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《天然药物化学》生物碱 ppt课件
七、生物碱的提取分离溶解度与N的存在形式,有 无和有几个极性基团,以及溶剂等有关。
2)碱性: 以 pKa 计,碱性大则 pKa大,碱性小则 pKa 小 。一般生物碱 （酰胺除外〕均为碱性；其碱性 强弱不等；大多可与有机酸或无机酸成盐而溶于水； 但与某些特殊的酸（硅钨酸，苦味酸等）成盐后不 溶于水－可用于鉴别，分离。 酚性生物碱可溶于有机溶剂，也可溶于碱水；季 胺 生物碱一般来说水溶性大；其他生物碱往往溶于有
4.挥发性——液体生物碱多有挥发性，个别固体生物碱有挥发性，如 麻黄碱。
5、旋光性——多为左旋光性。 条件改变有的产生变旋现象。 如：菸碱 中性溶液——左旋光性 酸性溶液——右旋光性
多数左旋体呈显著生理活性。
溶解度
(1)游离碱
类别 非酚性
极性 较弱
溶解性 脂溶性
H2O CHCl3 H+ OH— + + —
子叶植物的小檗科(Berberidaceae)，毛茛科
(Rununcu-laceae)，木兰科(Magnoliaceae)，防己 科(Menisperma-ceae)，罂粟科(Papaveraceae)，芸 香科(Rutaceae)等植物中广为分布；②裸子植物中， 在红豆杉科红豆杉属(Taxus)，松柏科松属(Pinus)， 云杉属(Picia)，三尖杉科三尖杉属Cepha-lotaxus)， 麻黄科麻黄属(Ephedra)等属植物中有分布；
生物碱一般指植物中含N的有机化合 物（蛋白质，肽类，氨基酸等除外〕。
二、存在形式
1.游离碱：碱性极弱，以游离碱的形式存在。
2.成 3.苷 4.酯 盐：有机酸有：柠檬酸、酒石酸等；特殊的 类：以苷的形式存在于植物中； 类：多种吲哚类生物碱分子中的羧基，常以 酸类：乌头酸、绿原酸等无机酸：硫酸、盐酸等。
第十章生物碱-PPT资料83页
现代药理实验证明，槟榔有驱 虫、抗病毒和真菌等作用。
（二）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。
主要分布于大戟科一叶萩属植物中。如：一叶萩 碱对中枢神经系统有兴奋作用。
O
HO
N
吲哚里西啶
N
一叶萩碱
一叶萩碱
O HO N
叶、嫩枝、花、果
（三）喹诺里西啶类
由两个蒎啶共用一个氮原子稠合而成的衍生
味： 生物碱多具苦味。 颜色： 生物碱一般无色或白色，少数有颜色，如小檗
槟榔碱
COOH N CH3
槟榔次碱
槟榔
来源：棕榈科的干燥成熟种子
有杀虫、破积、下气、行水的 功效，是我国名贵的“四大南 药”之一。主治虫积，食积、 气滞、痢疾、驱蛔、外治青光 眼，嚼吃起兴奋作用。
槟榔果实中含有多种人体所需 的营养元素和有益物质，如脂 肪、槟榔油、生物碱、儿茶素、 胆碱等成分。是历代医家治病 的药果。
巴痢疾药物。将石蒜碱结构进行
改造，制成石蒜内铵盐 (AT-180) 腹腔注射，不仅能抑制癌细胞生
OH HO
H
长，而且还能杀死癌细胞。临床 O 上主要用于消化系统肿瘤，如胃 O
HN
癌、肝癌、食管子癌，也可用恶
性淋巴瘤、肺癌、子宫癌等。
（四）吐根碱类 分布于茜草科、八角枫科植 物中。代表性化合物：1-吐根碱(1-emetine)。
单萜类生物碱：龙胆科 倍半萜类生物碱：石斛科 二萜生物碱：毛茛科（如乌头碱）
OH OMe
N HO
OAc
MeO OMe
OMe
O OH
乌头碱
龙胆
石斛
乌头
七、甾体类生物碱
本类生物碱都具有 甾体母核，但氮原子均不 在甾体母核内。
（二）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。
主要分布于大戟科一叶萩属植物中。如：一叶萩 碱对中枢神经系统有兴奋作用。
O
HO
N
吲哚里西啶
N
一叶萩碱
一叶萩碱
O HO N
叶、嫩枝、花、果
（三）喹诺里西啶类
由两个蒎啶共用一个氮原子稠合而成的衍生
味： 生物碱多具苦味。 颜色： 生物碱一般无色或白色，少数有颜色，如小檗
槟榔碱
COOH N CH3
槟榔次碱
槟榔
来源：棕榈科的干燥成熟种子
有杀虫、破积、下气、行水的 功效，是我国名贵的“四大南 药”之一。主治虫积，食积、 气滞、痢疾、驱蛔、外治青光 眼，嚼吃起兴奋作用。
槟榔果实中含有多种人体所需 的营养元素和有益物质，如脂 肪、槟榔油、生物碱、儿茶素、 胆碱等成分。是历代医家治病 的药果。
巴痢疾药物。将石蒜碱结构进行
改造，制成石蒜内铵盐 (AT-180) 腹腔注射，不仅能抑制癌细胞生
OH HO
H
长，而且还能杀死癌细胞。临床 O 上主要用于消化系统肿瘤，如胃 O
HN
癌、肝癌、食管子癌，也可用恶
性淋巴瘤、肺癌、子宫癌等。
（四）吐根碱类 分布于茜草科、八角枫科植 物中。代表性化合物：1-吐根碱(1-emetine)。
单萜类生物碱：龙胆科 倍半萜类生物碱：石斛科 二萜生物碱：毛茛科（如乌头碱）
OH OMe
N HO
OAc
MeO OMe
OMe
O OH
乌头碱
龙胆
石斛
乌头
七、甾体类生物碱
本类生物碱都具有 甾体母核，但氮原子均不 在甾体母核内。
第十章生物碱_PPT幻灯片
• 由于生物碱结构较为复杂，虽然19世纪初提出不少生 物碱，但当时并未确定结构式，直到1870年才首次搞清 较为简单的毒芹碱结构式。
• 对于复杂结构生物碱结构式的确定多数是在20世纪， 如士的宁直到1946年才得到正确的结构式等。现在由于 提取分离手段及波谱法用于结构式的测定得到较快地发展， 生物碱的种类和数量都增加很快，有人统计已达万种。
• 【目的要求】 • 1、了解生物碱的分布、存在。 • 2、熟悉生物碱的生源途径。 • 3、掌握生物碱的含义、结构分类、理化性质 • 4、掌握生物碱的提取分离和检识方法
主要内容
• 第一节 概述 • 第二节 生物碱的结构分类 • 第三节 生物碱的理化性质 • 第四节 生物碱的提取分离 • 第五节 生物碱的检识 • 第六节 生物碱的结构研究 • 第七节 含生物碱中药实例
物，经过短短的数年已有全合成的报道。
• 此外，通过对生物碱构效关系的研究，进行结构改造， 寻找疗效更高，结构更为简单，并且便于大量生产的新型 药物，也是一个重要的研究领域。
三、生物碱在自然界的分布
• 生物碱在植物界分布较广，但主要分布在高 等植物中，尤其是双子叶植物中的毛茛科、防 己科、婴粟科、茄科、夹竹桃科、芸香科、豆 科等100多科的植物中。
• 1810年西班牙医生Gomes从金鸡 纳树皮中分得结晶，以后证明主 要是奎宁和辛可宁
1917年发现士的宁、吐根碱
•
1819年发现马钱子碱、胡椒碱、咖啡碱
1820年发现奎宁、秋水仙碱
• 我国赵学敏在《本草 纲目拾遗》中记载， 17世纪初《白猴经》 一书中即记述了从乌 头中提炼出砂糖样毒 物作箭毒用，用现代 的观点分析，该物质 应是乌头碱。这比欧 洲科学家发现的生物 碱要早二百年左右。
生物碱(天然药物化学课件)
（二）碳-氮键裂解反应
1.霍夫曼降解
胺与CH3I生成季铵盐，与碱加 热发生β-H消除，生成水、烯 和胺
O
N O
H
O O O
Me N
O
O
O
11
第一节
概述
Ssummary
2.冯布劳恩三级胺降解
三级胺与溴化氢，生成溴代烷 和二取代氨基氰化物
O Me
N O
O O
O
NMe
O MeO
O O
天然药物化学
生物碱 分类及生源途径
glc O
N
H
靛青苷
32
分类和 第二节 生源关系
Classification and resource
（二）色胺吲哚类
分子中残存色胺部分
NH2 N H
色胺
N
O
N H
N H3C
吴茱萸碱
33
分类和 第二节 生源关系
Classification and resource
（三）半萜吲哚类
色胺吲哚基础上连接异戊二烯
OH
1
2 CH3
HN CH3
,H2SO4
NH2
麻黄碱 （1R,2S）
伪麻黄碱 (1S,2S)
CH3
HN CH3
40
分类和 第二节 生源关系
Classification and resource
（二）萜类生物碱
1.单萜生物碱
环烯醚萜生物合成而来
O O
N
龙胆碱
41
分类和 第二节 生源关系
Classification and resource
N
苦参碱
22
分类和 第二节 生源关系
生物碱的生物合成PPT课件
不包括：低分子胺类（如甲胺、乙胺等）、 氨基酸、氨基糖、肽类（除肽类生物碱如 麦角克碱ergocristine等）、蛋白质、核酸、 核苷酸、卟啉类（porphyrines）和维生素等。
• Question: 何谓生物碱？
• 2、生物碱是含负氧化态氮原子、存在于 生物有机体中的环状化合物。但不包括 小分子的环状胺类。
碱类生物碱，如ergometrine, ergotamine等。 本类主要分布于麦角菌类。
• D. monoterpenoid indoles alkaloids: 本类是最 重要的来源于色氨酸的生物碱，已发现1100 多种。
单萜吲哚类生物碱 如: reserpine （注意编号！）
（2）bisindole alkaloids: 如长春碱(vinblstine, VLB）、长春新碱(vincristine,VCR）等：
3.3.1 生物碱的分类
• 生物碱的分类主要有3种方法： • （1）根据来源分类 • （2）根据化学结构类别分类 • （3）根据生源关系结合化学结构类别分类
3.3.2 生物碱的生源关系
3.3.2.1 来源于鸟氨酸的生物碱
主要包括吡咯类（A）、托品类（B）和吡咯里西丁 类（C）
托品类:Biblioteka 吡咯里西丁类:3.4 生物碱的理化性质
3.4.1 性状 3.4.2 旋光性 3.4.3 溶解度 3.4.4 生物碱的检识 3.4.5 生物碱的化学性质和反应
3.4.1 性状
• 绝大多数生物碱由C、H、O、N组成，极少数分 子含有Cl、S等元素；
• 多数生物碱呈结晶形粉末，少数为液体，如烟碱、 毒芹碱等；某些液体生物碱可随水蒸气蒸馏而逸 出；
3.3.2.4 来源于苯丙氨酸和酪氨酸的生物碱
• Question: 何谓生物碱？
• 2、生物碱是含负氧化态氮原子、存在于 生物有机体中的环状化合物。但不包括 小分子的环状胺类。
碱类生物碱，如ergometrine, ergotamine等。 本类主要分布于麦角菌类。
• D. monoterpenoid indoles alkaloids: 本类是最 重要的来源于色氨酸的生物碱，已发现1100 多种。
单萜吲哚类生物碱 如: reserpine （注意编号！）
（2）bisindole alkaloids: 如长春碱(vinblstine, VLB）、长春新碱(vincristine,VCR）等：
3.3.1 生物碱的分类
• 生物碱的分类主要有3种方法： • （1）根据来源分类 • （2）根据化学结构类别分类 • （3）根据生源关系结合化学结构类别分类
3.3.2 生物碱的生源关系
3.3.2.1 来源于鸟氨酸的生物碱
主要包括吡咯类（A）、托品类（B）和吡咯里西丁 类（C）
托品类:Biblioteka 吡咯里西丁类:3.4 生物碱的理化性质
3.4.1 性状 3.4.2 旋光性 3.4.3 溶解度 3.4.4 生物碱的检识 3.4.5 生物碱的化学性质和反应
3.4.1 性状
• 绝大多数生物碱由C、H、O、N组成，极少数分 子含有Cl、S等元素；
• 多数生物碱呈结晶形粉末，少数为液体，如烟碱、 毒芹碱等；某些液体生物碱可随水蒸气蒸馏而逸 出；
3.3.2.4 来源于苯丙氨酸和酪氨酸的生物碱
生物碱ppt课件
2．溶解性
（1）游离
水 酸水 碱水、甲（乙）醇、 乙醚 /CHCL3、 石油醚
亲脂性生物碱: -
+
-
+
+（++） +
亲水性生物碱: + + +
+
-
-
季铵碱:离子型 含N-O配位键:氧化苦参碱 小分子或液体生物碱:菸碱、麻黄碱、苦参碱 酰胺类生物碱:秋水仙碱、咖啡碱
两性生物碱:
含酚羟基（吗啡、青藤碱）NaOH + ； 隐性酚羟基（汉防己乙素）NaOH - ,脂溶性生物碱； 羧基生物碱（槟榔次碱）NaHCO3 +
少数以游离形式存在（主要是一些碱性 极弱的生物碱，如酰胺类生物碱）；
其他尚有以酯、苷及N→O化合物的形 式存在（乌头碱、氧化苦参碱）
第二节 生物碱的结构和分类
1．按植物来源分类: 黄连生物碱、苦参 生物碱
2．按化学结构类型分类: 喹啉类生物碱、 吲哚类生物碱等
3．按生源途径和化学结构类型分类
pKa9.58（碱性弱）
pKa9.74（碱性强）
常见生物碱碱性规律：
胍 > 季铵碱 > 烷胺类（仲胺，叔胺） > 芳胺类（芳杂环） > 酰胺类
（pKa 13.6） 小檗碱（11.5） 四氢异喹啉（9.5） 异喹啉（5.4） （pKa < 2）
共轭酸高度 离子型
SP3杂化
SP2杂化
P—π共轭
共振稳定性 类似无机碱 （无双键）
O
N
N H
6．组氨酸系生物碱 咪唑类生物碱：毛果芸香碱
N
H3C
N CH3
N
OO
N
精品课件-十生物碱(Alkaloids)
•
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。
• （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．生物碱盐 一般易溶于水，可溶于醇类，难溶于亲脂性有 机溶剂。通常生物碱的无机酸盐水溶性大于有机酸盐；无机酸盐 中含氧酸盐的水溶性大于卤代酸盐；小分子有机酸盐大于大分子
有机酸盐。
• 二、化学性质
• （一） 碱性
N：
• 1．生物碱碱性来源及碱性大小的表示方法
• 1）碱性来源 根据Lewis酸碱电子理论，凡是能给出电子的电
O
O
N
N
N
苦参碱
N
O
氧化苦参碱
• （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。
O
HO
CH CH CH3
N
N
NH2
OH NHCH3
•
吲哚里西啶 一叶萩碱
苯丙胺
麻黄碱
• 四 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：
HHHຫໍສະໝຸດ •R N：+C R' -H2O
药物化学课件-生物碱PPT优选课件
HH C C CH3 OH NHCH3
麻黄碱
第一课件网 （）
2020/10/18
14
2. 异喹啉类生物碱 （1）简单异喹啉类
N
（2）苄基异喹啉类
N
2020/10/18
H 3C O
N H 3C O
H 3C O
OCH3
罂粟碱
15
（3）双苄基异喹啉类 ➢ 2分子苄基异喹啉通过醚键结合而成
H3C N H
➢ 含隐性酚羟基者，如C汉H防3 己乙素。
N ➢ 具有内酯或内酰胺结构。 ➢ 特殊生物碱盐
吗 啡 R=H 可待因 R=CH3
A. 难溶于水：如盐酸小檗碱、草酸麻黄碱；
B. R溶O于氯仿：如O盐酸奎宁O。H
2020/10/18
31
N H3C
OCH3 CH3O
OR
O
O OCH3
N CH3
2020/10/18
O
+
O
N
OMe OMe
2020/10/18
小檗碱
OH
CH3
CH CH
NHCH3
麻黄碱
CH3O
CH3O CH3O
NHCOCH3 O CH3O
秋水仙碱
3
2. 分布 在植物界分布广泛，主要是高等植物。
1）双子叶植物：如毛茛科、罂粟科、茄科、防己 科、小檗科；
2）单子叶植物：如百合科、石蒜科； 3）裸子植物：如麻黄科、红豆杉科、三尖杉科； 4）菌类植物：如麦角菌科。
N
N
CH3
COOCH3
N CH3
烟碱（烟草）
槟榔碱（槟榔）
11
2.吲哚里西啶类：
N
吲哚里西啶
生物碱优秀PPT课件学习PPT教案
pKa 10~5~6源自0~1N吡啶
pka= 5.2 ( SP2 )
N H
胡椒啶
pka = 11.2 ( SP3 )
2.诱导效应
1）供电诱导效应（烷基）：可使氮原子周围电子云 密度增加，碱性增强。 2）吸电诱导效应（含氧基团，双键，苯环）：电子云 密度降低，碱性减弱。
CH CH CH3
CH CH CH3
（若在碱性条件下则试剂本身将产生沉淀） （2）在稀醇或脂溶性溶液中时，含水量>50%；
（当醇含量>50%时可使沉淀溶解） （3）沉淀试剂不易加入多量。
（如：过量的碘化汞钾可使产生的沉淀溶解）
结果判断： 1、需要用三种以上生物碱沉淀试剂 2、氨基酸、蛋白质、多糖、鞣质等 + 沉淀试剂—
— 沉淀（假阳性）
碘-碘化钾 碘化铋钾 碘化汞钾
溶解）
硅钨酸 苦味酸 雷氏铵盐
性复盐）
KI-I2 BiI3KI HgI22KI
SiO212WO3 2,4,6-三硝基苯酚
硫氰酸铬铵试剂
棕褐色沉淀 红棕色沉淀 类白色沉淀（若加过量试剂，沉淀又被
乳白色 黄色 紫红色（能与季铵型生物碱生成难溶
沉淀反应条件 （1）通常在酸性水溶液中生物碱成盐状态下进行；
麻黄碱
有(1机R,胺2S类)
挥发性
OH CH CH CH3
NHCH3
伪麻黄碱
(1S,2S)
一、有机胺类
MeO
Me
MeO
OMe
NHCOCH3 HO
MeO O
NH COO(CH2)4 NH
NH2
OMe
益母草碱
秋水仙碱（酰胺类） colchicine
治疗急性痛风，并有
中药化学--生物碱 ppt课件
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18
二。 化 学 性 质
一。碱性
1. 碱性强弱的表示方法——pKa（pKa越大，碱性越强） pKa＜2为极弱碱，pKa2～7为弱碱， pKa7～11为中强，
pKa11以上为强碱。 碱性由强到弱的一般顺序： 胍基＞季铵碱＞N-烷杂环＞脂肪胺＞芳香胺≈N-芳杂环＞酰
胺≈吡咯 2. 碱性强弱影响因素 （1）氮原子的杂化方式（ sp3＞sp2＞sp） （2）诱导效应
• “太阳当空照，花儿对我笑，小鸟说早早早……”
精品资料
• 你怎么称呼老师？
• 如果老师最后没有总结一节课的重点的难点，你 是否会认为老师的教学方法需要改进？
• 你所经历的课堂，是讲座式还是讨论式？ • 教师的教鞭
• “不怕太阳晒，也不怕那风雨狂，只怕先生骂我 笨，没有学问无颜见爹娘 ……”
• “太阳当空照，花儿对我笑，小鸟说早早早……”
咪 唑
毛果芸香碱
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15
萜类生物碱
1.单萜类生物碱，环烯醚萜衍生而来。龙胆碱
2.倍半萜类生物碱，石斛属植物
3.二萜类生物碱，乌头属，翠雀属，飞燕草属植 物中，代表物乌头碱。
4.三萜类生物碱。
龙胆碱
甾类生物碱
这类生物碱具有甾体母核，另含有氮原子，甾体生物碱的氮原子 可构成杂环，也可存在环外。藜芦胺，环常绿黄杨碱。
存在形式：有机酸盐、无机酸盐、游离状态、酯、苷、以及氮氧 化合物等。
PPT课件
2
精品资料
• 你怎么称呼老师？
• 如果老师最后没有总结一节课的重点的难点，你 是否会认为老师的教学方法需要改进？
• 你所经历的课堂，是讲座式还是讨论式？ • 教师的教鞭
• “不怕太阳晒，也不怕那风雨狂，只怕先生骂我 笨，没有学问无颜见爹娘 ……”
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•
以人名命名的；如：Pelletierine
第二节、分
（1）按植物来源分类
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；
（3）按生源结合化学分类
如：来源于鸟氨酸的吡咯生物碱。
1 来源于鸟氨酸的生物碱
（一）吡咯类（Pyrrolidines）
结构简单、数目较少
第九章
生物碱
（Alkaloids）
主要学习目标
（1）理解生物碱的基本概念，并熟练掌握生物碱 的分类，能够从化学结构判断出其类别，并熟记10 种以上的生物碱（名称、类别和生物活性）； （2）掌握3种以上的生物碱检识方法，理解生物碱
的水溶性和脂溶性，能够由生物碱的化学结构推断
出其溶解性，并设计生物碱的提取分离路线；
N
原小檗碱类
O O N O O
MeO N OMe
MeO
OMe
四氢黄连碱 Tetrahydrocoptisine
延胡索乙素 Corydalis B
普罗托品类
这类成分是由原小檗碱在7,14-位开环并在14位形
成羰基而构成的生物碱。
苯菲啶类
这类成分是由异喹啉的3,4-位稠合一个萘环构成的，如博落回 （Macleaya cordata）中的血根碱（Sanguinarine）。
（3）酰胺类：秋水仙碱。
（3）N-氧化物：植物体中的氮氧化物约一百余种。
（4）氮杂缩醛类：阿马林（Ajmaline）。
（5）其他：亚胺、烯胺等。
4 命名规则
（1） 类型
• • 母核的化学结构，如吡啶、喹啉、萜类等； 以来源植物命名，如石蒜生物碱等。
（2）单体成分
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- 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)。
• 6.4.1 苯乙胺类和简单四氢异喹啉类生物碱
– 儿茶酚胺、仙人掌、箭毒
• 6.4.2修饰的苄基四氢异喹啉类生物碱
– 鸦片
• 6.4.3 苯乙基异喹啉类生物碱
• 6.4.4 萜类四氢异喹啉类生物碱
– 吐根
• 6.4.5石蒜科生物碱
– 加兰他敏
1
6.4.1 苯乙胺类和简单四氢异喹 啉类生物碱
• 儿茶酚胺（苯乙胺类生物碱） • 仙人掌（四氢异喹啉类生物碱） • 箭毒（苄基四氢异喹啉类生物碱）
24
苄基四氢异喹啉类生物碱的合成途径
• 苯乙基单元可以与苯乙胺结合生产苄基 四氢异喹啉骨架，后者再经进一步化学 修饰生成众多植物生物碱
• 大多数苄基四氢异喹啉生物碱及其修饰 后的结构在每个芳环上都含有邻二氧取 代基，这种结构可能来源于两分子的多 巴。
• 尽管有两分子的酪氨酸参与了生物合成， 但在四氢异喹啉环环系中只有苯乙胺部 分是经多巴形成的，其余碳原子由酪氨 酸经4-羟基苯丙酮酸或4-羟基苯乙醛形 成的
• 结构与之相关的生物碱麻黄素（ephedrine） 具有相同的作用
• 去甲肾上腺素合成化合物有去氧肾上腺素（ phenylephrine）、甲氧明（methoxamine） 、间羟胺（metaraminol）等。
7
甲基多巴
• 甲基多巴（methyldopa）作为中枢神经药 物，在体内可经脱羧反应和羟基化反应生 成假递质α-甲基去甲肾上腺素与去甲肾上 腺素竞争受体，因此可用于治疗高血压。
• 因此，缩合反应/曼尼西反应（途径a）或最终的还原 反应（途径b）控制着产物的立体构型。
22
• 两种生物合成途径会在同一化合物的合成
中出现
醛来源于C5异戊二烯单位
酮酸来源于Leu
异戊烯焦磷酸
途径一
途径二
冠影掌碱 分布于乌羽玉属植物
23
• 生物碱猪毛菜酚（salsolinol）分布于紫 堇属植物（罂粟科）中，在人的尿中也可 检测到此成分，它是由多巴胺和乙醛经 Pictet–Spengler反应合成的。其中，乙 醛一般饮酒后在体内转化生成。
• a. 化学合成：Pictet–Spengler反应合成 四氢异喹啉一般简单醛如乙醛和甲醛可直 接生成最终产物
20
四氢异喹啉生物碱的化学合成与 生物合成途径区别
• b. 生物合成：用酮酸或醛酸如丙酮酸和乙 醛酸，先生成四氢异喹啉羧酸中间体再脱 羧的过程。
21
• 实际上在自然界中，两种途径都存在，通过何种途 径主要取决于R基团的复杂状况。因此，底物结构相 对简单时（R=H，Me），酮酸（途径b）与多巴胺 反应，而反应底物复杂时(R=ArCH2，ArCH2CH2等) ，则醛（途径a）与多巴胺反应。
16
• 与麦斯卡林密切相关的共存生物碱有：
– 无盐掌胺（anhalamine） – 无盐掌定（anhalonine） – 安哈酮定（anhalonidine）
• 它们都是典型的简单四氢异喹啉衍生物。
17
四氢异喹啉类生物碱的合成途径
丙酮酸 乙醛酸
四氢异喹啉 芳香化
无盐掌胺
பைடு நூலகம்
安哈酮定
无盐掌定
18
• 在安哈酮定和无盐掌定中引入的两个碳原子和 无盐掌胺中引入的一个碳原子分别来源于丙酮 酸和乙醛酸。
5
• 在心源性休克时注射多巴胺或多巴酚丁胺（ dobutamine）作为心脏兴奋剂非常奏效，它 们可作用于β1-受体；
• 多培沙明（dopexamine）作用于心肌的β2受体，对治疗慢性心力衰竭有效。
6
去甲肾上腺素
• 是强效的外周血管收缩药，主要作用于α-肾 上腺能受体，用于急性低血压时血压恢复。
4
多巴胺
• 可作用于血管的α1-受体和心脏的β1-受体 ，并且它还有其它结构的多巴胺受体。
• 帕金森氏病的病因就是由于神经退变使得多 巴胺含量不足从而导致兴奋性神经递质和抑 制性神经递质之间的平衡失调。
• 服用左旋多巴治疗可以提高患者大脑中的多 巴胺水平。与多巴胺不同，多巴能够透过血 脑屏障，但是需要同时服用多巴脱羧酶抑制 剂如卡比多巴以阻止多巴在血液中迅速脱羧 而失活。
14
苯乙胺类生物碱生物合成途径
四氢生物蝶呤
酪胺
麦芽碱,存在于大麦中抑制种子发芽
抗坏血酸
麦斯卡林 存在于仙人掌中，具有致幻作用
15
• 麦斯卡林（mescaline）在实验性精神病学 中用作致幻剂，并且所需剂量非常大（ 300-500mg）。因麦斯卡林的全合成并不复 杂，易通过全合成来获得。
• 麦斯卡林也分布于其它种类的仙人掌中。
2
苯乙胺类生物碱生物合成途径
四氢生物蝶呤
酪胺
麦芽碱,存在于大麦中抑制种子发芽
抗坏血酸
麦斯卡林 存在于仙人掌中，具有致幻作用
3
儿茶酚胺
• 哺乳动物肾上腺和神经组织分泌的神经递质
– 多巴胺 – 去甲肾上腺素 – 肾上腺素
• 肾上腺素受体
– α-受体兴奋会使血管、子宫和肠道肌肉收缩 – β-受体兴奋则通常抑制平滑肌，但兴奋心肌
• 肾上腺素口服无效。
9
卡比多巴
多巴酚丁胺
脱氧肾上腺素
甲氧明
间羟胺
多培沙明 甲基多巴
10
β-肾上腺素受体阻断剂
11
12
13
仙人掌
• 龙舌兰球 • 生物碱总含量为8%-9%，活性最高的生物碱
是麦斯卡林，是简单的苯乙胺衍生物。 • 其他生物碱还包括：
– 无盐掌胺（anhalamine） – 安哈酮定（anhalonidine） – 无盐掌定（anhalonine）
25
苄基四氢异喹啉类生物碱的合成途径
(S)-去甲乌药碱
(S)-乌药碱
8
肾上腺素
• 是当动物遇到紧急情况时由肾上腺分泌的物 质，它可明显促进肌肉中糖原分解、加快呼 吸并促进分解代谢过程来释放能量。
• 肾上腺素可与α-受体和β-受体相互作用， 激动α-受体使皮肤中的血管平滑肌收缩，激 动β-受体则使心肌收缩、肺支气管平滑肌松 弛。因此在心跳骤停或发生急性过敏性症状 如支气管痉挛、严重变态反应（过敏性休克 ）时注射肾上腺素非常有效。
• 在随后的反应中，丙酮酸和乙醛酸脱去羧基。 • 丙酮酸与相应的苯乙胺反应生成希弗式碱，再
以类曼尼西反应机理发生环合反应生成异喹啉 环结构 • 氧取代基因共轭效应使芳环上形成了一个亲核 位点，通过脱去质子恢复环结构生成四氢异喹 啉，该反应为Pictet–Spengler反应
19
四氢异喹啉生物碱的化学合成与 生物合成途径区别
– 儿茶酚胺、仙人掌、箭毒
• 6.4.2修饰的苄基四氢异喹啉类生物碱
– 鸦片
• 6.4.3 苯乙基异喹啉类生物碱
• 6.4.4 萜类四氢异喹啉类生物碱
– 吐根
• 6.4.5石蒜科生物碱
– 加兰他敏
1
6.4.1 苯乙胺类和简单四氢异喹 啉类生物碱
• 儿茶酚胺（苯乙胺类生物碱） • 仙人掌（四氢异喹啉类生物碱） • 箭毒（苄基四氢异喹啉类生物碱）
24
苄基四氢异喹啉类生物碱的合成途径
• 苯乙基单元可以与苯乙胺结合生产苄基 四氢异喹啉骨架，后者再经进一步化学 修饰生成众多植物生物碱
• 大多数苄基四氢异喹啉生物碱及其修饰 后的结构在每个芳环上都含有邻二氧取 代基，这种结构可能来源于两分子的多 巴。
• 尽管有两分子的酪氨酸参与了生物合成， 但在四氢异喹啉环环系中只有苯乙胺部 分是经多巴形成的，其余碳原子由酪氨 酸经4-羟基苯丙酮酸或4-羟基苯乙醛形 成的
• 结构与之相关的生物碱麻黄素（ephedrine） 具有相同的作用
• 去甲肾上腺素合成化合物有去氧肾上腺素（ phenylephrine）、甲氧明（methoxamine） 、间羟胺（metaraminol）等。
7
甲基多巴
• 甲基多巴（methyldopa）作为中枢神经药 物，在体内可经脱羧反应和羟基化反应生 成假递质α-甲基去甲肾上腺素与去甲肾上 腺素竞争受体，因此可用于治疗高血压。
• 因此，缩合反应/曼尼西反应（途径a）或最终的还原 反应（途径b）控制着产物的立体构型。
22
• 两种生物合成途径会在同一化合物的合成
中出现
醛来源于C5异戊二烯单位
酮酸来源于Leu
异戊烯焦磷酸
途径一
途径二
冠影掌碱 分布于乌羽玉属植物
23
• 生物碱猪毛菜酚（salsolinol）分布于紫 堇属植物（罂粟科）中，在人的尿中也可 检测到此成分，它是由多巴胺和乙醛经 Pictet–Spengler反应合成的。其中，乙 醛一般饮酒后在体内转化生成。
• a. 化学合成：Pictet–Spengler反应合成 四氢异喹啉一般简单醛如乙醛和甲醛可直 接生成最终产物
20
四氢异喹啉生物碱的化学合成与 生物合成途径区别
• b. 生物合成：用酮酸或醛酸如丙酮酸和乙 醛酸，先生成四氢异喹啉羧酸中间体再脱 羧的过程。
21
• 实际上在自然界中，两种途径都存在，通过何种途 径主要取决于R基团的复杂状况。因此，底物结构相 对简单时（R=H，Me），酮酸（途径b）与多巴胺 反应，而反应底物复杂时(R=ArCH2，ArCH2CH2等) ，则醛（途径a）与多巴胺反应。
16
• 与麦斯卡林密切相关的共存生物碱有：
– 无盐掌胺（anhalamine） – 无盐掌定（anhalonine） – 安哈酮定（anhalonidine）
• 它们都是典型的简单四氢异喹啉衍生物。
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四氢异喹啉类生物碱的合成途径
丙酮酸 乙醛酸
四氢异喹啉 芳香化
无盐掌胺
பைடு நூலகம்
安哈酮定
无盐掌定
18
• 在安哈酮定和无盐掌定中引入的两个碳原子和 无盐掌胺中引入的一个碳原子分别来源于丙酮 酸和乙醛酸。
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• 在心源性休克时注射多巴胺或多巴酚丁胺（ dobutamine）作为心脏兴奋剂非常奏效，它 们可作用于β1-受体；
• 多培沙明（dopexamine）作用于心肌的β2受体，对治疗慢性心力衰竭有效。
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去甲肾上腺素
• 是强效的外周血管收缩药，主要作用于α-肾 上腺能受体，用于急性低血压时血压恢复。
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多巴胺
• 可作用于血管的α1-受体和心脏的β1-受体 ，并且它还有其它结构的多巴胺受体。
• 帕金森氏病的病因就是由于神经退变使得多 巴胺含量不足从而导致兴奋性神经递质和抑 制性神经递质之间的平衡失调。
• 服用左旋多巴治疗可以提高患者大脑中的多 巴胺水平。与多巴胺不同，多巴能够透过血 脑屏障，但是需要同时服用多巴脱羧酶抑制 剂如卡比多巴以阻止多巴在血液中迅速脱羧 而失活。
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苯乙胺类生物碱生物合成途径
四氢生物蝶呤
酪胺
麦芽碱,存在于大麦中抑制种子发芽
抗坏血酸
麦斯卡林 存在于仙人掌中，具有致幻作用
15
• 麦斯卡林（mescaline）在实验性精神病学 中用作致幻剂，并且所需剂量非常大（ 300-500mg）。因麦斯卡林的全合成并不复 杂，易通过全合成来获得。
• 麦斯卡林也分布于其它种类的仙人掌中。
2
苯乙胺类生物碱生物合成途径
四氢生物蝶呤
酪胺
麦芽碱,存在于大麦中抑制种子发芽
抗坏血酸
麦斯卡林 存在于仙人掌中，具有致幻作用
3
儿茶酚胺
• 哺乳动物肾上腺和神经组织分泌的神经递质
– 多巴胺 – 去甲肾上腺素 – 肾上腺素
• 肾上腺素受体
– α-受体兴奋会使血管、子宫和肠道肌肉收缩 – β-受体兴奋则通常抑制平滑肌，但兴奋心肌
• 肾上腺素口服无效。
9
卡比多巴
多巴酚丁胺
脱氧肾上腺素
甲氧明
间羟胺
多培沙明 甲基多巴
10
β-肾上腺素受体阻断剂
11
12
13
仙人掌
• 龙舌兰球 • 生物碱总含量为8%-9%，活性最高的生物碱
是麦斯卡林，是简单的苯乙胺衍生物。 • 其他生物碱还包括：
– 无盐掌胺（anhalamine） – 安哈酮定（anhalonidine） – 无盐掌定（anhalonine）
25
苄基四氢异喹啉类生物碱的合成途径
(S)-去甲乌药碱
(S)-乌药碱
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肾上腺素
• 是当动物遇到紧急情况时由肾上腺分泌的物 质，它可明显促进肌肉中糖原分解、加快呼 吸并促进分解代谢过程来释放能量。
• 肾上腺素可与α-受体和β-受体相互作用， 激动α-受体使皮肤中的血管平滑肌收缩，激 动β-受体则使心肌收缩、肺支气管平滑肌松 弛。因此在心跳骤停或发生急性过敏性症状 如支气管痉挛、严重变态反应（过敏性休克 ）时注射肾上腺素非常有效。
• 在随后的反应中，丙酮酸和乙醛酸脱去羧基。 • 丙酮酸与相应的苯乙胺反应生成希弗式碱，再
以类曼尼西反应机理发生环合反应生成异喹啉 环结构 • 氧取代基因共轭效应使芳环上形成了一个亲核 位点，通过脱去质子恢复环结构生成四氢异喹 啉，该反应为Pictet–Spengler反应
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四氢异喹啉生物碱的化学合成与 生物合成途径区别