生物碱

第九章 生物碱,一、生物碱的定义,目前多数教科书定义： 指天然产的一类有较强的生理活性的含氮的有机化合物；多具碱性且能和酸结合生成盐； 下列除外： 低分子胺类：甲胺、乙胺； 氨基酸、氨基糖、肽类、蛋白质、核酸、核苷酸、卟啉类、维生素；,一、定义,第一节 概 述,比较确切的表述： 生物碱是存在于生物有机体中,含负氧化态氮原子的环状化合物。,1.多数由C、H、 O、N组成。,2. 多在环上，少数在环外。,3. 大多具碱性，可与酸成盐。,4. 多具显著的生理活性。,生物碱的特点,主要分布于植物界，在动物中发现得很少。,三、生物碱的存在形式,多数以盐的形式存在,少数以游离形式存在. 其他尚有以苷及NO化合物等的形式存在。,1.游离碱：碱性极弱，以游离的形式存在。 2.盐 类：与其成盐的有机酸有：柠檬酸、酒石酸等；特殊的酸类：乌头酸、绿原酸等；无机酸：硫酸、盐酸等。 3.苷 类：以苷的形式存在于植物中。 4.酰 胺：如秋水仙碱、喜树碱等。 5.N-氧化物：植物体中的氮氧化物约一百余种。 此外，还有氮杂缩醛类、烯胺、亚胺等。,第二节 生物碱的结构和分类,一、 吡咯烷衍生物类生物碱 （一）简单吡咯烷类,红古豆碱,红古豆碱：有中枢镇静作用。用于胃溃疡及各种胃肠道疾病所致痉挛性疼痛。 水苏碱：来源于益母草叶。本品具有活血调经，利尿消肿，收缩子宫的作用。,水苏碱,（二）吡咯里西丁类生物碱,吡咯里西丁,野百合碱 monocrotaline,野百合碱：提取自豆科植物农吉利或大叶猪尿青。有抗肿瘤作用。靠烷化DNA而发挥抗癌作用，本品对多种实验性肿瘤有抑制作用，临床试用于皮肤鳞状细胞癌。,阿托品(atropine) R=H （dl） 莨菪碱(hyoscyamine) R=H （l） 山莨菪碱(anisodamine) R=OH,东莨菪碱 (scopolamine),（三）托品烷类生物碱,二、哌啶类生物碱 （一）简单哌啶类生物碱,哌啶,槟榔碱,槟榔碱：由槟榔提取。为拟胆碱药，能使瞳孔缩小、眼内压下降，医疗上用于治疗青光眼。能使绦虫瘫痪，所以也用作驱绦虫药，与南瓜仁效果更好,（二）吲哚里西丁类生物碱,吲哚里西丁 indolizidine,一叶萩碱,一叶萩碱：提取自大戟科植物一叶萩。能兴奋脊髓。增强反射及肌肉紧张度。用于治疗小儿麻痹症及其后遗症、面神经麻痹。,（三）喹诺里西丁类生物碱,喹诺里西丁,羽扇豆碱,奎宁： 俗称金鸡纳霜。治疗疟疾。 金鸡纳树皮中的抗疟有效成分，含量高达3。,三、喹啉类生物碱,喜树碱：是一种植物抗癌药物，从中国中南、西南分布的喜树中提取得到。是我国上世纪90年代抗肿瘤中药成就之一。喜树碱对肠胃道和头颈部癌等有较好的近期疗效，但对少数病人有尿血的副作用。 目前用于临床的喜树碱衍生物如拓扑泰康 、依林诺泰康。,喜树碱(camptothecin) R=H 羟基喜树碱(hydroxycamptothecin) R=OH,猪毛菜碱(salsoline),罂粟碱（papaverine）,1,2 苄基异喹啉类（最多）,简单异喹啉类,四、异喹啉类生物碱*（最大的一类）,罂粟是罂粟科植物，是制取鸦片的主要原料，同时其提取物也是多种镇静剂的来源，如吗啡、蒂巴因、可待因、罂粟碱、那可丁。学名“somniferum”的意思是“催眠”，反映出其具有麻醉性。,粉防己碱（tetrandrine）,3 双苄基异喹啉类：苄基异喹啉二聚体,4 阿扑菲类：苄基异喹啉类C-C键环合,小檗碱（berberine） 轮环藤酚碱 (cyclanoline),5 原小檗碱 和小檗碱类 ：两个异喹啉,木兰碱（magnoflorine),6 普洛托品类：小檗碱的C-N键裂解成三环体系，多具有酮基。 含羰基的小檗碱开环,延胡索丙素(corydalis C),因为吗啡具有梦境一般的镇痛效果，所以科学家就以希腊神话当中的梦境与睡眠之神的名称将这种麻醉式镇痛剂命名为“吗啡”。,五、吲哚类生物碱,吲哚,长春碱 （vinblastine, VLB） R=CH3 长春新碱 （vincristine, VCR）R=CHO,长春碱和长春新碱,长春碱和长春新碱均为双吲哚型生物碱。是夹竹桃科植物长春花中提取出的生物碱，因抗肿瘤作用良好，目前其制剂作为临床抗肿瘤药物。 1急性白血病，尤其是儿童急性白血病，对急性淋巴细胞白血病疗效显著。2恶性淋巴瘤。3生殖细胞肿瘤。4小细胞肺癌，尤文肉瘤、肾母细胞瘤、神经母细胞瘤。5乳腺癌、慢性淋巴细胞白血病、消化道癌、黑色素瘤及多发性骨髓瘤等。,利血平 (reserpine),利血平：一种吲哚型生物碱。存在于萝芙木属多种植物中。利血平能降低血压和减慢心率，作用缓慢、温和而持久，对中枢神经系统有持久的安定作用，安定作用有助于血压下降。该药曾广泛用于轻、中度高血压，是目前常用的复方降压药的主要成分之一。但利血平不良反应较多，目前新的具有更多优点的降压药不断上市，该药在高血压的治疗中又很少应用。,六、 咪唑类生物碱：,毛果芸香碱：又称“皮鲁卡品”。是从毛果芸香属植物叶中提出的生物碱。临床作为缩瞳剂用于眼科，治疗青光眼以降低眼压。,毛果芸香碱,七、萜类的生物碱,龙胆碱,龙胆碱：为龙胆科植物秦艽根的一种提取物,又叫秦艽碱甲,茄啶碱,八、甾类生物碱,九、有机胺类生物碱 1.代表化合物麻黄碱、伪麻黄碱 互为立体异构体，区别在于C1的构型不同。,麻黄碱：存在于多种麻黄属植物中，是中草药麻黄的主要成分。具有兴奋中枢神经系统的作用，升高血压，使精神振奋。是一种很有代表性的兴奋剂，国际奥委会和国际足联明令禁止使用。 它是世界上最臭名昭著的合成苯丙胺类毒品也就是冰毒最主要的原料。 伪麻黄碱：有选择性的收缩上呼吸道毛细血管，消除鼻咽部黏膜充血、肿胀、减轻鼻塞症状，对全身其他脏器的血管无明显收缩作用，对心率、心律、血压和中枢无明显影响。 二者在药理上有区别，管理上也不一样。麻黄碱是特殊管理的，伪麻黄碱在很多复方感冒药中都有，如：泰诺。,2. 代表化合物 秋水仙碱,秋水仙碱(colchicine),秋水仙胺(colchamine),抑制有丝分裂，毒性大,与秋水仙碱作用相同， 毒性为其1/301/40。,美登碱：提取自卫矛科植物美登木。美登碱体内和体外都有极强的抗癌作用,对肉瘤180、肺瘤、瓦克癌均相当有效,毫克量就能达到治疗目的,剂量范围广,安全系数高。对白血病P388最敏感, 作用强度较长春新碱大10倍。对肺癌和B-16黑色素癌有明显抑制作用,对小鼠艾氏腹水癌在0.01mg/kg时生命延长率为132%。,十、大环生物碱：无特定母核结构，结构复杂,美登碱,一、性状,第三节 生物碱的理化性质,二.旋光性 大多数生物碱具有手性碳原子，多为左旋。 生理活性与旋光性密切相关。一般情况下，左旋体的活性比右旋体活性强。如，L-莨菪碱的散瞳作用比D-莨菪碱大100倍。,1、水溶性生物碱 （1）绝大多数生物碱盐 （2）苷类生物碱多数水溶性大 （3）具酚羟基、羧基等酸性基团的生物碱具酸碱两性，因此可溶于酸水或碱水中 （4）液体生物碱如烟碱等易溶于水 （5）小分子生物碱如麻黄碱可同时溶于有机溶剂和水中。 （6）具内酯结构的生物碱，遇碱水开环成盐而溶解，遇酸又闭环析出。,三、溶解性 几乎所有生物碱都溶于甲醇或乙醇,3、有特殊的溶解性质 伪石蒜碱是叔胺碱，难溶于有机溶剂，溶于水。吗啡为酸性叔胺碱，难溶氯仿、乙醚，可溶于水 高石蒜碱的盐酸盐不溶于水，而溶于氯仿； 盐酸小檗碱难溶于水。,2、脂溶性生物碱 绝大多数仲胺和叔胺生物碱的游离碱具亲脂性；,生成不溶性盐类: 硅钨酸、苦味酸、磷钼 酸试剂等,生成疏松的配合物: 碘-碘化钾试剂,生成不溶性加成物：碘化铋钾、碘化汞钾等 重金属盐类,沉淀试剂,四、生物碱的检识,四、生物碱的检识,沉淀试剂对各种生物碱的灵敏度不同 直接对中药酸提液进行沉淀反应，则 阳性结果不能判定存在生物碱 阴性结果不可判断无生物碱存在 注意假阳性，假阴性 氨基酸、蛋白质、多糖等 + 沉淀试剂沉淀,1,2,3,4,假阳性和假阴性：个别生物碱如麻黄碱、咖啡碱不反应；多糖等非生物碱也能反应,多在酸性溶液中反应，个别在中性条件，如苦味酸。,一般三种以上的沉淀试剂均有反应，可判断为阳性。,沉淀试剂不易加入多量如：过量的碘化汞钾可使产生的沉淀溶解物,结果判断 注意事项：,2. 显色反应 某些试剂能与一些生物碱反应生成有颜色的溶液。,第四节 生物碱的提取分离,一、总生物碱的提取 1.非极性有机溶剂提取法 2. 极性有机溶剂提取 3.水或酸水提取后+强(弱)酸型阳