天然产物化学全套 - 生物碱的分类、生源关系及其分布

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天然药物化学教学资料 天然药化9 生物碱

天然药物化学教学资料 天然药化9 生物碱

1.1生物碱定义
▪ 生物碱(广义): 天然产的含氮有机化合物。
下列除外: 低分子胺类如甲胺、乙胺;氨基酸、氨基
糖、肽类、蛋白质、核酸、核苷酸、卟啉类、 维生素;
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7
第一节、生物碱概述
生物碱(多数教材):
1.多数由C、H、 O、N组成。
生物碱的含义 和特点
(含N有机化合物的总称) 2.大部分为杂环化合物,N多在 环上;少数在环外。
3. 大多具碱性,可与酸成盐。
4. 多具显著的生理活性。
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下列除外: 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;
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9
生物碱定义
维生素B1 维生素B12
维生素B2
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维生素B6
10
1.1 生物碱的定义
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11
1.1 生物碱的定义
年龄含量增加。 3)同一种植物多含有同一母核的生物碱,复杂 生物碱分布窄。
如茄科的颠茄属(Atropa)、曼陀罗属 (Datura)、莨菪属(Hyoscyamus)、东莨菪属 (Scopolia)等属的植物都含有莨菪碱 (hyoscyamine)
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25
1.4 生物碱的分布
4)生物碱可存在于植物体内各器官中,同种植 物中所含生物碱常不止一种,有的可含数种至 数十种,如罂粟约含25种生物碱,长春花中 含70余种生物碱。
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1
第九章 生物碱
Chapter 9 Alkaloids
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2
生物碱
一3 生物碱概述 二 生物碱的分类和生源关系 三3 生物碱的理化性质 四 生物碱的提取和分离 五3 生物碱的结构鉴定

天然药物化学第九章生物碱

天然药物化学第九章生物碱
NH
生源关系
MeO NMe H HO NMe H O-P MeO HO NMe
H
MeO O
MeO
苄基四氢异喹啉
MeO N CH2 H OH OMe HO
OH
吗啡二烯酮
N H OH
O
H
HO
NMe
原小檗碱
OCH3
吗啡碱
可待因或蒂巴因
再芳香化
O MeO
1) 烯醇式-芳香化
HO MeO
NMe H
NMe H
HO
OH
米格列醇(miglitol) a-葡萄糖苷酶抑制剂 治疗Ⅱ型糖尿病
HO
N
swainsonine
3、来源于邻氨基苯甲酸 ① 喹啉类 ② 丫啶酮类
O
N
N
4、来源于苯丙氨酸/酪氨酸
COOH R NH2
种类、数量多
① 苯丙胺类
麻黄碱
② 四氢异喹啉类
NH
③ 苄基四氢异喹啉类
a. 苄基四氢异喹啉类 b. 阿朴菲类 c. 双苄基四氢异喹啉类 d. 吗啡烷类 e. 原小檗碱和小檗碱类 f. 普罗托品类 g. 苯菲啶类
珙桐科植物喜树 (Camptotheca acuminata)
N4 O
R = H 喜树碱 (camptothecine) R = OH 10-羟基喜树碱 (hydroxycamptothecine)
N
1
治疗多种恶性肿瘤:骨癌、 肝癌、膀胱癌和白血病 副作用: 骨髓抑制、呕吐和 腹泻 水溶性差
O
20
O
Cordell et al., Phytother. Res. 15, 183 (2001)
O O N OH
MeO

天然产物化学课件全套pdf

天然产物化学课件全套pdf

天然产物化学课件全套PDF天然产物化学是一门研究自然界中有机化合物的来源、结构、性质、提取、分离、鉴定和应用的科学。

本课件全套PDF旨在为读者提供全面、系统的天然产物化学知识,使读者能够深入理解天然产物化学的基本原理和实际应用。

第一部分:引言天然产物化学是化学的一个重要分支,涉及天然有机化合物的提取、分离、鉴定和应用。

自然界中存在着丰富的有机化合物,其中许多具有独特的生物活性和药理作用。

因此,天然产物化学在药物研发、食品添加剂、化妆品等领域具有重要的应用价值。

第二部分:天然产物的来源和分类1. 来源天然产物主要来源于植物、动物和微生物。

植物是自然界中最丰富的天然产物来源,其中包括了草本植物、灌木、树木等。

动物来源的天然产物包括海洋生物、昆虫、哺乳动物等。

微生物包括真菌、细菌等。

2. 分类天然产物可以根据其化学结构和生物活性进行分类。

化学结构分类包括糖类、脂类、蛋白质、核酸、生物碱、酚类等。

生物活性分类包括抗生素、抗肿瘤、抗炎、抗氧化等。

第三部分:天然产物的提取和分离1. 提取提取是天然产物化学研究的基础步骤,目的是从天然原料中提取出目标化合物。

常用的提取方法包括溶剂提取、超声波提取、微波提取等。

2. 分离分离是将提取液中的目标化合物与其他杂质分离开来的过程。

常用的分离方法包括柱层析、薄层色谱、高效液相色谱等。

第四部分:天然产物的鉴定鉴定是对分离得到的化合物进行结构分析和生物活性测试的过程。

常用的鉴定方法包括质谱、核磁共振、红外光谱、紫外光谱等。

第五部分:天然产物的应用天然产物在药物研发、食品添加剂、化妆品等领域具有重要的应用价值。

例如,许多抗生素、抗肿瘤药物、抗炎药物都是从天然产物中提取得到的。

此外,天然产物还可以用于食品添加剂、化妆品等方面。

第六部分:展望随着科学技术的不断发展,天然产物化学的研究将更加深入和广泛。

未来,天然产物化学的研究将更加注重于化合物的生物活性、作用机制和应用前景。

同时,新技术、新方法的应用也将为天然产物化学研究带来更多的机遇和挑战。

天然药物化学教学资料 天然药化9 生物碱-1 117页PPT文档

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胡椒碱piperine 咖啡碱caffeine 1820年 秋水仙碱colchicine 1870年 毒芹碱confine 结构式 1946年 马钱子碱brucine 结构式 伍德沃德 现状:130000个
1.3 生物碱的活性
“佗曰:此乃弩箭所伤,其中 有乌头之药,直透入骨; 若不早治,此臂无用矣。 ”
神经酰胺: 保湿
1.2 生物碱的研究简史
1803年 那可汀narcotine Derosne 鸦片 1806年 吗啡morphine Serturner 鸦片 1810年 金鸡宁cinchonine Gomes 金鸡纳树皮 1817年 士的宁strychnine
吐根碱emetine 1819年 马钱子碱brucine
第一节 概述
1.1 定义 1.2 简史 1.3 活性 1.4 分布 1.5 存在形式
1.1 生物碱的定义
O
O
N OH
e?
OC H3 OC H3
H CH 3 C CH
OH N
H
CH 3
Ephedrine
CH 3 N
CH 3O
HO
O
OH
Morphine
N CH 3 Atropine
5)生物碱在植物体内各部分中分布是不相等的, 往往集中于某一器官或某一部分中。如乌头 (根)、黄连(根茎)、黄柏(树皮)、颠茄 (叶)、麻黄(地上茎)、洋地黄(花)、吴 茱萸(果实)、马钱子(种子)等。
在同一植物的不同部分,不但生物碱的含量 有差异,而且生物碱的种类也可能不同。
1.4 生物碱的分布
生物碱定义
维生素B1 维生素B12
维生素B2
维生素B6
1.1 生物碱的定义
1.1 生物碱的定义

天然产物化学之生物碱

天然产物化学之生物碱
(沉淀试剂对各种Alk的灵敏度不同)
( 2)
直接对中药酸提液进行沉淀反应,则
阳性结果——不能判定Alk的存在
阴性结果可判断无Alk存在
中草药醇提液
H+ / CHCl3萃取
CHCl3
H2O
生物碱沉淀试剂
+
OH- / CHCl3萃取
H2O
生物碱沉淀试剂
CHCl3
H+
+
H2O
CHCl3
第二节
理化性质
五、显色反应
3.按生源结合化学分类;
如:来源于鸟氨酸的吡咯生物碱。
第二节
一、性 状
1. 形 态
理化性质
多为结晶固体,少为粉末;有一定熔点;
少数常温下为Biblioteka 体;2. 3.味觉——多具苦味。
挥发性
一、性 状
4.
O O + N OMe Zn
第二节
理化性质
颜色——多为无色或白色。
O O H2SO4 N OMe
小檗碱 (黄色)
OMe
四氢小檗碱 (无色)
OMe
第二节
理化性质
二、 旋光性


多为左旋光性;
有的产生变旋现象;
如:烟碱
中性溶液——左旋光性
酸性溶液——右旋光性

多数左旋体呈显著生理活性。
如:去甲乌头碱 左旋——强心作用 右旋——无强心作用
第二节
理化性质
三、溶解度
1、 游离碱
(1) 多数叔胺和仲胺生物碱具有亲脂性;
pka = 1.76
N1
pka = 7.88
Me Me
六、碱性
N
N

天然药物化学第九章生物碱-精品文档

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O
O
黄嘌啉
O
HN
NH
H 3C N N
CH3
N H
N
咖啡因
O N CH3 N
五、其它类生物碱 (四)萜类衍生物:
单萜类生物碱:猕猴桃碱、龙胆碱(龙胆科) 倍半萜类生物碱:石斛碱(石斛) 二萜类生物碱:乌头碱(乌头、附子) 三萜类生物碱:少
五、其它类生物碱 (五)甾体类生物碱:
百合科植物多含此类生物碱,如贝母碱(贝母)
二、吡啶类生物碱
(一)哌啶和吡啶类:
哌啶
N H
毒芹碱
N H CH3
吡啶
N
N
N CH3
烟碱(烟草)
COOCH3
槟榔碱(槟榔)
N CH3
二、吡啶类生物碱
(二)吲哚里西啶类:
O
N
H
吲哚里西啶
O
N
一叶萩碱
二、吡啶类生物碱
(二)喹喏里西啶类:
O N
N
苦参碱
N
喹喏里西啶
O
N
氧化苦参碱
N O
三、 莨菪烷类生物碱
主要分布于植物界
特别是高等植物的双子叶植物
如:毛茛科、防己科、罂粟科、茄科等
单子叶植物中较少
如:百合科、石蒜科等
裸子植物和低等植物中个别存在
二、生物碱的存在方式
多以生物碱盐存在
多与有机酸成盐
少数与无机酸成盐
有游离生物碱
少以酯、苷、氮氧化物存在
第二节 结构和分类
四、异喹啉类生物碱
(五)吗啡烷型
CH3 R N
C H3 N
O MeO OH OMe
吗啡烷
青藤碱

天然药物化学课件 第九章 生物碱

天然药物化学课件 第九章 生物碱
• 裸子植物中,在紫杉科红豆杉属
(Taxus),松柏科松属(Pinus),云杉属 (Picia),油杉属(ketelearia)三尖杉 科三尖杉属(Cephalotaxus),麻黄科麻 黄属(Ephedra)等属植物中
(3)越是结构特殊的生物碱,分布的类群越窄
三、存在形式
• 多呈碱性,绝大多数以盐的形式存在 • 有机酸盐(草酸盐、柠檬酸盐、酒食酸
O OH
O OH
N
OH
冉特可林酮
NH2
邻氨基苯甲酸
四)来源于苯丙氨酸和酪氨酸的生物碱:
苯丙胺类
HO Ph H
CH3
H NHCH3
麻黄碱(Ephedrine)
四氢异喹啉类
CH3O
NH CH3O
OH CH3
哌劳亭(Pellotine)
苄基四氢异喹啉类
化学分类:按骨架分为15类,主要7类
苄基四氢异喹啉类:eg.厚朴碱 阿朴菲类: eg.千金藤碱 双苄基四氢异喹啉类:eg.粉防己碱 吗啡烷类: eg.吗啡碱
一、 性状
• 多数为结晶性固体,少数为非晶形粉末, 个别为液体, eg.烟碱,毒芹碱,槟榔碱
• 多具苦味,少数呈辛辣味,成盐后较游离 者味更大
• 一般无色或白色,少数有色, eg.小檗碱, 一叶萩碱,蛇根碱
• 液体生物碱及个别小分子固体生物碱具挥 发性,可用水蒸汽蒸馏提取, eg.烟碱,麻 黄碱;个别生物碱具升华性, eg.咖啡因
二、C-N键的裂解
• 1 内酰胺开环 • 2 Hofmann降解 和 von Braun降解
第九章 生物碱
一、生物碱概述 二、生物碱生物合成的基本原理 三、生物碱的分类、生源关系及其分布
四、生物碱的理化性质 五、生物碱的提取与分离 六、生物碱的结构鉴定与测定

天然产物化学(第九章)生物碱

天然产物化学(第九章)生物碱

_
C: -OH
C CH N
曼尼希碱
在生物碱中,尤其是苄基异喹啉和吲哚生物碱的生物 合成中,许多一级环合都是通过曼尼希反应生成的。
天然产物化学
陕西理工学院生工院
⑶酚的氧化偶联反应 为次级环化反应。 反应过程为含酚羟基化合物在植物体内经酶作用形
成自由基,两个自由基经偶联,形成新键。如在由苄基 四氢异喹啉形成各类异喹啉生物碱中,则是由酚的氧化 偶联反应生成的。 2.碳-氮键的裂解 较重要的裂解为Hofmann降解和von Braun(冯·布劳恩)降解。
一叶萩碱为淡黄色,是因为氮原子上孤电子对与共轭 系统形成跨环共轭。
天然产物化学
陕西理工学院生工院
4.挥发性与升华性 少数液体状态及个别小分子固体生物碱如麻黄碱、烟碱
等具挥发性,可用水蒸汽蒸馏提取。咖啡因等个别生物碱具 有升华性。 (二)旋光性
生物碱结构中如有手性碳原子或本身为手性分子即有旋 光性。
CH3
N
HO
吗啡
O
CH3
N
HO
可待因
天然产物化学
陕西理工学院生工院
四、色氨酸系生物碱2012/12/7 第十四周 化学
本类生物碱也称吲哚类生物碱,是类型较多、结构较 复杂、化合物数目最多的一类生物碱。主要分布于马钱科、 夹竹桃科、茜草科等几十个科中。
(一)简单吲哚类 结构特点为只有吲哚母核,而无其 它杂环。代表化合物如存在于蓼蓝中的靛青苷。
1.胆甾烷碱类 2.异胆甾烷碱类
N
H
H
OH
H
HH
HH
HO H OH
浙贝甲素 verticine
天然产物化学
陕西理工学院生工院
本类生物碱都具有甾体母核,但氮原子均不在甾体母核内。
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OMe OMe OMe
OMe
麦角新碱
麦角胺
OMe
H
3
N H N
15
H N O H H
16
N
21
N
3 21 20 14 18
O
HO MeOOC
士的宁
20
N H
17 16
第三节 生物碱的分类、生源关系及其分布
来源于萜类的生物碱
MeN H O O H H N O O
19、单萜类生物碱
环烯醚萜衍生而来
CH3 N
+ A +
NR' R R
CH2CH2COCOOH
R
CHO
CO2H NH2
D +
CHO
ห้องสมุดไป่ตู้R N
E
12、苯乙基四氢异喹啉类(D) 13、苄基苯乙胺类(E) 14、吐根碱类(F)
C F
O
第三节 生物碱的分类、生源关系及其分布
HO NMe NHCOCH3 O OH MeO MeO HO
HO
MeO
H
来源于色氨酸的生物碱
2、 托品类或颠茄烷类生物碱(tropanes, B)
3、 吡咯里西丁类或吡咯丁类生物碱(pyrrolizidines, C)
O N
CH3 R H O O CH3 N CH3 H O O C C OH OH C OH CH N
N CH 3
A

B
N
N R
CH3 O
N
CH 3
红古豆碱
H O O C OHH 3C CH
NR
N
NR

H3C
COOCH3 H O O OOC CH3 OH CH3 H OH CH3 O H
8 1
+ N
COO CH3
COOCH 3 H OOC Ph H
可卡因
O
N


9
7 6
野百合碱
C
H
N
2
第三节 生物碱的分类、生源关系及其分布
来源于赖氨酸的生物碱 4、哌啶类或胡椒啶类生物碱(piperidines, A) 5、吲哚里西丁类或吲哚联啶类生物碱(indolizidines,B) 6、喹诺里西丁类或喹诺联啶类生物碱(quinolizidines,C)
关附甲素 藜芦胺茄次碱
26
HO
27 25
介藜芦碱
第三节 生物碱的分类、生源关系及其分布
其他类型的生物碱
肽类生物碱 大环并含有两个以上的酰胺 键
咪唑衍生物类生物碱
喹唑酮衍生物类生物碱
嘌呤衍生物类生物碱 吡嗪类生物碱等
第三节 生物碱的分类、生源关系及其分布
1.吡咯类 来源于鸟氨酸 2.吡咯里西丁类 3.托品烷类 4. 哌啶类 来源于赖氨酸 5. 吲哚里西丁类 6. 喹诺里西丁类 7. 喹啉类 来源于邻氨基苯甲酸 来源于氨基酸 生 8. 吖啶酮类 9. 简单苯丙胺类 10. 四氢异喹啉类 来源于苯丙氨酸/酪氨酸- 11. 苄基四氢异喹啉类生物碱 12. 苯乙基四氢异喹啉类生物碱 13. 苄基苯乙胺类生物碱 14. 吐根碱类生物碱 物 来源于色氨酸 15. 简单吲哚碱类 16. 简单β -卡波林类 17. 半萜吲哚碱类 18. 单萜吲哚碱类 19. 单萜生物碱 20. 倍半萜生物碱 碱 来源于异戊烯 来源于甾体 来源于萜类 21. 二萜生物碱 22. 三萜生物碱 23. 孕甾烷(C21)生物碱 24.环孕甾烷(C24)生物碱 25.胆甾烷(C27)生物碱
(0)
O
2
OH
CH3COOH N H OH
N H
O
29
冉特可林酮
喹啉类生物碱
丫啶酮类生物碱
第三节 生物碱的分类、生源关系及其分布
来源于苯丙氨酸和酪氨酸酸的生物碱 9、苯丙胺类(A) 10、四氢异喹啉类(B) 11、苄基四氢异喹啉类(C)
次级环合 C-N裂解 C-C裂解
B + +
NR N NR CH2COCOOH NR NH2
MeO
O R
N Me
15、简单吲哚碱类生物碱
O N O R
MeO
4 5 6
O C OH
3 7 1 O N H 2
OMe
2
OH HO H O H O N
16、简单β-卡波林碱类生物碱类
H
COOH N H NH2 N H NH CH3 COOH
C
CH2C
(CH2) n CH(CH3)
RO
OMe
CH3O N H
N CH3
哈满尼
17、半萜吲哚类生物碱 7
MeO MeO N
9
C OR
B H
A
12
N MVA酸+色氨酸一级环合而成 H
H C
3
NMe
N
21
MeO H
20 19 18
R
HN
OMe
MeOOC
22
18、单萜吲哚类生物碱类
吲哚核+裂环环烯醚萜
OMe
17
NH
H N O R=NH N N H HH NHC C6H5 H N O O 20 CH2OH O H H C6H5 19 O C MeOOC H
Chemistry of Natural Medicine
第九章
生 物 碱
(Alkaloids)
天然药化教研室 主讲教师:华会明
本 章 内 容
第一节 概述
F
第二节 第三节 第四节 第五节 第六节
生物碱合成的基本原理 生物碱的结构分类 生物碱的理化性质 生物碱的提取与分离 生物碱的结构鉴定
第三节 生物碱的分类、生源关系及其分布
H2N H HO HO 环氧黄杨木己碱 Me N
21 20 22 17
H2N
25、胆甾烷(C27)生物碱
H
HO
H N
25 27
澳洲茄胺
H H N
AcO
21 12
园维茄次碱
OH
13 17 20
HO
H H N
22 26
H
O
N
OH H2N
AcO
HO
O
OH
N
14
H 2N
HO
HO HO
H
康斯生
维藜芦胺
H
辣茄碱
生物碱的分类方法主要有三种: (1). 来源分类,如鸦片生物碱、麦角生物碱等; (2). 化学分类,如托品烷生物碱、异喹啉生物碱等;
(3). 生源结合化学分类,如来源于鸟氨酸的吡咯生物碱等。
生源结合化学分类反映生物碱的生源和化学本质及其相互 关系。
第三节 生物碱的分类、生源关系及其分布
来源于鸟氨酸的生物碱 1、吡咯类生物碱 (pyrrolidines , A)
乌头碱 R
B(C22)
R11 R2
=R3=OH
R3
R2=Bz
H NHMe OH
O
O
O OAc N
A(C8) H 2N HO H
交让木碱
环氧黄杨木己碱
O
O
B(C22) O OAc N OH
第三节 生物碱的分类、生源关系及其分布
A(C8) H 来源于甾体类的生物碱(与萜类生物碱统称伪生物碱) H 2N HO
交让木碱
环氧黄杨木己碱
21
23、孕甾烷(C21)生物碱
H 2N
Me N
20
H N
22
AcO
25
HO
27
OH N
H O
H H N
17
AcO
OH H2N
OH HO
HO
24、环孕甾烷(C24)生物碱
O O OAc A(C8)
O
B(C22)
康斯生
H
维藜芦胺
O
NHMe 关附甲素
H OH N O
辣茄碱
O O
N
交让木碱
O O
N
H
20、倍半萜类生物碱
O CH3 N O
猕猴桃碱
MeN N H
秦艽碱甲
H O O H H
石斛碱
N O
OCH3 萍蓬定 O R4 OMe N OH
萍蓬定
O
猕猴桃碱 21、二萜生物碱
CH3O
OH 秦艽碱甲
OCH3
石斛碱
CH3O
OR2 N R1 OAc OCH3 R3 N
OH
22、三萜生物碱
O
OCH3
H2N
H2N
COOH
A
O
O O O N
N R
N
N
B
O H N
O N H H
C
胡椒碱
一叶秋碱
H
H
H N
氧化苦参碱
第三节 生物碱的分类、生源关系及其分布
来源于临氨基苯甲酸的生物碱
7、喹啉类生物碱 (quinolides)
8、丫啶酮类生物碱
OH
邻氨基苯甲酸 1
CH3COOH OH
3
CH3COOH N OH
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