生物碱(1)结构分类
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中药一生物碱总结Standardization of sany group #QS8QHH-HHGX8Q8-GNHHJ8-HHMHGN#生物碱1.特点——环状结构、氮原子多位于环内、具有碱性,与酸成盐、显着的生理活性2.分布(1)双子叶——毛茛科、马钱子科、茄科、豆科、罂粟科、防己科、吴茱萸科、小檗科(宝马别逗罂粟,防己终于小破)(2)单子叶——石蒜科、百合科、兰科(3)麻黄生物碱——髓部;黄柏生物碱——树内皮(4)不用植物生物碱含量差别大;同科同属植物含相同结构类型的生物碱3.分类(1)简单吡啶类——槟榔碱、烟碱、胡椒碱(2)双稠哌啶类(喹诺里西啶)——苦参碱、氧化苦参碱(“苦”大“稠”深)(3)莨菪烷类——莨菪碱、古柯碱(4)异喹啉类——简单异喹啉类、苄基异喹啉(罂粟碱、汉防己甲/乙素)原小檗碱(小檗碱、延胡索乙素)、吗啡烷类(吗啡、可待因)(5)吲哚类——简单吲哚类、色胺吲哚类、单萜吲哚类(利血平、士的宁)、双吲哚类(长春碱)(6)有机胺类——麻黄碱、秋水仙碱、益母草碱(氮原子不在环内)4.性状(1)多为结晶形固体,少数非结晶性形粉末液体状:烟碱、毒芹碱、槟榔碱等简单吡啶类具挥发性:烟碱、麻黄碱具升华性:咖啡因具甜味:甜菜碱小檗碱、蛇根碱呈黄色,药根碱、小檗红碱呈红色显荧光:利血平(2)旋光性影响因素:手性碳、测定溶剂、pH、温度、浓度(3)溶解性:游离生物碱——亲脂性(多数仲胺碱、叔胺碱)易溶于酸水亲水性—季胺碱(离子型化合物)、含N-氧化物结构(氧化苦参碱)小分子生物碱(麻黄碱、烟碱)、酰胺类生物碱(秋水仙碱、咖啡碱)具有特殊官能团—具有酚羟基(吗啡)或羧基(槟榔次碱)的生物碱(两性生物碱)、具有内脂或内酰胺结构的生物碱(喜树碱、苦参碱) 生物碱盐——易溶于水;少数难溶于水(小檗碱盐酸盐、麻黄碱草酸盐)(4)碱性碱性强弱常熟pKa值:pKa越大,碱性越强强碱(pKa>11):胍类、季铵碱中强碱(pKa7-11):脂胺、脂杂环类(SP3)弱碱(pKa2-7):芳香胺、N-六元芳杂环类(SP2)极弱碱(pKa<2):酰胺、N-五元芳杂环类影响因素:N原子的杂化方式(SP3>SP2>SP)——四氢异喹啉>异喹啉;可待因>罂粟碱电子云密度(电性效应)——诱导效应:苯异丙胺>麻黄碱>去甲麻黄碱(供电诱导,碱性增强;吸电诱导,碱性减弱)共轭效应:苯胺形(环己胺>苯胺)酰胺形(胡椒碱、秋水仙碱、咖啡碱)(共轭效应使碱性减弱)空间效应——莨菪碱>山莨菪碱>东莨菪碱(多一个6,7位环氧基,使碱性减弱)(空间效应使碱性减弱)分子内形成氢键(氢键效应)——钩藤碱>异钩藤碱(氢键使碱性增强)(5)沉淀反应沉淀试剂:碘化铋钾—黄色质橘红色碘化汞钾—类白色碘碘化钾—红棕色硅钨酸—淡黄色或灰白色饱和苦味酸—黄色雷氏铵盐—红色反应条件:酸性水溶液中进行(苦味酸试剂可在中性条件下进行)少数生物碱不与一般生物碱沉淀试剂反应:麻黄碱(鉴别反应)、吗啡、咖啡碱(均是仲胺碱)一些非生物碱类成分可与沉淀试剂反应:氨基酸、多肽、蛋白质、鞣质(6)显色反应Man delin(钒酸铵)-莨菪碱及阿托品(红)、奎宁(淡橙)、士的宁(蓝紫) Ma cquic(甲醛)-吗啡(紫红)、可待因(蓝)Frohde(钼酸钠)-吗啡(紫转棕)、利血平(黄转蓝)、小檗碱(棕绿)、乌头碱(黄棕)含生物碱类常用中药1、苦参(双稠哌啶类-喹诺里西啶)主要:苦参碱、氧化苦参碱指标:苦参碱、氧化苦参碱分子中有2个N原子,一个叔胺氮,一个酰胺氮极性大小:氧化苦参碱>羟基苦参碱>苦参碱生物活性:消肿利尿、抗肿瘤、抗病原体2、山豆根(双稠哌啶类-喹诺里西啶)主要:苦参碱、氧化苦参碱指标:苦参碱、氧化苦参碱生物活性:抗癌、抗溃疡3、麻黄(有机胺类)主要:麻黄碱、伪麻黄碱指标:盐酸麻黄碱、盐酸伪麻黄碱理化性质:无色结晶;均具挥发性;碱性强弱pKa:伪麻黄碱(形成氢键)>麻黄碱溶解性:伪麻黄碱(形成氢键)<麻黄碱(游离麻黄碱可溶水,伪麻黄碱难溶水)草酸麻黄碱难溶水,草酸伪麻黄碱易溶于水盐酸麻黄碱不溶于三氯甲烷,盐酸伪麻黄可溶于三氯甲烷鉴别反应:二硫化碳-硫酸铜反应(棕色沉淀)、铜络盐反应(加硫酸铜试剂,呈蓝紫色)生物活性:发汗、平喘,收缩血管,兴奋中枢神经,增加汗腺及唾液腺分泌,缓解平滑肌痉挛4、黄连(异喹啉类-原小檗碱-季胺碱)主要:小檗碱、(甲基)黄连碱、药根碱、巴马汀、木兰碱指标:盐酸小檗碱理化性质:黄色针状结晶,易溶于热水和热乙醇鉴别反应:丙酮加成反应(黄色结晶)、漂白粉显色反应(樱红色)生物活性:抗菌、抗病毒、解痉5、延胡索(异喹啉类)主要:延胡索甲素、延胡索乙素(四氢巴马汀)指标:延胡索乙素生物活性:镇痛(醋制效果更强)(慢性持续性疼痛和内脏钝痛)6、防己(异喹啉类)主要:汉防己甲素(粉防己碱)、汉防己乙素(防己诺林碱)指标:粉防己碱、防己诺林碱生物活性:汉防己甲素—抗心肌缺血;汉防己乙素—抗炎镇痛7、川乌(二萜类)主要:乌头碱、次乌头碱、新乌头碱指标:乌头碱、次乌头碱、新乌头碱生物活性:镇痛、消炎、麻醉毒性炮制变化:双酯型生物碱→单酯型生物碱(乌头次碱)→醇胺型生物碱(乌头原碱)毒性:可中毒,2-4mg致人死亡。
天然药物化学生物碱一概述二结构分类(Structure classification)、概述(Overview)二、结构分类(Structure classification)三理化性质physico chemical properties 三、理化性质(physico-chemical properties )提取分离四、提取分离(Extraction and isolation)五、结构测定(Structure determination)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种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。
及其制剂达六十余种植物中的生物碱大多有明显生理活性:鸦片中的吗啡(morphine)镇痛作用)——p麻黄中的麻黄碱(ephedrine)——止喘作用长春花中的长春碱(vincristine)——抗癌活性黄连中的小檗碱(berberine)——抗菌消炎作用颠茄中的莨菪碱(hyoscyamine)——解痉作用指然产的类含氮的有机化合物㈠生物碱的定义(Definition of Alkaloids ) 指天然产的一类含氮的有机化合物;且能和酸结合生成盐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(Distribution )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。
下列化合物哪些是生物碱?二乙胺氨基酸、多肽、蛋白质、核酸MeOMeONHCOCH 3OOMeOMe(P f i )1游离碱碱性极弱以游离碱的形式存在㈢存在形式(Pattern of existence)1. 游离碱:碱性极弱,以游离碱的形式存在。
2柠檬酸酒石酸;乌头酸绿2. 成盐:柠檬酸、酒石酸(有机酸);乌头酸、绿原酸(特殊的酸类); 硫酸、盐酸等(无机酸)。
生物碱的定义生物碱是一类含有氮原子的天然有机化合物,通常具有碱性,常见于植物、真菌和动物体内。
它们的化学结构多样,但通常包含一个或多个氮原子,与一个或多个芳香族环或脂肪族环相连。
生物碱具有广泛的生物活性,包括抗癌、抗菌、镇痛、神经调节等作用,是药物研究和开发的重要来源之一。
生物碱的分类根据化学结构和来源,生物碱可分为多种类型。
以下是一些常见的生物碱分类。
1. 吲哚生物碱吲哚生物碱是含有吲哚环结构的生物碱,通常具有抗癌、抗病毒、抗菌等生物活性。
常见的吲哚生物碱包括紫杉醇、长春碱、阿霉素等。
2. 喹啉生物碱喹啉生物碱是含有喹啉环结构的生物碱,通常具有抗疟、抗菌、抗癌等生物活性。
常见的喹啉生物碱包括喹啉、喹诺酮类抗生素、樟脑碱等。
3. 生物碱生物碱生物碱生物碱是由植物合成的生物碱,通常具有镇痛、催眠、神经调节等生物活性。
常见的生物碱生物碱包括阿托品、可待因、麻黄碱等。
4. 茶碱类生物碱茶碱类生物碱是含有茶碱结构的生物碱,通常具有兴奋神经系统、扩张血管等生物活性。
常见的茶碱类生物碱包括咖啡因、茶碱、可可碱等。
生物碱的生物活性生物碱具有广泛的生物活性,包括抗癌、抗菌、抗病毒、镇痛、神经调节等作用。
以下是一些常见的生物活性。
1. 抗癌作用许多生物碱具有抗癌作用,如紫杉醇、长春碱等。
这些生物碱可以抑制癌细胞的生长和分裂,从而阻止癌症的发展。
2. 抗菌作用许多生物碱具有抗菌作用,如喹啉、喹诺酮类抗生素等。
这些生物碱可以杀死或抑制细菌的生长,从而治疗感染性疾病。
3. 抗病毒作用许多生物碱具有抗病毒作用,如黄连素、洋地黄素等。
这些生物碱可以抑制病毒的生长和复制,从而阻止病毒感染的发展。
4. 镇痛作用许多生物碱具有镇痛作用,如可待因、吗啡等。
这些生物碱可以减轻疼痛,从而改善患者的生活质量。
5. 神经调节作用许多生物碱具有神经调节作用,如阿托品、麻黄碱等。
这些生物碱可以调节神经系统的功能,从而治疗神经系统疾病。
结语生物碱是一类具有广泛生物活性的天然有机化合物,是药物研究和开发的重要来源之一。
天然药物化学
生物碱
一概述二结构分类(Structure classification)
、概述(Overview)
二、结构分类
(Structure classification)三理化性质physico chemical properties 三、理化性质(physico-chemical properties )
提取分离四、提取分离(Extraction and isolation)
五、结构测定(Structure determination)
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种
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。
及其制剂达六十余种
植物中的生物碱大多有明显生理活性:
鸦片中的吗啡(morphine)镇痛作用
)——
p
麻黄中的麻黄碱(ephedrine)——止喘作用
长春花中的长春碱(vincristine)——抗癌活性黄连中的小檗碱(berberine)——抗菌消炎作用颠茄中的莨菪碱(hyoscyamine)——解痉作用
含氮
㈠生物碱的定义(Definition of Alkaloids ) 含氮且能和酸结合生成盐
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(Distribution )
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。
下列化合物哪些是生物碱?
二乙胺氨基酸、多肽、蛋白质、核酸
MeO
MeO
NHCOCH 3
O
OMe
OMe
(P f i )
1游离碱碱性极弱以游离碱的形式存在
㈢存在形式(Pattern of existence)1. 游离碱:碱性极弱,以游离碱的形式存在。
2柠檬酸酒石酸;乌头酸绿2. 成盐:柠檬酸、酒石酸(有机酸);乌头酸、绿原酸(特殊的酸类); 硫酸、盐酸等(无机酸)。
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,常以酯式存在
甲酯形式存在。
5N 植物体中的氮氧化物约一百余种5. N-氧化物:植物体中的氮氧化物约一百余种。
㈣命名规则
1.类型的命名
1类型的命名
⑴基核的化学结构,如吡啶、喹啉、萜类等;
基核的化学结构如吡啶喹啉萜类等;
来植物命如蒜科物碱等
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
㈤分类方法
1. 按植物来源分类;
如:石蒜生物碱,长春花生物碱;
如石蒜生物碱长春花生物碱2. 按化学结构分类;
2按化学结构分类
如:异喹啉生物碱、甾体生物碱;
如异喹啉物碱甾体物碱;
3. 按生源结合化学分类;
如:来源于鸟氨酸的吡咯生物碱。
生物碱
一概述(二结构分类(Structure classification)、概述(Overview)
二、结构分类(Structure classification)三理化性质(physico chemical properties 三、理化性质(physico-chemical properties )四提取分离(四、提取分离(
Extraction and isolation)五、结构测定(Structure determination)
O
N
O
N
N
N O
苦参碱
氧化苦参碱
matrine
oxymatrine
COOCH H
COOH H
3
N CH 3
OH
N CH 3
O
C 爱康宁O
ecgonine
4 5
N 2 3
6
7
喹 啉
1
8
O
N O
N O
OH
6
3
4
5
N
72
1
8
异喹啉
isoquinoline
OMe MeO
N OR CH3
H
N CH3 O H
O OMe
O
N O CH
3
O
O
O 原托品碱protopine
O
H O
N
O CH
O
O
3
O glc
N大青叶
H
靛青苷(抗病毒)
靛青苷抗病毒
板蓝根
N NH2N N O
H N
H
CH3
吴茱萸吴茱萸碱(抗肿瘤)
H
CONH CH
2
OH
N Me
Me
N
H
麦角新碱(兴奋子宫)
ergometrine
N N
MeO
H
H
OMe
H H
O CO
H 3COOC
OMe
OMe OMe
利血平(降压)
OH N
R= - CH 长春碱ٛ
N H
H
COOMe
3
R N
R=
-CHO 醛基长春碱N
OCOMe
H
R MeO
COOMe OH
Gly 1
H N
NH
Phe 2
Pro 7
H
H
NH
O
O
N
O
O
N
O
O
HN
O
Asp 3
Leu 6
H
H
HN
O
Ile 5
H
H
Phe 4
丝石竹环肽
N Me Me OMe
四甲基吡嗪(川芎嗪)
tetramethylpyrazine N
Me
Me
OH
CH 3O y y
O
Cl
O
O
CH 3O
H
MeO
N OMe
Me
N CH 3
O
OH
N
H
莲氏花烷hasubanane 间千金藤碱metaphanine
短防已碱acutumine。