生物堿alkaloids教學(xué)

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1、第十章生物堿（Alkaloids）[目的要求]1.了解生物堿的含義、生源途徑、分類、分布和生理活性。2.掌握生物堿的理化性質(zhì)、提取、分離和檢識方法。3.熟悉生物堿的結(jié)構(gòu)研究方法。4.掌握主要生物堿的結(jié)構(gòu)，熟悉主要生物堿的生理活性。第一節(jié)概述一生物堿的含義及特點1含義生物堿指來源于生物界的一類含氮有機(jī)化合物。2特點大多有較復(fù)雜的環(huán)狀結(jié)構(gòu)，氮原子結(jié)合在環(huán)內(nèi)；多呈堿性，可與酸成鹽；多具有顯著的生理活性。二生物堿的分布及存在形式1分布生物堿主要分布于植物界，絕大多數(shù)存在于高等植物的雙子葉植物中，已知存在于50多個科的120多

2、個屬中。與中藥有關(guān)的一些典型的科如毛茛科（黃連、烏頭、附子）、罌粟科（罌粟、延胡索）、茄科（洋金花、顛茄、莨菪）防己科（漢防己、北豆根）、豆科（苦參、苦豆子）等。單子葉植物也有少數(shù)科屬含生物堿，如石蒜科，百合科、蘭科等，百合科中較重要的如貝母屬。少數(shù)裸子植物如麻黃科、紅豆杉科、三尖杉科也存在生物堿。2存在形式在植物體內(nèi)，少數(shù)堿性極弱的生物堿以游離態(tài)存在，如酰胺類生物堿；有一定堿性的生物堿多以有機(jī)酸鹽形式存在；少數(shù)以無機(jī)酸鹽形式存在，如鹽酸小檗堿、硫酸嗎啡等。其它存在形式尚有N-氧化物、生物堿苷等。三生物堿的生物活性生

3、物堿多具有顯著而特殊的生物活性。如嗎啡、延胡索乙素具有鎮(zhèn)痛作用；阿托品具有解痙作用；小檗堿、苦參生物堿、蝙蝠葛堿有抗菌消炎作用；利血平有降血壓作用；麻黃堿有止咳平喘作用；奎寧有抗瘧作用；苦參堿、氧化苦參堿等有抗心律失常作用；喜樹堿、秋水仙堿、長春新堿、三尖杉堿、紫杉醇等有不同程度的抗癌作用等。四生物堿的生物合成在生物堿的生物合成途徑中，氨基酸是其初始物。主要有鳥氨酸、賴氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸、鄰氨基苯甲酸、組氨酸等。（一）生物堿生物合成的主要化學(xué)反應(yīng)1環(huán)合反應(yīng)（1）希夫堿（Schiff）形成反應(yīng)氨基和羰基加成

4、-脫水形成希夫堿：涉及希夫堿的形成反應(yīng)的生物堿有：吡咯、莨菪烷、蒎啶、喹諾里西啶類。（2）Mannich氨甲基化反應(yīng)醛、胺和負(fù)碳離子（含活潑氫的化合物）發(fā)生縮合的反應(yīng)為曼尼希氨甲基化反應(yīng)。結(jié)果是活潑氫被氨甲基取代，得到曼尼希堿：曼尼希堿在生物堿中，尤其是芐基異喹啉和吲哚生物堿的生物合成中，許多一級環(huán)合都是通過曼尼希反應(yīng)生成的。（3）酚的氧化偶聯(lián)反應(yīng)為次級環(huán)化反應(yīng)。反應(yīng)過程為含酚羥基化合物在植物體內(nèi)經(jīng)酶作用形成自由基，兩個自由基經(jīng)偶聯(lián)，形成新鍵。如在由芐基四氫異喹啉形成各類異喹啉生物堿中，則是由酚的氧化偶聯(lián)反應(yīng)生成的。

5、2碳-氮鍵的裂解較重要的裂解為Hofmann降解和vonBraun降解。舉例：蕃荔枝堿經(jīng)過酚性氧化偶聯(lián)反應(yīng)生成阿樸菲型生物堿：鄰-鄰位偶合鄰-對位偶合第二節(jié)生物堿的結(jié)構(gòu)與分類一鳥氨酸系生物堿來源于鳥氨酸的生物堿主要包括吡咯烷類、莨菪烷類和吡咯里西啶類生物堿。（一）吡咯烷類生物堿（二）莨菪烷類生物堿水蘇堿本類生物堿多由莨菪烷環(huán)系的C3-醇羥基和有機(jī)酸縮合成酯。主要存在于茄科的顛茄屬、曼陀羅屬、莨菪屬和天仙子屬中，典型的化合物如莨菪堿（hyoscyamine）。二、賴氨酸系生物堿（一）吡啶和蒎啶類結(jié)構(gòu)較簡單。生源上關(guān)鍵的

6、前體物是蒎啶亞胺鹽類。代表性化合物如胡椒中的胡椒堿（piperine）、檳榔中的檳榔堿、檳榔次堿等。。吡啶蒎啶胡椒堿檳榔堿檳榔次堿（二）喹諾里西啶類生源上前體物為賴氨酸衍生的戊二胺。本類生物堿是由兩個蒎啶共用一個氮原子稠合而成的衍生物。主要分布于豆科、石松科和千屈菜科。代表性化合物如苦參中的苦參堿(matrine)氧化苦參堿(oxymatrine)等?？鄥A氧化苦參堿（三）吲哚里西啶類為蒎啶和吡咯共用一個氮原子稠合的衍生物。又分為簡單吲哚里西啶和一葉萩堿兩類，主要分布于大戟科一葉萩屬植物中。如存在于一葉萩中的一葉萩堿

7、中樞神經(jīng)系統(tǒng)有興奮作用。吲哚里西啶一葉萩堿苯丙胺麻黃堿三、苯丙氨酸和酪氨酸系生物堿本類生物堿是由苯丙氨酸和酪氨酸為前體物生物合成的一大類數(shù)量多（約1000多種）、類型復(fù)雜、分布廣泛、具有較高藥用價值的生物堿類型。（一）苯丙胺類生物堿較典型的化合物是麻黃中的麻黃堿(ephedrine)。（二）異喹啉類生物堿1．小檗堿類和原小檗堿類此兩類生物堿可以看成為兩個異喹啉環(huán)稠合而成，依據(jù)兩者結(jié)構(gòu)母核中C環(huán)氧化程度不同，分為小檗堿類和原小檗堿類，前者多為季銨堿，如黃連、黃柏、三棵針中的小檗堿（berberine）；后者多為叔胺堿，

8、如延胡索中的延胡索乙素（dl-tetrahydropalmatine）。原小檗堿小檗堿延胡索乙素2．芐基異喹啉類為異喹啉母核1位連有芐基的一類生物堿。罌粟堿蝙蝠葛堿3．雙芐基異喹啉類為兩個芐基異喹啉通過1~3個醚鍵相連接的一類生物堿。連接方式較多，故類型也較多。4．嗎啡烷類代表性的化合物有罌粟中的嗎啡(morphine)、可待因(codeine