醌類化合物

天然藥物化學(xué),藥學(xué)教研室,第五章 醌類化合物,一、定義： 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(jī)化合物。,蓼科、茜草科、唇形科、豆科、百合科,二、分布：,三、存在形式：游離狀態(tài)、苷,大黃、何首烏、虎杖、丹參、紫草、茜草、番瀉葉中的有效成分。,四、天然藥物：,第一節(jié) 醌類化合物的結(jié)構(gòu)類型,第一節(jié) 醌類化合物的結(jié)構(gòu)類型,苯醌萘醌菲醌蒽醌,一、苯醌類（benzopuinones）,第一節(jié) 醌類化合物的結(jié)構(gòu)類型,從結(jié)構(gòu)上分 鄰苯醌 對(duì)苯醌 鄰苯醌結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，天然存在的大多為對(duì)苯醌的衍生物。 苯醌母核上常有-OH、-OCH3、-CH3等取代。,一、苯醌類（benzopuinones）,第一節(jié) 醌類化合物的結(jié)構(gòu)類型, 信筒子醌：驅(qū)滌蟲(chóng)有效成分 輔酶Q10 ：治療心臟病、高血壓及癌癥。,二、萘醌類（naphthoquinones）,第一節(jié) 醌類化合物的結(jié)構(gòu)類型,從結(jié)構(gòu)上分為-(1,4)萘醌 -(1,2)萘醌 amphi-(2,6)萘醌但自然界存在的絕大多數(shù)為-(1,4)萘醌。,二、萘醌類（naphthoquinones）,第一節(jié) 醌類化合物的結(jié)構(gòu)類型,1，4，5,8-位為-位2，3，6,7-位為-位,胡桃醌：有抗菌、抗癌及中樞神經(jīng)鎮(zhèn)靜作用.藍(lán)雪醌：具有強(qiáng)抗菌、止咳、祛痰作用。,二、萘醌類（naphthoquinones）,第一節(jié) 醌類化合物的結(jié)構(gòu)類型,二、萘醌類（naphthoquinones）,第一節(jié) 醌類化合物的結(jié)構(gòu)類型,-萘醌類止血、抗炎、抗菌、抗病毒、抗癌。,二、萘醌類（naphthoquinones）,第一節(jié) 醌類化合物的結(jié)構(gòu)類型,七星劍：,七星劍花：,來(lái)源：唇形科植物細(xì)葉七星劍的全草 。功效：內(nèi)服祛風(fēng)散氣止痛；外用消腫止痛。,二、萘醌類（naphthoquinones）,來(lái)源：屬仙人掌科 ，長(zhǎng)于七星巖的峭壁上。 功效：清暑解熱、除痰治咳的作用。,三、菲醌類（naphthoquinones）,第一節(jié) 醌類化合物的結(jié)構(gòu)類型,天然菲醌類包括鄰菲醌 對(duì)菲醌,第一節(jié) 醌類化合物的結(jié)構(gòu)類型,三、菲醌類（naphthoquinones）,丹參醌A, 丹參醌A磺酸鈉注射液可治療冠心病、心肌梗死。,三、菲醌類（naphthoquinones）,四、蒽醌類（anthraquinones）,第一節(jié) 醌類化合物的結(jié)構(gòu)類型,蒽醌類包括蒽醌衍生物、蒽醌類的還原產(chǎn)物蒽酚（或蒽酮）衍生物、二蒽酮類衍生物。,1,4,5,8-位為-位2,3,6,7-位為-位9,10-位為meso-位,a位,b位,蒽醌衍生物基本結(jié)構(gòu),四、蒽醌類（anthraquinones）,第一節(jié) 醌類化合物的結(jié)構(gòu)類型,天然存在的蒽醌類成分在蒽醌母核上常有-OH、-OCH3、-COOH取代。,第一節(jié) 醌類化合物的結(jié)構(gòu)類型,（一）蒽醌衍生物,根據(jù)-OH在蒽醌母核上的分布情況，可將羥基蒽醌衍生物分為兩類：大黃素型、茜草素型。,羥基分布在兩側(cè)的苯環(huán)多數(shù)化合物呈黃色,羥基分布在一側(cè)的苯環(huán)化合物顏色較深,第一節(jié) 醌類化合物的結(jié)構(gòu)類型,（一）蒽醌衍生物,第一節(jié) 醌類化合物的結(jié)構(gòu)類型,大黃素型羥基蒽醌，抗菌、抗腫瘤,大黃素型,（一）蒽醌衍生物,第一節(jié) 醌類化合物的結(jié)構(gòu)類型,（一）蒽醌衍生物,第一節(jié) 醌類化合物的結(jié)構(gòu)類型,茜草素型蒽醌（茜草素）止血、抗菌,茜草素型,（一）蒽醌衍生物,第一節(jié) 醌類化合物的結(jié)構(gòu)類型,（二）蒽酚（或蒽酮）衍生物,蒽醌在酸性下易被還原成蒽酚及其互變異構(gòu)體蒽酮。,蒽酮、蒽酚性質(zhì)不穩(wěn)定，故只存在于 新鮮植物中。,羥基蒽酚對(duì)霉菌有較強(qiáng)的殺滅作用,柯亞素,（二）蒽酚（或蒽酮）衍生物,（二）蒽酚（或蒽酮）衍生物,柯椏素（chrysarobin）,蒽酚、蒽酮互變異構(gòu)體。,第一節(jié) 醌類化合物的結(jié)構(gòu)類型,（三）二蒽酮類衍生物,二蒽酮類是兩分子蒽酮在C10C10位或其他位脫氫而形成的化合物。,第一節(jié) 醌類化合物的結(jié)構(gòu)類型,第一節(jié) 醌類化合物的結(jié)構(gòu)類型,二蒽酮類衍生物，（番瀉苷A）致瀉,第二節(jié) 醌類化合物的理化性質(zhì),一、物理性質(zhì),（一）性狀,顏色： 如果母核上沒(méi)有酚羥基取代，基本上無(wú)色。 隨著酚羥基等助色團(tuán)的引入則表現(xiàn)有一定顏色。取代的助色團(tuán)越多，顏色也就越深。 晶形： 天然存在的醌類成分因分子中多有取代故為有色晶體。蒽醌苷類一般為無(wú)定形粉末。,游離醌類一般溶于乙醇、乙醚、苯、氯仿等有機(jī)溶劑，基本上不溶于水。 醌類苷可溶于熱水，在冷水中溶解度大大降低，易溶于甲醇、乙醇中，幾乎不溶于低極性有機(jī)溶劑。,（三）溶解度,（二）升華性,游離的醌類化合物一般具有升華性。小分子的苯醌類及萘醌類還具有揮發(fā)性，能隨水蒸氣蒸餾。,有機(jī)化合物中有顯酸性基團(tuán)：,1 Ar-OH的存在顯酸性用于堿提酸沉,分子中Ar-OH的數(shù)目、位置不同則酸性強(qiáng)弱有差異。,COOH，Ph-OH，,二、化學(xué)性質(zhì),（一）酸性,1.有-COOH的酸性 無(wú)-COOH（Ph-OH),2. -OHPh-OH -OH,-羥基蒽醌 -羥基蒽 -羥基蒽醌 Pka 7.6 9.9 11.5,二、化學(xué)性質(zhì),酸性強(qiáng)弱：,含-COOH含2個(gè)以上-OH含一個(gè)-OH含二個(gè)-OH含一個(gè)-OH,（一）酸性,3酚-OH數(shù)目增多，酸性,5%NaHCO3 5%Na2CO3 1%NaOH 5%NaOH,PH梯度萃取法,二、化學(xué)性質(zhì),（二）顏色反應(yīng),1Feigl反應(yīng),醌類衍生物在堿性條件下經(jīng)加熱能迅速與醛類及鄰二硝基苯反應(yīng)，生成紫色化合物。,（二）顏色反應(yīng),1Feigl反應(yīng),3堿性條件下的顯色反應(yīng),羥基醌類在堿性溶液中發(fā)生顏色改變，使顏色加深。羥基蒽醌類化合物遇堿顯紅紫紅色Borntragers反應(yīng),堿性溶劑：5%NaOH、10%KOH、NH3。,2堿性條件下的顯色反應(yīng),專屬性：, 羥基蒽醌及具有游離酚-OH的蒽醌苷,呈色反應(yīng)與形成共軛體系的酚-OH和C=O有關(guān),檢識(shí)羥基蒽醌成分的常用方法。, 蒽酚、蒽酮、二蒽酮類化合物,鑒識(shí)反應(yīng)：向含有羥基蒽醌類化合物的乙醚溶液中加入5% NaOH水溶液，振搖，醚層由黃色褪為無(wú)色，而水層顯紅色。,薄層色譜：1. 點(diǎn)樣：將含有大黃素和大黃酚的溶液點(diǎn)樣于硅膠G薄層板上。2. 展開(kāi)：以氯仿-甲醇(4:1)為展開(kāi)劑傾斜上行展開(kāi)。3. 顯色：用10% NaOH噴霧顯色。則大黃素、大黃酚均出現(xiàn)紅色斑點(diǎn)。（或者用氨薰顯色）,大黃提取液TLC,分光光度法（含量測(cè)定）：1以大黃酸加氯仿制成標(biāo)準(zhǔn)溶液，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線：在水浴中揮去氯仿，放冷，加5% KOH溶液至刻度，搖勻，避光放置1h。于550nm波長(zhǎng)處測(cè)定吸收度，經(jīng)統(tǒng)計(jì)計(jì)算其回歸方程。2樣品測(cè)定：同法測(cè)定供試品溶液的吸收度，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線（回歸方程）計(jì)算出大黃酸的含量。,3與金屬離子的反應(yīng),不同結(jié)構(gòu)蒽醌類化合物與醋酸鎂形成的絡(luò)合物，具有不同的顏色，可用于羥基位置的確定。,與醋酸鎂形成的絡(luò)合物,3與金屬離子的反應(yīng),具有不同位置羥基的蒽醌類化合物，與Pb2+、Mg2+等金屬離子形成不同顏色的絡(luò)合物。,(鄰位有-OH）,（間位有-OH）,(對(duì)位有-OH）,1. 蒽醌類化合物與Pb2+形成的絡(luò)合物在一定PH下能沉淀析出，故可借此精該類化合物。,2. 當(dāng)蒽醌類化合物具有不同的結(jié)構(gòu)時(shí)，與醋酸鎂形成的絡(luò)合物也具有不同的顏色，可用于鑒別。,3. 鑒識(shí)反應(yīng)：,第三節(jié) 醌類化合物的提取分離,（一）有機(jī)溶劑提取法,游離蒽醌極性小，可用極性較小的有機(jī)溶劑提取。,一、游離醌類的提取方法,有機(jī)溶劑,提取液,濃縮,結(jié)晶,氯仿、苯,濃縮液,（二）堿提取-酸沉淀法,原理：酚羥基與堿成鹽而溶于堿水溶液中，酸化后酚羥基被游離而沉淀析出。,（三） 水蒸氣蒸餾法,原理：分子量小的苯醌及萘醌類化合物具有揮發(fā)性。,一、游離醌類的提取方法,醌類顯酸性，含酸性基團(tuán)（Ar-OH、-COOH) 。,堿提取-酸沉淀法,（一）提取方法,二、蒽醌類化合物的提取與分離,以乙醇為溶劑，提取游離蒽醌、蒽醌苷。,1、含脂質(zhì)較多的材料，先以石油醚脫脂，在以醇提取。,2、游離蒽醌類成分，以系統(tǒng)溶劑法梯度提取，且初步分離。,3、極性較強(qiáng)的蒽醌類成分，先酸化轉(zhuǎn)為游離態(tài)，再醇提取。,（二）分離方法,1、游離蒽醌和蒽醌苷的分離,二、蒽醌類化合物的提取與分離,原理：據(jù)苷、苷元的極性和水溶性的不同，分液萃取分離、回流提取分離。,（二）分離方法,2、游離蒽醌衍生物的分離,二、蒽醌類化合物的提取與分離,分離方法：,PH梯度萃取法,色譜分離法,（1）PH梯度萃取法,利用羥基蒽醌中酚羥基位置和數(shù)目的不同，對(duì)分子的酸性強(qiáng)弱影響不同而進(jìn)行分離。,二、蒽醌類化合物的提取與分離,PH梯度萃取法,大黃中羥基蒽醌類化合物的分離,（2）色譜方法,聚酰胺色譜法,洗脫溶劑有水-甲醇、水-丙酮、甲酰胺、二甲基甲酰胺、尿素水溶液。,二、蒽醌類化合物的提取與分離,由于蒽醌苷類水溶性較強(qiáng)，分離精制較困