生物碱的结构与分类

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1、生物碱主要内容第一节概述第二节生物碱的生物合成途径第三节生物碱的分类第四节生物碱在植物体内的存在形式第五节生物碱的理化性质第六节生物碱的提取分离第七节含生物碱中药实例第一节概述生物碱，长期来一般是指来源于植物界的一类含氮有机化合物，大多具有较复杂的氮杂环结构，并具有生理活性和碱性。现在，人们从海洋生物、微生物及昆虫的代谢产物中亦发现含有不少类似的有机含氮化合物，有时也称它们为生物碱。因此，从产义的范围讲,生物界除去生物体必须的含氮化合物，如氨基酸、多肽、蛋白质和B族维生素等外，其他所有的含氮有机化合物都可视为生物碱。概述一、生物碱的研究里程二、生物

2、碱生理活性三、生物碱在自然界的分布1803年Derosne首先从鸦片中得到第一个生物碱那可汀其后1806年德国Serturene又从鸦片中得到吗啡1810年西班牙医生Gomes从金鸡纳树皮中分得结晶，以后证明主要是奎宁和辛可宁1917年发现士的宁、吐根碱1819年发现马钱子碱、胡椒碱、咖啡碱1820年发现奎宁、秋水仙碱我国赵学敏在《本草纲目拾遗》中记载，17世纪初《白猴经》一书中即记述了从乌头中提炼出砂糖样毒物作箭毒用，用现代的观点分析，该物质应是乌头碱。这比欧洲科学家发现的生物碱要早二百年左右。由于生物碱结构较为复杂，虽然19世纪初提出不少生物碱

3、，但当时并未确定结构式，直到1870年才首次搞清较为简单的毒芹碱结构式。对于复杂结构生物碱结构式的确定多数是在20世纪，如士的宁直到1946年才得到正确的结构式等。现在由于提取分离手段及波谱法用于结构式的测定得到较快地发展，生物碱的种类和数量都增加很快，有人统计已达万种。二、生物碱生理活性生物碱类化合物大多具有生理活性，往往是许多中草药及药用植物的有效成分。如从鸦片中分得的吗啡具有强烈的镇痛作用；可待因具有止咳作用；罂粟碱具有松弛平滑肌作；麻黄中的麻黄碱具有平喘作用黄连、黄柏中的小檗碱具有抗茵消炎作用；曼陀罗、天仙子、颠茄中的莨菪碱具有解痉和解有机

4、磷中毒的作用等等。目前临床应用的生物碱就有80多种。当前除了提取分离生物体中大量和微量的生物碱并测定它们的结构式外，生物碱的全合成和半合成工作也是重要的研究领域，而且发展的速度很快。1889年首次全合成了毒芹碱。近年来自美登木中提取鉴定的具有抗癌活性的极微量生物碱美登木碱为化学结构复杂的含氮大环化合物，经过短短的数年已有全合成的报道。此外，通过对生物碱构效关系的研究，进行结构改造，寻找疗效更高，结构更为简单，并且便于大量生产的新型药物，也是一个重要的研究领域。三、生物碱在自然界的分布生物碱在植物界分布较广，但主要分布在高等植物中，尤其是双子叶植物中

5、的毛茛科、防己科、婴粟科、茄科、夹竹桃科、芸香科、豆科等100多科的植物中。单子叶植物中分布较少，如百合科、石蒜科和兰科等。裸子植物中更少，如麻黄科、红豆杉科、三尖杉科的少数目植物中。低等植物中的地衣类和苔藓类未发现生物碱，蕨类及菌类只有极个别的植物中存在生物碱，如麦角菌含有麦角生物碱类。在不同组织和器官中的分布生物碱在植物体的各种器官和组织都可能存在，但对生某种植物来说，往往是集中在某一器官。例如，麻黄生物碱在麻黄的髓部含量高，防己生物碱在防己的根部较多，黄柏生物碱主要存在于树皮部分，具抗癌活性的三尖杉酯碱则在三尖杉植物的枝、叶、根、种子各部分都

6、有存在，但以叶和种子中含量高。在不同植物中的分布植物中生物碱含量的多少差异极大，如金鸡纳树皮中生物碱含量在1.5％以上，而长春花中长春新碱含量仅百万分之一，美登木中美登木碱含量仅千万分之二。一般植物中含生物碱量达到千分之一以上就算比较高了。同科同属植物，甚至同种植物中，生物碱的有无及含量高低还受生长环境、季节等因素的影响。如欧洲产的麻黄，麻黄碱的含量很低，而我国产的则含量较高。而产于山西大同附近的麻黄又较其他地区为高，可达1.6％，并且以秋末冬初采收的含量最高。影响生物碱含量的因素含生物碱的植物很少只含有一种生物碱，多数是数种或数十种生物碱共存，如

7、长春花已知含70多种生物碱。由于同一植物中的生物碱往往来源于同一个前体，因此它们的化学结构往往类似，同科同属植物中的生物碱也往往属同一结构类型。了解此点，对寻找新的药用植物资源及化合物的鉴别和推定结构都是非常有意义的。生物碱在植物体内分布特点第二节生物碱的生物合成途径生物碱为生物体的次生代谢产物，它是从初级代谢产物氨基酸通过生物合成途径生成的。形成生物碱的氨基酸大多是α-氨基酸，如赖氨酸、鸟氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸、组氨酸和邻氨基苯甲酸等。这些氨基酸的骨架大部分保留在所产生的生物碱中。甲瓦龙酸和乙酸酯也是重要的构成组分第三节生物碱的分类生物碱

8、的分类方法有数种，但都存在一定的缺点1、按照生物碱生源途径分类法2、生物碱结构中氮原子存在的主要杂环母核进行分类1、按照生