藥物所研究生課件生物堿1

2023/2/11概述生物堿的生物合成生物堿的結(jié)構(gòu)與分類生物堿的理化性質(zhì)生物堿的提取與分離生物堿的結(jié)構(gòu)測定生物堿類化合物(alkaloids)2023/2/12第一節(jié)概述概念

是存在于生物體內(nèi)的一類分子中含有氮原子的有機化合物。（小分子胺類、蛋白質(zhì)、肽、氨基酸及維生素B等除外）生物堿是含負氧化態(tài)氮原子（胺、酰胺、季胺、胺氧化物）的存在于生物體中的環(huán)狀化合物。特點

多具有較復(fù)雜的氮雜環(huán)結(jié)構(gòu)；多具有堿性，能和酸成鹽；有顯著的生理活性。2023/2/13歷史

1803年Derosne首先從鴉片中分離得到生物堿那可汀（narcotine）。

1806年德國學(xué)者F.W.Sertürner從鴉片中分離得到嗎啡堿。

1810年西班牙醫(yī)生Gomes從金雞納樹皮中分離得到結(jié)晶cinchoine以后證明主要是奎寧（quinine）和辛可寧（cinchonine）的混合物。2023/2/14

目前分離得到3萬多個，1872個骨架。臨床應(yīng)用的生物堿有100多個。開發(fā)的藥物約占全部植物藥的46%。隨后從植物中發(fā)現(xiàn)：士的寧（strychnine），馬錢子堿（brucine），吐根堿（emetine），咖啡堿（caffeine），秋水仙堿（colchicine）等。分布

較廣泛主要存在于高等植物中，特別是雙子葉植物中，有186個科的7231種植物含有生物堿。

茄科洋金花、顛茄、莨菪防己科粉防己、北豆根罌粟科罌粟、延胡索毛茛科黃連、烏頭小檗科三棵針豆科苦參

石竹科，番荔枝科，夾竹桃科，菊科，紫草科，黃楊木科，衛(wèi)矛科，蝶形花科，樟科，百合科，胡椒科，禾本科，茜草科，蕓香科。單子葉植物較少含生物堿，主要分布在蘭科、百合科（貝母屬）、石蒜科。裸子植物含生物堿很少，主要分布在紅豆杉科、三尖杉科、麻黃科。低等植物含生物堿的更少。蕨類（木賊科、卷柏科、石松科等）、菌類（麥角菌）、地衣、苔蘚（簡單吲哚類）。動物界只發(fā)現(xiàn)個別動物含有生物堿，如:蛤蚌毒素（saxitoxin），蟾蜍堿（bufotenine），河豚毒素（tetrodotoxin），麝香吡啶（muscopyridine）等。2023/2/17

存在特點

生物堿一般含量低，多集中在某一部位。同種植物中往往含有數(shù)種甚至幾十種結(jié)構(gòu)類型相同或不同的生物堿。同科同屬植物中的生物堿也往往屬于同一結(jié)構(gòu)類型。同種植物中，生物堿的有無或含量多少受生長條件與氣候等因素的影響。2023/2/18存在形式

以有機酸鹽形式存在有一定堿性的生物堿；草酸、檸檬酸鹽；少數(shù)以無機酸鹽形式存在，如鹽酸小檗堿、硫酸嗎啡等。以游離態(tài)存在少數(shù)堿性極弱的生物堿，如那碎因、那可丁，酰胺類生物堿；其它N-氧化物（吡咯里西啶類一野百合堿）、生物堿苷（少數(shù)單萜吲哚、甾體生物堿）、亞胺或烯胺等。

2023/2/19生理活性

顯著，特殊。鎮(zhèn)痛作用：嗎啡,延胡索乙素解痙作用：阿托品抗癌作用：長春堿,紫杉醇,喜樹堿,三尖杉堿

解熱鎮(zhèn)痛：奎寧抗菌消炎：小檗堿平喘作用：麻黃堿治療老年性癡呆：石杉堿甲，黃皮酰胺2023/2/110生物堿是從生物體中初級代謝產(chǎn)物氨基酸通過生物合成途徑形成的次生代謝產(chǎn)物。形成生物堿的氨基酸：鳥氨酸、賴氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸、組氨酸和鄰氨基苯甲酸等。甲戊二羥酸和乙酸酯第二節(jié)生物堿生物合成2023/2/111

環(huán)合反應(yīng)一級環(huán)合反應(yīng)內(nèi)酰胺形成希夫堿形成反應(yīng)Mannich堿形成反應(yīng)加成反應(yīng)次級環(huán)合反應(yīng)酚的氧化偶聯(lián)反應(yīng)亞胺鹽的次級環(huán)合反應(yīng)

生物堿生物合成的基本原理C-N鍵的裂解內(nèi)酰胺開環(huán)Hofmann降解VonBraun降解C-C鍵的裂解2023/2/112內(nèi)酰胺形成肽類生物堿的生物合成

氨基酸分子中的羰基須先被ATP或CoA酶催化激活后再與分子內(nèi)（間）氨基反應(yīng)生成內(nèi)酰胺。

2023/2/113希夫堿形成反應(yīng)羰基與胺反應(yīng)形成希夫堿吡咯類、托品類、吡咯里西啶類、哌啶類、喹喏里西啶類等生物堿的生物合成。2023/2/114Mannich堿形成反應(yīng)胺（一級胺，二級胺或氨）、醛和負碳離子（含活潑氫的化合物）的縮合反應(yīng)為Mannich反應(yīng)，又稱氨基甲基化反應(yīng)，其產(chǎn)物為Mannich堿。芐基異喹啉和吲哚類生物堿的生物合成。2023/2/115

加成反應(yīng)特指一親核氨基與芳香或醌類體系中親電的加成反應(yīng)。2023/2/116

酚的氧化偶聯(lián)反應(yīng)酚自由基的形成

植物體內(nèi)含有酚羥基的化合物經(jīng)酶的氧化形成酚自由基。

自由基偶聯(lián)形成C-C鍵、C-O鍵和C-N鍵2023/2/118

在異喹啉類生物堿的生物合成途徑中，由芐基四氫異喹啉形成雙芐基異喹啉生物堿時，是分子間的氧化偶聯(lián)反應(yīng)；在形成阿樸菲類生物堿時是分子內(nèi)的氧化偶聯(lián)反應(yīng)。

2023/2/119再芳香化烯醇化如由網(wǎng)狀番荔枝堿形成紫堇塊莖堿。C-C鍵遷移經(jīng)二烯酮（醇）重排2023/2/120C-C的裂解經(jīng)C-C鍵裂解后再芳香化，如刺桐定（erythridine）型生物堿的形成。

2023/2/121亞胺鹽次級環(huán)合反應(yīng)

亞胺鹽是生物堿生物合成中次級環(huán)合的有利結(jié)構(gòu)單元。如由△1-吡咯亞胺鹽形成托品類生物堿。

2023/2/122

第三節(jié)生物堿的結(jié)構(gòu)與分類來源分類：黃連生物堿、麻黃生物堿、烏頭生物堿等?；瘜W(xué)分類：異喹啉生物堿、吲哚生物堿等。生源結(jié)合化學(xué)分類：來源于氨基酸來源于甲戊二羥酸

乙酸酯

239類

2023/2/123

來源于氨基酸鳥氨酸：吡咯類、吡咯里西啶類、托品烷類；賴氨酸：哌啶類、吲哚里西啶類、喹喏里西啶類；苯丙氨酸-酪氨酸：異喹啉類、苯丙胺類、芐基苯乙胺類、吐根堿類；鄰氨基苯甲酸：喹啉類、吖啶酮類、喹唑啉類；色氨酸：吲哚類、卡波林類；組氨酸：咪唑類。2023/2/124一、來源于鳥氨酸的生物堿2023/2/1251.

吡咯類（pyrrolines）生物堿這類生物堿結(jié)構(gòu)簡單，數(shù)目較少，生理活性不顯著。生物合成的關(guān)鍵中間體是N-甲基吡咯亞胺鹽。242個2023/2/126鳥氨酸形成吡咯類生物堿基本母核的生源途徑

2023/2/127

代表性化合物如水蘇堿（stachydrine）、紅古豆堿（cuscohygrine）等。2023/2/1282.吡咯里西啶類（pyrrolizidines）生物堿吡咯里西啶類生物堿的基本骨架是由兩分子的鳥氨酸形成的二個吡咯烷經(jīng)叔氮原子稠合而成。

620個吡咯里西啶類生物堿結(jié)構(gòu)由胺醇和酸兩部分組成，代表性化合物有大葉千里光堿（macrophylline）和一野百合堿（monocrotaline）等。這類生物堿生物活性較強，但毒性也較大。

2023/2/130該類生物堿主要分布在菊科（Compositae）的千里光（Senecio）屬；紫草科（Boraginaceae）的天芥菜屬（Heliotropium），倒提壺屬（Cynoglossum）等；豆科（Leguminosae）的豬屎豆屬（Crotalaria）屬；旋花科（Convolvulaceae）、風(fēng)信子科

(Hyacinthaceae)、唇形科（Labiatae）、?？疲∕oraceae）等科植物中。

2023/2/1313.托品烷類（tropanes）生物堿

本類生物堿結(jié)構(gòu)由兩部分組成：托品醇和有機酸，二者多在3位結(jié)合成酯。316個

2023/2/132代表化合物有阿托品（atropine）、莨菪堿（hyoscyamine）、樟柳堿（anisodine）、山莨菪堿（anisodamine）、東莨菪堿（scopolamine）和可卡因（cocaine）等。托品烷類生物堿主要分布于茄科（Solanaceae）顛茄屬（Atropa）、天仙子屬（Hyoscyamus）、曼陀羅屬（Datura）、莨菪屬（Scopolia）等植物中。

2023/2/133二、來源于賴氨酸的生物堿

2023/2/1341.哌啶類（piperidines）生物堿

哌啶類生物堿結(jié)構(gòu)簡單，生合成的關(guān)鍵中間體是哌啶亞胺鹽類。552個2023/2/135代表性化合物有檳榔堿（arecoline），景天胺（sedamine），胡椒堿（piperine），洛貝林（lobeline）和山梗酮堿（lobelanine）等。主要分布在桔?？疲–ampanulaceae），景天科（Crassulaceae）和胡椒科（Piperaceae）等科植物中。2023/2/136２.吲哚里西啶類（indolizidines）吲哚里西啶類生物堿是由哌啶和吡咯啶共用一個氮原子的稠環(huán)衍生物。150個

2023/2/137該類生物堿數(shù)目較少，但有較強的生物活性。代表性化合物如存在于大戟科一葉萩屬植物一葉萩中的一葉萩堿（securinine），具有對中樞神經(jīng)的興奮作用；存在于娃兒藤屬植物中的娃兒藤定堿（tylophorinidine），具有顯著的的抗癌作用。

2023/2/1383.喹喏里西啶類（quinolizidines）喹喏里西啶類生物堿是兩個哌啶共用一個氮原子的稠環(huán)衍生物。407個代表性化合物有：苦參堿（matrine），羽扇豆堿（lupine），石松堿（lycopodine）等。主要分布在豆科、石松科石松屬等科植物。2023/2/140三、來源于苯丙氨酸-酪氨酸的生物堿

2023/2/141(一)苯乙胺（phenylethylamine）本類化合物較少。以從仙人掌科

(Cactaceae)植物烏羽玉

Lophophorawilliamsii.中分離得到的仙人球毒堿（mescaline）為例來說明苯乙胺類生物堿的生源途徑。

PLP

pyridoxal5′-phosphate

5′-磷酸吡哆醛

SAM

S-adenosylmethionine

S-腺苷甲硫氨酸2023/2/143(二)簡單四氫異喹啉（Tetrahydroisoquinoline）結(jié)構(gòu)：6、7-位有取代；1-位有取代時，形成不對稱碳，具有光學(xué)活性。

分布：存在于仙人掌科、黎科、荷苞牡丹科、豆科等。

12023/2/144結(jié)構(gòu)：1-位C=O，形成酰胺，不具堿性；6、7有取代；3、4常有雙鍵。

分布：毛茛科、防已科、小檗科、罌粟科、荷苞牡丹科等。

2四氫異喹啉類生物堿的生源途徑2023/2/146（三）芐基異喹啉類（benzylisoquinolines）結(jié)構(gòu)特點：由A、B、C三環(huán)組成，異喹啉母核的1位接芐基。B環(huán)飽和型的如烏藥堿（coclaurine）；全芳香化的，如罌粟堿（papaverine）。A環(huán)一般有兩個或三個含氧取代基；C環(huán)一個或兩個含氧取代基。主要分布在番荔枝科、小檗科、木蘭科等植物中。

NAD+

nicotinamideadeninedinucleotide煙酰胺（維生素PP）腺嘌呤二核苷酸

NADH

nicotinamideadeninedinucleotide（reduced）2023/2/148

(四)雙芐基異喹啉（bisbenzylisoquinolines）異喹啉二聚體是一類分布很廣的生物堿，根據(jù)聚合情況分為雙芐基異喹啉、阿樸啡-芐基異喹啉、阿樸啡-粟堿、原阿樸啡-芐基異喹啉、異喹啉酮-芐基異喹啉等二聚體。雙芐基異喹啉類生物堿是由兩個芐基異喹啉通過醚鍵或亞甲二氧基，或直接由C-C鍵相聯(lián)而組成的分子，其中以醚鍵聯(lián)接方式最多。根據(jù)聯(lián)接的方式和取代基位置，K.P.Guha等以異喹啉母核為頭，以芐基為尾將它們分成XXVI類。

2023/2/1491.

一個二苯醚鍵(1)尾接尾

(2)頭接頭(3)頭接尾

2023/2/150

2.兩個二苯基醚鍵

(1)頭接頭和尾接尾

(2)全部頭接頭

(3)頭接尾

2023/2/151

3.一個二苯醚鍵和一個芐醚鍵

4.三個二苯醚鍵

5.兩個二苯醚鍵和一個芐醚鍵

2023/2/152雙芐基異喹啉命名原則:

根據(jù)芐基異喹啉含氧取代基的多少。左邊為含氧取代基多的那個單位的芐基異喹啉部分；中間用“-”隔開；右邊為含氧取代基較少的另一單位的芐基異喹啉部分；醚鍵位置用（*）等符號表示。雙芐基異喹啉類生物堿主要分布在防已科、小檗科、番荔枝科等植物中。

2023/2/153以粉防己堿(tetrandrine)為例

說明雙芐基異喹啉類生物堿的生源途徑

2023/2/154(五)嗎啡烷類(morphnines)生物堿

嗎啡烷類生物堿結(jié)構(gòu)特點是既屬于芐基異喹啉又屬于部分飽和菲的衍生物。

阿片中所含的嗎啡是常用的鎮(zhèn)痛藥，可待因(codeine)為鎮(zhèn)咳藥，它們都有成癮的副作用。嗎啡烷類生物堿主要分布在罌粟科和防己科等植物。

2023/2/156(六)阿樸啡類（aporphines）

阿樸啡類生物堿是芐基異喹啉的芐基部分的苯環(huán)和異喹啉部分8位脫去一分子氫形成的四環(huán)化合物。結(jié)構(gòu)：N-甲基芐基異喹啉分子內(nèi)脫去兩個氫原子，A環(huán)與D環(huán)相結(jié)合的啡類生物堿。氮原子常帶甲基。取代位置：1，2；9，10或1，2；10，11。3位和8位很少有取代基，分子多數(shù)帶有四個含氧取代基，但也有兩個或三個取代基衍生物。分布：小檗科、番荔枝科、樟科、木蘭科等科植物。天然界發(fā)現(xiàn)已有600多種，是日趨膨大的一類生物堿。

2023/2/157(七)原阿樸啡類（proaporphines）

原阿樸啡類生物堿可認為是阿樸啡類生物堿的前體，為芐基異喹啉生物堿衍變?yōu)榘惴阮惿飰A時的中間體，常與阿樸啡類生物堿共同存在。

原阿樸啡類生物堿的D環(huán)有二烯酮體系。8、9位在二烯酮平面一側(cè)，朝前。11，12位在平面另一側(cè)，朝后。分布：番荔枝科、百合科等植物。2023/2/159(八)原小檗堿類(protoberberines)原小檗堿類生物堿為兩個異喹啉環(huán)稠合而成，從生源看它是由芐基異喹啉獲得一個碳原子形成的。

原小檗堿類生物堿多為季銨堿，但若C環(huán)還原成四氫原小檗堿類則為叔胺堿。存在形式有四氫原小檗堿類，如四氫原小檗堿（tetrahydroberberine）、延胡索乙素(tetrahydropalmatine)等；季銨鹽類原小檗堿如小檗堿；二氫原小檗堿類，如：2023/2/160取代位置通常在2、3、9、10，或10、11位。1、13位有時有甲基取代。少數(shù)情況下5、13位上有羥基取代。主要分布在小檗科、番荔枝科、木蘭科等。

2023/2/162逆原小檗堿（retoprotoberbeines）D環(huán)10、11、12位上有取代基，12位側(cè)鏈多一個碳原子的堿，是由四氫小檗堿轉(zhuǎn)變成芐基異喹啉堿時C-N鍵氧化斷裂，D環(huán)反轉(zhuǎn)，N-甲基化后再環(huán)合而成。2023/2/163由原小檗堿可以形成苯酞異喹啉類、普托品類、苯駢菲里啶類生物堿

2023/2/164(九)苯酞異喹啉（phthalideisoquinolines）苯酞異喹啉類生物堿是異喹啉母核的1位連接苯酞基結(jié)構(gòu)：具有經(jīng)典的四環(huán)骨架，但C環(huán)為內(nèi)酯環(huán)。1，9位為兩個不對稱中心，具有光學(xué)活性，沒有一定的立體專屬性。左旋的、右旋的、消旋的、赤式和蘇式在天然界都有發(fā)現(xiàn)。苯酞異喹啉類生物堿主要分布在防己科、罌粟科、小檗科、毛茛科等植物。

2023/2/165開環(huán)

(secophthalideisoquinolines)：即分子中B環(huán)開裂，形成二甲胺基乙基側(cè)鏈。這類生物堿有烯醇式內(nèi)酯、酮式內(nèi)酯，酮式酸和二酮酸形式存在。如以左旋的畢枯枯靈(bicuculine)為例：2023/2/166(十)普托品類(protopines)生物堿

這類生物堿從結(jié)構(gòu)上看不含異喹啉母核，不屬于真正的異喹啉衍生物，但從生源上來看它是由四氫原小檗堿衍生而來。結(jié)構(gòu)上為氮的十環(huán)衍生物，環(huán)外C=O。該類生物堿在溴化氫的作用下，脫去氮上甲基，形成原小檗堿類化合物。取代位置多在2，3；9，10位。主要分布在罌粟科、毛茛科、蕓香科等。亞洲地區(qū)的紫堇屬植物中，多含有普托品堿且含量很高。2023/2/167

(十一)苯駢菲里啶類（benzophenanthridines）這類生物堿由原小檗堿B環(huán)C-6-N鍵斷裂開環(huán)，然后與C-13環(huán)合重排而形成。結(jié)構(gòu)上由四個駢合環(huán)組成，一般A、D環(huán)為芳環(huán)；B、C環(huán)全部氫化：如白屈菜堿（chelidonine），C環(huán)構(gòu)象半船半椅。2023/2/168B環(huán)全芳香化：如血根堿；B環(huán)部分還原，部分氧化，如二氫血根堿。

B環(huán)開裂的化合物苯駢菲里啶類生物堿主要分布在罌粟科、蕓香科等植物。

2023/2/169(十二)粟堿和異粟堿類

（pavinesandisopavines）粟堿和異粟堿類生物堿由芐基異喹啉衍生而來，多數(shù)為左旋。結(jié)構(gòu)由A、B、C、D四環(huán)組成。粟堿和異粟堿類生物堿主要分布在罌粟科、小檗科、防已科的唐松草屬植物，同時存在粟堿和異粟堿。2023/2/170(十三)苯乙基異喹啉（phenethylisoquinolines）異喹啉母核的1位接苯乙基，代表性化合物有苛麗堿（kreysigine）、奧特那明（autunamine）、秋水仙堿（colchicine）、三尖杉酯堿（harringtonine）等。

主要分布在百合科、罌粟科和三尖杉科等植物。

2023/2/171(十四)麗春定類（rhoeadines）麗春定類生物堿目前生源不太明確，可能是由普托品類生物堿衍生而來，故7，8；12，13位常有取代，而9位上都沒有取代基。結(jié)構(gòu)中B環(huán)七元環(huán)，C環(huán)具有縮醛或半縮醛結(jié)構(gòu)。2位R構(gòu)型，右旋。酸水解脫氫形成紅色的亞銨鹽。

麗春定類生物堿主要分布在于罌粟科植物。

2023/2/172(十五)枯拉靈類（cularine）生物堿

枯拉靈類生物堿結(jié)構(gòu)由四個環(huán)組成。C環(huán)是七元氧雜環(huán)或五元氧雜環(huán)?？吕`類生物堿主要分布在荷包牡丹科。

2023/2/173

(十六)螺芐基異喹啉類生物(spirobenzylisoquinolines)

螺芐基異喹啉類生物堿生源上可能由普托品類生物堿衍生而來，因此C-13常為C=O基，或還原物-羥基。結(jié)構(gòu)特點是C環(huán)成螺環(huán)結(jié)構(gòu),C環(huán)和D環(huán)與AB環(huán)不是一個平面，有一定的扭轉(zhuǎn)。8、13取代基的立體化學(xué)指定：與N原子同邊，順式(synside)；與A環(huán)同邊，反式(antiside)。D環(huán)取代多9，10位，并常為亞甲二氧基。A環(huán)取代常在2，3位。分布在防已科植物。

2023/2/174(十七)萜類四氫異喹啉類

（TerpenoidTetrahydroisoquinoline）該類生物堿是由來源于多巴胺或色胺的衍生物與來源于甲戊二羥酸的萜類-裂環(huán)番木鱉苷(secologanin)。分布在茜草科和八角楓科等植物。

2023/2/176(十八)芐基苯乙胺（benzylphenethylamines）

石蒜科（Amaryllidaceae）生物堿

石蒜科植物中，許多生物堿的前體是酪胺（tyramine）和3，4-二羥基苯甲醛（3,4-dihydroxybenzaldehyde），而二者分別來源于酪氨酸和苯丙氨酸。以加蘭他敏（galanthamine）為例說明該類生物堿的生源途徑。2023/2/178四、來源于色氨酸（tryptophan）

色氨酸是含有吲哚環(huán)的芳香氨基酸，是吲哚和喹啉類生物堿的前體。

2023/2/179(一)簡單吲哚類（simpleindoles）生物堿

這類生物堿結(jié)構(gòu)中只含有一個吲哚母核，以5-hydroxytryptamine(5-HT)和二甲-4-羥色胺磷酸（psilocybin）為例，說明其生源途徑。2023/2/180主要分布在禾本科和豆科植物中。

2023/2/181(二)簡單-β卡波林類生物堿

（simpleβ-carbolines）主要分布在金虎尾科（Malpighiaceae）等植物。

2023/2/1822023/2/183(三)半萜吲哚類生物堿（semiterpenoidalkaloids）

是由色胺構(gòu)成的吲哚衍生物和一個異戊二烯形成的吲哚類生物堿。這類生物堿主要存在于麥角，也稱麥角類生物堿。如具有防止產(chǎn)后大出血，促進子宮復(fù)原的麥角新堿（ergometrine），麥角胺（ergotamine）等。2023/2/184(四)單萜吲哚類生物堿

（monoterpenoidindoles）是由色胺和一個10C或9C的單萜形成的吲哚類生物堿。單萜吲哚類生物堿主要分布在夾竹桃科、茜草科和馬錢科等植物。2023/2/1852023/2/186(五)雙吲哚類生物堿（bisindolealkaloids）

由二分子單萜吲哚類生物堿聚合而成。如從長春花中分離得到的具有抗癌作用的藥物長春堿（vinblastine）和長春新堿（vincristine）2023/2/187(六)吡咯并吲哚類（pyrroloindole）

這類生物堿結(jié)構(gòu)中含有吡咯環(huán)和吲哚環(huán)分布豆科2023/2/188五、來源于煙酸(nicotinicacid)的生物堿

L-Ala

L-丙氨酸2023/2/189該類生物堿主要分布在茄科（Solanaceae）植物煙草（tobacco）Nicotianatabacum中，如煙堿（nicotine）和新煙堿（anabasine）等。

2023/2/190六、來源于鄰氨基苯甲酸鄰氨基苯甲酸是色氨酸生合成途徑中的重要中間體，是形成許多生物堿的前體。如喹啉類（quinolines）生物堿、喹唑啉類（quinazolines）生物堿、吖啶類（acridines）生物堿等。

2023/2/191(一)喹啉類（quinolines）生物堿

這類生物堿結(jié)構(gòu)中含有喹啉環(huán)，生源上是由吲哚類生物堿經(jīng)開環(huán)、環(huán)合而成。382個2023/2/192代表性化合物有從茜草科金雞納植物中分離得到的具有抗瘧作用的奎寧（quinine）和具有抗癌活性的喜樹堿（camptothecine）。喹啉類生物堿主要分布在蕓香科、茜草科等植物。

2023/2/194(二)喹唑啉類（quinazolines）生物堿

這類生物堿具有喹唑啉母核，而且在氮環(huán)上存在羰基的生物堿較多。喹唑啉類生物堿主要分布在蕓香科、蒺藜科等植物。2023/2/1952023/2/196(三)吖啶類（acridines）生物堿

2023/2/1972023/2/198七、來源于組胺酸（histidine）組胺酸結(jié)構(gòu)中含有一個咪唑環(huán)，因此是含有咪唑環(huán)的生物堿前體。組胺酸經(jīng)組胺酸脫羧酶生成組胺。該類生物堿較少。

2023/2/199咪唑類（imidazole）生物堿

蕓香科植物毛果蕓香中分離得到的用于治療青光眼的毛果蕓香堿（pilocarpine）蘇氨酸2023/2/1100八、來源于氨基化反應(yīng)（amination）的生物堿

大部分生物堿都是來源于氨基酸，但是有一些生物堿并非來源于氨基酸，而是來源于非氨基酸，如乙酸類生物堿和苯丙胺類生物堿。

2023/2/1101(一)乙酸類（Acetate-derived）生物堿

從毒芹鉤吻植物中分離的毒芹堿（coniine）從結(jié)構(gòu)上看是來源于賴氨酸的哌啶類生物堿，但實際上并非如此，而是來源于乙酸。主要分布在傘形科Umbelliferae/Apiaceae，Pinaceae科植物。

2023/2/1102(二)苯丙胺類（phenylalkylamines）骨架來源于苯丙氨酸（L-phenylalanine），但氮原子并非來源于苯丙氨酸，而是來源于氨基化反應(yīng)。以從麻黃中分離得到的麻黃堿（ephedrine）為例說明該類生物堿的生源途徑。苯丙胺類生物堿主要分布在麻黃科Ephedraceae，衛(wèi)矛科Celastraceae，茄科Solanaceae植物。

2023/2/1103九、來源于萜類的生物堿

在萜類生物堿的形成過程中，沒有氨基酸參與其生物合成。這類生物堿一般具有較強的生物活性。

2023/2/1104(一)單萜類生物堿

（monoterpenoidalkaloids）

這類生物堿主要分布在龍膽科，由環(huán)烯醚萜和裂環(huán)烯醚萜衍生而成。

2023/2/1105(二)倍半萜類生物堿（sesqueterpenoidalkaloids）

這類生物堿主要分布在蘭科石斛屬和睡蓮科萍蓬草屬植物中，如石斛堿（dendrobine）、萍蓬定（nupharidine）。

2023/2/1106(三)二萜類生物堿

（diterpenoidalkaloids）

這類生物堿主要分布在毛茛科烏頭屬和翠雀屬植物中，如烏頭堿（aconitine）。

2023/2/1107(四)三萜類生物堿

（triterpenoidalkaloids）

這類生物堿的數(shù)目較少，如交讓木科交讓木屬植物中含有的交讓木堿（daphniphylline）。

2023/2/1108十、來源于甾體的生物堿

甾體類生物堿都具有甾體母核，并且含有氮原子。根據(jù)甾核的骨架可分為以下三類：

2023/2/1109(一)孕甾烷（C21）生物堿（alkaloidswiththeC21-carbonskeletonofpregnane）

這類生物堿主要分布在夾竹桃科植物中，如豐土明堿（funtumine），少數(shù)分布在黃楊木科植物中。

2023/2/1110(二)環(huán)孕甾烷（C21）生物堿

（alkaloidswithcyclopregnaneskeleton）

這類生物堿主要分布在黃楊木科植物中，如環(huán)氧黃楊木己素（cycloxobuxidine-F）。

2023/2/1111(三)膽甾烷（C27）生物堿（alkaloidswithC27-carbonskeletonofcholestane）

這類生物堿主要分布在茄科茄屬植物中，如solasodine（茄定堿）、solanidine（茄次堿）

。

(四)異膽甾烷（C27）生物堿（alkaloidswithC27-carbonskeletonofisocholestane母核由1，2苯芴和一個含氮雜環(huán)駢合而成。主要分布：百合科藜蘆屬和貝母屬植物。2023/2/11122023/2/1113十一、嘌呤類（purine）生物堿

這類生物堿含有嘌呤母核，如咖啡因（caffeine）、茶堿（theophylline）、可可堿（theobromine）以咖啡因為例說明該類生物堿的生源途徑

2023/2/1115第四節(jié)生物堿的理化性質(zhì)

一、性狀

生物堿類化合物由C、H、N元素組成，絕大多數(shù)含O。多數(shù)生物堿為結(jié)晶形固體，少數(shù)為無定形粉末。有些小分子生物堿為液體。如煙堿。生物堿一般為無色，少數(shù)具有較長共軛體系顯色如小檗堿。生物堿多數(shù)具有苦味，少數(shù)具有其它味覺如胡椒堿具辣味、甜菜堿具有甜味等。小分子生物堿具有揮發(fā)性，可隨水蒸汽蒸餾，如麻黃堿等。有的生物堿具有升華性，如咖啡因等。

2023/2/1116二、旋光性

生物堿結(jié)構(gòu)中如有手性碳原子或本身為手性分子，則具有旋光性。旋光性與手性碳原子的構(gòu)型有關(guān)，并具有加和性。生物堿的旋光性易受pH、溶劑等因素影響。生物堿的生理活性與其旋光性密切相關(guān)。通常左旋體活性強。

2023/2/1117三、溶解度

生物堿在不同溶劑中的溶解度和結(jié)構(gòu)中氮原子的存在狀態(tài)、分子的大小、結(jié)構(gòu)中功能團的種類和數(shù)目以及溶劑等密切相關(guān)。生物堿根據(jù)溶解性分為親脂性生物堿和水溶性生物堿。親脂性生物堿指大多數(shù)叔胺堿和仲胺堿，易溶于親脂性有機溶劑如苯、乙醚、鹵代烷烴等，特別是氯仿；溶于親水性有機溶劑如甲醇、乙醇、丙酮等。不溶于水。水溶性生物堿主要指季銨型生物堿，易溶于水、酸水和堿水，溶于甲醇、乙醇等極性大的有機溶劑，不溶于極性小的有機溶劑。2023/2/1118有些分子量較小叔胺堿和液體生物堿如麻黃堿、苦參堿、秋水仙堿、煙堿等的溶解性既類似親脂性生物堿，又類似水溶性生物堿。有些生物堿的結(jié)構(gòu)中既具有堿性氮原子，又具有酸性基團，如酚羥基、羧基等，這類生物堿稱為兩性生物堿。一般可溶于堿水溶液。具有堿性的生物堿能和酸結(jié)合生成生物堿鹽，溶于水。生物堿鹽加堿至堿性，生物堿又以游離堿而析出溶于有機溶劑。生物堿鹽的水溶性與成鹽所用的酸的種類有關(guān)。一般生物堿的無機酸鹽水溶性大于有機酸鹽。2023/2/1119四、堿性

(一)生物堿堿性來源

氮原子上的孤對電子。

1s22s22p3

2023/2/1120(二)生物堿堿性強弱和分子結(jié)構(gòu)的關(guān)系

1.氮原子的雜化方式

堿性強度隨雜化程度升高而增強，即sp3>sp2>sp季銨堿>N烷雜環(huán)>脂肪胺>芳香胺>N-芳、烯雜環(huán)>酰胺>吡咯>腈2.誘導(dǎo)效應(yīng)吸電子基團使N原子電子云密度降低，使堿性降低。供電子基團使N原子電子云密度增強，使堿性增強。

3.共軛效應(yīng)

一般使生物堿堿性減小。

4.立體效應(yīng)

N原子附近有立體障礙時，阻止質(zhì)子接受電子，使堿性降低。

5.氫鍵效應(yīng)N原子附近有OH時，形成氫鍵，堿性降低。2023/2/1121五、沉淀反應(yīng)

生物堿在酸性條件下，與某些沉淀試劑反應(yīng)生成不溶性復(fù)鹽或絡(luò)合物沉淀。試劑：碘化鉍鉀試劑、改良碘化鉍鉀試劑、碘-碘化鉀試劑、碘化貢鉀試劑和硅鎢酸試劑。干擾反應(yīng)的成分：蛋白質(zhì)、多肽、鞣質(zhì)等。判斷植物中是否存在生物堿；提取、分離是否完全；精制生物堿；含量測定。

2023/2/1122第五節(jié)生物堿的提取與分離

1生物堿在植物