生物碱酪氨酸来源精品PPT课件
合集下载
相关主题
- 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)。
• 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。
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。
• 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
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
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。
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。
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
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。
• 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。
7Fra Baidu bibliotek
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。
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
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。
• 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）
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
• 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）
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。
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。
• 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
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
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。
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。
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
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。
• 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。
7Fra Baidu bibliotek
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。
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
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。
• 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）
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
• 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）