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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
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
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
第九章-生物碱
在被子植物后生花被双子叶植物中，生物 碱主要分布在龙胆科、夹竹桃科、茜草科、 紫草科、菊科等植物中。
3、生物碱极少与萜类和挥发油共存于同一植 物类群中。
4、在同科不同属中，可存在相同的生物碱。 5、同一种植物中可能找到含有几种基核类型 的生物碱。
6、在同一种植物中往往含有一系列生物碱。
但对于一种植物来说，生物碱往往在植物的某种 器官含量较高。如长春花中已分离出70多种生 物碱。
按 3)法分类的生物碱可以分为氨基酸 途径生成的生物碱和萜类及甾体来源 的生物碱。
来源于鸟氨酸：吡咯 吡咯里西丁 托品类 N H 2C H 2C H 2C H 2C H （ N H 2） C O O H
来源于赖氨酸：哌啶类 吲哚里西丁 喹诺里西丁 N H 2C H 2C H 2C H 2CH 2CH （ N H 2） C O O H 来源于邻氨基苯甲酸：喹啉类 吖啶酮类
四、来源于苯丙氨酸和酪氨酸的生物碱
NH2
苯丙胺类
R-CHONR'Rmannich
HO
四氢异喹啉类
ArCH 2COCOOH
NR
mannich
苄基四氢异喹啉类
N
Ar-CH 2CH C2OCOOH mannich 苯乙基四氢异喹啉类
COOH
Ar-CHO
NH2 schiff base
N
苄基苯乙胺类
mannich
7、越是特殊类型的生物碱，其分布的植物类 群就越窄。
植物亲缘关系相近的品种往往含有化学结构相
同或类似的生物碱，这种联系为发现和寻找新的 药物资源提供了有效的途径。
三、生物碱的存在形式
根据分子中氮原子所处的状态主要分为六类 1、游离碱 2、盐类 3、酰胺类 4、N-氧化物 5、氮杂缩醛类 6、其它亚胺类
3、生物碱极少与萜类和挥发油共存于同一植 物类群中。
4、在同科不同属中，可存在相同的生物碱。 5、同一种植物中可能找到含有几种基核类型 的生物碱。
6、在同一种植物中往往含有一系列生物碱。
但对于一种植物来说，生物碱往往在植物的某种 器官含量较高。如长春花中已分离出70多种生 物碱。
按 3)法分类的生物碱可以分为氨基酸 途径生成的生物碱和萜类及甾体来源 的生物碱。
来源于鸟氨酸：吡咯 吡咯里西丁 托品类 N H 2C H 2C H 2C H 2C H （ N H 2） C O O H
来源于赖氨酸：哌啶类 吲哚里西丁 喹诺里西丁 N H 2C H 2C H 2C H 2CH 2CH （ N H 2） C O O H 来源于邻氨基苯甲酸：喹啉类 吖啶酮类
四、来源于苯丙氨酸和酪氨酸的生物碱
NH2
苯丙胺类
R-CHONR'Rmannich
HO
四氢异喹啉类
ArCH 2COCOOH
NR
mannich
苄基四氢异喹啉类
N
Ar-CH 2CH C2OCOOH mannich 苯乙基四氢异喹啉类
COOH
Ar-CHO
NH2 schiff base
N
苄基苯乙胺类
mannich
7、越是特殊类型的生物碱，其分布的植物类 群就越窄。
植物亲缘关系相近的品种往往含有化学结构相
同或类似的生物碱，这种联系为发现和寻找新的 药物资源提供了有效的途径。
三、生物碱的存在形式
根据分子中氮原子所处的状态主要分为六类 1、游离碱 2、盐类 3、酰胺类 4、N-氧化物 5、氮杂缩醛类 6、其它亚胺类
常见生物碱结构
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
第三章 生物碱第三节第四节
影响生物碱碱性强弱的因素：
②酰胺型 N原子上的孤对电子与羰基的π 电子形成P—π 共轭，碱性极弱。
O
.. N
O N Me N N Me
Me N N
C
O
O O
R
O
酰胺结构
胡椒碱 （pKa=1.42）
咖啡因 （ pKa=1.22）
课堂互动：
某中药含有A.B两种生物碱，分析其碱性和溶解 性，若将二者的酸水液用三氯甲烷萃取，试分析酸 水层和三氯甲烷成的成分各是哪种？
N
小檗碱
OCH3
H3CO OCH3
罂粟碱
第四节 生物碱的检识
一、化学检识 1.沉淀反应 生物碱在酸性水溶液中，与某些试剂生成难溶 于水的复盐或分子复合物的反应。
用途： 鉴别：检查生物碱有无（定性反应）；
显色剂：薄层色谱 ，纸色谱
提取分离：检查是否提取完全。 分离纯化：雷氏铵盐用于季铵碱的分离
常用生物碱沉淀剂
9.5
芳杂环 sp2
0.4
N H
N
N
N
5.17
4.94
5.4
氰基
sp
－C≡N（中性）
影响生物碱碱性强弱的因素：
2.诱导效应 a.吸电子诱导：N原子电子云密度↓，碱性↓ 吸电基团：含氧基团、苯基、双键 b.供电子诱导：N原子电子云密度↑，碱性↑ 供电基团：烷基
影响生物碱碱性强弱的因素：
CH2 CH NH2
二、溶解性
（一）游离生物碱
3.两性生物碱 具有酚羟基或羧基等酸性基团的生物碱。可 溶于酸水及碱水，pH8～9产生沉淀。 （如：吗 啡、小檗胺、槟榔次碱）
4.具有内酯结构或内酰胺结构的生物碱 内酯结构在碱水中可以开环形成羧酸盐溶于 水，加酸又复原。易溶于热NaOH溶液
生物碱的结构特征
生物碱的结构特征最近又仔细研究了下生物碱的结构特征，有了新发现。
首先呢，生物碱大多都有含氮的杂环结构。
这含氮的杂环就像是一个独特的小房子，氮原子住在里面。
这个小房子形状各式各样，有五元环的，有六元环的，有的甚至是多个环组合起来的。
我刚开始观察的时候，差点把一些含氮杂环的类型给弄混了，它们看起来既相似又有区别。
就像你看那些相似风格的房子，不仔细看还以为是一样的呢。
比如说吡啶，它就是一个很简单的六元含氮杂环，而像喹啉这种呢，就是两个环组合起来的，一个苯环和一个吡啶环。
让我想想这个特征，生物碱还有一些独特的取代基。
这些取代基就像是小房子上挂着的各种小装饰。
像羟基啊，甲基啊，有时候还有一些比较复杂的基团。
它们的存在不仅让生物碱的结构变得更加复杂多样，还影响着生物碱的性质。
我发现有些生物碱有不同数量和种类的取代基时，它们的溶解性啊，酸碱性啊就会发生很大的变化。
就好比那房子，挂不同的装饰，整体的感觉就不一样了。
还有一个发现，生物碱的结构在立体化学方面也很有特点。
有些生物碱存在着手性中心，这就像我们的左右手一样，看着相似但其实是不能重合的。
我在观察一些生物碱的立体结构模型的时候，最初不太理解手性中心到底有什么意义。
但是后来发现，不同的手性可能会使生物碱在与生物体内的受体结合的时候产生完全不同的效果。
这就像是左手的手套戴在右手上就不合适了。
而且生物碱它们的分子大小和形状也有很大的范围。
有的生物碱分子很紧凑，像个小小的团子；有的则拉得长长的，像一条弯曲的小蛇。
这些不同的形状和大小影响着生物碱和其他物质相互作用的方式。
比如在药物化学领域，生物碱的这种结构特征就很重要，研究人员要根据这些特征来设计药物怎么和体内的靶点结合得更好。
不过我对有些生物碱分子形状的判断有时候还不是特别准确，得多下点功夫去深入研究才行。
生物碱的结构特征是多种多样的，需要一直研究下去才能有更多更深入的发现呢。
常见生物碱结构
O CH3 CH3
CH3
N 8
H3CO
O O
HO
N
H
H
9
H3CO O
H OH Cl
H N CH3
O
OCH3
OCH3
10
N N
COOCH3 NHCH3
11
O
O
N CH3 H
HO
O
OO 12
2
13 adouetine X
蛇婆子鹼 X
14 agroclavine
田麥角鹼
15 ajacine
洋翠雀鹼
16 ajaconine
21 allosecurinine
別一葉荻鹼
22 alstonine
鴨腳木鹼
23 amabiline
倒提壺鹼
OH
N NCHH3 H
H 18
OH H CH2 CH3
HN
N
CHCH3 H
H COOCH3
19
O O
O
H3CO
N OCH3 CH3
20
H
N
O
O
21
N+ N
H H3CO
O 22
H H
O CH3
O CH(CH3)2
環小葉黃楊鹼
51 caffeine
咖啡鹼
52 calycanthine
蠟梅鹼
O
O
N H CH3
OH
OCH3 48
H H3C
CH3 C
NH3
H
H3C
N
H3C
H3C
H CH3
CH3
49 CH3
CH3 C O
H
OH
第十二章 生物碱(1)-结构
（7） α－萘菲啶类
延胡索丙素(corydalis C) 止痛作用
血根碱 (sanguinarine) 抗菌,杀虫作用
二、生物碱的结构类型
（五）喹啉类生物碱
茜草科植物金鸡纳树皮中 的抗疟有效成分。1820年 P.-J.佩尔蒂埃和J.-B.卡 芳杜首先制得纯品，1850 年开始大规模运用。
能与疟原虫的DNA结合，抑 制DNA的复制和RNA的转录， 从而抑制原虫的蛋白合成，； 能降低疟原虫氧耗量，抑制 疟原虫内的磷酸化酶而干扰 其糖代谢。
喜树碱 (camptothecin)
羟基喜树碱
(hydroxycamptothecin)
R=H R=OH
二、生物碱的结构类型
（六）吲哚生物碱
1. 长春碱和长春新碱
2. 萝芙木生物碱
长春碱 （vinblastine, VLB） R=CH3 长春新碱 （vincristine, VCR）R=CHO
抑制微管蛋白的聚合，而妨碍纺锤 体微管的形成，使核分裂停止于中 期，而具有显著地抗肿瘤作用。
OH
AcO
N
8. 甾体生物碱
H N H
H
OH
H HO
H OH
9. 有机胺类生物碱
5. 异喹啉类生物碱
二、生物碱的结构类型
（一）吡咯烷类
1.简单吡咯烷类
红古豆碱 (cuscohygrine) 中枢镇静,抑制胃液
分泌
2.双稠吡咯烷类
一叶萩碱 (securinine ) 兴奋中枢神经,用于治疗小儿麻 痹症及其后遗症、面神经麻痹
化学骨架：生物碱，糖，苷，苯丙素，蒽醌，黄酮，萜类，甾体等 黄酮：黄酮，黄酮醇，二氢黄酮等
生物合成：萜类：单萜，倍半萜，二萜，三萜 植物来源：蒽醌：大黄素型蒽醌，茜草素型蒽醌
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生物碱-结构
第三节 生物碱的分类、生源关 系
生物碱-结构
生物碱的分类方法主要有三种：
1. 来源分类 如黄连生物碱、麦角生物碱等；
2. 化学分类 如托品烷生物碱、异喹啉生物碱等图；
3. 生源结合化学分类（P377 9-1 ） 如来源于鸟氨酸的吡咯生物碱等。
生物碱-结构
来源于于鸟鸟氨氨酸酸：吡咯 吡咯里西丁 托品类
OH
H
H
H
H
H
HO H OH
浙贝甲素
一、生物碱的定义
第一种：存在于生物体内的一类含氮有机化合物（ 蛋白质、氨基酸、肽类及维生素B等除外）。
第二种：生物碱是指含负氧化态氮原子、存在于生 物有机体中的环状化合物。
生物碱-结构
环状化合物排除了小分子胺类，非环的多胺和简 单的酰胺类(RCONH2)、氨基酸、氨基糖、肽类、 蛋白质、核酸、核苷酸、卟啉和维生素类。
生物有机体则将其限定于植物、动物和其它生物 。
负氧化态氮包括胺(-3)、氮氧化物(-1)、酰胺(3)、季铵(-3) 化合物，排除了含硝基(+3)和亚硝 基(+1) 化合物。
O
O OH NO2
O
Aristolochic acid （马兜铃酸）
OCH3
第三种：含负氧化态氮原子、存在于生物有机体中的 非初级代谢产物的一类化合物。排除蛋白质、氨 基酸、肽类、维生素、卟啉、硝基、核酸等。
CH CH CH3 NHCH3
麻黄碱
伪麻黄碱
(1R,2S)
(1S,2S)
ephedrine pseudoephedrine
生物碱-结构
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”。
生物碱-结构
三、生物碱的存在形式
按氮原子所处的状态可分为六类：
1.游离碱； 2.盐类；（绝大多数） 3.酰胺类，如秋水仙碱、喜树碱； 4.N-氧化物( R-O-N )，如苦参碱、氧化苦参碱； 5.氮杂缩醛类( N-C-O)，即O，N混合缩醛； 6.其他类：亚胺(C=N)、烯胺(N-C=C、N-CN )等；
生物碱特点：
①含氮原子
②具碱性或中性
③氮原子源于氨基酸或嘌呤母核或甾体与萜类的氨基化。
生物碱-结构
二、生物碱的分布
1.主要分布于系统发育较高级的植物中，在低级植物中 少；
2.很少与萜类、挥发油共存于同一植物中； 3.越是特殊类型的生物碱，其分布的植物类群就越窄； 4.同种植物含有多种结构相似生物碱，同属也相似； 5.主要分布于植物界，在动物中分布的极少。
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
COOH
N
NH2
来源于萜类：单萜类 倍半萜类 二萜类 三萜类
来源于异戊烯
来源于甾体：孕甾烷（C21） 环孕甾烷（C24） 胆甾 烷（C27）
常见氮杂环类生物碱基本母核类型：
N H
N H
吡咯
（三）吲哚里西丁类生物碱
生物碱-结构
中枢兴奋作用
（四）喹诺里西丁类(quinolizidines)生物碱
N N
金雀花碱
子宫收缩作用
生物碱-结构
CH2O H
N
羽扇豆碱
O N
O N
N
N
O
苦参碱
具有抗癌活性
氧化苦参碱
四、托品烷类（tropanes）生物碱（莨菪烷类 ）
基本骨架：吡咯环和哌啶环骈合，两环共用一个氮原子和两个 碳原子
Me N H
OMe MeO OMe MeO
MeO
OMe
MeO O
厚果唐松草碱
生具物碱有-结构抗癌活性
第九章 生 物 碱
（ alkaloids）
第一节
概述
OCH3H3CO
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
H N CH3
OCO
CH2OH C H
莨菪碱
利血平
秋水仙碱
H
N
H
H
NH2CH2CH2CH2CH（NH2）COOH
来来源源于于赖赖氨氨酸酸：哌啶类 吲哚里西丁 喹诺里西丁 NH2CH2CH2CH2CH2CH（NH2）COOH 来来源源于于邻邻氨氨基基苯苯甲甲酸 ：喹啉类 吖啶酮类
来源于氨基酸
来来源源于于邻苯氨丙基氨苯酸丙和氨酪酸氨/酪酸氨酸：苯丙胺类 异喹啉类 苄基异喹啉类 苯乙基异喹啉类 苄基苯乙胺类 吐根碱类
四氢吡咯
N H
吲哚
N
吡咯里西丁
N
喹喏里西丁
生物碱-结构
N
吲哚里西丁
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
O
N
N
噻嗪类
N
N
吡嗪
N
丫啶酮类
N
喹啉
N
异喹啉
N CH3
N
吗啡烷类
N
原小檗碱型
苄基异喹啉
N
小檗碱型
一、有机胺类生物碱
特点：氮原子不结合在环内
秋水仙碱Biblioteka OHCH CH CH3 OH NHCH3
子的稠环
生物碱-结构
野百合碱 野百合碱 （抗癌活性）
三、哌啶类(piperidines)生物碱
来源于赖氨酸
N
吡啶
N H
哌啶
N
N
吲哚里西啶
喹喏里西啶
生物碱-结构
（一）吡啶类生物碱
N
N
CH3
液态
烟碱
生物碱-结构
（二）哌啶类生物碱
胡椒碱
抗惊厥、镇静作用
生物碱-结构
COOCH3 N CH3
槟榔碱
杀虫活性
二、吡咯类（ pyrrolidines ）生物碱
（一）简单吡咯类生物碱
N H
吡咯
N H
四氢吡咯
生物碱-结构
O
N
N
Me
Me
红古豆碱
中枢镇静作用和外周抗胆碱作用
N COO
H3C
CH3
生物碱-结构
水苏碱
具祛痰、镇咳作用
（二）吡咯里西啶类(pyrrolizidines)
吡咯里西啶
特点：两个吡咯 烷共用一个氮原
O OMe
N
O
Me
山油柑碱
具有抗癌活性
七、异喹啉类生物碱
***
（一）简单异喹啉类生物碱
H3CO
NH
生物碱-结构
NH H3CO
OH
CH3
萨苏里丁
具有降压作用
（二）苄基四氢异喹啉类生物碱
1.苄基四氢异喹啉类
HO
H 3C O
HO
NH
HO
CH3 N
CH3
HO
去甲乌药碱
具有强心作用
生物碱-结构
HO
厚朴碱
2.双苄基四氢异喹啉类生物碱
H NCH3
H
托莨品菪烷 烷
NCH3
12
H3CN
7 5
6
生物碱-结构
H
43
H
H H
颠茄
山莨菪
生物碱-结构
曼陀罗
生物碱-结构
莨菪碱 山莨菪碱 东莨菪碱
五、喹啉类生物碱
5 6
7 8
4 3
2
N
1
O N
N 喜树碱
具有抗癌活性
生物碱-结构
O
O OH
六、吖啶酮类生物碱
8
9
7
6
N
5
10
吖啶
1 2
3 4
生物碱-结构
第三节 生物碱的分类、生源关 系
生物碱-结构
生物碱的分类方法主要有三种：
1. 来源分类 如黄连生物碱、麦角生物碱等；
2. 化学分类 如托品烷生物碱、异喹啉生物碱等图；
3. 生源结合化学分类（P377 9-1 ） 如来源于鸟氨酸的吡咯生物碱等。
生物碱-结构
来源于于鸟鸟氨氨酸酸：吡咯 吡咯里西丁 托品类
OH
H
H
H
H
H
HO H OH
浙贝甲素
一、生物碱的定义
第一种：存在于生物体内的一类含氮有机化合物（ 蛋白质、氨基酸、肽类及维生素B等除外）。
第二种：生物碱是指含负氧化态氮原子、存在于生 物有机体中的环状化合物。
生物碱-结构
环状化合物排除了小分子胺类，非环的多胺和简 单的酰胺类(RCONH2)、氨基酸、氨基糖、肽类、 蛋白质、核酸、核苷酸、卟啉和维生素类。
生物有机体则将其限定于植物、动物和其它生物 。
负氧化态氮包括胺(-3)、氮氧化物(-1)、酰胺(3)、季铵(-3) 化合物，排除了含硝基(+3)和亚硝 基(+1) 化合物。
O
O OH NO2
O
Aristolochic acid （马兜铃酸）
OCH3
第三种：含负氧化态氮原子、存在于生物有机体中的 非初级代谢产物的一类化合物。排除蛋白质、氨 基酸、肽类、维生素、卟啉、硝基、核酸等。
CH CH CH3 NHCH3
麻黄碱
伪麻黄碱
(1R,2S)
(1S,2S)
ephedrine pseudoephedrine
生物碱-结构
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”。
生物碱-结构
三、生物碱的存在形式
按氮原子所处的状态可分为六类：
1.游离碱； 2.盐类；（绝大多数） 3.酰胺类，如秋水仙碱、喜树碱； 4.N-氧化物( R-O-N )，如苦参碱、氧化苦参碱； 5.氮杂缩醛类( N-C-O)，即O，N混合缩醛； 6.其他类：亚胺(C=N)、烯胺(N-C=C、N-CN )等；
生物碱特点：
①含氮原子
②具碱性或中性
③氮原子源于氨基酸或嘌呤母核或甾体与萜类的氨基化。
生物碱-结构
二、生物碱的分布
1.主要分布于系统发育较高级的植物中，在低级植物中 少；
2.很少与萜类、挥发油共存于同一植物中； 3.越是特殊类型的生物碱，其分布的植物类群就越窄； 4.同种植物含有多种结构相似生物碱，同属也相似； 5.主要分布于植物界，在动物中分布的极少。
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
COOH
N
NH2
来源于萜类：单萜类 倍半萜类 二萜类 三萜类
来源于异戊烯
来源于甾体：孕甾烷（C21） 环孕甾烷（C24） 胆甾 烷（C27）
常见氮杂环类生物碱基本母核类型：
N H
N H
吡咯
（三）吲哚里西丁类生物碱
生物碱-结构
中枢兴奋作用
（四）喹诺里西丁类(quinolizidines)生物碱
N N
金雀花碱
子宫收缩作用
生物碱-结构
CH2O H
N
羽扇豆碱
O N
O N
N
N
O
苦参碱
具有抗癌活性
氧化苦参碱
四、托品烷类（tropanes）生物碱（莨菪烷类 ）
基本骨架：吡咯环和哌啶环骈合，两环共用一个氮原子和两个 碳原子
Me N H
OMe MeO OMe MeO
MeO
OMe
MeO O
厚果唐松草碱
生具物碱有-结构抗癌活性
第九章 生 物 碱
（ alkaloids）
第一节
概述
OCH3H3CO
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
H N CH3
OCO
CH2OH C H
莨菪碱
利血平
秋水仙碱
H
N
H
H
NH2CH2CH2CH2CH（NH2）COOH
来来源源于于赖赖氨氨酸酸：哌啶类 吲哚里西丁 喹诺里西丁 NH2CH2CH2CH2CH2CH（NH2）COOH 来来源源于于邻邻氨氨基基苯苯甲甲酸 ：喹啉类 吖啶酮类
来源于氨基酸
来来源源于于邻苯氨丙基氨苯酸丙和氨酪酸氨/酪酸氨酸：苯丙胺类 异喹啉类 苄基异喹啉类 苯乙基异喹啉类 苄基苯乙胺类 吐根碱类
四氢吡咯
N H
吲哚
N
吡咯里西丁
N
喹喏里西丁
生物碱-结构
N
吲哚里西丁
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
O
N
N
噻嗪类
N
N
吡嗪
N
丫啶酮类
N
喹啉
N
异喹啉
N CH3
N
吗啡烷类
N
原小檗碱型
苄基异喹啉
N
小檗碱型
一、有机胺类生物碱
特点：氮原子不结合在环内
秋水仙碱Biblioteka OHCH CH CH3 OH NHCH3
子的稠环
生物碱-结构
野百合碱 野百合碱 （抗癌活性）
三、哌啶类(piperidines)生物碱
来源于赖氨酸
N
吡啶
N H
哌啶
N
N
吲哚里西啶
喹喏里西啶
生物碱-结构
（一）吡啶类生物碱
N
N
CH3
液态
烟碱
生物碱-结构
（二）哌啶类生物碱
胡椒碱
抗惊厥、镇静作用
生物碱-结构
COOCH3 N CH3
槟榔碱
杀虫活性
二、吡咯类（ pyrrolidines ）生物碱
（一）简单吡咯类生物碱
N H
吡咯
N H
四氢吡咯
生物碱-结构
O
N
N
Me
Me
红古豆碱
中枢镇静作用和外周抗胆碱作用
N COO
H3C
CH3
生物碱-结构
水苏碱
具祛痰、镇咳作用
（二）吡咯里西啶类(pyrrolizidines)
吡咯里西啶
特点：两个吡咯 烷共用一个氮原
O OMe
N
O
Me
山油柑碱
具有抗癌活性
七、异喹啉类生物碱
***
（一）简单异喹啉类生物碱
H3CO
NH
生物碱-结构
NH H3CO
OH
CH3
萨苏里丁
具有降压作用
（二）苄基四氢异喹啉类生物碱
1.苄基四氢异喹啉类
HO
H 3C O
HO
NH
HO
CH3 N
CH3
HO
去甲乌药碱
具有强心作用
生物碱-结构
HO
厚朴碱
2.双苄基四氢异喹啉类生物碱
H NCH3
H
托莨品菪烷 烷
NCH3
12
H3CN
7 5
6
生物碱-结构
H
43
H
H H
颠茄
山莨菪
生物碱-结构
曼陀罗
生物碱-结构
莨菪碱 山莨菪碱 东莨菪碱
五、喹啉类生物碱
5 6
7 8
4 3
2
N
1
O N
N 喜树碱
具有抗癌活性
生物碱-结构
O
O OH
六、吖啶酮类生物碱
8
9
7
6
N
5
10
吖啶
1 2
3 4
生物碱-结构