药物化学课件-生物碱课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2020年10月2日,*,Alkaloids,第一课件网,（,）,2020年10月2日,1,1.,生物碱的含义,来源于生物界的一类含氮的有机化合物。,一、概述,特点：,含有氮原子（,N,原子大多在环内，也可以在环外）；,大多有碱性；,来源于生物，具有强烈的生物活性。,2020年10月2日,2,麻黄碱,咖啡碱,小檗碱,秋水仙碱,2020年10月2日,3,在植物界分布广泛，主要是高等植物。,1,）双子叶植物：如毛茛科、罂粟科、茄科、防己科、小檗科；,2,）单子叶植物：如百合科、石蒜科；,3,）裸子植物：如麻黄科、红豆杉科、三尖杉科；,4,）菌类植物：如麦角菌科。,2.分布,第一课件网,（,）,2020年10月2日,4,3.存在形式,1）,绝大多数以盐形式存在（常与有机酸成盐，如酒石酸、苹果酸、草酸等）；,2）少数碱性弱的生物碱一般以游离态存在，如酰胺碱；,3),N-,氧化物（极少数）。,氧化苦参碱,2020年10月2日,5,4.生物合成途径,氨基酸途径,2020年10月2日,6,分类依据：,1）来源分类,2）化学分类,3）生源结合化学分类（现最常用）,二、生物碱的分类,2020年10月2日,7,（一）来源于鸟氨酸的生物碱,1.,吡咯类生物碱：,吡咯 四氢吡咯,水苏碱,2020年10月2日,8,2.,莨菪烷类,(,托品烷类）生物碱,莨菪碱（阿托品）,莨菪烷,莨菪醇的有机酸酯,2020年10月2日,9,3.,吡咯里西啶类生物碱,吡咯里西啶,大叶千里光碱,2020年10月2日,10,（二）来源于赖氨酸的生物碱,1.,哌啶类：,槟榔碱（槟榔）,烟碱（烟草）,毒芹碱,哌啶,吡啶,2020年10月2日,11,2.,吲哚里西啶类：,吲哚里西啶,一叶萩碱,2020年10月2日,12,3.,喹喏里西啶类：,喹喏里西啶,苦参碱,氧化苦参碱,2020年10月2日,13,N,不在环内,麻黄碱,（三）来源于苯丙氨酸和酪氨酸的生物碱,1.,苯丙胺类生物碱：,第一课件网,（,）,2020年10月2日,14,2.,异喹啉类生物碱,（,1,）,简单异喹啉类,（,2,）,苄基异喹啉类,罂粟碱,2020年10月2日,15,（,3,）,双苄基异喹啉类,2,分子苄基异喹啉通过醚键结合而成,蝙蝠葛碱（北豆根）,2020年10月2日,16,粉防已甲素,R=CH,3,粉防已乙素,R=H,2020年10月2日,17,（,4,）,小檗碱类和原小檗碱类,可视为,2,分子异喹啉稠合而成,延胡索乙素,（,L-,四氢巴马亭）,小檗碱（黄连素）,原小檗碱型,小檗碱型,2020年10月2日,18,（,5,）吗啡烷类,青风藤碱,吗啡烷,2020年10月2日,19,（四）,来源于色氨酸的生物碱（吲,哚类生物碱）,1.,简单吲哚类：,吲哚,靛青苷,2020年10月2日,20,2.,色胺吲哚类：,色胺,吴茱萸碱,2020年10月2日,21,3.,半萜吲哚类：,色胺构成的吲哚衍生物上接,1,个异戊二烯单位,麦角新碱,（麦角）,2020年10月2日,22,4.,单萜吲哚类：,色胺接,1,个单萜,利血平,2020年10月2日,23,（五）萜类生物碱,单萜类生物碱：猕猴桃碱、龙胆碱（龙胆科）,倍半萜类生物碱：石斛碱（石斛）,二萜类生物碱：乌头碱（乌头、附子）,三萜类生物碱：少,2020年10月2日,24,（六）甾体类生物碱,如藜芦胺碱,第一课件网,（,）,2020年10月2日,25,三、生物碱的理化性质,（一）性状,多为结晶性固体，无色，味苦。,特：,1,）一些小分子的生物碱如烟碱、槟榔碱等，在常温 下为液体；,2）大多无色，但分子中有较长的共轭体系并有助色团存在时，颜色加深；,如,小檗碱,和蛇根碱显,黄,色，小檗红碱显,红,色,3）有些味甜，如甜菜碱。,2020年10月2日,26,小檗碱,四氢小檗碱,2020年10月2日,27,（二）旋光性,大多生物碱是手性分子，具有旋光性，天然产物多为左旋。,1）旋光性受溶剂、,pH,等影响：,如麻黄碱在氯仿中呈左旋，在水中呈右旋；,烟碱在中性条件下呈左旋，在酸性下呈右旋；,2,）生理活性与其旋光性有关，通常左旋体的生理活性比右旋体强（如仅左旋去甲乌头碱有强心作用）。,2020年10月2日,28,（三）溶解性,1,.,游离碱,亲脂性生物碱：叔胺碱、仲胺碱；,（不溶或难溶于水，易溶于亲脂性有机溶剂如苯、乙醚、,氯仿,和甲醇、乙醇中）；,亲水性生物碱：季铵碱、生物碱氮氧化物；,（易溶于水和甲醇、乙醇中，不溶或难溶于亲脂性有机溶剂）；,2020年10月2日,29,2,.,生物碱的盐,类似于亲水性生物碱，一般不溶于氯仿，可溶于水。,可分为有机酸盐和无机酸盐，无机酸盐在水中溶解度大于有机酸盐。,2020年10月2日,30,3.,特殊情况,既溶于亲脂性有机溶剂，也可溶于水：一些小分子的 生物碱和液体生物碱。,两性生物碱：含有酚羟基或羧基的生物碱。,含隐性酚羟基者，如,汉防己乙素,。,具有内酯或内酰胺结构。,特殊生物碱盐,A.,难溶于水：如盐酸小檗碱、草酸麻黄碱；,B.,溶于氯仿：如盐酸奎宁。,吗 啡,R=H,可待因,R=CH,3,2020年10月2日,31,粉防已甲素,R=CH,3,粉防已乙素,R=H,2020年10月2日,32,（四）生物碱的检识,1,.,沉淀反应,1,）原理,在酸水或酸性稀醇中，沉淀试剂与生物碱盐生成更大分子的难溶于水的复盐或络合物。,2,）常用沉淀试剂：,重金属盐,碘化铋钾试剂（,KBiI,4,）橘红色沉淀,碘-碘化钾试剂（,KI-I,2,）,红棕色沉淀,碘化汞钾试剂（,HgI,2,-2KI,）,类白色沉淀,2020年10月2日,33,酚类,苦味酸或鞣酸 均生成黄色沉淀,复盐,雷氏铵盐,NH,4,Cr(NH,3,),2,(SCN),4,生成红色沉淀或结晶,酸类,硅钨酸试剂(,SiO,2,.12WO,3,),乳白色沉淀,2020年10月2日,34,3,）生物碱沉淀反应的应用,A,检识是否存在生物碱,一般需选用三种以上的沉淀试剂进行反应，如均有沉淀反应，可判断为阳性结果。,B,用于生物碱的分离纯化,如雷氏铵盐常用于分离纯化季铵型水溶性生物碱,C,薄层或纸层色谱的显色剂,如改良碘化铋钾试剂，在薄层上呈现桔红色斑点,2020年10月2日,35,4,）操作注意：,沉淀条件：稀酸水溶液或稀醇中，生物碱成盐状态；,假阴性结果：仲胺碱如麻黄碱沉淀反应阴性；,假阳性结果：因为中药中某些非生物碱物质也能与沉淀试剂产生沉淀反应，如蛋白质、多肽、鞣质等，因此在制备供试品溶液时，须净化处理除去这些物质，避免其干扰而导致错误结论。,2020年10月2日,36,2,.,显色试剂,专属性强,针对单一化合物,1）,麻黄碱+,CS,2,+,CuSO,4,橘红或黄色沉淀,2,）含少量甲醛的浓硫酸,吗 啡 紫红色,可待因 蓝 色,第一课件网,（,）,2020年10月2日,37,（五）碱性,1,.,碱性产生的原因,氮原子上的孤对电子对能接受质子而显碱性。,2,.,碱性强弱,1）用其共轭酸的,PKa,值来衡量；,2）,PKa,值越大，碱性越大；,pK,a,11,强碱 71,1,中强碱 27弱碱,SP,2,SP,哌啶 四氢异喹啉 脂肪胺 吡啶 异喹啉 氰基,如烟碱中的两个氮：,2020年10月2日,39,2）电性效应,（影响氮原子上未共用电子云密度的分布，而影响其碱性大小）,诱导效应,供电子诱导效应（如烷基等）：使,N,上电子云密度增多，碱性增强。,(,CH,3,),2,NH CH,3,NH,2,NH,3,PKa,10.70 10.64 9.75,2020年10月2日,40,吸电子诱导效应（如芳环、酰基、醚氧、双键、羟基、羰基、酯基等）：降低,N,上电子云密度，使碱性减弱。,可卡因 托哌可卡因,2020年10月2日,41,共轭效应,A,苯胺型：,苯胺的碱性（,pK,a,4.58,）比相应的环己胺（,pK,a,10.14,）弱的多；,B,酰胺型：,碱性极弱，几乎呈中性。,2020年10月2日,42,C,胍类：,接受质子后形成季铵离子，,呈更强的,p-,共轭，,具有高度的共振稳定性，,显现出强碱性。,综上所述，,碱性大小顺序为：,胍类,季铵碱,脂肪胺,吡啶型生物碱,苯胺型生物碱,酰胺型生物碱,2020年10月2日,43,例：比较下列化合物的碱性大小,2020年10月2日,44,3,）,空间效应（或立体效应）的影响,基团阻碍,N,给出电子则碱性减小；阻碍,p-,共轭则碱性增大。,莨菪碱 东莨菪碱,2020年10月2日,45,4,）,分子内氢键（若结构中,N,附近存在羟基、羰基等取代基团，并处在有利于同生物碱共轭酸分子的质子形成分子内氢键缔合，此时共轭酸较稳定，碱性增强,）,和钩藤碱 异和钩藤碱,2020年10月2日,46,麻黄碱共轭酸（稳定性差）,pKa9.58,（碱性弱）,伪麻黄碱共轭酸（稳定）,pKa9.74,（碱性强）,2020年10月2日,47,演讲完毕，谢谢观看！,Thank you for reading!In order to facilitate learning and use,the content of this document can be modified,adjusted and printed at will after downloading.Welcome to download!,汇报人：,XXX,汇报日期：,20XX,年,10,月,10,日,48,