生物碱A1ka1oids 生物碱 Alkaloids 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. Serturner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。在《全国医药产品大全》 中收载的生物碱药物及其制剂达六十余种。 植物中存在的生物碱大多有明显的生理活性,如: 鸦片中的吗啡——镇痛作用; 麻黄中的麻黄碱—一止喘作用 长春花中的长春碱—一抗癌活性; 黄连中的小蘗碱——抗菌消炎作用 山莨菪碱——抗中毒性休克作用 石蒜中的生物碱加兰他敏—具有拟胆碱作用 利血平一—降压作用 由此可看出,在临床用药中生物碱类成分占据着重要的地位。 生物碱化学结构的研究为合成药物提供了线索,如: 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。 COOCH3 Hs 普鲁卡因( procaine) 古柯碱 (可卡因) (合成品)局麻药 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 现有的很多合成止痛药就是根据吗啡的化学结构而设计的。在生物碱的研 究中,创新出不少研究方法、技术和反应,这对天然有机化学的发展起着重要 的促进作用。 共57页
生 物 碱 Alkaloids 1 共57页 生 物 碱 Alkaloids 一、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.Sert. . u rner 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。在《全国医药产品大全》 中收载的生物碱药物及其制剂达六十余种。 植物中存在的生物碱大多有明显的生理活性，如： 鸦片中的吗啡——镇痛作用； 麻黄中的麻黄碱——止喘作用； 长春花中的长春碱——抗癌活性； 黄连中的小檗碱——抗菌消炎作用； 山莨菪碱——抗中毒性休克作用 石蒜中的生物碱加兰他敏——具有拟胆碱作用 利血平——降压作用 由此可看出，在临床用药中生物碱类成分占据着重要的地位。 生物碱化学结构的研究为合成药物提供了线索，如： 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。 现有的很多合成止痛药就是根据吗啡的化学结构而设计的。在生物碱的研 究中，创新出不少研究方法、技术和反应，这对天然有机化学的发展起着重要 的促进作用。 N CH3 H COOCH3 O O 古柯碱 （可卡因） N O O C2H5 C2H5 NH2 普鲁卡因 （合成品） (procaine) 局麻药
生物碱A1 keloids ()生物碱的定义 生物碱( Alkaloids)至今也无一个确切而标准的定义。这是由于随着生物 碱的研究不断深入发展,人们采用新的先进的技术而不断地得到新模式和新结 构的化合物,因而经典的、传统的定义就受到了局限性,如: 胡椒碱——虽为含氮杂环的衍生物,但不易与酸结合成盐; 秋水仙碱一一几乎没有碱性,氮原子不结在环上 麻黄碱——氮原子也不结在环上,应属于芳烃胺衍生物。 但按习惯仍将这些化合物归属在生物碱的范围内。但对于大多数生物碱还 是有其共性之处,因此,还可以就其共性来定义生物碱的 定义:是指天然产的一类含氮的有机化合物(不包括低分子胺类,如:甲 胺、乙胺等、氨基酸、氨基糖和维生素类等化合物),多数具有碱的性质且能 和酸结合生成盐;大部分化合物为杂环化合物且氮原子在杂环内;多数有较强 的生理活性。 白分布 生物碱主要分布于植物界,迄今为止在动物中发现的生物碱极少。生物碱 在植物界分布很广,存在于一頁多个科史 如:豆科、茄科、防己科、罂粟科、毛茛科等植物中 其中双子叶植物含生物碱远比单子叶植物为多。并较为集中地分布于防己 科、罂粟科、夹竹桃科、毛茛科、豆科、马钱科、茄科。 地衣类和苔藓类植物中,尚未发现生物碱的存在。 菌类植物中已发现有生物碱。 植物亲缘关系相近的品种往往含有化学结构相同或类似的生物碱,如茄科 的颠茄属、曼陀罗属、莨菪属等植物中几乎都含有莨菪碱、东莨菪碱。这种联 系为发现和寻找新的药物资源提供了有效的途径。 生物碱的含量:金鸡纳树皮含奎宁碱—-15% 长春花含长春花新碱—一百万分之 般情况下,含量在0.1~1%的植物则可进行开发利用。若含量低但其活 性很强,则可通过合成和半合成等方式进行开发。 白存在形式 生物碱在植物体内主要存在的形式有 共57页
生 物 碱 Alkaloids 2 共57页 ㈠生物碱的定义 生物碱（Alkaloids）至今也无一个确切而标准的定义。这是由于随着生物 碱的研究不断深入发展，人们采用新的先进的技术而不断地得到新模式和新结 构的化合物，因而经典的、传统的定义就受到了局限性，如： 胡椒碱——虽为含氮杂环的衍生物，但不易与酸结合成盐； 秋水仙碱——几乎没有碱性，氮原子不结在环上； 麻黄碱——氮原子也不结在环上，应属于芳烃胺衍生物。 但按习惯仍将这些化合物归属在生物碱的范围内。但对于大多数生物碱还 是有其共性之处，因此，还可以就其共性来定义生物碱的。 定义：是指天然产的一类含氮的有机化合物（不包括低分子胺类，如：甲 胺、乙胺等、氨基酸、氨基糖和维生素类等化合物），多数具有碱的性质且能 和酸结合生成盐；大部分化合物为杂环化合物且氮原子在杂环内；多数有较强 的生理活性。 ㈡分布 生物碱主要分布于植物界，迄今为止在动物中发现的生物碱极少。生物碱 在植物界分布很广，存在于一百多个科中： 如：豆科、茄科、防己科、罂粟科、毛茛科等植物中。 其中双子叶植物含生物碱远比单子叶植物为多。并较为集中地分布于防己 科、罂粟科、夹竹桃科、毛茛科、豆科、马钱科、茄科。 地衣类和苔藓类植物中，尚未发现生物碱的存在。 菌类植物中已发现有生物碱。 植物亲缘关系相近的品种往往含有化学结构相同或类似的生物碱，如茄科 的颠茄属、曼陀罗属、莨菪属等植物中几乎都含有莨菪碱、东莨菪碱。这种联 系为发现和寻找新的药物资源提供了有效的途径。 生物碱的含量：金鸡纳树皮含奎宁碱——15% 长春花含长春花新碱——百万分之一 一般情况下，含量在 0.1~1%的植物则可进行开发利用。若含量低但其活 性很强，则可通过合成和半合成等方式进行开发。 ㈢存在形式 生物碱在植物体内主要存在的形式有：
生物碱A1 keloids 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; 有些生物碱则与一些较为特殊的酸类结合成盐存在,如:乌头酸、罂粟酸、 奎宁酸、绿原酸、延胡索酸、黎芦酸、白屈菜酸、千里光酸等。 有少数生物碱与无机酸结合成盐存在。如:吗啡碱与硫酸结合成盐存在于 鸦片中;小襞碱与盐酸结合成盐存在于植物中。 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。 四命名规则 1生物碱类型的命名 主要根据 (1)基核的化学结构,如吡啶、吡咯啶、喹啉、异喹啉、萜类等; (2)以来源植物命名,如石蒜科生物碱等。 2生物碱单体成分的命名 (1)以植物来源的属、种的名称命名;如 叶萩碱 (2)也有以生理活性或药效命名,如:吗啡 morphine(使睡眠) 吐根碱 emetine(呕吐) (3)以人名命名的;如: pelletieri(为纪念化学家 Pierre Joseph Pelletier)。 分类方法 生物碱的分类方法很多,现有 1按植物来源分类的如:石蒜生物碱,长春花生物碱 2按化学结构分类的如:异喹啉生物碱、甾体生物碱; 3.按生源结合化学分类的如:来源于鸟氨酸的吡咯生物碱。 分类依据不同,各有利弊。本章则以化学结构进行分类。 共57页
生 物 碱 Alkaloids 3 共57页 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； 有些生物碱则与一些较为特殊的酸类结合成盐存在，如：乌头酸、罂粟酸、 奎宁酸、绿原酸、延胡索酸、黎芦酸、白屈菜酸、千里光酸等。 有少数生物碱与无机酸结合成盐存在。如：吗啡碱与硫酸结合成盐存在于 鸦片中；小檗碱与盐酸结合成盐存在于植物中。 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。 ㈣命名规则 1.生物碱类型的命名 主要根据： ⑴基核的化学结构，如吡啶、吡咯啶、喹啉、异喹啉、萜类等； ⑵以来源植物命名，如石蒜科生物碱等。 2.生物碱单体成分的命名 ⑴以植物来源的属、种的名称命名；如—— 一叶萩碱 ⑵也有以生理活性或药效命名，如：吗啡 morphine（使睡眠） 吐根碱 emetine（呕吐）； ⑶以人名命名的；如：pelletierine（为纪念化学家 Pierre Joseph Pelletier）。 ㈤分类方法 生物碱的分类方法很多，现有 1.按植物来源分类的如：石蒜生物碱，长春花生物碱； 2.按化学结构分类的如：异喹啉生物碱、甾体生物碱； 3.按生源结合化学分类的如：来源于鸟氨酸的吡咯生物碱。 分类依据不同，各有利弊。本章则以化学结构进行分类
生物碱A1 keloids 、生物碱的分类 根据生物碱的化学结构分为以下一些主要类型 ()有机胺类(苯丙氨酸酪氨酸) 结构特点:氮原子不结合在环内的一类生物碱。如:麻黄碱( ephedrine)、 秋水仙碱( colchicine)和益母草碱( leonurine)等 OH CH—CH-CH3 CH-CH—CH3 OH NHCH3 麻黄碱 伪麻黄碱 (1R2S) (1s,2S) 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 鉴别反应 cs2 麻+cuSO 棕或黄色沉淀 Meoh NaoH 若于它们的甲醇溶液中加二硫化碳、硫酸铜试液和氢氧化钠试液各一滴,即能产生棕或黄色沉 淀。在麻黄碱或伪麻黄碱的水溶液中加λ硫酸铜试剂,再加氢氧化钠试液后,溶液能昰蓝紫色,若加入 少量乙醚振摇后放置分层,则醚层显紫红色,水层变为红色。这是由于螯合反应,产生铜络盐(紫红色) 所致。) 麻黄碱和伪麻黄碱都是拟肾上腺素药,能促进人体内去甲肾上腺素的释放 而显效,作用强度较弱,只有肾上腺素的1/142,但口服有效,并具有中枢神 经系统兴奋及散瞳作用,这是肾上腺素所没有的。盐酸麻黄碱主要供内服以治 疗气喘等。 秋水仙碱( colchicine)是环庚三烯酮醇的 NHCOCH Meo 衍生物,分子中有两个骈合七元碳环,氮在侧 链上成酰胺状态。 临床上用以治疗急性痛风,并有抑制癌细 秋水仙碱 胞生长的作用。 共57页
生 物 碱 Alkaloids 4 共57页 二、生物碱的分类 根据生物碱的化学结构分为以下一些主要类型： ㈠有机胺类（苯丙氨酸/酪氨酸） 结构特点：氮原子不结合在环内的一类生物碱。如：麻黄碱（ephedrine）、 秋水仙碱（colchicine）和益母草碱（leonurine）等。 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。 鉴别反应： （若于它们的甲醇溶液中加二硫化碳、硫酸铜试液和氢氧化钠试液各一滴，即能产生棕或黄色沉 淀。在麻黄碱或伪麻黄碱的水溶液中加入硫酸铜试剂，再加氢氧化钠试液后，溶液能显蓝紫色，若加入 少量乙醚振摇后放置分层，则醚层显紫红色，水层变为红色。这是由于螯合反应，产生铜络盐（紫红色） 所致。） 麻黄碱和伪麻黄碱都是拟肾上腺素药，能促进人体内去甲肾上腺素的释放 而显效，作用强度较弱，只有肾上腺素的 1/142，但口服有效，并具有中枢神 经系统兴奋及散瞳作用，这是肾上腺素所没有的。盐酸麻黄碱主要供内服以治 疗气喘等。 秋水仙碱（colchicine）是环庚三烯酮醇的 衍生物，分子中有两个骈合七元碳环，氮在侧 链上成酰胺状态。 临床上用以治疗急性痛风，并有抑制癌细 胞生长的作用。 CH CH OH CH3 NHCH3 CH CH OH CH3 NHCH3 麻黄碱 伪麻黄碱 (1R,2S) (1S,2S) NHCOCH3 O OMe MeO MeO OMe 秋水仙碱 MeOH CS2 CuSO4 NaOH 麻 + 棕或黄色沉淀
生物碱A1ka1oids yCOO(CH2)2-NH--NH 益母草碱 益母草碱是益母草[ Leonurus heterophyllus Sweet]的有效成分,其能收缩子 宫,对动物子宫有增加其紧张性与节律性的作用。 白吡咯衍生物 由吡咯或四氢吡咯衍生的生物碱。该类生物碱种类不少,较重要的分为: 简单的吡咯衍生物、吡咯里西啶衍生物(又称双稠吡咯啶)和吲哚里西啶衍生 吡咯四氢吡咯 红古豆碱 红古豆苦杏仁酸酯 (无活性) (有活性) 1简单的吡咯衍生物:(来源于鸟氨酸) 红古豆碱( cuscohygrine)属简单的吡咯衍生物类生物碱。存在于颠茄、 莨菪、曼陀罗、山莨菪等茄科植物中。该生物碱本身无药用价值,但将其还原 成红古豆醇,再与乙酰苦杏仁酰氯反应制成红古豆苦杏仁酸酯,有类似阿托品 类药物的散瞳、抑制腺体分泌、舒张平滑肌、降压等作用。 2吡咯里西啶( pyrrolizidine)衍生物:(来源于鸟氨酸) 吡咯里西啶 野百合碱(有抗癌活性) 由一个三价氮原子形成稠合的二个吡咯啶环,故又称双稠吡咯啶。主要分 布在菊科千里光属、豆科野百合属等。如 野百合属植物农吉利[ Crotalaria sessiliflora L]中的抗癌有效成分野百合碱 ( monocrotaline)属吡咯里西啶衍生物。 共57页
生 物 碱 Alkaloids 5 共57页 益母草碱是益母草[Leonurus heterophyllus Sweet]的有效成分，其能收缩子 宫，对动物子宫有增加其紧张性与节律性的作用。 ㈡吡咯衍生物 由吡咯或四氢吡咯衍生的生物碱。该类生物碱种类不少，较重要的分为： 简单的吡咯衍生物、吡咯里西啶衍生物（又称双稠吡咯啶）和吲哚里西啶衍生 物。 1.简单的吡咯衍生物：（来源于鸟氨酸） 红古豆碱（cuscohygrine）属简单的吡咯衍生物类生物碱。存在于颠茄、 莨菪、曼陀罗、山莨菪等茄科植物中。该生物碱本身无药用价值，但将其还原 成红古豆醇，再与乙酰苦杏仁酰氯反应制成红古豆苦杏仁酸酯，有类似阿托品 类药物的散瞳、抑制腺体分泌、舒张平滑肌、降压等作用。 2.吡咯里西啶(pyrrolizidine)衍生物：（来源于鸟氨酸） 由一个三价氮原子形成稠合的二个吡咯啶环，故又称双稠吡咯啶。主要分 布在菊科千里光属、豆科野百合属等。如： 野百合属植物农吉利[Crotalaria sessiliflors L.]中的抗癌有效成分野百合碱 （monocrotaline）属吡咯里西啶衍生物。 Me HO MeO COO(CH2 ) 4 NH NH2 NH 益母草碱 N N O Me Me N N Me Me O O OCOMe 红古豆碱 红古豆苦杏仁酸酯 （无活性） （有活性） N O O N Me Me Me H OH OH O O 吡咯里西啶 野百合碱 （有抗癌活性） N H N H 吡咯 四氢吡咯
生物碱A1ka1oids 3吲哚里西啶( indolizidine)衍生物:(来源于赖氨酸) 吲哚里西啶 叶萩碱 由吡咯啶和六氢吡啶骈合所成杂环。 如:一叶萩碱( securinine):属吲哚里西啶衍生物类生物碱。其来自于 叶萩又称叶底珠 Securinega suftrucosa(Pal)Rehd.]属大戟科植物 叶萩碱能兴奋中枢神经,有类似硝酸十的宁的作用,毒性小,亦是一种 胆碱酯酶抑制剂。临床主要用于治疔面神经麻痹、神经衰弱,亦用于小儿麻痹 症和其后遗症。 OMe Meo 娃儿藤碱 (有抗癌活性 Meo 娃儿藤碱( tylophora alkaloids):是菲骈吲哚里西啶的衍生物,存在于娃 儿藤属植物中。曾于印度娃儿藤属植物 Tylophora asthmatica wight根中分离获 得。该成分具有显蓍的抗癌活性。 白吡啶( pyridine)衍生物 由吡啶或六氢吡啶衍生的生物碱。该类型生物碱主要有:简单吡啶衍生物 和喹诺里西啶( quinolizidine)。 吡啶 猕猴桃碱 蓖麻碱 猕猴桃碱( actinidin)属简单吡啶衍生物,该成分是一种油状液体生物碱, 结构中是由二分子异戊烯排列所组成,因之也可认为是单萜衍生的生物碱。其 来自猕猴桃属植物木天蓼[ Actinidia polygama Maxim.]的叶中 共57页
生 物 碱 Alkaloids 6 共57页 3.吲哚里西啶（indolizidine）衍生物：（来源于赖氨酸） 由吡咯啶和六氢吡啶骈合所成杂环。 如：一叶萩碱（securinine）：属吲哚里西啶衍生物类生物碱。其来自于 一叶萩又称叶底珠[Securinega suffrucosa （Pall） Rehd.]属大戟科植物。 一叶萩碱能兴奋中枢神经，有类似硝酸士的宁的作用，毒性小，亦是一种 胆碱酯酶抑制剂。临床主要用于治疗面神经麻痹、神经衰弱，亦用于小儿麻痹 症和其后遗症。 娃儿藤碱（tylophora alkaloids）：是菲骈吲哚里西啶的衍生物，存在于娃 儿藤属植物中。曾于印度娃儿藤属植物 Tylophora asthmatica wight 根中分离获 得。该成分具有显著的抗癌活性。 ㈢吡啶（pyridine）衍生物 由吡啶或六氢吡啶衍生的生物碱。该类型生物碱主要有：简单吡啶衍生物 和喹诺里西啶（quinolizidine）。 猕猴桃碱（actinidine）属简单吡啶衍生物，该成分是一种油状液体生物碱， 结构中是由二分子异戊烯排列所组成，因之也可认为是单萜衍生的生物碱。其 来自猕猴桃属植物木天蓼[Actinidia polygama Maxim.]的叶中。 N N Me Me N O OMe CN Me 吡啶 猕猴桃碱 蓖麻碱 N N O O 吲哚里西啶 一叶萩碱 N MeO MeO OMe OMe 娃儿藤碱 (有抗癌活性)
生物碱A1 keloids 蓖麻碱( ricinine):是蓖麻[ Ricinus communis]种子中的一种生物碱,是 吡啶酮的衍生物,分子中含有氰基,因之毒性较大。 喹诺里西啶 金雀花碱 苦参碱 氧化苦参碱 金雀花碱( cytisine):属喹诺里西啶衍生物。其具有兴奋中枢神经的作 用,可从野决明[ hermopsis lanceolataE Brown]种子中获得 苦参碱( matrine):来自于豆科植物苦参[ Sophora flavescens Ait」的干燥 根。其根中的主要成分是苦参碱和氧化苦参碱( oxymatrine),二者均有抗癌 活性,能抑制肉瘤180的生成 莨菪烷( tropane)衍生物 莨菪烷是由吡咯啶和哌啶骈合而成的杂环。该类生物碱可分为二个类型 颠茄生物碱( belladonna alkaloids) 古柯生物碱( coca alkaloids) 莨菪烷 颠茄生物碱叉称苑科生物碱,是由茄科植物颠茄、茛菪等中分离得到的 类生物碱。如:茛菪碱( hyoscyamine)和阿托品( atropine)有解痉镇痈作用 以及解磷中毒和散大瞳孔等作用。由于莨菪酸部分中的手性碳原子,居于羰基 的α位置,易产生互变异构,所以当莨菪碱与碱液接触或受热时,容易消旋化, 转变为莨菪醇的消旋莨菪酸酯,即阿托品。 CH3 H R=莨菪酸 莨菪碱(阿托品」 莨菪碱的立体结构 莨菪碱呈左旋光性(l-)而阿托品是其消旋体(d-),即没有旋光性。东 茛菪碱( Scopolamine)与莨菪碱的生物活性相似,常用作防晕药和镇静药物 共57页
生 物 碱 Alkaloids 7 共57页 蓖麻碱（ricinine）：是蓖麻[Ricinus communis I.]种子中的一种生物碱，是 吡啶酮的衍生物，分子中含有氰基，因之毒性较大。 金雀花碱（cytisine）：属喹诺里西啶衍生物。其具有兴奋中枢神经的作 用，可从野决明[Thermopsis lanceolata R. Brown]种子中获得。 苦参碱（matrine）：来自于豆科植物苦参[Sophora flavescens Ait.]的干燥 根。其根中的主要成分是苦参碱和氧化苦参碱（oxymatrine），二者均有抗癌 活性，能抑制肉瘤 180 的生成。 ㈣莨菪烷（tropane）衍生物 莨菪烷是由吡咯啶和哌啶骈合而成的杂环。该类生物碱可分为二个类型： 颠茄生物碱（belladonna alkaloids） 古柯生物碱（coca alkaloids）。 颠茄生物碱又称茄科生物碱，是由茄科植物颠茄、莨菪等中分离得到的一 类生物碱。如：莨菪碱（hyoscyamine）和阿托品（atropine）有解痉镇痛作用， 以及解磷中毒和散大瞳孔等作用。由于莨菪酸部分中的手性碳原子，居于羰基 的α位置，易产生互变异构，所以当莨菪碱与碱液接触或受热时，容易消旋化， 转变为莨菪醇的消旋莨菪酸酯，即阿托品。 莨菪碱呈左旋光性（l-）而阿托品是其消旋体（dl-），即没有旋光性。东 莨菪碱（Scopolamine）与莨菪碱的生物活性相似，常用作防晕药和镇静药物 N N NH O N N O N N O 喹诺里西啶 O 金雀花碱 苦参碱 氧化苦参碱 N CH3 H H 莨菪烷 N CH3 H R N CH3 H R N H3C H 莨菪碱（阿托品） R R = 莨菪酸 莨菪碱的立体结构
生物碱A1 keloids 如:狂躁性精神病等)。山莨菪碱( anisodamine)和樟柳碱( anisodine)具 有明显的抗胆碱作用 OCG- 莨菪碱(阿托品) 山莨菪碱 N-C OCO 东莨菪碱 樟柳碱 茛菪碱是由茛菪醇( tropine)与莨菪酸( topic acid)缩合而生成的酯: CH- OI 缩合 HOOC 莨菪醇 莨菪酸 莨菪碱(阿托品) 莨菪醇是四氢吡咯和六氢吡啶二个杂环骈合的双环结构。 N-CH 爱康宁 古柯碱 古柯生物碱( coca alkaloids)通常指爱康宁( ecgonine)的衍生物。如 古柯碱( cocaine)又称可卡因( cocaine),系苯甲酰爱康宁的甲酯,是一种局 部麻醉药,常用于表面麻醉。 国喹啉衍生物(邻氨基苯甲酸) 5 内酯结构 成盐溶于水 碱化开环 喹啉 喜树碱 (治白血病和直肠癌) 例如:喜树碱( camptothecine):来自于我国南方特产植物珙桐科喜树 [ Camptotheca acuminata Decne中,其木部、根皮和种子中都含有生物碱,并 共57页
生 物 碱 Alkaloids 8 共57页 （如：狂躁性精神病等）。山莨菪碱（anisodamine）和樟柳碱（anisodine）具 有明显的抗胆碱作用。 莨菪碱是由莨菪醇（tuopine）与莨菪酸（tuopic acid）缩合而生成的酯： 莨菪醇是四氢吡咯和六氢吡啶二个杂环骈合的双环结构。 古柯生物碱（coca alkaloids）通常指爱康宁（ecgonine）的衍生物。如： 古柯碱（cocaine）又称可卡因（cocaine），系苯甲酰爱康宁的甲酯，是一种局 部麻醉药，常用于表面麻醉。 ㈤喹啉衍生物（邻氨基苯甲酸） 例如：喜树碱（camptothecine）：来自于我国南方特产植物珙桐科喜树 [Camptotheca acuminata Decne.]中，其木部、根皮和种子中都含有生物碱，并 C H N CH CH2OH 3 H OCO C H N CH CH2OH 3 H OCO HO C H N CH CH2OH 3 H OCO O C N CH CH2OH 3 H OCO O OH 莨菪碱（阿托品） 山莨菪碱 东莨菪碱 樟 柳 碱 C H N CH CH2OH 3 H OCO N CH3 H OH C H HOOC CH2OH 莨菪醇 莨菪酸 莨菪碱（阿托品） 缩合 + N CH3 H OH COOH N CH3 H COOCH3 O C 311 O 爱康宁 古柯碱 N N N O O O OH 1 2 3 5 4 6 7 8 喹 啉 喜 树 碱 内酯结构 碱化开环 成盐溶于水 （治白血病和直肠癌）
生物碱A1 keloids 以喜树碱为主要成分。具有抗癌活性,对白血病和直肠癌有一定临床疗效,但 毒性很大,其安全范围较小。喜树碱分子中具内酯结构,故可被碱化开环,转 为钠盐后而能溶于水中, 伏异喹啉衍生物(苯丙氨酸酪氨酸) 是一类很重要的生物碱,由于其数量多且结构类型复杂,仅就其主要类型 说明如下 In-Me OMe 异喹啉 OMe o 1-苯甲基异喹啉 那可丁 1.1-苯甲基异喹啉(1- benzy- -isoquinoline)型生物碱:存在于鸦片中的那 可丁( narcotine)属此类生物碱。其具有镇咳作用与可卡因相似,但无成瘾性, 可替代可卡因。 OMe Meo 2双苯甲基异喹啉 N-Me OMe MeO ( bibenzyl- isoquinoline)型生物碱:是 由二个分子的苯甲基异喹啉衍生物通过 Meo 醚氧键结合而成的一类生物碱 OMe 例如唐松草碱( thalicarpine):其 唐松草碱 结构是阿朴啡和苄异喹啉的二聚物。其 对瓦克氏癌瘤-256有显著抑制作用。 3.原小檗碱( protomer berine)型生物碱:可认为是由苯甲基四氢异喹啉衍 变而来的。如:小檗碱( berberine)和药根碱( jatrorrhizine)属此类型生物碱, 存在于黄连、黄柏及三颗针等植物中。 Meo OMe 原小檗碱 小檗碱(黄连素) 药根碱 四氢黄连碱( tetrahydrocoptisine)和延胡索乙素( Corydalis e,即消旋四 氢掌叶防己碱)也属此类型生物碱,二者存在于中药元胡中,是罂粟科紫堇属 共57页
生 物 碱 Alkaloids 9 共57页 以喜树碱为主要成分。具有抗癌活性，对白血病和直肠癌有一定临床疗效，但 毒性很大，其安全范围较小。喜树碱分子中具内酯结构，故可被碱化开环，转 为钠盐后而能溶于水中。 ㈥异喹啉衍生物（苯丙氨酸/酪氨酸） 是一类很重要的生物碱，由于其数量多且结构类型复杂，仅就其主要类型 说明如下： 1.1-苯甲基异喹啉（1-benzyl-isoquinoline）型生物碱：存在于鸦片中的那 可丁（narcotine）属此类生物碱。其具有镇咳作用与可卡因相似，但无成瘾性， 可替代可卡因。 2.双苯甲基异喹啉 （bisbenzyl-isoquinoline）型生物碱：是 由二个分子的苯甲基异喹啉衍生物通过 醚氧键结合而成的一类生物碱。 例如唐松草碱（thalicarpine）：其 结构是阿朴啡和苄异喹啉的二聚物。其 对瓦克氏癌瘤-256 有显著抑制作用。 3.原小檗碱（protoberberine）型生物碱：可认为是由苯甲基四氢异喹啉衍 变而来的。如：小檗碱（berberine）和药根碱（jatrorrhizine）属此类型生物碱， 存在于黄连、黄柏及三颗针等植物中。 四氢黄连碱（tetrahydrocoptisine）和延胡索乙素（Corydalis B，即消旋四 氢掌叶防己碱）也属此类型生物碱，二者存在于中药元胡中，是罂粟科紫堇属 N N O O N O O MeO OMe OMe Me H 6 7 1 2 3 5 4 8 异喹啉 1-苯甲基异喹啉 那可丁 N MeO MeO MeO Me H N H OMe OMe OMe MeO Me O 唐松草碱 N N O O OMe OMe HO MeO N OMe OMe + OH - + OH - 原小檗碱 小檗碱（黄连素） 药根碱
生物碱A1 keloids 植物延胡索[ Corydalis turtschaninovii Bess f Y anhusuo Y.H. Chew et CC Hsil的 干燥块茎。延胡索乙素具有显著的镇痛作用,临床上用以代替吗啡以治疗内脏 疾病的锐痛。 四氢黄连碱 延胡索乙素 4阿朴啡( aporphine)型生物碱:是由苯甲基四氢异喹啉衍生物分子内脱 去二个氢原子,使苯环与苯环相结合,形成了菲核。如:土藤碱( tuduranine) 存在于中药防己[ Sinomenium acutum rehder et wilson]的根中。 N一Me 阿朴啡 土藤碱 5原阿朴啡( proaporphine)型生物碱:该类型生物碱常伴阿朴啡型生物碱 共存在于植物中,故认为是阿朴啡型生物碱的前体。如: Stephanine其分子中 含醌样结构,有类似利血平的镇定作用。若与3N的硫酸加热,分子中五元环 易重排而转变为六元环的土藤碱,则失去镇定作用 Meo 无镇定作用cH N-Me 3N H2so CHO 五元环重排 为六元环 原阿朴啡 Stephanine(具镇定作用 存在于干金藤中) 土藤碱 6吗啡烷( morphinane)型生物碱:属于苯甲基异喹啉的衍生物,又同时 是菲的部分饱和衍生物。如:吗啡碱( morphine)是鸦片中的成分,具有止痛 的作用。存在于青藤中的青藤碱( Sinomenine)也属于此类型生物碱,其具有 显著的镇痛和消炎作用。 共57页
生 物 碱 Alkaloids 10 共57页 植物延胡索[Corydalis turtschaninovii Bess.f.Yanhusuo Y.H.Chew et C.C.Hsii]的 干燥块茎。延胡索乙素具有显著的镇痛作用，临床上用以代替吗啡以治疗内脏 疾病的锐痛。 4.阿朴啡（aporphine）型生物碱：是由苯甲基四氢异喹啉衍生物分子内脱 去二个氢原子，使苯环与苯环相结合，形成了菲核。如：土藤碱（tuduranine） 存在于中药防己[Sinomenium acutum Rehder et Wilson]的根中。 5.原阿朴啡（proaporphine）型生物碱：该类型生物碱常伴阿朴啡型生物碱 共存在于植物中，故认为是阿朴啡型生物碱的前体。如：Stepharine 其分子中 含醌样结构，有类似利血平的镇定作用。若与 3N 的硫酸加热，分子中五元环 易重排而转变为六元环的土藤碱，则失去镇定作用。 6.吗啡烷（morphinane）型生物碱：属于苯甲基异喹啉的衍生物，又同时 是菲的部分饱和衍生物。如：吗啡碱（morphine）是鸦片中的成分，具有止痛 的作用。存在于青藤中的青藤碱（sinomenine）也属于此类型生物碱，其具有 显著的镇痛和消炎作用。 N O O O O N MeO MeO OMe OMe 四氢黄连碱 延胡索乙素 N Me NH CH3O HO CH3O 阿朴啡 土藤碱 N Me O NH O MeO MeO NH CH3O HO CH3O 原阿朴啡 Stepharine （存在于千金藤中） 具镇定作用 无镇定作用 3N H2SO4 五元环重排 为六元环 土藤碱