第9章 生物碱

3.按生源结合化学分类；
如：来源于鸟氨酸的吡咯生物碱。
本章内容

（一）
A、吡咯类
来源于鸟氨酸的生物碱
N R
A
B、莨菪烷或托品类
H2N
NH2 COOH NR
B
C、吡咯里西啶
鸟氨酸
N
C
二、分类 A 吡咯类
OCOMe O
O N Me N Me
N Me
O N Me
红古豆碱 cuscohygrine
（无活性）
二、分类 原阿朴啡型
MeO N Me NH
MeO
O
O
原阿朴啡 proaporphine
Stepharine （存在于千金藤中）
二、分类 吗啡烷型
HO
CH3O
CH3 N
O
CH3 N
O
CH3 N
HO
HO
•吗啡烷
吗啡
可待因
二、分类 二、分类
苯骈菲啶类
HO O O N O O CH3
白屈菜碱 chelidonine
二、分类
五、来源于色氨酸的生物碱
O glc
吲 哚 类 生 碱
N H
N H
吲哚
靛青苷（蓼蓝）
N H
NH 2
N H H 3C
N N
O
色胺
吴茱萸碱
二、分类 半萜吲哚类
H CH2 OH CONH Me N Me
4 5 6 7 1 N H 3 2
吲哚
N H
麦角新碱 ergonovine ergometrine
三、理化性质（二）生物碱的检识
A、沉淀反应
1.沉淀试剂
酸类——硅钨酸(Bertrand试剂)SiO212WO3 乳白色
酚酸类——苦味酸(Hager试剂) 2,4,6-三硝基苯酚黄色
H2N
COOH
N
B
赖氨酸
N
C
二、分类 A、哌啶类
H2N
NH
O
石杉碱甲
二、分类 B、吲哚里西啶类（indolizidine）
O O N N
吲哚里西啶 indolizidine
一叶萩碱 securinine
二、分类 C、喹诺里西啶类
O N N
O
N
N O
苦参碱 matrine
氧化苦参碱 oxymatrine
乌头碱 aconitine
二、分类 （七） 来源于甾体的生物碱
H
N H H H HO H H H H H OH
OH
贝母碱 peimine verticine
本章内容

三、理化性质
（一）一般性质：
性状、旋光性、溶解性
（二）生物碱的检识： 沉淀反应、显色反应 （三）碱性 共轭效应、诱导效应、空间效应 （四）化学反应： C-N键的裂解反应
酸性溶液——右旋光性
多数左旋体呈显著生理活性。
三、理化性质（一）一般性质 6.溶解度 (1)游离碱 类别 非酚性 季铵碱 氮氧化物 极性 较弱 强 溶解性 脂溶性 水溶性 H2O CHCl3 H+ OH— + + — + + — ± + — + + + + + — + + + +
半极性 中等水溶 脂溶性 水溶性
O O + N OMe Zn
O O H2SO4 N OMe
小檗碱 （黄色）
OMe
四氢小檗碱 （无色）
OMe
三、理化性质（一）一般性质
O O
N
一叶萩碱 （黄色）
一叶萩碱成盐后则无色。
三、理化性质（一）一般性质 3.味 觉——多具苦味。
4.挥发性——多无挥发性，少数具挥发性。 5.旋光性——多为左旋光性。 有的产生变旋现象。 如：菸碱 中性溶液——左旋光性
二、分类
（三）来源于邻氨基苯甲酸的生物碱
COOH
A、喹啉衍生物
5 4 3 N 1 2 6 7
NH2
喹 啉
O N N O O OH
8
内酯结构 碱化开环 成盐溶于水
喜树碱 camptothecine 治白血病和直肠癌
二、分类 B、吖啶酮类（acridone）O来自8 7 6 5 9 1 2
OMe
N
10
3 4

一、概述 十九世纪德国学者F.W.Sertrner从鸦片中
分离出吗啡碱(morphine)
现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
植物中存在的生物碱大多有明显的生理活
性如：
一、概述 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
含氧酸盐的水溶性往往较大。
与大分子有机酸所形成的盐水溶性差
与小分子有机酸或无机酸成盐水溶性较好。
三、理化性质 （二）生物碱的检识
（二）生物碱的检识 A. 沉淀反应
用途：
鉴别——试管、TCL或PPC显色剂；
提取分离——检查是否提取完全。
主要内容： 1.沉淀试剂 2.反应原理 3.反应条件 4.结果判断
二、分类
单萜吲哚
N H N O H H O H H3COOC OMe O CO MeO N H H N H OMe OMe OMe
士的宁
利血平
二、分类 六 来源于萜类的生物碱
OH
N Me Me
OCH3 O C O
OCH3 N O C O OCH3 OCH3
CH3 CH2
O O
OH CH3
HO
石斛碱 dendrobine
爱康宁 ecgonine
古柯碱 cocaine
二、分类 C、吡咯里西啶（pyrrolizidine）
Me
Me O H N Me
O N
OH OH
O
O
吡咯里西啶
野百合碱 （有抗癌活性） monocrotaline
二、分类
（二）、来源于赖氨酸的生物碱
A、哌啶类
A
N R
B、吲哚里西啶类
C、喹诺里西啶类
H2N
三、理化性质（二）生物碱的检识 A、沉淀反应 1.沉淀试剂 金属盐类 碘-碘化钾（Wagner）KI-I2 棕褐色沉淀 碘化铋钾（Dragendoff）BiI3KI 碘化汞钾（Mayer试剂）HgI22KI 红棕色沉淀 类白色沉淀
若加过量试剂，沉淀又被溶解 氯化金(3%)（Suric chloride）HAuCl4 黄色晶形沉淀
二、分类 苯丙胺类
MeO NHCOCH3 MeO OMe O OMe
秋水仙碱 colchicine 治疗急性痛风，并有 抑制癌细胞生长的作用
二、分类 异喹啉类
分：1-苯甲基（苄基）异喹啉型
双苯甲基（苄基）异喹啉型 原小檗碱型 阿朴啡型 原阿朴啡型 吗啡烷型 原托品碱型
6 7
5
4 3 N 2
8
1
异喹啉 isoquinoline
普鲁卡因 procaine (合成品)局麻药
一、概述 ㈠生物碱的定义 指天然产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。
㈡分布
存在于一百多个科中如：豆科、茄科、防己科、
罂粟科、毛茛科等植物中。
一、概述
㈢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。 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。
两性: Ar-OH 较弱 -COOH 强 *酸、碱均为1%。
三、理化性质（一）一般性质 6.溶解度 (1)游离碱
少数酚性碱，由于各种原因而导致不溶碱水中。
如：
OMe Me N MeO N O O OMe Me
OH
Ar-OH
由于空间位阻且能 形成分子内氢键 所以不溶于碱水
去甲基粉防已碱
三、理化性质（一）一般性质 6.溶解度 (2)成盐生物碱 多易溶于水，不溶或难溶有机溶剂。
H N CH3 OH
CH2 OH
+ 缩合
H
HOOC
C H
莨菪醇
莨菪酸
N CH3 OCO
CH2 OH C H
莨菪碱（阿托品）
二、分类 颠茄生物碱（belladonna alkaloids）
H N CH3 OCO
H
CH2 OH C H
N CH3 OCO HO
CH2 OH C H
莨菪碱 阿托品 hyoscyamine atropine
二、分类 异喹啉类
O O OMe N Me H
1-苯甲基异喹啉型
N
MeO OMe O
O
1-苯甲基异喹啉
1-benzyl-isoquinoline
那可丁 narcotine
存在于鸦片中，具有镇 咳作用与可待因相似， 但无成瘾性，可替代可 待因。
二、分类 双苯甲基异喹啉型
OMe MeO CH3 N H OR N CH3
MeO
OMe
四氢黄连碱 tetrahydrocoptisine
延胡索乙素 Corydalis B
二、分类 原托品碱型
O O O N CH3
N
原小檗碱型
O O
原托品碱 protopine
二、分类
N
阿朴菲型
CH3 O N Me CH3 O
原小檗碱型
NH
HO
阿朴菲 aporphine
土藤碱 tuduranine
红古豆苦杏仁酸酯 （有活性）
似阿托品药物 的散瞳等作用
二、分类 B、莨菪烷或托品类（tropane） 由吡咯啶和哌啶骈合而成的杂环。 分：颠茄生物碱（belladonna alkaloids） 古柯生物碱（coca alkaloids）
N CH 3
H N CH3 H
H 3C
N
H H H
H
莨菪烷
二、分类 莨菪碱是由莨菪醇（tuopine）与莨菪酸（tuopic acid）缩合而生成的酯：
卫生部规划教材——天然药物化学
1769年，提纯了第一个天然有机化合物－酒石酸
1805年，塞尔杜纳从鸦片得到吗啡，并在狗身上试验了麻醉作用。
1818年，德国药剂师米斯纳提出了“生物碱” (Alkaloid)的概念 。 1817年，从吐根中提得吐根碱;
药 物 化 学 的 产 生 与 发 展
1818年，从番木鳖中得到番木鳖碱; 1820年，从金鸡纳树皮分得奎宁、辛可宁; 秋水仙种子得到秋水仙碱; 1821年，从咖啡豆中得到咖啡因; 1828年，从烟草中提取出尼古丁; 1832年，从鸦片中分离出那塞因与可待因; 1856年，从古柯树叶中得到古柯碱; 1871年，从山道年篙中得到山道年碱; 1885年，从麻黄中提取出麻黄素和伪麻黄素； 1893年，化学家霍夫曼合成乙酰水杨酸—阿司匹林； 1928年，英国细菌学家弗莱明发现了青霉素的抑菌作用。
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
生物碱化学结构的研究为合成药物提供了线
索，如：
一、概述 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
COOCH3 H N CH3 O O
C2H5 N C2H5 O O NH2
古柯碱 cocaine （可卡因）
CH OH
CH CH 3 NHCH 3
CH CH
CH3
NHCH3
麻黄碱
(1R,2S)
伪麻黄碱
(1S,2S)
ephedrine
pseudoephedrine
二、分类 苯丙胺类
麻黄碱的特点: 游离时可溶于水，能与酸生成稳
定的盐，有挥发性，不易与大多数生物碱沉淀试剂反 应生成沉淀。
CS2 麻 + MeOH CuSO4 NaOH 棕或黄色沉淀
一、概述 ㈣命名规则 1. 类型的命名 ⑴基核的化学结构，如吡啶、喹啉、萜类等； ⑵以来源植物命名，如石蒜科生物碱等。 2.单体成分的命名 ⑴以植物来源的属、种的名称命名；如 一叶萩碱 ⑵也有以生理活性或药效命名，如：吗啡(使睡眠)
⑶以人名命名的；如：pelletierine
一、概述 ㈤分类方法 1.按植物来源分类； 如：石蒜生物碱，长春花生物碱； 2.按化学结构分类； 如：异喹啉生物碱、甾体生物碱；
H O N CH3 OCO CH2 OH C H
山莨菪碱 anisodamine
H O N CH3 OCO CH2 OH
东莨菪碱 scopolamine
樟柳碱 anisodine
OH
二、分类 古柯生物碱（coca alkaloids）
COOH H N CH3 OH
COOCH3 H N CH3 O C O
三、理化性质（一）一般性质 （一）一般性质 1.形态——多为结晶固体，少为粉末；有熔点。 少数常温下——液体（多不含氧，若含多成酯键）
COOCH3 N H N N N Me N Me
毒藜碱 dl-anabasine
菸碱 nicotine
槟榔碱 arecoline
三、理化性质（一）一般性质 2.颜色——多为无色或白色，少数有色。
N Me
O
吖啶
山油柑碱 acronycine
具有显著抗癌作用，抗瘤谱 较广，现已有人工合成品。
二、分类
（四）、来源苯丙氨酸和酪氨酸的生物碱
A 、苯丙胺类 B 、异喹啉类
R NH2 COOH
R＝H 苯丙氨酸 R＝OH 酪氨酸
N
异喹啉
A、苯丙胺类－有机胺类
结构特点 氮原子不结合在环内的一类生物碱。
OH
O O OMe
粉防已碱 R=CH3 防已诺林碱 R=H
H
二、分类 原小檗碱型 protoberberine
N
O O + OH N
HO
MeO OMe
+ OHN
OMe
OMe
OMe
小檗碱（黄连素） berberine
药根碱 jatrorrhizine
二、分类 原小檗碱型
O O N O O MeO N OMe