天然藥物化學(xué)生物堿課件

第九章生物堿

Alkaloids第九章生物堿Alkaloids生物堿的概念及其在植物界中分布規(guī)律。生物堿的主要物理化學(xué)性質(zhì)，堿性強弱的影響因素及判斷方法、游離堿及鹽在溶解度方面的差別、氮原子的氧化過程及C-N鍵的裂解反應(yīng)。生物堿的提取分離方法原理。利用堿性差異或鹽的溶解度差異采用pH梯度萃取、分步沉淀或離子交換色譜進行分離的方法。UV、IR光譜特征對推測分子骨架、官能團的重要意義。生物堿的NMR特征因骨架類型不同所具有的較大差異。基本內(nèi)容生物堿的概念及其在植物界中分布規(guī)律?；緝?nèi)容基本要求掌握生物堿的結(jié)構(gòu)分類及堿性大小影響因素，并會應(yīng)用；生物堿的鑒別方法和離子交換色譜原理；熟悉生物堿成鹽過程特點。了解生物堿的結(jié)構(gòu)鑒定方法。基本要求掌握生物堿的結(jié)構(gòu)分類及堿性大小影響因素，并會應(yīng)用；生第9章生物堿生物堿概述生物堿的分布生物堿的分類生物堿的性質(zhì)生物堿的提取和分離生物堿的結(jié)構(gòu)鑒定生物堿的提取分離實例24313335637第9章生物堿生物堿概述生物堿的分布生物堿的分類生物堿的性一、生物堿概述十九世紀(jì)德國學(xué)者F.W.Sertrner從鴉片中分離出嗎啡堿(morphine)現(xiàn)從自然界中分離得到約10000種《全國醫(yī)藥產(chǎn)品大全》中收載的藥物及其制劑達六十余種植物中存在的生物堿大多有明顯的生理活性如：一、生物堿概述十九世紀(jì)德國學(xué)者F.W.Sertrner從鴉片

鴉片中的嗎啡——鎮(zhèn)痛作用麻黃中的麻黃堿——止喘作用長春花中的長春堿——抗癌活性黃連中的小檗堿——抗菌消炎作用

山莨菪堿——抗中毒性休克作用生物堿化學(xué)結(jié)構(gòu)的研究為合成藥物提供了線索，如：一、生物堿概述鴉片中的嗎啡——鎮(zhèn)痛作用一、生物堿概述莨菪[làngdàng]天仙子即茛菪。藏語稱“茛菪澤”。一年或二年生草本植物。生于林邊、田野、路旁等處，有少量栽培。干燥的成熟種子可入藥，于夏、秋間采摘炮制。其性溫，味苦辛，入心、胃、肝三經(jīng)，有毒，具有定癇、止痛的功效，常用于治療癲狂、風(fēng)痹厥痛、喘咳、胃痛、久痢、脫肛、癰腫、惡瘡等癥。莨菪[làngdàng]植物古柯中的有效成分古柯堿（cocaine）雖有很強的局部麻醉作用，但是毒性較大，久用易成癮普魯卡因procaine(合成品)局麻藥古柯堿cocaine（可卡因）一、生物堿概述植物古柯中的有效成分古柯堿（cocaine）

鴉片又稱“阿片”，俗稱“大煙”、“鴉片煙”、“煙土”等，是英文名Opium的音譯，來自于鴉片罌粟。鴉片有生鴉片和熟鴉片之分。

鴉片罌粟是兩年生草本植物。鴉片內(nèi)含有30多種生物堿，其中主要含嗎啡，含量為10-15%，此外還含有少量的罌粟堿(約1%)、可待因(約1%)、蒂巴因(約0.2%)及那可汀(約3%)等。

植物中的生物堿鴉片又稱“阿片”，俗稱“大煙”、“鴉片煙”、“煙土”草麻黃木賊麻黃中麻黃麻黃

麻黃為麻黃科草麻黃、木賊麻黃、麻黃、中麻黃的干燥草質(zhì)莖，分布在我國北方干旱地區(qū)。麻黃作為一種傳統(tǒng)中藥材，至今已有四千多年的應(yīng)用歷史。麻黃中含有一種叫麻黃素的生物堿有顯著的中樞興奮作用，長期使用可引起病態(tài)嗜好及耐受性，被納入我國二類精神藥物品進行管制。麻黃素是制造冰毒的前體，冰毒是國際上濫用最嚴(yán)重的中樞興奮劑之一。冰毒即甲基苯丙胺，又稱甲基安非他明、去氧麻黃素，為純白色晶體，晶瑩剔透，外觀似冰，俗稱“冰毒”。草麻黃木賊麻黃中麻黃麻黃麻黃為麻黃科草麻黃長春花，又名日日春、天天開等，夾竹桃科植物。原產(chǎn)西印度，早在宋代以前就傳入我國。

長春花不僅姿態(tài)憂美，花期特長，還是一種防治癌癥的良藥。據(jù)現(xiàn)代科學(xué)研究，長春花中含55種生物堿。其中長春堿和長春新堿對治療絨癌等惡性神瘤、淋巴肉瘤及兒童急性白血病等都有一定療效，是目前國際上應(yīng)用最多的抗癌植物藥源。長春花，又名日日春、天天開等，夾竹桃科植物。原

黃連是著名的中藥，《神農(nóng)本草經(jīng)》列之為上品。根莖味極苦，苦味在于它所含多種生物堿，主要為小檗堿，其次為甲基黃連堿、雅托堿等。黃連素是小檗堿的鹽酸鹽，它對痢疾志賀氏菌、金黃色葡萄球菌、傷寒沙門氏菌、霍亂弧菌等許多病菌都有抑制作用。通常制成片劑或針劑，對菌痢有顯著療效。黃連生活條件要求較高，生長慢，產(chǎn)量少，因此難以滿足市場需要?，F(xiàn)已發(fā)現(xiàn)小檗科小檗屬許多植物的根、莖中亦含有大量小檗堿，如黃櫨木、豪豬刺、安徽小檗、廬山小檗等，它們可代替黃連，提取小檗堿，制造黃連素。毛莨科植物黃連的根莖。根莖多集聚成簇，形如雞爪，又稱雞爪黃連。黃連是著名的中藥，《神農(nóng)本草經(jīng)》列之為上品。

顛茄含顛茄生物堿，主要有效成分為莨菪堿(Hyoscyamine)，此外還有微量東莨菪堿等。一般制成顛茄膏、顛茄酊等制劑服用。有解除平滑肌痙攣、鎮(zhèn)痛、抑制腺體分泌、擴大瞳孔等功效。主要用于治療胃及十二指腸潰瘍病，腸胃道、腎膽絞痛等。

顛茄，俗名“野山茄”，為茄科，顛茄屬多年生草本植物，全草入藥。

原產(chǎn)歐洲地中海地區(qū)和小亞細亞，20世紀(jì)30年代引入我國。

顛茄含顛茄生物堿，主要有效成分為莨菪堿(Hy生物堿

一般是指存在于植物體內(nèi)的一類含氮有機化合物（蛋白質(zhì)、氨基酸、肽類以及維生素B等除外）。含負氧化態(tài)氮原子，存在于生物有機體中的非初級代謝產(chǎn)物的一類化合物。絕大多數(shù)生物堿的英文名稱均以-ine結(jié)尾。天然藥物化學(xué)生物堿課件一、生物堿概述（含N有機化合物的總稱）1.多數(shù)由C、H、O、N組成。2.Ｎ多在環(huán)上，少數(shù)在環(huán)外。3.大多具堿性，可與酸成鹽。4.多具顯著的生理活性。生物堿的含義和特點一、生物堿概述（含N有機化合物的總稱）1.多數(shù)由C、H、結(jié)構(gòu)中至少含有一個氮原子，一般不包括分子量大于1500的肽類具有堿性和中性氮原子源于氨基酸或嘌呤母核或甾體與萜類的氨基化排除上述簡單定義中所有例外的化合物。共識生物堿至少應(yīng)具備以下幾個特點結(jié)構(gòu)中至少含有一個氮原子共識生物堿至少應(yīng)具備以下幾個特點命名規(guī)則1.類型的命名⑴基核的化學(xué)結(jié)構(gòu)，如吡啶、喹啉、萜類等；⑵以來源植物命名，如石蒜科生物堿等。2.單體成分的命名⑴以植物來源的屬、種的名稱命名；如一葉萩堿⑵也有以生理活性或藥效命名，如：嗎啡(使睡眠)⑶以人名命名的；如：pelletierine命名規(guī)則分類方法1.按植物來源分類；如：石蒜生物堿，長春花生物堿；2.按化學(xué)結(jié)構(gòu)分類；如：異喹啉生物堿、甾體生物堿；3.按生源結(jié)合化學(xué)分類；如：來源于鳥氨酸的吡咯生物堿。分類方法1.游離堿：堿性極弱，以游離堿的形式存在。2.成鹽：有機酸有：檸檬酸、酒石酸等；特殊的酸類：烏頭酸、綠原酸等無機酸：硫酸、鹽酸等。3.苷類：以苷的形式存在于植物中；4.N-氧化物：植物體中的氮氧化物約一百余種。5.氮雜縮醛類：6.酯類：多種吲哚類生物堿分子中的羧基，常以甲酯形式存在。存在形式1.游離堿：堿性極弱，以游離堿的形式存在。存在形式羧酸中的羥基被氨基（或胺基）取代而生成的化合物，也可看成是氨（或胺）的氫被?；〈难苌?。羧酸中的羥基被氨基（或胺基）取代而生成的化合物，也可看成是氨含有R‘-COOR酯基的物質(zhì)叫做酯類物質(zhì)

R’R可以相同也可以不同含有R‘-COOR酯基的物質(zhì)叫做酯類物質(zhì)

R’R可以相同生物堿概述生物堿的分布生物堿的分類生物堿的性質(zhì)生物堿的提取和分離生物堿的結(jié)構(gòu)鑒定生物堿的提取分離實例24313335637第9章生物堿生物堿概述生物堿的分布生物堿的分類生物堿的性質(zhì)生物堿的提取和主要分布于植物界，在動物中發(fā)現(xiàn)得很少。雙子葉植物：小檗科，毛茛科，木蘭科，防己科，罌粟科，蕓香科裸子植物：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

二、生物堿的分布主要分布于植物界，在動物中發(fā)現(xiàn)得很少。雙子葉植物：小檗科動物界也有存在，但種類少。腎上腺素蟾酥堿二、生物堿的分布動物界也有存在，但種類少。腎上腺素蟾酥堿二、生物堿的分布蟾蜍毒汁中的色胺海綿中含溴的生物堿，具有很強的細胞毒作用二、生物堿的分布蟾蜍毒汁中的色胺海綿中含溴的生物堿，具有很強的細胞毒作用二、海綿動物是怎樣獲得食物的呢？它的捕食方法十分奇特，是用一種濾食方式。單體海綿很像一個花瓶，瓶壁上的每一個小孔都是一張“嘴巴”。海綿動物通過不斷振動體壁的鞭毛，使含有食餌的海水不斷從這些小孔滲入瓶腔，進入體內(nèi)。海綿動物是怎樣獲得食物的呢？它的捕食方法十分奇特，是用一種濾生物堿的分布（1）在系統(tǒng)發(fā)育較低級的類群（如藻類、菌類、地衣類、蕨類植物等）中，生物堿分布較少或無；（2）生物堿集中地分布在系統(tǒng)發(fā)育較高級的植物類群（裸子植物、尤其是被子植物）中；（3）生物堿極少與萜類和揮發(fā)油共存于同一植物類群中；（4）越是特殊類型的生物堿，其分布的植物類群

（5）含生物堿的植物中很少只含有一種生物堿、多數(shù)是數(shù)種或數(shù)十種生物堿共存。生物堿在植物體的各種器官和組織中均有可能存在，對于某一植物通常主要富集在某一器官就越窄。生物堿的分布（1）在系統(tǒng)發(fā)育較低級的類群（如藻類、菌類、生物堿的生物合成生物合成的研究表明存在于植物界的上萬種生物堿，僅來源于有限的前體氨基酸、甲戊二羥酸和醋酸酯等。與生物堿生物合成有關(guān)的主要氨基酸有鳥氨酸、脯氨酸、賴氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸、鄰氨基苯甲酸、組氨酸和煙酸等。生物堿的生物合成生物合成的研究表明存在于植物界生物堿的生物合成

生物堿的生物合成涉及環(huán)合反應(yīng)、C-N鍵和C-C鍵的裂解反應(yīng)以及某些重排、取代基的形成、增減、消除、轉(zhuǎn)化等。生物堿骨架類型的形成與轉(zhuǎn)化的生物化學(xué)本質(zhì)是生物體在其本身存在的酶的參與下所發(fā)生的C-C鍵、C-N鍵、C-O鍵的形成與裂解。生物堿的生物合成生物堿的生物合成涉及環(huán)合反應(yīng)、生物堿概述生物堿的分布生物堿的分類生物堿的性質(zhì)生物堿的提取和分離生物堿的結(jié)構(gòu)鑒定生物堿的提取分離實例24313335637第9章生物堿生物堿概述生物堿的分布生物堿的分類生物堿的性質(zhì)生物堿的提取和按植物來源分類如長春花生物堿、石蒜生物堿等）按生源結(jié)合化學(xué)骨架分類基于生物堿合成前體物的來源按化學(xué)骨架分類（本教材選用）

按含Ｎ基核類型：如吲哚、喹啉等按整個母核類型：如萜類、甾類等分類方法三、生物堿的分類按植物來源分類按生源結(jié)合化學(xué)骨架分類按化學(xué)骨架分結(jié)構(gòu)特點氮原子不結(jié)合在環(huán)內(nèi)的一類生物堿。ephedrinepseudoephedrine三、生物堿的分類（一）有機胺類生物堿結(jié)構(gòu)特點ephedrinepseudoephedrine三、1.代表化合物——麻黃堿、偽麻黃堿互為立體異構(gòu)體，區(qū)別在于C1的構(gòu)型不同。麻黃堿R=H,R’=CH3偽麻黃堿(ephedrine)

（pseudoephedrine）三、生物堿的分類1.代表化合物——麻黃堿、偽麻黃堿互為立體異構(gòu)體，區(qū)別在于2.代表化合物——秋水仙堿秋水仙堿(colchicine)秋水仙胺(colchamine)抑制有絲分裂，毒性大與秋水仙堿作用相同，毒性為其1/30～1/40。三、生物堿的分類2.代表化合物——秋水仙堿秋水仙堿(colchicine秋水仙酰胺(秋裂胺，colchicinamide)三、生物堿的分類秋水仙酰胺(秋裂胺，colchicinamide)三、生物1.簡單吡咯烷類2.雙稠吡咯烷類3.吡咯里西定類（二）吡咯烷類紅古豆堿(cuscohygrine)野百合堿(monocrotaline)一葉萩堿(securinine)三、生物堿的分類1.簡單吡咯烷類2.雙稠吡咯烷類3.吡咯里西定類（二㈡吡咯衍生物簡單的吡咯衍生物紅古豆堿cuscohygrine紅古豆苦杏仁酸酯（無活性）（有活性）似阿托品藥物的散瞳等作用㈡吡咯衍生物紅古豆堿紅古豆苦杏仁酸酯（無活性）（有活性）似阿散瞳是在應(yīng)用藥物使眼睛的睫狀肌完全麻痹，使之失去調(diào)節(jié)作用的情況下進行的驗光。這主要是因為青少年眼睛的調(diào)節(jié)力較強，驗光時如果不散大瞳孔，睫狀肌的調(diào)節(jié)作用可使晶狀體變凸，屈光力增強，不能把調(diào)節(jié)性近視即所謂假性近視成分除去，而影響結(jié)果的準(zhǔn)確性。所以青少年近視患者，散瞳驗光是很有必要的。散瞳是在應(yīng)用藥物使眼睛的睫狀肌完全麻痹，使之失去調(diào)節(jié)作用的情㈡吡咯衍生物野百合堿monocrotaline（有抗癌活性）吡咯里西啶吡咯里西啶（pyrrolizidine）衍生物㈡吡咯衍生物野百合堿（有抗癌活性）吡咯里西啶吡咯里西啶（py三、哌啶類生物堿

吡啶哌啶

吲哚里西啶

喹諾里西啶三、哌啶類生物堿吡啶衍生物由吡啶或六氫吡啶衍生的生物堿。分：簡單吡啶衍生物、喹諾里西啶（quinolizidine）三、生物堿的分類吡啶衍生物三、生物堿的分類吡啶類生物堿結(jié)構(gòu)新穎的膽堿酯酶抑制劑。最初被用于重癥肌無力和小兒麻痹癥，1996年被成功開發(fā)為治療老年性癡呆的新藥。石杉堿甲(huperzineA)三、生物堿的分類吡啶類生物堿結(jié)構(gòu)新穎的膽堿酯酶抑制劑。最初被用于重癥肌無力和吡啶衍生物actinidinericininecytisine三、生物堿的分類吡啶衍生物actinidinericininecytisin吲哚里西啶（indolizidine）衍生物吲哚里西啶indolizidine一葉萩堿securinine吲哚是吡咯與苯并聯(lián)的化合物吲哚里西啶（indolizidine）衍生物吲哚里西啶一葉萩一葉秋一葉秋苦參堿氧化苦參堿matrineoxymatrine三、生物堿的分類喹諾里西啶生物堿數(shù)目不多，中藥苦參中大多屬于此類苦參堿氧化苦參堿三、生物堿的分類喹諾里天然藥物化學(xué)生物堿課件（四）托品類生物堿阿托品(atropine)R=H（dl）莨菪堿(hyoscyamine)R=H（l–）山莨菪堿(anisodamine)R=OH東莨菪堿(scopolamine)樟柳堿(anisodine)三、生物堿的分類由吡咯啶和哌啶駢合而成的雜環(huán)。（四）托品類生物堿阿托品(atropine)R=曼陀羅曼陀羅莨菪烷（tropane）衍生物由吡咯啶和哌啶駢合而成的雜環(huán)。分：顛茄生物堿（belladonnaalkaloids）如：莨菪堿

古柯生物堿（cocaalkaloids）如：古柯堿莨菪烷（tropane）衍生物顛茄顛茄古柯生物堿（cocaalkaloids）愛康寧ecgonine古柯堿cocaine古柯生物堿（cocaalkaloids）愛康寧古柯堿奎寧（金雞納樹皮中的抗瘧有效成分，含量高達3％）奎尼?。ㄎ澹┼惿飰A三、生物堿的分類奎寧（金雞納樹皮中的抗瘧有效成分，含量高達3％）奎尼?。ㄎ澹┻灌ね接透虊A（六）吖啶類生物堿三、生物堿的分類8a5a4a9a吖啶酮山油柑堿（六）吖啶類生物堿三、山油柑堿acronycine來自于蕓香科山油柑屬植物，具有顯著抗癌作用，抗瘤譜較廣，現(xiàn)已有人工合成品。沙塘木Acronychiapedunculata

山油柑堿來自于蕓香科山油柑屬植物，沙塘木吖啶酮（acridone）衍生物吖啶酮吖啶吖啶酮（acridone）衍生物吖啶酮吖啶（七）異喹啉衍生物分：1-苯甲基異喹啉型雙苯甲基異喹啉型原小檗堿型阿樸啡型原阿樸啡型嗎啡烷型原托品堿型異喹啉isoquinoline三、生物堿的分類喹啉isoquinoline（七）異喹啉衍生物分：1-苯甲基異喹啉型異喹啉三、生物堿的分簡單異喹啉類罌粟屬簡單異喹啉類罌粟屬卞基四氫異喹啉類基本母核1位連有芐基異喹啉isoquinoline1-benzyl-isoquinoline卞基四氫異喹啉類基本母核1位連有芐基異喹啉1-benzyl-

1-苯甲基異喹啉型那可丁narcotine存在于鴉片中，具有鎮(zhèn)咳作用與可待因相似，但無成癮性，可替代可待因。1-benzyl-isoquinoline1-苯甲基異喹啉型那可丁存在于鴉片中，具有鎮(zhèn)厚樸厚樸（2）雙苯甲基異喹啉型-醚氧鍵相連形成二聚體或多聚體唐松草堿thalicarpine（2）雙苯甲基異喹啉型-醚氧鍵相連形成二聚體或多聚體唐松草堿

（3）阿樸啡型阿樸啡aporphine土藤堿tuduranine異喹啉isoquinoline（3）阿樸啡型阿樸啡土藤堿異喹啉

異阿樸啡類蒽核異阿樸啡類蒽核（6）嗎啡烷型嗎啡烷morphinane嗎啡堿morphine青藤堿sinomenine含飽和菲核（6）嗎啡烷型嗎啡烷嗎啡堿青藤堿含飽和菲核

（5）原小檗堿型四氫黃連堿tetrahydrocoptisine延胡索乙素CorydalisBC（5）原小檗堿型四氫黃連堿延胡索乙素C原小檗堿型protoberberine小檗堿（黃連素）berberine藥根堿jatrorrhizine原小檗堿型protoberberine小檗堿（黃連素）藥根

(6)普羅托品類原托品堿protopine(6)普羅托品類原托品堿(7)菲啶（phenanthridine）衍生物屬異喹啉類衍生物，重要的類型有：苯駢菲啶類吡咯駢菲啶類苯駢菲啶benzo-phenanthridine菲啶(7)菲啶（phenanthridine）衍生物苯駢菲啶菲啶（phenanthridine）衍生物白屈菜堿chelidonine石蒜堿lycorine

苯駢菲啶類

吡咯駢菲啶類

菲啶（phenanthridine）衍生物白屈菜堿石蒜堿苯3.苯乙基四氫異喹啉類三尖杉酯堿對白血病治療有好的作用。3.苯乙基四氫異喹啉類三尖杉酯堿對白血病治療有好的作用。4吐根堿類4吐根堿類八、吲哚（yinduo）衍生物吲哚麥角新堿ergonovineergometrine三、生物堿的分類八、吲哚（yinduo）衍生物吲哚麥角新堿三、生物堿的分類天然藥物化學(xué)生物堿課件天然藥物化學(xué)生物堿課件番木鱉

-種子番木鱉

-種子天然藥物化學(xué)生物堿課件天然藥物化學(xué)生物堿課件(十一)嘌呤（purine）衍生物嘌呤香菇嘌呤eritadenine具降脂作用三、生物堿的分類(十一)嘌呤（purine）衍生物嘌呤香菇嘌呤具降脂作用天然藥物化學(xué)生物堿課件天然藥物化學(xué)生物堿課件天然藥物化學(xué)生物堿課件天然藥物化學(xué)生物堿課件天然藥物化學(xué)生物堿課件天然藥物化學(xué)生物堿課件葉和種子可以藥用，治癤毒紅腫；因樹冠及葉柄美麗，亦可庭院栽培觀賞。該物種為中國植物圖譜數(shù)據(jù)庫收錄的有毒植物，其毒性為樹皮有毒，煎汁可作驅(qū)蟲藥，動物食后可致死。葉和種子可以藥用，治癤毒紅腫；因樹冠及葉柄美麗，亦可庭院栽培（十三）甾體生物堿浙貝甲素三、生物堿的分類（十三）甾體生物堿浙貝甲素三、生物堿的分類孕甾烷孕甾烷天然藥物化學(xué)生物堿課件天然藥物化學(xué)生物堿課件(十五)大環(huán)生物堿類美登堿maytansine高效低毒、安全幅度大的抗癌活性成分三、生物堿的分類(十五)大環(huán)生物堿類美登堿高效低毒、安全幅度大的抗癌活性(十六)其他類型生物堿四甲基吡嗪（川芎嗪）tetramethylpyrazine蓮氏花烷hasubanane間千金藤堿metaphanine短防已堿acutumine三、生物堿的分類(十六)其他類型生物堿四甲基吡嗪（川芎嗪）蓮氏花烷間千金生物堿概述生物堿的分布生物堿的分類生物堿的性質(zhì)生物堿的提取和分離生物堿的結(jié)構(gòu)鑒定生物堿的提取分離實例24313335637第9章生物堿生物堿概述生物堿的分布生物堿的分類生物堿的性質(zhì)生物堿的提取和（一）生物堿的性狀

組成多數(shù)含有C、H、O、N，少數(shù)含有S、Cl

形態(tài)

多為結(jié)晶性固體，有些為非晶性粉末，少數(shù)為液體(如煙堿、檳榔堿)味道

多具苦味(鹽酸小檗堿)，少數(shù)呈辛辣味

顏色

一般無色或白色；少數(shù)具有長鏈共軛體系的具有一定顏色。如，小檗堿：黃色；小檗紅堿：紅色；一葉萩堿：淡黃色揮發(fā)性與升華性少數(shù)液體及個別小分子生物堿具揮發(fā)性(麻黃堿)，少數(shù)具升華性(咖啡因)四、生物堿的性質(zhì)（一）生物堿的性狀組成多數(shù)含有C、H、O、N，少數(shù)含有S顏色——多為無色或白色，少數(shù)有色。顏色——多為無色或白色，少數(shù)有色。一葉萩堿成鹽后則無色。一葉萩堿（黃色）一葉萩堿成鹽后則無色。一葉萩堿產(chǎn)生條件

具有手性碳原子或手性分子

影響因素

A.手性碳的構(gòu)型B.測定溶液C.pH值D.濃度研究意義

生理活性與旋光性密切相關(guān)。一般情況下，左旋體的活性比右旋體活性強。如，L-莨菪堿的散瞳作用比D-莨菪堿大100倍。（二）生物堿的旋光性

四、生物堿的性質(zhì)產(chǎn)生條件具有手性碳原子或手性分子影響因素A.手性碳的游離生物堿親脂性叔胺堿和仲胺堿，溶于有機溶劑，溶于酸水親水性主要指季胺堿和某些含N-氧化物生物堿；液體或分子較小的生物堿親脂又親水。如東莨菪堿、氧化苦參堿、煙堿、麻黃堿。具特殊官能團兩性生物堿（嗎啡、小檗胺、檳榔次堿）：可溶于酸水及堿水，pH8～9產(chǎn)生沉淀內(nèi)酯（或內(nèi)酰胺）結(jié)構(gòu)：類似一般叔胺堿，但在堿水中可以開環(huán)形成羧酸鹽溶于水，加酸又復(fù)原。（三）生物堿的溶解性

四、生物堿的性質(zhì)游離親脂性叔胺堿和仲胺堿，溶于有機溶劑，溶于酸水親水性主要指生物堿鹽一般易溶于水，可溶于醇無機酸鹽＞有機酸鹽；無機酸鹽中含氧酸鹽＞鹵代酸鹽；小分子有機酸鹽＞大分子有機酸鹽溶解性特殊的化合物嗎啡為酸性叔胺堿：難溶于氯仿、乙醚，可溶于水石蒜堿叔胺堿：難溶于有機溶劑，溶于水喜樹堿：不溶于一般有機溶劑，而溶于酸性氯仿高石蒜堿的鹽酸鹽：難溶于水，易溶于氯仿鹽酸小檗堿、麻黃堿草酸鹽：難溶于水四、生物堿的性質(zhì)生物一般易溶于水，可溶于醇無機酸鹽＞有機酸鹽；無機酸鹽中含氧堿性的來源堿性強弱的表示方法四、生物堿的性質(zhì)（四）生物堿的堿性

堿性的來源堿性強弱的表示方法四、生物堿的性質(zhì)（四）生物堿的產(chǎn)生原因N原子具有孤對電子，能接受質(zhì)子或給出電子而顯堿性理論依據(jù)表示方法pKa堿性大小與pKa關(guān)系pKa＜2為極弱堿，pKa2～7為弱堿pKa7～11為中強堿，pKa11以上為強堿堿性基團pKa值順序胍基＞季胺堿＞N-烷雜環(huán)＞脂肪胺＞芳香胺≈N-芳雜環(huán)＞酰胺≈吡咯（四）生物堿的堿性

1.共軛酸堿概念及強度表示四、生物堿的性質(zhì)產(chǎn)生原因N原子具有孤對電子，能接受質(zhì)子或給出理論依據(jù)表示方法雜化方式電子效應(yīng)立體因素氫鍵效應(yīng)分子內(nèi)互變異構(gòu)2.堿性與分子結(jié)構(gòu)的關(guān)系四、生物堿的性質(zhì)雜化方式電子效應(yīng)立體因素氫鍵效應(yīng)分子內(nèi)互變異構(gòu)2.堿（1）雜化方式天然藥物化學(xué)生物堿課件堿性類型雜化舉例脂肪胺脂氮環(huán)sp3

11.311.29.5芳雜環(huán)sp2

0.45.174.945.14氰基sp－C≡N四、生物堿的性質(zhì)1）雜化方式堿性類型雜化舉例脂肪胺sp311.32）電子效應(yīng)連接供電基團則使堿性增強。胺伯胺仲胺叔胺pKa:9.310.610.79.742）電子效應(yīng)連接供電基團則使堿性增強。胺伯胺仲胺叔胺pKa

2）電子效應(yīng)氮原子附近若有吸電基團，堿性減弱。氮原子附近若有吸電基團，堿性減弱。

2）電子效應(yīng)氮原子孤電子對處于P~π共軛體系時，堿性減弱。胡椒堿咖啡因pKa=1.42pKa=1.22酰胺結(jié)構(gòu)氮原子孤電子對處于P~π共軛體系時，堿性減弱。胡椒堿二堿性

3.影響堿性強弱的因素（2）電子效應(yīng)誘導(dǎo)——場效應(yīng)：堿性降低。二堿性3.影響堿性強弱的因素誘導(dǎo)——場效應(yīng)：堿性降低。甲基苯環(huán)2）電子效應(yīng)氨基其他烷基?；?雙鍵羥基,醚氧供電子基吸電子基堿性增強堿性減弱四、生物堿的性質(zhì)甲基苯環(huán)2）電子效應(yīng)氨基其他烷基?；?雙鍵羥基,醚氧供電子苯胺型酰胺型烯胺型N原子上孤對電子形成p-π共軛時，堿性減弱四、生物堿的性質(zhì)3）電子效應(yīng)（誘導(dǎo)效應(yīng)）苯胺型酰胺型稀胺型特例：N原子α,β-位有雙鍵可能轉(zhuǎn)化為季銨蛇根堿

（serpentine）pka10.8四、生物堿的性質(zhì)稀胺型特例：N原子α,β-位有雙鍵可能轉(zhuǎn)化為季銨pka8.2pka5.6pka3.8strychninepseudostrychnineneostrychnineN:處在橋頭，為剛性結(jié)構(gòu)，不發(fā)生未共用電子對的轉(zhuǎn)移，故不形成季銨堿。四、生物堿的性質(zhì)3）立體因素pka8.2pka5.6pka3.8strychnin3）立體因素如在東莨菪堿中，由于三元氧環(huán)的存在，對氮原子上的孤對電子產(chǎn)生顯著的立體效應(yīng)，使N原子不容易給出電子，所以堿性減弱。3）立體因素如在東莨菪堿中，由于三元氧環(huán)的存3）立體因素一般叔胺分子——堿性降低但：苦參堿——使堿性增強。其中一個氮原子處于酰胺態(tài)，堿性極弱，而另一個氮原子三個鍵均在環(huán)上，其立體結(jié)構(gòu)易于接受質(zhì)子，堿性較強。3）立體因素一般叔胺分子——堿性降低生物堿的共軛酸鹽若能生成穩(wěn)定的分子內(nèi)氫鍵（與含氧基團），則堿性增強。和鉤藤堿

pka6.32

異和鉤藤堿

pka5.20

四、生物堿的性質(zhì)4）氫鍵效應(yīng)和鉤藤堿異和鉤藤堿四、生物堿的性質(zhì)4）氫鍵效應(yīng)4）分子內(nèi)氫鍵

若能形成穩(wěn)定的分子內(nèi)氫鍵，可使堿性增強。（指成鹽時接受的質(zhì)子能形成穩(wěn)定的分子內(nèi)氫鍵）4）分子內(nèi)氫鍵若能形成穩(wěn)定的分子內(nèi)氫鍵，可使堿性增強天然藥物化學(xué)生物堿課件天然藥物化學(xué)生物堿課件5）分子內(nèi)互變異構(gòu)異構(gòu)化蛇根堿異構(gòu)化蛇根堿5）分子內(nèi)互變異構(gòu)異構(gòu)化醇胺型季胺型小糪堿pKa=11.53異構(gòu)化醇胺型季胺型小糪堿pKa=11.535）分子內(nèi)互變異構(gòu)N原子處在稠環(huán)的“橋頭”——張力較大新番木鱉堿pKa=3.8阿馬林堿pKa=8.15N原子處在稠環(huán)的“橋頭”——張力較大新番木鱉堿p5）分子內(nèi)互變異構(gòu)互變異構(gòu)的條件：

①環(huán)叔胺分子，氮原子的α、β位有雙鍵；②環(huán)叔胺分子，氮原子的α位有-OH；③處于稠環(huán)橋頭的N，不能異構(gòu)化?；プ儺悩?gòu)的條件：堿性強弱順序：結(jié)構(gòu)中有-COOH、Ar-OH基團，則為兩性生物堿

氨供電堿性↑共軛、誘導(dǎo)吸電堿性↓

堿性強弱順序：結(jié)構(gòu)中有-COOH、Ar-OH基團，則為兩性生生成不溶性鹽類:硅鎢酸、苦味酸、磷鉬酸試劑等生成疏松的配合物:碘-碘化鉀試劑生成不溶性加成物：碘化鉍鉀、碘化汞鉀等重金屬鹽類沉淀試劑（五）生物堿的檢識

1.沉淀反應(yīng)與某些試劑生成難溶于水的復(fù)鹽或配合物的反應(yīng)。四、生物堿的性質(zhì)生成不溶性鹽類:硅鎢酸、苦味酸、磷鉬試劑名稱組成

反應(yīng)特征碘化物復(fù)鹽類：碘-碘化鉀試劑

KII2紅棕色沉淀碘化汞鉀試劑

K2HgI4類白色沉淀碘化鉍鉀試劑

KBiI4黃至橘紅色沉淀重金屬鹽類：

硅鎢酸試劑

SiO212WO3nH2O淡黃或灰白色沉淀

磷鉬酸試劑H3PO412MO32H2O白色或黃褐色沉淀四、生物堿的性質(zhì)試劑名稱組成四沉淀反應(yīng)

反應(yīng)原理：生成更大多分子復(fù)鹽和絡(luò)鹽生物堿鹽碘化鉍鉀紅棕色沉淀生物堿鹽苦味酸黃色沉淀四沉淀反應(yīng)生物堿鹽碘化鉍鉀紅棕色沉淀生物堿鹽苦味酸黃色沉淀沉淀反應(yīng)條件（1）通常在酸性水溶液中生物堿成鹽狀態(tài)下進行；（若在堿性條件下則試劑本身將產(chǎn)生沉淀）（2）在稀醇或脂溶性溶液中時，含水量>50%；（當(dāng)醇含量>50%時可使沉淀溶解）（3）沉淀試劑不易加入多量。（如：過量的碘化汞鉀可使產(chǎn)生的沉淀溶解）四沉淀反應(yīng)沉淀反應(yīng)條件四沉淀反應(yīng)四沉淀反應(yīng)

結(jié)果的判斷（1）鑒別時每種Alk需采用三種以上沉淀試劑；（沉淀試劑對各種Alk的靈敏度不同）（2）直接對中藥酸提液進行沉淀反應(yīng)，則陽性結(jié)果——不能判定Alk的存在陰性結(jié)果可判斷無Alk存在氨基酸、蛋白質(zhì)、多糖、鞣質(zhì)等+沉淀試劑——沉淀四沉淀反應(yīng)試劑名稱組成

反應(yīng)特征大分子酸類：苦味酸試劑

黃色結(jié)晶苦酮酸試劑

黃色結(jié)晶其它：雷氏銨鹽試劑

NH4[Cr(NH3)2(SCN)4]

紅色沉淀或結(jié)晶四、生物堿的性質(zhì)試劑名稱組成1234個別生物堿如麻黃堿、咖啡堿不反應(yīng)多在酸性溶液中反應(yīng)，個別在中性條件，如苦味酸。一般三種以上的沉淀試劑均有反應(yīng)，可判斷為陽性。多糖、鞣質(zhì)等非生物堿也能反應(yīng)，溶液需凈化處理。注意事項：四、生物堿的性質(zhì)1234個別生物堿如麻黃堿、咖啡堿不反應(yīng)多在酸性溶液中反應(yīng)，名稱組成現(xiàn)象Macquis試劑甲醛-濃硫酸嗎啡——紫紅色可待因——藍色Mandelin試劑釩酸銨-濃硫酸嗎啡——棕色士的寧——藍紫色奎寧——淡橙色Frohde試劑鉬酸鈉-濃硫酸利血平——黃~藍色小檗堿——棕綠色2.顯色反應(yīng)某些試劑能與一些生物堿反應(yīng)生成有顏色的溶液。四、生物堿的性質(zhì)名稱組成現(xiàn)象Macquis試劑甲醛-濃硫酸嗎啡——紫紅色Ma顯色反應(yīng)Labat反應(yīng)

5%沒食子酸的醇溶液具有亞甲二氧基結(jié)構(gòu)呈翠綠色Vitali反應(yīng)發(fā)煙硝酸和苛性堿醇溶液結(jié)構(gòu)中有芐氫存在則呈陽性反應(yīng)

深紫—暗紅—最后顏色消失顯色反應(yīng)Labat反應(yīng)薄層色譜(TLC)吸附劑：硅膠，氧化鋁，活性炭，纖維素移動相：各種溶劑系統(tǒng)紙色譜(PC)固定相：水、甲酰胺或緩沖溶液移動相：各種溶劑系統(tǒng)高效液相色譜法(HPLC)對結(jié)構(gòu)相似的生物堿的分離檢識可獲得滿意的效果3.色譜檢識

123四、生物堿的性質(zhì)薄層色譜(TLC)紙色譜(PC)生物堿概述生物堿的分布生物堿的分類生物堿的性質(zhì)生物堿的提取和分離生物堿的結(jié)構(gòu)鑒定生物堿的提取分離實例24313335637第六章生物堿生物堿概述生物堿的分布生物堿的分類生物堿的性質(zhì)生物堿的提取和一、總生物堿的提?。ㄒ唬┧蛩崴崛》ǘ鄶?shù)生物堿在植物中以有機酸鹽形式存在，少數(shù)無機鹽，以水為溶劑，可以將其提取出來。

以苷形式存在，用水提取。一、總生物堿的提?。ㄒ唬┧蛩崴崛》ㄒ弧⒖偵飰A的提?。ǘ┐碱惾軇┨崛》?/p>

生物堿及其堿類用甲醇或乙醇提取

會含有脂溶性成分。一、總生物堿的提?。ǘ┐碱惾軇┨崛》ㄒ弧⒖偵飰A的提?。ㄈ┯H脂性有機溶劑提取法

游離生物堿具有親脂性。一、總生物堿的提取（三）親脂性有機溶劑提取法一、總生物堿的提取（四）水溶性生物堿提取仍然在堿水中的水溶性生物堿。1.沉淀法---雷氏銨鹽、鹽析法2.溶劑法—正丁醇、戊醇3.大孔吸附樹脂一、總生物堿的提?。ㄋ模┧苄陨飰A提取二、生物堿分離（一）不同類別生物堿的分離

堿度、有無酚羥基所表現(xiàn)出不同的溶解度差異而采用的萃取法分離。二、生物堿分離（一）不同類別生物堿的分離二、生物堿分離（二）利用生物堿的酸堿性差異分離用pH梯度萃取法（1）已經(jīng)知道pKa值生物堿

（2）未知知道pKa值生物堿：緩沖紙色譜法二、生物堿分離（二）利用生物堿的酸堿性差異分離二、生物堿分離（三）利用生物堿或生物堿鹽溶解度差異分離（四）利用生物堿的特殊功能基團進行分離（五）利用色譜法分離1.離子交換樹脂法2.吸附色譜法3.分配色譜法4.凝膠色譜分離法二、生物堿分離（三）利用生物堿或生物堿鹽溶解度差異分離生物堿概述生物堿的分布生物堿的分類生物堿的性質(zhì)生物堿的提取和分離生物堿的結(jié)構(gòu)鑒定生物堿的提取分離實例24313335637第六章生物堿生物堿概述生物堿的分布生物堿的分類生物堿的性質(zhì)生物堿的提取和1.Hofmann降解反應(yīng)最為重要的C-N鍵裂解反應(yīng)，必要條件是氮原子的β-位應(yīng)有質(zhì)子。（一）化學(xué)方法

季銨堿非季銨堿碘甲烷和氧化銀進行徹底甲基化加熱分解雙鍵化合物，胺六、生物堿的結(jié)構(gòu)鑒定1.Hofmann降解反應(yīng)（一）化學(xué)方法季銨堿非季銨堿Hofmann反應(yīng)每次只能使一個C-N鍵斷裂六、生物堿的結(jié)構(gòu)鑒定Hofmann反應(yīng)每次只能使一個C-N鍵斷裂六、生物堿的結(jié)構(gòu)1）直鏈化合物六、生物堿的結(jié)構(gòu)鑒定1）直鏈化合物六、生物堿的結(jié)構(gòu)鑒定2）N原子兩價連在環(huán)上六、生物堿的結(jié)構(gòu)鑒定2）N原子兩價連在環(huán)上六、生物堿的結(jié)構(gòu)鑒定3）N原子三價均連在環(huán)上六、生物堿的結(jié)構(gòu)鑒定3）N原子三價均連在環(huán)上六、生物堿的結(jié)構(gòu)鑒定２.Emde降解反應(yīng)（無β位H）Emde降解改進了Hofmann降解反應(yīng)，把季胺生物堿的碘化物用Na-Hg齊等還原，是C-N鍵斷裂而降解。六、生物堿的結(jié)構(gòu)鑒定２.Emde降解反應(yīng)（無β位H）六、生物堿的結(jié)構(gòu)鑒定六、生物堿的結(jié)構(gòu)鑒定六、生物堿的結(jié)構(gòu)鑒定（二）波譜法(包括UV，IR，NMR，MS等)1.UV法生色團（羰基、雙鍵、苯基和硝基等）在生物堿的整體結(jié)構(gòu)中時，UV可以反映其骨架類型特征。(1)生色團在整體結(jié)構(gòu)中如：UV(CH3OH)(4.26)(4.19)309(3.78)349(3.81)400(3.81)氧化勞瑞林六、生物堿的結(jié)構(gòu)鑒定（二）波譜法(包括UV，IR，NMR，MS等)(1)生如：其他如：吡啶類、吖啶酮類、小檗堿類等。UV(CH3OH)230(3700)270(3600)314(2750)UV(CH3OH)230(sh)300-315(2×sh)喹啉類吲哚類六、生物堿的結(jié)構(gòu)鑒定如：其他如：吡啶類、吖啶酮類、小檗堿類等。UV(CH3OH)(2)單生色團接在主體結(jié)構(gòu)中：

同類還有麻黃堿、芐基四氫異喹啉類、普羅托品類、嗎啡堿類、三尖杉堿類等。UV(CH3OH)230282-289UV(CH3OH)230282-290阿托品四氫原小檗堿類六、生物堿的結(jié)構(gòu)鑒定(2)單生色團接在主體結(jié)構(gòu)中：同類還有麻黃堿、(3)雙生色團接在主體結(jié)構(gòu)中，如：UV(CH3OH)215228-235取代苯-二烯酮UV(CH3OH)228-232278311-322取代苯-萘類前蓮堿二氫血根堿六、生物堿的結(jié)構(gòu)鑒定(3)雙生色團接在主體結(jié)構(gòu)中，如：UV(CH3OH)UV(2.IR法

IR法在生物堿結(jié)構(gòu)測定中作用有限。其中，羰基基團的IR圖譜和Bohlmann帶吸收峰較為常用。(1)νC=O：

νC=O1661-1658cm-1

六、生物堿的結(jié)構(gòu)鑒定2.IR法νC=O六、生物堿的結(jié)構(gòu)鑒定(2)Bohlmann吸收帶

N上的孤對電子與兩個鄰位C上的H成反式雙豎鍵關(guān)系時，在2800-2700cm-1區(qū)域出現(xiàn)兩個以上νCH峰。如：表別育亨烷3β-H，20-αH偽育亨烷3β-H，20-βH別育亨烷3α-H，20-αH正育亨烷3α-H，20-βH正、別育亨烷有Bohlmann吸收峰六、生物堿的結(jié)構(gòu)鑒定(2)Bohlmann吸收帶N上的孤對3.MS法

此法在生物堿結(jié)構(gòu)測定中多有應(yīng)用。(1)母核穩(wěn)定或由于取代基或邊鏈裂解產(chǎn)生特征離子。

①主體或整體由芳香結(jié)構(gòu)組成，如：4－喹酮、吖啶酮、喹啉去氫阿樸菲等類：[M-R]+六、生物堿的結(jié)構(gòu)鑒定3.MS法[M-R]+六、生物堿的結(jié)構(gòu)鑒定②取代氨基甾體、秋水仙堿、苦參堿等環(huán)系多，分子結(jié)構(gòu)緊密的：(2)以N原子為中心的α裂解（涉及骨架裂解）,生成的含N部分多為基峰或強峰，如金雞寧、托品、石松堿等類生物堿。m/e332(M-15)m/e72(100%)-CH3六、生物堿的結(jié)構(gòu)鑒定②取代氨基甾體、秋水仙堿、苦參堿等環(huán)系多，分子結(jié)構(gòu)緊密的：①②浙貝甲素m/e112(100%)金雞寧m/e153m/e136(100%)六、生物堿的結(jié)構(gòu)鑒定①②浙貝甲素m/e112(100%)金雞寧m/e(3)RDA裂解：文卡明RDAα裂解m/e124(100%)六、生物堿的結(jié)構(gòu)鑒定(3)RDA裂解：文卡明RDAα裂解m/e124(10(4)芐基裂解：多為基峰六、生物堿的結(jié)構(gòu)鑒定(4)芐基裂解：多為基峰六、生物堿的結(jié)構(gòu)鑒定1H-NMR提供δ、J值、積分比、裂分圖形判斷H的化學(xué)環(huán)境、個數(shù)及空間位置推測結(jié)構(gòu)的骨架類型和立體構(gòu)型提供C的個數(shù)，峰值大小13C-NMR4.NMR法六、生物堿的結(jié)構(gòu)鑒定1H-NMR推測結(jié)構(gòu)的骨架類型和立表別育亨烷3β-H，20-αH偽育亨烷3β-H，20-βH別育亨烷3α-H，20-αH正育亨烷3α-H，20-βH13C-NMR數(shù)據(jù)(δ)3－C20－C表別育亨烷54.339.9偽育亨烷54.634.2別育亨烷60.436.7正育亨烷60.141.6

六、生物堿的結(jié)構(gòu)鑒定表別育亨烷3β-H，20-αH偽育亨烷龍膽堿的結(jié)構(gòu)修正最初結(jié)構(gòu)定為:IR：1719cm-1

有強吸收（六元內(nèi)酯環(huán)）

1634cm-1

有中強吸收（C=C）

1300～1400cm-1無吸收（說明無CH3）修正過程：1.鋅粉還原得吡啶2.無旋光性3.堿性條件下水解開環(huán)（說明有內(nèi)酯結(jié)構(gòu)）六、生物堿的結(jié)構(gòu)鑒定龍膽堿的結(jié)構(gòu)修正IR：1719cm-1有強吸收4.還原后測IR：1719cm-1，

1300～1400cm-1無吸收，1385cm-1有吸收（形成了甲基）5.高錳酸鉀氧化得COOH（有雙鍵）6.臭氧氧化得一分子RCHO和一分子HCHO(雙鍵上有三個氫)用1H-NMR驗證修正結(jié)構(gòu)是正確的：δ9.0(s),8.0(s)(吡啶環(huán)上兩個α-H)

δ5～63H（烯氫）

δ4.32HO-CH2

δ3.02HR-CH2最終修正結(jié)構(gòu)為：脂環(huán)上H六、生物堿的結(jié)構(gòu)鑒定4.還原后測IR：1719cm-1，1300～14ThankYou!ThankYou!第九章生物堿

Alkaloids第九章生物堿Alkaloids生物堿的概念及其在植物界中分布規(guī)律。生物堿的主要物理化學(xué)性質(zhì)，堿性強弱的影響因素及判斷方法、游離堿及鹽在溶解度方面的差別、氮原子的氧化過程及C-N鍵的裂解反應(yīng)。生物堿的提取分離方法原理。利用堿性差異或鹽的溶解度差異采用pH梯度萃取、分步沉淀或離子交換色譜進行分離的方法。UV、IR光譜特征對推測分子骨架、官能團的重要意義。生物堿的NMR特征因骨架類型不同所具有的較大差異?；緝?nèi)容生物堿的概念及其在植物界中分布規(guī)律?；緝?nèi)容基本要求掌握生物堿的結(jié)構(gòu)分類及堿性大小影響因素，并會應(yīng)用；生物堿的鑒別方法和離子交換色譜原理；熟悉生物堿成鹽過程特點。了解生物堿的結(jié)構(gòu)鑒定方法?；疽笳莆丈飰A的結(jié)構(gòu)分類及堿性大小影響因素，并會應(yīng)用；生第9章生物堿生物堿概述生物堿的分布生物堿的分類生物堿的性質(zhì)生物堿的提取和分離生物堿的結(jié)構(gòu)鑒定生物堿的提取分離實例24313335637第9章生物堿生物堿概述生物堿的分布生物堿的分類生物堿的性一、生物堿概述十九世紀(jì)德國學(xué)者F.W.Sertrner從鴉片中分離出嗎啡堿(morphine)現(xiàn)從自然界中分離得到約10000種《全國醫(yī)藥產(chǎn)品大全》中收載的藥物及其制劑達六十余種植物中存在的生物堿大多有明顯的生理活性如：一、生物堿概述十九世紀(jì)德國學(xué)者F.W.Sertrner從鴉片

鴉片中的嗎啡——鎮(zhèn)痛作用麻黃中的麻黃堿——止喘作用長春花中的長春堿——抗癌活性黃連中的小檗堿——抗菌消炎作用

山莨菪堿——抗中毒性休克作用生物堿化學(xué)結(jié)構(gòu)的研究為合成藥物提供了線索，如：一、生物堿概述鴉片中的嗎啡——鎮(zhèn)痛作用一、生物堿概述莨菪[làngdàng]天仙子即茛菪。藏語稱“茛菪澤”。一年或二年生草本植物。生于林邊、田野、路旁等處，有少量栽培。干燥的成熟種子可入藥，于夏、秋間采摘炮制。其性溫，味苦辛，入心、胃、肝三經(jīng)，有毒，具有定癇、止痛的功效，常用于治療癲狂、風(fēng)痹厥痛、喘咳、胃痛、久痢、脫肛、癰腫、惡瘡等癥。莨菪[làngdàng]植物古柯中的有效成分古柯堿（cocaine）雖有很強的局部麻醉作用，但是毒性較大，久用易成癮普魯卡因procaine(合成品)局麻藥古柯堿cocaine（可卡因）一、生物堿概述植物古柯中的有效成分古柯堿（cocaine）

鴉片又稱“阿片”，俗稱“大煙”、“鴉片煙”、“煙土”等，是英文名Opium的音譯，來自于鴉片罌粟。鴉片有生鴉片和熟鴉片之分。

鴉片罌粟是兩年生草本植物。鴉片內(nèi)含有30多種生物堿，其中主要含嗎啡，含量為10-15%，此外還含有少量的罌粟堿(約1%)、可待因(約1%)、蒂巴因(約0.2%)及那可汀(約3%)等。

植物中的生物堿鴉片又稱“阿片”，俗稱“大煙”、“鴉片煙”、“煙土”草麻黃木賊麻黃中麻黃麻黃

麻黃為麻黃科草麻黃、木賊麻黃、麻黃、中麻黃的干燥草質(zhì)莖，分布在我國北方干旱地區(qū)。麻黃作為一種傳統(tǒng)中藥材，至今已有四千多年的應(yīng)用歷史。麻黃中含有一種叫麻黃素的生物堿有顯著的中樞興奮作用，長期使用可引起病態(tài)嗜好及耐受性，被納入我國二類精神藥物品進行管制。麻黃素是制造冰毒的前體，冰毒是國際上濫用最嚴(yán)重的中樞興奮劑之一。冰毒即甲基苯丙胺，又稱甲基安非他明、去氧麻黃素，為純白色晶體，晶瑩剔透，外觀似冰，俗稱“冰毒”。草麻黃木賊麻黃中麻黃麻黃麻黃為麻黃科草麻黃長春花，又名日日春、天天開等，夾竹桃科植物。原產(chǎn)西印度，早在宋代以前就傳入我國。

長春花不僅姿態(tài)憂美，花期特長，還是一種防治癌癥的良藥。據(jù)現(xiàn)代科學(xué)研究，長春花中含55種生物堿。其中長春堿和長春新堿對治療絨癌等惡性神瘤、淋巴肉瘤及兒童急性白血病等都有一定療效，是目前國際上應(yīng)用最多的抗癌植物藥源。長春花，又名日日春、天天開等，夾竹桃科植物。原

黃連是著名的中藥，《神農(nóng)本草經(jīng)》列之為上品。根莖味極苦，苦味在于它所含多種生物堿，主要為小檗堿，其次為甲基黃連堿、雅托堿等。黃連素是小檗堿的鹽酸鹽，它對痢疾志賀氏菌、金黃色葡萄球菌、傷寒沙門氏菌、霍亂弧菌等許多病菌都有抑制作用。通常制成片劑或針劑，對菌痢有顯著療效。黃連生活條件要求較高，生長慢，產(chǎn)量少，因此難以滿足市場需要?，F(xiàn)已發(fā)現(xiàn)小檗科小檗屬許多植物的根、莖中亦含有大量小檗堿，如黃櫨木、豪豬刺、安徽小檗、廬山小檗等，它們可代替黃連，提取小檗堿，制造黃連素。毛莨科植物黃連的根莖。根莖多集聚成簇，形如雞爪，又稱雞爪黃連。黃連是著名的中藥，《神農(nóng)本草經(jīng)》列之為上品。

顛茄含顛茄生物堿，主要有效成分為莨菪堿(Hyoscyamine)，此外還有微量東莨菪堿等。一般制成顛茄膏、顛茄酊等制劑服用。有解除平滑肌痙攣、鎮(zhèn)痛、抑制腺體分泌、擴大瞳孔等功效。主要用于治療胃及十二指腸潰瘍病，腸胃道、腎膽絞痛等。

顛茄，俗名“野山茄”，為茄科，顛茄屬多年生草本植物，全草入藥。

原產(chǎn)歐洲地中海地區(qū)和小亞細亞，20世紀(jì)30年代引入我國。

顛茄含顛茄生物堿，主要有效成分為莨菪堿(Hy生物堿

一般是指存在于植物體內(nèi)的一類含氮有機化合物（蛋白質(zhì)、氨基酸、肽類以及維生素B等除外）。含負氧化態(tài)氮原子，存在于生物有機體中的非初級代謝產(chǎn)物的一類化合物。絕大多數(shù)生物堿的英文名稱均以-ine結(jié)尾。天然藥物化學(xué)生物堿課件一、生物堿概述（含N有機化合物的總稱）1.多數(shù)由C、H、O、N組成。2.Ｎ多在環(huán)上，少數(shù)在環(huán)外。3.大多具堿性，可與酸成鹽。4.多具顯著的生理活性。生物堿的含義和特點一、生物堿概述（含N有機化合物的總稱）1.多數(shù)由C、H、結(jié)構(gòu)中至少含有一個氮原子，一般不包括分子量大于1500的肽類具有堿性和中性氮原子源于氨基酸或嘌呤母核或甾體與萜類的氨基化排除上述簡單定義中所有例外的化合物。共識生物堿至少應(yīng)具備以下幾個特點結(jié)構(gòu)中至少含有一個氮原子共識生物堿至少應(yīng)具備以下幾個特點命名規(guī)則1.類型的命名⑴基核的化學(xué)結(jié)構(gòu)，如吡啶、喹啉、萜類等；⑵以來源植物命名，如石蒜科生物堿等。2.單體成分的命名⑴以植物來源的屬、種的名稱命名；如一葉萩堿⑵也有以生理活性或藥效命名，如：嗎啡(使睡眠)⑶以人名命名的；如：pelletierine命名規(guī)則分類方法1.按植物來源分類；如：石蒜生物堿，長春花生物堿；2.按化學(xué)結(jié)構(gòu)分類；如：異喹啉生物堿、甾體生物堿；3.按生源結(jié)合化學(xué)分類；如：來源于鳥氨酸的吡咯生物堿。分類方法1.游離堿：堿性極弱，以游離堿的形式存在。2.成鹽：有機酸有：檸檬酸、酒石酸等；特殊的酸類：烏頭酸、綠原酸等無機酸：硫酸、鹽酸等。3.苷類：以苷的形式存在于植物中；4.N-氧化物：植物體中的氮氧化物約一百余種。5.氮雜縮醛類：6.酯類：多種吲哚類生物堿分子中的羧基，常以甲酯形式存在。存在形式1.游離堿：堿性極弱，以游離堿的形式存在。存在形式羧酸中的羥基被氨基（或胺基）取代而生成的化合物，也可看成是氨（或胺）的氫被酰基取代的衍生物。羧酸中的羥基被氨基（或胺基）取代而生成的化合物，也可看成是氨含有R‘-COOR酯基的物質(zhì)叫做酯類物質(zhì)

R’R可以相同也可以不同含有R‘-COOR酯基的物質(zhì)叫做酯類物質(zhì)

R’R可以相同生物堿概述生物堿的分布生物堿的分類生物堿的性質(zhì)生物堿的提取和分離生物堿的結(jié)構(gòu)鑒定生物堿的提取分離實例24313335637第9章生物堿生物堿概述生物堿的分布生物堿的分類生物堿的性質(zhì)生物堿的提取和主要分布于植物界，在動物中發(fā)現(xiàn)得很少。雙子葉植物：小檗科，毛茛科，木蘭科，防己科，罌粟科，蕓香科裸子植物：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

二、生物堿的分布主要分布于植物界，在動物中發(fā)現(xiàn)得很少。雙子葉植物：小檗科動物界也有存在，但種類少。腎上腺素蟾酥堿二、生物堿的分布動物界也有存在，但種類少。腎上腺素蟾酥堿二、生物堿的分布蟾蜍毒汁中的色胺海綿中含溴的生物堿，具有很強的細胞毒作用二、生物堿的分布蟾蜍毒汁中的色胺海綿中含溴的生物堿，具有很強的細胞毒作用二、海綿動物是怎樣獲得食物的呢？它的捕食方法十分奇特，是用一種濾食方式。單體海綿很像一個花瓶，瓶壁上的每一個小孔都是一張“嘴巴”。海綿動物通過不斷振動體壁的鞭毛，使含有食餌的海水不斷從這些小孔滲入瓶腔，進入體內(nèi)。海綿動物是怎樣獲得食物的呢？它的捕食方法十分奇特，是用一種濾生物堿的分布（1）在系統(tǒng)發(fā)育較低級的類群（如藻類、菌類、地衣類、蕨類植物等）中，生物堿分布較少或無；（2）生物堿集中地分布在系統(tǒng)發(fā)育較高級的植物類群（裸子植物、尤其是被子植物）中；（3）生物堿極少與萜類和揮發(fā)油共存于同一植物類群中；（4）越是特殊類型的生物堿，其分布的植物類群

（5）含生物堿的植物中很少只含有一種生物堿、多數(shù)是數(shù)種或數(shù)十種生物堿共存。生物堿在植物體的各種器官和組織中均有可能存在，對于某一植物通常主要富集在某一器官就越窄。生物堿的分布（1）在系統(tǒng)發(fā)育較低級的類群（如藻類、菌類、生物堿的生物合成生物合成的研究表明存在于植物界的上萬種生物堿，僅來源于有限的前體氨基酸、甲戊二羥酸和醋酸酯等。與生物堿生物合成有關(guān)的主要氨基酸有鳥氨酸、脯氨酸、賴氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸、鄰氨基苯甲酸、組氨酸和煙酸等。生物堿的生物合成生物合成的研究表明存在于植物界生物堿的生物合成

生物堿的生物合成涉及環(huán)合反應(yīng)、C-N鍵和C-C鍵的裂解反應(yīng)以及某些重排、取代基的形成、增減、消除、轉(zhuǎn)化等。生物堿骨架類型的形成與轉(zhuǎn)化的生物化學(xué)本質(zhì)是生物體在其本身存在的酶的參與下所發(fā)生的C-C鍵、C-N鍵、C-O鍵的形成與裂解。生物堿的生物合成生物堿的生物合成涉及環(huán)合反應(yīng)、生物堿概述生物堿的分布生物堿的分類生物堿的性質(zhì)生物堿的提取和分離生物堿的結(jié)構(gòu)鑒定生物堿的提取分離實例24313335637第9章生物堿生物堿概述生物堿的分布生物堿的分類生物堿的性質(zhì)生物堿的提取和按植物來源分類如長春花生物堿、石蒜生物堿等）按生源結(jié)合化學(xué)骨架分類基于生物堿合成前體物的來源按化學(xué)骨架分類（本教材選用）

按含Ｎ基核類型：如吲哚、喹啉等按整個母核類型：如萜類、甾類等分類方法三、生物堿的分類按植物來源分類按生源結(jié)合化學(xué)骨架分類按化學(xué)骨架分結(jié)構(gòu)特點氮原子不結(jié)合在環(huán)內(nèi)的一類生物堿。ephedrinepseudoephedrine三、生物堿的分類（一）有機胺類生物堿結(jié)構(gòu)特點ephedrinepseudoephedrine三、1.代表化合物——麻黃堿、偽麻黃堿互為立體異構(gòu)體，區(qū)別在于C1的構(gòu)型不同。麻黃堿R=H,R’=CH3偽麻黃堿(ephedrine)

（pseudoephedrine）三、生物堿的分類1.代表化合物——麻黃堿、偽麻黃堿互為立體異構(gòu)體，區(qū)別在于2.代表化合物——秋水仙堿秋水仙堿(colchicine)秋水仙胺(colchamine)抑制有絲分裂，毒性大與秋水仙堿作用相同，毒性為其1/30～1/40。三、生物堿的分類2.代表化合物——秋水仙堿秋水仙堿(colchicine秋水仙酰胺(秋裂胺，colchicinamide)三、生物堿的分類秋水仙酰胺(秋裂胺，colchicinamide)三、生物1.簡單吡咯烷類2.雙稠吡咯烷類3.吡咯里西定類（二）吡咯烷類紅古豆堿(cuscohygrine)野百合堿(monocrotaline)一葉萩堿(securinine)三、生物堿的分類1.簡單吡咯烷類2.雙稠吡咯烷類3.吡咯里西定類（二㈡吡咯衍生物簡單的吡咯衍生物紅古豆堿cuscohygrine紅古豆苦杏仁酸酯（無活性）（有活性）似阿托品藥物的散瞳等作用㈡吡咯衍生物紅古豆堿紅古豆苦杏仁酸酯（無活性）（有活性）似阿散瞳是在應(yīng)用藥物使眼睛的睫狀肌完全麻痹，使之失去調(diào)節(jié)作用的情況下進行的驗光。這主要是因為青少年眼睛的調(diào)節(jié)力較強，驗光時如果不散大瞳孔，睫狀肌的調(diào)節(jié)作用可使晶狀體變凸，屈光力增強，不能把調(diào)節(jié)性近視即所謂假性近視成分除去，而影響結(jié)果的準(zhǔn)確性。所以青少年近視患者，散瞳驗光是很有必要的。散瞳是在應(yīng)用藥物使眼睛的睫狀肌完全麻痹，使之失去調(diào)節(jié)作用的情㈡吡咯衍生物野百合堿monocrotaline（有抗癌活性）吡咯里西啶吡咯里西啶（pyrrolizidine）衍生物㈡吡咯衍生物野百合堿（有抗癌活性）吡咯里西啶吡咯里西啶（py三、哌啶類生物堿

吡啶哌啶

吲哚里西啶

喹諾里西啶三、哌啶類生物堿吡啶衍生物由吡啶或六氫吡啶衍生的生物堿。分：簡單吡啶衍生物、喹諾里西啶（quinolizidine）三、生物堿的分類吡啶衍生物三、生物堿的分類吡啶類生物堿結(jié)構(gòu)新穎的膽堿酯酶抑制劑。最初被用于重癥肌無力和小兒麻痹癥，1996年被成功開發(fā)為治療老年性癡呆的新藥。石杉堿甲(huperzineA)三、生物堿的分類吡啶類生物堿結(jié)構(gòu)新穎的膽堿酯酶抑制劑。最初被用于重癥肌無力和吡啶衍生物actinidinericininecytisine三、生物堿的分類吡啶衍生物actinidinericininecytisin吲哚里西啶（indolizidine）衍生物吲哚里西啶indolizidine一葉萩堿securinine吲哚是吡咯與苯并聯(lián)的化合物吲哚里西啶（indolizidine）衍生物吲哚里西啶一葉萩一葉秋一葉秋苦參堿氧化苦參堿matrineoxymatrine三、生物堿的分類喹諾里西啶生物堿數(shù)目不多，中藥苦參中大多屬于此類苦參堿氧化苦參堿三、生物堿的分類喹諾里天然藥物化學(xué)生物堿課件（四）托品類生物堿阿托品(atropine)R=H（dl）莨菪堿(hyoscyamine)R=H（l–）山莨菪堿(anisodamine)R=OH東莨菪堿(scopolamine)樟柳堿(anisodine)三、生物堿的分類由吡咯啶和哌啶駢合而成的雜環(huán)。（四）托品類生物堿阿托品(atropine)R=曼陀羅曼陀羅莨菪烷（tropane）衍生物由吡咯啶和哌啶駢合而成的雜環(huán)。分：顛茄生物堿（belladonnaalkaloids）如：莨菪堿

古柯生物堿（cocaalkaloids）如：古柯堿莨菪烷（tropane）衍生物顛茄顛茄古柯生物堿（cocaalkaloids）愛康寧ecgonine古柯堿cocaine古柯生物堿（cocaalkaloids）愛康寧古柯堿奎寧（金雞納樹皮中的抗瘧有效成分，含量高達3％）奎尼?。ㄎ澹┼惿飰A三、生物堿的分類奎寧（金雞納樹皮中的抗瘧有效成分，含量高達3％）奎尼丁（五）吖啶酮山油柑堿（六）吖啶類生物堿三、生物堿的分類8a5a4a9a吖啶酮山油柑堿（六）吖啶類生物堿三、山油柑堿acronycine來自于蕓香科山油柑屬植物，具有顯著抗癌作用，抗瘤譜較廣，現(xiàn)已有人工合成品。沙塘木Acronychiapedunculata

山油柑堿來自于蕓香科山油柑屬植物，沙塘木吖啶酮（acridone）衍生物吖啶酮吖啶吖啶酮（acridone）衍生物吖啶酮吖啶（七）異喹啉衍生物分：1-苯甲基異喹啉型雙苯甲基異喹啉型原小檗堿型阿樸啡型原阿樸啡型嗎啡烷型原托品堿型異喹啉isoquinoline三、生物堿的分類喹啉isoquinoline（七）異喹啉衍生物分：1-苯甲基異喹啉型異喹啉三、生物堿的分簡單異