第十章 生物碱-分类

蒂巴因
青风藤碱
苄基苯乙胺类
OH HO [ SO2 ] O O N O O N O
+
石蒜碱
氧化石蒜碱
该化合物有催吐、祛痰作用，其氧化产物 氧化石蒜碱有明显的抗癌作用，对胃癌、 肝癌、头面部恶性肿瘤有效。
加兰他敏
20 世纪五六十年代开始已用于临床治疗外伤所致运动 障碍、重症肌无力、进行性肌营养不良、脊髓灰质炎
N
苄 基 异 喹 啉
+
N
CH3 CH3
H3C N H
OMe
MeO
N CH3 H
MeO OMe HO
O OH
罂粟碱
厚朴碱
蝙蝠葛碱 （双苄基异喹啉类）
吗啡烷类 吗啡烷类
RO HO MeO HO O CH3 N MeO MeO O CH3 N
CH3 N
O
CH3 N
HO
吗啡烷
R = H 吗啡 R = CH3 可待因
Me
美登碱
卫矛科美登木属植 物美登木中含有一 种生物碱称为美登 碱。该成分是一种 高效低毒、安全幅 度大的抗癌活性成 分。
杜冷丁（镇痛药）
吗啡 R=H
罂粟
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
N H N H
吡咯
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。
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。
第十章 生 物 碱 (Alkaloids）
12月1日，“新药益母草碱(SCM-198)项目转 让，1.5亿元（中珠正泰医疗管理有限公司）
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。
单萜吲哚类
吲哚母核上连有C9或C10的结构单元。
N H N O H H O MeO N H H H H3COOC OMe N H OMe O CO OMe OMe
士的宁
利血平
用于偏瘫、瘫痪及
因注射链霉素引起
的骨骼肌松弛、弱
视症等。因安全范
士的宁(番木鳖碱) 围小，现已少用。
利血平
利血平能降低血压和减慢心率，作用缓慢、 温和而持久，对中枢神经系统有持久的安 定作用，是一种很好的镇静药。
三、苯丙氨酸和酪氨酸系生物碱
苯丙胺类 异喹啉类
苄基苯乙胺类
苯丙胺类
NH2
苯丙胺 氮原子不结合在环内的一类生物碱。
OH
CH OH
CH CH 3 NHCH 3
CH CH
CH 3
NHCH 3
麻黄碱
(1R,2S)
伪麻黄碱
(1S,2S)
盐酸麻黄碱：主要供内服以治疗气喘等。
异喹啉类
o 小檗碱类和原小檗碱类
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。
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?
后遗症、儿童脑型麻痹、多发性神经炎等.
四、色氨酸系生物碱
简单吲哚类
4 5 6 7 1 N H 3 2
色胺吲哚类
半萜吲哚类 单萜吲哚类
吲哚
简单吲哚类
N H
O
glc
靛青苷
色胺吲哚类
NH2
N H N CH3 N O
色胺
N H
吴茱萸碱
半萜吲哚类
吲哚母核上连有一个异戊二烯单位 主要分布于麦角菌类中。
结构的研究为合成药物提供了线索。
NH2 C2 H5 N C2 H5 O O
普鲁卡因 (procaine) （合成品） 局麻药
古柯
COOCH3 H N CH3 O
CH3
O C2H5 CH2N C2H5
NHC CH3
CH3
利多卡因
O
O
古柯碱 （可卡因）
NHC N CH3 C4H9
布比卡因
O OC 2H 5 C N CH 3
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
环合反应 一级环合：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。
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 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：
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
吡咯类
吡咯里西啶 鸟氨酸
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

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。
Me Me O H N Me OH OH O O
O N
吡咯里西啶
野百合碱
H HO N
H CH2 N H O C O C CH3 CH CH3
大叶千里光碱
组成：千里光，穿心莲
清热解毒，消炎止痛，止泻止痢。用于 肠炎、结肠炎， 细菌性痢疾和鼻窦炎。
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。
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。 东莨菪碱
可使平滑肌松弛，解除血管痉挛 因Leabharlann Baidu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。
八、甾体生物碱
本类被认为是天然甾体的含氮的简单衍 生物，N原子均不在甾体母核内，又与萜 类生物碱统称为伪生物碱。
H H N CH3 OH
H H N
H N H3C
HO HO
环常绿黄杨碱D
藜芦胺碱
九、大环生物碱
Cl MeO Me N O O O Me N H O Me Me O MeO OH N H O H Me O Me
由两个蒎啶共用一个N原子稠合而成。 主要分布于豆科、石松科和千屈菜科。
O NH2 NH2 N
HN
N O
N
N
戊二胺
喹诺里西啶
金雀儿碱
苦参碱
吲哚里西啶类
由蒎啶和吡咯共用一个N原子稠合而成。 O 主要分布于大戟科一叶萩属。
O N N
吲哚里西啶
一叶萩碱
一叶萩碱：对中枢神经系统有兴奋作用，临床主 要用于治疗面神经麻痹、神经衰弱，亦用于小儿 麻痹症和其后遗症。
OMe
6 5
N
10
3 4
N Me
1 2
O4
3
吖啶
山油柑碱
吖啶酮
具有显著抗癌作用，抗瘤谱较广，现已有人工合成品。
六、组氨酸系生物碱
N N
O O N N H5C2 Me
咪唑
毛果芸香碱
临床上主要用于青光眼的治疗
单萜生物碱： 主要为环烯醚萜衍生的生物碱，如龙胆碱。
O O O O
NH3
O O glc N
龙胆苦苷
组成：千里光，卷柏，羌活， 决明子，麻黄，川芎
清热解毒，活血祛风，宣肺通窍 治疗急、慢性鼻炎 ，鼻窦炎
二、赖氨酸系生物碱
蒎啶
N H2N H2N COOH N
赖氨酸
N
喹诺里西啶 吲哚里西啶
蒎啶类生物碱
O O O N
N H
蒎啶
N CH3
胡椒碱
COOCH3
COOH N CH3
槟榔碱
槟榔次碱
喹诺里西啶类
o 苄基异喹啉类 o 双苄基异喹啉类
o 吗啡烷类
小檗碱类和原小檗碱类
由两个异喹啉环稠合而成。
异喹啉
4 3 5 6
N
O N
7 8
MeO N
2 1 13
O
+ OH MeO OMe
N OMe OMe
9 12 11 10
OMe
原小檗碱
小檗碱
延胡索乙素
苄基异喹啉类
异喹啉母核1位连有苄基
MeO MeO MeO N HO OMe MeO
龙胆碱
倍半萜生物碱： 七、萜类生物碱 主要分布于兰科石斛属，如石斛碱。
石斛碱
二萜生物碱：毛茛科乌头属，翠雀属和飞燕 草属，如乌头碱。
OH OMe OMe O C O O OMe MeO OH C CH3 O
R R'
N
R
R’
乌头碱 C2H5 OH 次乌头碱 CH3 H 美沙乌头碱 CH3 OH
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）； 大部分为杂环化合物且氮原子在杂环内 （麻黄碱）；
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。
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
N CH3
H N CH3 H
H3C
N
H H H
H N CH3 OCO
H
莨菪烷
H N CH3 OH
+
CH2OH HOOC C H
缩合
CH2OH C H
莨菪醇
莨菪酸
莨菪碱（阿托品）
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。
HO CH3O N
N
奎宁
来源于茜草科金鸡纳属植物中，是继吗 啡后研究的最早的生物碱之一，1810年 即分得粗品。是治疗疟疾的有效成分。
五、邻氨基苯甲酸系生物碱
喹啉类 吖啶酮
喹啉类生物碱
OCH3
N
N
O
喹啉
白鲜碱
吖啶酮类生物碱
O
8 7 6 5 9 1 2 8 9 10 12 11 7
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
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。