中药化学 第十章 生物碱ppt课件

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三 生物碱的生物活性 生物碱多具有显著而特殊的生物活性。如吗啡、延胡索乙 素具有镇痛作用；阿托品具有解痉作用；小檗碱、苦参生物碱、 蝙蝠葛碱有抗菌消炎作用；利血平有降血压作用；麻黄碱有止 咳平喘作用；奎宁有抗疟作用；苦参碱、氧化苦参碱等有抗心 律失常作用；喜树碱、秋水仙碱、长春新碱、三尖杉碱、紫杉 醇等有不同程度的抗癌作用等。 四 生物碱的生物合成 在生物碱的生物合成途径中，氨基酸是其初始物。主要有鸟 氨酸、赖氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸、邻氨基苯甲酸、 组氨酸等。 （一） 生物碱生物合成的主要化学反应 1 环合反应 （ 1）希夫碱（Schiff ）形成反应 氨基和羰基加成 -脱水形成 H 希夫碱： H
中药化学 第十 章 生物碱
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第一节 概述
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一 生物碱的含义及特点 1 含义 生物碱指来源于生物界的一类含氮有机化合物。 2 特点 大多有较复杂的环状结构，氮原子结合在环内；多呈 碱性，可与酸成盐；多具有显著的生理活性。 • 二 生物碱的分布及存在形式 • 1 分布 生物碱主要分布于植物界，绝大多数存在于高等植物 的双子叶植物中，已知存在于50多个科的120多个属中。与中药 有关的一些典型的科如毛茛科（黄连、乌头、附子）、罂粟科 （罂粟、延胡索）、茄科（洋金花、颠茄、莨菪）防己科（汉防 己、北豆根）、豆科（苦参、苦豆子）等。单子叶植物也有少数 科属含生物碱，如石蒜科，百合科、兰科等，百合科中较重要的 如贝母属。少数裸子植物如麻黄科、红豆杉科、三尖杉科也存在 生物碱。 • 2 存在形式 在植物体内，少数碱性极弱的生物碱以游离态存 在，如酰胺类生物碱；有一定碱性的生物碱多以有机酸盐形式存 在；少数以无机酸盐形式存在，如盐酸小檗碱、硫酸吗啡等。其 它存在形式尚有N-氧化物、生物碱苷等。
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吗啡烷
吗啡
可待因
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四、色氨酸系生物碱
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。 • （二） 色胺吲哚类 此类化合物中含有色胺部分，结构较简 单。如吴茱萸中的吴茱萸碱。
O N O N
N
N O
苦参碱
氧化苦参碱
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（三） 吲哚里西啶类 为蒎啶和吡咯共用一个氮原子稠合的衍 生物。又分为简单吲哚里西啶和一叶萩碱两类，主要分布于大戟 科一叶萩属植物中。如存在于一叶萩中的一叶萩碱中枢神经系统 O 有兴奋作用。
HO
N H 2
C HC H C H 3 O H N H C H 3
N
（二） 异喹啉类生物碱 1．小檗碱类和原小檗碱类 此两类生物碱可以看成为两个异 喹啉环稠合而成，依据两者结构母核中 C 环氧化程度不同，分 为小檗碱类和原小檗碱类，前者多为季铵碱，如黄连、黄柏、 三棵针中的小檗碱（berberine）；后者多为叔胺碱，如延胡索 中的延胡索乙素（dl-tetrahydropalmatine）。
O O
N
N N C H 3
C O O C H 3 N C H 3
C O O H
N H
O
吡啶
蒎啶
胡椒碱
槟榔碱
槟榔次碱
（二） 喹诺里西啶类 生源上前体物为赖氨酸衍生的戊二胺。 本类生物碱是由两个蒎啶共用一个氮原子稠合而成的衍生物。 主要分布于豆科、石松科和千屈菜科。代表性化合物如苦参中 的苦参碱(matrine)氧化苦参碱(oxymatrine)等。
4 3 5 6
O
7 8
M e O
2 1
N
13
O
+ H NO
M e O O M e
N O M e O M e
9 12 11 10
O M e
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原小檗碱
小檗碱
延胡索乙素
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2．苄基异喹啉类
为异喹啉母核1位连有苄基的一类生物碱。
M e O O M e M e O M e O N H CN 3 H M e O O M e O M e M e O O O H NC H 3 H
H H ' C R ： R N + O H O 2 ' R NC R
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涉及希夫碱的形成反应的生物碱有：吡咯、莨菪烷、蒎啶、 喹诺里西啶类。 • （2）Mannich氨甲基化反应 醛、胺和负碳离子（含活泼氢的 化合物）发生缩合的反应为曼尼希氨甲基化反应。结果是活泼 氢被氨甲基取代，得到曼尼希碱： _ • O H H N C C ： C H O＋ H N ＋C • •
曼尼希碱
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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。 • （3）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 降解。
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罂粟碱
蝙蝠葛碱
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3．双苄基异喹啉类 为两个苄基异喹啉通过1~3个醚键相连 接的一类生物碱。连接方式较多，故类型也较多。 • 4．吗啡烷类 代表性的化合物有罂粟中的吗啡(morphine)、 可待因(codeine) 等。
H O C H O 3
C H 3 N
O
C H 3 N
O
C H 3 N
H O
H O
O g lc N H N H
N H N H 2 N H H C 3 N N O
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吲哚
靛青苷
色胺
吴茱萸碱
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（三） 单萜吲哚类 分子中具有吲哚母核和一个 C9或C10的 裂环番木鳖萜及其衍生物的结构单元。如萝芙木中的利血平 (reserpine)、番木鳖中的士的宁(strychnine)等。
N H N H O O H M e O N HH N H O M e H H C O O C 3 O M e OC O O M e O M e
N
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吲哚里西啶
一叶萩碱
苯丙胺
麻黄碱
• 三、苯丙氨酸和酪氨酸系生物碱 • 本类生物碱是由苯丙氨酸和酪氨酸为前体物生物合成的一大类数 量多（约1000多种）、类型复杂、分布广泛、具有较高药用价值 的生物碱类型。 • （一） 苯丙胺类生物碱 较典型的化合物是麻黄中的麻黄碱 (ephedrine)。
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