中药化学生物碱

第3章 生物碱（Alkaloids）,目的要求,掌握生物碱的理化性质、提取、分离和检识。熟悉生物碱结构的研究方法。了解生物碱的含义、分类、分布和生理活性。,教学内容,第1节 概述第2节 生物碱的生物合成第3节 生物碱的分类第4节 生物碱在植物体中的存在形式第5节 生物碱的理化性质第6节 生物碱的提取与分离第7节 生物碱的色谱检识第8节 生物碱的结构测定第9节 含生物碱中药实例,第1节 概述,定义分布生理活性,1.定义,多数认为：生物碱是来源于植物界的含氮有机化合物（N多在环内），有生理活性和碱性，能与酸成盐。广义认为：生物界中所有的含氮有机化合物（除去生物体必须的含氮化合物，如氨基酸、多肽、蛋白质、B族维生素等）。权威定义：生物体内含负氧化态氮原子的具生理活性环状化合物。,2.分布,生物碱在植物体中的代谢,积累：主要在生长活跃的组织如子房、心皮等。储藏：主要是在液泡细胞、乳汁管细胞中进行，因此不同植物中生物碱存在的部位不同。转移：往往发生许多甲基化、氧化、去甲基化等次级结构修饰。,积累和储藏的结果,同属植物、同种植物中往往含有多种结构类型相同的生物碱，也有一些科属的植物亲缘关系不相近，但可能含有相同的生物碱。生物碱的有无或含量受生长条件与气候等因素的影响。一般普遍存在，但往往是集中在某一部位。,3.生理活性,镇痛作用的吗啡、延胡索乙素解痉作用的阿托品抗菌消炎作用的小檗碱降压作用的利血平止咳平喘作用的麻黄碱抗疟作用的奎宁抗癌作用的喜树碱、长春新碱、秋水仙碱,生物碱的一次代谢产物主要是氨基酸（鸟氨酸、脯氨酸、赖氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸、邻氨基苯甲酸、组氨酸和烟酸等）、甲戊二羟酸和醋酸酯等。 主要原理： 环合反应 CN键的裂解,第2节 生物碱的生物合成,（1） Schiff碱形成：羰基与氨基加成脱水的反应。如吡咯类、托品类、吡咯里西啶类、哌啶类、喹诺里西啶类等的生物合成。,环合反应,（2）Mannich碱形成（氨甲基化）：醛、胺和负碳离子（含活泼氢）的缩合反应，活泼氢被氨甲基取代，得到Mannich碱。如苄基异喹啉和吲哚生物碱的生物合成。,环合反应,（3）酚的氧化偶合（N-杂环生物碱的再环合）：含酚羟基的化合物在酶的作用下形成自由基，两个自由基经偶联形成新键的反应。偶联方式有邻邻偶联、邻对偶联、对对偶联。,N-杂环生物碱的再环合,（止痛）,（利尿）,（1） Hofmann降解（彻底甲基化法）：季铵碱在碱性溶液中加热，脱水生成烯和三甲胺的反应。根据生成烯的数目，可推测生物碱结构中N的结合状态。伯、仲、叔胺先用CH3I和Ag2O进行彻底甲基化反应，生成季铵碱。,CN键的裂解,（2）Von Braun反应：叔胺生物碱与BrCN反应，氮环裂开，CN与N结合，Br与邻碳结合，生成溴代烷和二取代氨基氰化物，此氰化物进一步水解生成羧酸，脱羧即得仲胺。用于无-H的C-N键裂解。,第3节 生物碱的分类,按植物来源分类按生源途径分类按母核类型分类,生物碱按生源关系分类,吡咯烷类莨菪烷类哌啶类喹啉类喹唑啉类咪唑类吖啶酮类,异喹啉类吲哚类嘌呤及黄嘌呤类大环类萜类甾体类有机胺类,按母核类型分类：,第4节 生物碱在植物体中的存在形式,游离碱 植物体内，少数碱性极弱的以游离状态存在，如酰胺类生物碱秋水仙碱、喜树碱等。盐类 多数都以盐的形式存在，与生物碱成盐的酸有无机酸如硫酸、盐酸，有机酸如草酸、柠檬酸、酒石酸、乌头酸、罂粟酸等。N-氧化物 如苦参中苦参碱和氧化苦参碱。生物碱苷 生物碱和糖缩合生成生物碱苷