《天然藥物化學(xué)》統(tǒng)編教材教程

PAGEPAGE34醌類(lèi)化合物 [1,2]第一節(jié)醌類(lèi)化合物的結(jié)構(gòu)類(lèi)型（醌式結(jié)構(gòu)合物主要分為苯醌、萘醌、菲醌和蒽醌四種類(lèi)型。一、苯醌類(lèi)苯醌類(lèi)(benzoquinones)或其它烴基側(cè)鏈。O OOO對(duì)苯醌 鄰苯醌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(lèi)化合物[3]2,6-二甲氧基對(duì)苯(AilanthusaltissimaSwingle)較強(qiáng)的抗菌作用。從中藥朱砂根(Ardisiacrenata)的根中分離得到化合物密花醌(rapanone)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(EmbeliaribesBurm.)的果實(shí)及矩葉酸藤果(E.oblongifoliaHemsl.)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。OCHO OCH

OHO (CH) CH

OOHHO (CH) CHOH3 3 212 3

210 3O2，6-二甲氧基苯醌

O密花醌

O信筒子醌廣泛存在于生物界的泛醌類(lèi)(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(lèi)輔酶，稱(chēng)為輔酶Q類(lèi)(coenzymesQ)，其中輔酶Q10(n=10)已用于治療心臟病、高血壓及癌癥。(Amorphafruticosa)花科植物中含有較多[5]。OCHO3CHO

CH3(CH

HOOCH3OCH3OO3CH CHH

OCH33O輔酶Q

2 2n(n=10)

Oamorphaquinone

OCH310arnebinonearnebifuranone兩個(gè)化合物是從中藥軟紫草(ArnebiaPGE2生物合成具有抑制作用的微量活性物質(zhì)[6]對(duì)苯醌類(lèi)化合物。OCHO3

OOCHOO3CHO3

Oarnebinone

CHO3

OarnebifuranoneSpongiahispidaisospongiaquinoneilimaquinone等[7]。3OHOH3OHOH3OHOHO Oisospongiaquinone ilimaquinone二、萘醌類(lèi)萘醌類(lèi)(naphthoquinones)化合物從結(jié)構(gòu)上考慮可以有-(1,4)、-(1,2)及amphi-(2,6)三種類(lèi)型。但至今實(shí)際上從自然界得到的絕大多數(shù)為萘醌類(lèi)。8989110547 2 6 3 6

O8 9 1 O2

8 9 1 O72610 3O 5 4

O 10 35 4α-(1，4)萘醌 β-(1，2)萘醌 amphi-(2，6)萘醌20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的一系列紫草素(shikonin)及異紫草素(alkanin)類(lèi)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(lèi)化合物，如維生素K1及K2也屬于萘醌類(lèi)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(VentilagoleiocarpaBenth.)根中分離鑒定的翼核果素(ventilagolin)也屬于是萘醌類(lèi)化合物[9]。OCH3O維生素K2

nH

OH OOOCH3O翼核果素

OHOCH3bambusae）甲素（hypocrellinA）具有顯著的光敏活性[10]。近年從柿屬植物厚瓣烏木（Diospyros的莖皮中分離鑒定的化合物素聚合的萘醌類(lèi)化合物[11]。OH OH3CO

OCH3OH

OOOOOO3H3CO COCH3OH O竹紅菌甲素

crassiflorone三、菲醌類(lèi)天然菲醌(phenanthraquinone)衍生物包括鄰醌及對(duì)醌兩種類(lèi)型，含菲醌類(lèi)的(SalviamiltiorrhizaBunge)根中提取得到的多種菲醌衍生物[12,13]，均屬于鄰菲醌類(lèi)和對(duì)菲醌類(lèi)化合物。OOOOOOO O鄰菲醌(Ⅰ)

鄰菲醌(Ⅱ)

對(duì)菲醌丹參醌類(lèi)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磺酸鈉注射液可增加冠脈流量，臨床上治療冠心病、心肌梗塞有效。Salviabians物[14]。I(tanshinone衍生物，歸屬到萘醌類(lèi)中。Dioscoreamembranacea中分離出化合物dioscoreanone物，具有選擇性細(xì)胞毒活性[15]。由植物密花石豆蘭（Bulbophyllumodoratissimum）中分出一個(gè)鄰菲醌(Ⅱ)型化合物石豆菲醌[16]。OOOOCH3

HCO3

HCO OCH3 3OHHOOCH3dioscoreanone

O O石豆菲醌四、蒽醌類(lèi)蒽醌類(lèi)(anthraquinones)30余科的高地衣類(lèi)和真菌中也有發(fā)現(xiàn)。（一）蒽醌衍生物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(lèi)。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(lèi)型。種。從中藥巴戟天(Morindaofficinalis)中分得的1,6-二羥基-2,4-1,6-二羥基-2-甲氧基蒽醌及從虎刺(Damnacanthusindicus)中分得的1,5--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Rubiacordifoi的茜草素等化合物即屬此型。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。（或蒽酮也檢查不出這些蒽酚類(lèi)成分了。meso-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。素(chrysarobin)治療疥癬等癥，效果較好。（三）二蒽酮類(lèi)衍生物A、、C、D等皆為二蒽酮衍生物。A(sennosideA(sennidinA)AC10-C10′C10-C10′B(sennosideB)B(sennidinC10-C10′A構(gòu)體。番瀉苷C(sennosideC)C10-C10′D(sennosideC的異構(gòu)體，其C10-C10′為順式連接。HH10HHHH10HH10'COOHCOOH

COOHCOOHglc-O O番瀉苷A

OH glc-O O OH番瀉苷BHHHHglc-O O OH HHHHCOOHCH2OH

COOHCH2OHglc-O O番瀉苷C

OH glc-O O OH番瀉苷DC10-C10′C-CA的致瀉作用是因其在腸內(nèi)變?yōu)榇簏S蒽酮所致。HHglc-O O OHHHCOOH2COOH

OH O

+COOH

2glucoseglc-O O OH番瀉苷A

大黃酸蒽酮二蒽酮衍生物除C10-C10′的結(jié)合方式外，尚有其它形式。如金絲桃素(hypericin)經(jīng)及抗病毒的作用。NewbouldialaevisnewbouldiaquinoneACandidagabrataEnterobacteraerogenes也具有抑制作用蒽醌苷類(lèi)衍生物在植物體內(nèi)除了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(lèi)化合物。第二節(jié) 醌類(lèi)化合物的理化性一、物理性質(zhì)（一）性狀（二）升華性游離的醌類(lèi)化合物一般具有升華性。小分子的苯醌類(lèi)及萘醌類(lèi)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(lèi)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(lèi)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(lèi)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。2-NaHCO3-位羥基的Na2CO3C=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(lèi)酸性強(qiáng)弱的差別，可用堿梯度萃取法進(jìn)行這類(lèi)化合物的分離工作。以游離蒽醌類(lèi)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-OH含一個(gè)-OH含二個(gè)-OH含一個(gè)-OH。故可從有機(jī)溶劑中依次用5%NaHCO35%Na2CO31%NaOH5%NaOH的目的。（二）顏色反應(yīng)醌類(lèi)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)。Feigl反應(yīng)[21] 醌類(lèi)衍生物在堿性條件下經(jīng)加熱能迅速與醛類(lèi)及鄰二基苯反應(yīng)，生成紫色化合物。其反應(yīng)機(jī)理如下：O OH+ 2HCHO+2OH-

+ 2HCOO-O OH ONO

NO-2+ OH- NO2

2NO-OH O紫色125%Na2CO3水溶液、4%HCHO5%1浴上加熱，在1～4分鐘內(nèi)產(chǎn)生顯著的紫色。無(wú)色亞甲藍(lán)顯色試驗(yàn)[22]無(wú)色亞甲藍(lán)溶液(leucomethyleneTLC作為藍(lán)色斑點(diǎn)出現(xiàn)，可借此與蒽醌類(lèi)化合物相區(qū)別。100mg100ml1ml1g1g/cm2。堿性條件下的呈色反應(yīng)羥基醌類(lèi)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(lèi)化合物遇堿顯紅～s應(yīng)，其機(jī)理如下：O OH

OH-

O O- O- OO O Oα-羥基蒽醌 紅色O-O O OO-OH OOH-O O O-β-羥基蒽醌 紅色成羥基蒽醌類(lèi)化合物后才能呈色。0.1g，10%5ml2102ml乙醚振搖，靜置后分取醚層溶液，加入1ml5%醚層則由黃色褪為無(wú)色，而水層顯紅色。與活性次甲基試劑的反應(yīng)(Kesting-Craven法)[23] 苯醌及萘醌類(lèi)化合物其醌環(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。側(cè)有苯環(huán)，不能發(fā)生該反應(yīng)，故可加以區(qū)別。與金屬離子的反應(yīng)在蒽醌類(lèi)化合物中，如果有-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)。Pb2+pH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1個(gè)-OH1個(gè)-OH顯橙黃～橙色；如已有一個(gè)-OH在鄰位時(shí)，顯藍(lán)～藍(lán)紫色，若在間位時(shí)顯橙紅～～0.5%的905分鐘即可顯色。OO H OO O O OMgMg O OO O O H OO第三節(jié) 醌類(lèi)化合物的提取分離及與糖結(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(lèi)的提取方法有機(jī)溶劑提取法一般游離醌類(lèi)的極性較小，故苷元可用極性較小的有在濃縮過(guò)程中即可析出結(jié)晶。-鹽而溶于堿水溶液中，酸化后酚羥基被游離而沉淀析出。水蒸氣蒸餾法適用于分子量小的苯醌及萘醌類(lèi)化合物。也有應(yīng)用，既提高了提出率，又避免醌類(lèi)成分的分解。二、游離羥基蒽醌的分離一個(gè)重要分離方法。pH類(lèi)化合物較通用的分離方法。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(lèi)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(Cassiaobtusifolia)13種羥基蒽醌衍生物及類(lèi)似物是一個(gè)典型的例子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-乙酸乙酯(19:1)(chrysophanol，1)，大黃(physcion，2)，isotoralactone(3)，rubrofusarin(4)(obtusifolin，5)obtusin(6)（7-乙酸乙酯(4:1)(chryso-obtusin，9)aurantio-obtusin(10)與化合物(11)questin(12)(13)的混合物。(7)和(8))的混合物再80%(11)的混合物也進(jìn)行聚酰70%(7)(8)(10)(11)四種單體化(12)和(13)的混合物可通過(guò)重結(jié)晶加以分離。R R R R R1 2 3 4 5OH H H H OHOH H OCH H OHR O R1 5

35 OH H H

OH OCH3R R 6 OH OCH

OCH

OH OCH2 4 7 OCH3

3OCH3

3OCH3

3OH OH8 OH

OCH

OH OH3 3

9 OCH

3 3OH OCHOCH3 3

OCH3 3OOH OCHO3OH OCH3

OH OH OCH3OH OH OHOH OH

OCH3

H OH H OH OH OOCHO33

CHO O34三、蒽醌苷類(lèi)與蒽醌衍生物苷元的分離蒽醌苷類(lèi)與蒽醌衍生物苷元的極性差別較大，故在有機(jī)溶劑中的溶解度不四、蒽醌苷類(lèi)的分離粗提物，除去大部分雜質(zhì)，制得較純的總苷后再進(jìn)行色譜分離。液濃縮，即可進(jìn)行色譜分離。用色譜法作進(jìn)一步分離。流色譜，毛細(xì)管電泳也已廣泛地應(yīng)用于蒽醌苷類(lèi)的分離。應(yīng)用葡聚糖凝膠柱色譜分離蒽醌苷類(lèi)成分主要依據(jù)分子大小的不同，大黃蒽醌苷類(lèi)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流出色譜柱的。從茜草(Rubiacordifolia)中分離蒽醌苷類(lèi)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RP-8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。水4:3.8:295%81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(lèi)和蒽醌苷元類(lèi)單體化合物[25]。第四節(jié) 醌類(lèi)化合物的結(jié)構(gòu)測(cè)定一、醌類(lèi)化合物的紫外光譜（一）苯醌和萘醌類(lèi)的紫外光譜特征nmnmnm，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：O257nmO245nm251nm335nm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1,4-萘醌，當(dāng)醌環(huán)上引入+Ⅰ或+M257nm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-OH335nm427nm。（二）蒽醌類(lèi)的紫外光譜特征蒽醌母核有四個(gè)吸收峰，分別由苯樣結(jié)構(gòu)(a)及醌樣結(jié)構(gòu)(b)引起，如下所示：OOO252nm325nm(a)

OOOO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230nm附近還有一強(qiáng)峰，故羥基蒽醌類(lèi)化合物有五個(gè)主要吸收帶。第Ⅰ峰：230nm左右第Ⅱ峰：240～260nm（由苯樣結(jié)構(gòu)引起）第Ⅲ峰：262～295nm（由醌樣結(jié)構(gòu)引起）第Ⅳ峰：305～389nm（由苯樣結(jié)構(gòu)引起）第Ⅴ峰：400nm（由醌樣結(jié)構(gòu)中的C=O引起）(max)有如下關(guān)系（4-1）。表4-1羥基蒽醌類(lèi)紫外吸收光譜（第Ⅰ峰）OH數(shù)1234

OH位置1-;2-1,2-;1,4-;1,5-1,2,8-;1,4,8-1,2,6-;1,2,7-1,4,5,8-;1,2,5,8-

nmmax222.52252302.5236峰帶Ⅲ(262～295nm)受-酚羥基的影響，-酚羥基的存在可使該帶紅移，且吸收強(qiáng)度增加。峰帶Ⅴ主要受-羥基影響，-羥基數(shù)目越多，峰帶紅移值也越大，如表4-2所示。-OH數(shù)無(wú)1

1,5-二羥基

表4-2 羥基蒽醌類(lèi)峰帶V的吸收 nm(log)max356～362.5（3.30～3.88）400～420418～4402 1,二羥基1,二羥基34

430～450470～500（靠500nm處有一肩峰）485～530（2至多個(gè)吸收）540～560（多個(gè)重峰）二、醌類(lèi)化合物的紅外光譜C=O 醌類(lèi)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(lèi)化合物在紅外區(qū)域有 (1675～1653cm-1) (3600～3130cm-1)及C=O (1600～1480cm-1)的吸收。其中

C=O

吸收峰位與分子中-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-酚羥基的取代情況有重要的參考價(jià)值。9,10-蒽醌母核上無(wú)取代基時(shí)，因兩個(gè)C=OC=O1675cm-1。當(dāng)芳環(huán)引入一個(gè)羥基時(shí)，C=O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=O的吸收則變化較小當(dāng)芳環(huán)引入的羥基數(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。羥基的數(shù)目及位置對(duì)ν 吸收的影響如表4-3所示[26]。C=O-OH數(shù)None12(1,4-and1,5-)2(1,8-)34

表4-3 蒽醌類(lèi) 與-OH數(shù)目及位置的關(guān)系 (Nujol)C=O1678~16531675~1647and1637~16211645~16081678~1661and1626~16161616~15921592~1572三、醌類(lèi)化合物的1H-NMR譜（一）醌環(huán)上的質(zhì)子在醌類(lèi)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)位移值分別為6.72(s)(p-苯醌)及6.95(s)(1,4-萘醌)。3 3 p-苯醌1,4-1,4-萘醌中為：-OCH-OH-OCOCH-CH4-43 3 表4-4 某些1,4-萘醌的1H-NMR譜(60MHz)值1,4-萘醌H-2H-3H-5H-6H-7H-8其它母體6.956.958.06(m)7.73(m)7.76(m)8.07(m)2-甲基-—6.79————Me,2.13(d)2-羥基-—6.37————2-甲氧基—6.17————MeO,3.892-乙酰氧基—6.76————2-乙?；?.06————5-羥基6.976.97—7.25(m)7.60(m)7.70(m)HO,11.075-羥基-7-甲基-6.916.91—7.08(d)—7.41(d)HO,11.17;5-羥基-3,7-二甲氧6.98——6.60(d)—7.18(d)Oe035,8-二羥基-37.13HO,12.575,8-二羥基-2-甲氧—6.17—7.237.23HO,12.37,12.835,8-二羥基-2-乙基-—6.84⑴—7.207.20HO,12.55,12.405,8-二羥基-2,7-二—6.40—6.40—HO,13.88,12.30甲氧基（二）芳環(huán)質(zhì)子在醌類(lèi)化合物中，具有芳?xì)涞闹挥休刘?個(gè)）及蒽醌（8個(gè)可分為及-H兩類(lèi)。其中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；-HC=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。1,4-8.06(-H)7.73(-H)，9,10-8.07(-H)7.67-H)（三）取代基質(zhì)子在醌類(lèi)化合物中，特別是蒽醌類(lèi)化合物中常見(jiàn)的各類(lèi)取代基質(zhì)子的化學(xué)位移值有如下規(guī)律：甲氧基 一般在3.8~4.2，呈現(xiàn)單峰。芳香甲基一般在2.1~2.5，-甲基可出現(xiàn)在2.7~2.8，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。2 羥甲基(-CHOH) CH的化學(xué)位移一般在呈單峰但有時(shí)因與羥基質(zhì)子偶合而出現(xiàn)雙峰。羥基吸收一般在4.0~6.02 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2 4.4~5.0CH則在3.6~3.8，為四重峰，CH在1.3~1.42 酚羥基羥基與羰基能形成氫鍵，其氫鍵信號(hào)出現(xiàn)在最低場(chǎng)。當(dāng)分子中只有一個(gè)羥基對(duì)，其化學(xué)位移值大于12.25。當(dāng)兩個(gè)羥基位于同一羰基的位時(shí)，分子內(nèi)氫鍵減弱，其信號(hào)在11.6~12.1。-羥基的化學(xué)位移在較高場(chǎng)，鄰-羥基在11.1~11.4，而鄰位有取代的-羥基，化學(xué)位移值小于10.9[29]。四、醌類(lèi)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(lèi)化合物的結(jié)構(gòu)研究。13C-NMR1,4-萘醌及9,10-蒽醌類(lèi)的13C-NMR特征。（一）1,4萘醌類(lèi)化合物的13C-NMR譜161.8 114.82190.013.4131.5118.913183.9161.8 114.82190.013.4131.5118.913183.9136.6

O126.2131.7126.2131.7184.613

124.

OH

8.4

160.3118.3

OMe 119.3

184.3136

9.3

135.4

133.8119.4

185.1O O O當(dāng)醌環(huán)及苯環(huán)上有取代基時(shí)，則發(fā)生取代位移。的情況相似。例如，3-C位有-OH或-OR3-C202-C30個(gè)化學(xué)位移單位。2-C位有烴基(R)2-C103-C82-CR的增大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。1,4-8-C位有-OH，-OMe或時(shí)，因取代基引起的化學(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-NMRDEPT2D-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（Δ）取代基1-C2-C3-C4-C5-C6-C7-C8-C9-C10-C8-OH+5.4-0.1+0.8-0.7-7.3+2.8-9.4+35.0-16.9-0.28-OMe-0.6-2.3+2.4+0.4-7.9+1.2-14.3+33.7-11.4+2.78-OAc-0.6-1.3+1.2-1.1-1.3+1.1-4.0+23.0-8.4+1.7注：+號(hào)示向低場(chǎng)位移；-示向高場(chǎng)位移（二）9,10-蒽醌類(lèi)化合物的13C-NMR譜蒽醌母核及-位有一個(gè)OH或OMe時(shí)，其13C-NMR化學(xué)位移如下所示：126.6182.5 126.6182.5 132.9134.3

187.9

O113.8

OH161.3123.7136.3

182.1

O121.6

OMe160.3117.9134.3181.5 132.6 183.3 134.7118.8 119.7O O O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13C-NMR的取代基位移值（）C1-C2-C3-C4-C5-C6-C7-C8-C9-C10-C10a-C8a-C9a-C4a-C

C-OH1+34.73-10.63+2.53-7.80-0.01+0.46-0.06-0.26+5.36-1.04-0.03+0.99-17.09-0.33

C-OH C-OMe C-CMe2 1 2-14.37 +33.15 -17.13+28.76 -16.12 +30.34-12.84 +0.84 -12.94+3.18 -7.44 +2.47-0.07 -0.71 -0.13+0.02 -0.91 -0.59-0.49 +0.10 -1.10-0.07 0.00 -0.13+0.00 -0.68 +0.04-1.50 +0.26 -1.30+0.02 -1.07 +0.30+0.16 +2.21 +0.19+2.17 -11.96 +2.14-7.84 +1.36 -6.24

C-Me1+14.0+4.1-1.0-0.6+0.5-0.3+0.20.0+2.00.00.00.0+2.0-2.0

C-Me C-OCOMe C-OCOMe2 1 2-0.1 +23.59 -6.53+10.1 -4.84 +20.55-1.5 +0.26 -6.92-0.1 -1.11 +1.82-0.3 +0.26 +0.46-1.2 +0.68 -0.32-0.3 -0.25 -0.48-o.1 +0.42 +0.61-0.7 -0.86 -0.77-0.3 -0.37 -1.13-0.1 -0.27 -0.25-0.1 +2.03 +0.50-0.2 -7.89 +5.37-2.3 +1.63 -1.584-60.5作進(jìn)一步修正[31,32]。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(lèi)化合物的2D-NMR譜13C-NMR1H-NMR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2D-NMR13C-1H遠(yuǎn)程相關(guān)譜（COLOCHMBC譜NOESY譜對(duì)確定蒽醌類(lèi)化合物中取代基的取代位置具有決定作用。六、醌類(lèi)化合物的MSMS1-2CO的碎片離子峰。苯醌及萘醌還從醌環(huán)上脫去1個(gè)CHCH碎片，如果在醌環(huán)上有羥基，則斷裂同時(shí)還得伴隨有特征的H重排。（一）P-苯醌的MS特征苯醌母核的主要開(kāi)裂過(guò)程如下圖所示：A、、Cm/z82、m/z80m/z54三種碎片離子。O Bm/z80Am/z82 O

Cm/z542COm/z52（）。COCOO O m/z52OCO（二）1,4-萘醌類(lèi)化合物的MSOCOm/z104的特征碎片離子及其分解產(chǎn)物m/z76及m/z2,3-萘醌的開(kāi)裂方式如下：O OCHO3CO CH CHm/z50CH3Om/z186 m/z104 m/z76獻(xiàn)。（三）9,10-蒽醌類(lèi)化合物的MS特征游離蒽醌依次脫去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。OOO CO COOm/z208 m/z180 m/z152或快原子轟擊質(zhì)譜能出現(xiàn)準(zhǔn)分子離子峰，以獲得分子量的信息。七、醌類(lèi)化合物衍生物的制備基化或乙?；难苌铮瑢?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)甲基化反應(yīng)的難易及作用位置主要取決于醌類(lèi)化合物苯環(huán)上羥基的類(lèi)型與化學(xué)環(huán)境以及甲基化試劑的種類(lèi)及反應(yīng)條件。酚羥基，-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CHN/EtO2 2 2CHN/EtO+MeOH2 2 2

反應(yīng)官能團(tuán)-COOH,酚OH，-CHO-COOH,酚OH，兩個(gè)-酚OH之一，-CHO(CH

)SO+KCO32 4 2

+丙酮

--酚OH，-酚OHCHI+AgO+CHCl3 2 3

-COOH，所有的酚OH，醇OH，-CHO4-7說(shuō)明，CH3I+Ag2O+CHCl3的甲基化能力最強(qiáng)，CH2N2/Et2O液的甲基個(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?；淖饔梦恢茫绫?-8所示。表4-8 乙?；噭┖头磻?yīng)條件及作用位置試劑組成

反應(yīng)條件

作用位置冰醋酸（加少量乙酰氯）冷置醇OH醋酐醋酐+硼酸加熱冷置短時(shí)間長(zhǎng)時(shí)間OH，-OHOH，-OH，兩個(gè)OHOH，-OH醋酐+濃硫酸醋酐+吡啶

室溫放置過(guò)夜室溫放置過(guò)夜

醇OH，-酚OH 酚OH醇OH，-酚OH，烯醇式OH4-8--一般很難掌握。有時(shí)為了保護(hù)酚羥基不被乙?；刹捎么佐?硼酸作為酰化劑。因?yàn)榕?--酚羥基乙酰化。反應(yīng)產(chǎn)物再用冷水處理，使締合的硼酸酯水解恢復(fù)這樣就可以得到-羥基的乙?；a(chǎn)物。O OHCH3

HBO3

+AcO3 2

HO BO OCH3OHOAcOB

OOAc

OAcAcO2

O O3CH HO32

O OHCH3OAcO

OAc八、結(jié)構(gòu)研究實(shí)實(shí)例1 3-甲氧基-7-甲基-胡桃醌的鑒定[33]從柿子(DiospyroskakiThunb.)結(jié)構(gòu)，其推導(dǎo)過(guò)程如下：(HRMS)給出分子離子峰(M+)218.057，C12H10O4UV光譜吸收帶max：249，290，420nm，IR光譜2的特征相符，表明為萘醌衍生物。UV中的max420nm中出現(xiàn)max1655cm-11638cm-1的兩1H-NMR中11.80(1H，s)均說(shuō)明為苯環(huán)上帶有酚羥基且處于位，UV中的max290nm1H-NMR中7.10(1H,d,J=1.5Hz)和7.50(1H,d,J=1.5Hz)為芳環(huán)上處于間為2.46(3H,s)說(shuō)明在苯環(huán)上33-甲氧基-7-甲基-胡桃醌。OH OHC3O

OCH3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(Damnacanthusindicus(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C15H10O5。其UV52個(gè)羰基吸收峰及苯環(huán)特征吸收峰，均和蒽醌類(lèi)化合物的特征相符，表明為蒽醌衍生物。maxUV中第Ⅴ峰的max(log)為438nm(3.74)，IR中出現(xiàn)為1630cm-1和1610cm-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4.03(3H,s)為甲氧基信號(hào)，7.18(1H，d，J8.4Hz)7.89(1H，d，J=8.4Hz)為酚羥基的1H-NMR中由7.13(1dJ=8.0Hz7.67(1tJ=8.0Hz，max7.84(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-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。O OH

OCH3OH O實(shí)例3arnebinone的鑒定[6]2arnebinone(Arnebiaeuchroma)20g/mlPGE2高分辨質(zhì)譜的分子離子峰(M+)的質(zhì)量數(shù)為302.1518，表明分子式為C H O20=UV

nm(log)：207(4.13)，277(4.11)，18 22 4 D

maxmax410(2.76)。IR cm-1：3080，1730，1656，1647，1610，995，910。max1H-NMR譜：如圖4-1所示圖4-1 arnebinone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1.00(3H，s)為一個(gè)與季碳連接的甲基，1.76(3H，s)相連的甲基，4.00(6H，s)(1H，d，J17Hz)，4.98(1H，d，J11Hz)，5.79(1H，dd，J11，17Hz)ABX4.72(1s)24.90表明存在兩個(gè)末端烯質(zhì)子(CH=)2.23=4HCH2。13C-NMR2CH3，22CH8（1-C4-C3-C重疊38.1和一個(gè)脂肪族叔碳47.0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--D-吡喃木糖(12)--D-(6-O-乙酰基)吡喃葡萄糖苷的鑒定[19]從中藥茜草(Rubiacordifoliamp284～286℃。Molish反應(yīng)陽(yáng)性。FD-MSm/z629(M+Na)+

H30

O15

UVmax

nm：215.6，274.0，413.2。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(lèi)化合物。1H-NMR：8.08(1H，d，J=8.5Hz)，7.18(1H，dd，J=8.5，2.5Hz)，7.46(1H，d，J=2.5Hz)ABX系統(tǒng)，提示一側(cè)環(huán)上只有則說(shuō)明其中一1,3,6-三羥基-2-甲基蒽醌。13C-NMR3-C位的化學(xué)位移3.0，2-C4-C3位羥基與1,3,6-三羥基-2-1H-NMR中4.457.0Hz)和5.267.0Hz)進(jìn)一步說(shuō)明葡IR1735cm-113C-NMR中170.3和20.41H-NMR中2.13其碳譜中糖部分信號(hào)與-2-C位化學(xué)位移值82-C6-C位化學(xué)位移值向36-C1,3,6-三羥基-2-甲基蒽醌-3-O--D-吡喃木糖(12)--D-(6-O-乙?；┻拎咸烟擒?。O OHCH3O

OCH2 3HO OOHO O OHOHOOHOH第五節(jié) 醌類(lèi)化合物的生物活一、瀉下作用8-葡萄糖苷活性較低，而大黃酚，大黃素甲醚及大黃素則無(wú)效[34]。另二、抗菌作用蒽醌類(lèi)化合物大多具有一定的抗菌活性，苷元的活性一般比苷類(lèi)強(qiáng)。如大黃酸、大黃素、蘆薈大黃素等對(duì)多種細(xì)菌具有抗菌作用。有些蒽酚類(lèi)成分，如前面提到的柯椏素等具有較強(qiáng)的抗霉菌作用，是治療某些皮膚病的有效藥物。三、抗癌作用多種蒽醌類(lèi)化合物具有明顯的抗癌作用。如大黃中提取物大黃酸對(duì)小鼠黑色素瘤、艾氏腹水癌有明顯的抑制作用，大黃素對(duì)大鼠乳癌有明顯的抑制作用[36]；蘆薈中的蘆薈素和蘆薈大黃素可通過(guò)抑制腫瘤細(xì)胞蛋白質(zhì)合成所需的肽鏈延長(zhǎng)因子和肽轉(zhuǎn)移酶的活性抑制腫瘤細(xì)胞的增殖[37]。四、其它作用CAMP抑制作用[38,39]。某些蒽醌類(lèi)成分還具有抗真菌活性等。參考文獻(xiàn)吳立軍．天然藥物化學(xué)．第四版．北京：人民衛(wèi)生出版社，2004，146Thomson,R.OccurringQuinones,2nded.AcademicPress,1971藥科技出版社，2002，141[4]ShibataH.ShimizuS.AmorphaquinonAnewisoflavanquinonefromfruticosaL．Heterocycles,1978,10(1):85-86Yao X.S.，Yutaka E.，Hiroshi N.．Structure of arnebinone, a novelmonoterpenylbenzoquinonewithinhibitoryeffecttoprostaglandinbiosynthesisTetrahedronLett,1983,24(31):3247-3250UrbanS.，CaponR.J.．5-epi-Isospongiaquinone,anewsesquiterpene/quinoneantibioticfromanAustralianMarineSponge,SpongiaNatProd,1992,55(11):1638-1642學(xué)報(bào)，1988，30(5)：524-526王雪芬，盧文杰，陳家源，等．翼核果化學(xué)成分的研究．藥學(xué)學(xué)報(bào)，1993，28(2)：122-125 6(2)：51-55 TangmouoJ.G.，MeliA.L.，KomguemJ.，etal．Crassiflorone,anewnaphthoquinonefromDiospyroscrassiflora(Hien)．TetrahedronLett,47(18):3067-3070 -Ⅴ.的分離和化學(xué)結(jié)構(gòu)．藥學(xué)學(xué)報(bào)，1981，16(11)：837-84134(3)：197-209KhetwalK.S.,PathakR.P.,VashishtA.，etal．Constituentsofhighaltitudehimalayanherbs,PartV.AnewditerpenoidquinonefromSalviahians．JNatProd,1992,55(7):947-949ItharatA.,PlubrukarnA.,KongsaereeP.,etal.Dioscorealidesanddioscoreanone,novelcytotoxicnaphthofuranoxepins,and1,4-phenanthraquinonefromDioscoreamembranaceaPierreLett,2003,5(16):2879-2882AbdEl-HafizM.A.,WenigerB.,QuirionJ.C.,etal.Ketoalcohols,lignansandcoumarinsfromChiococcaalba.Phytochemistry,1991,30(6):2029-2031 報(bào)，1992，27(5)：358-364LeeS.W.,KuoS.C.,ChenZ.T.,etal.Novelanthraquinonesfromindicus.JNatProd,1994,57(9):1313-131527(10)：743-747 EyongK.O.,FolefocG.N.,KueteV.,etal.NewbouldiaquinoneA:anaphthoquinonanthraquinoneethercoupledpigment,asapotentialantimicrobialandantimalarialagentfromNewbouldialaevis.Phytochemistry,2006,67(6),605-609Fritz,Feigl,NetoC.C.Spottestfordiketonesandquinonesbasedon.catalyticeffect.AnalChem,1956,28(23):397-401LinnB.O.,PageA.C.,WongE.L.,etal.CoenzymeQ.VII.isolationanddistributionofcoenzymeQ10inanimaltissues.JAmChemSoc,1959,81(15):4007-4010 JeffregsJ.A.D.Michaeladditionstomethoxy-p-benzoquinone.JChem1959,2153-2157 KitanakaS.,TakidoM.StudiesontheconstituentsoftheseedsofobtusifoliaLinn.Th