生物碱的课件

药物 (46% / 植物药)
• 6. 巨人
罗宾逊 (Robison R.) 巴特尔斯布 (Batlesby A.R.) 伍德沃尔德 (Woodward R.B.) 巴顿 (Barton D.H.R.)
1). 罗宾逊 (R. Robison)
托品酮的仿生合成
1 9 0 3 年 ,W ilsta tte rR :环 庚 酮 1 3 步 托 品 酮
① 裸子植物 (特殊)
高等植物 (种子植物门) 4 中心
高等 / 复杂
被子 植物
② 单子叶(百合科、百部科、石蒜科等) ③ 古生花被 (毛茛科、木兰科等)
物化
各论
仪分
生药
有机
分析
四. 生物碱化学
1806
第一节 概述
• 一. 简史 • 二. 定义 • 三. 存在形式 • 四. 植物界分布
一. 简史
• 16世纪中叶(埃贝斯-纸莎草手稿/Eber-Payrus): 罂粟、天仙
子 曼陀罗
• 史前瑞士人、古希腊人: 吗啡 (痛疼、失眠、忧郁) • 1803年 那可丁 (Derosne) • 1806年 吗啡碱 (Sertüner F.W.) → 生物碱化学 • 1818年 迈师纳 (Meissner W.) "Alkaloid " • 1817-1827年 派勒蒂埃(Pelletier P.J.)/ 卡云图(Caventou J.B.):
1 9 1 7 年 ,R o b in so n R :丁 二 醛 + 甲 胺 + 丙 酮 二 羧 酸 (M a n 1 n 步 ic h 缩 合 )托 品 酮
生源学说 马钱子碱结构 (1946年) 吗啡碱 (立体化学)
2). 巴特尔斯布 (A. R. Battesby)
结构 (吗啡碱 / 1958-1968, 巴顿) 苄基异喹啉 / 苯乙基异喹啉类 (结构、化学与合成) 生物合成 石竹科 (1961-1964, Widman) 苄基异喹啉类、原小蘗碱、阿朴菲、樟科白屈菜属
1960‘s 分水岭
• 4. 数量
1900 (~100)
1950 (~1000)
2001 (26900) → 1872骨架 (15.6%) / 21120 (32.5%)
植动霉菌海洋微生物
植物
• 5. 广布植物界
罂粟、麻黄、金鸡纳、番木鐅、汉防已、茛菪、 元胡、洋金花、秋水仙、长春花、三尖杉、 乌头 (附子)等;
(Chelidonium) (1962-1981) 秋水仙碱类 (1960-1972) 吲哚类 (单萜番木鳖苷、裂环番木鳖苷) 1965-1971 吐根碱类
3). 巴顿 (D. H. R. Barton)
立体有机化学 吗啡碱 (生物合成: 酚氧化偶联) 芳香体系天然有机化合物 (生物碱 ) 仿生(生物)合成
可尼因: (1870 / 1886) 士的宁: [1946(罗宾逊)/1956(伍德沃尔德)]
------里程碑 吗啡碱: [(几十年 / 1952 (盖茨)] 乌头碱: 127年后 (1959~1960)
• 3. 研究内容
200年： ~ 150 (1940's以前) 分离纯化、化学法
1970‘s后 生物合成-调节代谢遗传学/ 酶学、 积累、生物学意义
COOH
NO2
动、植 霉菌 细菌 微生物 海洋
OCH3
马兜玲酸 II
环状化合物 排除
非环物 生物胺 氨基酸 (糖) 肽(除肽类生物碱) 蛋白 核酸 核苷酸 卟啉
Vitamins
三. 存在形式
依 N 原子
1) 游离碱 (很少) 2) 盐类 (绝大多数)
O
3) 酰胺 NC (很少)
4) N－氧化物 N O ( > 120)
4). 伍德沃尔德
波谱学 结构 (番木鳖碱 / 1948) 生源 / 有机化学理论 合成 / 奎宁(Doering, 1944)
/ 士的宁 (1954) / 利血平 (1956)
• 7. 天然有机化学
方法、技术、反应
二. 定义
天然产含氮有机物 (限制多，不用)
碱性
例外 (秋 水仙碱、 N-氧化 物等)
[氮 氧 化 合 物 ]
N
N
+
Propyline [烯 胺 ]
存在形式 (举例 II)
O
N
OH
N
OH
阿替生 [氮 杂 缩 醛 ]
1 [其 它 ： 亚 胺 ]
O N CN
N O
H
H O H
O O
NH
Me
CH3 NMe
NO H
Me
N-cyano-seco-pseudostrychnine
Geneserine
5) 氮杂缩醛 N C O (很少) 6) 其它 (罕见)
C N、 N C = C 、C N、
N CN、
N OR
亚胺
烯胺
腈
存在形式 (举例 I)
CH3O
CH3O CH3O
NHCOCH3 O
OCH3
秋水仙碱
[酰胺 ]
N
N
O
Байду номын сангаас
O HO O
喜树碱
CH3 OH
CH3
O
O
O
H HO
CH3
O
N
O
野百合碱氮氧化物
第九章 生物碱
开场白
一. 天然产物化学
天然药物化学
渊源
色香味 疾病 文明进步
产生
民族医药 有机化学 现代方法建立
民族医药
有机化学
二. 生 药 学 中 草 药 学 中 草 药 化 学
天 然 药 物 化 学
三. 天然药物化学 结构
绪论
总论
各论
天
然药
绪论
物化学
总论
应用 (大合唱)
分子生物学
基础医学 生化
杂环体系 人为 ，例外多 (麻 黄碱等)
复杂分子 随意性
药理 活性 强加 (筛选、 剂量)
植物界分布 未包括动物、霉菌、微生物、海洋生物
现 代 定 义 (S. W . Pelletier, UGA, USA)
现代定义
含负氧化态氮原子 的 天然有机体
-3 (胺，酰胺) -1 (N-氧物) NO2 (+3) NO2 (+1)
[其 它 ： N CN ]
[氮 杂 缩 醛 / N CN ]
S NO
H O
H
OGlu H
Xylostostidine
[酰 胺 / 氮 硫 杂缩醛 / 苷]
规律
四. 植物界分布
特征
分布
植物界
特殊类型、主要类型生物碱 成分
分布规律
低等 / 简单 低等植物
藻类 (水生) 异养 (腐生、寄生)
菌类 (麦角菌) 地衣、苔藓 蕨类
吐根碱 (emetine, 1817)，马钱子碱 (brucine, 1817)， 士的宁 (strychnine, 1819)，金鸡纳碱 (cinchonine, 1820)， 奎宁、秋水仙碱、可尼因、蒂巴因 (thebaine, 1835)
• 同时代 ：胡椒碱、咖啡因、尼古丁、乌头碱、麦角胺
• 2. 结构、合成