《天然药物化学》PPT课件

O
吡啶N 槟榔次碱
O
蒎N啶 O
H
N
胡椒碱 N
COOCH3
CH3
COOH
N 槟榔碱
CH3
（二） 喹诺里西啶类 生源上前体物为赖氨酸衍生的戊 二胺。本类生物碱是由两个蒎啶共用一个氮原子稠合而成的衍 生物。主要分布于豆科、石松科和千屈菜科。代表性化合物如 苦参中的苦参碱(matrine)氧化苦参碱(oxymatrine)等。
• 存在形式 在植物体内，少数碱性极弱的生物 碱以游离态存在，如酰胺类生物碱；有一定碱 性的生物碱多以有机酸盐形式存在；少数以无 机酸盐形式存在，如盐酸小檗碱、硫酸吗啡等。 其它存在形式尚有N-氧化物、生物碱苷等。
三、生物碱的存在形式
1、主要存在形式：
① 游离碱； ② 盐类；
③ 酰胺类；
④ N-氧化物；⑤ 氮杂缩醛类；⑥烯胺、亚胺等.
木兰科、小 3、生物碱类型越特殊，其分布的植物类群越窄.
• 分布 生物碱主要分布于植物界，绝大多数存 在于高等植物的双子叶植物中，已知存在于50 多个科的120多个属中。与中药有关的一些典 型的科如毛茛科（黄连、乌头、附子）、罂粟 科（罂粟、延胡索）、茄科（洋金花、颠茄、 莨菪）防己科（汉防己、北豆根）、豆科（苦 参、苦豆子）等。单子叶植物也有少数科属含 生物碱，如石蒜科，百合科、兰科等，百合科 中较重要的如贝母属。少数裸子植物如麻黄科、 红豆杉科、三尖杉科也存在生物碱。
O N
O N
N
氧化苦参碱
N
O 苦参碱
• （三） 吲哚里西啶类 为蒎啶和吡咯共用一个氮原子稠合的
衍生物。又分为简单吲哚里西啶和一叶萩碱两类，主要分布于大
戟科一叶萩属植物中。如存在于一叶萩中的一叶萩碱中枢神经系
统有兴奋作用。
2、形成盐类的酸：
草酸、柠檬酸、盐酸、硫酸与硝酸等
3、亚胺类生物碱含 -C=N- 双键结构；
烯胺类生物碱含 -C=C-N- 结构；
• 四生物碱的生物活性
• 生物碱多具有显著而特殊的生物活性。如吗啡、延 胡索乙素具有镇痛作用；阿托品具有解痉作用；小檗 碱、苦参生物碱、蝙蝠葛碱有抗菌消炎作用；利血平 有降血压作用；麻黄碱有止咳平喘作用；奎宁有抗疟 作用；苦参碱、氧化苦参碱等有抗心律失常作用；喜 树碱、秋水仙碱、长春新碱、三尖杉碱、紫杉醇等有 不同程度的抗癌作用等。
物的双子叶植物中，已知存在于50多个科的120多个属中。与中
药有关的一些典型的科如毛茛科（黄连、乌头、附子）、罂粟科
（罂粟、延胡索）、茄科（洋金花、颠茄、莨菪）防己科（汉防
己、北豆根）、豆科（苦参、苦豆子）等。单子叶植物也有少数
科属含生物碱，如石蒜科，百合科、兰科等，百合科中较重要的
如贝母属。少数裸子植物如麻黄科、红豆杉科、三尖杉科也存在
生物碱。
• 2 存在形式 在植物体内，少数碱性极弱的生物碱以游离态存 在，如酰胺类生物碱；有一定碱性的生物碱多以有机酸盐形式存
在；少数以无机酸盐形式存在，如盐酸小檗碱、硫酸吗啡等。其
它存在形式尚有N-氧化物、生物碱苷等。
•
第一节 概述 一、生物碱的定义
1、通常定义：天然的含氮有机物（低分子胺 类、氨基酸、核苷酸、蛋白质、核酸等除外). 生物碱指来源于生物界的一类含氮有机化合物
CH3O
OБайду номын сангаас
HO
N CH3
O
N CH3
•
邻-邻位偶合
HO
HO
CH3O
CH3O
CH3O
HO
• •
HO
N C邻H3-对位偶合 CH3O
N CH3
CH3O OH
•
CH3O OH
•
第二节 生物碱的结构与分类
•
一 鸟氨酸系生物碱
• 来源于鸟氨酸的生物碱主要包括吡咯烷类、莨菪烷类和吡咯里
西啶类生物碱。
• （一） 吡咯烷类生物碱
• 五 生物碱的生物合成
• 在生物碱的生物合成途径中，氨基酸是其初始物。 主要有鸟氨酸、赖氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸、 邻氨基苯甲酸、组氨酸等。
•
（一） 生物碱生物合成的主要化学反应
•
1 环合反应
•
（1）希夫碱（Schiff）形成反应 氨基和羰基加
成-脱水形成希夫碱：
•
•
• 涉及希夫碱的形成反应的生物碱有：吡咯、莨菪烷、蒎啶、 喹诺里西啶类。
2、准确定义：生物碱是含负氧化态氮原子、 且存在于生物有机体中环状化合物。
特点 大多有较复杂的环状结构，氮原子结合在环内；多呈碱性，可与酸成盐；多具有显 著的生理活性。
二、生物碱在植物界的分布
1、发育较低级的植物类群中生物碱分布很少； 2、发育较高级的植物类群中生物碱分布很广： ① 裸子植物：如麻黄科麻黄属、松柏科松属等; ② 被子植物(单子叶)：如百合科、石蒜科等； ③ 被子植物(双子叶)：如毛茛科、罂粟科与
第七章 生物碱（Alkaloids）
• 生物碱的含义及特点
• 1 含义 生物碱指来源于生物界的一类含氮有机化合物。
• 2 特点 大多有较复杂的环状结构，氮原子结合在环内；多呈 碱性，可与酸成盐；多具有显著的生理活性。
• 二 生物碱的分布及存在形式
•
1 分布 生物碱主要分布于植物界，绝大多数存在于高等植
•
（3）酚的氧化偶联反应 为次级环化反应。反应过程为含
酚羟基化合物在植物体内经酶作用形成自由基，两个自由基经
偶联，形成新键。如在由苄基四氢异喹啉形成各类异喹啉生物
碱中，则是由酚的氧化偶联反应生成的。
•
2 碳-氮键的裂解 较重要的裂解为Hofmann降解和von
• 举例：蕃荔枝碱经过酚性氧化偶联反应生成阿朴菲型生物碱：
N
+
_
N COO
• （二） 莨菪烷类生物碱
H
H3C
CH3
水苏碱
• 本类生物碱多由莨菪烷环系的C3-醇羟基和有机酸缩合成酯。主 要存在于茄科的颠茄属、曼陀罗属、莨菪属和天仙子属中，典
型的化合物如莨菪碱（hyoscyamine）。N CH3
7
1
2
CH2OH
6 54
3
OCO
CH
•
• 二、赖氨酸系生物碱
• （一） 吡啶和蒎啶类 结构较简单。生源上关键的前体物是 蒎啶亚胺盐类。代表性化合物如胡椒中的胡椒碱（piperine）、 槟榔中的槟榔碱、槟榔次碱等。
•
（2）Mannich氨甲基化反应 醛、胺和负碳离子（含活泼氢
的化合物）发生缩合的反应为曼尼希氨甲基化反应。结果是活
泼氢被氨甲基取代，得到曼尼希碱：
• •
CHO ＋ HN ＋
C： -OH _
C CH N
•
曼尼希碱
•
在生物碱中，尤其是苄基异喹啉和吲哚生物碱的生物合
成中，许多一级环合都是通过曼尼希反应生成的。