南植物化學第九章 生物堿

1、第九章 生物堿 罌粟 嗎啡 生物堿是指一類來自于生物的含氮有機化合物；具有堿性或者中性且能和酸結合生成鹽；多數(shù)有較強的生理活性。分子量不超過1500 d。一、生物堿的定義和基本特點 下列含氮有機化合物除外：低分子胺類：如甲胺、乙胺；其它：氨基酸、氨基糖、肽類、蛋白質、核苷酸、核酸、卟啉類、維生素。二、存在與分布 生物堿多數(shù)存在于植物體內，少數(shù)存在于動物體內。存在于植物體內的生物堿稱為植物堿。存在于動物體的生物堿稱為動物堿。蟾蜍皮膚含有生物堿 裸子植物： 紅豆杉屬，松屬，云杉屬，三尖杉 屬，麻黃屬單子葉植物：石蒜科，百部科，百合科雙子葉植物：小檗科，毛茛科，木蘭科，防己科， 罌粟科， 蕓香科生物

2、堿在植物中的分布： 三、生物堿在植物生命活動中的作用 參與植物化學防御過程 很多種生物堿對昆蟲有毒，或者對食草動物有毒,可以作拒食劑。 低濃度的咖啡因可以殺死天蛾幼蟲 羽扇豆堿具有拒食活性 四、生物堿的生理活性 1、抗腫瘤活性：喜樹堿、長春花堿等 2、降血壓、降血脂作用：蛇根堿、利血平、苦參堿等 3、對中樞神經系統(tǒng)的作用：嗎啡、咖啡因等 4、抗瘧作用：奎寧等 五、生物堿的副作用 嗎啡、海洛因、可卡因等作為毒品，容易上癮，產生依賴性。 吸食鴉片 本章內容 第一節(jié)：人類利用和研究生物堿的歷史 第二節(jié)：生物堿的生源合成途徑 第三節(jié)：生物堿的分類及功能 第一節(jié)：人類利用和研究生物堿的歷史 至少在公元前

3、1200年以前，地中海地區(qū)的人們使用罌粟 公元前1000年，印度人開始使用蛇根木 公元前399年，蘇格拉底被毒芹堿殺死。 公元前一世紀，古埃及女王克麗奧佩托拉使用阿托品擴瞳 1806年，德國藥學家弗里德里希色吐納爾（friedrich sertrner）從罌粟中分離出嗎啡 friedrich sertrner嗎啡(morphine) 1817年-1827年間，法國藥學家派勒蒂埃（pelletier）和藥師卡云圖（caventou）分離出多種生物堿如：吐根堿、馬錢子堿、士的寧、金雞納堿、奎寧、秋水仙堿、毒芹堿、蒂巴因等1819年，德國藥學家卡爾梅斯內爾（carl meissner）提出生物堿的概

4、念 最初的生物堿定義：來源于植物的、有藥理學活性的含氮堿性分子。carl meissner1870年，毒芹堿化學結構確定，并且在1886年體外合成成功 德國化學家拉登堡 1925年，英國化學家羅賓遜確定嗎啡結構 羅賓遜 嗎啡 目前：人們已經在植物中分離得到1872個骨架，21120個生物堿。人們已經闡明部分生物堿的酶促合成途徑。人們已經利用化學合成和細胞培養(yǎng)的方法來生產一些生物堿。許多生物堿藥理機制得到比較深入的研究。第二節(jié)：生物堿的生源合成途徑 生物堿合成來源復雜 生物堿來源于異戊二烯 來源于氨基酸 來源于鳥氨酸 來源于賴氨酸 來源于鄰氨基苯甲酸 來源于苯丙氨酸/酪氨酸 來源于色氨酸 來源于

5、萜類 來源于甾體 只有部分生物堿的酶促合成途徑得到闡明 由于生物堿代謝慢，產量低，參與代謝過程的酶含量低，因此難以闡明其生源合成途徑。但是有部分的生物堿的合成途徑已經得到闡明。 黃連素的合成途徑 第三節(jié)：生物堿的分類及功能 生物堿的分類方法 本課程用的是生源結合化學分類法 植物來源分類法：按照植物來源分類 化學分類法：按照化學結構分類 生源結合化學分類法：首先立足生源，然后考慮結構 如：石蒜生物堿，長春花生物堿；如：異喹啉生物堿、甾體生物堿；如：紅古豆堿是來源于鳥氨酸的吡咯生物堿。生物堿來源于異戊二烯 來源于氨基酸 來源于鳥氨酸 來源于賴氨酸 來源于鄰氨基苯甲酸 來源于苯丙氨酸/酪氨酸 來源于

6、色氨酸 來源于萜類 來源于甾體 生物堿來源 以氮原子是否結合在環(huán)上，生物堿可分為氮雜環(huán)類和有機胺類氮雜環(huán)類 有機胺類 羽扇豆堿羽扇豆堿 生物堿結構 含氮雜環(huán)類 有機胺類 吡啶吡啶衍生物類衍生物類-一葉萩堿、苦參堿一葉萩堿、苦參堿 喹啉喹啉衍生物類衍生物類-喜樹堿喜樹堿 喹唑酮喹唑酮衍生物類衍生物類-常山堿常山堿 嘌呤嘌呤衍生物類衍生物類- - 茶堿茶堿 異喹啉異喹啉衍生物類衍生物類-小檗堿小檗堿 nnhnnhnhnnnnnnhnnnnhn吲哚吲哚 嘌呤嘌呤 喹啉喹啉吡啶吡啶嘧啶嘧啶吡嗪吡嗪吡咯吡咯咪唑咪唑 吡唑吡唑一、來源于鳥氨酸的生物堿 鳥氨酸 吡咯烷 （一）吡咯類生物堿 古柯 紅古豆堿有中

7、樞鎮(zhèn)靜作用和外周抗膽堿作用，尚有擴張外周血管、增加冠脈流量的作用。 吡咯烷 （二）托品類生物堿（莨菪烷類） 莨菪 莨菪堿是副交感神經抑制劑，但毒性較大，臨床應用較少。也有止痛解痙功能，有時也用于治療癲癇、暈船等。 （三）吡咯里西丁類生物堿野百合堿對皮膚病有較好的療效，但毒性較大，劑量過大可引起昏迷而造成死亡。 二、來源于賴氨酸的生物堿 賴氨酸 哌啶（一）哌啶類生物堿檳榔堿為擬膽堿藥，可興奮乙酰膽堿受體。檳榔（二）吲哚里西丁類生物堿 一葉萩一葉萩堿能興奮脊髓，增強反射及肌肉緊張度。（三）喹諾里西丁類生物堿 羽扇豆 羽扇豆堿具有食用毒性，家畜食用后可引起中毒。 三、來源于鄰氨基苯甲酸的生物堿 鄰氨

8、基苯甲酸 奇曼堿b （一）來源于鄰氨基苯甲酸的喹啉類生物堿 具有抗瘧活性 （二）、吖啶酮類生物堿 蕓香科植物山油柑 能抑制細胞的有絲分裂，對癌細胞有一定的殺傷作用。四、來源于苯丙氨酸和酪氨酸的生物堿 苯丙氨酸酪氨酸（一）、苯丙胺類生物堿 麻黃 一種擬交感神經胺一種擬交感神經胺 1、麻黃堿使心臟收縮有力，心輸出量增加（增壓作用）。麻黃堿的功效 2、麻黃堿具有中樞神經興奮作用，可引起失眠、神經過敏、不安等癥狀。3、麻黃堿可引起支氣管擴張，用于治療支氣管哮喘病。（二）芐基四氫異喹啉類生物堿 芐基 異喹啉 喹啉 四氫異喹啉 1、簡單芐基四氫異喹啉類具有抗微生物、抗血小板、細胞毒、血管舒張、降血壓、松弛

9、橫紋肌等作用。厚樸 2、雙芐基四氫異喹啉類生物堿 對葡萄球菌、糞鏈球菌、大腸桿菌、肺炎桿菌、綠膿桿菌、敗血桿菌、痢疾桿菌、變形桿菌、鼠傷寒菌、白色念珠菌和雞沙門氏菌具有抑制作用唐松草 3、嗎啡烷類生物堿 嗎啡通過激活阿片受體，具有極快的鎮(zhèn)痛效力，是醫(yī)藥上常用的局部麻醉劑，但易成癮。罌粟 嗎啡 痛覺的傳遞與抑制 嗎啡可以通過激活阿片受體，阻礙痛覺的傳遞，因此具有鎮(zhèn)痛作用。 痛感痛感刺激刺激嗎啡 ororon ch3r=r=h 嗎啡r=ch3,r=h 可待因r=r=-coch3 海洛因海洛因鎮(zhèn)痛作用較大。并產生欣快和幸福的虛假感覺，但毒性和成癮性極大，過量能致死。因此被列為禁止制造和出售的毒品。罌

10、粟罌粟鴉片鴉片嗎啡嗎啡割、滲、曬割、滲、曬提取提取乙?；阴；铣涉?zhèn)痛劑合成鎮(zhèn)痛劑杜冷?。ǘ爬涠。╠olantin)美沙酮美沙酮(methadone)芬他尼芬他尼(fontanyl)海洛因海洛因4、原小檗堿和小檗堿類生物堿 小檗堿又名黃連素，存在于小檗屬植物黃柏、黃連和三顆針中。有較強的抗菌作用，在臨床上常用鹽酸黃連素治療菌痢、胃腸炎等疾病。 黃連 具有顯著的抗心力衰竭、抗心律失常、降低膽固醇、抗制血管平滑肌增殖、改善胰島素抵抗、抗血小板等作用 （三）芐基苯乙胺類生物堿 石蒜堿有較顯著的催吐作用，毒性較小；也有祛痰作用。 石蒜（曼珠沙華 ，紅彼岸花）小結： 來源于苯丙氨酸和酪氨酸的生物堿 1、

11、苯丙胺類生物堿 3、芐基苯乙胺類生 物堿 2、芐基四氫異喹啉 類生物堿 簡單芐基四氫異喹啉類雙芐基四氫異喹啉類嗎啡烷類原小檗堿和小檗堿類五、來源于色氨酸的生物堿 色氨酸來自于色氨酸的生物堿是最復雜的，也是數(shù)量最多的一類生物堿。約占已知生物堿的1/4。生物堿來源 （一）簡單吲哚類生物堿 nhch2chcoohnhch3相思豆堿相思豆堿 含羞草科植物相思豆（海紅豆） 相思豆堿作用于中樞神經會產生狂躁、精神錯亂。 （二）單萜吲哚類 單萜吲哚類生物堿的前體是由單萜類骨架與色胺縮合形成的，目前發(fā)現(xiàn)2000多個 夾竹桃科植物羅芙木 利血平是腎上腺素受體抑制劑，具有鎮(zhèn)靜作用，可以減慢心率，減少心輸出量，以此

12、達到降血壓的效果。但是也容易導致抑郁。腎上腺素一般作用是使心臟收縮力上升；心臟、肝、和筋骨的血管擴張和皮膚、粘膜的血管縮小。 士的寧 馬錢科植物馬錢子 士的寧又名番木鱉堿，是由馬錢子中提取的一種生物堿，具有強烈的中樞神經刺激作用，毒性極大，作為一種毒藥在歷史上臭名昭著。 長春花堿 夾竹桃科植物長春花 長春花堿能與微管蛋白相結合，抑制微管的聚合，使分裂的細胞不能形成紡錘體而終止分裂，從而可以抑制腫瘤細胞增殖。（三）、色氨酸衍生的喹啉類生物堿 奎寧 茜草科植物金雞納樹 奎寧能與瘧原蟲的dna結合，形成復合物，抑制dna的復制和rna的轉錄，從而抑制原蟲的蛋白合成，達到殺死瘧原蟲的目的。 喜樹堿 珙(gng)桐科植物喜樹 喜樹堿是dna拓撲異構酶i抑制劑，具有抗腫瘤活性，臨床上用于治療胃癌、膀胱癌、白血病等。 六、來源于萜類的生物堿 萜類氨基化形成生物堿 生物堿來源 （一）單萜類生物堿 龍膽科植物秦艽（qi） 秦艽堿具有中樞神經刺激作用，且毒性比較低。 （二