第四章醌類化合物-長沙醫(yī)學(xué)院

1、第四章 醌類化合物,,概述,醌類化合物是一類在自然界分布廣泛的化合物，它包括醌類及容易轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂絮愋再|(zhì)的化合物。醌類化合物主要存在于高等植物的蓼科、茜草科、鼠李科、百合科、豆科等科屬以及低等植物地衣類和菌類的代謝產(chǎn)物中。是許多天然藥物如大黃、何首烏、虎杖、決明子、蘆薈、丹參等藥材的有效成分。醌類化合物具有多方面的生理活性，如致瀉、抗菌、利尿和止血等，還有一些醌類化合物具有抗癌、抗病毒、解痙平喘等作用，是一類很有前途的天然藥物。從

2、結(jié)構(gòu)上講，醌類化合物可分為苯醌、萘醌、菲醌和蒽醌等。其中蒽醌及其衍生物種類較多，生理活性也較廣泛。,第一節(jié) 醌類化合物的結(jié)構(gòu)類型,醌類化合物是指分子內(nèi)具有不飽和環(huán)二酮結(jié)構(gòu)（醌式結(jié)構(gòu)）或容易轉(zhuǎn)變成這樣結(jié)構(gòu)的天然有機化合物。,天然醌類主要有四種類型 苯醌 benzoquinones 萘醌 naphthoquinones 菲醌 phenanthraquinones 蒽醌 anthraquinones,,一、苯醌

3、類 分為鄰苯醌和對苯醌兩大類，鄰苯醌不穩(wěn)定，天然存在的多為對苯醌。,對苯醌,鄰苯醌,苯醌母核上常見的取代基有-OH、 -OCH3、-CH3 或其它烴基側(cè)鏈。,2, 6-二甲氧基對苯醌,密花醌,天然苯醌類化合物多為黃色或橙黃色結(jié)晶體。,二、萘醌類 分為α-(1,4)、β-(1,2)及amphi-(2,6)三種類型。自然界中絕大多數(shù)為α-萘醌類。,中藥紫草中的紫草素、維生素K類化合物屬于α-萘醌。,紫草素,維生素K1,從熱帶

4、柿科一植物中分得的三色柿醌為一橙紅色針晶，屬鄰醌衍生物，該植物在非洲曾用作治療麻風(fēng)病。 胡桃醌、拉帕醌有抗癌活性。,三色柿醌,胡桃醌,拉帕醌,三、菲醌類 天然菲醌衍生物包括鄰菲醌和對菲醌兩種類型。,鄰菲醌Ⅰ,鄰菲醌Ⅱ,對菲醌,如丹參中所含有的丹參醌ⅡA,丹參新醌甲等。,丹參醌ⅡA,丹參新醌甲,四、蒽醌類 包括蒽醌衍生物及其不同程度的還原產(chǎn)物。如氧化蒽酚、蒽酚、蒽酮、二蒽酮。,

5、（一）蒽醌衍生物天然蒽醌有1，2-蒽醌、1，4-蒽醌、9，10-蒽醌，但由于C9、C10位氧化產(chǎn)物較為穩(wěn)定，故9，10-蒽醌最為常見。多數(shù)蒽醌母核上有不同數(shù)目的羥基取代，其中以二元羥基為多。,根據(jù)羥基在蒽醌母核上的位置不同，可將羥基蒽醌分為兩大類：1.大黃素型： 羥基分布在兩側(cè)的苯環(huán)上。,2.茜草素型：羥基分布在一側(cè)的苯環(huán)上。,（二）蒽酚（或蒽酮）衍生物 蒽醌在酸性條件下被還原，生成蒽酚及其互變異構(gòu)

6、體蒽酮。,（1）蒽酚及蒽酮類一般只存在于新鮮植物中，存放期間易被氧化，生成蒽醌類。（2）蒽酚的中位羥基與糖縮合成苷后，則難以被氧化，較穩(wěn)定，因為形成的苷只有被水解，除去糖才易被氧化而轉(zhuǎn)變?yōu)檩祯苌?。而苷的水解是需要一定條件的。（3）羥基蒽酚抑菌作用較強，對霉菌有較強的殺滅作用，可治療疥癬之類皮膚病。,（三）二蒽酮類衍生物 二蒽酮類成分可以看成是兩分子蒽酮相互結(jié)合的產(chǎn)物。,番瀉苷A,C10-C10,鍵容易水解而斷裂，生成較

7、穩(wěn)定的蒽酮游離基，繼而氧化成蒽醌類化合物。一般隨著植物原料儲存時間延長，二蒽酮類含量下降，單蒽酮類含量上升。,小知識：蘆薈簡介,蘆薈的起源與發(fā)展：蘆薈（Aloe）, 原產(chǎn)于非洲或地中海干燥地區(qū)，性寒味苦，入心、肝、脾徑，是一種集醫(yī)藥醫(yī)療、美容化妝、保健護膚、食用和觀賞功能為一體的經(jīng)濟作物,百合科蘆薈屬多年生常綠多肉質(zhì)草本植物。蘆薈的藥理作用及應(yīng)用：目前，蘆薈的應(yīng)用主要集中在三個方面：化妝品、保健食品和藥品。在蘆薈產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中，發(fā)展

8、最快、最易被消費者接受的是蘆薈化妝品。一、殺菌作用；二、潤濕美容作用；三、抗衰老作用；四、防曬作用；五、健胃下泄作用；六、免疫與再生作用；七、防蟲、防腐作用；八、防臭作用。,第二節(jié) 醌類化合物的理化性質(zhì),一、物理性質(zhì)1 性狀：p 149顏色: 與助色基的多少有關(guān)形態(tài)：2 升華性：游離蒽醌具有升華性，常壓下加熱可升華而不分解。如：大黃酚與大黃酚甲醚的升華溫度在124°C蘆薈大黃素185 °C大黃素206 &

9、#176;C大黃酸210 °C一般升華溫度隨酸度的增強而升高,3 溶解度：苷元：通?？桑ㄒ祝┤苡诒?、乙醚、氯仿，在堿性有機溶劑如吡啶、N-二甲基甲酰胺中溶解度也較大，可溶于丙酮、甲醇及乙醇，不溶或難溶于水。蒽苷：極性較大，易溶于甲醇及乙醇，也能溶解于水，在熱水中更易溶解，但在冷水中溶解度較小，幾乎不溶于乙醚、苯、氯仿等溶劑。蒽醌的碳苷：在水中的溶解度很小，難溶于親脂性有機溶劑而易溶于吡啶中。,二、化學(xué)性質(zhì),1 酸性：　

10、　　醌類化合物因分子中酚羥基的數(shù)目及位置不同，酸性強弱有一定差別。(1) 苯醌和萘醌的醌核上的羥基酸性類似于羧基；(2) 萘醌和蒽醌的苯環(huán)上的羥基酸性：　　　β-羥基>α-羥基β-羥基蒽醌的酸性較一般酚類要強，能溶于Na2CO3溶液中。尤其是熱溶液中。α-羥基的酸性很弱(pKa11.5)，不但比苯酚的酸性弱，而且不及碳酸第二步解離的酸性(pKa210.3),因此不能溶解于碳酸氫鈉和碳酸鈉溶液中。,2 顏色反應(yīng): 取決于其

11、氧化還原性質(zhì)以及分子中的酚羥基的性質(zhì)。(1) Feigl反應(yīng)----醌的通性，所有具醌核的化合物均可反應(yīng)。方法、機理：見書150頁(2)無色亞甲藍顯色試驗----可區(qū)別蒽醌與苯醌萘醌苯醌和萘醌因醌核上有活潑質(zhì)子，可反應(yīng)，而蒽醌無。(3)與堿的反應(yīng)(Bornträger反應(yīng)----可區(qū)別含羥基的蒽醌與蒽酚衍生物反應(yīng)、機理、應(yīng)用：見書151 頁。該反應(yīng)是檢識中藥中羥基蒽醌類成分存在的最常用的方法之一。對羥基蒽醌的結(jié)構(gòu)判定也有

12、一定的輔助作用。,(4)與活性次甲基試劑的反應(yīng)----可區(qū)別蒽醌與苯醌萘醌反應(yīng)、機理、應(yīng)用：見書151 頁。(5)與金屬離子的反應(yīng)----可初步鑒定蒽醌的取代情況機理：見書151 頁常用0.5％醋酸鎂的乙醇溶液，可根據(jù)結(jié)果初步判斷取代情況：,第三節(jié)　醌類化合物的提取和分離,一、提取方法:　　　一般選用甲醇或乙醇為溶劑，可同時將游離態(tài)和成苷的蒽醌類化合物從藥材中提取出來，濃縮后再依次用有機溶劑提?。ǘ嘤盟魇咸崛》ǎ筛鶕?jù)極性大小不同

13、進行初步分離（如將苷和苷元分開）?！　　τ诙嗔u基蒽醌或具有羧基的蒽醌（如大黃酸），在植物體內(nèi)多以鹽的形式存在，難以被有機溶劑溶出，提取前應(yīng)先酸化使之游離。二、分離方法：1 蒽醌苷類和游離蒽醌衍生物的分離：用分步提取法（如前述）2 游離蒽醌衍生物的分離：可選用分步結(jié)晶法、梯度pH萃取法或?qū)游龇ㄟM行。梯度pH萃取法是分離游離蒽醌衍生物的經(jīng)典方法：,1.原理：2.局限性；性質(zhì)相似，酸性差別不大的混合物不適用3.有些蒽酮雖然存在酚

14、羥基，但在稀堿溶液中較相應(yīng)的蒽醌難溶，如大黃酚蒽酮-9，故蒽醌衍生物的苯提取液用極稀的NaOH液萃取，可除去蒽醌而使蒽酮留在苯液中。示例色譜法在蒽醌苷元分離中的應(yīng)用：一般先用經(jīng)典方法（如梯度pH萃?。ζ溥M行初步分離，再結(jié)合柱色譜法或制備性TLC法作進一步的分離，多用硅膠吸附色譜，而氧化鋁一般不用，也常用聚酰胺作為柱色譜的填料。,3 蒽醌苷的分離：較苷元的分離困難，一般先用鉛鹽法或溶劑法除去大部分雜質(zhì)，制得較純的總苷后，再進一步用聚