下列何種生藥之主要藥效成分不是 pyridine -piperidine 類生物鹼？

本題觀念：

本題考查生藥學中生物鹼（Alkaloids）的化學結構分類與生合成來源。考生需掌握主要生藥及其活性成分所屬的化學骨架分類，特別是 Pyridine-Piperidine（吡啶-哌啶）類 與 Imidazole（咪唑）類 的區別。

在生藥學分類中，生物鹼通常依據其化學核（Nucleus）或生合成前驅物進行分組。

• Pyridine-Piperidine 類：通常源自 Nicotinic acid（菸鹼酸）或 Lysine（離胺酸），結構包含 Pyridine 或 Piperidine 環。常見生藥包括菸葉（Tobacco）、檳榔（Areca）、半邊蓮（Lobelia）、毒参（Conium）、石榴皮（Pomegranate）等。
• Imidazole 類：源自 Histidine（組胺酸），結構包含 Imidazole 環。代表生藥為毛果芸香（Jaborandi）。

選項分析

• A. Jaborandi (毛果芸香)：

  • 主要成分：Pilocarpine (毛果芸香鹼)。
  • 化學結構：含有 Imidazole (咪唑) 環與 Lactone (內酯) 環。
  • 分類：屬於 Imidazole alkaloids。生合成前驅物為 Histidine。
  • 結論：不屬於 Pyridine-Piperidine 類，是本題正確答案。

• B. Tobacco (菸葉)：

  • 主要成分：Nicotine (尼古丁)。
  • 化學結構：由 Pyridine (吡啶) 環與 Pyrrolidine (吡咯啶) 環組成。
  • 分類：雖然主要成分是 Pyridine-Pyrrolidine，但在生藥學教材（如 Tyler's 或 Trease and Evans）中，菸葉常因含有 Pyridine 環或共存的 Anabasine (Pyridine-Piperidine) 而被歸類在 Pyridine-Piperidine alkaloids 章節或廣義的 Nicotinic acid 衍生物中討論。
  • 結論：屬於此分類範疇。

• C. Lobelia (半邊蓮)：

  • 主要成分：Lobeline (半邊蓮鹼)。
  • 化學結構：屬於 2,6-disubstituted piperidine 衍生物。
  • 分類：明確屬於 Piperidine alkaloids (Pyridine-Piperidine group)。生合成主要源自 Lysine 或 Acetate/Phenylalanine 路徑的結合。
  • 結論：屬於此分類。

• D. Areca (檳榔)：

  • 主要成分：Arecoline (檳榔鹼)。
  • 化學結構：為 1,2,5,6-tetrahydro-1-methyl-3-pyridinecarboxylic acid methyl ester (四氫菸鹼酸甲酯)，結構上是一個還原的 Pyridine 環（Reduced Pyridine），接近 Piperidine 結構。
  • 分類：屬於 Pyridine-Piperidine alkaloids 或 Reduced Pyridine derivatives。生合成源自 Nicotinic acid。
  • 結論：屬於此分類。

答案解析

題目詢問「何種生藥之主要藥效成分 不是 pyridine-piperidine 類生物鹼」。

• 選項 (B) Tobacco、(C) Lobelia、(D) Areca 的主成分皆含有 Pyridine 或 Piperidine (或其還原態) 骨架，且在標準生藥學分類中皆歸類於 Pyridine-Piperidine 類。
• 選項 (A) Jaborandi 的主成分 Pilocarpine 具有 Imidazole 骨架，屬於 Imidazole alkaloids，與 Pyridine-Piperidine 類完全不同。

故正確答案為 (A) Jaborandi。

核心知識點

考生應背誦以下常見生物鹼分類及其代表生藥：

1. Pyridine-Piperidine Alkaloids (吡啶-哌啶類)：

   • Areca (檳榔)：Arecoline (Reduced Pyridine / Nicotinic acid deriv.) — 驅蟲、縮瞳。
   • Lobelia (半邊蓮)：Lobeline (Piperidine) — 戒菸輔助 (Respiratory stimulant)。
   • Tobacco (菸葉)：Nicotine (Pyridine-Pyrrolidine) — 殺蟲、神經節興奮。
   • Conium (毒参)：Coniine (Piperidine) — 劇毒。
   • Pomegranate (石榴皮)：Pelletierine (Piperidine) — 驅蟲。

2. Imidazole Alkaloids (咪唑類)：

   • Jaborandi (毛果芸香)：Pilocarpine — 治療青光眼 (縮瞳)、口乾症 (促進唾液分泌)。
   • 生合成前驅物：Histidine (組胺酸)。

3. 生物鹼生合成前驅物對照：

   • Ornithine (鳥胺酸) → Pyrrolidine, Tropane (如 Atropine, Cocaine)。
   • Lysine (離胺酸) → Piperidine, Quinolizidine。
   • Nicotinic acid (菸鹼酸) → Pyridine。
   • Tyrosine (酪胺酸) → Isoquinoline (如 Morphine), Phenylethylamine。
   • Tryptophan (色胺酸) → Indole (如 Ergot, Vinca), Quinoline (如 Quinine)。
   • Histidine (組胺酸) → Imidazole (如 Pilocarpine)。

參考資料

1. Pharmacognosy and Phytochemistry: Alkaloids Classification. Biocyclopedia. (Tobacco contains pyridine & pyrrolidine; Areca contains reduced pyridine; Lobelia contains piperidine).
2. Jaborandi Alkaloids. ScienceDirect / ResearchGate. (Pilocarpine is an Imidazole alkaloid derived from Histidine).
3. Lobelia Alkaloids. PubMed / Wikipedia. (Lobeline is a Piperidine alkaloid).