天然产物化学-生物碱(精选)
第三章 生物碱
2、 四四四四苯 、 四
CH3O CH3O O H NH CH3
哌哌哌(Pellotine)
3、苄基四氢异喹啉类，常见的有：P51 、苄基四氢异喹啉类，常见的有： 小糪碱、原小糪碱类 原小糪 苄基异喹啉类 双苄基异喹啉类 吗啡烷类
R=CH3 汉防己甲素 R=H 汉防己乙素
五、来源于色氨酸的生物碱： 来源于色氨酸的生物碱：
第九章 生物碱 （ALKALOIDS） ）
一类含氮的天然产物
本章内容包括： 本章内容包括：
1、生物碱的概述 、 2、生物碱的结构与分类 、 3、 3、生物碱的理化性质 4、生物碱的提取分离 、 5、生物碱的检识 、
第一节
概 述
生物碱是一类重要的、 生物碱是一类重要的、也是科学家们研究最早的 有生物活性的天然有机化合物。在我国早在1765 有生物活性的天然有机化合物。在我国早在1765 本草纲目拾遗》 赵学敏）中记载，17世纪 年《本草纲目拾遗》（赵学敏）中记载，17世纪 白猿记》 初《白猿记》即记述了从乌头中提炼出糖样物质 作剑毒用，虽未对该物质起名称， 作剑毒用，虽未对该物质起名称，实际上它应该 是乌头碱粗品。 1806年 是乌头碱粗品。在1806年，德国科学 F.W.Sertuner首次从鸦片中分得吗啡 首次从鸦片中分得吗啡， F.W.Sertuner首次从鸦片中分得吗啡，至今已从 自然界分离得到约1万余种生物碱。 自然界分离得到约1万余种生物碱。
补充说明： 补充说明： 生物碱盐的水溶液加碱至碱性有能析出游离 的生物碱； 的生物碱； 碱性极弱的生物碱和酸不易成盐， 碱性极弱的生物碱和酸不易成盐 ， 难溶于酸 水； 季胺碱盐酸盐和氢碘酸盐水溶性小， 季胺碱盐酸盐和氢碘酸盐水溶性小 ， 常可从 水中析出，利用此性质用盐析法分离季胺碱。 水中析出，利用此性质用盐析法分离季胺碱。
天然产物-生物碱
2.生物碱的发展历史
1806年，德国学者F.W.Sertrner从鸦片中分离出吗啡碱（morphine ），在狗身上实验证明了其具有麻醉作用。 此后的数十年间发掘了大量民间药中的活性成分，如土根碱、奎 宁、辛可宁、咖啡因、阿托品、毒毛旋花苷、蟾蜍等，以生物碱 居多，都具有显著的生理活性，可以代表其原生药，多数至今仍 用作药物。 1818年德国化学家米斯纳提出了“生物碱”的概念，建议 将植物 中的弱碱性的成分命名为生物碱。
3.溶解度与碱性
溶解度
碱性
生物碱一般都具有碱性，只是碱 性强弱不同而已，因为其分子中氮原 子上的孤电子对能接受质子而显碱性 。碱性基团的pKα 值的大小顺序一般
生物碱及其盐类的溶剂度 与其分子中N原子的存在形式 、极性基团的类型与数目以及 溶剂等密切相关。 绝大多数仲胺和叔胺 生物碱具有亲脂性，溶于有机
二.生物碱的性质与鉴别
1.性状
绝大多数生物碱由C、H、O、N几种元素组成，极少数分子含有Cl 、S等元素 生物碱大多为结晶体固体，有一定的熔点，少数为非晶体粉末； 液体生物碱在常压下可以蒸馏或随水蒸气蒸馏而不被破坏。固体 生物碱有极少数如麻黄碱可以做到； 生物碱一般为无色或白色的化合物，只有少数具有高度共轭体系 结构的生物碱显其他颜色。
生物碱的提取
（2）离子交换树脂法 将水或酸溶液提取液通过强酸性阳离子交换树脂进行交换，以便于非生物 碱成分分离。将酸溶液提取液通过阳离子交换树脂柱，生物碱被树脂吸附，杂 质随溶液流出。交换后的树脂用10%氨水碱化，再用乙醚、氯仿、甲醇等洗脱， 浓缩得总生物碱。 树脂多用强酸性且是磺酸型，交联度十分重要，以3%-8%为宜。 （3）沉淀法 季铵盐类生物碱极易溶于水，用碱化或盐析的方法一般不易得到沉淀。又 由于它在有机溶剂中的溶解度不大，亦不便应用溶剂提取法，因此常用沉淀法 进行提取。常用雷氏铵盐为沉淀试剂，使之与生物碱结合为雷氏复盐，因难溶 于水而沉淀析出。 （4）其他方法 挥发性生物碱（如麻黄碱）可用水蒸气蒸馏法提取，易升华的生物碱可用 升华法提取（如吗啡碱），某些亲水性生物碱常用与水不相混溶的有机溶剂提 取。
天然产物化学综述.(乌头碱)
天然产物化学综述xxxxxxxx的研究进展院－系：理学院化学系专业：化学年级：2013化学一班学生姓名：丁顶云学号：2013010203312014年11月乌头碱研究进展摘要：乌头碱(Aconitine)，别名：附子精，是存在于川乌、草乌、附子等植物中的主要有毒成份。
它主要使迷走神经兴奋，对周围神经损害。
中毒症状以神经系统和循环系统的为主，其次是消化系统症状。
关键词：乌头，提前，检测，简述一、乌头碱（生物碱）的简述生物碱是存在于自然界（主要为植物，但有的也存在于动物）中的一类含氮的碱性有机化合物，有似碱的性质，所以过去又称为赝碱。
大多数有复杂的环状结构，氮素多包含在环内，有显著的生物活性，是中草药中重要的有效成分之一。
具有光学活性。
有些不含碱性而来源于植物的含氮有机化合物，有明显的生物活性，故仍包括在生物碱的范围内。
而有些来源于天然的含氮有机化合物，如某些维生素、氨基酸、肽类，习惯上又不属于“生物碱"。
乌头碱(Aconitine)，别名：附子精，是存在于川乌、草乌、附子等植物中的主要有毒成份。
它主要使迷走神经兴奋，对周围神经损害。
中毒症状以神经系统和循环系统的为主，其次是消化系统症状。
临床主要表现为口舌及四肢麻木，全身紧束感等，通过兴奋迷走神经而降低窦房结的自律性，引起易位起搏点的自律性增高而引起各心律失常，损害心肌。
口服纯乌头碱0.2mg 即可中毒，3—5mg可致死。
民间常用草乌、川乌等植物来泡制药酒。
但在此警醒大家它们都具有足以致命的毒性。
乌头属植物的主要活性成分, 但具有较强的毒性,一方面,能刺激人体神经系统, 表现出先兴奋, 后麻痹的症状,对迷走神经有强烈的兴奋作用,可引起窦房结抑制,房室传导阻滞,进而导致心律缓慢或心律失常,另一方面, 也可直接作用于心肌, 增高心肌应激性, 引起早博、心动过速以及呼吸麻痹致死，乌头碱虽然具有毒性,但其有一定的药理性，现代药理研究证实,乌头类及其复方制剂具有抗炎、免疫抑制、麻醉止痛、抗肿瘤等作用,对心血管系统则表现为强心、降血压、扩张血管等作用二、乌头碱的性质和作用物化性质：六方形片状结晶。
天然产物总结
一、各物质的成分类别1.生物碱：吗啡、延胡索乙素、阿托品、小檗碱、苦参生物碱、蝙蝠葛碱、利血平、麻黄碱、奎宁、苦参碱、氧化苦参碱、喜树碱、秋水仙碱、长春新碱、三尖杉碱、紫杉醇、古柯碱、莨菪碱、蓖麻碱、胡椒碱、菸碱、茶碱、可可豆碱、咖啡碱、雷公藤碱2.黄酮类化合物1）黄酮及其苷类：芹菜素、木犀草素、黄岑苷（O-苷、葡萄糖醛酸苷）2）黄酮醇及其苷类：山奈酚、杨梅素、槲皮素、芦丁3）二氢黄酮类：橙皮苷（O-苷）、甘草素、甘草苷4）二氢黄酮醇类：二氢槲皮素、二氢桑色素、黄柏素-7-0-葡萄糖苷5）异黄酮类：大豆素、大豆苷、大豆素-7,4’-二葡萄糖苷、葛根素（碳苷）、葛根素木糖苷6）二氢异黄酮类：紫檀素、三叶豆紫檀素、高丽槐素、鱼藤酮7）黄烷-3-醇类：儿茶素、表儿茶素8）黄烷-3，4-二醇类：无色矢车菊素9）查尔酮：红花苷10）二氢查耳酮：梨根苷11）花色素：矢车菊苷元、飞燕草苷元、天竺葵苷元、12）双苯吡酮类：异芒果素3.萜类化合物1）开链单萜①萜烯类：月桂烯（香叶烯）、罗勒烯、别罗勒烯、二氢月桂烯②醇类：香茅醇、香叶醇、橙花醇、芳樟醇、薰衣草醇③醛类：柠檬醛、香茅醛、羟基香茅醛④酮类：万寿菊酮、二氢万寿菊酮2）单环单萜①萜烯类：柠烯、松油烯、异松油烯、水芹烯、α-萜品烯②醇类：薄荷醇（脑）、松油醇、香芹醇、紫苏醇、胡薄荷醇③醛酮类：水芹醛、紫苏醛、薄荷酮、香芹酮、二氢香芹酮、胡椒酮3）双环单萜①蒎烯型：蒎烯、松香芹醇、桃金娘烯醇、马鞭草烯醇②莰烯型：樟脑、龙脑（冰片)、莰烯、日菊醇、异龙脑（异冰片）③蒈烯型：蒈烯④其他：葑醇、桧烯、侧柏酮4）环烯醚萜类：栀子苷、梓醇5）倍半萜：青蒿素、法呢醇、橙花叔醇、天蚕蛾保幼激素、脱落酸、保幼生物素、石竹烯、α-山道年6）二萜类：维生素A、叶绿醇、穿心莲内酯、紫杉醇（红豆杉醇）、雷公藤内酯、雷公藤羟内酯、赤霉素A37）二倍半萜：蛇孢假壳素A、粉背蕨二醇、粉背蕨三醇8）三萜类：乌苏酸、雪胆甲素、β-胡萝卜素、大戟醇、棒锤三萜A、角鲨烯（无环三萜）、龙涎香醇（三环三萜）、羊毛脂甾醇（四环三萜）、甘草次酸（五环三萜）、齐墩果酸（五环三萜）9）四萜类：类胡萝卜素4.三萜皂苷四环三萜类1）羊毛甾烷型：黄芪苷2）达玛烷型：人参皂苷3）葫芦烷型：雪胆甲素苷五环三萜类1）齐墩果烷型：甘草次酸、甘草酸2）乌索烷型：积雪草苷5.醌类：1）苯醌类：辅酶Q2）萘醌类：胡桃醌、蓝雪醌、紫草素、异紫草素3）菲醌类：丹参醌4）蒽醌类：大黄素（蒽醌衍生物大黄素型）、茜草素及其苷类（蒽醌衍生物茜素型）、柯桠素、芦荟苷（蒽酚蒽酮衍生物）、番泻苷A、B、金丝桃素（二蒽酮类衍生物）6. 天然苯丙素类：香豆素、木脂素二、名词解释1.天然产物化学：天然产物化学是以各类生物为研究对象，以有机化学为基础，以化学和物理方法为手段，研究生物二次代谢产物的提取、分离、结构、功能、生物合成、化学合成与修饰及其用途的一门科学，是生物资源开发利用的基础研究。
天然产物化学小报告--生物碱：苦参碱
苦参碱***资源1101 117401**一、原植物苦参碱是由豆科植物苦参的根、茎、果实经乙醇等有机溶剂提取的一种生物碱，属于喹诺里西啶类的衍生物羽扇豆生物碱类。
二、分子结构特征分子式：C15H24N2O分子量：248.37两个哌啶共用一个氮原子的稠合而成的化合物，具有喹诺里西丁的基本母核。
分子中有四个六元环，约有八种船式和椅式异构体。
由于椅式构象的异构体能量低，稳定性好，因此，植物中存在的苦参碱大多是椅式构象的异构体。
[1]三、理化性质熔点77°C沸点396.7°C at 760 mmHg密度 1.16g/cm³折射率 1.536闪点172.7°C蒸汽压 1.67E-06mmHg at 25°C碱性：苦参中所含生物碱均有两个氮原子。
一个为叔胺氮（n-1），呈碱性；另一个为酰胺氮（n-16），几乎不显碱性，所以它们只相当于一元碱。
苦参碱和氧化苦参碱的碱性比较强。
溶解性：苦参碱的溶解性比较特殊，不同于一般的叔胺碱，它既可溶于水，又能溶于氯仿、乙醚等亲脂性溶剂。
氧化苦参碱是苦参碱的氮氧化物，具半极性配位键，其亲水性比苦参碱更强，易溶于水，难溶于乙醚，但可溶于氯仿。
极性：苦参生物碱的极性大小顺序是：氧化苦参碱＞羟基苦参碱＞苦参碱。
四、提取、精制方法1、苦参生物总碱的提取：将原料干燥粉碎成粗粉，用50～80％乙醇将原料粗粉浸透，再装入回流提取器中，在60～80℃温度下用50～80％乙醇回流提取2～4次，合并提取液，料渣弃去；2、苦参碱的还原：按照提揉参生物总碱2～7％的比例向提取液中加入颗粒状活性炭，并在35～55℃温度下，按提揉参生物总碱3～10％的比例向提取液中缓慢加入80％水合肼进行还原反应，反应直到用薄层层析检查反应液中的氧化苦参碱和槐果碱斑点消失为止；3、苦参生物总碱的纯化：将上步骤所得的反应液浓缩成浸膏，用0.5～2％稀酸将浸膏溶解，溶液过强酸性阳离子交换树脂，并控制流速为10～50ml/ 分钟，然后用蒸馏水水洗树脂，直至水洗液为中性止，树脂中再加入碱水碱化后，乙醇洗脱，得乙醇洗脱液；4、从苦参生物总碱中分离苦参碱：将上步所得的乙醇洗脱液减压浓缩成浸膏，用15～25％酸液将浸膏溶解后，加入碱液碱化至PH值等于9～11，溶液分层，下层水弃去，上层放置结晶，过滤，得苦参碱粗品；母液减压浓缩，丙酮溶解，溶液过氧化铝柱层析，丙酮洗脱，洗脱液减压回收丙酮，得苦参碱粗品；5、苦参碱的纯化：合并上步骤所得的苦参碱粗品，丙酮反复重结晶，得苦参碱纯品。
天然药物化学电子教案-第六章-生物碱
生物碱的分类
总结词
生物碱可以根据其结构和来源进行分类。
详细描述
根据结构和来源，生物碱可以分为许多不同的类型。常见类型包括喹啉类、嘌 呤类、异喹啉类、萜烯类等。这些不同类型的生物碱在化学结构和生物活性上 存在差异。
生物碱的分布
总结词
生物碱广泛分布于各种植物、动物和微生物中。
详细描述
植物是最常见的生物碱来源之一，许多药用植物中含有丰富的生物碱成分。此外 ，动物和微生物也是生物碱的来源之一。不同种类的生物碱在自然界中的分布和 含量因地域、气候和物种差异而有所不同。
萃取法
利用不同溶剂对生物碱的 溶解度不同，通过萃取将 其纯化。
色谱法
利用色谱技术如薄层色谱、 柱色谱等，将生物碱与其 他杂质分离纯化。
实例分析
金鸡纳树皮的提取与分离
金鸡纳树皮中含有大量的奎宁，可以通过溶 剂提取法和结晶法将其提取并纯化。
乌头中乌头碱的提取与分 离
乌头中含有的乌头碱是一种剧毒生物碱，可 以通过溶剂提取法和萃取法将其提取并纯化
靶点优化
针对生物碱的作用靶点进行优化，以提高其选择性。
代谢工程
通过代谢工程手段，改变生物碱的合成途径和产量。
实例解析
阿托品
01
通过植物提取法得到的生物碱，用于治疗胃肠道痉挛、膀胱刺
激等症状。
紫杉醇
02
通过化学合成法得到的生物碱，用于治疗卵巢癌、乳腺癌等疾
病。
青蒿素
03
通过微生物发酵法得到的生物碱，用于治疗疟疾。
毒性与安全性研究进展
新型生物碱的毒性研究
随着新药源的开发，对新型生物碱的毒性和安全性研究也在不断 深入。
生物碱毒性的分子机制研究
研究生物碱毒性作用的分子机制有助于更好地理解确、更可靠的安全性评价方法，为生物碱类药物的研发和 使用提供科学依据。
第9章 生物碱
生物界
2.生物碱集中分布在系统 发育较高级的类群中
CH3
动物界：极少
CH2 N
CH2
N CH3
三、存在形式； 1、游离：那碎因、那可丁 2、成盐：与草酸，柠檬酸，硫酸，盐酸， 硝酸等成盐 3、酰胺：秋水仙碱、喜树碱 4、N-氧化物：苦参碱 5、氮杂缩醛：阿替生 6、其他：亚胺，烯胺
秋水仙碱
（五）苄基苯乙胺类生物碱 (benzylphenethylamines)
OH HO H O H O 石 碱 蒜 N
（六）吐根碱类(emetines)生物碱
MeOe 1-吐 碱 根
五、来源于色氨酸的生物碱
（一）简单吲哚类(simple indoles)生物碱
下列除外：
硝基（+3），亚硝基（+1）属于正氧化态，不在 此列。
低分子胺类：甲胺、乙胺； 氨基酸、氨基糖、肽类、蛋白质、核酸、 核苷酸、卟啉类、维生素；
O O N OH OCH3 OCH3 Berberine H C CH 3 C H CH 3O OCH3 O Ephedrine OCH3 Colchicine Atropine H N CH 3 O C O O NH C CH 3 CH 2OH C
（一）苯丙氨类生物碱(phenylalkylamines)
HO Ph C H 麻 碱 黄 C
CH3 H NHCH3
（二）四氢异喹啉类生物碱 (tetrahydroisoquinolines)
MeO MeO OH 哌 亭 劳 N CH3
（三）苄基四氢异喹啉类生物碱 1、苄基四氢异喹啉类 (benzyltetrahydroisoquinolines)
OH
天然产物总结
一、各物质的成分类别1.生物碱：吗啡、延胡索乙素、阿托品、小檗碱、苦参生物碱、蝙蝠葛碱、利血平、麻黄碱、奎宁、苦参碱、氧化苦参碱、喜树碱、秋水仙碱、长春新碱、三尖杉碱、紫杉醇、古柯碱、莨菪碱、蓖麻碱、胡椒碱、菸碱、茶碱、可可豆碱、咖啡碱、雷公藤碱2.黄酮类化合物1）黄酮及其苷类：芹菜素、木犀草素、黄岑苷（O-苷、葡萄糖醛酸苷）2）黄酮醇及其苷类：山奈酚、杨梅素、槲皮素、芦丁3）二氢黄酮类：橙皮苷（O-苷）、甘草素、甘草苷4）二氢黄酮醇类：二氢槲皮素、二氢桑色素、黄柏素-7-0-葡萄糖苷5）异黄酮类：大豆素、大豆苷、大豆素-7,4’-二葡萄糖苷、葛根素（碳苷）、葛根素木糖苷6）二氢异黄酮类：紫檀素、三叶豆紫檀素、高丽槐素、鱼藤酮7）黄烷-3-醇类：儿茶素、表儿茶素8）黄烷-3，4-二醇类：无色矢车菊素9）查尔酮：红花苷10）二氢查耳酮：梨根苷11）花色素：矢车菊苷元、飞燕草苷元、天竺葵苷元、12）双苯吡酮类：异芒果素3.萜类化合物1）开链单萜①萜烯类：月桂烯（香叶烯）、罗勒烯、别罗勒烯、二氢月桂烯②醇类：香茅醇、香叶醇、橙花醇、芳樟醇、薰衣草醇③醛类：柠檬醛、香茅醛、羟基香茅醛④酮类：万寿菊酮、二氢万寿菊酮2）单环单萜①萜烯类：柠烯、松油烯、异松油烯、水芹烯、α-萜品烯②醇类：薄荷醇（脑）、松油醇、香芹醇、紫苏醇、胡薄荷醇③醛酮类：水芹醛、紫苏醛、薄荷酮、香芹酮、二氢香芹酮、胡椒酮3）双环单萜①蒎烯型：蒎烯、松香芹醇、桃金娘烯醇、马鞭草烯醇②莰烯型：樟脑、龙脑（冰片)、莰烯、日菊醇、异龙脑（异冰片）③蒈烯型：蒈烯④其他：葑醇、桧烯、侧柏酮4）环烯醚萜类：栀子苷、梓醇5）倍半萜：青蒿素、法呢醇、橙花叔醇、天蚕蛾保幼激素、脱落酸、保幼生物素、石竹烯、α-山道年6）二萜类：维生素A、叶绿醇、穿心莲内酯、紫杉醇（红豆杉醇）、雷公藤内酯、雷公藤羟内酯、赤霉素A37）二倍半萜：蛇孢假壳素A、粉背蕨二醇、粉背蕨三醇8）三萜类：乌苏酸、雪胆甲素、β-胡萝卜素、大戟醇、棒锤三萜A、角鲨烯（无环三萜）、龙涎香醇（三环三萜）、羊毛脂甾醇（四环三萜）、甘草次酸（五环三萜）、齐墩果酸（五环三萜）9）四萜类：类胡萝卜素4.三萜皂苷四环三萜类1）羊毛甾烷型：黄芪苷2）达玛烷型：人参皂苷3）葫芦烷型：雪胆甲素苷五环三萜类1）齐墩果烷型：甘草次酸、甘草酸2）乌索烷型：积雪草苷5.醌类：1）苯醌类：辅酶Q2）萘醌类：胡桃醌、蓝雪醌、紫草素、异紫草素3）菲醌类：丹参醌4）蒽醌类：大黄素（蒽醌衍生物大黄素型）、茜草素及其苷类（蒽醌衍生物茜素型）、柯桠素、芦荟苷（蒽酚蒽酮衍生物）、番泻苷A、B、金丝桃素（二蒽酮类衍生物）6. 天然苯丙素类：香豆素、木脂素二、名词解释1.天然产物化学：天然产物化学是以各类生物为研究对象，以有机化学为基础，以化学和物理方法为手段，研究生物二次代谢产物的提取、分离、结构、功能、生物合成、化学合成与修饰及其用途的一门科学，是生物资源开发利用的基础研究。