➢在系统发育较低的类群中(地衣、苔 藓、蕨类、藻类等),较少或无 。 ➢ 极少与萜类和挥发油共存于同一植 物中。 蛇足石杉 三、生物碱的含量 黄连含小檗碱--7% 金鸡纳树皮含奎宁碱——1.5% 长春花含长春花新碱——百万分之一 美登木含美登素——千万分之二 一般情况下,含量在0.1~1%的植物则可进 行开发利用。若含量低但其活性很强,则 o 植物中存在的生物碱大多有明显的生理 活性如: 鸦片中的吗啡——镇痛 麻黄中的麻黄碱——止咳平喘 长春花中的长春碱——抗癌 黄连中的小檗碱——抗菌消炎 山莨菪碱——抗中毒性休克 • 金鸡纳树皮中奎宁-抗疟 • 萝芙木中的利血平-降血压 • 苦参中的苦参碱和氧化苦参碱-抗心律失常 • 蛇足石杉中的石杉碱甲-治疗老年痴呆 • 红豆杉中的紫杉醇-抗癌 世界市场销售超过亿美元的天然药物 银杏叶制剂 阿片类镇痛药 紫杉醇 地高辛及其衍生物 麦角碱类 长春花提取制剂 麻黄碱 一、生物碱的定义 ✓来源于生物界的一类含氮的有机化合物(不 包括甲胺、乙胺等、氨基酸、氨基糖、肽类、 蛋白质、核酸等 ); ✓ 多数具有碱性(秋水仙碱) 能和酸结合生成盐(胡椒碱); 5、熟悉生物碱的理化性质和常见药物生物 碱的结构和生物活性。(如麻黄、延胡 索、黄连、洋金花、苦参、汉防己、乌 头、紫杉等)。 6、了解生物碱的结构鉴定方法。 第一节 概 述 o 17世纪初,《白猿经》中记述了从乌头中 提炼出砂糖样毒物作箭毒用--乌头碱。 o1806年,德国学者F.W.Sertrner从鸦片 中分离出吗啡。 ✓大部分为杂环化合物且氮原子在杂环内 (麻黄碱); 二、分布 ➢主要分布于植物界,近年来在海洋生物 中也发现了有显著活性的生物碱。 河豚毒素 ➢ 集中分布在系统发育较高级的植物 类群(双子叶植物) 1、裸子植物:红豆杉属,麻黄属等 2、单子叶植物:百合科、石蒜科等 3、双子叶植物:毛茛科,小檗科、 防己科、罂粟科、茄科、豆科等 o 1810年,西班牙医生Gomes从金鸡纳树皮 中分得结晶,为奎宁和辛可宁的混合物。 o 1820年,从金鸡纳树皮中分得奎宁。 o 1860年,从古柯叶中分得古柯碱(可 卡因)。 o 1885年,从蛇麻黄中分得麻黄碱。ห้องสมุดไป่ตู้ 在生物碱的研究中,创新出不少研究方 法、技术和反应,这对天然有机化学的 发展起着重要的促进作用。生物碱化学 结构的研究为合成药物提供了线索。 药理作用似阿托品,但毒性较大, 临床应用较少。莨菪碱有止痛解 痉功能,对坐骨神经痛有较好疗 效,有时也用于治疗癫痫、晕船 等。 东莨菪碱 临床用为镇静药,用于全身麻醉 前给药,晕动病、震颤麻痹,狂 躁性精神病,有机磷农药中毒等。 可使平滑肌松弛,解除血管痉挛 因此具有镇痛的作用,成药有片剂和 注射剂。临床上多用注射剂,因口服 吸收较差。山莨菪碱可用于治疗感染 中毒性休克、坐骨神经痛、胃及十二 指肠溃疡、视网膜色素变性等疾病。 思考题 • 生物碱的定义是什么? • 它在自然界的分布有何规律? • 在植物体内通常以哪些形式存在? 最常见的形式是哪一种? 五、生物碱的生物合成简介 前体物: 氨基酸:鸟氨酸、脯氨酸、苯丙氨酸、酪 氨酸、色氨酸、组氨酸和烟酸等。 ——真生物碱 甲戊二羟酸——伪生物碱 生物碱生物合成主要的化学反应 C-N键的裂解 一环级合环反合应:形成N-杂环的反应,包括 内酰胺形成、希夫碱形成、曼尼希氨甲 基化反应和氨基的加成反应。 次级环合:具备N-杂环生物碱的再环 合,最重要的反应是酚氧化偶联反应。 第二节 生物碱的结构与分类 按生源结合化学结构类型分类 鸟氨酸系生物碱 赖氨酸系生物碱 苯丙氨酸和酪氨酸系生物碱 色氨酸系生物碱 邻氨基苯甲酸系生物碱 组氨酸系生物碱 其他 一、鸟氨酸系生物碱 NH2 COOH 鸟氨酸NH2 教学要求 1、掌握生物碱的定义和存在形式及主要结 构类型。 2、掌握生物碱的碱性,碱性强弱与生物碱 分子结构的关系及其在提取分离中的应用。 3、掌握生物碱的沉淀反应和显色反应及其 在检识中的应用。 4、掌握总生物碱的提取方法(溶剂法、离 子交换法、沉淀法)和初步分离原理及方 法,生物碱单体分离的一般方法和原理。 莨菪烷类(托品类生物碱) 吡咯环和哌啶环骈合而成,两环共用一个N原子和两 个碳原子。主要存在于茄科的颠茄属、曼陀罗属、莨 菪属、天仙子属等。 H N CH3 H N CH3 莨菪烷 H N CH3 + OH 莨菪醇 CH2OH HOOC C H 莨菪酸 H3C N H H 缩合 H H H N CH3 OCO CH2OH C H 莨菪碱(阿托品) 吡咯里西啶类生物碱 为两个吡咯烷共用一个N原子稠合而成。 主要分布在菊科千里光属、豆科野百合属等。 N 吡咯里西啶 Me Me Me O O OH O H OH O N 野百合碱 HH HO CH2 O C C CH CH3 N N H O CH3 大叶千里光碱 组成:千里光,穿心莲 古柯 COOCH3 H N CH3 O O 古柯碱 (可卡因) NH2 C2H5 N C2H5 O O 普鲁卡因 (procaine) (合成品) 局麻药 CH3 O NHC C2H5 CH2N C2H5 CH3 利多卡因 CH3 O NHC N C4H9 CH3 布比卡因 吗啡 R=H O OC2H5 C N CH3 杜冷丁(镇痛药) 罂粟 吡咯类 N R 吡咯里西啶 N NR 莨菪烷类 吡咯烷类生物碱 ▪ 由吡咯或四氢吡咯衍生的生物碱; ▪ 结构较简单,数量较少 N H 吡咯 N H 四氢吡咯 红古豆碱 红古豆苦杏仁酸酯 红古豆碱:存在于颠茄、莨菪、曼陀罗、山莨菪等 茄科植物中。本身无药用价值,但将其制成红古豆 苦杏仁酸酯,有类似阿托品类药物的散瞳、抑制腺 体分泌、舒张平滑肌等作用。 可通过合成和半合成等方式进行开发。 四、存在形式 1.游离碱:碱性极弱,不易或不能成盐,如 酰胺类生物碱。 2.成 盐: 有机酸:柠檬酸、酒石酸、琥珀酸等; 特殊的酸类:乌头酸、绿原酸、奎宁酸等; 无机酸:硫酸(吗啡)、盐酸(小檗碱)等。 3.酰胺类:如秋水仙碱,喜树碱。 4.N-氧化物:在植物体中已发现的N- 氧化物约一百余种。 5.氮杂缩醛类: 6.其他:烯胺、亚胺、季铵、苷类等。