《生物碱的生物合成》PPT课件

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1、Chapter3Alkaloids目录3.1概论3.2生物碱的生物合成3.3生物碱的分类、生源关系及分布3.4生物碱的理化性质3.5生物碱的提取和分离3.6生物碱的结构签定与测定练习题3.1概述Definition:1、生物碱是天然产的含氮有机化合物。但不包括：低分子胺类（如甲胺、乙胺等）、氨基酸、氨基糖、肽类（除肽类生物碱如麦角克碱ergocristine等）、蛋白质、核酸、核苷酸、卟啉类（porphyrines）和维生素等。Question:何谓生物碱？2、生物碱是含负氧化态氮原子、存在于生物有机体中的环状化合物。但不包括小分子的环状胺类。负氧化态氮包括胺

2、(-3)、氮氧化物(-1)、酰胺(-3)化合物，但排除含硝基(+3)和亚硝基(+1)的化合物，如马兜铃酸(aristolochicacid)等。绝大多数生物碱的英文名称均以-ine结尾。Notes:1、生物有机体是从实用考虑将其局限于植物、动物和其它生物有机体，而排除上述定义中所限制的所有化合物。2、生物碱包括经典定义中例外的某些化合物，如秋水仙碱、胡椒碱(piperine)、苯丙胺类(如麻黄碱)和嘌呤类（如咖啡因）等。3.2生物碱的生物合成生物合成的研究表明存在于植物界的上万种生物碱，仅来源于有限的前体氨基酸、甲戊二羟酸和醋酸酯等。与生物碱生物合成有关的主要

3、氨基酸有鸟氨酸、脯氨酸、赖氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸、邻氨基苯甲酸、组氨酸和烟酸等。生物碱的生物合成涉及环合反应、C-N键和C-C键的裂解反应以及某些重排、取代基的形成、增减、消除、转化等。生物碱骨架类型的形成与转化的生物化学本质是生物体在其本身存在的酶的参与下所发生的C-C键、C-N键、C-O键的形成与裂解。3.3生物碱的分类、生源关系及分布3.3.1生物碱的分类3.3.2生物碱的生源关系3.3.3生物碱的分布3.3.1生物碱的分类生物碱的分类主要有3种方法：（1）根据来源分类（2）根据化学结构类别分类（3）根据生源关系结合化学结构类别分类3.3.2生物

4、碱的生源关系3.3.2.1来源于鸟氨酸的生物碱主要包括吡咯类（A）、托品类（B）和吡咯里西丁类（C）托品类:吡咯里西丁类:3.3.2.2来源于赖氨酸的生物碱主要包括哌啶类(A)、吲哚里西丁类(B)和喹诺里西丁类（C）A哌啶类(piperidines)生物碱B吲哚里西丁类(indolizidines)生物碱C喹诺里西丁类(quinolizidines)生物碱3.3.2.3来源于邻氨基苯甲酸的生物碱3.3.2.4来源于苯丙氨酸和酪氨酸的生物碱A苯丙胺类(phenylalkylamines)生物碱B四氢异喹啉类(tetrahydroisoquinolines)生物碱

5、C苄基四氢异喹啉类生物碱(benzyltetrahydroisoquinolines)生源关系：苄基四氢异喹啉（A）类是最重要的生源前体物。A经次级环合、C-N键和C-C键裂解等反应，可直接形成其它类生物碱。此外，原绿刺酮碱类也是一个重要分支点。D苯乙基四氢异喹啉类（phenethyltetrahydroisoquinolines）生物碱3.3.2.5来源于色氨酸的生物碱本类生物碱又称吲哚类（indoles）生物碱，约占已知生物碱的1/4.A.simpleindolesalkaloids:B.simpleβ-carbolinesalkaloidsC.sem

6、iterprenoidindolesalkaloids：又称麦角碱类生物碱，如ergometrine,ergotamine等。本类主要分布于麦角菌类。D.monoterpenoidindolesalkaloids:本类是最重要的来源于色氨酸的生物碱，已发现1100多种。单萜吲哚类生物碱如:reserpine（注意编号！）（2）bisindolealkaloids:如长春碱(vinblstine,VLB）、长春新碱(vincristine,VCR）等：（3）与单萜吲哚类有关的生物碱，如喜树碱类(camptothecines),金鸡宁类(cinchonines)

7、生物碱3.3.2.6来源于萜类的生物碱A.monoterpenoidalkaloidsB.sesqueterpenoidalkaloids:如dendrobine等。C.diterpenoidalkaloids:如aconitine等D.triterpenoidalkaloids:如交让木碱3.3.2.7来源于甾体的生物碱本类被认为是天然甾体的含氮的简单衍生物，又与萜类生物碱统称为伪生物碱。3.3.3生物碱的分布（1）在系统发育较低级的类群（如藻类、菌类、地衣类、蕨类植物等）中，生物碱分布较少或无；（2）生物碱集中地分布在系统发育较高级的植物类群（裸子植物、尤

8、其是被子植物）中；（3）生物碱极少与萜