常见生物碱结构
生物碱-结构
CH CH CH3 NHCH3
麻黄碱
伪麻黄碱
(1R,2S)
(1S,2S)
ephedrine pseudoephedrine
25
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
H CH3
CC
H
H
NHCH3
N—甲基苯异丙胺 （去氧麻黄素）
“冰毒”
其为无味或微有苦味的透明结晶体，形似冰，故俗
称“冰毒”。 第一次使用便会上瘾，毫无办法解脱， 被称为“毒品之王”。
药根碱 jatrorrhizine
50
小檗碱类和原小檗碱类生物碱可看成为2个异喹 啉环稠合而成
依据母核中C环氧化程度不同，分为小檗碱类和 原小檗碱类
小檗碱类多为季铵碱，如黄连、黄柏、三棵针中 的小檗碱（berberine）；
原小檗碱类多为叔胺碱，如延胡索中的延胡索乙 素（dl-tetrahydropalmatine）。
第九章 生 物 碱
（ alkaloids）
第一节
概述
1
2
3
OCH3 H3CO
H3C N OR
O
N CH3
O
OCH3
汉防己甲（乙）素
O N N
喜树碱
O
O OH
H3CO
N H3CO
延胡索乙素
N COO
H C OCH3 3
CH3
OCH3
水苏碱 4
H N CH3
OCO
CH2OH C H
莨菪碱
利血平
秋水仙碱
OMe OMe
56
八、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。
生物碱-结构ppt课件
生
物
CH2CH2COOH
CH2CH2COOH
碱
NH2
HO
NH2
来源于色氨酸酸：吲哚碱类 半萜吲哚类 单萜吲哚类
来源于异戊烯
COOH
N
NH2
来源于萜类：单萜类 倍半萜类 二萜类 三萜类
来源于甾体：孕甾烷（C21） 环孕甾烷（C24） 胆甾 烷（C27）
15
常见氮杂环类生物碱基本母核类型：
NH
N H
NH
OH
CH3
萨苏里丁
具有降压作用
41
（二）苄基四氢异喹啉类生物碱
1.苄基四氢异喹啉类
HO
H3CO
HO
NH
HO
CH3 N
CH3
HO
去甲乌药碱
具有强心作用
HO
厚朴碱
42
2.双苄基四氢异喹啉类生物碱
Me N H
OMe MeO OMe MeO
MeO
OMe
MeO O
厚果唐松草碱
具有抗癌活性
N Me H
43
吡咯
四氢吡咯
N H
吲哚
N
吡咯里西丁
N
喹喏里西丁
N
吲哚里西丁
21
N H
蒎啶
N
吡啶
NH
N
咪唑
H N CH3
H
莨菪烷
N
N
N
N
H
嘌呤类
22
O
N
N
噻嗪类
N
N
吡嗪
N
丫啶酮类
N
喹啉
N
异喹啉
23
N CH3
N
吗啡烷类
N
第十章 生物碱
学习目标
掌握生物碱定义，熟悉其结构分类 掌握生物碱理化性质、提取分离方法和鉴别 了解生物碱的结构测定和生物活性
第一节 生物碱概述
★生物碱：存在于生物中的含氮有机化合物 ------氮原子碱性；生物活性
◇麻黄中麻黄碱-----平喘作用 ◇鸦片中吗啡-----镇痛作用 ◇长春花中长春碱-----抗癌活性 ◇黄连中小檗碱-----抗菌消炎 ◇萝芙木中利血平-----降压作用
2 诱导效应
★随距离增加而减弱效应
吸电基团如苯、酰、烯、羟、醚等降低氮原子电荷密度，降低碱性 供电基团如烷基等提高氮原子电荷密度，提高碱性 有时邻近羟基与氮之间发生电子移位生成季胺则碱性增强
O N O
+
OH
O
CH3
OH
小檗碱
3 共轭效应
★不受碳链长短的影响 共轭即电荷平均化使得N电子云密度提高或降低
生物碱
分步广泛 存在形式：游离、盐、苷类、脂类、N-氧化物 分类方式：植物来源、化学结构、生源结合化学分类 命名规则：
---生物碱类型命名（基核化学结构、植物来源） ---生物碱单体成分命名（植物来源、生物活性或药效）
第二节 结构与分类
一、有机胺类（氮原子不结合在环内的一类生物碱）
二、旋光
三、碱性
来源：N原子上孤对电子吸引质子 碱性强弱表示方式：用pKa表示，越大碱性越强 BH+ B+H3O+ Ka=[B][H3O+]/[BH+ ] pKa=pH-lg [B] /[BH+ ]
pKa:＜2(极弱碱) （强酸） 2-7 (弱碱) （中强酸） 7-11 (中强碱) （弱酸）
第十章生物碱
第一节 概述
一、生物碱的定义
是生物体内一类含氮有机化合物。
CH CH CH3 OH NHCH3
麻黄碱
O O
小檗碱
N +OH OMe
OMe
二、 生物碱的结构与分类
CH CH CH3 OH NHCH3
麻黄碱
有机胺类
（N原子在环外）
O
O
N +OH -
OMe
小檗碱
OMe
杂环类
（N原子在环内）
第三节 提取、分离与检识
一、 提取
1
酸水提 取法
2
乙醇提 取法
3
亲脂性有 机溶剂提 取法
1 酸溶碱沉淀法
（1）原理：
利用生物碱具有碱性，可溶 于酸水，不溶于碱水的性质可采 用酸溶碱沉淀法提取。
（2）工艺
药材粗粉
加稀酸浸渍,过滤
药渣
酸水提取液 加碱碱化,静置，过滤
滤液 (水溶性杂质)
沉淀 (生物碱)
A．Rf
B．Ka C．Kb
D．pKa
E．pKb
单选题
7．碱性最强的生物碱是（ A ）
A．季铵碱 B．伯胺碱 C．仲胺碱
D．叔胺碱 E．酰胺
8．东莨菪碱的碱性比莨菪碱弱是因为（ C ）
A．氮原子的杂化方式 B．电性效应
C．空间位阻
D．分子内氢键
E．同离子效应
多选题
9、游离生物碱一般（ ABD ） A.易溶于有机溶剂 B.难溶于水 C.碱溶酸沉淀 D.酸溶碱沉淀 E.既溶于酸又溶于碱
二、溶解性（酸溶碱沉淀）
❖ 游离碱:脂溶性 ❖ 季铵碱:水溶性 ❖ 两性碱：既溶于酸，又溶于碱 ❖ 生物碱盐：水溶性
13生物碱1
3.结构越特殊，分布越窄，如 二萜生物碱仅分布于毛茛科
4.富含萜类和挥发油的植物基 本不含生物碱
（较少）
双子叶植物中，主要分布在防己科、毛莨科、茄科、
（最多）
动物界：极少
CH3 CH2 CH2 N
CH3
N
动物界也有存在，但种类少
O
H N
H N
N
Br
Br
HO
O
N
MeO
N
MeO
N+
OH
O
OMe
OMe
O
四氢黄连碱 tetrahydrocoptisine
OMe
延胡索乙素 Corydalis B
OMe
药根碱 jatrorrhizine
延 胡 索
⑦ 普罗托品碱型
普罗托品碱 protopine
⑧菲啶型 phenanthridine 分类：A.苯骈菲啶类；B.吡咯骈菲啶类
O
海绵中含溴的生物碱 具很强的细胞毒作用
CH2CH2N(CH3)2 HO
N H
蟾蜍毒汁中的色胺—蟾酥碱
㈢ 存在形式
1. 游离碱：少数碱性极弱生物碱，如酰胺类生物碱。 2. 成盐：绝大多数生物碱以盐的形式存在，成盐的酸有： 柠檬酸、酒石酸等有机酸；硫酸、盐酸等无机酸；乌头
酸、绿原酸等特殊的酸。
3. 成苷：部分生物碱以苷的形式存在，如甾类、吲哚类。
分类方法
如来源于鸟氨酸的生物碱
生源分类
植物来源分类
生物碱
化学结构分类
如石蒜生物碱、 长春花生物碱
如甾体生物碱、 异喹啉生物碱
㈠ 杂环类 1、吡咯类：由吡咯或四氢吡咯衍生而成
第十章一-三节生物碱的结构与分类
在不同植物中的分布
植物中生物碱含量的多少差异极大，如 金鸡纳树皮中生物碱含量在1.5％以上，而长 春花中长春新碱含量仅百万分之一，美登木 中美登木碱含量仅千万分之二。 一般植物中含生物碱量达到千分之一以上 就算比较高了。
影响生物碱含量的因素
同科同属植物，甚至同种植物中，生物碱的 有无及含量高低还受生长环境、季节等因素的影 响。如欧洲产的麻黄，麻黄碱的含量很低，而我 国产的则含量较高。而产于山西大同附近的麻黄 又较其他地区为高，可达1.6％，并且以秋末冬初 采收的含量最高。
形成真生物碱的氨基酸及生物碱含氮母核类型
鸟氨酸：吡咯类、吡咯里西啶类、莨菪烷类； 赖氨酸：哌啶类、吲哚里西啶类、喹喏里西啶类； 苯丙氨酸-酪氨酸：苯丙胺类、苄基苯乙胺类、异喹 啉类、吐根碱类。 色氨酸：吲哚类 邻氨基苯甲酸：喹啉类、吖啶酮类、喹唑啉类； 组氨酸：咪唑类。
2、氮原子存在的主要杂环母核进行分类
二、莨菪烷类生物碱
这类生物碱大多数是由莨菪烷衍生的氨基醇和 不同有机酸缩合成酯，有一元酯和二元酯，亦有 以非酯形式存在。莨菪烷上的醇羟基多在3位， 有平伏羟基和直立羟基之分，前者为莨菪醇，后 者为伪莨菪醇。 这类生物碱主要存在于茄科、旋花科、高根科 和红树科。
三、哌啶类生物碱
这类生物碱主要为哌啶衍生的生物碱，亦有 一些是由吡啶衍生的。数目较多，主要的可分为 几小类 （一）哌啶和吡啶 （二）吲哚里西啶类 （三）喹喏里西啶类
一 、吡咯生物碱 二、莨菪烷类生物碱 三、哌啶类生物碱 四、喹啉类生物碱 五、吖啶酮类生物碱 六、喹啉唑类生物碱 七 、咪唑类生物碱 八、异喹啉类生物碱 九 、吲哚类生物碱 十、嘌呤及黄嘌呤类生物碱 十一、大环类生物碱 十二、萜类生物碱 十三 甾体类生物碱 十四、有机胺类生物碱
生物碱
生物碱沉淀剂的种类很多，常用的有下面几种：（1）碘化汞钾试剂：在酸性溶液中与生物碱反应生成白色或淡黄色沉淀。
（2）碘化铋钾试剂：在酸性溶液中与生物碱反应生成桔红色沉淀。
（3）碘化钾碘试剂：在酸性溶液中与生物碱反应生成棕红色沉淀。
（4）硅钨酸试剂：在酸性溶液中与生物碱反应生成灰白色沉淀。
（5）磷钼酸试剂：很灵敏，在中性或酸性溶液中与生物碱反应生成鲜黄色或棕黄色沉淀。
在试验时，通常选用三种以上不同的生物碱沉淀试剂进行试验，如均为正反应表示检液中可能有生物碱存在。
如须确证，则要进一步精制后，再行检验，如再次均成正反应，即可肯定有生物碱存在。
如第一次试验时就对三种沉淀剂呈负反应，即可肯定多无生物碱存在。
（6）有些生物碱能和某些试剂反应生成特殊的颜色，叫做显色反应，常用于鉴识某种生物碱。
但显色反应受生物碱纯度的影响很大，生物碱愈纯，颜色愈明显。
常用的显色剂有：①矾酸铵一浓硫酸溶液（Mandelin试剂）为1％矾酸铵的浓硫酸溶液。
如遇阿托品显红色，可待因显蓝色，士的宁显紫色到红色。
②钼酸铵一浓硫酸溶液（Frohde试剂）为1％钼酸钠或钼酸铵的浓硫酸溶液，如遇乌头碱显黄棕色，小檗碱显棕绿色，阿托品不显色。
③甲醛一浓硫酸试剂（Marquis试剂）为30％甲醛溶液0.2ml与10ml浓硫酸的混合溶液。
如遇吗啡显橙色至紫色，可待因显红色至黄棕色。
④浓硫酸如遇乌头碱显紫色、小檗碱显绿色，阿托品不显色。
⑤浓硝酸如遇小檗碱显棕红色，秋水仙碱显蓝色，咖啡碱不显色。
生物碱的显色反应原理尚不太明了，一般认为是氧化反应、脱水反应、缩合反应或氧化、脱水与缩合的共同反应。
（乌头碱生物碱（alkaloid）旧称植物碱，一般指植物中的含氮有机化合物（蛋白质、肽、氨基酸及维生素B1除外）。
现在，人们从海洋生物、微生物、真菌及昆虫的代谢物中也发现了很多含氮化合物，有时也称之为生物碱。
因此，广义上生物界所有含氮有机化合物都可称为生物碱。
生物碱是研究得最早的一类有生物活性的天然有机化合物。
生物碱(1)结构分类
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)。
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北通水蘇鹼
COON H3C CH3 43
O O O H N H CH3
44
bicuculline
比枯枯靈鹼
O O O 44
OCH3 N O O 45
H H3CO H
O O
45
bocconine
博落回鹼
CH3
OH
N N O H 46
CH3
46
brucine
馬錢子鹼
H3CO
H
H O
H3 C N
47
bufothionine
5
H3C H
O
6
acorifoline
尖葉石松鹼
N
H 6
OH
1
O
OCH3
7
acronycine
降真香鹼
N CH3 7
O
CH3 CH3
CH3
8
actinidine
H3C
獼猴桃鹼
N
8
O O
9
actinodaphnine
黃肉楠鹼
H3CO HO N H
H 9
H3CO
H OH Cl H N CH3 OCH3 OCH3 10
蟾蜍硫堇鹼
O3SO N H 47
8
O O N CH3 H OH OCH3 48
H H3C CH3 C NH3
48
bulbocapnine
空褐胺寧鹼
49
buxamine E
黃楊鹼 E
H3 C N H H3 C H3 C CH3
H CH3
49
CH3 CH3 C O H OH CH3 N H3C H CH2 50
H3CO 75
O
N
76
cocculolidine
木防己里定鹼
O H3CO
76
H3CO HO NH H
77
coclaurine
烏藥鹼
HO
77
OCH3 H3CO H 3C N H OCH3 O H3CO O N
78
coclobine
木防己賓鹼
78
H3CO HO N CH3 H
79
codamine
可旦民鹼
H3CO OCH3 79
14
H3CO O
80
codeine
可待因
H HO H
NCH3
80
H3CO H3CO H NHCOCH3 O OCH3 81
H3CO HO
N+
81
colchicine
秋水仙鹼
H3CO
OHOCH3 OCH3
82
columbamine
非洲防己鹼
82
H3C H
H
83
complanatine
N N H H3CO C O
CH2CH3
58
catharanthine
長春花鹼
58
10
CHO N N H H3CO
CH2CH3
O COOCH3
59
catharine
卡擦任鹼
H3C N H N H H3COOC HO AcO H CH2 CH3 59
H O O 60
O H3 C N H O O H3CO 61 H3CO O N CH3 H
N CH3
105 cuscohygrine
紅古豆鹼
CH3
105
H3CO HO N H CH3 OH OCH3 106
106 cyclanoline
輪環藤酚鹼
19
H3CO H3CO O N CH3 H
107 cycleanine
輪環藤寧鹼
H H3C N O OCH3 OCH3
107
H H3C CH3 NHCH3 OH
常見生物鹼之名稱及其結構（97/02/01） 編號 英文名 中文名 結構式
CH2 CHCOOH NHCH3
1
1
abrine
相思子鹼
N H
2
acanthoidine
去氫飛廉定
H3CO H3CO
CH2CH2CH(CH2)3NHCH NH NHCH=NH
2
OCH3 O O OH
HO
OCH3 OH
3
aconifine
108 cyclovirobuxine D 環常綠黃楊鹼 D
H H3C N H 3C H CH3
CH3
108
NH
109 cytisine
金雀花鹼
O
N
109
OCH3 H3CO H 3C N H OCH3 H CO 3 O OH N CH3 H
110 dauricine
山豆根鹼
110
O H N H H O CH2 CH2
番荔枝葉鹼
OH
30
O O NH H
31
anonaine
番荔枝鹼
31
O OH OCH3
32
arborinine
山柑子鹼
N CH3 32
COOCH3
OCH3
33
arecoline
檳榔鹼
N CH3 33
N
N C N O
N O
34
argentine
阿根廷鹼
O
34
H3CO N H H H H3COOC 35 N H O CH3 H
洋翠雀康寧
HOH2CH2C
N H CH3
O
H OH
16
17
ajmalicine; δ-yohimbine
四氫蛇根鹼； δ-育亨賓[鹼]
N H H
N H O CH3 H
H3CO H C O 17
3
OH N N OH H CH2 CH3
18
ajmaline
蘿芙木鹼
H CH3 H H 18
H N
19
akuammicine
N
40
(-)-baptifoline
(-)-穿葉贗靛鹼
N O 40 H
OH
H3CO
OH O H
CH3 CH2 N H OH O 41 OCH3
41
ℓ-bebeerine
ℓ-筒箭毒次鹼
N CH 2 CH3
7
O O N+ OCH3 OCH3 42
42
berberine
小蘗鹼
HO
43
betonicine
扁平石松鹼
N
H
H OH 83
CH3 N CH3 H CH3
H
H
84
conessine
錐絲鹼
H 3C H N CH3
84
15
H
85
coniine
毒芹鹼
N H
CH2CH2CH3 85
CH CH2
H H
N O
86
conquinamine
康奎胺鹼
N
OH
86
O O
N
+
87
coptisine
黃連鹼
O O 87
H O CH(CH3)2 CHCH3 OH OH N
CH2
O
23
amabiline
倒提壺鹼
23
4
O O CH3 N O NH CH2 H3C N CH3 24 N H O NH CHCH2CH3 CH3
24
amphibine D
安木非賓鹼 D
H3CH2C CH O
25
anabasine
毒藜鹼
N 25
阿枯米辛鹼
N H
CHCH3 H COOCH3
19
O O O
20
allocryptopine; α-allocryptopine
別隱品鹼
H3CO OCH3 20
N CH3
21
allosecurinine
別一葉荻鹼
H O O
N
21
N
N+ H H O H CH3
22
alstonine
鴨腳木鹼
H3CO
O 22
114 dendrobine
H3C
HO
72
cissampareine
錫生藤鹼
CH2 N
OCH3 72
73
clavatine
棒石松鹼
N OH 73
O
CH3 H2C CH C O C O H CH C H
O
-
OCOCH3 CH3 C O O CH2
74
clivorine
山崗蠹吾鹼
N
+
CH3 74
13
HO
N
75
cocculine
衡州烏藥靈鹼
98
corysamine
刻葉紫堇明鹼
98
OCH3 HO OH
99
corytuberine
紫堇塊莖鹼
H3CO N CH3
H 99
H HN
CH3 H
100 costaclavine
肋麥角鹼
N H CH3 100
O N
101 cotarnine
可他寧
H3C OH
O OCH3
101
18
H 3C H3C
H3C CH
H3CO HO N
H
88
coreximine
異種荷包牡丹鹼
OCH3 OH
88
O O
NHCOCH3 H
OCH3
89
cornigerine
角秋水仙鹼
O OCH3
89
N
90
coronaridine