河北医科大学药学院 本章目录 第1节概述 。第2节生物碱的生源、分类、结构 第3节生物碱的理化性质 第4节生物碱的提取与分离 第5节生物碱的结构测定 问愿： 第2节生物碱的生源、分类、结构 如何对生物碱进行分类研究？ Biogenesis&Classification Structure 生物碱的分类方法1 生物碱的分类方法-2 ①植物来源。 ②化学结构。 根据生物碱的来源进行的分类。 根据分子母核结构进行分类 例：鸦片生物碱、石蒜生物碱、麦角生物碱、 。是否有含N杂环？ 乌头生物碱、长春花生物碱、苦参生物碱 。含、杂环的母核结构类型？ 海洋生物碱、…。 例：托品烷类生物碱、异喳啉类生物碱，等」 爵￥圈立图 天然药化教研室李力更教授
河北医科大学药学院 天然药化教研室李力更教授 1 1 第1节 概 述 第2节 生物碱的生源、分类、结构 第3节 生物碱的理化性质 第4节 生物碱的提取与分离 第5节 生物碱的结构测定 本 章 目 录 ☞ 2 如何对生物碱进行深入研究 3 第2节 生物碱的生源、分类、结构 Biogenesis & Classification & Structure 4 如何对生物碱进行分类研究？ 问 题： 5 ① 植物来源。 根据生物碱的来源进行的分类。 生物碱的分类方法-1 例：鸦片生物碱、石蒜生物碱、 麦角生物碱、 乌头生物碱、长春花生物碱、苦参生物碱、 海洋生物碱、………… 6 ②化学结构。 根据分子母核结构进行分类。 ☞ 是否有含 N 杂环？ ☞ 含N杂环的母核结构类型？ N CH3 N H3C tropane 1 2 3 6 5 4 7 8 9 3 N morphane NH H O 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 H HN O 生物碱的分类方法-2 例：托品烷类生物碱、异喹啉类生物碱，等
河北医科大学药学院 生物碱的分类方法3 目前大多采用化学结构分类法。 3化学结构结合生源途径。 以结构为主，结合生源途径的分类方法。 。趋势：化学结构结合生源分类」 ★生物碱的生源途径 例：来源于鸟氨酸的哎咯类生物碱，等。 湖女 参女本教材采用：化学结物为主结金 生物碱的分类☐餐材雨 生源涂径分举法， 。仅就主要结构类型的生物碱结构 特点、 生通关系等做简要介绍。 酱 本教材重点介绍的生物碱☐ 一此略类 九、简单苹丙肢类 三、吡陪里西呢类 十四氢异啉类 作业： 1、生物碱的生物合成途径是什么？ 用用西 六、里西啶类 十四、吲喉类 2、如何对生物碱进行分类研究的？ 七、隆啉英 啶 。以下按此分类简要介绍。 天然药化教研室李力更教授 2
河北医科大学药学院 天然药化教研室李力更教授 2 7 ③化学结构结合生源途径。 以结构为主，结合生源途径的分类方法。 ★ 生物碱的生源途径： 氨基酸途径（主要） 混合途径 morphane NH H O 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 H HN O N H 1 2 3 4 5 6 7 生物碱的分类方法-3 例：来源于鸟氨酸的吡咯类生物碱，等。 8 目前大多采用 化学结构分类法。 ★ 此分类法能反映天然产物生源与结构 的本质以及其相互关系。 ☞ 趋势：化学结构 结合 生源 分类！ 9 ★ 本教材采用：化学结构为主结合 生源途径分类法。 ☞ 仅就主要结构类型的生物碱结构 特点、生源关系等做简要介绍。 教材p288 图9-1 10 生物碱的分类 生 物 碱 氨 基 酸 异 戊 烯 鸟氨酸 吡咯类生物碱 吡咯里西啶类生物碱 托品烷类生物碱 赖氨酸 哌啶类生物碱 喹喏里西啶类生物碱 吲哚里西啶类生物碱 邻氨基苯甲酸 喹啉类生物碱 吖啶酮类生物碱 苯丙氨酸 酪 氨 酸 简单苯丙胺类生物碱 四氢异喹啉类生物碱 苄基四氢异喹啉类生物碱 苯乙基四氢异喹啉类生物碱 吐根类类生物碱 苄基苯乙胺类生物碱 苄基四氢异喹啉类生物碱 双苄基四基异喹啉类生物碱 阿朴啡类生物碱 吗啡烷类生物碱 原小檗碱类生物碱 普罗托品类生物碱 苯菲啶类生物碱 色胺酸 吲哚类类生物碱 简单吲哚类生物碱 卡波林类生物碱 半萜吲哚类生物碱 单萜吲哚类生物碱 双吲哚类生物碱 萜类 萜类生物碱 甾体 甾体类生物碱 单萜类生物碱 倍半萜类生物碱 二萜类生物碱 三萜类生物碱 孕甾烷（C21）类生物碱 环孕甾烷（C24）类生物碱 胆甾烷（C27）类生物碱 11 一、吡咯类 二、吡咯里西啶类 三、托品烷类 四、哌啶类 五、吲哚里西啶类 六、喹喏里西啶类 七、喹啉类 八、吖啶酮类 ☞ 以下按此分类简要介绍。 九、简单苯丙胺类 十、四氢异喹啉类 十一、苄基四氢异喹啉类 十二、苯乙基四氢异喹啉类 十三、吐根类 十四、吲哚类 十五、萜类生物碱 十六、甾体类生物碱 本教材重点介绍的生物碱 12 作 业： 1、生物碱的生物合成途径是什么？ 2、如何对生物碱进行分类研究的？
河北医科大学药学院 此类可认为：财略或四氢吡咯的行生物， 政类生物 ?日 此类生物碱的一般通式 此类生物又分以下3小类。 此类生物碱的生源前体物为： 例：从颗茄，莫、曼陀罗等茄科植物中得到的 液体生物 入coo4复聚niar 一此类结构简单、数目少，生理活性不显著。 一具有一定的中枢镇静作用和抗胆碱作用。 ★其生物合成的关键中间体为： N甲基吡咯亚胺盐及其新生物。 女红古豆药用价值不大，但可通过 化学反应将其制成红古豆苦杏上酸酯 例：从细叶益母草Leomurus sibircus Linn.中得到 的水苏(stachydrine)。 红古豆碱 红古豆苦杏仁散雕 ·红古豆苦杏仁酸酯有类似阿托品类药物的散 盛、抑制腺体分滋、舒张平滑肌、降压等作用。 。具有活血调经，利尿消肿，收缩子宫的作用 天然药化教研室李力更教授
河北医科大学药学院 天然药化教研室李力更教授 3 13 一、吡咯类生物碱 Pyrrolidine alkaloids N H H N 14 四氢吡咯pyrrolidine 此类可认为： 吡咯或四氢吡咯的衍生物。 吡咯pyrrole 此类生物碱的一般通式： N H H N N R ☞ 此类生物碱又分以下 3 小类。 15 ☞ 此类结构简单、数目少，生理活性不显著。 此类生物碱的生源前体物为： H2N H2N COOH 鸟氨酸 ornithine ★ 其生物合成的关键中间体为： N-甲基吡咯亚胺盐及其衍生物。 16 例：从颠茄、莨菪、曼陀罗等茄科植物中得到的 液体生物碱红古豆碱（cuscohygrine）。 ☞ 具有一定的中枢镇静作用和抗胆碱作用。 N O CH3 N CH3 ★ 红古豆碱药用价值不大，但可通过 化学反应将其制成红古豆苦杏仁酸酯。 17 N O CH3 N CH3 N O O OCCH3 O CH3 N CH3 红古豆碱 红古豆苦杏仁酸酯 ☞ 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、降压等作用。 可将 红古豆碱 还原成 红古豆醇，然后再与 乙酰苦杏仁酰氯反应得到 红古豆苦杏仁酸酯。 18 例：从细叶益母草 Leonurus sibircus Linn. 中得到 的水苏碱（stachydrine）。 ☞ 具有活血调经，利尿消肿，收缩子宫的作用。 N COO CH3 CH3 水苏碱 stachydrine
河北医科大学药学院 阴：从植物 (双调吡略烷类，吡咯联啶类) 。具有补气活血、安神养心作用。 此类生物碱结构中 例：从植物森林千里光（Senecio nemorensis L)中 含有两个吡略烷骨架。 得到的大叶任里光减(macrophylline)。 一其生源前体物为： ”主要发现于野百合属、千里光属等植物中。 。对肝脏会造成严重损害，并且是强致 漂此类生物碱活性较强。 癌物质，也有一定的肾毒性。 例：从植物野百合(Crotalaria sessiliforaL.)中 得到的野百合破(mon crotaline)。 三、托品烷类生物碱 Tropane alkloids (顺茄烷类，黄著烷类) 哥首合减monocrotalinc 具有一定的抗德括性。 天然药化教研室李力更教授
河北医科大学药学院 天然药化教研室李力更教授 4 19 例：从植物新疆党参 Codonopsis clematidea 中 分离的党参碱（codonopsine）。 ☞ 具有补气活血、安神养心作用。 N CH3 HO OH HO OCH3 OCH3 党参碱 codonopsine 20 二、吡咯里西丁类生物碱 Pyrrolizidine alkloids （双稠吡咯烷类，吡咯联啶类） pyrrolizidine N 21 ☞ 此类多数是由双稠吡咯烷醇与不同有机酸 缩合成酯类的生物碱。 ☞ 主要发现于野百合属、千里光属等植物中。 ☞ 此类生物碱活性较强。 此类生物碱结构中 含有两个吡咯烷骨架。 pyrrolizidine N ☞ 其生源前体物为： H2N H2N COOH 鸟氨酸 ornithine 22 CH2 N HO C C H CH3 C CH3 O O 例：从植物森林千里光（Senecio nemorensis L.）中 得到的大叶千里光碱（macrophylline ）。 ☞ 对肝脏会造成严重损害，并且是强致 癌物质，也有一定的肾毒性。 大叶千里光碱 macrophylline 23 例：从植物野百合（Crotalaria sessiliflora L.）中 得到的野百合碱（monocrotaline）。 ☞ 具有一定的抗癌活性。 N O O O CH3CH3 OH OH CH3 O 野百合碱 monocrotaline 24 三、托品烷类生物碱 Tropane alkloids N CH3 N H3C tropane 1 2 3 6 5 4 7 8 9 （颠茄烷类，莨菪烷类）
河北医科大学药学院 此类结构中含有吡咯烷与赈啶烷琳合的骨架： 3D Structural Models of Tropane 运一A 权 经告物的生入 ★肚略煌与质啶症骈合的骨果。 品烷类生物碱主妥由以下两部分组成： a belladonna L ①双环-1(R,5(S托品烧环系结构。 ②30H与有机酸成酯。 O黄a侧) o是g气O山黄anidamine) 。见下页具体实例。 Vai反应： 有关营类生物碱的生物活性 EO素包色 流营碱和阿托品： 具有解空慎痛及解磷中毒、散大瞳孔等作用 例： 东黄营碱： 与蔑蓉碱的生物活性相似， 常用作防畢药和镇静药物。 山蓝益碱和撞物碱： 。此反应可用于蓝营碱类成分的识别。 具有明显的抗胆碱作用。 中糠柳碱呈阴性反应。 天然药化教研室李力更教授 5
河北医科大学药学院 天然药化教研室李力更教授 5 25 此类结构中含有吡咯烷与哌啶烷骈合的骨架： ★ 此类生物碱的生源 途径为鸟氨酸。 N CH3 N H3C tropane 1 2 3 6 5 4 7 8 9 H2N H2N COOH 鸟氨酸 ornithine 26 3D Structural Models of Tropane ★ 吡咯烷与哌啶烷骈合的骨架。 27 托品烷类生物碱 主要由以下两部分组成： ① 双环-1(R), 5(S)-托品烷环系结构。 ② 3-OH 与有机酸成酯。 N CH3 N H3C tropane 1 2 3 6 5 4 7 8 9 3 ☞ 见下页具体实例。 28 例：来自茄科植物颠茄（Atropa belladonna L.） 干燥全草中的莨菪烷类生物碱。 莨菪碱（hyoscyamine） 东莨菪碱（scopolamine） 山莨菪碱（anisodamine） 樟柳碱（anisodine） N CH3 O C CH O CH2OH N CH3 HO O C CH O CH2OH O N CH3 O C CH O CH2OH O C C O CH2OH OH O N CH3 29 * Vitali 反 应： ☞ 此反应可用于莨菪碱类成分的识别。 ☞ 樟柳碱呈阴性反应。 例： 苄氢结构 的化合物 HNO3（发烟 ） NaOH（KOH）/ EtOH 紫红色 NCH3 HNO3 NaOH O2N NO2 NO2 CH R CH2OH OH- + 3 O2N NO2 C R CH2OH N O O O C CH O CH2OH 1. 2. 30 莨菪碱和 阿托品： 具有解痉镇痛及解磷中毒、散大瞳孔等作用。 有关莨菪类生物碱的生物活性： 东莨菪碱： 与莨菪碱的生物活性相似， 常用作防晕药和镇静药物。 山莨菪碱和樟柳碱： 具有明显的抗胆碱作用