木碱-千万分之二千万分之二存存在在部部位位含含量量在植物体的分布1. 游离碱：碱性极弱，以游离碱的形式存在游离碱：碱性极弱，以游离碱的形式存在 四四 存在形式存在形式 那可丁那可丁 narcotine2. 成成 盐：盐： 有机酸：柠檬酸、酒石酸、苹果酸、草酸、琥珀酸等；有机酸：柠檬酸、酒石酸、苹果酸、草酸、琥珀酸等； 特殊的酸：乌头酸、罂粟酸、奎宁酸、绿原酸、延胡特殊的酸：乌头酸、罂粟酸、奎宁酸、绿原酸、延胡 索酸、黎芦酸、白屈菜酸、千里光酸等；索酸、黎芦酸、白屈菜酸、千里光酸等； 无机酸：硫酸、盐酸、硝酸等无机酸：硫酸、盐酸、硝酸等 小檗碱盐酸盐小檗碱盐酸盐另外，尚有生物碱苷存在另外，尚有生物碱苷存在3. 3. 酰胺类：如秋水仙碱、胡椒碱；酰胺类：如秋水仙碱、胡椒碱；4. N-4. N-氧化物：如氧化苦参碱；氧化物：如氧化苦参碱；氧化苦参碱氧化苦参碱colchicine 秋水仙碱秋水仙碱5. 氮杂缩醛类（氮杂缩醛类（O，N混合缩醛）：如阿替生；混合缩醛）：如阿替生；6. 其它：如亚胺（其它：如亚胺（C=N）、烯胺（）、烯胺（N-C=CN-CN）等。

等阿替生阿替生N-cyano-seco-pseudo-strychine geneserine (N-CN) (-N-O-)xylostostidineN,S杂环杂环其他类其他类五五 命名规则命名规则 1. 1. 类型的命名类型的命名 以基核的化学结构，如吡啶、喹啉、萜类等；以基核的化学结构，如吡啶、喹啉、萜类等； 以来源植物命名，如石蒜科生物碱等以来源植物命名，如石蒜科生物碱等 2. 2. 单体成分的命名单体成分的命名 以植物来源的属、种的名称命名以植物来源的属、种的名称命名, , 如：一叶萩碱如：一叶萩碱 以生理活性或药效命名，如：吐根碱以生理活性或药效命名，如：吐根碱( (使呕吐使呕吐) ) 以人名命名的；如：石榴碱以人名命名的；如：石榴碱 pelletierine (Pierre Joseph Pelletier)一、概述一、概述二、分类二、分类三、理化性质三、理化性质四、提取分离四、提取分离五、结构鉴定五、结构鉴定六、生物碱各论六、生物碱各论 六、生物碱的分类六、生物碱的分类1. 按植物来源分类；按植物来源分类； 如：石蒜生物碱，长春花生物碱；如：石蒜生物碱，长春花生物碱； 2. 按化学结构分类；按化学结构分类； 如：异喹啉生物碱、甾体生物碱；如：异喹啉生物碱、甾体生物碱； 3. 按生源结合化学分类；按生源结合化学分类； 如：来源于鸟氨酸的吡咯生物碱。

如：来源于鸟氨酸的吡咯生物碱来来源源于于氨氨基基酸酸来源于鸟氨酸来源于鸟氨酸吡咯类吡咯类吡咯里西丁类吡咯里西丁类托品烷类托品烷类来源于赖氨酸来源于赖氨酸哌啶类哌啶类吲哚里西丁类吲哚里西丁类喹诺里西丁类喹诺里西丁类来源于邻氨基苯甲酸来源于邻氨基苯甲酸喹啉类喹啉类吖啶酮类吖啶酮类来源于色氨酸来源于色氨酸简单吲哚碱类简单吲哚碱类半萜吲哚碱半萜吲哚碱单萜吲哚碱单萜吲哚碱双吲哚类双吲哚类来来源源于于氨氨基基酸酸来源于苯丙氨酸来源于苯丙氨酸/ /酪氨酸酪氨酸简单苯丙胺类简单苯丙胺类四氢异喹啉类四氢异喹啉类苄基四氢异喹啉类苄基四氢异喹啉类双苄基四氢异喹啉类双苄基四氢异喹啉类阿朴啡类等阿朴啡类等来来源源于于异异戊戊烯烯来源于萜类来源于萜类单萜生物碱单萜生物碱倍半萜生物碱倍半萜生物碱二萜生物碱二萜生物碱三萜生物碱三萜生物碱来源于甾体来源于甾体孕甾烷（孕甾烷（C C2121）生物碱）生物碱环孕甾烷（环孕甾烷（C C2424）生物碱）生物碱胆甾烷（胆甾烷（C C2727）生物碱）生物碱（一）来源于鸟的生物碱（一）来源于鸟的生物碱 主要分为：主要分为： 简单的吡咯烷类简单的吡咯烷类、吡咯里西丁类吡咯里西丁类和和托品类托品类。

1. 简单吡咯烷类简单吡咯烷类 （pyrrolidines）结构较简单，数目较少，生理活性不太显著结构较简单，数目较少，生理活性不太显著吡咯烷吡咯烷 水苏碱水苏碱(stachydrine) 党参碱党参碱(codonopsine) 益母草：祛痰镇咳益母草：祛痰镇咳 党参：降压作用党参：降压作用红古豆碱 cuscohygrine 红古豆苦杏仁酸酯 （无活性）（有活性）似阿托品作用似阿托品作用散瞳散瞳, 舒张平滑肌等。