《天然产物化学》课程PPT教学课件（Natural Products Chemistry）第四章 生物碱 alkaloids

第四章生物碱 alkaloids 4.1概述 42生物碱的分类 4.3生物碱的性质 44生物碱的提取与分离 4.5生物碱的鉴定和结构测定 46有代表性的生物碱

第四章 生物碱 alkaloids 4.1 概述 4.2 生物碱的分类 4.3 生物碱的性质 4.4 生物碱的提取与分离 4.5 生物碱的鉴定和结构测定 4.6 有代表性的生物碱

4.1概述 生物碱是人类对植物药中有效成分 研究得最早而较多的一类成分。从十九 世纪德国学者 FW.Sertrner从鸦片中分离 出吗啡碱( morphine)以来,迄今已从 自然界中分离得到约1000物碱类化 合物。 植物中存在的生物碱大多有明显的生理 活性

4.1 概述 • 生物碱是人类对植物药中有效成分 研究得最早而较多的一类成分。从十九 世纪德国学者F.W.Sertrner从鸦片中分离 出吗啡碱（morphine）以来，迄今已从 自然界中分离得到约10000种生物碱类化 合物。 • 植物中存在的生物碱大多有明显的生理 活性 。 •

生物碱化学结构的研究为合成药物提供了 线索 植物古柯中的有效成分古柯碱 ( cocaine)虽有很强的局部麻醉作用, 但是毒性较大,久用容易成瘾。化学合 成工作者对它进行结构改造,从中找到 普鲁卡因( procaine),不但结构较古柯 碱简单,毒性也大大地被降低了,成为」 临床广泛使用的局部麻醉药物

生物碱化学结构的研究为合成药物提供了 线索 植物古柯中的有效成分古柯碱 （cocaine）虽有很强的局部麻醉作用， 但是毒性较大，久用容易成瘾。化学合 成工作者对它进行结构改造，从中找到 普鲁卡因（procaine），不但结构较古柯 碱简单，毒性也大大地被降低了，成为 临床广泛使用的局部麻醉药物

生物碱的定义 是生物体内一类除蛋白质、肽 类、氨基酸基维生素B以外含氮化 合物的总称,是结构复杂具有生理 活性的植物碱

生物碱的定义 • 是生物体内一类除蛋白质、肽 类、氨基酸基维生素B以外含氮化 合物的总称，是结构复杂具有生理 活性的植物碱

生物碱的分布 ·生物碱主要分布于植物界,在动物中发 现得很少。在髙等植物尤其在双子叶植物 中分布为广: ①在双子叶植物的小檗科( Berberidaceae) 毛茛科( Rununcu- laces),木兰科Q ( Magnoliaceae),防己科( Menispermi ceae),罂粟科( Papaveraceae),芸香科 ( Rutaceae)等植物中广为分布;

生物碱的分布 • 生物碱主要分布于植物界,在动物中发 现得很少。在高等植物尤其在双子叶植物 中分布为广： • ①在双子叶植物的小檗科(Berberidaceae)， 毛茛科(Rununcu-laceae)，木兰科 (Magnoliaceae)，防己科(Menisperma￾ceae)，罂粟科(Papaveraceae)，芸香科 (Rutaceae)等植物中广为分布；

②裸子植物中,在红豆杉科红豆杉属 Taxus),松柏科松属( Pinus),云杉属 ( Vicia),三尖杉科三尖杉属 Cepha lotaxus),麻黄科麻黄属( Ephedra)等属植 物中有分布 ③少数单子叶植物如石蒜科,百部科 ( Stemonaceae),百合科( Liliaceae)等植 物中有分布。 在低等植物中,生物碱分布少,而且结 构一般为简单。生物碱在生物体中的存在 部位和含量往往差别很大,一般来说,含 量在千分之一以上即为高含量

• ②裸子植物中，在红豆杉科红豆杉属 (Taxus)，松柏科松属(Pinus)，云杉属 (Picia)，三尖杉科三尖杉属Cepha￾lotaxus)，麻黄科麻黄属(Ephedra)等属植 物中有分布 • ③少数单子叶植物如石蒜科，百部科 (Stemonaceae)，百合科(Liliaceae)等植 物中有分布。 • 在低等植物中，生物碱分布少，而且结 构一般为简单。生物碱在生物体中的存在 部位和含量往往差别很大，一般来说，含 量在千分之一以上即为高含量

生物碱在植物体内主要存在的形式有 ·1.游离碱:由于部分生物碱的碱性极弱, 不易或不能与酸生成稳定的盐,因而以游 离碱的形式存在。 2成盐:除少数极弱碱性生物碱(如:秋 水仙碱及吲哚类生物碱)外,大多生物碱, 在植物细胞中都是与酸类结合成盐的形式 在 常见的有机酸有:柠檬酸、酒石酸、果 酸、草酸、琥珀酸等

生物碱在植物体内主要存在的形式有 • 1.游离碱：由于部分生物碱的碱性极弱， 不易或不能与酸生成稳定的盐，因而以游 离碱的形式存在。 • 2.成盐：除少数极弱碱性生物碱（如：秋 水仙碱及吲哚类生物碱）外，大多生物碱， 在植物细胞中都是与酸类结合成盐的形式 存在。 常见的有机酸有：柠檬酸、酒石酸、苹果 酸、草酸、琥珀酸等

·3.苷类:一些生物碱以苷的形式存在 于植物中 4酯类:多种吲哚类生物碱分子中的 羧基,常以甲酯形式存在。 5N氧化物:在植物体中已发现的氮 氧化物约一百余种

• 3.苷类：一些生物碱以苷的形式存在 于植物中； • 4.酯类：多种吲哚类生物碱分子中的 羧基，常以甲酯形式存在。 • 5.N-氧化物：在植物体中已发现的氮 氧化物约一百余种

4.2生物碱的分类 可以 1)按来源分类, ·2)按化学骨架分类, ·3)按生源结合化学分类。 按3)法分类的生物碱可以分为氨Q 基酸途径生成的生物碱和萜类及甾体 来源的生物碱

4.2 生物碱的分类 可以 • 1) 按来源分类, • 2) 按化学骨架分类, • 3)按生源结合化学分类。 按3)法分类的生物碱可以分为氨 基酸途径生成的生物碱和萜类及甾体 来源的生物碱

有机胺类 结构特点:氮原子不结合在环内的一类生物碱 如 OH CH一CH-CH3 CH-CH—CH H3 OH NHCH H3 NHCH3 麻黄碱 伪麻黄碱 (1R,2S) (1S2S) 麻黄碱和伪麻黄碱是属于芳烃仲胺类生物碱,有些性质 和生物碱类的通性不完全一样,例如:游离时可溶于 水,能与酸生成稳定的盐,有挥发性,不易与大多数 生物碱沉淀试剂反应生成沉淀

一、有机胺类 • 结构特点：氮原子不结合在环内的一类生物碱。 如 麻黄碱和伪麻黄碱是属于芳烃仲胺类生物碱，有些性质 和生物碱类的通性不完全一样，例如：游离时可溶于 水，能与酸生成稳定的盐，有挥发性，不易与大多数 生物碱沉淀试剂反应生成沉淀。 CH CH OH CH3 NHCH3 CH CH OH CH3 NHCH3 麻黄碱 伪麻黄碱 (1R,2S) (1S,2S)