天然药物化学课件(第二章 生物碱)

命名规则
2.生物碱单体成分的命名 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morphine（使睡眠)
吐根碱emetine（呕吐）
⑶以人名命名的，如：pelletierine（为纪念化学家Pierre Joseph
Pelletier）
（五）分类方法
生物碱的分类方法很多，主要包括
菌类中已发现有生物碱。
分布
植物亲缘关系相近的品种往往含有化学结构相同或类 似的生物碱
如茄科的颠茄属、曼陀罗属、莨菪属等植物中几乎都
含有莨菪碱、东莨菪碱。这种联系为发现和寻找新的药物
资源提供了有效的途径。
分布
生物碱的含量：金鸡纳树皮含奎宁碱——15% 含长春花新碱——百万分之一 一般情况下，含量在0.1~1%的植物则可进行开发利用。 若含量低但其活性很强，则可通过合成和半合成等方式进行 开发。 长春花
N H
哌啶
槟榔碱
COOH N CH 3
次槟榔碱
2、吡啶衍生物（ pyridine）
N CH 3
烟碱
N
N
吡啶
OCH3 CN
N
毒黎碱
NH
CH 3 N
CH 3
N CH3
O
猕猴桃碱
蓖麻碱
3、吲哚里西啶（indolizidine）类
由吡咯啶和六氢吡啶
骈合所成杂环。哌啶和
吡咯共用一个氮原子组
N
成的稠环
如：其来自大戟科植物一叶萩又称叶底珠[Securinega suffrucosa （Pall） Rehd.]中的一叶萩碱（securinine） 一叶萩碱能兴奋中枢神经，有类似硝酸士的宁的 作用，毒性小，亦是一 种胆碱酯酶抑制剂。临床主要用于治疗面神经麻痹、神经衰弱，亦用于小儿麻 痹症和其后遗症。 O
HN N O
种子
苦参碱（matrine）：来自于豆科植物苦参[Sophora flavescens Ait.] 的干燥根。其根中的主要成分是苦参碱和氧化苦参碱（oxymatrine），二 者均有抗癌活性，能抑制肉瘤180的生成。
O N
O
N
N
根
苦参碱（matrine）
N O
氧化苦参碱（oxymatrine）
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；
3.按生源结合化学分类 如：来源于鸟氨酸的吡咯生物碱。
二、生物碱的分类（结构分类）
1、 吡咯烷 (pyrrol
9、咪唑(imidazole)类生物碱
2、吡啶 (pyridine)类
3、莨菪烷（tropane）类 4、喹啉(quinoline )类 5、异喹啉(isoquinoline )类 6、丫啶（acridone)类 7、菲啶（phenanthridine）类
10、吲哚（yinduo）类生物碱
11、嘌呤(purine)类生物碱
12、大环类生物碱(macrocyclo-alkaloids) 13、甾体类生物碱（steroidal alkaloids) 14、萜类(terpenes)生物碱 15、有机胺类生物碱
8、 喹唑啉(quinazoline)类
16、其它类生物碱
N
O Me O H Me Me OH OH O O
N
（有抗癌活性） 野百合碱
吡咯里西啶类
H H
N
CH3
COOCH2 N
吡咯里西啶
CH3
C
CH
CH2 CH2 OHO O
CH2 CH C
CH3 CH3
H HO
H N
CH 2 O C C CH CH3 H O CH3
O OH CH2 OH
OH OH O
OH
N CH 3
N CH 3
红古豆苦杏仁酸酯 （有活性）
N CH 3
2.吡咯里西啶(pyrrolizidine)衍生物
由一个三价氮原子形成
稠合的二个吡咯啶环，故又称 双稠吡咯啶。主要分布在菊科 千里光属、豆科野百合属等。 如：野百合属植物农吉利 [Crotalaria sessiliflors L.]中的 抗癌有效成分野百合碱 （ monocrotaline ） 属 吡 咯 里 西啶衍生物。 吡咯里西啶
（五）、异喹啉（isoquinoline）类
这类生物碱在植物中分布较广， 已发现不少于1000种。生物活性也 是多方面。主要由异喹啉和四氢异 喹啉基本母核组成。 异喹啉
N
N
四氢异喹啉
1、简单异喹啉类
一般为母核上简单集团取
HO N H3CO CH3
萨苏林
代形成的衍生物，如：
2、苯甲基异喹啉（1-benzyl-isoquinoline）型生物碱
天然药物化学 Natural Medicine Chemistry
生物工程学院 郑一敏 教授
天然药物化学
第二章 生 物 碱(Alkaloids)
参考书
1、吴寿金，赵泰等主编 《现代中草药成分化学》，中
国医药科技出版社
2、徐任生，陈仲良主编《中草药有效成分提取与分
离》，上海科技出版社
3、王宪楷主编《天然药物化学》，人民卫生出版社
（三）、莨菪烷（tropane）衍生物
莨菪烷是由吡咯 啶和哌啶骈合而成的 杂环。该类生物碱可 分为二个类型：
N H CH3 H
这类生物碱主要由莨菪烷醇（tuopine）和莨菪酸 （tuopic acid）缩合生成的酯组成。
H N CH3 OH
CH2OH
缩合
N CH3
CH2OH OCOCH
+
HOOC
㈢ 存在形式
生物碱在植物体内主要存在的形式有：
1.游离碱：由于部分生物碱的碱性极弱，不
易或不能与酸生成稳定的盐，因而以游离碱的
形式存在。
存在形式
2.成盐：除少数极弱碱性生物碱（如：秋水仙碱及吲哚类生物碱） 外，大多生物碱，在植物细胞中都是与酸类结合成盐的形式存在。 常见的有机酸有：柠檬酸、酒石酸、苹果酸、草酸、琥珀酸等； 有些生物碱则与一些较为特殊的酸类结合成盐存在，如：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。 有少数生物碱与无机酸结合成盐存在。如：吗啡碱与硫酸结合成 盐存在于鸦片中；小檗碱与盐酸结合成盐存在于植物中。
C H
其中许多种均为临床上常见药物。常用作防晕药和镇静 药物（如：狂躁性精神病等）代表结构有：
CH 2OH N CH 3 OCOCH
CH2OH O N CH3 OCOCH
莨菪碱（hyoscyamine）
东莨菪碱（Scopolamine）

CH 2OH N HO CH 3 OCOCH
CH2OH O N CH3 OCOCH OH
HO OCH3
N
具有显著的抗癌活性，但因
神经毒性，未能应用于临床。
娃儿藤碱
4 喹偌里西定（quinolizidine）类
HN N O
金雀儿碱（临床上用于兴奋呼吸）
N
喹偌里西定
O
O O H H O H
N
N
N
苦参碱
敌克冬塔林碱
金雀花碱（cytisine）：属喹诺里西啶衍生物。其具有兴奋中 枢神经的作用，可从野决明[Thermopsis lanceolata R. Brown]种 子中获得。
一、概 述
生物碱是人类对植物药中有效成分研究得最早 而较多的一类成分。从十九世纪德国学者 F.W.Sertrner从鸦片中分离出吗啡碱（morphine） 以来，迄今已从自然界中分离得到约10000种生物 碱类化合物。在《全国医药产品大全》中收载的生 物碱药物及其制剂达六十余种。
㈠
生物碱的定义
生物界中非生物体必需的含氮化合物。 生物碱类化合物一般都具有生理活性，往往是中草药或植 物的有效成分。如： 鸦片中的吗啡——镇痛作用； 麻黄中的麻黄碱——止喘作用； 长春花中的长春花碱——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 石蒜中的生物碱加兰他敏——具有拟胆碱作用 利血平——降压作用
H O
H O
O
N H
N
H H OH
一叶秋碱
一叶秋醇碱
吲哚里西啶（indolizidine）衍生物
娃 儿 藤 碱 （ tylophora
alkaloids）：是菲骈吲哚里西 啶的衍生物，存在于娃儿藤
H3CO OH
属植物中。曾于印度娃儿藤
属植物Tylophora asthmatica wight根中分离获得。该成分
山莨菪碱 （anisodamine）
樟柳碱（anisodine）
（四）、喹啉（quinoline）类生物碱 该类生物碱种类较多，主要分布在芸香
科茜草科植物中，最熟悉莫过于喹宁（金鸡 纳），其结构：
N CHOH N CH2 CH2
CH3O
N
喹啉（quinoline）
CH
CH2
喹宁
又例如：喜树碱（camptothecine）：来自于我国南方
OCH3 O O OCH3 N O O CH3
OCH3
那可丁（narcotine）
5、阿扑菲（aporphine）类和异阿扑菲(isoaporphine）类
这类生物碱是由苯甲基四氢异喹啉衍生物分子内脱去二个氢原
子，使苯环与苯环相结合，形成了菲核或蒽核。大都具有抗肿瘤作用 如存在于中药防己[Sinomenium acutum Rehder et Wilson]的根
中的土藤碱（tuduranine）
3 2 1 4 5
H3CO
N
6 7 8 9
存在形式
3.苷类：一些生物碱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：在植物体中已发现的氮氧化物约一百 余种。