天然药物化学教学资料 天然药化9 生物碱
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天然药物化学第九章 生物碱
R CH CH2 + (CH 3)3N + H2O
Cβ
α C
OH -
H
25
②E2(双分子消除)历程
Cβ
α C
H
NMe3 HO-
R CH CH2 + (CH 3)3N + H2O
E2 反应
Cβ
α C
H
NMe3 HO-
Cβ
α C OH
6
三、生物碱在植物体中的积累和储藏
1.生物碱的代谢分为积累、转移、储藏三个阶段, 不同阶段是在植物的不同细胞内进行的; 2.生物碱的积累主要在生长活跃的组织如子房、心 皮等; 3.生物碱的储藏主要是在液泡细胞、乳汁管细胞中 进行;因此,不同植物中生物碱存在的部位不同; 4.生物碱在转移阶段往往发生许多甲基化、氧化、 去甲基化等次级结构修饰;
H
O
O
O
O
H
A
B
H
C
D
16
(2)自由基偶连形成:邻-邻偶连、邻-对 偶连、对-对偶连
MeO HO
MeO OH
MeO
MeO
O-P coupling
O H
N Me
MeO O
N Me
MeO O H
MeO O
N Me
HO
N Me
MeO O
17
MeO
MeO
HO
O
O-O coupling
H
O N Me
MeO
环状化合物排除了小分子胺类、非环的多胺 和酰胺
负氧化态包括胺(-3)、氮氧化物(-1)、 酰胺(-3)化合物,但排除了含硝基(+3) 和亚硝基(+1)的化合物。如:马兜铃酸
天然药物化学课件 第九章 生物碱
• 裸子植物中,在紫杉科红豆杉属
(Taxus),松柏科松属(Pinus),云杉属 (Picia),油杉属(ketelearia)三尖杉 科三尖杉属(Cephalotaxus),麻黄科麻 黄属(Ephedra)等属植物中
(3)越是结构特殊的生物碱,分布的类群越窄
三、存在形式
• 多呈碱性,绝大多数以盐的形式存在 • 有机酸盐(草酸盐、柠檬酸盐、酒食酸
O OH
O OH
N
OH
冉特可林酮
NH2
邻氨基苯甲酸
四)来源于苯丙氨酸和酪氨酸的生物碱:
苯丙胺类
HO Ph H
CH3
H NHCH3
麻黄碱(Ephedrine)
四氢异喹啉类
CH3O
NH CH3O
OH CH3
哌劳亭(Pellotine)
苄基四氢异喹啉类
化学分类:按骨架分为15类,主要7类
苄基四氢异喹啉类:eg.厚朴碱 阿朴菲类: eg.千金藤碱 双苄基四氢异喹啉类:eg.粉防己碱 吗啡烷类: eg.吗啡碱
一、 性状
• 多数为结晶性固体,少数为非晶形粉末, 个别为液体, eg.烟碱,毒芹碱,槟榔碱
• 多具苦味,少数呈辛辣味,成盐后较游离 者味更大
• 一般无色或白色,少数有色, eg.小檗碱, 一叶萩碱,蛇根碱
• 液体生物碱及个别小分子固体生物碱具挥 发性,可用水蒸汽蒸馏提取, eg.烟碱,麻 黄碱;个别生物碱具升华性, eg.咖啡因
二、C-N键的裂解
• 1 内酰胺开环 • 2 Hofmann降解 和 von Braun降解
第九章 生物碱
一、生物碱概述 二、生物碱生物合成的基本原理 三、生物碱的分类、生源关系及其分布
四、生物碱的理化性质 五、生物碱的提取与分离 六、生物碱的结构鉴定与测定
(Taxus),松柏科松属(Pinus),云杉属 (Picia),油杉属(ketelearia)三尖杉 科三尖杉属(Cephalotaxus),麻黄科麻 黄属(Ephedra)等属植物中
(3)越是结构特殊的生物碱,分布的类群越窄
三、存在形式
• 多呈碱性,绝大多数以盐的形式存在 • 有机酸盐(草酸盐、柠檬酸盐、酒食酸
O OH
O OH
N
OH
冉特可林酮
NH2
邻氨基苯甲酸
四)来源于苯丙氨酸和酪氨酸的生物碱:
苯丙胺类
HO Ph H
CH3
H NHCH3
麻黄碱(Ephedrine)
四氢异喹啉类
CH3O
NH CH3O
OH CH3
哌劳亭(Pellotine)
苄基四氢异喹啉类
化学分类:按骨架分为15类,主要7类
苄基四氢异喹啉类:eg.厚朴碱 阿朴菲类: eg.千金藤碱 双苄基四氢异喹啉类:eg.粉防己碱 吗啡烷类: eg.吗啡碱
一、 性状
• 多数为结晶性固体,少数为非晶形粉末, 个别为液体, eg.烟碱,毒芹碱,槟榔碱
• 多具苦味,少数呈辛辣味,成盐后较游离 者味更大
• 一般无色或白色,少数有色, eg.小檗碱, 一叶萩碱,蛇根碱
• 液体生物碱及个别小分子固体生物碱具挥 发性,可用水蒸汽蒸馏提取, eg.烟碱,麻 黄碱;个别生物碱具升华性, eg.咖啡因
二、C-N键的裂解
• 1 内酰胺开环 • 2 Hofmann降解 和 von Braun降解
第九章 生物碱
一、生物碱概述 二、生物碱生物合成的基本原理 三、生物碱的分类、生源关系及其分布
四、生物碱的理化性质 五、生物碱的提取与分离 六、生物碱的结构鉴定与测定
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3) 酰胺类:秋水仙碱 喜树碱
秋水仙碱
1.5 生物碱在体内存在形式
4)N-氧化物:氧化苦参碱 5)氮杂缩醛类:阿替生 6) 其它:亚胺、烯胺类-新士的宁、季胺碱、酯等
O N
N
O
氧化苦参碱
第二节 生物碱的分类及生源关系
I、 生物碱的分类方法 II、 生物碱的分类
I、生物碱的分类方法
1. 按植物来源
一、有机胺类
氮原子不在环上 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。
OH
CH CH CH3 OH NHCH3
CH CH CH3
NHCH3
麻黄碱
伪麻黄碱
(1R,2S)
ephedrine
(1S,2S)
pseudoephedrine
一、有机胺类
麻黄碱 (ephedrine)
R=H
R’=CH3 伪麻黄碱 (pseudoephedrine)
麻黄碱+CS2 +CuSO4 桔红或黄色沉淀
C H C HC H 3+C u S O 4+ N aO H 紫 红 色 络 盐 O H N H C H 3
一、有机胺类
2. 代表化合物—— 秋水仙碱
秋水仙碱(colchicine) 抑制有丝分裂,毒性大
生源上关键的中间体是N-甲基吡咯亚胺盐。
O
N
N
Me
Me
红古豆碱 cuscohygrine
+ N CH3
COOCH3
sta c h ty d rin e
水苏碱-益母草 内盐
吡咯烷类 2.吡咯里西啶类
N p y rro liz id in e
肺动脉高压三、哌啶类生物碱NNH吡啶
秋水仙碱
1.5 生物碱在体内存在形式
4)N-氧化物:氧化苦参碱 5)氮杂缩醛类:阿替生 6) 其它:亚胺、烯胺类-新士的宁、季胺碱、酯等
O N
N
O
氧化苦参碱
第二节 生物碱的分类及生源关系
I、 生物碱的分类方法 II、 生物碱的分类
I、生物碱的分类方法
1. 按植物来源
一、有机胺类
氮原子不在环上 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。
OH
CH CH CH3 OH NHCH3
CH CH CH3
NHCH3
麻黄碱
伪麻黄碱
(1R,2S)
ephedrine
(1S,2S)
pseudoephedrine
一、有机胺类
麻黄碱 (ephedrine)
R=H
R’=CH3 伪麻黄碱 (pseudoephedrine)
麻黄碱+CS2 +CuSO4 桔红或黄色沉淀
C H C HC H 3+C u S O 4+ N aO H 紫 红 色 络 盐 O H N H C H 3
一、有机胺类
2. 代表化合物—— 秋水仙碱
秋水仙碱(colchicine) 抑制有丝分裂,毒性大
生源上关键的中间体是N-甲基吡咯亚胺盐。
O
N
N
Me
Me
红古豆碱 cuscohygrine
+ N CH3
COOCH3
sta c h ty d rin e
水苏碱-益母草 内盐
吡咯烷类 2.吡咯里西啶类
N p y rro liz id in e
肺动脉高压三、哌啶类生物碱NNH吡啶
天然药物化学_第九章_生物碱-13
如:茄科植物的托品类生物碱 根部
积累
传输
木质部导管 传输 茎 传输 叶
(环氧化)
(基本骨架 )
储藏
三、生物碱的分布(主要分布于植物中 ) 1. 在系统发育较低级的类群中较少或无。
低等植物:
藻类、水生植物:睡莲科 菌类:少数(麦角菌碱) 地衣、苔藓类:少数简单吲哚类生 物碱 蕨类:木贼科、卷柏科、石松科
L—麻黄碱收缩子宫的效果比 D— 麻黄碱大 1 倍。
四、溶解度
生物碱的溶解度与下例因素密切相关:
分子中N原子的存在形式
季胺、叔胺、酰胺 极性基团的有无、数目 溶剂 极性溶剂、非极性溶剂
1.亲脂性生物碱的溶解度
(1) 叔胺、仲胺碱
溶解通性:
难溶于水和碱性水溶液,易溶于低极性或 中等极性的溶剂,如苯,乙醚,氯仿,丙 酮等,尤其易溶于未全卤代的卤代烷类。
H3CO H3CO OCH3 O OCH3 colchicine秋水酰碱 NHCOCH3
治疗急性痛风,并有抑 制癌细胞生长的作用
二、吡咯类生物碱:
基本母核:
N H
吡咯
N H
四氢吡咯
1. 简单的吡咯衍生物:
HO OH OCH3 OCH3
+ N CH3 CH3
COO -
H3C
N CH3
水苏碱
党参碱(存在于新疆党参中 有降血压的作用)
N
H
CCl3
(2)弱碱性生物碱
易溶于亲脂性有机溶剂中,如氯仿,苯,乙醚 等,由于碱性较弱,不易与酸成盐。 (3)酚性生物碱 也属亲脂性生物碱,但由于含有酚羟基,显弱 酸性,可溶于强碱液中。如吗啡碱,四氢药根 碱等。
(4)具有内酯结构的生物碱
积累
传输
木质部导管 传输 茎 传输 叶
(环氧化)
(基本骨架 )
储藏
三、生物碱的分布(主要分布于植物中 ) 1. 在系统发育较低级的类群中较少或无。
低等植物:
藻类、水生植物:睡莲科 菌类:少数(麦角菌碱) 地衣、苔藓类:少数简单吲哚类生 物碱 蕨类:木贼科、卷柏科、石松科
L—麻黄碱收缩子宫的效果比 D— 麻黄碱大 1 倍。
四、溶解度
生物碱的溶解度与下例因素密切相关:
分子中N原子的存在形式
季胺、叔胺、酰胺 极性基团的有无、数目 溶剂 极性溶剂、非极性溶剂
1.亲脂性生物碱的溶解度
(1) 叔胺、仲胺碱
溶解通性:
难溶于水和碱性水溶液,易溶于低极性或 中等极性的溶剂,如苯,乙醚,氯仿,丙 酮等,尤其易溶于未全卤代的卤代烷类。
H3CO H3CO OCH3 O OCH3 colchicine秋水酰碱 NHCOCH3
治疗急性痛风,并有抑 制癌细胞生长的作用
二、吡咯类生物碱:
基本母核:
N H
吡咯
N H
四氢吡咯
1. 简单的吡咯衍生物:
HO OH OCH3 OCH3
+ N CH3 CH3
COO -
H3C
N CH3
水苏碱
党参碱(存在于新疆党参中 有降血压的作用)
N
H
CCl3
(2)弱碱性生物碱
易溶于亲脂性有机溶剂中,如氯仿,苯,乙醚 等,由于碱性较弱,不易与酸成盐。 (3)酚性生物碱 也属亲脂性生物碱,但由于含有酚羟基,显弱 酸性,可溶于强碱液中。如吗啡碱,四氢药根 碱等。
(4)具有内酯结构的生物碱
天然药物化学-生物碱
02
在动物中,生物碱主要存在于昆虫、蛇类、海洋生物等有毒物
种中,作为防御性物质。
微生物中的生物碱主要与微生物的代谢活动相关,具有抗菌、
03
抗病毒等活性。
02 生物碱的提取与分离
CHAPTER
生物碱的提取
溶剂提取法
利用有机溶剂如乙醇、氯仿 等从植物中提取生物碱,根 据不同溶剂的极性选择合适 的提取方法。
CHAPTER
新药研发中的生物碱
01
02
03
抗癌药物
生物碱具有抑制肿瘤细胞 生长和扩散的作用,是抗 癌药物研发的重要来源。
抗病毒药物
一些生物碱具有抑制病毒 复制和传播的作用,为抗 病毒药物的研发提供了新 的思路。
抗炎药物
一些生物碱具有抗炎作用, 可用于抗炎药物的研发。
生物碱的资源保护与可持续利用
谢谢
THANKS
利用生物碱在不同溶剂中的溶 解度差异,通过多次萃取将生
物碱与其他成分分离。
沉淀法
利用生物碱的酸碱性或与其他 试剂的反应,生成难溶于水的 沉淀物,从而实现分离。
色谱法
利用色谱技术的原理,如薄层 色谱、柱色谱等,将生物碱与 其他成分进行分离。
膜分离法
利用膜的选择透过性,将生物 碱与其他成分进行分离,常用
抗病毒作用
生物碱能够抑制病毒的复制过程,降低病毒的致病力,对多种病毒 性疾病具有治疗作用。
代表性药物
黄连素、麻黄碱等。
抗炎作用
抗炎机制
生物碱通过抑制炎症介质的产生和释放,减轻炎症反应,同时还能够抑制免疫 反应,缓解过敏症状。
代表性药物
水杨酸、穿心莲内酯等。
其他药理作用
心血管系统作用
生物碱能够扩张血管、降低血压、 抗心律失常等,对心血管系统具 有保护作用。
天然药化 9生物碱类
本章重点内容
掌握生物碱的概念、结构特征和分类方法
掌握主要类型生物碱的基本结构骨架以及有代表性的生物碱名称、所属结
麻黄碱等)
构类型、植物来源、生物活性(药典收载或新的有生物活性的成分(小糪碱、
掌握生物碱主要理化性质(溶解度、旋光性、碱性-碱性与结构的关系,
依据结构中氮的化学环境判断碱性大小、沉淀显色反应
由相同或不同的分子经酚氧化偶联 产生醚氧键而成二聚体或多聚体生物碱
Me N H
OMe OMe
MeO MeO
N Me H
MeO MeO OMe O
唐松草碱 thalicarpine
二、分类
D. 吗啡烷型(morphanes)
10 1 11 2
CH3 N
苄基四氢异喹晽类
9 N 16 8 15 5 6 7
酸等;无机酸:硫酸、盐酸等
3.酰胺类:以酰胺形式存在 4.N-氧化物:植物体中的氮氧化物约一百余种 5.氮杂缩醛类: 6.其它如亚胺、烯胺等
7.苷类:以苷的形式存在于植物中
本章内容
二、分类
真生物碱:从氨基酸或生物胺(氨基酸脱羧形成)衍生来的含氮杂环母核
原生物碱:从氨基酸衍生来的,但氮原子不在环内,而是在侧链上(麻黄碱)
掌握生物碱的一般提取分离方法,依据生物碱结构、理化性质的差异设
计提取分离方法 了解生物碱的波谱特征
一、概述
生物碱(alkaloids):来源于生物含氮的有机化
合物,有碱性, 遇酸成盐。氮原子大多在杂环上, 形成复杂化合物。不包括蛋白质、多肽、氨基酸、 核酸、维生素等含氮成分
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)
掌握生物碱的概念、结构特征和分类方法
掌握主要类型生物碱的基本结构骨架以及有代表性的生物碱名称、所属结
麻黄碱等)
构类型、植物来源、生物活性(药典收载或新的有生物活性的成分(小糪碱、
掌握生物碱主要理化性质(溶解度、旋光性、碱性-碱性与结构的关系,
依据结构中氮的化学环境判断碱性大小、沉淀显色反应
由相同或不同的分子经酚氧化偶联 产生醚氧键而成二聚体或多聚体生物碱
Me N H
OMe OMe
MeO MeO
N Me H
MeO MeO OMe O
唐松草碱 thalicarpine
二、分类
D. 吗啡烷型(morphanes)
10 1 11 2
CH3 N
苄基四氢异喹晽类
9 N 16 8 15 5 6 7
酸等;无机酸:硫酸、盐酸等
3.酰胺类:以酰胺形式存在 4.N-氧化物:植物体中的氮氧化物约一百余种 5.氮杂缩醛类: 6.其它如亚胺、烯胺等
7.苷类:以苷的形式存在于植物中
本章内容
二、分类
真生物碱:从氨基酸或生物胺(氨基酸脱羧形成)衍生来的含氮杂环母核
原生物碱:从氨基酸衍生来的,但氮原子不在环内,而是在侧链上(麻黄碱)
掌握生物碱的一般提取分离方法,依据生物碱结构、理化性质的差异设
计提取分离方法 了解生物碱的波谱特征
一、概述
生物碱(alkaloids):来源于生物含氮的有机化
合物,有碱性, 遇酸成盐。氮原子大多在杂环上, 形成复杂化合物。不包括蛋白质、多肽、氨基酸、 核酸、维生素等含氮成分
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)
天然药物化学第十章:生物碱
用药指导
根据生物碱的药效和毒性特点,制定 合理的用药方案。
风险控制
采取必要的风险控制措施,如规定适 应症、限制剂量和使用期限,以降低 药物的不良反应和潜在风险。
06
生物碱的开发与应用前景
生物碱在中药及民族药中的应用
中药中的生物碱
许多中药中都含有生物碱,如黄连、麻黄等。这些生物碱具有抗菌、抗炎、抗肿瘤等药理作用,被广 泛应用于临床治疗。
抗炎药物
一些生物碱具有抗炎作用,可以用于治疗炎症相 关疾病,如类风湿性关节炎等。
生物碱在其他领域的应用前景
农业领域
一些生物碱具有杀虫、杀菌作用,可以用于开发新型 的农药。
食品工业
某些生物碱具有抗氧化、防腐等特性,可以用于食品 添加剂的开发。
化妆品工业
一些生物碱具有美白、保湿等功效,可以用于化妆品 的研发。
有的药效。
04
生物碱的生理活性与药理 作用
抗肿瘤作用
抑制肿瘤细胞增殖
生物碱可通过抑制肿瘤细胞DNA 和RNA的合成,阻止肿瘤细胞增 殖,从而达到抗肿瘤效果。
诱导肿瘤细胞凋亡
一些生物碱可通过诱导肿瘤细胞 凋亡,加速肿瘤细胞的死亡,从 而抑制肿瘤的生长。
抑制肿瘤血ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ生成
生物碱可抑制肿瘤血管的生成, 切断肿瘤的营养供给,使肿瘤无 法生长。
民族药中的生物碱
一些民族药如藏药、蒙药中也含有丰富的生物碱,这些生物碱在治疗某些特殊疾病方面具有独特疗效 。
生物碱在新药研发中的潜力
抗肿瘤药物
一些生物碱具有显著的抗肿瘤活性,如长春碱、 喜树碱等,是当前新药研发的重要方向。
抗病毒药物
某些生物碱如金刚烷胺对流感病毒有抑制作用, 为抗病毒药物研发提供了新的思路。
天然药物化学教学资料 天然药化9 生物碱-298页PPT
内酯(或内酰胺)结构:类似一般叔胺碱, 但在碱水中可以开环形成羧酸盐溶于水,加 酸又复原。
16 19:10
生物 碱盐
一般易溶于水,可溶于醇
无机酸盐>有机酸盐;无机酸盐中含氧酸盐 >卤代酸盐;小分子有机酸盐>大分子有机 酸盐
溶解性 特殊的 化合物
①吗啡为酸性叔胺碱:难溶于氯仿、乙醚, 可溶于水 ②石蒜碱叔胺碱:难溶于有机溶剂,溶于水 ③喜树碱:不溶于一般有机溶剂,而溶于酸 性氯仿 ④高石蒜碱的盐酸盐:难溶于水,易溶于氯 仿 ⑤盐酸小檗碱、麻黄碱草酸盐:难溶于水
(二)水溶性生物碱
含有季铵、胍基或氮氧化物的生物碱:易溶于 水、酸水、碱水,可溶于甲醇、乙醇,难溶于 亲脂性有机溶剂
O N
O N
N N
O
水溶性:氧化苦参碱(半极性配位键)>苦参碱 (溶于乙醚)
8 19:10
三、溶解性
(三)亲脂又亲水生物碱: 分子较小的叔胺碱或液体生物碱
可溶于低极性和极性有机溶剂,溶于碱水
于水,盐酸盐可溶于氯仿 ② 石蒜碱:叔胺碱,难溶于有机溶剂,溶于水 ③ 喜树碱:不溶于一般有机溶剂,而溶于酸性氯仿
石蒜碱
OH
HO
O
O
N
14 19:10
三、溶解性
• (六)溶解性特殊的化合物 ④特殊生物碱盐溶解度举例: 盐酸盐可溶于氯仿的有吗啡、奎宁、奎尼定 、吐根酚碱、罂粟碱、半边莲碱. 难溶于水的有紫堇碱盐酸盐、普托品盐酸盐 、高石蒜碱的盐酸盐;普托品硝酸盐;麻黄碱 草酸盐;小檗碱等季胺碱的卤代酸盐)
3 19:10
一、性状
1. 组成:一般由C、H、O、N四种元素组成,少 数含有Cl、S等;
2. 形态——多为结晶性固体,有些为非晶性粉 末,少数为液体(如烟碱、槟榔碱)
16 19:10
生物 碱盐
一般易溶于水,可溶于醇
无机酸盐>有机酸盐;无机酸盐中含氧酸盐 >卤代酸盐;小分子有机酸盐>大分子有机 酸盐
溶解性 特殊的 化合物
①吗啡为酸性叔胺碱:难溶于氯仿、乙醚, 可溶于水 ②石蒜碱叔胺碱:难溶于有机溶剂,溶于水 ③喜树碱:不溶于一般有机溶剂,而溶于酸 性氯仿 ④高石蒜碱的盐酸盐:难溶于水,易溶于氯 仿 ⑤盐酸小檗碱、麻黄碱草酸盐:难溶于水
(二)水溶性生物碱
含有季铵、胍基或氮氧化物的生物碱:易溶于 水、酸水、碱水,可溶于甲醇、乙醇,难溶于 亲脂性有机溶剂
O N
O N
N N
O
水溶性:氧化苦参碱(半极性配位键)>苦参碱 (溶于乙醚)
8 19:10
三、溶解性
(三)亲脂又亲水生物碱: 分子较小的叔胺碱或液体生物碱
可溶于低极性和极性有机溶剂,溶于碱水
于水,盐酸盐可溶于氯仿 ② 石蒜碱:叔胺碱,难溶于有机溶剂,溶于水 ③ 喜树碱:不溶于一般有机溶剂,而溶于酸性氯仿
石蒜碱
OH
HO
O
O
N
14 19:10
三、溶解性
• (六)溶解性特殊的化合物 ④特殊生物碱盐溶解度举例: 盐酸盐可溶于氯仿的有吗啡、奎宁、奎尼定 、吐根酚碱、罂粟碱、半边莲碱. 难溶于水的有紫堇碱盐酸盐、普托品盐酸盐 、高石蒜碱的盐酸盐;普托品硝酸盐;麻黄碱 草酸盐;小檗碱等季胺碱的卤代酸盐)
3 19:10
一、性状
1. 组成:一般由C、H、O、N四种元素组成,少 数含有Cl、S等;
2. 形态——多为结晶性固体,有些为非晶性粉 末,少数为液体(如烟碱、槟榔碱)
天然药物化学第九章--生物碱
MeO
OMe MeO
N Me H
Me N
OMe MeO
O
OMe
OMe
厚果唐松草碱
4、吗啡烷类生物碱
HO
MeO
MeO
O HNR
HO
HNMeO MeO
O HNMe
HO
HNMe
吗啡烷 吗啡碱
帝巴因 可待因
5、原小檗碱型和小檗碱
原小檗碱型;四氢巴马丁。小檗碱型;巴马
丁,小檗碱,药根碱。
MeO
R2O
MeO
O
NN R CH3
N CH3
CH3N+CHC 3OO-
红古豆碱
水苏碱
2、咯里西啶类
由一个三价氮原子形成稠合的两个吡咯啶
环,故又称双稠吡咯啶,此类生物碱数目较多,
己发现的有200多种,如:来自农吉利(百合科)
的野百合碱等。
N
O
CH3CH3OH O H OH CH3 O
OH
野百合碱
N
具有抗癌活性。
(二) 莨菪烷类生物碱(托品烷类)
二、生物碱在植物界的分布
生物碱主要分布在植物界,动物 中很少,一般主要分布在高等植物中, 如:裸子植物,紫杉属,松属,云杉 属,三尖杉等。少数被子植物叶中, 金合欢科,石蒜科,木兰科等。
三、生物碱在植物体中存在形式
1、主要以盐类形式存在,与生物碱成盐的酸, 常见的有草酸,柠檬酸,硫酸,盐酸,硝酸 等。少数以其它形式存在。
(五)苄基苯乙胺类
O
OH
MeO
O
NMe O
OH HO
N
加兰他敏
石蒜碱
(六) 吐根碱类
MeO
MeO
N
药科大学天然药物化学课件——第九章生物碱
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;
+ ++ — ++
*酸、碱均为1%。
三、理化性质(一)一般性质
少数酚性碱,由于各种原因而导致不溶碱水中。 如:
OMe MeO
Me N
OH O
N Me
O OMe
去甲基粉防已碱 Ar-OH
由于空间位阻及能形成分子内氢键不易溶于碱水
三、理化性质(一)一般性质
6.溶解度 (2)成盐Alk 多易溶于水,不溶或难溶有机溶剂。 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。
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 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
N H
吡咯
N H
四氢吡咯
重要的分:简单的吡咯衍生物
吡咯里西啶衍生物(又称双稠吡咯啶)
吲哚里西啶衍生物。
二、分类 ㈡吡咯衍生物 简单的吡咯衍生物
O
N
N
Me
天然药物化学教学资料 天然药化9生物碱-32-精选文档115页
氯仿层 (弱碱性生物碱)
1%~2%NaOH容液萃取
酸水层 (强碱性和中强碱性生物碱)
NH4OH碱化至pH9~10,氯仿萃取
氯仿层
(非酚性弱碱性 生物碱)
碱水层 NH4Cl或CO2 处理,氯仿萃取
氯仿层 1%~2%NaOH 容液萃取
碱水层 (水溶性生物碱)
氯仿层
(酚性弱碱性生物碱)
氯仿层
碱水层
(非酚性中、强碱性生物碱) (酚性中、强碱性生物碱)
过滤后用乙醚,CHCl3分别去杂
稀酸部分 乙醚,CHCl3部分
加1%氨水碱化, 乙醚,CHCl3提取
乙醚部分 CHCl3部分 水溶液部分
水洗,干燥 回收乙醚
水洗,干燥 回收 CHCl3
总碱1
总碱2
(三) 碱化-亲脂性有机溶剂提取法
若生物碱为弱碱,多以游离碱存在,则处理方法稍有
不同:用少量水或稀有机酸水润湿,有机溶剂固液
防己 防己生物碱
H3C N
汉防己甲素 汉防己乙素(防己诺林碱)
双苄基异喹啉类生物碱
性质
OMe
OR O
O OMe
N CH3
汉防己甲素 R=CH3 汉防己乙素 R=H
1
2
3
1、白色结晶,有旋光性。
2、具脂溶性生物碱的溶解性特点。汉防己乙素具隐 性酚羟基,使极性较大,冷苯中不溶,汉防己甲素 具甲氧基,极性较小,溶于冷苯(用于分离)。
CHCl3液 1~2%NaOH萃取
碱水液 NH4Cl处理, CHCl3萃取
CHCl3液 回收
酚性中强碱性生物碱
CHCl3液 回收
非酚性中强碱 性生物碱
碱水液(强碱:季铵)
酸化,雷氏
药科大学天然药物化学课件——第九章生物碱
二、分类
㈨吲哚(yinduo)衍生物
4 5
6 7
3 1 N2 H
吲哚
H CONH
N Me
C H2 O H Me
N H
麦角新碱 ergonovine ergometrine
二、分类 ㈨吲哚(yinduo)衍生物
CH3NH COO
CH3
NN CH3 CH3
毒扁豆碱 physostigmine
治疗青光眼
N Me
NH
CH3O
阿朴啡 aporphine
HO
土藤碱 tuduranine
二、分类 原阿朴啡型
MeO
N Me
MeO
NH
O
原阿朴啡 proaporphine
O
Stepharine (存在于千金藤中)
二、分类 吗啡烷型
CH3 N
N 16 10 9
1 11 14
8
12
2
13 15 7
吗啡烷 morphinane
三、理化性质(二)碱性
(二)碱性
1.碱性的来源
N: + H+
+ N:H
生物碱
生物碱盐
2.碱性强弱的表示方法
BH+
B+H3O+
Ka
[B] [H3O]+ [BH+]
三、理化性质(二)碱性
2.碱性强弱的表示方法
p K a
[B ] p H — — lgB [H+ ]
游 离 碱 浓 度 成 盐 碱 浓 度
N
吡啶
N
喹诺里西啶
二、分类 ㈢吡啶衍生物
Me
Me
N
猕猴桃碱 actinidine
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1.1生物碱定义
▪ 生物碱(广义): 天然产的含氮有机化合物。
下列除外: 低分子胺类如甲胺、乙胺;氨基酸、氨基
糖、肽类、蛋白质、核酸、核苷酸、卟啉类、 维生素;
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7
第一节、生物碱概述
生物碱(多数教材):
1.多数由C、H、 O、N组成。
生物碱的含义 和特点
(含N有机化合物的总称) 2.大部分为杂环化合物,N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。
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下列除外: 低分子胺类:甲胺、乙胺; 氨基酸、氨基糖、肽类、蛋白质、 核酸、核苷酸、卟啉类、维生素;
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9
生物碱定义
维生素B1 维生素B12
维生素B2
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维生素B6
10
1.1 生物碱的定义
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11
1.1 生物碱的定义
年龄含量增加。 3)同一种植物多含有同一母核的生物碱,复杂 生物碱分布窄。
如茄科的颠茄属(Atropa)、曼陀罗属 (Datura)、莨菪属(Hyoscyamus)、东莨菪属 (Scopolia)等属的植物都含有莨菪碱 (hyoscyamine)
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25
1.4 生物碱的分布
4)生物碱可存在于植物体内各器官中,同种植 物中所含生物碱常不止一种,有的可含数种至 数十种,如罂粟约含25种生物碱,长春花中 含70余种生物碱。
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1
第九章 生物碱
Chapter 9 Alkaloids
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2
生物碱
一3 生物碱概述 二 生物碱的分类和生源关系 三3 生物碱的理化性质 四 生物碱的提取和分离 五3 生物碱的结构鉴定
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3
掌握内容
一、掌握生物碱的结构特征和分类 二、熟悉生物碱的主要理化性质 三、掌握生物碱的鉴别方法
H
CH 3
Ephedrine
CH 3 N
CH 3O
HO
O
OH
Morphine
N CH 3 Atropine
H
CH 2OH
OCC
O
CH 3O CH 3O
O NH C CH 3
OC H3 O
OC H3 Colchicine
N N
H O
H3C OOC
OC OC H3
Reserpine 编辑版ppt
OC H3 OC H3 OC H3 6
14
1.2 生物碱的研究简史
1803年 那可汀narcotine Derosne 鸦片
1806年 吗啡morphine Serturner 鸦片
1810年 金鸡宁cinchonine Gomes 1817年 士的宁strychnine
吐根碱emetine 1819年 马钱子碱brucine
胡椒碱piperine 咖啡碱caffeine 1820年 秋水仙碱colchicine
5)生物碱在植物体内各部分中分布是不相等的, 往往集中于某一器官或某一部分中。如乌头 (根)、黄连(根茎)、黄柏(树皮)、颠茄 (叶)、麻黄(地上茎)、洋地黄(花)、吴 茱萸(果实)、马钱子(种子)等。
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12
马兜铃-肾毒性
-美国国家毒理学项目NTP 发布了第12版致癌物报告 新增马兜铃酸为已知人类致 癌物 -国际肿瘤研究机构 (IARC)2009年 已列为1级致癌物,主要导 致泌尿道上皮细胞癌、膀胱 癌。尽量不要使用含马兜铃 的内服药-关木通-青木香-龙 胆泻肝丸。
马兜铃酸
(Aristolochic acid)
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21
秋水仙碱
三倍体无籽西瓜 抑制有丝分裂,破坏纺锤体,
使染色体停滞在分裂中期。
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22
1.3 生物碱的活性
抗老年痴呆 降血压 止咳平喘 抗疟 抗心律失常
石杉碱甲、加兰他敏 利血平 麻黄碱 奎宁-------耐药性 苦参碱 氧化苦参碱
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23
1.4 生物碱的分布
裸子植物: 红豆杉属,松属,云杉属,三尖杉 属,麻黄属
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19
1.3 生物碱的活性
镇痛 止咳 抗菌消炎
解痉解毒 抗肿瘤
吗啡morphine 可待因codeine 小檗碱berberine 苦参生物碱、蝙蝠葛碱 莨菪碱hyoscyamine 三尖杉酯碱harringtonine 喜树碱、秋水仙碱、 长春新碱、紫杉醇
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20
▪ 紫杉醇
红豆杉 --紫杉醇-树皮和树叶中提炼-对多种晚期癌症疗效突出, 被称为“治疗癌症的最后一道防线”。高纯度紫杉醇价格昂贵, 每公斤200万元人民币左右。人工种植10亩仅能提炼1公斤1% 纯度的紫杉醇。紫杉醇不溶于水或酒精,它的萃取技术、加工 程序十分严密,直接使用红豆杉树皮或根茎是不能治病的。禁 止将红豆杉作为保健食品和食品原料使用。人一旦误食红豆杉, 则有可能出现头昏、瞳孔放大、恶心、呕吐、肌无力等症状, 严重者甚至会导致死亡
碱性大小影响因素 提取分离方法 四、了解生物碱的结构鉴定方法
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4
第一节 概述
▪ 1.1 定义 ▪ 1.2 简史 ▪ 1.3 活性 ▪ 1.4 分布 ▪ 1.5 存在形式
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5
1.1 生物碱的定义
O
O
N OH
Berberine?
OC H3 OC H3
H CH 3 C CH
OH N
金鸡纳树皮
1870年 毒芹碱confine 结构式
1946年 马钱子碱brucine 结构式 伍德沃德
现状:130000个
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15
1.3 生物碱的活性
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16
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17
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18
“佗曰:此乃弩箭所伤,其中 有乌头之药,直透入骨; 若不早治,此臂无用矣。 ”
---《三国演义》第七十五回
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13
生物碱新定义-1983
1.含负氧化态氮原子:包括胺(-3)、氮氧化 物(-1)、酰胺(-3)、季胺(-3).
排除硝基(+3)、亚硝基(+1)属于正氧化态。
2.存在于生物有机体中: 3.环状化合物:另外一些小分子胺、非环的多胺和
酰胺除外(虽含负氧化态氮原子)
神经酰胺: 保湿
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单子叶植物:石蒜科,百部科,百合科贝母属 双子叶植物:小檗科,毛茛科(黄连、乌头、附 子),木兰科,防己科(汉防己、北豆根),罂粟 科(罂粟、延胡索), 芸香科,茄科(洋金花、 颠茄、莨菪),豆科(苦参、苦豆子)
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24
1.4 生物碱的分布
1)在植物界分布广泛,主要是高等植物 2)在植物体内分布的蓄积,主要分布在代谢旺 盛的器官,如根、茎、叶、花、果实等,随着