《生物碱alkal》PPT课件.ppt

第三章 生物碱(alkaloids),3.1 生物碱概述,一、生物碱含义,生物界除去生物体必须的含氮化合物，如氨基酸、 多肽、蛋白质和B族维生素等外，其他所有的含氮 有机化合物都可视为生物碱。,1819年，WWeissner把植物中的碱性化合物统 称为类碱(alkalilike)或生物碱(alkaloids)，生物碱 一名沿用至今。,现在由于提取分离手段及波谱法用于结构式的测定 得到较快地发展，生物碱的种类和数量都增加很快， 有人统计已达万种。,生物碱是科学家们研究得最早的、具有生物活性的 一类天然有机化合物，它们大多具有生物活性，往往 是许多药用植物，包括许多中草药的有效成分。,例如：阿片中的镇痛成分吗啡，麻黄的抗哮喘 成分麻黄碱，颠茄的解痉成分阿托品，长春花的 抗癌成分长春新碱，黄连的抗菌消炎成分黄连素 (小檗碱)等。生物碱能与酸结合成盐，易被体内 吸收，它们又大多具有复杂的化学结构。,天然界生物碱以盐的形式存在较多，与苹果酸、 柠檬酸、草酸、鞣酸(单宁)、乙酸、丙酸、乳酸 形成盐。到目前为止从动植物中共分离出1万多种 生物碱，其中测定结构占半数以上。用于临床的有 近百种，如麻黄碱、长春碱、喜树碱等。,当前除了提取分离生物体中大量和微量的生物碱， 并测定它们的结构式外，生物碱的全合成和半合成 工作也是重要的研究领域，而且发展的速度很快。,1889年首次全合成了毒芹碱。近年来自美登木 中提取鉴定的具有抗癌活性的极微量生物碱美登 木碱(maytansine)为化学结构复杂的含氮大环化合物，经过短短的数年已有全合成的报道。,人们对吗啡(morphine)的研究发展了异喹啉类 生物碱的研究，并导致了镇痛药度冷丁(dolantin) 的发现。,吗啡,度冷丁,二、仿天然生物碱的研究,仿天然生物碱，指的是用组织培养的方法获得的 生物碱，也就是把从含生物碱的根、茎、叶或 花、种子等器官取下的组织-细胞群乃至单个细胞， 接种在特殊控制的培养基中，在人工条件下进行离 体组织培养，利用离体组织培养代替原植物体，在 短时间内生产优质高含量的生物碱。,这种组织培养技术是细胞水平上的生物学方法， 应用于工业生产又称为细胞工程，它将引起原料 来源和构成的重大变革，因此科学技术先进的国家， 如英美德日等国均已有相当数量的项目研究成功并 投人生产。,英国成立一家新的植物制药公司(Novalal)， 主要进行植物克隆和细胞培养技术的研究， 利用植物细胞悬浮培养物连续发酵技术生产 医药中间体，其中绝大多数为生物碱， 如咖斯它诺精胺)便是一种具有潜在的抗 病毒和抗癌作用的吲哚里西啶生物碱；,美国美登新、麦角碱的生产、德国萝芙木生物碱 的生产都具有相当规模，其中德国还于紫草培养 细胞中得到无毒性吡咯双烷生物碱；,日本在此研究领域亦处先进地位，如小檗碱、 喜树碱的生产已部分投放市场，并对含生物 碱中药：川芎、乌头、半夏、贝母、东莨菪等 进行了药用植物的克隆增殖研究。,印度从罂粟的组织培养液中测得吗啡、可待因、 蒂巴因、罂粟碱、那可丁、那碎因等6种生物碱， 最高含量可达565；,芬兰对钝叶仙子转化根培养，可于14天内提高 莨菪碱产量为干重的0.79，若在培养基加鸟氨 酸则可增至1.12。,国内在植物组织培养方面的研究步伐也日益 加快。近年来对黄连、延胡索、天仙子、美 登木、三尖杉、川贝母、九莲等的组织进行 了不同深度的研究。在培养条件和高产细胞 株的筛优选株稳定性与再分化试验的研究等 方面都取得了一定成果。,3.2 生物碱的性质,1、 性状,大多数生物碱为结晶形固体，有一定的结晶形状， 有明显的熔点，少数有升华性，如咖啡碱等。少数 生物碱为液体，如烟碱、毒芹碱等。,2、旋光性,大多数生物碱分子有手性碳原子存在，有光学 活性，且多数为左旋光性。,3、 酸碱性,生物碱分子中氮原子具有孤对电子，可接受质子 而显碱性，因此除酰胺生物碱呈中性外，大多生物 碱呈碱性。,4、溶解性,游离生物碱极性较小，大多数不溶或难溶于水 而溶于氯仿、二氯乙烷、乙醚、乙醇、丙酮、苯等 有机溶剂，在稀酸水溶液中溶解而成盐。,生物碱的盐类极性较大，大多易溶于水及醇， 不溶或难溶于苯、氯仿、乙醚等有机溶剂；其溶 解性与游离生物碱恰好相反。,5沉淀反应,生物碱或生物碱的盐类水溶液，能与一些试剂 (称为生物碱沉淀剂，常是重金属盐类或相对分子 质量较大的复盐以及特殊无机酸如硅钨酸、磷钨酸， 或有机酸如苦味酸的溶液)生成水不溶性盐沉淀。,生物碱沉淀剂的种类很多，常用的有下面几种:,碘化汞钾试剂(Mayer试剂，HgI2KI)：在酸性 溶液中与生屋碱反应生成白色或淡黄色沉淀为一 种络盐AIKHI，(HgI2)n，AIK表示生物碱。,碘化铋钾试剂(Dragendorff试剂，BiI3KI)： 在酸性溶液中，与生物碱反应多生成黄褐色 沉淀(为一种络盐AIKHI(BiI3)n)。,碘化钾碘试剂(Wagner试剂，I2K I)：在酸性 溶液中与生物碱反应生成棕红色沉淀(为一种 络盐AIKHIIn),硅钨酸试剂(Bertrand试剂，12WO3SiO2)：在 酸性溶液中与生物碱反应生成灰白色沉淀。,磷钼酸试剂(Sonnenschein试剂，H3P0412MoO3)： 很灵敏，在中性或酸性溶液中与生物碱反应生成鲜 黄色或棕黄色沉淀。,试验时，通常选用三种以上不同的生物碱沉淀 试剂进行试验，如均为正反应表示溶液中可能有 生物碱存在。如须确证，则要进一步精制后，再行 检验，如再次均呈正反应，即可肯定有生物碱存在。 如第一次试验时就对三种沉淀剂呈负反应，即可肯定 多无生物碱存在。,碘试液、鞣酸试剂、苦味酸试剂分别与生物碱作用， 多生成棕色、白色、黄色沉淀。,6、显色反应,生物碱能和某些试剂反应生成特殊的颜色，叫做显色 反应，用于鉴别生物碱。,常用的显色剂 :,(1)矾酸铵浓硫酸溶液(Mandelin试剂) 为1矾 酸铵的浓硫酸溶液，与吗啡反应时显棕色、与可 、待因反应显蓝色、与莨菪碱反应则显红色。,(2)钼酸铵浓硫酸溶液(Frohde试剂) 为1钼酸钠或钼 酸铵的浓硫酸溶液，如遇乌头碱显黄棕色，小檗碱显棕 绿色，阿托品不显色。,(3)甲醛浓硫酸试剂(Marquis试剂) 为30甲醛溶液 0.2mL与10mL浓硫酸的混合溶液，如遇吗啡显橙色至 紫色，遇可待因显红色至黄棕色。,(4) 浓硫酸 如遇乌头碱显紫色，小檗碱显绿色，阿托品 不显色。,(5) 浓硝酸 如遇小檗碱显棕红色，秋水仙碱显蓝色， 咖啡碱不显色。,3.3 生物碱的生理作用,许多生物碱对人和动物有强烈生理作用，是植物中重要 的主要有效成分之一。,如麻黄中的麻黄碱有止咳、平喘作用，阿托品有镇痛 解痉作用，吗啡有镇痛作用，小檗碱(黄连素)有抗菌 作用。,3.4 生物碱的命名和分类,生物碱通常根据它所来源的植物命名，例如，麻黄碱 是由麻黄中提取得到而得名，烟碱是由烟草中提取得到 而得名。生物碱的名称又可采用国际通用名称的译音， 例如烟碱又叫尼古丁(nicotine)。,生物碱的分类方法有多种。较常用和比较合理的分类 方法是根据生物碱的化学构造进行分类。,麻黄碱属有机胺类，一叶秋碱、苦参碱属于吡啶衍生 物类，莨菪碱属莨菪烷衍生物类，喜树碱属喹啉衍生 物类，常山碱属喹唑酮衍生物类，茶碱属嘌呤衍生物类， 小檗碱属异喹啉衍生物类，利血平、长春新碱属吲哚衍 生物类等。,按照生物碱的分子中的基本母核，大体上分11类：,有机胺类(麻黄碱、益母草碱、秋水仙碱)、 吡咯烷类(苦豆碱、千里光碱、野百合碱)、 吡啶类(菸碱、槟榔碱、半边莲碱)、 异喹啉类(小檗碱、吗啡、粉防己碱)、 吲哚类(利血平、长春新碱、麦角新碱)、 莨菪烷类(阿托品、东莨菪碱)、 咪唑类(毛果芸香碱)、 喹唑酮类(常山碱)、 嘌呤类(咖啡碱、茶碱)、 甾体类(茄碱、浙贝母碱、澳洲茄碱)、 萜类(乌头碱、飞燕草碱)、 大环类(美坦生、雷公藤碱)。,一、有机胺类生物碱,（一）结构和种类,有机胺类生物碱是一类氮原子不在环内的生物碱， 种类繁多，分布较广，其中药用价值或生理活性较高的 有秋水仙碱、麻黄碱、益母草碱等。各种有机胺类生物 碱，由于来源不同，结构相差较大。,1秋水仙生物碱,秋水仙生物碱是原产于欧洲中部和南部以及非洲北部 的百合科植物(Colchicumautumnale L)的球茎中含有 的多种生物碱的总称，含量最多的为秋水仙碱，约为 0.30.5。,秋水仙碱能抑制细胞有丝分裂，临床用于治疗痛症， 可抑制癌细胞的增长，对痛风急性发作有特异性作用， 1224h内减轻炎症并迅速止痛，长期应用可减少发作次 数。但秋水仙碱毒性较大，能引起恶心、食欲减退、腹胀 ，严重者出现肠麻痹和便秘，四肢酸痛较为多见，尚可引 起白细胞和血小板减少。 秋水仙胺具有和秋水仙碱相似的生物活性，且作用迅 速、毒性较小，可以代替秋水仙碱以治疗癌症；秋水仙碱 甙的作用也与秋水仙碱相同，但毒性较小，只有秋水仙碱 的1100。,植物化学成分255,2麻黄生物碱,麻黄中含有多种结构相似的生物碱，总称为麻黄生物碱。 麻黄碱又叫麻黄素，麻黄碱属于芳香族氨基醇衍生物,游离的麻黄碱溶解在氯仿中，经较长时间保存，能缓 缓地转变成盐酸麻黄碱从溶液中结晶析出，因为碱性的 麻黄碱能够促进氯仿分解生成盐酸所致。游离的麻黄碱 有挥发性，能随水蒸气蒸馏出来而不被分解。,二、吡咯类生物碱,吡咯类生物碱主要是指由吡咯或四氢吡咯衍生的含 吡咯环的生物碱，目前已发现200多种，主要分布在紫 草科、菊科的千里光属和豆科的野百合属等植物中。,主要有千里光生物碱、野百合碱、瓜叶菊碱、毛果天 芥菜碱、古豆碱等。,化学结构上看，分为三类 ：,1、简单的吡咯类生物碱如古豆碱、党参碱等，分布在 古柯科植物古柯和中药党参中。,古豆碱,从一些海藻中也可分离出简单的吡咯类生物碱，如我国 暨南大学徐石海等首次从海绵(Spongiaobligue)中分离 得到一种海绵生物碱，也属此类。,海绵生物碱治疗疟疾比传统的药物治疗效果要好， 海绵生物碱是一种很有开发前景的抗疟药。,2、开链酯，由一个三价氮原子形成稠合的两个吡咯啶 环,所以又称为双稠吡咯啶，它们大都是由吡咯西啶衍生 的氨基醇与不同的有机酸包括一羧酸和二羧酸缩合所成 的酯类。,这类生物碱普遍存在于千里光属($enecio)植物，所以 又称为千里光生物碱类（senecioalkaloids），而其组成 的氨基醇统称为千里光次碱，羧酸则统称为千里光次酸。,大叶千里光碱,3、吡咯西啶二醇和二元酸形成的环酯,一野百合碱又称 农吉利碱，是分布在野百合属植物 中比较广泛的一种生物碱，一般在种子中含量高，全草 中含量较少。,吡咯化合物在新药开发上是一相当活跃的研究领域。 对其进行结构修饰和优化，无论在新药开发上还是化学 研究上都具有理论和实际意义。,吡咯类生物碱具有一些有益的生理活性，但是许多 此类生物碱具有抑制细胞有丝分裂、引起致突和癌变、 造成肝肾损伤等强烈的毒性，所以人们更多的是把此类 生物碱看成毒品。,三、吡啶类生物碱,吡啶类生物碱由吡啶或哌啶(piperidine)衍生的生物 碱，种类很多，主要有：猕猴桃生物碱、龙胆生物碱、 半边莲生物碱、槟榔碱、烟碱等,1猕猴桃生物碱(actinidiaalkaloids),猕猴桃碱,2、槟榔生物碱,槟榔中主要的有效成分槟榔中总生物碱含量约为0.45， 其中一半以上是醚溶性的生物碱，例如胆碱、槟榔碱等。,槟榔碱为一种有效的除肠虫药，能麻痹绦虫，将虫体 及虫头排出体外。,3、烟草生物碱(nicotiana alkaloids),不同品种烟草中所含的生物碱总称为烟草生物碱， 包括12种中以上单一成分，主要是烟碱(Nicotine，尼 古丁)，约含2一8%，纸烟约含1.5%，我国市售香烟 每支含量为1-1.4mg。,烟草生物碱大多有毒性，例如烟碱是一种细胞毒， 能刺激中枢神经系统，引起血管收缩，导致血管硬化， 血压上升，从而诱发冠心病，心肌梗塞等。此外还可引 起消化功能紊乱、性功能障碍等。吸食少量烟碱有兴奋、 抗焦虑的效果，但量大时会抑制中枢神经系统，使心脏麻 痹致死，几克的烟碱就能引起头痛、呕吐、意识模糊等中 毒症状，内服或吸人40mg即能使人致死，吸烟过多的人 逐渐会引起慢性中毒。且长期吸食会产生依赖，成瘾后， 若体内烟碱含量低于一定水平，就会有烦躁、头胀、头 疼等不适，再吸烟后可迅速改善。,四、异喹啉类生物碱,异喹啉类生物碱是以异喹啉或四氢异喹啉为基核的一类 生物碱，广泛分布于罂粟科、豆科、小檗科等植物。,1简单的异喹啉类生物碱,R=H 萨苏林 R=OH 萨苏里丁,从鹿尾草中分离获得的 ，其果实和花中含有多种生物碱，以萨苏林(salsoline)和萨苏里丁(salsolidine)为主要成分，含量约0.3，全草中也含有这些生物碱。,萨苏林能抑制血管运动的神经中枢，或直接作用于 末梢神经，引起血压下降，但并不减低心脏跳动。可 用于治疗高血压所引起的头疼头晕，服用610日可得 恒久性血压降低的效果。萨苏里丁能抑制延髓血管运动 中枢以降低血压，对原发性和内分泌型的高血压有效， 虽比萨苏林的毒性高一些，但总的来说毒性较低。,2、1苄基异喹啉类生物碱(1-benzylisoquinoline),种类达300余种，广泛分布在植物界，如防己科、罂 粟科、毛茛科、小檗科、芸香科、番荔枝科等均已证明 含有多种此类生物碱。,罂粟碱,厚朴碱,罂粟碱是白色针状结晶体，熔点147148，易溶于 热苯、冰乙酸、热乙醇，难溶于乙醚或氯仿，几乎不溶 于水，呈弱碱性。其盐酸盐供药用,3、小檗碱(berberine)和原小檗碱(protoberberine)类 生物碱,这类生物碱是由两个异喹啉环稠合而成，如黄连 (Coptistchinensis)与三棵针(Berberispoiretii)等植物中 所含的抗菌成分小檗碱(黄连素，berberine)，小檗碱 中7、8、13、14位还原就构成了原小檗。,原小檗碱,黄连素,4、吗啡烷生物碱,具有吗啡烷基团，既属于苄基异喹啉的衍生物， 又同时是菲的部分饱和衍生物。有代表性的有吗啡 (morphine)、可待因、海洛因及防己碱(simmenine)， 存在于罂粟科植物阿片中和防己科植物防己等 (Sinomenium acutumRehderec Wilson)的根茎中。,罂粟或白花罂粟的未成熟蒴果经用刀割裂，收集流出 的汁液，空气中被日光照晒为黑色膏状物，称为阿片。 阿片中含有多种生物碱，已分离出的单一成分在25种以 上，其中以吗啡含量最高，平均在10左右。其次是那 可丁含量约4以上，可待因的含量较少约0.31.9， 蒂巴因的含量与可待因相似，罂粟碱的含量更低在0.8 以下。,吗啡 可待因 海洛因,吗啡是最常见的吗啡烷型生物碱，可待因是吗啡 的甲基醚(甲基取代吗啡分子中酚羟基的氢原子)，麻醉 剂海洛因是吗啡的二乙酰基衍生物，即二乙酰基吗啡 (两个乙酰基分别取代吗啡分子中两个羟基的氢原子)。 吗啡碱为白色结晶，味苦，具有镇咳和止痛作用，临床 上用作麻醉剂和镇静剂。,吗啡(morphine)比较重要，对中枢神经有麻醉作用， 有极快的镇痛效力，但易成瘾，不宜常用。,可待因与吗啡有相似的生理作用，可用以镇痛。,海洛因镇痛作用较大，并产生欣快和幸福的虚假感觉， 但毒性和成瘾性极大，过量能致死，海洛因被列为禁止 制造和出售的毒品。,五、吲哚类生物碱,20世纪60年代初发现存在于萝芙木中的降压药 吲哚类生物碱利血平(reserpine)和存在于长春花的治疗 白血病高效药物吲哚类生物碱长春碱(vinblastine，VLB) 与长春新碱(vineristine，VCR)以来，吲哚类生物碱的 研究成为天然产物的化学研究的一个重要部分。已有陆 续报道400多种吲哚类生物碱的分离与合成研究，常见 的有利血平、长春新碱、麦角新碱等。,1简单的吲哚类生物碱,相思豆碱,毒扁豆碱,相思豆碱，作用于神经会产生狂燥、精神错乱； 毒扁豆碱治疗青光眼。,2萝芙木生物碱,萝芙木又名蛇根草，属夹竹桃科，是一种热带植物， 印度尼西亚民间则用作驱虫药，治疗蛇咬，又作解热止 痛之用。 近代药理研究发现其根有降低血压的作用，并分离出 许多单一生物碱。最重要的是利血平(reserpine)有镇 静与降血压作用，其他主要生物碱约有50种以上。 到目前为止，由萝芙木属植物中分离出的生物碱已达 百种以上。,白色针状结晶，为含酯的吲哚类生物碱，具弱碱性， 不溶于水，易溶于氯仿、苯、冰乙酸，较难溶于乙醇、 丙酮及乙醚。,利血平是吲哚衍生物，具有吲哚环的颜色反应。 对光也比较敏感，容易变色，应遮光保存，,利血平临床证明对高血压病有较好的疗效，且毒性小， 使用安全。利血平和利血胺的药理作用优良，用作镇静、 镇定及降血压药物，供临床应用如以中国萝芙木中的弱 碱性总生物碱供药用，称降压灵。,3长春生物碱,长春生物碱存在于重要的植物夹竹桃科植物长春 花中。,从长春花花、根、茎、叶、种子中可分离70余种 生物碱，其中三分之一是属吲哚类化合物，主要的抗癌 (抗白血病)有效成分如长春碱(VLB)和长春新碱(VCR)， 均属于吲哚类生物碱。,长春碱生物碱中，长春花碱具有一定程度的降低血 糖作用，而且作用比较持久，而主要的抗癌生物碱为长 春新碱和长春减，尤其是长春新碱具有很强的抗癌活性， 长春碱、长春新碱已用于临床治疗急性白血病、何杰金 氏病、绒毛膜上皮癌等，对其他肿瘤也有一定疗效。 长春新碱与长春碱的区别仅在于以NCHO 取代长春碱的NCH3，但这个微小差别在疗效上却有很大 区别。 用于治疗白血病等疾病时，长春新碱远比长春碱剂 量小(仅为长春碱的110)，疗效高，且副作用小；其硫 酸盐已普遍用于治疗白血病及其他癌症，并且是治疗痛症 各种复方药的常用药之一。,六、莨菪烷类生物碱,这类生物碱大多数是由莨菪烷衍生的氨基醇和不同 有机酸缩合成酯。,莨菪碱(hyoscyamine)是从曼陀罗的叶、花、根及 种子中分离得到的生物碱，含量为0.21.5。莨 菪碱是左旋生物碱，为细针状结晶，易溶于一般有机 溶剂。,将莨菪碱加热或用碱处理，即消旋化转化为阿托品， 因而有人认为阿托品不是天然产物，而是在提取过程 中的消旋化产物。阿托品是副交感神经抑制剂，常用 于治疗肠胃及肾绞痛等症，同时有放大瞳孔的作用， 医用阿托品为硫酸盐，熔点195196，易溶于水。,七、喹啉类生物碱,这类生物碱有100多个，主要分布在芸香科植物。 基本结构为喹啉环。,喹啉类生物碱主要分为简单的喹啉类生物碱、金鸡纳 生物碱和喜树生物碱三类。,1简单的喹啉类生物碱,白藓碱 R=OCH3 R1=R2=H 茵芋R= R1=R2=OCH3,能清热去湿，主治皮肤湿症、皮肤瘙痒等,2. 金鸡纳生物碱(cinchona akaloids),金鸡纳是茜草科各种Cinchona属木本植物的总称。,各种金鸡纳植物中的生物碱进行了系统的研究，从中 先后分离得30多个生物碱，大多为奎宁类衍生物.,奎宁是继吗啡后研究得最早的生物碱之一，早在 1792年分得粗品。奎宁是金鸡纳树皮的主要成分，含量 高达3(总碱含量高达6)，是治疗疟疾的主要成分。,喜树产于我国西南和中南广大地区，是我国特有的 植物。其木部和果实是抗癌药物，已供临床使用。,3喜树生物碱(camptothecaalkaloids),1966年Wall等首先报道从喜树枝中分离得喜树碱。我 国于1969年开始从国产喜树中分离得喜树碱，以后又 进一步分离得10羟基喜树碱，并首先投入生产，并用 于临床。,近年来又发现喜树碱用黄曲霉菌T37可选择性地氧化 成10羟基喜树碱，为大规模生产打下了基础。随着研 究的深入，发现新的喹啉类生物碱，它们的应用也 将 越来越受到人们的重视。,喜树碱类生物碱是一类特殊的生物碱，是带有喹啉环的 五环化合物。,喜树碱文献报道的全合成工作有10多个，1975年 Corey等第一次直接合成了具有光学活性的天然喜树碱， 1978年我国合成了外消旋的喜树碱。,喜树碱在临床上用以治疗肠癌、直肠癌、胃癌和白 血病等症，但缓解期短，且有血尿、尿急、尿频等副作 用而受到限制。10羟基喜树碱则可用于治疗肝癌与头 颈部肿瘤，副作用远比喜树碱为小。最近研究表明喜树 碱对急性感染HIV患者细胞中的HIV复制的抑制率可达 89-93，是治疗艾滋病的一种新型天然药物。,八、喹唑酮类生物碱,喹唑酮类生物碱种类较少，主要有常山碱(febrifugine)、 异常山碱(isofebrifugine)及常山新碱(neodichroine)等,常山碱 异常山碱,常山碱是常山抗疟作用的有效成分，它的抗疟作用为 奎宁的100倍以上，异常山碱的抗疟作用与奎宁相当， 对良性和恶性疟疾都有明显疗效，但都由于有强烈的 呕吐、恶心等毒性而未能推广应用,九、嘌呤类生物碱,嘌呤类生物碱是嘌呤衍生的生物碱，在自然界分布 比较普遍，嘌呤类生物碱的结构式在生物碱中属于比较 简单的，通过氧化的产物就能证明其结构式。,咖啡碱是一种含量最高的生物碱，有多种有益于人体 的作用，在茶叶中的含量约2一5，而泡茶时有80 的咖啡碱可溶于水中。茶叶生物碱的生理功能较强，主 要药理作用是能兴奋中枢神经，消除疲劳，排毒利尿， 加速血液循环，促进新陈代谢。,东北虫草（冬虫夏草）中的另一种嘌呤类生物碱， 是一种抗菌素。,虫草素,嘌呤类生物碱已经工业化合成成功，所以在医药工业 上有较广泛的用途。如咖啡碱是一种常用的药物，主要用 为中枢神经兴奋药，茶碱和可可豆碱则为利尿药，因为茶 碱有松弛平滑肌、扩张血管和冠状动脉的作用，所以临床 上常用茶碱以治疗心绞痛和哮喘。,十、甾体类生物碱,甾体类生物碱类(steroidal alkaloids)是一类含甾体结 构的生物碱，属于甾体类生物碱的类型主要有以下几类。 孕甾烷(pregnane)衍生物、胆甾烷衍生物、异甾衍生物,1孕甾烷(pregnane)衍生物,属于此类生物碱的种类很多，大多分布在夹竹桃科、 黄杨科等植物，我国资源丰富。,2、胆甾烷衍生物,此类生物碱具有胆甾烷的四环骨架和另哌啶环，多数 为六环的衍生物。主要为茄科生物碱的茄碱、番茄 碱等。,茄碱是一类生物碱，经层析法可以分出六种单一的生 物碱： 茄碱(solanine)、茄碱、茄碱以及少量 的查茄碱(chaemine)、查茄碱和查茄碱， 其中茄碱是主要成分，含量最多。,番茄是一种广泛栽植的蔬菜，番茄叶中含有较多量 生物碱，主要成分为生物碱甙，称为番茄碱又称 番茄碱(tomatme)。,龙葵又称黑茄子，药用地上全草。龙葵含少量生物 碱，绿色果实(未成熟果实)中含生物碱量较高，龙葵中 含有的生物碱以澳洲茄碱和边缘茄碱为主要成分，它们 的甙元都是澳洲茄次碱(solaodine)。 澳洲茄碱常包括三种成分，称为澳洲茄碱、 -澳洲茄碱和澳洲茄碱。 澳洲茄碱是主要成分，含量最多。-澳洲茄碱和 -澳洲茄碱是次级甙，由澳洲茄碱解所产生，也 可能伴碱共存在植物体内。,甾体生物碱的提取分离较为容易，人类应用较早。,十一、萜类生物碱,萜类生物碱的生理活性较强，许多有毒性，但临床 中可供药用，如乌头碱生物碱，是乌头药用的主要成 分，乌头是我国常用中药之一，传统中药用的乌头主要 是川乌及其子根，称作附子。有除寒、散风、通经、 止痛等功效，常用以强心与止痛。,虽然萜类生物碱许多有毒性，但由于其生理活性较强， 药用前景很好，研究应用一直较多。,乌头碱可抑制血管运动中枢使血压下降，并强烈兴奋 麻痹中枢神经、迷走神经，抑制血管运动中枢使血压 下降，使心肌(心房和心室)内异位节律点兴奋性增强， 产生了各种心律失常。,十二节 大环类生物碱,大环类生物碱是一类含氮大环结构的生物碱，具有多 酯键，亲脂性比较强，许多具有抗癌活性或其他生物 活性。,大环类生物碱存在于埃塞俄比亚的Maytenus属和 卫矛属植物中。卫矛属植物约有100余种，其中如卫 矛(鬼箭羽)、雷公藤等在我国分布极广，资源非常丰富。,美登素的抗癌作用强、毒性低，是一种很有希望的癌 症治疗药物。,雷公藤生物碱是大环类生物碱中目前利用较多的，由于 它有较强的毒性，用于制造生物杀虫农药，但由于它对 体内许多生化物质和生化反应如对肾上腺皮质功能、性 激素、机体蛋白质代谢、环核苷酸均有不同程度的影响， 今后应进一步加强对雷公藤生物碱的药物化学和药理作 用及临床应用的研究，提取、纯化、合成出高效低毒的 雷公藤生物碱有效成分或衍生物，提高其安全性和应用 价值，在免疫抑制及器官移植，抗生育及男性节育，抗 菌、抗炎及抗炎免疫，活血化瘀方面发挥更重要的作用。,3.5 生物碱的提取与分离,一、总生物碱的提取,(一)水或酸水提取法,酸水提取法常用0.51的乙酸、硫酸、盐酸或 酒石酸等为溶剂。采用浸渍法、渗漉法提取，如药材 淀粉含量少可采用煎煮法。,酸水或水为溶剂的提取法提取液体积较大，浓缩困 难，而且水溶性杂质多，如要得到较纯的总碱，可采 用 下列方法处理。,1、离子交换树脂法,提取液通过强酸型(氢型)阳离子离子交换树脂柱，使 生物碱盐阳离子交换在树脂上而与非碱性的化合物 分离。,对于亲脂性生物碱可采用氨液碱化树脂，使生物碱 从交换树脂上以游离碱的形式游离出来，树脂凉干后， 再用亲脂性有机溶剂提取即得总生物碱；对于水溶性生 物碱也可直接用碱水液洗脱，得游离碱。,2有机溶剂萃取法,利用亲脂性生物碱溶于亲脂性有机溶剂，而其盐溶 于水的性质。即水或酸水提取液用碱液(常用的是氨水、 石灰乳或石灰水等)碱化，使生物碱盐转变成游离碱， 再用氯仿、乙醚或苯等亲脂性有机溶剂萃取，合并有机 溶剂萃取液，浓缩即得总生物碱。,原料酸水浸提抽滤得滤液用氯仿萃取除去杂质 取水层浓缩碱化氯仿多次萃取萃取液减压回 收溶剂粗总生物碱,总生物碱提取流程：,原料酸水浸提抽滤得滤液阳离子交换树脂 蒸馏水洗至中性、氨水碱化、乙醇洗脱浓缩 氯仿多次萃取萃取液减压回收溶剂粗总生物碱,(二) 醇类溶剂提取法,游离生物碱及其盐类一般都能溶于甲醇，和乙醇，因此 用它们作为生物碱的提取溶剂应用较为普遍。,甲醇极性比乙醇大，对生物碱盐类的溶解性能比乙 醇好，它的沸点也比乙醇低，但它对视神经的毒性很大，所以除实验室有时用甲醇为生物碱提取溶剂外，多数用乙醇为溶剂，有时也用稀乙醇(6080)作溶剂。也有采 用酸性醇做提取溶剂。,醇类溶剂提取液中除含有生物碱及其盐类外，尚含有 大量的其他脂溶性杂质，用稀醇提取的还含有一些水 溶性杂质，需进一步处理。通常采用酸水碱化亲 脂性溶剂萃取的方法反复进行。,原料,乙醇提取液,浓缩,酸水酸化,过滤取滤液,氯仿萃取除去杂质,酸性水溶液,碱化,氯仿萃取,碱液,氯仿萃取液,水溶性生物碱,脂溶性生物碱,(三) 亲脂性有机溶剂提取法,先用1Na2C03(或氨水)水溶液搅匀或磨匀，再用 CHCl3、CH2C12、苯、石油醚等浸泡或渗漉提取， 提取液用稀酸水萃取。,此法选择性强，产品纯度高，但溶剂昂贵，有毒， 不安全。,亲脂性有机溶剂提取法一般采用冷浸法，加热回流 提取法或连续回流提取法，提取液回收溶剂后即得总 生物碱。必要时也可将提取液适当浓缩后用酸水萃取， 萃取液碱化后再用亲脂性有机溶剂萃取的方法处理，得 较纯的总亲脂性生物碱。,二、生物碱的分离,利用总碱中各生物碱或其不同盐类的溶解性能差异、 碱度差异、极性差异或功能团的差异进行。一般是先将 总碱初步分成几个类别，再进一步分离个别生物碱。但 是也有总生物碱不经过初步分离即采用不同方法分离单 体生物碱，一般视具体情况而定。,1、利用分步结晶法进行混合生物碱的分离,利用生物碱在不同溶剂中的不同溶解度以达到分离 的目的。先将总碱溶于少量乙醚、丙酮或甲醇中，放置， 如果析出结晶，过滤，得一种生物碱结晶，母液浓缩至 少量或加入另一种溶剂往往又可得到其他生物碱结晶。,2、生成生物碱的衍生物进行分离,许多生物碱的盐往往比游离生物碱更易于结晶， 常用酸有氢碘酸、过氯酸、苦味酸等，例麻黄碱与伪 麻黄碱的分离，利用它们草酸盐的溶解度不同(前者小) 而分离。,3、利用生物碱的碱性强弱不同进行分离,碱强度不同的混合生物碱在酸水溶液中加适量的碱 液，有机溶剂萃取，则弱碱先游离析出转入有机溶剂层， 强碱与酸成盐仍留在水溶液中，如逐步添加碱量，则游 离出生物碱的强)利用生物碱中不同官能团用化学法进行 分离。,4、利用分馏方法进行分离,由不同沸点组成的液体生物碱总碱，往往可通过常压 或减压分馏进行分离。,5、采用色谱法进行分离,采用柱色谱法进行分离，常用氧化铝、硅胶作吸 附剂，根据吸附能力不同而达到分离的目的。还可 用离子交换色谱法，根据碱性强弱