1、Chap9. 生物碱（alkaloids),第一节 概述,一、生物碱的定义1、通常定义：天然的含氮有机物（低分子胺 类、氨基酸、核苷酸、蛋白质、核酸等除外).2、准确定义：生物碱是含负氧化态氮原子、 且存在于生物有机体中环状化合物。,二、生物碱在植物界的分布1、发育较低级的植物类群中生物碱分布很少；2、发育较高级的植物类群中生物碱分布很广： 裸子植物：如麻黄科麻黄属、松柏科松属等; 被子植物(单子叶)：如百合科、石蒜科等； 被子植物(双子叶)：如毛茛科、罂粟科与木兰科、小檗科等； 3、生物碱类型越特殊，其分布的植物类群越窄.,三、生物碱的存在形式 1、主要存在形式： 游离碱； 盐类； 酰胺类；
2、 N-氧化物； 氮杂缩醛类；烯胺、亚胺等. 2、形成盐类的酸：草酸、柠檬酸、盐酸、硫酸与硝酸等。 3、亚胺类生物碱含 -C=N- 双键结构；烯胺类生物碱含 -C=C-N- 结构；,第二节 生物碱生物合成的基本原理, 基本原理：环合反应与单键的断裂； 前体化合物：MVA、氨基酸与醋酸； 氨基酸包括：鸟氨酸、脯氨酸、赖氨酸、苯丙氨酸、色氨酸与邻氨基苯甲酸等。, 鸟氨酸分子结构：,一、环合反应 (一).一级环合：指最先形成N-杂环的反应。 1、形成内酰胺：限于肽类生物碱,ATP,两分子间 发生反应,2、形成schiffs base：比较广泛,Schiffs base,- H2O,加成,3、Manni
3、ch 氨甲基化反应 定义：含有-H的酮与甲醛及胺（伯胺、仲胺或NH3）反应，可在酮的-位引入氨甲基。 生物体的Mannich缩合反应：醛+胺+负碳离子 经缩合反应得到Mannich碱。 负碳离子：含活泼氢的化合物。 Mannich碱：即含N原子的杂环体系。,(二).次级环合：N-杂环生物碱的再环合。1、酚氧化偶联反应 酚自由基形成, 自由基之间偶联（即配对反应）形成C-C键、C-O键和C-N键,例如：（S）- 网状番荔枝碱发生酚氧化的邻-对偶联生成吗啡碱,邻-对 偶联, 生物碱中邻-邻偶联方式较少,邻-碳偶联,生物碱中自由基与可极化的双键之间发生反应形成C-C键。,邻-碳偶联,S-scoule
4、rine,再芳香化： 烯醇化： 偶联位置上必须有氢原子存在。 C-C键迁移：经二烯酮重排发生C-C键迁移后再芳香化。,A环再 芳构化,保尔定, 二烯酮重排机理,H+,H+,R1迁移,R1迁移,-H2O,1)-H+ 2)芳构化,1)-H+ 2)芳构化,环己二烯酮,环己二烯醇, C-C键裂解-再芳香化 2、亚胺盐次级环合反应 二、CN键的裂解 1、内酰胺开环,2、Hofmann消除和von braun降解,S-刺罂粟碱,白屈菜碱,Hofmann消除,S-刺罂粟碱,普罗托品,Hofmann消除,普罗托品,丽春花定,von braun降解,第三节 生物碱的分类、生源关系及分布,一、来源于鸟氨酸的生物碱
5、 1、有吡咯类、托品烷类和吡咯里西丁类。,吡咯类,托品烷类,吡咯里西丁类,2、吡咯类生物碱,水苏碱,3、托品烷类生物碱,R=H (dl -) 阿托品 R=H(l -) 莨菪碱 R= -OH 山莨菪碱,东莨菪碱,可卡因,* （ 双环1R,5S托品烷环系 + 有机酸酯）,1,2,3,4,5,4、吡咯里西丁类生物碱,1,2,3,4,5,7,8,9, 结构上分为胺醇与酸两部分 形成11或12元双内酯环,野百合碱,二、来源于赖氨酸的生物碱 1、有哌啶类、吲哚里西丁类和喹喏里西丁类。,哌啶类,吲哚里西丁类,喹喏里西丁类,2、哌啶类生物碱,胡椒碱,3、吲哚里西丁类生物碱：如一叶萩碱,4、喹喏里西丁类生物碱,
6、羽扇豆碱,金雀花碱,苦参碱,石松碱,三、来源于邻氨基苯甲酸的生物碱 1、有喹啉类生物碱与丫啶酮类生物碱 。 2、代表物质：,冉特可林酮,四、来源于苯丙氨酸和酪氨酸的生物碱,R=H 苯丙氨酸 R=OH 酪氨酸,1、苯丙胺类生物碱,麻黄碱,伪麻黄碱,N甲基苯异丙胺 （去氧麻黄素）,“冰毒”,2、四氢异喹啉类生物碱,哌劳亭,3、苄基四氢异喹啉类生物碱, 苄基四氢异喹啉类生物碱,厚朴碱,罂粟碱, 阿朴菲类生物碱,千金藤碱, 双苄基四氢异喹啉类生物碱,Me：汉防己甲素 (H：防己诺林), 吗啡烷类生物碱,甲基化,吗啡碱,可待因,原小檗碱和小檗碱类生物碱,小檗碱 R1=R2= -CH2-CH2- 1-巴马亭 R1=R2=Me 药根碱 R1=MeR2=H,D, 普罗托品类生物碱 如普罗托品27 苯菲啶类生物碱：如白屈菜碱26, 苄基四氢异喹啉类生物碱的生源关系,吗啡二烯酮类,阿朴菲类,偶联,b,c,原小檗碱类,b,c,苯菲啶类,普罗托品类,原绿刺酮碱类,4、苯乙基四氢异喹啉类生物碱,奥特那明,秋水仙碱,5、苄基苯乙胺类生物碱,石蒜碱,6、吐根碱类生物碱,1-土根碱,
