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第十章 生物碱(Alkaloids) 第一节 概述 生物碱(alkaloids)是来源于生物界的一类含氮有机化合物。 大多有复杂的氮杂环（氮原子在环内） 多呈碱性可与酸成盐 多具有显著的生理活性 注意： 氨基酸、氨基糖、肽类、蛋白质、核酸、核苷酸、卟啉类、含氮维生素等生物体必需的含氮有机化合物不属于生物碱。 第一节 概述 生物碱的研究较早（吗啡，1804年），目前已分离出一万种以上； 主要分布于植物界，在动物中发现得很少。 第一节 概述 存在形式 少数碱性极弱的生物碱（酰胺生物碱），以游离的形式存在。 有一定碱性的生物碱多与有机酸（柠檬酸、酒石酸等）成盐；少数以无机酸盐存在（硫酸吗啡、盐酸小檗碱等）。 其他形式：苷类、N-氧化物等。 生物活性 镇痛：吗啡、延胡索乙素 抗肿瘤：长春新碱、喜树碱、三尖杉碱 降血压：利血平 抗疟：喹宁 解痉：阿托品 抗菌消炎：小檗碱 第一节 概述 生物合成 氨基酸途径（真生物碱，trile alkaloids） 甲戊二羟酸途径（甾体生物碱、萜类生物碱）及乙酸-丙二酸途径生成（伪生物碱，pseudoalkaloids） 生物合成中的主要化学反应 1. 环合反应 希夫碱（Schiff bases）形成反应 生物合成 曼尼希（Mannich）氨甲基化反应 生物合成 酚的氧化偶联反应：酚自由基偶联形成新键 2. C-N键的裂解 Hofmann降解 Von Braun降解 生物碱 结构与分类 理化性质 提取分离 检识 结构研究 第二节 结构与分类 生物碱的种类、数量众多，是仅次于萜类化合物的第二大类成分。 按来源分类：黄连生物碱、长春花生物碱、苦参生物碱 按化学骨架分类：吡咯类、哌啶类、异喹啉类 按生源途径结合化学骨架分类 一、鸟氨酸系生物碱 (一)吡咯烷类 (二)莨菪烷类 茄科颠茄属、曼陀罗属、莨菪属、天仙子属 (三)吡咯里西啶类 菊科千里光属 二、赖氨酸系生物碱 (一)哌啶类 (二)喹诺里西啶类 豆科、石松科、千屈菜科 (三)吲哚里西啶类 大戟科一叶萩属 三、苯丙氨酸和酪氨酸系生物碱 (一)苯丙胺类 (二)异喹啉类 1.小檗碱类和原小檗碱类：C环氧化程度低为原小檗碱类，氧化程度高者为小檗碱类（季铵碱）。 三、苯丙氨酸和酪氨酸系生物碱 (二)异喹啉类 2.苄基异喹啉类 3.双苄基异喹啉类 4.吗啡烷类 三、苯丙氨酸和酪氨酸系生物碱 (三)苄基苯乙胺类 四、色氨酸系生物碱 也称吲哚类生物碱，其数目、类型最多。主要分布于马钱科、夹竹桃科、茜草科等。 （一）简单吲哚类 （二）色胺吲哚类 四、色氨酸系生物碱 （三）半萜吲哚类 主要分布于麦角菌类中，又称麦角碱类，由半萜（异戊二烯）与色胺吲哚环合而成。 （四）单萜吲哚类 又称裂环环烯醚萜吲哚类 五、邻氨基苯甲酸系生物碱 六、组氨酸系生物碱 七、萜类生物碱 （一）单萜类生物碱：由环烯醚萜衍生而成 （二）倍半萜类生物碱 （三）二萜类生物碱 （四）三萜类生物碱 八、甾体类生物碱 （一）孕甾烷生物碱 （二）环孕甾烷生物碱 （三）胆甾烷生物碱 1. 胆甾烷碱类 2. 异胆甾烷碱类 生物碱 结构与分类 理化性质 提取分离 检识 结构研究 第三节 理化性质 一、物理性质 （一）性状 生物碱多为晶形固体。极少数为液体（小分子多不含氧，或成酯键）。 多具苦味。 多为无色或白色，少数有颜色（长共轭系统、助色团/离子型）。 挥发性：少数液体、小分子固体生物碱有挥发性。 升华性：少数生物碱具升华性，如咖啡因。 一、物理性质 （二）旋光性 具有C*或不对称结构的手性分子具旋光性。影响因素：溶剂、pH、浓度等。 旋光性与活性相关，多数左旋体呈显著生理活性。 （三）溶解性（N原子状态、极性基团） 1. 游离生物碱 （1）亲脂性生物碱：大多数仲胺和叔胺生物碱。 易溶于亲脂性有机溶剂如乙醚、氯仿（部分卤代烷CH2Cl2、 CCl4 ），苯等，特别易溶于氯仿。 溶于酸水 （三）溶解性 1. 游离生物碱 （2）亲水性生物碱：季铵碱和含氮-氧化物生物碱。 溶于水、甲醇、乙醇，难溶于亲脂性有机溶剂。 小分子或含醚键、配位键或液体生物碱：既可溶于水、醇，又可溶于亲脂性有机溶剂。麻黄碱、苦参碱、氧化苦参碱、东莨菪碱、烟碱等。 （三）溶解性 1. 游离生物碱 （3）特殊官能团的生物碱 两性生物碱：具酚-OH（酚性生物碱）或-COOH。既可溶于酸水也可溶于碱水。pH8～9溶解性最差，易沉淀。 具内酯或内酰胺的生物碱：遇碱水开环成盐而溶解，遇酸又闭环析出。 （三）溶解性 2. 生物碱盐