生物碱-分类.ppt

,第十章 生 物 碱 (Alkaloids）,12月1日，“新药益母草碱(SCM-198)项目转让，1.5亿元（中珠正泰医疗管理有限公司）,教学要求,1、掌握生物碱的定义和存在形式及主要结构类型。 2、掌握生物碱的碱性，碱性强弱与生物碱分子结构的关系及其在提取分离中的应用。,3、掌握生物碱的沉淀反应和显色反应及其在检识中的应用。 4、掌握总生物碱的提取方法（溶剂法、离子交换法、沉淀法）和初步分离原理及方法，生物碱单体分离的一般方法和原理。,5、熟悉生物碱的理化性质和常见药物生物碱的结构和生物活性。（如麻黄、延胡索、黄连、洋金花、苦参、汉防己、乌头、紫杉等）。 6、了解生物碱的结构鉴定方法。,17世纪初，白猿经中记述了从乌头中提炼出砂糖样毒物作箭毒用乌头碱。,1806年，德国学者F.W.Sertrner从鸦片中分离出吗啡。,1810年，西班牙医生Gomes从金鸡纳树皮中分得结晶，为奎宁和辛可宁的混合物。,第一节 概 述,1820年，从金鸡纳树皮中分得奎宁。,1860年，从古柯叶中分得古柯碱（可卡因）。,1885年，从蛇麻黄中分得麻黄碱。,在生物碱的研究中，创新出不少研究方法、技术和反应，这对天然有机化学的发展起着重要的促进作用。生物碱化学结构的研究为合成药物提供了线索。,利多卡因,布比卡因,古柯,罂粟,吗啡 R=H,杜冷丁（镇痛药）,植物中存在的生物碱大多有明显的生理活性如： 鸦片中的吗啡镇痛 麻黄中的麻黄碱止咳平喘 长春花中的长春碱抗癌 黄连中的小檗碱抗菌消炎 山莨菪碱抗中毒性休克,金鸡纳树皮中奎宁-抗疟 萝芙木中的利血平-降血压 苦参中的苦参碱和氧化苦参碱-抗心律失常 蛇足石杉中的石杉碱甲-治疗老年痴呆 红豆杉中的紫杉醇-抗癌,世界市场销售超过亿美元的天然药物 银杏叶制剂 阿片类镇痛药 紫杉醇 地高辛及其衍生物 麦角碱类 长春花提取制剂 麻黄碱,来源于生物界的一类含氮的有机化合物（不包括甲胺、乙胺等、氨基酸、氨基糖、肽类、蛋白质、核酸等 ）；,一、生物碱的定义,多数具有碱性（秋水仙碱） 能和酸结合生成盐（胡椒碱）；,大部分为杂环化合物且氮原子在杂环内 （麻黄碱）；,主要分布于植物界，近年来在海洋生物中也发现了有显著活性的生物碱。,二、分布,河豚毒素,集中分布在系统发育较高级的植物类群(双子叶植物) 1、裸子植物：红豆杉属，麻黄属等 2、单子叶植物：百合科、石蒜科等 3、双子叶植物：毛茛科，小檗科、 防己科、罂粟科、茄科、豆科等,在系统发育较低的类群中（地衣、苔藓、蕨类、藻类等），较少或无 。 极少与萜类和挥发油共存于同一植物中。,蛇足石杉,黄连含小檗碱7% 金鸡纳树皮含奎宁碱1.5% 长春花含长春花新碱百万分之一 美登木含美登素千万分之二,三、生物碱的含量,一般情况下，含量在0.11%的植物则可进行开发利用。若含量低但其活性很强，则可通过合成和半合成等方式进行开发。,1.游离碱：碱性极弱，不易或不能成盐，如 酰胺类生物碱。 2.成 盐： 有机酸：柠檬酸、酒石酸、琥珀酸等； 特殊的酸类：乌头酸、绿原酸、奎宁酸等； 无机酸：硫酸(吗啡)、盐酸（小檗碱）等。,四、存在形式,3.酰胺类：如秋水仙碱，喜树碱。 4.N-氧化物：在植物体中已发现的N氧化物约一百余种。 5.氮杂缩醛类： 6.其他：烯胺、亚胺、季铵、苷类等。,思考题,生物碱的定义是什么? 它在自然界的分布有何规律? 在植物体内通常以哪些形式存在? 最常见的形式是哪一种?,前体物： 氨基酸：鸟氨酸、脯氨酸、苯丙氨酸、酪 氨酸、色氨酸、组氨酸和烟酸等。 真生物碱 甲戊二羟酸伪生物碱,五、生物碱的生物合成简介,C-N键的裂解 环合反应,一级环合：形成N杂环的反应，包括内酰胺形成、希夫碱形成、曼尼希氨甲基化反应和氨基的加成反应。 次级环合：具备N杂环生物碱的再环合，最重要的反应是酚氧化偶联反应。,生物碱生物合成主要的化学反应,按生源结合化学结构类型分类 鸟氨酸系生物碱 赖氨酸系生物碱 苯丙氨酸和酪氨酸系生物碱 色氨酸系生物碱 邻氨基苯甲酸系生物碱 组氨酸系生物碱 其他,第二节 生物碱的结构与分类,一、鸟氨酸系生物碱,鸟氨酸,吡咯类,吡咯里西啶,莨菪烷类,吡咯烷类生物碱,由吡咯或四氢吡咯衍生的生物碱； 结构较简单，数量较少,红古豆碱：存在于颠茄、莨菪、曼陀罗、山莨菪等茄科植物中。本身无药用价值，但将其制成红古豆苦杏仁酸酯，有类似阿托品类药物的散瞳、抑制腺体分泌、舒张平滑肌等作用。,红古豆碱 红古豆苦杏仁酸酯,莨菪烷类（托品类生物碱）,吡咯环和哌啶环骈合而成，两环共用一个N原子和两个碳原子。主要存在于茄科的颠茄属、曼陀罗属、莨菪属、天仙子属等。,药理作用似阿托品，但毒性较大，临床应用较少。莨菪碱有止痛解痉功能，对坐骨神经痛有较好疗效，有时也用于治疗癫痫、晕船等。,东莨菪碱,临床用为镇静药，用于全身麻醉前给药，晕动病、震颤麻痹，狂躁性精神病，有机磷农药中毒等。,可使平滑肌松弛，解除血管痉挛因此具有镇痛的作用，成药有片剂和注射剂。临床上多用注射剂，因口服吸收较差。山莨菪碱可用于治疗感染中毒性休克、坐骨神经痛、胃及十二指肠溃疡、视网膜色素变性等疾病。,吡咯里西啶类生物碱,为两个吡咯烷共用一个N原子稠合而成。 主要分布在菊科千里光属、豆科野百合属等。,吡咯里西啶,野百合碱,大叶千里光碱,清热解毒，消炎止痛，止泻止痢。用于肠炎、结肠炎， 细菌性痢疾和鼻窦炎。,组成：千里光，穿心莲,组成：千里光，卷柏，羌活，决明子，麻黄，川芎,清热解毒，活血祛风，宣肺通窍 治疗急、慢性鼻炎 ，鼻窦炎,二、赖氨酸系生物碱,蒎啶,喹诺里西啶,吲哚里西啶,赖氨酸,蒎啶类生物碱,蒎啶,胡椒碱,槟榔碱,槟榔次碱,喹诺里西啶类,由两个蒎啶共用一个N原子稠合而成。 主要分布于豆科、石松科和千屈菜科。,戊二胺 喹诺里西啶 金雀儿碱 苦参碱,吲哚里西啶类,由蒎啶和吡咯共用一个N原子稠合而成。 主要分布于大戟科一叶萩属。,一叶萩碱：对中枢神经系统有兴奋作用，临床主要用于治疗面神经麻痹、神经衰弱，亦用于小儿麻痹症和其后遗症。,苯丙胺类 异喹啉类 苄基苯乙胺类,三、苯丙氨酸和酪氨酸系生物碱,苯丙胺类,氮原子不结合在环内的一类生物碱。,盐酸麻黄碱：主要供内服以治疗气喘等。,苯丙胺,异喹啉类,小檗碱类和原小檗碱类 苄基异喹啉类 双苄基异喹啉类 吗啡烷类,小檗碱类和原小檗碱类,由两个异喹啉环稠合而成。,原小檗碱 小檗碱 延胡索乙素,异喹啉,苄基异喹啉类,异喹啉母核1位连有苄基,苄基异喹啉,罂粟碱 厚朴碱 蝙蝠葛碱 （双苄基异喹啉类）,吗啡烷类,吗啡烷 R = H 吗啡 R = CH3 可待因 蒂巴因 青风藤碱,吗啡烷类,苄基苯乙胺类,加兰他敏,20 世纪五六十年代开始已用于临床治疗外伤所致运动障碍、重症肌无力、进行性肌营养不良、脊髓灰质炎后遗症、儿童脑型麻痹、多发性神经炎等.,四、色氨酸系生物碱 简单吲哚类 色胺吲哚类 半萜吲哚类 单萜吲哚类,简单吲哚类,靛青苷,色胺吲哚类,色胺,吴茱萸碱,半萜吲哚类,吲哚母核上连有一个异戊二烯单位 主要分布于麦角菌类中。,单萜吲哚类,吲哚母核上连有C9或C10的结构单元。,士的宁 利血平,用于偏瘫、瘫痪及因注射链霉素引起的骨骼肌松弛、弱视症等。因安全范围小，现已少用。,士的宁(番木鳖碱),利血平能降低血压和减慢心率，作用缓慢、温和而持久，对中枢神经系统有持久的安定作用，是一种很好的镇静药。,利血平,奎宁,来源于茜草科金鸡纳属植物中，是继吗啡后研究的最早的生物碱之一，1810年即分得粗品。是治疗疟疾的有效成分。,五、邻氨基苯甲酸系生物碱 喹啉类 吖啶酮,喹啉类生物碱,喹啉 白鲜碱,吖啶酮类生物碱,具有显著抗癌作用，抗瘤谱较广，现已有人工合成品。,吖啶酮,六、组氨酸系生物碱,临床上主要用于青光眼的治疗,单萜生物碱： 主要为环烯醚萜衍生的生物碱，如龙胆碱。,龙胆苦苷 龙胆碱,七、萜类生物碱,倍半萜生物碱： 主要分布于兰科石斛属，如石斛碱。,石斛碱,二萜生物碱：毛茛科乌头属，翠雀属和飞燕草属，