《天然藥物化學(xué)》統(tǒng)編教材_第1頁(yè)
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1、醌類化合物1,2第一節(jié) 醌類化合物的結(jié)構(gòu)類型醌類化合物是天然產(chǎn)物中一類比較重要的活性成分,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。天然醌類化合物主要分為苯醌、萘醌、菲醌和蒽醌四種類型。一、苯醌類苯醌類(benzoquinones)化合物從結(jié)構(gòu)上分為鄰苯醌和對(duì)苯醌兩大類。鄰苯醌結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定,故天然存在的苯醌化合物大多數(shù)為對(duì)苯醌的衍生物。常見(jiàn)的取代基有-OH、-OCH3、-CH3或其它烴基側(cè)鏈。苯醌類化合物存在于27科高等植物中,在低等植物棕色海藻中也發(fā)現(xiàn)苯醌類化合物3。天然苯醌類化合物多為黃色或橙色的結(jié)晶體,如2,6-二甲氧基對(duì)苯醌,為黃色結(jié)晶,存在于中藥鳳

2、眼草(Ailanthus altissima Swingle)的果實(shí)中,具有較強(qiáng)的抗菌作用。從中藥朱砂根(Ardisia crenata)的根中分離得到化合物密花醌(rapanone),具有抗毛滴蟲(chóng)作用,有抗痢疾阿米巴原蟲(chóng)及抗陰道毛滴蟲(chóng)活性4。從白花酸藤果(Embelia ribes Burm.)的果實(shí)及矩葉酸藤果(E. oblongifolia Hemsl.)果實(shí)中分離得到的驅(qū)絳蟲(chóng)有效成分信筒子醌(embelin)為橙紅色的板狀結(jié)晶,是帶有高級(jí)烴基側(cè)鏈的對(duì)苯醌衍生物。廣泛存在于生物界的泛醌類(ubiquinones)能參與生物體內(nèi)的氧化還原過(guò)程,是生物氧化反應(yīng)的一類輔酶,稱為輔酶Q類(coe

3、nzymes Q),其中輔酶Q10(n=10)已用于治療心臟病、高血壓及癌癥。從紫穗槐屬植物紫穗槐(Amorpha fruticosa)根中分離得到化合物amorphaquinone,為非晶型橙色固體,是一種類黃酮型苯醌,這類化合物在蝶形花科植物中含有較多5。arnebinone和arnebifuranone兩個(gè)化合物是從中藥軟紫草(Arnebia euchroma)根中分得的對(duì)前列腺素PGE2生物合成具有抑制作用的微量活性物質(zhì)6,也屬于對(duì)苯醌類化合物。近年從澳大利亞一種海綿Spongia hispida中分離鑒定了一系列對(duì)苯醌和倍半萜聚合而成的化合物,如isospongiaquinone和i

4、limaquinone等7。二、萘醌類萘醌類(naphthoquinones)化合物從結(jié)構(gòu)上考慮可以有a-(1,4)、b-(1,2)及amphi-(2,6)三種類型。但至今實(shí)際上從自然界得到的絕大多數(shù)為a-萘醌類。萘醌大致分布在20科的高等植物中,較富含的科為紫草科、柿科、藍(lán)雪科、紫葳科等。在低等植物地衣類、藻類中也有分布。許多萘醌類化合物具有顯著的生物活性。如胡桃醌(juglon)具有抗菌、抗癌及中樞神經(jīng)鎮(zhèn)靜作用;藍(lán)雪醌(plumbagin)有抗菌、止咳及祛痰作用;紅根草鄰醌(saprorthoquinone)有較明顯的抗菌活性,且對(duì)P-388白血病細(xì)胞有細(xì)胞毒性8。從中藥紫草及軟紫草中分得

5、的一系列紫草素(shikonin)及異紫草素(alkanin)類衍生物具有止血、抗炎、抗菌、抗病毒及抗癌作用,為中藥紫草中的主要有效成分。維生素K類化合物,如維生素K1及K2也屬于萘醌類化合物,具有促進(jìn)血液凝固作用,可用于新生兒出血、肝硬化及閉塞性黃疸出血等癥。從鼠李科植物翼核果(Ventilago leiocarpa Benth.)根中分離鑒定的翼核果素(ventilagolin)也屬于是萘醌類化合物9。從子囊菌綱和半知菌類某些真菌中提取分離的一類聚合的二萘酮化合物,也稱苝醌類化合物。由竹紅菌(Hypocrella bambusae)中分離鑒定的化合物竹紅菌甲素(hypocrellin A)

6、具有顯著的光敏活性10。近年從柿屬植物厚瓣烏木(Diospyros crassiflora)的莖皮中分離鑒定的化合物crassiflorone,是一種與香豆素聚合的萘醌類化合物11。 三、菲醌類天然菲醌(phenanthraquinone)衍生物包括鄰醌及對(duì)醌兩種類型,含菲醌類的植物分布在唇形科、蘭科、豆科、番荔枝科、使君子科、蓼科、杉科等高等植物中,在地衣中也有分離得到。例如從著名中藥丹參(Salvia miltiorrhiza Bunge)根中提取得到的多種菲醌衍生物12,13,均屬于鄰菲醌類和對(duì)菲醌類化合物。丹參醌類成分具有抗菌及擴(kuò)張冠狀動(dòng)脈的作用,由丹參醌I(xiàn)IA制得的丹參醌I(xiàn)IA磺酸鈉

7、注射液可增加冠脈流量,臨床上治療冠心病、心肌梗塞有效。另外,從丹參的同屬植物Salvia bians 根中也分離得到一系列鄰菲醌類化合物14。丹參醌類成分雖然在結(jié)構(gòu)上為菲醌類,但從其它共存的同系物結(jié)構(gòu)來(lái)看,在生物合成上屬于二萜類,故也可把丹參醌I(xiàn) (tanshinone I)看成是二萜萘醌的脫氫衍生物,歸屬到萘醌類中。由Dioscorea membranacea中分離出化合物dioscoreanone屬于對(duì)菲醌類化合物,具有選擇性細(xì)胞毒活性15。由植物密花石豆蘭(Bulbophyllum odoratissimum)中分出一個(gè)鄰菲醌()型化合物石豆菲醌16。四、蒽醌類蒽醌類(anthraqui

8、nones)成分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、蒽酮及蒽酮的二聚體等。蒽醌類化合物大致分布在30余科的高等植物中,含量較多的有蓼科、鼠李科、茜草科、豆科、百合科、玄參科等,在地衣類和真菌中也有發(fā)現(xiàn)。(一)蒽醌衍生物天然存在的蒽醌類成分在蒽醌母核上常有羥基、羥甲基、甲氧基和羧基取代。以游離形式及與糖結(jié)合成苷兩種形式存在于植物體內(nèi)。根據(jù)羥基在蒽醌母核上的分布情況,可將羥基蒽醌衍生物分為兩類。1大黃素型:羥基分布在兩側(cè)的苯環(huán)上,多數(shù)化合物呈黃色。例如常用中藥大黃中的主要蒽醌成分多屬于這個(gè)類型。大黃中的羥基蒽醌衍生物多與葡萄糖結(jié)合成苷類,一般有單糖苷和雙糖苷兩種。從中藥巴戟天(

9、Morinda officinalis)中分得的1,6-二羥基-2,4-二甲氧基蒽醌和1,6-二羥基-2-甲氧基蒽醌17及從虎刺(Damnacanthus indicus)中分得的1,5-二羥基-2-甲氧基蒽醌和1,3,5-三羥基-2-羧乙基蒽醌18也屬于大黃素型。2茜草素型:羥基分布在一側(cè)的苯環(huán)上,化合物顏色較深,多為橙黃色至橙紅色。例如中藥茜草(Rubia cordifolia)中的茜草素等化合物即屬此型。茜草中除含有游離蒽醌苷元外,還含有木糖和葡萄糖的蒽醌苷類化合物,已分離得到的有單糖苷和雙糖苷19。(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)體蒽酮。蒽酚(或蒽

10、酮)的羥基衍生物一般存在于新鮮植物中,該類成分可以慢慢被氧化成蒽醌類成分。如在新鮮大黃中含有的蒽酚類成分,經(jīng)過(guò)貯存兩年以上就再也檢查不出這些蒽酚類成分了。蒽酚類衍生物也以游離苷元和結(jié)合成苷兩種形式存在。meso-位上的羥基與糖結(jié)合的苷,其性質(zhì)比較穩(wěn)定,只有經(jīng)過(guò)水解除去糖以后才易被氧化。羥基蒽酚類對(duì)霉菌有較強(qiáng)的殺滅作用,是治療皮膚病有效的外用藥,如柯椏素(chrysarobin)治療疥癬等癥,效果較好。(三)二蒽酮類衍生物二蒽酮類成分可以看成是兩分子的蒽酮相互結(jié)合而成的化合物。例如大黃及番瀉葉中致瀉的主要有效成分番瀉苷A、B、C、D等皆為二蒽酮衍生物。番瀉苷A (sennoside A)是黃色片

11、狀結(jié)晶,被酸水解后生成兩分子葡萄糖和一分子番瀉苷元A (sennidin A)。番瀉苷元A是兩分子的大黃酸蒽酮通過(guò)C10-C10´相互結(jié)合而成的二蒽酮類衍生物,其C10-C10´為反式連接。番瀉苷B (sennoside B) 水解后生成番瀉苷元B (sennidin B),其C10-C10´為順式連接,是番瀉苷元A的異構(gòu)體。番瀉苷C (sennoside C)是一分子大黃酸蒽酮與一分子蘆薈大黃素蒽酮通過(guò)C10-C10´反式連接而形成的二蒽酮二葡萄糖苷。番瀉苷D (sennoside D)為番瀉苷C的異構(gòu)體,其C10-C10´為順式連接。二蒽酮

12、類化合物的C10-C10´鍵與通常C-C鍵不同,易于斷裂,生成穩(wěn)定的蒽酮類化合物。如大黃及番瀉葉中含有的番瀉苷A的致瀉作用是因其在腸內(nèi)變?yōu)榇簏S蒽酮所致。二蒽酮衍生物除C10-C10´的結(jié)合方式外,尚有其它形式。如金絲桃素(hypericin)為萘駢二蒽酮衍生物,存在于金絲桃屬某些植物中,具有抑制中樞神經(jīng)及抗病毒的作用。 此外,除了以上所述的四種主要的醌類化合物結(jié)構(gòu)之外,還發(fā)現(xiàn)一些特殊結(jié)構(gòu)類型。從Newbouldia laevis的根中分離得到的newbouldiaquinone A 是萘醌與蒽醌的二聚體,具有抗惡性瘧原蟲(chóng)作用,對(duì)念球菌屬Candida gabrata和腸桿菌

13、屬Enterobacter aerogenes也具有抑制作用20。蒽醌苷類衍生物在植物體內(nèi)除了與糖結(jié)合成氧苷形式存在外,還存在以碳苷形式結(jié)合的成分,即糖的端基碳與蒽環(huán)上的碳直接通過(guò)C-C鍵相連。例如蘆薈致瀉的主要有效成分蘆薈苷(barbaloin)就屬碳苷類化合物。第二節(jié) 醌類化合物的理化性質(zhì)一、物理性質(zhì)(一)性狀醌類化合物如果母核上沒(méi)有酚羥基取代,基本上無(wú)色。但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,有黃、橙、棕紅色以至紫紅色等。天然存在的醌類成分因分子中多有取代故為有色晶體。苯醌和萘醌多以游離態(tài)存在,而蒽醌一般結(jié)合成苷存在于植物體中,因極性較大難以得到結(jié)晶

14、。(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,可據(jù)此進(jìn)行分離和純化工作。(三)溶解度游離醌類苷元極性較小,一般溶于乙醇、乙醚、苯、氯仿等有機(jī)溶劑,基本上不溶于水。和糖結(jié)合成苷后極性顯著增大,易溶于甲醇、乙醇中,在熱水中也可溶解,但在冷水中溶解度大大降低,幾乎不溶于苯、乙醚、氯仿等極性較小的有機(jī)溶劑中。有些醌類成分含有易被氧化的取代基,對(duì)光不穩(wěn)定,操作時(shí)應(yīng)在暗處進(jìn)行,并須避光貯存。二、化學(xué)性質(zhì)(一)酸性醌類化合物多具有酚羥基,故具有一定的酸性。在堿性水溶液中成鹽溶解,加酸酸化后被游離又可重新沉淀析出。醌類化合物因分子中酚羥基的數(shù)目及位置不同,酸

15、性強(qiáng)弱表現(xiàn)出顯著差異。例如2-羥基苯醌或在萘醌的醌核上有羥基時(shí),實(shí)際上為插烯酸的結(jié)構(gòu),故表現(xiàn)出與羧基相似的酸性,可溶于NaHCO3水溶液中。萘醌及蒽醌苯環(huán)上的b-位羥基的酸性則次之,可溶于堿性稍強(qiáng)的Na2CO3水溶液中,而a-位上的羥基因與C=O基形成氫鍵締合,表現(xiàn)出更弱的酸性,只能用NaOH水溶液才能溶解。根據(jù)醌類酸性強(qiáng)弱的差別,可用堿梯度萃取法進(jìn)行這類化合物的分離工作。以游離蒽醌類衍生物為例,酸性強(qiáng)弱按下列順序排列:含-COOH>含2個(gè)以上b-OH>含一個(gè)b-OH>含二個(gè)a-OH>含一個(gè)a-OH。故可從有機(jī)溶劑中依次用5%NaHCO3、5%Na2CO3、1%NaOH

16、及5%NaOH水溶液進(jìn)行梯度萃取,達(dá)到分離的目的。(二)顏色反應(yīng)醌類的顏色反應(yīng)主要取決于其氧化還原性質(zhì)以及分子中的酚羥基性質(zhì)。1Feigl 反應(yīng)21 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。其反應(yīng)機(jī)理如下:實(shí)際上,醌類在反應(yīng)前后無(wú)變化,只是起到傳遞電子的媒介作用,醌類成分含量越高,反應(yīng)速度也就越快。試驗(yàn)時(shí)可取醌類化合物的水或苯溶液1滴,加入25%Na2CO3水溶液、4%HCHO及5%鄰二硝基苯的苯溶液各1滴,混合后置水浴上加熱,在14分鐘內(nèi)產(chǎn)生顯著的紫色。2無(wú)色亞甲藍(lán)顯色試驗(yàn)22 無(wú)色亞甲藍(lán)溶液(leucomethylene blue)用于PPC和TLC作為噴

17、霧劑,是檢出苯醌類及萘醌類的專用顯色劑。試樣在白色背景上作為藍(lán)色斑點(diǎn)出現(xiàn),可借此與蒽醌類化合物相區(qū)別。無(wú)色亞甲藍(lán)溶液可按下法配制:取100mg亞甲藍(lán)溶于100ml乙醇中。加入1ml冰醋酸及1g鋅粉,緩緩振搖直至藍(lán)色消失,即可備用。試樣最低檢出限約為1mg/cm2。3堿性條件下的呈色反應(yīng) 羥基醌類在堿性溶液中發(fā)生顏色改變,會(huì)使顏色加深。多呈橙、紅、紫紅色及藍(lán)色。例如羥基蒽醌類化合物遇堿顯紅紫紅色的反應(yīng)稱為Bornträgers反應(yīng),其機(jī)理如下: 顯然,該顯色反應(yīng)與形成共軛體系的酚羥基和羰基有關(guān)。因此羥基蒽醌以及具有游離酚羥基的蒽醌苷均可呈色,但蒽酚、蒽酮、二蒽酮類化合物則需氧化形成羥基

18、蒽醌類化合物后才能呈色。用本反應(yīng)檢查天然藥物中是否含有蒽醌類成分時(shí),可取中草藥粉末約,加10%硫酸水溶液5ml,置水浴上加熱2至10分鐘,冷卻后加2ml乙醚振搖,靜置后分取醚層溶液,加入1ml 5%氫氧化鈉水溶液,振搖。如有羥基蒽醌存在,醚層則由黃色褪為無(wú)色,而水層顯紅色。4與活性次甲基試劑的反應(yīng)(Kesting-Craven法)23 苯醌及萘醌類化合物當(dāng)其醌環(huán)上有未被取代的位置時(shí),可在氨堿性條件下與一些含有活性次甲基試劑(如乙酰醋酸酯、丙二酸酯、丙二腈等)的醇溶液反應(yīng),生成藍(lán)綠色或藍(lán)紫色。以萘醌與丙二酸酯的反應(yīng)為例,反應(yīng)時(shí)先生成產(chǎn)物(1),再進(jìn)一步變?yōu)?2)而顯色。萘醌的苯環(huán)上如有羥基取代,

19、此反應(yīng)即會(huì)受到抑制。蒽醌類化合物因醌環(huán)兩側(cè)有苯環(huán),不能發(fā)生該反應(yīng),故可加以區(qū)別。5與金屬離子的反應(yīng) 在蒽醌類化合物中,如果有a-酚羥基或鄰位二酚羥基結(jié)構(gòu)時(shí),則可與Pb2+、Mg2+等金屬離子形成絡(luò)合物。以醋酸鎂為例,生成產(chǎn)物可能具有下列結(jié)構(gòu)。與Pb2+形成的絡(luò)合物在一定pH值下還能沉淀析出,故可借此精制該類化合物。當(dāng)蒽醌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。如果母核上有1個(gè)a-OH或1個(gè)b-OH,或二個(gè)-OH不在同環(huán)時(shí),顯橙黃橙色;如已有一個(gè)a-OH,并另有一個(gè)-OH在鄰位時(shí),顯藍(lán)藍(lán)紫色,若在間位時(shí)顯橙紅紅色,在對(duì)位時(shí)則顯紫紅紫色。據(jù)此可幫助決定羥基的取代位

20、置。試驗(yàn)時(shí)可將羥基蒽醌衍生物的醇溶液滴在濾紙上,干燥后噴以0.5%的醋酸鎂甲醇溶液,于90加熱5分鐘即可顯色。第三節(jié) 醌類化合物的提取分離醌類化合物結(jié)構(gòu)不同,其物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)相差較大,而且以游離苷元以及與糖結(jié)合成苷兩種形式存在于植物體中,特別是在極性及溶解度方面差別很大,沒(méi)有通用的提取分離方法,但以下規(guī)律可供參考。一、游離醌類的提取方法1有機(jī)溶劑提取法 一般游離醌類的極性較小,故苷元可用極性較小的有機(jī)溶劑提取。將藥材用氯仿、苯等有機(jī)溶劑進(jìn)行提取,提取液再進(jìn)行濃縮,有時(shí)在濃縮過(guò)程中即可析出結(jié)晶。2堿提取-酸沉淀法 用于提取帶游離酚羥基的醌類化合物。酚羥基與堿成鹽而溶于堿水溶液中,酸化后酚羥基

21、被游離而沉淀析出。3水蒸氣蒸餾法 適用于分子量小的苯醌及萘醌類化合物。4其它方法 近年來(lái)超臨界流體萃取法和超聲波提取法在醌類成分提取中也有應(yīng)用,既提高了提出率,又避免醌類成分的分解。二、游離羥基蒽醌的分離由于蒽醌是醌類化合物中最主要的結(jié)構(gòu)類型,故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)行分離是羥基蒽醌類的化合物的一個(gè)重要分離方法。pH梯度萃取法的分離原理前已敘及,以下流程圖可作為這類化合物較通用的分離方法。當(dāng)然,色譜方法是系統(tǒng)分離羥基蒽醌類化合物的最有效手段,當(dāng)藥材中含有一系列結(jié)構(gòu)相近的蒽醌衍生物時(shí),必須經(jīng)過(guò)色譜方法才能得到徹底分離。而且也不可能通過(guò)一次色譜分離就獲得

22、完全成功,往往需要反復(fù)多次色譜才能收到較好效果。游離羥基蒽醌衍生物色譜常用的吸附劑主要是硅膠,一般不用氧化鋁,尤其不用堿性氧化鋁,以避免與酸性的蒽醌類成分發(fā)生化學(xué)吸附而難以洗脫。另外,游離羥基蒽醌衍生物含有酚羥基,故聚酰胺也有時(shí)作為色譜吸附劑使用。從日本決明子(Cassia obtusifolia)中主要用硅膠色譜法分離13種羥基蒽醌衍生物及類似物是一個(gè)典型的例子24。方法如下,5kg粉碎的種子用70%甲醇提取二次,濾過(guò)后濾液減壓濃縮至糖漿狀,用苯進(jìn)行提取,苯提取液減壓濃縮,進(jìn)行硅膠柱色譜,苯-乙酸乙酯(19:1)洗脫,分離得到大黃酚 (chrysophanol,1),大黃素甲醚 (physc

23、ion,2),isotoralactone (3),rubrofusarin (4),鈍葉素 (obtusifolin,5), obtusin (6) 及兩個(gè)化合物(7和8)的混合物。然后用苯-乙酸乙酯(4:1)洗脫,分離得到甲基鈍葉決明素 (chryso-obtusin,9) 及 aurantio-obtusin (10) 與化合物(11)的混合物,還有questin (12) 與苯甲酸 (13) 的混合物。(7)和(8)的混合物再進(jìn)行聚酰胺柱色譜分離,洗脫劑為80%甲醇,(10) 和 (11) 的混合物也進(jìn)行聚酰胺柱色譜分離,洗脫劑為70%甲醇,可得到 (7)、(8)、(10) 和 (11

24、) 四種單體化合物。而 (12) 和 (13) 的混合物可通過(guò)重結(jié)晶加以分離。三、蒽醌苷類與蒽醌衍生物苷元的分離蒽醌苷類與蒽醌衍生物苷元的極性差別較大,故在有機(jī)溶劑中的溶解度不同。如苷類在氯仿中不溶,而苷元?jiǎng)t溶于氯仿,可據(jù)此進(jìn)行分離。但應(yīng)當(dāng)注意一般羥基蒽醌類衍生物及其相應(yīng)的苷類在植物體內(nèi)多通過(guò)酚羥基或羧基結(jié)合成鎂、鉀、鈉、鈣鹽形式存在,為充分提取出蒽醌類衍生物,必須預(yù)先加酸酸化使之全部游離后再進(jìn)行提取。同理在用氯仿等極性較小的有機(jī)溶劑從水溶液中萃取蒽醌衍生物苷元時(shí)也必須使之處于游離狀態(tài),才能達(dá)到分離苷和苷元的目的。四、蒽醌苷類的分離蒽醌苷類因其分子中含有糖,故極性較大,水溶性較強(qiáng),分離和純化都

25、比較困難,一般都主要應(yīng)用色譜方法。但在色譜之前,往往采用溶劑法或鉛鹽法處理粗提物,除去大部分雜質(zhì),制得較純的總苷后再進(jìn)行色譜分離。鉛鹽法:通常是在除去游離蒽醌衍生物的水溶液中加入醋酸鉛溶液,使之與蒽醌苷類結(jié)合生成沉淀。濾過(guò)后沉淀用水洗凈,再將沉淀懸浮于水中,按常法通入硫化氫氣體使沉淀分解,釋放出蒽醌苷類并溶于水中,濾去硫化鉛沉淀,水溶液濃縮,即可進(jìn)行色譜分離。溶劑法:用正丁醇等極性較大的溶劑,將蒽醌苷類從水溶液中提取出來(lái),再用色譜法作進(jìn)一步分離。色譜法:分離蒽醌苷類化合物最有效的方法。主要應(yīng)用硅膠柱色譜,反相硅膠柱色譜和葡聚糖凝膠柱色譜分離植物中存在的蒽醌苷類衍生物。有效結(jié)合使用以上所述的色譜

26、方法,一般都能獲得滿意的分離效果。隨著高效液相色譜和制備型中、低壓液相色譜的應(yīng)用,使蒽醌苷類化合物得到更有效分離。近年來(lái)高速逆流色譜,毛細(xì)管電泳也已廣泛地應(yīng)用于蒽醌苷類的分離。應(yīng)用葡聚糖凝膠柱色譜分離蒽醌苷類成分主要依據(jù)分子大小的不同,大黃蒽醌苷類的分離即是一例:將大黃的70%甲醇提取液加到凝膠柱上,并用70%甲醇洗脫,分段收集,依次先后得到二蒽酮苷(番瀉苷B、A、D、C),蒽醌二葡萄糖苷(大黃酸、蘆薈大黃素,大黃酚的二葡萄糖苷)、蒽醌單糖苷(蘆薈大黃素、大黃素、大黃素甲醚及大黃酚的葡萄糖苷)、游離苷元(大黃酸、大黃酚、大黃素甲醚、蘆薈大黃素及大黃素)。顯然,上述化合物是以分子量由大到小的順序

27、流出色譜柱的。從茜草(Rubia cordifolia)中分離蒽醌苷類成分結(jié)合應(yīng)用了正相硅膠柱色譜和反相硅膠柱色譜19。將茜草根的醇提物的正丁醇萃取物進(jìn)行硅膠柱色譜,氯仿-甲醇梯度洗脫,不純的流份再進(jìn)一步經(jīng)反相硅膠RP-8柱分離,最后經(jīng)重結(jié)晶和制備硅膠薄層色譜純化,得到三種蒽醌衍生物的雙糖苷單體化合物。在使用高速逆流色譜對(duì)蘆薈有效成分的制備性分離研究中,利用氯仿:甲醇:水= 4:3.8:2的溶劑分離系統(tǒng),對(duì)蘆薈的95%乙醇提取物進(jìn)行制備性分離,共收集到8個(gè)單一組分,3個(gè)二組分和1個(gè)三組分的分離峰,后經(jīng)簡(jiǎn)單的硅膠色譜進(jìn)一步分離,得多種蒽醌苷類和蒽醌苷元類單體化合物25。第四節(jié) 醌類化合物的結(jié)構(gòu)測(cè)

28、定一、醌類化合物的紫外光譜(一)苯醌和萘醌類的紫外光譜特征醌類化合物由于存在較長(zhǎng)的共軛體系在紫外區(qū)域均出現(xiàn)較強(qiáng)的紫外吸收。苯醌類的主要吸收峰有三個(gè):(1)240 nm,強(qiáng)峰;(2)285 nm,中強(qiáng)峰;(3)400 nm,弱峰。萘醌主要有四個(gè)吸收峰,其峰位與結(jié)構(gòu)的關(guān)系大致如下所示:當(dāng)分子中放入-OH,-OMe等助色團(tuán)時(shí),可引起分子中相應(yīng)的吸收峰向紅位移。例如1,4-萘醌,當(dāng)醌環(huán)上引入+或+M取代基時(shí),只影響257 nm峰紅移,而不影響苯環(huán)引起的三個(gè)吸收帶。但當(dāng)苯環(huán)上引入上述取代基時(shí),如a-OH時(shí)將使335nm的吸收峰紅移至427 nm。(二)蒽醌類的紫外光譜特征蒽醌母核有四個(gè)吸收峰,分別由苯樣

29、結(jié)構(gòu)(a)及醌樣結(jié)構(gòu)(b)引起,如下所示:羥基蒽醌衍生物的紫外吸收基本與上述蒽醌母核相似。此外,多數(shù)在230 nm附近還有一強(qiáng)峰,故羥基蒽醌類化合物有五個(gè)主要吸收帶。第峰:230 nm左右第峰:240260 nm(由苯樣結(jié)構(gòu)引起)第峰:262295 nm(由醌樣結(jié)構(gòu)引起)第峰:305389 nm(由苯樣結(jié)構(gòu)引起)第峰:>400 nm(由醌樣結(jié)構(gòu)中的C=O引起)以上各吸收帶的具體峰位與吸收強(qiáng)度均與蒽醌母核上取代基的性質(zhì),數(shù)目及取代位置有關(guān)。其中,峰帶的最大吸收波長(zhǎng)(lmax)與羥基數(shù)目及取代位置大致有如下關(guān)系(表4-1)。表4-1 羥基蒽醌類紫外吸收光譜(第峰)OH數(shù)OH位置lmax nm

30、11-; 2-21, 2-; 1, 4-; 1, 5-22531, 2, 8-; 1, 4, 8-1, 2, 6-; 1, 2, 7-230±41, 4, 5, 8-; 1, 2, 5, 8-236峰帶(262295nm)受b-酚羥基的影響,b-酚羥基的存在可使該帶紅移,且吸收強(qiáng)度增加。峰帶主要受a-羥基影響,a-羥基數(shù)目越多,峰帶紅移值也越大,如表4-2所示。表4-2 羥基蒽醌類峰帶V的吸收a-OH數(shù)lmax nm (loge)無(wú)356()1400420 1, 5-二羥基2 1, 8-二羥基 1, 4-二羥基418440430450470500(靠500 nm處有一肩峰)34855

31、30(2至多個(gè)吸收)4540560(多個(gè)重峰)二、醌類化合物的紅外光譜醌類化合物的紅外光譜的主要特征是羰基吸收峰以及雙鍵和苯環(huán)的吸收峰。羥基蒽醌類化合物在紅外區(qū)域有nC=O(16751653cm-1)、nOH(36003130cm-1)及n芳環(huán)(16001480cm-1)的吸收。其中nC=O吸收峰位與分子中a-酚羥基的數(shù)目及位置有較強(qiáng)的規(guī)律性,對(duì)推測(cè)結(jié)構(gòu)中a-酚羥基的取代情況有重要的參考價(jià)值。當(dāng)9,10-蒽醌母核上無(wú)取代基時(shí),因兩個(gè)C=O的化學(xué)環(huán)境相同,只出現(xiàn)一個(gè)C=O吸收峰,在石蠟糊中測(cè)定的峰位為1675cm-1。當(dāng)芳環(huán)引入一個(gè)a-羥基時(shí),因與一個(gè)C=O締合,使其吸收顯著降低,另一個(gè)未締合C

32、=O的吸收則變化較小。當(dāng)芳環(huán)引入的a-羥基數(shù)目增多及位置不同時(shí),兩個(gè)C=O的締合情況發(fā)生變化,其吸收峰位也會(huì)隨之改變。a-羥基的數(shù)目及位置對(duì)C=O吸收的影響如表4-3所示26。表4-3 蒽醌類nC=O與a-OH數(shù)目及位置的關(guān)系a-OH 數(shù)nC=O (Nujol) cm-1None 167816531 16751647 and 163716212(1,4-and 1, 5-) 164516082(1,8-) 16781661 and 162616163 161615924 15921572三、醌類化合物的1H-NMR譜(一)醌環(huán)上的質(zhì)子在醌類化合物中,只有苯醌及萘醌在醌環(huán)上有質(zhì)子,在無(wú)取代時(shí)化學(xué)

33、位移d值分別為6.72 (s) (p-苯醌)及6.95 (s)(1, 4-萘醌)。醌環(huán)質(zhì)子因取代基而引起的位移基本與順式乙烯中的情況相似。無(wú)論p-苯醌或1,4-萘醌,當(dāng)醌環(huán)上有一個(gè)供電取代基時(shí),將使醌環(huán)上其它質(zhì)子移向高場(chǎng)。位移順序在1,4-萘醌中為:-OCH3>-OH>-OCOCH3>-CH3。如表4-4所示。表4-4 某些1, 4-萘醌的1H-NMR譜(60MHz) d 值1, 4-萘醌H-2H-3H-5H-6H-7H-8其它母體8.06(m)7.73(m)7.76(m)8.07(m)2-甲基-Me, 2.13(d)2-羥基-2-甲氧基2-乙酰氧基2-乙?;?-羥基7.25

34、(m)7.60(m)7.70(m)5-羥基-7-甲基-7.08(d)7.41(d)5-羥基-3, 7-二甲氧基-6.60(d)7.18(d)5, 8-二羥基-5, 8-二羥基-2-甲氧基5, 8-二羥基-2-乙基-5, 8-二羥基-2, 7-二甲氧基 (二)芳環(huán)質(zhì)子在醌類化合物中,具有芳?xì)涞闹挥休刘ㄗ疃?個(gè))及蒽醌(最多8個(gè)),可分為a-H及b-H兩類。其中a-H因處于C=O的負(fù)屏蔽區(qū),受影響較大,共振信號(hào)出現(xiàn)在低場(chǎng),化學(xué)位移值較大;b-H受C=O的影響較小,共振信號(hào)出現(xiàn)在較高場(chǎng),化學(xué)位移值較小。1,4-萘醌的共振信號(hào)分別在8.06(a-H)及7.73 (b-H),9,10-蒽醌的芳?xì)湫盘?hào)出

35、現(xiàn)在8.07(a-H)及7.67 (b-H)。當(dāng)有取代基時(shí),峰的數(shù)目及峰位都會(huì)改變27,28。(三)取代基質(zhì)子在醌類化合物中,特別是蒽醌類化合物中常見(jiàn)的各類取代基質(zhì)子的化學(xué)位移d值有如下規(guī)律:1甲氧基 一般在d,呈現(xiàn)單峰。2芳香甲基 一般在d,a-甲基可出現(xiàn)在d,均為單峰。若甲基鄰位有芳香質(zhì)子,則因遠(yuǎn)距離偶合而出現(xiàn)寬單峰。3羥甲基(-CH2OH) CH2的化學(xué)位移一般在d,呈單峰,但有時(shí)因?yàn)榕c羥基質(zhì)子偶合而出現(xiàn)雙峰。羥基吸收一般在d。4乙氧甲基(-CH2-O-CH2-CH3) 與芳環(huán)相連的CH2的化學(xué)位移一般在d,為單峰。乙基中CH2則在d,為四重峰,CH3在d,為三重峰。5酚羥基 a-羥基與

36、羰基能形成氫鍵,其氫鍵信號(hào)出現(xiàn)在最低場(chǎng)。當(dāng)分子中只有一個(gè)a-羥基對(duì),其化學(xué)位移值大于d。當(dāng)兩個(gè)羥基位于同一羰基的a-位時(shí),分子內(nèi)氫鍵減弱,其信號(hào)在d。b-羥基的化學(xué)位移在較高場(chǎng),鄰位無(wú)取代的b-羥基在d,而鄰位有取代的b-羥基,化學(xué)位移值小于29。四、醌類化合物的13C-NMR譜13C-NMR作為一種結(jié)構(gòu)測(cè)試的常規(guī)技術(shù)已廣泛用于醌類化合物的結(jié)構(gòu)研究。常見(jiàn)的13C-NMR譜以碳信號(hào)的化學(xué)位移為主要參數(shù),通過(guò)測(cè)定大量數(shù)據(jù),已經(jīng)積累了一些較成熟的經(jīng)驗(yàn)規(guī)律。這里主要介紹1,4-萘醌及9,10-蒽醌類的13C-NMR特征。(一)1,4萘醌類化合物的13C-NMR譜1,4-萘醌母核的13C-NMR化學(xué)位移

37、值(d)如下所示:當(dāng)醌環(huán)及苯環(huán)上有取代基時(shí),則發(fā)生取代位移。1醌環(huán)上取代基的影響 取代基對(duì)醌環(huán)碳信號(hào)化學(xué)位移的影響與簡(jiǎn)單烯烴的情況相似。例如,3-C位有-OH或-OR取代時(shí),引起3-C向低場(chǎng)位移約20個(gè)化學(xué)位移單位,并使相鄰的2-C向高場(chǎng)位移約30個(gè)化學(xué)位移單位。如果2-C位有烴基(R)取代時(shí),可使2-C向低場(chǎng)位移約10個(gè)化學(xué)位移單位,3-C向高場(chǎng)位移約8個(gè)化學(xué)位移單位,且2-C向低場(chǎng)位移的幅度隨烴基R的增大而增加,但3-C則不受影響。此外,2-C及3-C的取代對(duì)1-C及4-C的化學(xué)位移沒(méi)有明顯影響。2苯環(huán)上取代基的影響 在1,4-萘醌中,當(dāng)8-C位有-OH,-OMe或-OAc時(shí),因取代基引起

38、的化學(xué)位移變化如表4-5所示30。但當(dāng)取代基增多時(shí),對(duì)13C-NMR信號(hào)的歸屬比較困難,一般須借助偏共振半去偶實(shí)驗(yàn)、DEPT技術(shù)以及2D-NMR技術(shù),特別是13C-1H遠(yuǎn)程相關(guān)譜才能得出可靠結(jié)論。表4-5 1,4-萘醌的取代基位移(d)取代基1-C2-C3-C4-C5-C6-C7-C8-C9-C10-C8-OH8-OMe8-OAc注:+號(hào)示向低場(chǎng)位移;-示向高場(chǎng)位移(二)9,10-蒽醌類化合物的13C-NMR譜蒽醌母核及a-位有一個(gè)OH或OMe時(shí),其13C-NMR化學(xué)位移如下所示:當(dāng)蒽醌母核每一個(gè)苯環(huán)上只有一個(gè)取代基時(shí),母核各碳信號(hào)化學(xué)位移值呈現(xiàn)規(guī)律性的位移,如表4-6所示。表4-6 蒽醌13

39、C-NMR的取代基位移值(Dd)CC1-OHC2-OHC1-OMeC2-CMeC1-MeC2-MeC1-OCOMeC2-OCOMe1-C2-C-13-C4-C5-C6-C7-C8-C9-C10-C10a-C8a-C9a-C4a-C按照表4-6取代基位移值進(jìn)行推算所得的計(jì)算值與實(shí)驗(yàn)值很接近,誤差一般在以內(nèi)??墒钱?dāng)兩個(gè)取代基在同環(huán)時(shí)則產(chǎn)生較大偏差,須在上述位移基礎(chǔ)上作進(jìn)一步修正31,32。當(dāng)蒽醌母核上僅有一個(gè)苯環(huán)有取代基,另一苯環(huán)無(wú)取代基時(shí),無(wú)取代基苯環(huán)上各碳原子的信號(hào)化學(xué)位移變化很小,即取代基的跨環(huán)影響不大。五、醌類化合物的2D-NMR譜應(yīng)用13C-NMR譜分析醌類化合物的結(jié)構(gòu),雖然較1H-NM

40、R譜大大提高了分辨率,但由于常規(guī)的13C-NMR譜主要應(yīng)用化學(xué)位移(d)一個(gè)參數(shù),故一般需按有關(guān)經(jīng)驗(yàn)規(guī)律加以計(jì)算,并和已知相似結(jié)構(gòu)化合物比較確定結(jié)構(gòu),這樣得不到取代基取代位置的直接證據(jù)?,F(xiàn)代2D-NMR技術(shù)的應(yīng)用為醌類化合物的結(jié)構(gòu)測(cè)定提供了強(qiáng)有力的手段。因?yàn)檩祯惢衔镏屑咎驾^多,故13C-1H遠(yuǎn)程相關(guān)譜(COLOC或HMBC譜)和NOESY譜對(duì)確定蒽醌類化合物中取代基的取代位置具有決定作用。六、醌類化合物的MS對(duì)所有游離醌類化合物,其MS的共同特征是分子離子峰通常為基峰,且出現(xiàn)丟失1-2個(gè)分子CO的碎片離子峰。苯醌及萘醌還從醌環(huán)上脫去1個(gè)CHºCH碎片,如果在醌環(huán)上有羥基,則斷裂同

41、時(shí)還得伴隨有特征的H重排。(一)P-苯醌的MS特征1苯醌母核的主要開(kāi)裂過(guò)程如下圖所示:無(wú)取代的苯醌因A、B、C三種開(kāi)裂方式,分別得到m/z82、m/z80及m/z54三種碎片離子。2連續(xù)脫去2個(gè)分子的CO,無(wú)取代的苯醌將得到重要的m/z52碎片離子(環(huán)丁烯離子)。 (二)1,4-萘醌類化合物的MS特征苯環(huán)上無(wú)取代時(shí),將出現(xiàn)m/z104的特征碎片離子及其分解產(chǎn)物m/z76及m/z50的離子。但苯環(huán)上有取代時(shí),上述各峰將相應(yīng)移至較高m/z處。例如2,3-二甲基萘醌的開(kāi)裂方式如下:此外,羥基萘醌類化合物還經(jīng)歷一個(gè)特殊的氫重排過(guò)程,有關(guān)內(nèi)容可參考文獻(xiàn)2。(三)9,10-蒽醌類化合物的MS特征游離蒽醌依

42、次脫去2分子CO,得到m/z180(M-CO)及152(M-2CO)以及它們的雙電荷離子峰m/z90及m/z76。蒽醌衍生物也經(jīng)過(guò)同樣的開(kāi)裂方式,得到與之相應(yīng)的碎片離子峰。但要注意,蒽醌苷類化合物用常規(guī)電子轟擊質(zhì)譜得不到分子離子峰,其基峰一般為苷元離子,需用場(chǎng)解吸質(zhì)譜(FD-MS)或快原子轟擊質(zhì)譜(FAB-MS)才能出現(xiàn)準(zhǔn)分子離子峰,以獲得分子量的信息。七、醌類化合物衍生物的制備醌類化合物結(jié)構(gòu)研究,現(xiàn)在主要是通過(guò)對(duì)上述各種光譜數(shù)據(jù)的分析,但有時(shí)也須結(jié)合必要的衍生物制備等化學(xué)方法。在實(shí)際工作中主要制備醌類化合物的甲基化或乙酰化的衍生物,對(duì)于推測(cè)分子中羥基的數(shù)目和位置很有意義。(一)甲基化反應(yīng)甲基

43、化反應(yīng)的難易及作用位置主要取決于醌類化合物苯環(huán)上羥基的類型與化學(xué)環(huán)境以及甲基化試劑的種類及反應(yīng)條件。結(jié)構(gòu)類型及化學(xué)環(huán)境不同的羥基,甲基化反應(yīng)按難易順序依次為:醇羥基,a-酚羥基,b-酚羥基,羧基等,即羥基的酸性越強(qiáng),則甲基化反應(yīng)越容易進(jìn)行。常用甲基化試劑的反應(yīng)能力強(qiáng)弱及其與反應(yīng)官能團(tuán)的大致關(guān)系如表4-7所示。表4-7 甲基化試劑與反應(yīng)官能團(tuán)的關(guān)系甲基化試劑的組成反應(yīng)官能團(tuán)CH2N2/Et2O-COOH, b酚OH,-CHOCH2N2/Et2O+MeOH-COOH, b酚OH,兩個(gè)a-酚OH之一,-CHO(CH3)2SO4+K2CO3+丙酮-b-酚OH,a-酚OHCH3I+Ag2O+CHCl3-

44、COOH,所有的酚OH,醇OH,-CHO表4-7說(shuō)明,CH3I+Ag2O+CHCl3的甲基化能力最強(qiáng),CH2N2/Et2O液的甲基化能力最弱。據(jù)此,采用不同甲基化試劑,嚴(yán)格控制反應(yīng)條件進(jìn)行選擇性甲基化,將可得到甲基化程度不同的衍生物,再通過(guò)光譜分析和元素分析,很容易確定各個(gè)衍生物中甲氧基的數(shù)目,從而可進(jìn)一步推斷原來(lái)分子中羥基的數(shù)目和位置。(二)乙?;磻?yīng)常用的乙?;噭┌匆阴;芰?qiáng)弱順序排列為: CH3COCl>(CH3CO)2O>CH3COOR>CH3COOH。試劑和反應(yīng)條件不同,影響乙酰化的作用位置,如表4-8所示。表4-8 乙酰化試劑和反應(yīng)條件及作用位置試劑組成反應(yīng)條

45、件作用位置 冰醋酸 (加少量乙酰氯)冷置 醇OH 醋酐加熱 短時(shí)間 長(zhǎng)時(shí)間 醇OH,b-酚OH 醇OH,b-酚OH,兩個(gè)a-酚OH之一 醋酐+硼酸冷置 醇OH,b-酚OH 醋酐+濃硫酸室溫放置過(guò)夜 醇OH,b-酚OH a-酚OH 醋酐+吡啶室溫放置過(guò)夜 醇OH,b-酚OH,烯醇式OH從表4-8可以看出,羥基的乙?;?,以醇羥基最易乙?;?,a-酚羥基則相對(duì)較難。乙酰化試劑中醋酐-吡啶的乙?;芰ψ顝?qiáng),而冰醋酸最弱。醋酐-吡啶可使環(huán)上所有酚羥基乙?;H绻刂品磻?yīng)時(shí)間不同,作用位置也會(huì)有些差別,但一般很難掌握。有時(shí)為了保護(hù)a-酚羥基不被乙酰化,可采用醋酐-硼酸作為酰化劑。因?yàn)榕鹚崮芎土u基蒽醌中的a-

46、羥基形成硼酸酯,使a-羥基不參與乙?;磻?yīng),僅使b-酚羥基乙酰化。反應(yīng)產(chǎn)物再用冷水處理,使締合的a-硼酸酯水解恢復(fù)a-酚羥基,這樣就可以得到b-羥基的乙?;a(chǎn)物。八、結(jié)構(gòu)研究實(shí)例實(shí)例1 3-甲氧基-7-甲基-胡桃醌的鑒定33從柿子(Diospyros kaki Thunb.)中分得一種橙紅色針晶,通過(guò)光譜分析確定了結(jié)構(gòu),其推導(dǎo)過(guò)程如下:該化合物的高分辨質(zhì)譜 (HRMS) 給出分子離子峰(M+)的質(zhì)量數(shù)為218.057,表明分子式為C12H10O4。其UV光譜吸收帶lmax:249,290,420nm,IR光譜中有2個(gè)羰基吸收峰1655cm-1,1638cm-1及苯環(huán)特征吸收峰,具有萘醌類化合物

47、的特征相符,表明為萘醌衍生物。UV中的lmax為420nm吸收帶,IR中出現(xiàn)nmax為1655cm-1和1638cm-1的兩個(gè)羰基吸收峰,和1H-NMR中d (1H,s) 均說(shuō)明為苯環(huán)上帶有酚羥基且處于a位,UV中的lmax為290nm吸收帶顯示醌環(huán)上還存在強(qiáng)給電子作用取代基。1H-NMR中d 0 (1H, d, J = Hz) 和d7.50 (1H, d, J = Hz) 為芳環(huán)上處于間為兩個(gè)質(zhì)子信號(hào),d (3H, s) 為甲基受到苯環(huán)去屏蔽作用信號(hào),以上三種氫信號(hào)說(shuō)明在苯環(huán)上a-酚羥基的間位有甲基取代。醌環(huán)上的起強(qiáng)給電子作用的取代基為甲氧基,通過(guò)制備其甲基化衍生物的方法,與已知化合物標(biāo)準(zhǔn)圖

48、譜比較,確定甲氧基連接在3位上,綜上所述,該化合物結(jié)構(gòu)定為3-甲氧基-7-甲基-胡桃醌。實(shí)例2 1,5-二羥基-2-甲氧基-9,10-蒽醌的鑒定18從中藥虎刺 (Damnacanthus indicus (L.) Gaertn.f.) 中分得一種橙紅色針晶,通過(guò)光譜分析確定了結(jié)構(gòu),其推導(dǎo)過(guò)程如下:該化合物的高分辨質(zhì)譜(HRMS)給出分子離子峰 (M+) 的質(zhì)量數(shù)為,表明分子式為C15H10O5。其UV有5個(gè)吸收帶,IR有2個(gè)羰基吸收峰及苯環(huán)特征吸收峰,均和蒽醌類化合物的特征相符,表明為蒽醌衍生物。UV中第峰的lmax(loge)為438nm(3.74),IR中出現(xiàn)nmax為1630cm-1和1

49、610cm-1的兩個(gè)羰基吸收峰均說(shuō)明為1,5-二羥基蒽醌衍生物。1H-NMR中d (3H, s) 為甲氧基信號(hào),d (1H,d,J = 8.4Hz) 和 (1H,d,J = 8.4Hz) 為芳環(huán)上相鄰兩個(gè)質(zhì)子信號(hào),以上三種氫信號(hào)說(shuō)明在醌母核的一側(cè)苯環(huán)a-酚羥基的鄰位有甲氧基取代。1H-NMR中由d (1H,d,J = 8.0Hz), (1H,t,J = 8.0Hz), (1H,d,J = 8.0Hz) 三個(gè)芳香質(zhì)子組成的ABC系統(tǒng)則表示蒽醌母核的另一側(cè)苯環(huán)除a-酚羥基外沒(méi)有其它取代基,綜上所述,該化合物結(jié)構(gòu)定為1,5-二羥基-2-甲氧基-9,10-蒽醌。實(shí)例3 arnebinone的鑒定6ar

50、nebinone是從中藥軟紫草 (Arnebia euchroma) 根中分得的新化合物。其濃度為20mg/ml時(shí),即顯示對(duì)前列腺素PGE2的生物合成具有明顯的抑制作用。該化合物為橙黃色油狀物,低溫長(zhǎng)期放置可析出橙黃色針晶,其物理常數(shù)和光譜數(shù)據(jù)如下:高分辨質(zhì)譜的分子離子峰 (M+) 的質(zhì)量數(shù)為,表明分子式為C18H22O4。a:4°(c = ,dioxane)。UV nm(loge):207(4.13),277(4.11),410(2.76)。IR nmax cm-1:3080,1730,1656,1647,1610,995,910。1H-NMR譜:如圖4-1所示圖4-1 arneb

51、inone的1H-NMR譜13C-NMR譜:如圖4-2所示 圖4-2 arnebinone 的13C-NMR譜根據(jù)顏色,并結(jié)合UV及IR特征,可推測(cè)該化合物具有苯醌樣結(jié)構(gòu)。在1H-NMR中d (3H,s) 為一個(gè)與季碳連接的甲基,d (3H,s) 為與雙鍵碳相連的甲基,d (6H,s) 為兩個(gè)等價(jià)的并與芳香環(huán)連接的甲氧基信號(hào),d (1H,d,J = 17Hz), (1H,d,J = 11Hz), (1H,dd,J = 11,17Hz)三個(gè)烯質(zhì)子組成典型的ABX系統(tǒng)。并顯示這個(gè)乙烯基連接在季碳上。d (1H,s) 和 (1H,s)表明存在兩個(gè)末端烯質(zhì)子(CH2=)結(jié)構(gòu)。d (1H,dd,J =

52、6,9Hz) 顯示有一個(gè)叔碳,且鄰位有兩個(gè)氫質(zhì)子,dd處相當(dāng)于4個(gè)H的多重峰則表示有兩相互連接的CH2。13C-NMR譜說(shuō)明該化合物分子中有2個(gè)CH3,2個(gè)OCH3,4個(gè)CH2,2個(gè)CH和8個(gè)季碳(其中醌環(huán)上1-C和4-C重疊,2-C和3-C重疊),特別是證明結(jié)構(gòu)中存在一個(gè)脂肪族季碳d和一個(gè)脂肪族叔碳d很有意義。這與1H-NMR譜得到的信息完全一致。綜上所述,并考慮到arnebinone的生源途徑,該化合物只能為下列結(jié)構(gòu)才能符合上述全部光譜數(shù)據(jù)的要求。實(shí)例4 1,3,6-三羥基-2-甲基蒽醌-3-O-b-D-吡喃木糖(1®2)-b-D-(6¢-O-乙?;?吡喃葡萄糖苷的鑒定

53、19從中藥茜草(Rubia cordifolia L.)根中提取分離得到的該化合物為黃色針晶,mp 284286。Molish反應(yīng)陽(yáng)性。FD-MS出現(xiàn)m/z為629(M+Na)+的準(zhǔn)分子離子峰,說(shuō)明分子量為606,結(jié)合元素分析確定分子式為C28H30O15。UVl nm:,。IR(KBr) cm-1:3400(OH),1670(非締合C=O),1625(締合C=O),1590,1575(苯環(huán))。以上數(shù)據(jù)說(shuō)明為羥基蒽醌苷類化合物。1H-NMR d: (1H,d,J = 8.5Hz),d (1H,dd,J = ,2.5Hz), (1H,d,J = 2.5Hz) 三個(gè)芳?xì)滟|(zhì)子組成ABX系統(tǒng),提示一側(cè)

54、環(huán)上只有b位取代,且為酚羥基。d7.37(1H,s)說(shuō)明另一側(cè)環(huán)上三取代,d (3H,s) 則說(shuō)明其中一個(gè)取代基為甲基,而另兩個(gè)取代基為酚羥基。該化合物酸水解后苷元部分經(jīng)與標(biāo)準(zhǔn)品對(duì)照證明為1,3,6-三羥基-2-甲基蒽醌。將該化合物的13C-NMR數(shù)據(jù)與苷元的數(shù)據(jù)相比較,可知3-C位的化學(xué)位移向高場(chǎng)位移,2-C和4-C的化學(xué)位移也有改變,表明該化合物為3位羥基與糖結(jié)合的1,3,6-三羥基-2-甲基蒽醌苷,將其進(jìn)行酸水解后檢出葡萄糖和木糖,且1H-NMR中d (1H,d,J = 7.0 Hz) 和d (1H,d,J = 7.0 Hz) 進(jìn)一步說(shuō)明葡萄糖和木糖的存在,且證明兩個(gè)苷鍵均為b構(gòu)型。另外

55、,IR中1735cm-1,13C-NMR中d和d及1H-NMR中d (3H,s) 的信號(hào)均表明分子中有乙酰基。將其碳譜中糖部分信號(hào)與b-葡萄糖甲苷相比較,發(fā)現(xiàn)其葡萄糖的2-C位化學(xué)位移值向低場(chǎng)移約8,說(shuō)明木糖連接在葡萄糖的2-C位上。葡萄糖6-C位化學(xué)位移值向低場(chǎng)移約3,說(shuō)明葡萄糖6-C位連有乙?;>C上所述,該化合物結(jié)構(gòu)確定為1,3,6-三羥基-2-甲基蒽醌-3-O-b-D-吡喃木糖(1®2)-b-D-(6¢-O-乙酰基)吡喃葡萄糖苷。第五節(jié) 醌類化合物的生物活性一、瀉下作用致瀉作用是蒽醌類化合物主要的生物活性,其作用強(qiáng)度與結(jié)構(gòu)有下列關(guān)系:蒽醌苷的致瀉作用強(qiáng)于苷元,苷元蒽酚的作用強(qiáng)于相應(yīng)蒽醌類;若蒽醌類的酚羥基被酯化,則瀉下作用消失。分子中含羧基的蒽苷,其致瀉作用強(qiáng)于相應(yīng)的不含羧基的蒽

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