第10章 生物碱R

第一节
生物碱结构与分类
二. 有机胺类
氮原子不结合在环内的一类生物碱，如：
1R,2S
麻黄碱
1S, 2S
伪麻黄碱
ephedrine
pseudephedrine
第一节
生物碱结构与分类
二. 有机胺类
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，因此可通过下面反应鉴别。
具有显著抗癌作用，抗瘤谱 较广，现已有人工合成品。
第一节
生物碱结构与分类
Байду номын сангаас8. 吲哚（yinduo）衍生物
4 5 6 7 1 N H 3 2
H
CONH N Me
CH2OH Me
N H
麦角新碱 ergonovine ergometrine
第一节
生物碱结构与分类
8. 吲哚（yinduo）衍生物
毒扁豆碱 physostigmine 治疗青光眼
H N CH3 OH
CH2OH
+ 缩合
HOOC CH
莨菪醇
莨菪酸
莨菪碱（阿托品）
第一节
生物碱结构与分类
如：植物颠茄中的生物碱（belladonna alkaloids）
阿托品 莨菪碱 hyoscyamine atropine
山莨菪碱 anisodamine
东莨菪碱 scopolamine
樟柳碱 anisodine
第一节
生物碱结构与分类
6. 菲啶（phenanthridine）衍生物
苯骈菲啶类
HO O O O O N CH3
吡咯骈菲啶类
OH HO O O N
白屈菜碱 chelidonine
石蒜碱 lycorine
第一节
生物碱结构与分类
7. 吖啶酮（acridone）衍生物
N
吖
啶
山油柑碱 acronycine
第二节
理化性质
1.沉淀试剂 酸类——硅钨酸(Bertrand试剂)SiO2×12WO3 乳白色 酚酸类——苦味酸(Hager试剂) 2,4,6-三硝基苯酚黄色 复盐——雷氏铵盐(Ammoniumreineckate) 硫氰酸铬 铵试剂，生成难溶性复盐 紫红色
第二节
理化性质
2. 反应原理：生成更大多分子复盐和络盐
吡咯里西啶
野百合碱 monocrotaline
第一节
生物碱结构与分类
1.吡咯衍生物 吲哚里西啶（indolizidine）衍生物
O O N N
吲哚里西啶 indolizidine
一叶萩碱 securinine
第一节
生物碱结构与分类
2. 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（结构简单，有的以液体存在） 喹诺里西啶
第三节
理化性质
四、 显色反应
◆Labat反应
5%没食子酸的醇溶液
具有亚甲二氧基结构呈翠绿色 ◆Vitali反应 发烟硝酸和苛性碱醇溶液 结构中有苄氢存在则呈阳性反应 深紫—暗红—最后颜色消失
本章内容
第一节 第二节 第三节 第四节 F 第五节
概述 化学结构及分类 理化性质 提取分离 波谱特征
第四节 提取分离
第二节
理化性质
碱性强弱顺序：
氨
N OH >
+
-
O N H
N H >
NH2
> N > Ar-NH2 > 叔胺 芳胺
季铵
仲胺
伯胺
酰胺
结构中有-COOH、Ar-OH基团，则为两性生物碱
第二节
理化性质
练习：比较碱性强弱：
第二节
理化性质
三、沉淀反应
用途：
鉴别——试管、TLC或PPC显色剂；
提取分离——检查是否提取完全。 主要内容： 1.沉淀试剂 2.反应原理 3.反应条件 4.结果判断
生物碱结构与分类
N
原小檗碱型 protoberberine
小檗碱（黄连素） berberine
药根碱 jatrorrhizine
第一节
生物碱结构与分类
原小檗碱型
四氢黄连碱 tetrahydrocoptisine
延胡索乙素 Corydalis B
第一节
生物碱结构与分类
阿朴芬型
阿朴啡 aporphine
玫瑰树碱 ellipticine 抗癌作用，低毒。
第一节
生物碱结构与分类
9. 咪唑（imidazole）衍生物
咪唑 毛果芸香碱 pilocarpine 治疗青光眼
第一节
生物碱结构与分类
10. 喹唑酮（quinazolidone）衍生物
O N N
喹唑酮
OH
O HN
常山碱 b-dichroine febrifugine 抗疟作用
第二节
理化性质
3.影响碱性强弱的因素 （2）电子效应 氮原子孤电子对处于p~π共轭体系时，碱性减弱。
第二节
理化性质
3.影响碱性强弱的因素 （3）立体因素
如在东莨菪碱中，由于三元氧环的存在，对 氮原子上的孤对电子产生显著的立体效应，使N原 子不容易给出电子，所以碱性减弱。
第二节
理化性质
3.影响碱性强弱的因素 （3）立体因素 一般叔胺分子——碱性降低 但：苦参碱——使碱性增强。其中一个氮原子处于 酰胺态，碱性极弱，而另一个氮原子三个键均在环上， 其立体结构易于接受质子，碱性较强。
第一节
生物碱结构与分类
1.吡咯衍生物 简单的吡咯衍生物 （结构简单、数目少、活性弱）
O N Me N Me
红古豆碱 cuscohygrine
（无活性）
红古豆苦杏仁酸酯 似阿托品药物 的散瞳等作用
第一节
生物碱结构与分类
1.吡咯衍生物 吡咯里西啶（pyrrolizidine）衍生物，活性较强
Me O N Me O Me OH OH O H N O
第一节
生物碱结构与分类
3. 莨菪烷（tropane）衍生物 古柯生物碱（coca alkaloids）是由伪莨菪醇（C3
横键羟基）和有机酸缩合而成的,多为二元酯类
N CH3 COOCH3 O O H C
爱康宁 ecgonine
古柯碱 cocaine
第一节
生物碱结构与分类
5 6 7 8
O N O O OH
《全国医药产品大全》中收载的药物及其制剂达
六十余种
生物碱是许多药用植物与中草药的有效成分。如：
第一节
生物碱结构与分类
鸦片中的吗啡——镇痛作用
麻黄中的麻黄碱——平喘作用
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 颠茄中的 阿托品——解痉成分 生物碱化学结构的研究为合成药物提供了线索， 如：
N
N
吡啶
喹诺里西啶
第一节
生物碱结构与分类
2. 吡啶衍生物
OMe Me N Me N Me CN N O O NH
猕猴桃碱 actinidine
蓖麻碱 ricinine
金雀花碱
cytisine
第一节
生物碱结构与分类
2. 吡啶衍生物 喹诺里西啶生物碱数目不多，中药苦参中大多属 于此类
O N O N
N
4. 喹啉衍生物
4 3
N
1
2
OCH3
N
H H
N
O
喜树碱 camptothecine 治白血病和直肠癌
白鲜碱
第一节
生物碱结构与分类
5. 异喹啉衍生物
分：1-苄基异喹啉型
双苄基异喹啉型
原小檗碱型
阿朴芬型 原阿朴芬型 吗啡烷及莲花氏烷型 普托品型 异喹啉 isoquinoline
第一节
生物碱结构与分类
第二节
理化性质
1.沉淀试剂 金属盐类： 碘-碘化钾（Wagner）KI-I2 棕褐色沉淀 碘化铋钾（Dragendoff）BiI3×KI 红棕色沉淀 碘化汞钾（Mayer试剂）HgI2×2KI 类白色沉淀 若加过量试剂，沉淀又被溶解 氯化金(3%)（Suric chloride）HAuCl4 黄色晶形沉淀
第一节
生物碱结构与分类
一、生物碱的定义
生物碱是指结构中含有负氧化态氮原子、 且氮原子多处在杂环上的一类碱性化合物，多数能 与酸成盐，具有较强的生理活性。
二、分布
在植物中分布较广。如双子叶植物：豆科、茄 科、防己科、罂粟科、毛茛科等。
第一节
生物碱结构与分类
三、分类方法
1.按植物来源分类； 如：黄连生物碱，长春花生物碱； 2.按化学结构分类； 如：异喹啉生物碱 3.按生源结合化学分类； 如：来源于鸟氨酸的吡咯生物碱。 有机胺类生物碱；
本章内容
第一节 第二节 F 第三节 第四节 第五节
概述 化学结构及分类 理化性质 提取分离 波谱特征
第一节
生物碱结构与分类
从化学结构入手，生物碱可分为 1.杂环衍生物：指氮原子处于杂环上的 2.有机胺类：氮原子不处于环状结构上； 3.肽类生物碱：结构中含有两个以上的酰胺基，并 且大多属于大环结构，不同于生物体中的肽类成分， 因为组成的氨基酸多是不常见氨基酸如：劳纳灵、后 马林等。
N O
苦参碱 matrine
氧化苦参碱
oxymatrine
第一节
生物碱结构与分类
3. 莨菪烷（tropane）衍生物
由吡咯和哌啶骈合而成的杂环。 分：颠茄生物碱（belladonna alkaloids）如莨菪碱 古柯生物碱（coca alkaloids）如古柯碱
第一节
生物碱结构与分类
莨菪碱是由莨菪醇（tuopine，C3竖键羟基）与莨 菪酸（tuopic acid）缩合而生成的一元酯：
第一节
生物碱结构与分类
11. 嘌呤（purine）衍生物
N N N
N
嘌 呤
香菇嘌呤 eritadenine 具降脂作用
第一节
生物碱结构与分类
12 . 甾体生物碱
贝母碱 peimine verticine
第一节
生物碱结构与分类
13. 萜类生物碱
石斛碱 dendrobine
乌头碱 aconitine
青藤碱 sinomenine
第一节
生物碱结构与分类
莲花氏烷型
莲花宁碱
第一节
生物碱结构与分类
普罗托品碱型
普罗托品碱 protopine
第一节
生物碱结构与分类
6. 菲啶（phenanthridine）衍生物 属异喹啉类衍生物，重要的类型有： 苯骈菲啶类 吡咯骈菲啶类
菲啶
苯骈菲啶 benzo-phenanthridine
土藤碱 tuduranine
第一节
生物碱结构与分类
原阿朴啡型
原阿朴啡 proaporphine
Stepharine （存在于千金藤中）
第一节
生物碱结构与分类
N
10 1 2 3 11 12 4 9 14 13 5 8 15 6 7 16
吗啡烷型与莲花氏烷型
吗啡烷
morphanes
吗啡碱 morphine
O O OMe N Me H O OMe O
5. 异喹啉衍生物
N
MeO
1-苄基异喹啉 1-benzyl-isoquinoline
那可丁 narcotine
存在于鸦片中，具有镇 咳作用与可待因相似， 但无成瘾性，可替代可 待因。
第一节
生物碱结构与分类
双苄基异喹啉型
唐松草碱 thalicarpine
第一节
第十章
生 物 碱
（Alkaloids）
本章内容
F 第一节
第二节 第三节 第四节 第五节
生物碱结构与分类 理化性质 提取与分离 生物碱的检识 研究实例
第一节
生物碱结构与分类
1806年德国学者F.W.Sertrner从鸦片中分离出吗啡 碱 (morphine) 作为开始。 到目前为止已报道的并且结构清楚的已达13万种。
2. 碱性强弱的表示方法
第二节
理化性质
3. 影响碱性强弱的因素 （1）杂化方式
第二节
理化性质
3. 影响碱性强弱的因素 （2）电子效应
连接供电基团则使碱性增强。
第二节
理化性质
3.影响碱性强弱的因素 （2）电子效应
A
B
a
b
第二节
理化性质
3. 影响碱性强弱的因素 （2）电子效应 氮原子附近若有吸电基团，碱性减弱。
CS2 麻 + CuSO4 MeOH NaOH
棕色沉淀
第一节
生物碱结构与分类
二. 有机胺类
秋水仙碱 colchicine 治疗急性痛风，并有 抑制癌细胞生长的作用
益母草碱 leonurine 对动物子宫有增加其 紧张性与节律性的作用
本章内容
F
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节
化学结构及分类 理化性质 提取与分离 生物碱检识 研究实例
第二节 理化性质
一、一般性质 1.形态——多为结晶固体，少为粉末；有熔点。 少数常温下——液体（多不含氧，若含多成酯键）
毒藜碱 dl-anabasine
菸碱 nicotine
槟榔碱 arecoline
第二节 理化性质
2. 颜色——多为无色或白色，少数有色。
第二节
理化性质
二、碱性 1. 碱性的来源
第一节
生物碱结构与分类
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 易成瘾将其结构进行进行修饰－－－普鲁卡因
COOCH3 H N CH3 O O
NH2
C2H5 N C2H5 O O
古柯碱 cocaine （可卡因）
普鲁卡因 procaine (合成品)局麻药
第一节
生物碱结构与分类
一.杂环衍生物
吡咯衍生物 吡啶衍生物 莨宕烷类 喹啉类 异喹啉类 吲哚类 吖啶酮类 喹唑啉类 其它：咪唑类、嘌呤类、萜类、甾类生物碱等
生物碱结构与分类 一.杂环衍生物
第一节
1.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 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。