生物碱结构

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。
罂粟
吗啡碱
HO
OMe
O
NMe
H
甲基化
HO 吗啡碱
O
NMe
H
HO
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
镇痛、抗炎、抗风湿作用
5. 原小檗碱和小檗碱类生物碱：
4 3
2 1
5 6
N7 8
H3CO H3CO
13
9
N OCH3
12
10
11
原小檗碱
OCH3
延胡索乙素
小檗碱类
O
HO
O
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。
来源于于鸟鸟氨氨酸酸：吡咯 吡咯里西丁 托品类
NH2CH2CH2CH2CH（NH2）COOH
来来源源于于赖赖氨氨酸酸：哌啶类 吲哚里西丁 喹诺里西丁 NH2CH2CH2CH2CH2CH（NH2）COOH 来来源源于于邻邻氨氨基基苯苯甲甲酸 ：喹啉类 吖啶酮类
第九章 生 物 碱
（ alkaloids）
第一节
概述
OCH3H3CO
H3C N
OR O
N CH3
O
OCH3
汉防己甲（乙）素
O N N
喜树碱
O
O OH
H3CO
N H3CO
延胡索乙素
N COO
H C OCH3
3
CH3
OCH3
水苏碱
H N CH3
OCO
CH2OH C H
莨菪碱
利血平
秋水仙碱
H
N
H
H
（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
（二）吡咯里西啶类(pyrrolizidines)
吡咯里西啶
特点：两个吡咯 烷共用一个氮原
子的稠环
野百合碱 野百合碱 （抗癌活性）
三、哌啶类(piperidines)生物碱
来源于赖氨酸
N
吡啶
N H
哌啶
N 吲哚里西啶
N
喹喏里西啶
（一）吡啶类生物碱
N
N
CH3
液态
烟碱
（二）哌啶类生物碱
胡椒碱
抗惊厥、镇静作用
N+OH-
MeO
OMe
OMe
小檗碱（黄连素） berberine
N+OH-OMeFra bibliotekOMe
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）；
H NCH3
H
托莨品菪烷 烷
NCH3
12
H3CN
7 5
6
H
43
H
H H
颠茄 山莨菪
曼陀罗
莨菪碱 山莨菪碱 东莨菪碱
五、喹啉类生物碱
5 6
7 8
4 3
2
N
1
O N
N 喜树碱
具有抗癌活性
O
O OH
六、吖啶酮类生物碱
8
9
7
6
N
5
10
吖啶
1 2
3 4
O OMe
N
O
Me
山油柑碱
具有抗癌活性
七、异喹啉类生物碱
来源于氨基酸
来来源源于于邻苯氨丙基氨苯酸丙和氨酪酸氨/酪酸氨酸：苯丙胺类 异喹啉类 苄基异喹啉类 苯乙基异喹啉类 苄基苯乙胺类 吐根碱类
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
COOH
N
NH2
来源于萜类：单萜类 倍半萜类 二萜类 三萜类
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。
O
O OH NO2
O
Aristolochic acid （马兜铃酸）
OCH3
第三种：含负氧化态氮原子、存在于生物有机体中的 非初级代谢产物的一类化合物。排除蛋白质、氨 基酸、肽类、维生素、卟啉、硝基、核酸等。
4
5
3
6 7
1 N2 H
吲哚
NH2
N H
色胺
靛青苷 靛玉红
（二）β-卡波林碱类
N
简单β-卡波林碱
N OCH3
N
N
CH3
哈满尼
（三）半萜吲哚类（P367）
NH
H CONH
N Me
C H2 O H Me
NH 半萜吲哚类
N H
麦角新碱
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）
***
（一）简单异喹啉类生物碱
H3CO
NH H3CO
NH
OH
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
HO
H 3C O
HO
NH
HO
CH3 N
CH3
HO
去甲乌药碱
具有强心作用
HO
厚朴碱
2.双苄基四氢异喹啉类生物碱
Me N H
OMe MeO OMe MeO
MeO
OMe
COOCH3 N CH3
槟榔碱
杀虫活性
（三）吲哚里西丁类生物碱
中枢兴奋作用
（四）喹诺里西丁类(quinolizidines)生物碱
N N
金雀花碱
子宫收缩作用
C H 2O H
N
羽扇豆碱
O N
O N
N
N
O
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
6
1N
5
7 N
2 N 4N 8 39
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
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
没有氮－氧配位键但有酰氨结构的是（ ）A
OH
H
H
H
H
H
HO H OH
浙贝甲素
一、生物碱的定义
第一种：存在于生物体内的一类含氮有机化合物（ 蛋白质、氨基酸、肽类及维生素B等除外）。
第二种：生物碱是指含负氧化态氮原子、存在于生 物有机体中的环状化合物。
环状化合物排除了小分子胺类，非环的多胺和简 单的酰胺类(RCONH2)、氨基酸、氨基糖、肽类、 蛋白质、核酸、核苷酸、卟啉和维生素类。
HO HO
奥特那明
（四）吐根碱类
O Me
N
O Me
结构特点：四氢异喹啉+开环裂 环烯醚萜
O Me NH
O Me
吐根碱
八、吲哚类生物碱
是类型较多、结构较复杂、化合物数目最多的一 类生物碱。主要分布于马钱科、夹竹桃科、茜草 科等几十个科中。
CH2 CH COOH
色氨酸 NH2 N
β-吲哚基丙氨酸
（一）简单吲哚类生物碱
答案：E
下列化合物中属于异喹啉类生物碱的是( ) A．秋水仙碱 B．苦参碱 C．莨菪碱 D．汉防己碱 E．长春碱 答案：D
指出下列生物碱类型 A．秋水仙碱 B．苦参碱 C．莨菪碱 D．罂粟碱 E．汉防己甲素
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
“冰毒”
其为无味或微有苦味的透明结晶体，形似冰，故俗 称“冰毒”。 第一次使用便会上瘾，毫无办法解脱，
被称为“毒品之王”。
二、吡咯类（ pyrrolidines ）生物碱
（一）简单吡咯类生物碱
N H
吡咯
N H
四氢吡咯
O
N
N
Me
Me
红古豆碱
中枢镇静作用和外周抗胆碱作用
N COO
H3C
CH3
水苏碱
具祛痰、镇咳作用
来源于异戊烯
来源于甾体：孕甾烷（C21） 环孕甾烷（C24） 胆甾 烷（C27）
常见氮杂环类生物碱基本母核类型：
N H
N H
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
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
O
N
N
噻嗪类
N
N
吡嗪
N
丫啶酮类
N
喹啉
N
异喹啉
N CH3
（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
HO
H
N
H
H
OH
H
HH
HH
H OH
浙贝甲素
verticine
十、大环生物碱类
Cl Me
O Me
MeO
N
O O
N Me
H Me
O
Me
O
Me
H Me
O
OH N
MeO
H
美登碱 O maytansine
习题
原小檗碱类多为叔胺碱，如延胡索中的延胡索乙 素（dl-tetrahydropalmatine）。
6.普罗托品类（P385）
O
CH3
N
O
14
O
普罗托品类
O
O
7.菲啶类
N
N
菲啶
苯菲啶
O O
Me N OH-
+
O
血根碱
O
石蒜
OH OH
H O
HN O
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
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
答案：C
下列化合物属于生物碱的为( ) A 硝酸甘油 B 色氨酸 C 三乙胺 D 甲酰胺 E 汉防己甲素
N
吗啡烷类
N
原小檗碱型
苄基异喹啉
N
小檗碱型
一、有机胺类生物碱
特点：氮原子不结合在环内
秋水仙碱
OH
CH CH CH3 OH NHCH3
CH CH CH3 NHCH3
麻黄碱
伪麻黄碱
(1R,2S)
(1S,2S)
ephedrine pseudoephedrine
H CH3
CC
H
H
NHCH3
N—甲基苯异丙胺 （去氧麻黄素）
MeO O
厚果唐松草碱
具有抗癌活性
N Me H
H3C N
OCH3H3CO
OR O O
OCH3
Me：汉防己甲素 (H：防己诺林)
具有降压作用
N CH3
3.阿朴菲类(aporphines)生物碱
CH3O
N Me
NH
CH3O
阿朴菲 aporphine
HO
土藤碱 tuduranine
4.吗啡烷类生物碱