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第四章 生物碱概论

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生物碱

生物碱

第九章生物碱第一节概述生物碱是一类重要的天然含氮类化合物。

1．定义：生物碱是指一类来源于生物界（以植物为主）的含氮的有机物，多数生物碱分子具有较复杂的环状结构，且氮原子在环状结构内，大多呈碱性，一般具有生物活性。

含氮的有机化合物有很多，但低分子胺类（如甲胺、乙胺等）、非环甜菜因类、氨基酸、氨基糖、肽类（肽类生物碱除外）、蛋白质、核酸、核苷酸、卟啉类、维生素类等。

比较确切的表述：生物碱是含负氧化态氮原子、存在于生物体中的环状化合物。

负氧化态氮：包括胺（-3）、氮氧化物（-1）、酰胺（-3）；排除含硝基（+3）、亚硝基（+1）的化合物。

环状结构：排除了小分子的胺类、非环的多胺和酰胺。

（实际上有些非环的胺类或酰胺是属于生物碱范畴的，如麻黄碱）2．分布：低等植物（蕨类、菌类）、高等植物（单子叶植物、双子叶植物）；同科同属植物可能含有相同结构类型的生物碱；在植物体内各个器官和组织都可能有分布，但对于一种植物来说，生物碱往往在植物的某种器官含量较高。

3．存在形式：（1）根据氮原子在分子中所处的状态，主要分为六类：①游离碱②盐类③酰胺类④N-氧化物⑤氮杂缩醛类⑥其它如亚胺、烯胺等。

在植物体内，除以酰胺形式存在的生物碱外，少数碱性极弱的生物碱以游离的形式存在，绝大多数以盐的形式存在；个别生物碱则以氮氧化物的形式存在，如氧化苦参碱。

第二节生物碱生物合成的基本原理（一）环合反应1．一级反环合应（1）内酰胺形式：该反应主要限于肽类生物碱等的生物合成。

（2）希夫碱形式：含氨基（伯胺或仲胺）和羰基的化合物易加成-脱水形成希夫碱。

（3）曼尼希氨甲基化反应：醛、胺（一级胺或二级胺或氨）和负碳离子（含活泼氢的化合物）发生缩合反应，结果是活泼氢被氨甲基所取代，得到曼尼希碱。

（4）加成反应：所谓加成反应是特指一亲核氨基与芳香或醌类体系中亲电中心的加成反应。

综上所述，氨基和羰基反应体是生物碱生物合成中最重要的形成N-杂环体系的前体物。

生物碱(天然药物化学课件)

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

生物碱知识点总结

生物碱知识点总结

生物碱知识点总结一、生物碱的分类生物碱是一类具有碱性的有机化合物，通常可以根据其化学结构和来源进行分类。

1. 植物生物碱植物生物碱是植物体内含有的一类具有碱性的天然有机化合物，通常由植物通过生物合成途径合成。

植物生物碱的来源非常广泛，包括但不限于各类植物的根、茎、叶和果实等部位。

植物生物碱的种类非常丰富，包括吗啡类生物碱、喜树碱类生物碱、喜马拉雅星状体碱类生物碱、喍得卡碱类生物碱等。

2. 真菌生物碱真菌生物碱是真菌体内含有的一类具有碱性的天然有机化合物，通常由真菌通过生物合成途径合成。

真菌生物碱的来源主要包括但不限于霉菌、放线菌、酵母菌等。

真菌生物碱具有非常多样的化学结构和生物活性，包括但不限于环毛霉素、紫杉醇、青霉素、链霉素等。

3. 动物生物碱动物生物碱是动物体内含有的一类具有碱性的天然有机化合物，通常由动物通过生物合成途径合成。

动物生物碱的来源主要包括但不限于两栖动物、昆虫、海洋生物等。

动物生物碱具有非常多样的化学结构和生物活性，包括但不限于腺苷、肾上腺素、组胺、乙酰胆碱等。

二、生物碱的合成生物碱的合成是指通过化学合成或生物合成的方法获得生物碱化合物。

生物碱的合成途径主要包括天然合成、半合成和全合成。

1. 天然合成天然合成是指生物体内通过生物代谢途径合成生物碱化合物。

天然合成通常由生物体内的酶或酶系催化一系列化学反应生成生物碱化合物。

天然合成的生物碱通常具有高度的立体选择性、反应特异性和效率性。

2. 半合成半合成是指通过对天然生物碱进行结构改造和功能调整而获得新的生物碱化合物。

半合成通常通过化学合成和生物技术手段对天然生物碱进行修饰和改造，以获得更具有药物活性和生物效应的化合物。

3. 全合成全合成是指通过合成化学方法获得生物碱化合物。

全合成通常通过有机合成化学的手段构建生物碱的骨架结构，再通过适当的官能团化学修饰和官能团保护，最终获得目标生物碱化合物。

三、生物碱的生物活性生物碱具有多种生物活性，通常具有显著的药用价值和生物效应。

生物碱ppt课件

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

生物碱

生物碱
3
H
莨菪烷
喹啉衍生物（邻氨基苯甲酸）
O 5 6 7 8 N 1 4 3 2 N OH N O O
内酯结构 碱化开环
成盐溶于水
喹啉
喜 树 碱 （治白血病和直肠癌）
• 喜树碱：来自于我国南方特产植物珙桐科喜 树中，其木部、根皮和种子中都含有生物碱， 并以喜树碱为主要成分。具有抗癌活性，对 白血病和直肠癌有一定临床疗效，但毒性很 大，其安全范围较小。
MeO NHCOCH3
• 秋水仙碱 （colchicine）是环 庚三烯酮醇的衍生物， 分子中有两个骈合七 元碳环，氮在侧链上 成酰胺状态。临床上 用以治疗急性痛风， 并有抑制癌细胞生长 的作用。
MeO OMe O OMe
秋水仙碱
二、吡咯烷衍生物
• 由吡咯或四氢吡咯衍生的生物碱。该类 生物碱种类不少，较重要的分为：简单 的吡咯衍生物、吡咯里西啶衍生物（又 称双稠吡咯烷）和吲哚里西啶衍生物。
CH3 N
CH3 N
Ar-OH 甲基化
HO O OH MeO O OH
吗啡碱(morphine) 离子化程度小 难溶水、氯仿等 易溶EtOH
可待因(codeine) 增加在氯仿中的溶解度
• 吗啡属酸碱两性生物碱，但由于其具有的酚羟 基酸性很弱，离子化程度小，加以分子比较复 杂，故表现既难溶于水，又难溶于常见的亲脂 性有机溶剂（包括氯仿），只有在醇类如乙醇、 戊醇中才能溶解。如果将吗啡分子中的酚羟基 甲基化，转为只有碱性的可待因，则可增加其 在氯仿等亲脂性有机溶剂中的溶解度。
一、有机胺类
• 结构特点：氮原子不结合在环内的一类生物碱。 如 OH
CH OH CH CH 3 NHCH 3
CH CH CH 3 NHCH 3

生物碱

生物碱

第九章生物碱第一节概述生物碱是一类重要的天然含氮类化合物。

1．定义：生物碱是指一类来源于生物界（以植物为主）的含氮的有机物，多数生物碱分子具有较复杂的环状结构，且氮原子在环状结构内，大多呈碱性，一般具有生物活性。

含氮的有机化合物有很多，但低分子胺类（如甲胺、乙胺等）、非环甜菜因类、氨基酸、氨基糖、肽类（肽类生物碱除外）、蛋白质、核酸、核苷酸、卟啉类、维生素类等。

比较确切的表述：生物碱是含负氧化态氮原子、存在于生物体中的环状化合物。

负氧化态氮：包括胺（-3）、氮氧化物（-1）、酰胺（-3）；排除含硝基（+3）、亚硝基（+1）的化合物。

环状结构：排除了小分子的胺类、非环的多胺和酰胺。

（实际上有些非环的胺类或酰胺是属于生物碱范畴的，如麻黄碱）2．分布：低等植物（蕨类、菌类）、高等植物（单子叶植物、双子叶植物）；同科同属植物可能含有相同结构类型的生物碱；在植物体内各个器官和组织都可能有分布，但对于一种植物来说，生物碱往往在植物的某种器官含量较高。

3．存在形式：（1）根据氮原子在分子中所处的状态，主要分为六类：①游离碱②盐类③酰胺类④N-氧化物⑤氮杂缩醛类⑥其它如亚胺、烯胺等。

在植物体内，除以酰胺形式存在的生物碱外，少数碱性极弱的生物碱以游离的形式存在，绝大多数以盐的形式存在；个别生物碱则以氮氧化物的形式存在，如氧化苦参碱。

第二节生物碱生物合成的基本原理（一）环合反应1．一级反环合应（1）内酰胺形式：该反应主要限于肽类生物碱等的生物合成。

（2）希夫碱形式：含氨基（伯胺或仲胺）和羰基的化合物易加成-脱水形成希夫碱。

（3）曼尼希氨甲基化反应：醛、胺（一级胺或二级胺或氨）和负碳离子（含活泼氢的化合物）发生缩合反应，结果是活泼氢被氨甲基所取代，得到曼尼希碱。

（4）加成反应：所谓加成反应是特指一亲核氨基与芳香或醌类体系中亲电中心的加成反应。

综上所述，氨基和羰基反应体是生物碱生物合成中最重要的形成N-杂环体系的前体物。

生物碱课件

生物碱课件

P-π共轭
共振稳定性 类似无机碱 （无双键）
（有双键）
碱性强弱与pKa大小关系：
pKa > 11 强碱 （胍、季铵碱） pKa 7 ~ 11 中强碱（脂肪胺、 N-烷杂环） pKa 2 ~ 7 弱碱（ 芳香胺、 N-芳杂环—吡啶） pKa < 2 极弱碱（酰胺、吡咯）
碱性总结
❖ 1、氮原子的杂化方式：SP3 >SP2> SP ❖ 2、诱导效应：
（2）大分子酸
❖ 苦味酸：黄色结晶④
❖ 磷钼酸：白色或黄褐色沉淀
❖ 硅钨酸：淡黄或灰白色沉淀
（3）重金属盐 氯化金、氯化铂
③①④②
（4）其他：硫氰酸铬钾（雷氏铵盐） 红色沉淀
❖ 2、注意事项：方法：
氯仿层 沉淀反应（+） 含生物碱
*2）假阴性：少数生物碱（麻黄碱、伪麻黄碱）不反应。
❖ 例外（1）不溶于水（小檗碱盐酸盐、麻黄碱草酸盐） （2）溶于氯仿（盐酸奎宁） （3）极弱碱（酰胺碱）的盐不稳定，酸水液用氯仿萃取，
转溶于氯仿。
水 亲脂性碱 — 亲水性碱 + 生物碱盐 +
溶解性总结
酸水 +
碱水 甲（乙）醇
—
+
苯 /乙醚 /CHCl3 +
+
+
+
—
+
—
+
—
•+ 示易溶或可溶
- 示不溶或难溶。
N H
吲哚
O glc
N H
靛青苷
（二） 色胺吲哚型：
N
NH2
H
色胺
NO N H
N H3C
吴茱萸碱
（三） 半萜吲哚型：色胺接1个异戊二烯单位

第四章生物碱

第四章生物碱

二、分布
生物碱在体内存在形式
1）游离碱—碱性极弱的生物碱（秋水仙碱，吲哚类 生物碱）。
2）盐类（大多数生物碱在植物中与酸结合成盐存在， 盐酸、草酸、硫酸、酒石酸、苹果酸等）
3) 酯或苷（极少数） 4) N-氧化物
二、分布
生物碱是天然有机化合物中最大的一类化合物。各 类生物碱的结构千差万别，变幻无穷。科学家们在阐 明化学结构的同时也研究它们的结构与疗效的关系， 并进行结构改造，以寻求疗效更高、结构简单并且易 于大量生产的新型化合物。
二）旋光性：具手性碳的分子，有旋光性（小檗碱， 罂粟碱无）；旋光受pH和溶剂影响，烟碱（中性-l， 酸性-d），麻黄碱（氯仿-l，水中-d）；生理活性与 旋光有密切关系，左旋-有显著生理活性，右旋-无或 很弱，l-莨菪碱散瞳作用大于d-莨菪碱，去甲乌药碱 仅l-体有强心作用，d-古柯碱的局麻作用大于l-古柯碱。
二、分布
③少数单子叶植物如石蒜科，百部科(Stemonaceae)， 百合科(Liliaceae)等植物中有分布。在低等植物中， 生物碱分布少，而且结构一般为简单。生物碱在生物 体中 的存在部位和含量往往差别很大，一般来说， 含量在千分之一以上即为高含量。
二、分布
生物碱的含量，金鸡纳树皮中高达3％以上，长 春花中的长春新碱含量仅为0．0001％，美登木中美 登素含量更微，仅0．000 02％。一般含量在0．1％ 以上就算比较高了。同一植物中的生物碱往往来源于 同一个前体，化学结构往往类似。鉴定植物品种并对 同种同属植物中的生物碱情况有所了解，掌握生源知 识有助于化合物的鉴别和结构推定
第一章 概论 第二章 天然产物的提取分离 第三章 结构研究中常用的波谱技术 第四章 生物碱 第五章 单萜 第六章 倍半萜类 第七章 昆虫激素与信息素 第八章 二萜类化合物 第九章 皂萜

第四章 生物碱

第四章 生物碱

5、生物碱在植物体内的存在形式： 1、盐类：
大多生物碱，在植物细胞中都是以盐的形式存在。如鸦片中的吗啡 主要以盐酸盐和硫酸盐形式存在。
盐酸吗啡
硫酸吗啡
2、游离碱：
极少数碱性极弱的生物碱，如：那可丁，那碎因
O
O OMe
N CH3 CH3
O
MeO
COOMeOH
OMe
那碎因
O
O
N Me
OMe
H
MeO
O OMe O
丽春花碱
罂粟酸
吗啡
那可丁
蒂巴因
关羽所中的箭毒即为乌头毒
乌头碱
小檗碱
十大功劳滋阴强壮、清凉、解毒。 根、茎、叶含小檗碱等生物碱
喜树碱
药理作用： 抗肿瘤，免疫抑制，抗病毒，抗早孕，改变皮肤表皮的角化过程。 （作用于哺乳动物DNA拓朴异构酶Ⅰ,从而抑制DNA的合成)
不良反应： 用量在100mg以上，可引起食欲不振、恶心、呕吐、胃肠炎；可抑 制骨髓，还可引起出血性膀胱炎，出现尿频,尿痛及血尿;可引起 口腔粘膜感染和脱发。
紫杉醇
第一节 概 述
1、生物碱的含义: 生物碱一般指植物中含N的有机化合物，具有碱性和显著的 生物活性。
生物碱是一类含负氧化态氮原子、存在于生物有机体中的环 状化合物。（1983年）
2、生物碱类化合物的特点：
1、多具有碱性。 2、N原子一般在环上。 3、具有显著的生物活性。 4、并非生物体内所有含N原子的化合物都为生物碱。 5、结构较复杂。
7、对消化排泄系统的作用
（1）抗溃疡
白鲜皮
白鲜皮碱 对胃溃疡形成具有明显抑制作用。
小檗碱
抗溃疡，并有较强的抗幽门螺旋杆菌的活性。 黄连

生物碱

生物碱

5. 颜色：多数呈无色，少数高度共轭体系有颜色
MeO MeO N H OMe OMe
O
+
O
OHN OMe OMe
四氢巴马亭(延胡索乙素) 无色
O
+
小檗碱(黄连素) 黄色
N+ Me MeOOC O
O
N O
-
N --
OMe
小檗红碱，红色
蛇根碱，黄色
二、旋光性
生物碱结构中如有手性碳原子或本身为手性 分子，即有旋光性。反之，如小檗碱、罂粟碱无 旋光性。 MeO
3．具有特殊官能团的生物碱的溶解性
（1）具有酚羟基（或羧基）的生物碱 这类生物碱称为两性生物碱，如吗啡碱、四氢药根碱等。 除具有一般生物碱的溶解性能外，由于其结构中连有弱酸性官 能团，也可溶于稀碱水中。既可溶于酸又可溶于碱。
HO
HO MeO
NMe
N OMe OMe
O
HO
吗啡碱
四氢药根碱
（2）具内酯（或内酰胺）结构生物碱的溶解性
药 粉 材 末
60-80%乙 醇 室 或 流 取 次 温 回 提 多
生 残 药 渣
乙 液 分 醇 部
浓缩
胶 残 质 渣
胶质残渣 2%稀 酸 提 取 多 次
残渣
稀酸液
游离出生物碱 碱化 分 别 用 乙 醚 ,仿 提 取 氯
乙醚部分 水洗 干燥 回收乙醚 总碱1 水溶液部分 丁醇提取 蒸干 总碱3
氯仿部分 水洗 干燥 回收氯仿 总碱2
N CH3 COCH2CH3
OH
OMe OMe
H3C
N CH3
古豆碱
党参碱
古柯
补中益气，健脾益肺。 临床常用的补气药， 功能补脾益肺，较人 参弱，适用于各种气 虚不足者，常与黄芪、 白术、山药等配伍应 用。

生物碱ppt课件

生物碱ppt课件

• 3.苷类：一些生物碱以苷的形式存在 于植物中； • 4.酯类：多种吲哚类生物碱分子中的 羧基，常以甲酯形式存在。 • 5.N-氧化物：在植物体中已发现的氮 氧化物约一百余种。
4.2 生物碱的分类
可以 • 1) 按来源分类, • 2) 按化学骨架分类, • 3)按生源结合化学分类。 按3)法分类的生物碱可以分为氨 基酸途径生成的生物碱和萜类及甾体 来源的生物碱。
3
H
莨菪烷
喹啉衍生物Байду номын сангаас邻氨基苯甲酸）
O 5 6 7 8 N 1 4 3 2 N N O O O H
内 酯 结 构 碱 化 开 环
成 盐 溶 于 水
喹 啉
喜 树 碱 （ 治 白 血 病 和 直 肠 癌 ）
• 喜树碱：来自于我国南方特产植物珙桐科喜 树中，其木部、根皮和种子中都含有生物碱， 并以喜树碱为主要成分。具有抗癌活性，对 白血病和直肠癌有一定临床疗效，但毒性很 大，其安全范围较小。
生物碱在植物体内主要存在的形式有
• 1.游离碱：由于部分生物碱的碱性极弱， 不易或不能与酸生成稳定的盐，因而以游 离碱的形式存在。 • 2.成盐：除少数极弱碱性生物碱（如：秋 水仙碱及吲哚类生物碱）外，大多生物碱， 在植物细胞中都是与酸类结合成盐的形式 存在。 常见的有机酸有：柠檬酸、酒石酸、苹果 酸、草酸、琥珀酸等。
一、有机胺类
• 结构特点：氮原子不结合在环内的一类生物碱。 如 O H
H C H C HC 3 O H N H C H 3
HC C HC H 3 N H C H 3
麻 黄 碱
( 1 R , 2 S )
伪 麻 黄 碱
( 1 S , 2 S )
麻黄碱和伪麻黄碱是属于芳烃仲胺类生物碱，有些性质 和生物碱类的通性不完全一样，例如：游离时可溶于 水，能与酸生成稳定的盐，有挥发性，不易与大多数 生物碱沉淀试剂反应生成沉淀。

天然药物化学-生物碱

天然药物化学-生物碱

02
在动物中，生物碱主要存在于昆虫、蛇类、海洋生物等有毒物
种中，作为防御性物质。
微生物中的生物碱主要与微生物的代谢活动相关，具有抗菌、
03
抗病毒等活性。
02 生物碱的提取与分离
CHAPTER
生物碱的提取
溶剂提取法
利用有机溶剂如乙醇、氯仿 等从植物中提取生物碱，根 据不同溶剂的极性选择合适 的提取方法。
CHAPTER
新药研发中的生物碱
01
02
03
抗癌药物
生物碱具有抑制肿瘤细胞 生长和扩散的作用，是抗 癌药物研发的重要来源。
抗病毒药物
一些生物碱具有抑制病毒 复制和传播的作用，为抗 病毒药物的研发提供了新 的思路。
抗炎药物
一些生物碱具有抗炎作用， 可用于抗炎药物的研发。
生物碱的资源保护与可持续利用
谢谢
THANKS
利用生物碱在不同溶剂中的溶 解度差异，通过多次萃取将生
物碱与其他成分分离。
沉淀法
利用生物碱的酸碱性或与其他 试剂的反应，生成难溶于水的 沉淀物，从而实现分离。
色谱法
利用色谱技术的原理，如薄层 色谱、柱色谱等，将生物碱与 其他成分进行分离。
膜分离法
利用膜的选择透过性，将生物 碱与其他成分进行分离，常用
抗病毒作用
生物碱能够抑制病毒的复制过程，降低病毒的致病力，对多种病毒 性疾病具有治疗作用。
代表性药物
黄连素、麻黄碱等。
抗炎作用
抗炎机制
生物碱通过抑制炎症介质的产生和释放，减轻炎症反应，同时还能够抑制免疫 反应，缓解过敏症状。
代表性药物
水杨酸、穿心莲内酯等。
其他药理作用
心血管系统作用
生物碱能够扩张血管、降低血压、 抗心律失常等，对心血管系统具 有保护作用。
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OH
CH CH CH3
NHCH3
伪麻黄碱
(1S,2S)
pseudoephedrine
二、分类
㈠有机胺类（苯丙氨酸/酪氨酸） 麻黄碱的特点: 游离时可溶于水，能与酸生成稳
定的盐，有挥发性，不易与大多数生物碱沉淀试剂反 应生成沉淀。
麻+
黄色沉淀
二、分类 ㈠有机胺类（苯丙氨酸/酪氨酸）
H
N CH3
CH2OH
OCO C
H
HO
莨菪碱
阿托品
hyoscyamine atropine
N CH3
H OCO
CH2OH C H
山莨菪碱 anisodamine
H
O
N CH3
CH2OH
OCO C H
东莨菪碱 scopolamine
H
O
N CH3
CH2OH
OCO
樟柳碱 OH anisodine
二、分类 古柯生物碱（coca alkaloids）
5 6
7 8
4 3
N2 1
异喹啉 isoquinoline
二、分类 ㈥异喹啉衍生物
1-苯甲基异喹啉型
N
1-苯甲基异喹啉
1-benzyl-isoquinoline
O
O
N Me
OMe
H
MeO
O OMe O
那可丁 narcotine
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。
本章内容
二、分类 ㈠有机胺类（苯丙氨酸/酪氨酸）
结构特点 氮原子不结合在环内的一类生物碱。
CH CH CH3 OH NHCH3
麻黄碱
(1R,2S)
ephedrine
Tylophora alkaloids
二、分类 ㈢吡啶衍生物 由吡啶或六氢吡啶衍生的生物碱。 分：简单吡啶衍生物、喹诺里西啶（quinolizidine）
N
吡啶
N
喹诺里西啶
二、分类 ㈢吡啶衍生物
Me
Me
N
猕猴桃碱 actinidine
OMe CN
NO Me
蓖麻碱 ricinine
NH N O
金雀花碱 cytisine
第四章
天然产物化学
一、概述
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 植物中存在的生物碱大多有明显的生理活 性如：
一、概述 鸦片中的吗啡——镇痛作用 麻黄中的麻黄碱——止喘作用 长春花中的长春碱——抗癌活性 黄连中的小檗碱——抗菌消炎作用 山莨菪碱——抗中毒性休克作用
Me
Me
Me O
O
OH
N
O H OH O
吡咯里西啶
N
野百合碱 （有抗癌活性） monocrotaline
二、分类 ㈡吡咯衍生物 吲哚里西啶（indolizidine）衍生物
N
吲哚里西啶 indolizidine
O
O
N
一叶萩碱 securinine
MeO
OMe
N
MeO
OMe
娃儿藤碱 (有抗癌活性)
H3C N H H
H H
二、分类
莨菪碱是由莨菪醇（tuopine）与莨菪酸（tuopic acid）缩合而生成的酯：
H N CH3
OH
莨菪醇
CH2OH
+
HOOC C H
缩合 莨菪酸
N CH3
H OCO
CH2OH C H
莨菪碱（阿托品）
二、分类 颠茄生物碱（belladonna alkaloids）
一、概述 ㈣命名规则 1. 类型的命名 ⑴基核的化学结构，如吡啶、喹啉、萜类等； ⑵以来源植物命名，如石蒜科生物碱等。 2.单体成分的命名 ⑴以植物来源的属、种的名称命名；如 一叶萩碱 ⑵也有以生理活性或药效命名，如：吗啡(使睡眠) ⑶以人名命名的；如：pelletierine
一、概述
㈤分类方法 1.按植物来源分类；
COOH H
N CH3 OH
爱康宁 ecgonine
COOCH3 H
N CH3 OC O
古柯碱 cocaine
二、分类
㈤喹啉衍生物
O
5 6 7
8
N
O
N
O
OH
喜树碱 camptothecine 治白血病和直肠癌
4 3
N2 1
喹啉
内酯结构 成盐溶于水
碱化开环
二、分类
㈥异喹啉衍生物
分：1-苯甲基异喹啉型 双苯甲基异喹啉型 原小檗碱型 阿朴啡型 原阿朴啡型 吗啡烷型 原托品碱型
生物碱化学结构的研究为合成药物提供了线 索，如：
一、概述
植物古柯中的有效成分古柯碱（cocaine）虽有很 强的局部麻醉作用，但是毒性较大，久用容易成瘾
COOCH3 H
N CH3 O
O
古柯碱 cocaine （可卡因）
NH2
C2H5 N C2H5
O O
普鲁卡因 procaine (合成品)局麻药
一、概述 ㈠生物碱的定义
四氢吡咯
重要的分：简单的吡咯衍生物
吡咯里西啶衍生物（又称双稠吡咯啶）
吲哚里西啶衍生物。
二、分类 ㈡吡咯衍生物 简单的吡咯衍生物
O
N
N
Me
Me
红古豆碱 cuscohygrine
（无活性）
OCOMe O
O
N
N
Me
Me
红古豆苦杏仁酸酯 （有活性）
似阿托品药物 的散瞳等作用
二、分类
㈡吡咯衍生物
吡咯里西啶（pyrrolizidine）衍生物
指天然产的一类含氮的有机化合物； 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 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。
一、概述 ㈢存在形式 1.游离碱：碱性极弱，以游离碱的形式存在。 2.成 盐：有机酸有：柠檬酸、酒石酸等；特殊的 酸类：乌头酸、绿原酸等无机酸：硫酸、盐酸等。 3.苷 类：以苷的形式存在于植物中； 4.酯 类：多种吲哚类生物碱分子中的羧基，常以 甲酯形式存在。 5.N-氧化物：植物体中的氮氧化物约一百余种。
MeO
Me
MeO
OMe
NHCOCH3 HO
MeO O
COO(CH2)4 NH
NH NH2
OMe
益母草碱
秋水仙碱 colchicine
治疗急性痛风，并有
leonurine
对动物子宫有增加其 紧张性与节律性的作用
抑制癌细胞生长的作用
二、分类 ㈡吡咯衍生物 由吡咯或四氢吡咯衍生的生物碱。
N H
吡咯
N H
二、分类 ㈢吡啶衍生物
O N
N
苦参碱 matrine
O N
N O
氧化苦参碱 oxymatrine
二、分类
㈣莨菪烷（tropane）衍生物 由吡咯啶和哌啶骈合而成的杂环。 分：颠茄生物碱（belladonna alkaloids）
古柯生物碱（coca alkaloids）
H N CH3
H
莨菪烷
N CH3