生物碱结构
生物碱-结构
6
1N
5
7 N
2 N 4N 8
3
9
嘌呤
N H2
N
N
N
N
H
H
OH
香菇嘌呤 O H
具降脂作用
COOH
八、来源于萜类的生物碱 （一）单萜类生物碱
O O
N
秦艽碱甲
秦艽
（二）倍半萜类生物碱 石斛碱
（三）二萜生物碱 关附甲素
乌头碱
（四）三萜生物碱 交让木
九、来源于甾体的生物碱 （一）孕甾烷（C21）生物碱
（五）双吲哚类生物碱
OH
R=
N H
CO2Me
R
MeO
NH
OH
N
OA c
R' COOMe
长春碱(Vinblastine, VLB), R'=Ch3 长春新碱(Vincristine, VCR), R'=CHO
九、咪唑类生物碱
来源于组氨酸
N
N H
咪唑
毛果芸香碱 治疗青光眼
七、嘌呤（purine）衍生物
三、生物碱的存在形式
按氮原子所处的状态可分为六类：
1.游离碱； 2.盐类；（绝大多数） 3.酰胺类，如秋水仙碱、喜树碱； 4.N-氧化物( R-O-N )，如苦参碱、氧化苦参碱； 5.氮杂缩醛类( N-C-O)，即O，N混合缩醛； 6.其他类：亚胺(C=N)、烯胺(N-C=C、N-CN )等；
第三节 生物碱的分类、生源关 系
生物碱是
A．来源于生物界含N的化合物
B．N原子多在环外
C．N原子多在环内
D．全部呈碱性
E．多数呈碱性
答案：ACE
下列化合物不属于生物碱的为( ) A 可待因 B 吗啡 C 苯丙氨酸 D 莨菪碱 E 咖啡因
生物碱-结构ppt课件
生
物
CH2CH2COOH
CH2CH2COOH
碱
NH2
HO
NH2
来源于色氨酸酸：吲哚碱类 半萜吲哚类 单萜吲哚类
来源于异戊烯
COOH
N
NH2
来源于萜类：单萜类 倍半萜类 二萜类 三萜类
来源于甾体：孕甾烷（C21） 环孕甾烷（C24） 胆甾 烷（C27）
15
常见氮杂环类生物碱基本母核类型：
NH
N H
NH
OH
CH3
萨苏里丁
具有降压作用
41
（二）苄基四氢异喹啉类生物碱
1.苄基四氢异喹啉类
HO
H3CO
HO
NH
HO
CH3 N
CH3
HO
去甲乌药碱
具有强心作用
HO
厚朴碱
42
2.双苄基四氢异喹啉类生物碱
Me N H
OMe MeO OMe MeO
MeO
OMe
MeO O
厚果唐松草碱
具有抗癌活性
N Me H
43
吡咯
四氢吡咯
N H
吲哚
N
吡咯里西丁
N
喹喏里西丁
N
吲哚里西丁
21
N H
蒎啶
N
吡啶
NH
N
咪唑
H N CH3
H
莨菪烷
N
N
N
N
H
嘌呤类
22
O
N
N
噻嗪类
N
N
吡嗪
N
丫啶酮类
N
喹啉
N
异喹啉
23
N CH3
N
吗啡烷类
N
第十章生物碱
第一节 概述
一、生物碱的定义
是生物体内一类含氮有机化合物。
CH CH CH3 OH NHCH3
麻黄碱
O O
小檗碱
N +OH OMe
OMe
二、 生物碱的结构与分类
CH CH CH3 OH NHCH3
麻黄碱
有机胺类
（N原子在环外）
O
O
N +OH -
OMe
小檗碱
OMe
杂环类
（N原子在环内）
第三节 提取、分离与检识
一、 提取
1
酸水提 取法
2
乙醇提 取法
3
亲脂性有 机溶剂提 取法
1 酸溶碱沉淀法
（1）原理：
利用生物碱具有碱性，可溶 于酸水，不溶于碱水的性质可采 用酸溶碱沉淀法提取。
（2）工艺
药材粗粉
加稀酸浸渍,过滤
药渣
酸水提取液 加碱碱化,静置，过滤
滤液 (水溶性杂质)
沉淀 (生物碱)
A．Rf
B．Ka C．Kb
D．pKa
E．pKb
单选题
7．碱性最强的生物碱是（ A ）
A．季铵碱 B．伯胺碱 C．仲胺碱
D．叔胺碱 E．酰胺
8．东莨菪碱的碱性比莨菪碱弱是因为（ C ）
A．氮原子的杂化方式 B．电性效应
C．空间位阻
D．分子内氢键
E．同离子效应
多选题
9、游离生物碱一般（ ABD ） A.易溶于有机溶剂 B.难溶于水 C.碱溶酸沉淀 D.酸溶碱沉淀 E.既溶于酸又溶于碱
二、溶解性（酸溶碱沉淀）
❖ 游离碱:脂溶性 ❖ 季铵碱:水溶性 ❖ 两性碱：既溶于酸，又溶于碱 ❖ 生物碱盐：水溶性
常见生物碱结构
北通水蘇鹼
COON H3C CH3 43
O O O H N H CH3
44
bicuculline
比枯枯靈鹼
O O O 44
OCH3 N O O 45
H H3CO H
O O
45
bocconine
博落回鹼
CH3
OH
N N O H 46
CH3
46
brucine
馬錢子鹼
H3CO
H
H O
H3 C N
47
bufothionine
5
H3C H
O
6
acorifoline
尖葉石松鹼
N
H 6
OH
1
O
OCH3
7
acronycine
降真香鹼
N CH3 7
O
CH3 CH3
CH3
8
actinidine
H3C
獼猴桃鹼
N
8
O O
9
actinodaphnine
黃肉楠鹼
H3CO HO N H
H 9
H3CO
H OH Cl H N CH3 OCH3 OCH3 10
蟾蜍硫堇鹼
O3SO N H 47
8
O O N CH3 H OH OCH3 48
H H3C CH3 C NH3
48
bulbocapnine
空褐胺寧鹼
49
buxamine E
黃楊鹼 E
H3 C N H H3 C H3 C CH3
H CH3
49
CH3 CH3 C O H OH CH3 N H3C H CH2 50
H3CO 75
O
知识点 生物碱结构鉴定
裂解规律： 1、母核稳定的化合物，一般易产生由于取代基或边链裂 解产生特征离子。 ① 主体或整体由芳香结构组成 如：4－喹酮、吖啶酮、喹啉去氢阿朴菲等类：
OR M-R N O
+
②
取代氨基甾体、秋水仙碱、苦参碱等环系多，分子 结构紧密的：
CH3 CH N(CH3)2
+ CH3CH N(CH3)2
H - CH3
一）UV法 用于反映分子中所含共与否。
当生色团（羰基、双键、苯基和硝基等）在生物碱 的整体结构中 时，UV可以反映其骨架类型特征------对 其骨架类型的判断和推定有重要作用。 如吡啶类，喹啉类和简单吲哚类。
例：吲哚类生物碱骨架的紫外吸收：
例：吲哚类生物碱骨架的紫外吸收： 简单吲哚 200, 280~290 nm 二氢吲哚 250 nm (s) α-羰基吲哚 320 nm
α裂解 例2
F
N H H
F
H OH N H H
E D
D
H OH H
OH
H OH H 浙贝甲素
F
N +
m/e 112(100%)
α裂解 例3－－ 苄基裂解
OR3 R 2O R1O N R OR4 OR5 R2O R1O N R ＋ OR3
多为基峰
(2) RDA裂解 ------环已烯的结构，产生一对互补离子， 对结构鉴定有用
因此均应为反式喹喏里西丁环
H N R R'
A B
R＝CH2OH R’＝H R＝H R’＝CH2OH
IR: 2768 cm-1 IR: 2765 cm-1
三）MS 法
此法在生物碱结构测定中多有应用。
大多情况下可用EI－MS 测定分子量 鉴定功能团和取代基的存在 指示个别生物碱的特有结构 不同结构式的生物碱，会因其结构上的特点， 表现一定方式的裂解
第十章一-三节生物碱的结构与分类
在不同植物中的分布
植物中生物碱含量的多少差异极大，如 金鸡纳树皮中生物碱含量在1.5％以上，而长 春花中长春新碱含量仅百万分之一，美登木 中美登木碱含量仅千万分之二。 一般植物中含生物碱量达到千分之一以上 就算比较高了。
影响生物碱含量的因素
同科同属植物，甚至同种植物中，生物碱的 有无及含量高低还受生长环境、季节等因素的影 响。如欧洲产的麻黄，麻黄碱的含量很低，而我 国产的则含量较高。而产于山西大同附近的麻黄 又较其他地区为高，可达1.6％，并且以秋末冬初 采收的含量最高。
形成真生物碱的氨基酸及生物碱含氮母核类型
鸟氨酸：吡咯类、吡咯里西啶类、莨菪烷类； 赖氨酸：哌啶类、吲哚里西啶类、喹喏里西啶类； 苯丙氨酸-酪氨酸：苯丙胺类、苄基苯乙胺类、异喹 啉类、吐根碱类。 色氨酸：吲哚类 邻氨基苯甲酸：喹啉类、吖啶酮类、喹唑啉类； 组氨酸：咪唑类。
2、氮原子存在的主要杂环母核进行分类
二、莨菪烷类生物碱
这类生物碱大多数是由莨菪烷衍生的氨基醇和 不同有机酸缩合成酯，有一元酯和二元酯，亦有 以非酯形式存在。莨菪烷上的醇羟基多在3位， 有平伏羟基和直立羟基之分，前者为莨菪醇，后 者为伪莨菪醇。 这类生物碱主要存在于茄科、旋花科、高根科 和红树科。
三、哌啶类生物碱
这类生物碱主要为哌啶衍生的生物碱，亦有 一些是由吡啶衍生的。数目较多，主要的可分为 几小类 （一）哌啶和吡啶 （二）吲哚里西啶类 （三）喹喏里西啶类
一 、吡咯生物碱 二、莨菪烷类生物碱 三、哌啶类生物碱 四、喹啉类生物碱 五、吖啶酮类生物碱 六、喹啉唑类生物碱 七 、咪唑类生物碱 八、异喹啉类生物碱 九 、吲哚类生物碱 十、嘌呤及黄嘌呤类生物碱 十一、大环类生物碱 十二、萜类生物碱 十三 甾体类生物碱 十四、有机胺类生物碱
生物碱(1)结构分类
天然药物化学生物碱一概述二结构分类(Structure classification)、概述（Overview)二、结构分类(Structure classification)三理化性质physico chemical properties 三、理化性质（physico-chemical properties ）提取分离四、提取分离（Extraction and isolation)五、结构测定(Structure determination)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种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。
及其制剂达六十余种植物中的生物碱大多有明显生理活性：鸦片中的吗啡(morphine)镇痛作用)——p麻黄中的麻黄碱(ephedrine)——止喘作用长春花中的长春碱（vincristine)——抗癌活性黄连中的小檗碱(berberine)——抗菌消炎作用颠茄中的莨菪碱(hyoscyamine)——解痉作用指然产的类含氮的有机化合物㈠生物碱的定义(Definition of Alkaloids ) 指天然产的一类含氮的有机化合物；且能和酸结合生成盐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（Distribution )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。
下列化合物哪些是生物碱？二乙胺氨基酸、多肽、蛋白质、核酸MeOMeONHCOCH 3OOMeOMe(P f i )1游离碱碱性极弱以游离碱的形式存在㈢存在形式(Pattern of existence)1. 游离碱：碱性极弱，以游离碱的形式存在。
2柠檬酸酒石酸；乌头酸绿2. 成盐：柠檬酸、酒石酸(有机酸)；乌头酸、绿原酸(特殊的酸类); 硫酸、盐酸等(无机酸)。
生物碱的化学结构及抗肿瘤作用研究
生物碱的化学结构及抗肿瘤作用研究生物碱是一类天然产物，它们的分子中都含有一个或多个环状结构，而这些结构中的氮原子往往都呈现出碱性。
生物碱具有广泛的生物活性，在医药领域中被广泛用于药物的研发和制造。
其中，有一些生物碱被认为具有明显的抗肿瘤作用，在治疗癌症方面具有重要的应用价值。
本文将介绍生物碱的化学结构和抗肿瘤作用研究的相关进展。
一、生物碱的化学结构生物碱的化学结构非常多样，但总体上它们都含有一个或多个含氮环状结构。
这些环状结构可以分为苯环、吡啶环、喹啉环、嘧啶环等多种类型。
此外，生物碱分子中的氮原子常常呈现出三价或四价状态，这使得它们具有一定的碱性。
生物碱分子中的氮原子还可以与多个其他原子形成氢键等化学键，这些键对于生物碱分子的生物活性具有重要的影响。
二、生物碱的抗肿瘤作用研究1. 生物碱的抗肿瘤作用机制生物碱的抗肿瘤作用机制非常复杂。
一方面，生物碱可以影响癌细胞的DNA合成、蛋白质合成和代谢等关键生物过程，从而抑制肿瘤细胞的生长和分裂。
另一方面，生物碱还可以直接干扰肿瘤细胞的信号通路，从而抑制癌细胞的转移和侵袭能力。
此外，生物碱还具有一定的免疫调节作用，可以增强机体的抗癌免疫力。
2. 生物碱的抗肿瘤作用研究进展目前，已经有不少生物碱被证实具有明显的抗肿瘤作用。
例如，鸦片生物碱可以抑制肝癌和肺癌等多种肿瘤的生长和增殖；紫杉醇是一种有效的抗癌药物，可以通过干扰微管的聚合和稳定来抑制癌细胞的生长和转移；伯氨喹啉可以抑制胃癌、肝癌、结肠癌等肿瘤的细胞增殖，并通过诱导癌细胞凋亡来促进肿瘤治疗。
除了上述已知的生物碱外，还有大量的新型生物碱正在被发现和研究。
这些新型生物碱具有更为复杂的化学结构和更强的药效，具有重要的发展潜力。
目前，科学家们正在通过分子设计和化学合成等手段来开发更为有效的生物碱类药物，并且取得了一些重要的进展。
三、结语生物碱是一类重要的天然产物，具有广泛的生物活性和多样化的化学结构。
其中一些生物碱被广泛应用于医药领域，具有明显的抗肿瘤作用，在癌症治疗中具有重要的应用价值。
第六节 生物碱的结构鉴定与测定
- CH3
m/e 72 (100%)
m/e 332 (M-15)
2. 主要裂解受氮原子支配：主要裂解方式是以氮 原子为中心的-裂解，其特征是基峰为含氮基团 （亚胺盐）。该类生物碱主要有金鸡宁类、托品 类、石松碱类、甾体生物碱类等。
HO-CH
N
+
N
金鸡宁
M+ m/z = 294
+
CH=OH
+
N
N
+
m/z = 153 m/z = 136
意义
生色团在分子整体结构的生物碱， 即分子整体是高度共轭的体系，如 氧化阿朴菲类、喹啉类、吲哚类， 则可根据UV谱判断生物碱的骨架 结构，UV谱对其有重要作用。
2. 生色团在分子的主体结构部分
(非高度共轭体系）
（1）主体含一个生色团时：托品类、四氢异
喹啉类、普罗托品类、二氢吲哚类都属于此类
N CH3
取代苯-共轭环酮
秋水仙碱
当分子整体非高度共轭时（即主体 部分只有1-2个生色团时），因主体 部分所含生色团有限，那么至多只 能判断出是属于何种类型的生物碱， 因此UV谱对生物碱的骨架测定只发 挥辅助作用。
3. 生色团在分子的非主体部分
主体部分为饱和结构，UV不能反映分 子的骨架特征，对测定结构来说UV谱作用 意义不大。这类生物碱主要有吡咯里西丁、 喹诺里西丁、萜类和甾体类生物碱等。
用化学方法将分子降解成易于鉴别的 化合物，然后按降解原理推导出原来 可能的化学结构。常用的有霍夫曼降 解和范布朗降解法。
波谱方法：近年来，化合物的结构
测定主要依赖各种波谱学方法，这些 方法均具有所需样品量少，不破坏结 构的优点。
化学方法
一、霍夫曼降解
生物碱
原小檗碱
35
小檗碱又称黄连素。一种常见的异喹啉生物碱， 主要用于治疗胃肠炎、细菌性痢疾等肠道感染、 眼结膜炎
O O N+ OHOCH3 OCH3
小檗碱
36
（4）吗啡烷类 结构特征为哌啶环垂直与多氢 菲稠合。主要存在于大戟科、马钱科、防己 科、罂粟科等植物中。如吗啡与可待因。
H3 C N
H3C N
8
生物活性：
黄连中的小檗碱(berberine)用于抗菌消 炎。
黄连
9
吗啡是从鸦片中提取的生物碱，是鸦片 中起主要药理作用的成分。用于镇痛、心源 性哮喘、镇静。
鸦片
10
麻黄碱是一种生物碱。存在于多种麻黄属 植物中，中草药麻黄的主要成分。无色挥发 性液体。可以水蒸气蒸馏。发汗、平喘、利 尿、抗炎
4
生物碱的分布特点：
1．在植物的各部位都有分布，但多集中在某 一器官。如黄柏主要集中在树皮中；麻黄主 要集中在草质茎中；黄连主要集中在根茎中； 粉防己主要集中在根中。这常与中药习惯用 药部位吻合，其中的有效成分也不同程度代 表了这味中药的功效。
5
2 ．植物体内生物碱的含量差别很大，但一般都较低 （1%以下），通常把含量在0.01%的植物称为生物碱 植物。如金鸡纳树皮中生物碱含量达15%以上；麻黄 中生物碱含量1%-2%；美登木中生物碱含量仅为千万 分之二，一般生物碱的含量在 1%以上可认为比较高 了。生物碱的含量还要受不同产地和采集时间的影 响，如生长在山西大同的麻黄较其他地区的含量高， 秋末时采集的麻黄较春分时采集的含量高20%。
RO
N
异喹啉
H3CO
NH CH3
萨苏林
R=H
萨苏里丁 R=CH3
常见生物碱结构
O CH3 CH3
CH3
N 8
H3CO
O O
HO
N
H
H
9
H3CO O
H OH Cl
H N CH3
O
OCH3
OCH3
10
N N
COOCH3 NHCH3
11
O
O
N CH3 H
HO
O
OO 12
2
13 adouetine X
蛇婆子鹼 X
14 agroclavine
田麥角鹼
15 ajacine
洋翠雀鹼
16 ajaconine
21 allosecurinine
別一葉荻鹼
22 alstonine
鴨腳木鹼
23 amabiline
倒提壺鹼
OH
N NCHH3 H
H 18
OH H CH2 CH3
HN
N
CHCH3 H
H COOCH3
19
O O
O
H3CO
N OCH3 CH3
20
H
N
O
O
21
N+ N
H H3CO
O 22
H H
O CH3
O CH(CH3)2
環小葉黃楊鹼
51 caffeine
咖啡鹼
52 calycanthine
蠟梅鹼
O
O
N H CH3
OH
OCH3 48
H H3C
CH3 C
NH3
H
H3C
N
H3C
H3C
H CH3
CH3
49 CH3
CH3 C O
H
OH
第十章生物碱(1)
（二）生物碱的碱性与分子结构的关系
生物碱的碱性强弱主要取决于分子结构中氮原子的电子 云密度，若电子云密度升高，则碱性增强，反之碱性下降。
1．氮原子的杂化方式
杂化轨道中P轨道的成分增多、能量升高，成对电子的 能量也随之升高，易接受质子，碱性增强。故碱性为sp3＞ sp2＞sp。季铵碱分子中的氮原子最外层有九个电子，，极易
。
原小檗碱
小檗碱
5．莨菪烷类 结构特征为莨菪烷衍生物莨菪醇与 有机酸缩合的酯。如茄科植物中具有解痉作用的莨 菪碱(hyoscyamine)、东莨菪碱(scopolamine)。
莨菪烷
莨菪碱（阿托品）
东莨菪碱
6．吗啡烷类 结构特征为哌啶环垂直与多氢菲稠合。如吗 啡(morphine)与可待因(codeine)。
三、色谱检识
（一）生物碱的薄层色谱
1．吸附薄层色谱法 极性吸附剂一般用来分离和 检识弱极性和中等极性的生物碱，常用的极性吸附 剂有硅胶和氧化铝。活性炭等非极性吸附剂常用于 分离极性较强的生物碱。生物碱薄层色谱所用流动 相系统有中性和碱性两种。
2．分配薄层色谱法
常选用硅胶、纤维素为支持剂，以甲酰胺为固定相的薄 层色谱，适于分离弱极性和中等极性的生物碱，移动相采用 氯仿为主的溶剂系统（先用固定相饱和）；以水为固定相的 薄层色谱，适于分离检识水溶性的生物碱（盐），可用BAW 系统展开。
3．吲哚类 结构特征为苯并吡咯。如具有兴 奋子宫作用的麦角新碱(ergometrine)
吲哚
麦角新碱
（二）六元氮杂环类生物碱
基本结构为吡啶和六氢吡啶（哌啶）。此类 生物碱衍生物数量较多。
吡啶
哌啶
1．简单吡啶类
如具有驱绦虫作用的槟榔碱(arecoline)烟草 中杀虫成分烟碱(nicotine)。
第十二章 生物碱(1)-结构
（7） α－萘菲啶类
延胡索丙素(corydalis C) 止痛作用
血根碱 (sanguinarine) 抗菌,杀虫作用
二、生物碱的结构类型
（五）喹啉类生物碱
茜草科植物金鸡纳树皮中 的抗疟有效成分。1820年 P.-J.佩尔蒂埃和J.-B.卡 芳杜首先制得纯品，1850 年开始大规模运用。
能与疟原虫的DNA结合，抑 制DNA的复制和RNA的转录， 从而抑制原虫的蛋白合成，； 能降低疟原虫氧耗量，抑制 疟原虫内的磷酸化酶而干扰 其糖代谢。
喜树碱 (camptothecin)
羟基喜树碱
(hydroxycamptothecin)
R=H R=OH
二、生物碱的结构类型
（六）吲哚生物碱
1. 长春碱和长春新碱
2. 萝芙木生物碱
长春碱 （vinblastine, VLB） R=CH3 长春新碱 （vincristine, VCR）R=CHO
抑制微管蛋白的聚合，而妨碍纺锤 体微管的形成，使核分裂停止于中 期，而具有显著地抗肿瘤作用。
OH
AcO
N
8. 甾体生物碱
H N H
H
OH
H HO
H OH
9. 有机胺类生物碱
5. 异喹啉类生物碱
二、生物碱的结构类型
（一）吡咯烷类
1.简单吡咯烷类
红古豆碱 (cuscohygrine) 中枢镇静,抑制胃液
分泌
2.双稠吡咯烷类
一叶萩碱 (securinine ) 兴奋中枢神经,用于治疗小儿麻 痹症及其后遗症、面神经麻痹
化学骨架：生物碱，糖，苷，苯丙素，蒽醌，黄酮，萜类，甾体等 黄酮：黄酮，黄酮醇，二氢黄酮等
生物合成：萜类：单萜，倍半萜，二萜，三萜 植物来源：蒽醌：大黄素型蒽醌，茜草素型蒽醌
生物碱
生物碱是生物界除生物体必须的含氮化合物（如氨基酸、蛋白质和B族维生素等）之外的所有含氮有机化合物，因其结构中氮原子上的未共享电子对而大多具有碱性。
生物碱绝大多数具有显著的生物活性，且活性是多方面的，因此中药制剂中有含有生物碱类成分的中药时，常选择该中药含有的生物碱成分作为定性定量的依据。
结构特征生物碱大多由C、H、N、O元素组成，极少数分子中尚含有其他元素；大多结构复杂，结构类型较多，主要有杂环类、大环类、萜类、甾类及有机胺类等。
结构中的氮原子有多种形式：脂氮、芳氮；季胺、叔胺、仲胺及伯胺；游离状态和与酸结合状态；还有以氮氧配位键形式存在的。
此外，结构中除烷烃、羟基取代外还有羧基、酚羟基等酸性官能团及酯键的取代。
理化性质--物理性状多数生物碱为结晶型固体，少数为无定型粉末，还有一些小分子生物碱为液体，例如槟榔碱、菸碱等；液体状的生物碱及个别小分子生物碱尚有挥发性甚至升华性，如麻黄碱具有挥发性、咖啡因具有升华性等。
一般生物碱为无色或白色，但结构中具有较长共轭体系，并有助色团的，可显不同颜色。
生物碱结构中如有手性碳原子或为手性分子的具有旋光性，并大多与生物碱的生理活性有关，通常左旋体比右旋体生理活性强。
理化性质--溶解性由于生物碱结构复杂，生物碱的溶解性也是多样化。
大多数生物碱成分极性较小，游离状态下难溶于水，易溶氯仿、乙醚、乙醇、丙酮及苯等有机溶剂，与酸结合生成生物碱盐后水溶性增加，但与生物碱结合的酸不同，生成的盐水溶性也有差异，一般含氧无机酸及小分子有机酸的生物碱盐水溶性较大。
季铵型生物碱、有氮氧配位键的生物碱易溶于水，液体生物碱及一些小分子固体生物碱则既溶于水也可溶于有机溶剂。
含有酸性官能团或酯键的生物碱还可溶于一些碱液或热苛性碱液。
此外一些液体状态的生物碱和分子量较小的固体生物碱，如麻黄碱等具有挥发性。
理化性质--沉淀反应大多数生物碱在酸性水溶液中可以与某些试剂生成不溶于水的复盐或分子复合物，这些试剂称生物碱沉淀试剂。
天然药物化学_第九章_生物碱-13
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
生物碱结构
生物碱结构
生物碱的结构是由氮原子和碳原子形成的复杂环状化合物，其氮原子通常包含在环内。
根据来源和结构特征，生物碱可以分为以下几类：
1.吡啶类生物碱：这类生物碱由吡啶或哌啶衍生物组成，结构简单，数量较多。
例如，槟榔中的槟榔碱、烟草中的烟碱等。
2.喹啉类生物碱：此类生物碱由喹啉或异喹啉衍生物组成，在植物中分布广泛，具有多方面的生物活性。
例如，莨菪碱、古柯碱等。
3.莨菪烷类生物碱：此类生物碱多来源于鸟氨酸，由莨菪烷环系的C3-醇羟基与有机酸缩合成酯。
例如，存在于茄科植物颠茄、曼陀罗、莨菪和天仙子中的莨菪碱和古柯碱等。
这些生物碱都具有显著的生物活性，是中草药中重要的有效成分之一。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
CH3O
N Me
NH
CH3O
HO
厚果唐松草碱
具有抗癌活性
H3C
N COO CH3
Me：汉防己甲素 (H：防己诺林)
具有降压作用
3.阿朴菲类(aporphines)生物碱
阿朴菲 aporphine
土藤碱 tuduranine
4.吗啡烷类生物碱
HO
OMe
罂粟
O
O
NMe
NMe
H
H
HO
HO
吗啡碱
吗啡碱
（一）简单异喹啉类生物碱
H3CO
H3CO HO
NH
H3CO
HO
OH
CH3
CH3 N
CH3
萨苏里丁
具有降压作用
（二）苄基四氢异喹啉类生物碱 1.苄基四氢异喹啉类
OMe MeO
Me N
N Me
H
OMe MeO
H
MeO OMe
MeO O
去甲乌药碱
具有强心作用
HO
HO
NH
HO
厚朴碱
2.双苄基四氢异喹啉类生物碱
OH O
常见氮杂环类生物碱基本母核类型：
N
N
H
N
吡咯
四氢吡咯
吲哚
N
吡咯里西丁
N H
喹喏里西丁
N H 吲哚里西丁
N
蒎啶
N
N
NN H
吡啶
N
N
咪唑
N
莨菪烷
NH
N
嘌呤类
O
N
噻嗪类
N
吡嗪
N
丫啶酮类
N
N
喹啉
N
异喹啉
N
N
吗啡烷类
N CH3
原小檗碱型
苄基异喹啉
OH
CH CHCH3 OH NHCH3
CHCH CH3 NHCH3
N 野百合H碱
野百合碱 （抗癌活性）
三、哌啶类(piperidines)生物碱
来源于赖氨酸
N
N
CH3
吡啶
N
哌啶
N H
吲哚里西啶
N H
喹喏里西啶
（一）吡啶类生物碱
液态
烟碱
（二）哌啶类生物碱
N CH3
CO OCH3
胡椒碱
抗惊厥、镇静作用
槟榔碱
杀虫活性
（三）吲哚里西丁类生物碱
N N
中枢兴奋作用
（四）喹诺里西丁类(quinolizidines)生物碱
（三）二萜生物碱 关附甲素
乌头碱
（四）三萜生物碱 交让木
九、来源于甾体的生物碱 （一）孕甾烷（C21）生物碱
（二）环孕甾烷（C24）生物碱
（三）胆甾烷（C27）生物碱
1.胆甾烷碱类
藜芦
2.异胆甾烷碱类
O
Cl Me
O Me
MeO
N
O O
N Me
H Me
O
O
Me O
Me
H Me
O
OH N MeO H
甲基化
可待因
镇痛作用是吗啡的1/7 镇痛作用是吗啡的5-10倍
青风藤
4 3
2 1
5 6
N7 8
13
9
12
10
11
镇痛、抗炎、抗风湿作用
5. 原小檗碱和小檗碱类生物碱：
O
HO
O
N+OHMeO
N+OH-
H NCH3 CH2OH
OMe
OMe
OCO C
H
OMe
OMe
原小檗碱
延胡索乙素
小檗碱类
O CH3
生物碱特点：
①含氮原子
②具碱性或中性
③氮原子源于氨基酸或嘌呤母核或甾体与萜类的氨基化。
二、生物碱的分布
1.主要分布于系统发育较高级的植物中，在低级植物中 少；
2.很少与萜类、挥发油共存于同一植物中； 3.越是特殊类型的生物碱，其分布的植物类群就越窄； 4.同种植物含有多种结构相似生物碱，同属也相似； 5.主要分布于植物界，在动物中分布的极少。
N Me
CH 2OH Me
N H
哈满尼
（三）半萜吲哚类（P367）
NH
半萜吲哚类
麦角新碱
NH
兴奋子宫作用
（四）单萜吲哚类生物碱
萝芙木
利血平
士的宁（番木鳖碱）
OH
R=
N H
CO2Me
R
MeO
NH
OH
N
OA c
R' COOMe
长春碱(Vinblastine, VLB), R'=Ch3 长春新碱(Vincristine, VCR), R'=CHO
C H 2O H N
金雀花碱
子宫收缩作用
O
O
N
N
N
N
O
羽扇豆碱
H NCH3
H
莨菪烷
NCH3
HC3 N
H H
H
H
苦参碱
具有抗癌活性
氧化苦参碱
四、托品烷类（tropanes）生物碱（莨菪烷类 ）
基本骨架：吡咯环和哌啶环骈合，两环共用一个氮原子和两个 碳原子
托品烷
1
7 5
6
2 43
颠茄 山莨菪
曼陀罗
具有下列结构类型的生物碱是 1．双苄基异喹林生物碱 2．哌啶类(喹喏里西定类)生物碱 3．苄基异喹林生物碱 4．有机胺类生物碱 5．莨菪烷类生物碱
答案：EBDAC
A. 苦参碱 B. 氧化苦参碱
C. 乌头碱 D. 东莨菪碱
属于二萜类生物碱的是（ ） C
有莨菪酰基，属于托品烷类的生物碱的是（
）
D
有氮－氧配位键的是（ ）B
6.普罗托品类（P385）
14
普罗托N品类
N
7.菲啶类
O O
菲啶
Me N OH-
+
O O
苯菲啶
血根碱
OH OH
H O
HN O
石蒜
HO HO
石蒜碱
催吐作用 抗阿米巴原虫作用
（三）苯乙基四氢异喹啉类生物碱
O Me
N
O Me
O Me NH
O Me
奥特那明
（四）吐根碱类
结构特点：四氢异喹啉+开环裂 环烯醚萜
生物碱的分类方法主要有三种：
1. 来源分类 如黄连生物碱、麦角生物碱等；
2. 化学分类 如托品烷生物碱、异喹啉生物碱等图；
3. 生源结合化学分类（P377 9-1 ） 如来源于鸟氨酸的吡咯生物碱等。
来源于鸟氨酸 来源于赖氨酸 来源于邻氨基苯甲酸 来源于苯丙氨酸和酪氨酸
来源于色氨酸
HN 2 HN 2
莨菪碱 山莨菪碱 东莨菪碱
五、喹啉类生物碱
O OH
N OH
冉特可林酮
O OH
NH2
邻氨基苯甲酸
H3C N
OCH3H3CO
OR O
喜树O 碱
具有抗O癌CH3活性
89 1
7
2
6N 3
5 10 4
N CH3
六、吖啶酮类生物碱
O OMe
N
O
Me
吖啶
NH 山油柑碱 具有抗癌活性
七、异喹啉类生物碱
***
O
O OH NO2
浙贝O甲C素H 3 verticine
十、大环生物碱类
No Image
美登碱 maytansine
习题
生物碱是
A．来源于生物界含N的化合物
B．N原子多在环外
C．N原子多在环内
D．全部呈碱性
E．多数呈碱性
答案：ACE
下列化合物不属于生物碱的为( ) A 可待因 B 吗啡 C 苯丙氨酸 D 莨菪碱 E 咖啡因
生物有机体则将其限定于植物、动物和其它生物 。
负氧化态氮包括胺(-3)、氮氧化物(-1)、酰胺(3)、季铵(-3) 化合物，排除了含硝基(+3)和亚硝 基(+1) 化合物。
藻类、水生植物、异养植物中未发现生物碱
二
生 物 生物界 碱 在 生 物 界 的 分 布
菌类植物如麦角菌等少数植物含有生物碱
1.在系统发育较低级的类群中 地衣、苔藓类中仅发现少数简单的吲哚类生物碱 生物碱分布较少或无
蕨类中除简单类型的生物碱如烟碱外，结构复杂的
生物碱集中分布在小叶型的真蕨如木贼科、卷柏科
植物界
石松科等植物中
2.生物碱集中分布在系统 发育较高级的类群中
裸子植物中，仅红豆杉属、松属、云杉属、油杉属、 麻黄属、三尖杉属等植物中含生物碱 （很少）
N O
O O
O
小檗碱（黄连素） berberine
药根碱 jatrorrhizine
小檗碱类和原小檗碱类生物碱可看成为2个异喹 啉环稠合而成
依据母核中C环氧化程度不同，分为小檗碱类和 原小檗碱类
小檗碱类多为季铵碱，如黄连、黄柏、三棵针中 的小檗碱（berberine）；
原小檗碱类多为叔胺碱，如延胡索中的延胡索乙 素（dl-tetrahydropalmatine）。
（五）双吲哚类生物碱
N H
N
九、咪唑类生物碱
来源于组氨酸
1N
6 5
7 N
2 N 4N
8
咪唑
3毛果芸香碱 9
治疗青光眼
七、嘌呤（purine）衍生物
NH2
N
N
N
N
H
H
OH COOH OH
嘌呤
香菇嘌呤 具降脂作用
八、来源于萜类的生物碱 （一）单萜类生物碱