天然产物化学第5章生物碱

第五章第五章 生物碱生物碱Alkaloids第五章 生物碱生物碱概述生物碱的分类生物碱的理化性质生物碱的生理功能3531342 生物碱的分布一、生物碱概述 （ 含 N有机化合物的总称 ）1.多数由 C、 H、 O、 N组成。2. 多在环上，少数在环外。3. 大多具碱性，可与酸成盐。4. 多具显著的生理活性。生物碱的含义 和特点 主要分布于植物界，在动物中发现得很少。双子叶植物： 小檗科，毛茛科，木兰科 ,罂粟科， 芸香科单子叶植物： 石蒜科，百部科，百合科裸子植物： 红豆杉属，松属，云杉属，三尖杉 属，麻黄属二、生物碱的分布 动物界也有存在，但种类少。肾上腺素 蟾酥碱二、生物碱的分布 按植物来源分类如长春花生物碱、石蒜生物碱等按生源结合化学分类基于生物碱合成前体物的来源 ,如来源于鸟氨酸的吡咯生物碱按化学骨架分类 （本教材选用）根据生物碱分子中的基本母核分类 ,如喹啉生物碱、甾体生物碱等分类方法三、生物碱的分类 1. 芳烃胺类衍生物 麻黄碱、伪麻黄碱互为立体异构体，区别在于 C1的构型不同。麻黄碱 R=H, R=CH3 伪麻黄碱(ephedrine) （ pseudoephedrine）（一）有机胺类生物碱三、生物碱的分类 2. 环庚三烯酮醇衍生物 秋水仙碱秋水仙碱 (colchicine) 秋水仙胺 (colchamine)抑制有丝分裂，毒性大 与秋水仙碱作用相同， 毒性为其 1/30 1/40。三、生物碱的分类 1.简单吡咯烷类2.双稠吡咯烷类 3.吲哚里西定类 （二）吡咯衍生物类生物碱红古豆碱(cuscohygrine) 野百合碱(monocrotaline)一叶萩碱(securinine )三、生物碱的分类 奎宁（金鸡纳树皮中的抗疟有效成分，含量高达 3）奎尼丁（三）喹啉衍生物类生物碱三、生物碱的分类 喜树碱及其类似物喜树碱 (camptothecin) R=H 羟基喜树碱 (hydroxycamptothecin) R=OH三、生物碱的分类 猪毛菜碱 (salsoline)罂粟碱（ papaverine）12 苄基异喹啉类（最多）简单异喹啉类（四）异喹啉类生物碱 *（最大的一类）三、生物碱的分类 粉防己碱（ tetrandrine）：防己科植物粉防己根 3 双苄基异喹啉类三、生物碱的分类 4 阿扑芬类小檗碱（ berberine） 轮环藤酚碱 (cyclanoline) 5 原小檗碱类 木兰碱（ magnoflorine)三、生物碱的分类 吐根碱 (emetine)异喹啉环带苯骈喹啉啶环6 普洛托品类含羰基的小檗碱开环延胡索丙素 (corydalis C)三、生物碱的分类 7 吐根碱类8 萘菲啶类吗啡 (morphine) R=H可待因 (codeine) R=CH3 9 吗啡类三、生物碱的分类 血根碱 (sanguinarine)（五）吲哚衍生物类生物碱 （较多，有千余种）长春碱 （ vinblastine, VLB） R=CH3长春新碱 （ vincristine, VCR） R=CHO1. 长春 碱和长春新碱三、生物碱的分类 2. 萝芙木生物碱利血平 (reserpine)三、生物碱的分类 （六）萜类生物碱二萜生物碱关附甲素 ( guanfu base A) 紫杉醇 (taxol)三、生物碱的分类 二萜生物碱乌头碱（ aconitine）三、生物碱的分类 （七）甾体类生物碱浙贝甲素三、生物碱的分类 美 登碱（ maylasine ）（八）大环生物碱三、生物碱的分类 （一） 生物碱的性状 形态 多为结晶性固体，有些为非晶性粉末，少数为液体(如烟碱、槟榔碱 )味道 多具苦味 (盐酸小檗碱 )，少数呈辛辣味 颜色 一般无色或白色；少数具有长链共轭体系的具有一定颜色。如，小檗碱：黄色；小檗红碱：红色；一叶萩碱：淡黄色 挥发性与升华性 少数液体及个别小分子生物碱具挥发性 (麻黄碱 )，少数具升华性 (咖啡因 ) 四、生物碱的理化性质 产生条件 具有手性碳原子或手性分子 影响因素 A. 手性碳的构型 B. 测定溶液 C. pH值 D. 浓度研究意义 生理活性与旋光性密切相关。一般情况下，左旋体的活性比右旋体活性强。如， L-莨菪碱的散瞳作用比 D-莨菪碱大 100倍。 （二） 生物碱的旋光性 四、生物碱的性质 酰胺生物碱 中性含有酚羟基或羧基的生物碱 酸碱两性大多数生物碱碱性 季铵碱 仲胺碱 伯胺碱 叔胺碱 芳胺碱酰胺碱（三） 生物碱的酸碱性 四、生物碱的性质 游离生物碱亲脂性 叔胺碱和仲胺碱溶于有机溶剂，溶于酸水亲水性主要指季胺碱和某些含 N-氧化物生物碱；液体或分子较小的生物碱亲脂又亲水。如东莨菪碱、氧化苦参碱、烟碱、麻黄碱。具特殊官能团两性生物碱（吗啡、小檗胺、槟榔次碱）：可溶于酸水及碱水， pH8 9产生沉淀。内酯（或内酰胺）结构：类似一般叔胺碱，但在碱水中可以开环形成羧酸盐溶于水，加酸又复原。（四） 生物碱的溶解性 四、生物碱的性质 生物碱盐一般易溶于水，可溶于醇无机酸盐有机酸盐；无机酸盐中含氧酸盐卤代酸盐；小分子有机酸盐大分子有机酸盐溶解性特殊的化合物吗啡为酸性叔胺碱：难溶于氯仿、乙醚，可溶于水石蒜碱叔胺碱：难溶于有机溶剂，溶于水喜树碱：不溶于一般有机溶剂，而溶于酸性氯仿高石蒜碱的盐酸盐：难溶于水，易溶于氯仿盐酸小檗碱、麻黄碱草酸盐：难溶于水四、生物碱的性质 生成不溶性盐类 : 硅钨酸、苦味酸、磷钼 酸试剂等生成疏松的配合物 : 碘 -碘化钾试剂 生成不溶性加成物： 碘化铋钾、碘化汞钾等重金属盐类 沉淀试剂 （五）生物碱的沉淀反应 酸性条件下与某些 生物碱沉淀试剂 生成难溶于水的复盐或配合物的反应。四、生物碱的性质 试剂名称 组成 反应特征 碘化物复盐类：碘 -碘化钾试剂 KII2 红棕色沉淀碘化汞钾试剂 K2HgI4 类白色沉淀碘化铋钾试剂 KBiI4 黄至橘红色沉淀重金属盐类：硅钨酸试剂 SiO212WO 3nH