中藥化學(xué)技術(shù)三 醌類化合物

中藥化學(xué)技術(shù)3版學(xué)習(xí)項(xiàng)目三

醌類化合物學(xué)習(xí)內(nèi)容一、結(jié)構(gòu)分類二、理化性質(zhì)三、提取與分離四、檢識技術(shù)五、含有醌類化合物的代表中藥23概述醌類化合物（quinonoids）：是一類具有醌式結(jié)構(gòu)的有色物質(zhì)。醌類在植物界分布：蓼科的大黃、何首烏、虎杖；茜草科的茜草；豆科的決明子、番瀉葉；鼠李科的鼠李；百合科的蘆薈；唇形科的丹參；紫草科的紫草，等。醌類在一些低等植物中也有存在醌類成分的生物活性：瀉下、抗菌、抗病毒、止血、利尿和抗腫瘤作用，還有一些用于治療高血壓及心臟病。

4◆苯醌◆萘醌◆菲醌◆蒽醌一、結(jié)構(gòu)分類

是具有醌型結(jié)構(gòu)的最簡單化合物;按其結(jié)構(gòu)可分為鄰苯醌及對苯醌兩大類;鄰苯醌不穩(wěn)定，故天然存在的苯醌化合物多為對苯醌衍生物，其母核上常有-OH、-OCH3、-CH3等基團(tuán)取代;（一）苯醌類5一、結(jié)構(gòu)分類

苯醌類化合物具有一定的生物活性。中藥鳳眼草的果實(shí)中得到的2,6-二甲氧基苯醌有抗菌作用。白花酸藤果中得到的信筒子醌有驅(qū)腸內(nèi)寄生蟲作用。6一、結(jié)構(gòu)分類

（二）萘醌類7-(1,4)萘醌-(1,2)萘醌amphi-(2,6)萘醌

目前從自然界得到的幾乎均為-萘醌類。-萘醌類是黃色結(jié)晶，可升華，微溶于水，能溶于乙醇和乙醚。許多萘醌類有很明顯的生物活性。一、結(jié)構(gòu)分類

從熱帶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。8一、結(jié)構(gòu)分類

從中藥紫草及軟紫草中分得一系列萘醌類衍生物，有止血、抗炎、抗菌、抗病毒及抗癌作用。9紫草軟紫草一、結(jié)構(gòu)分類（三）菲醌類

天然菲醌衍生物包括鄰醌及對醌兩種類型。10鄰菲醌(I)鄰菲醌(II)對菲醌一、結(jié)構(gòu)分類11丹參

抗菌、擴(kuò)張冠狀動(dòng)脈；治療冠心病和心肌梗塞。一、結(jié)構(gòu)分類（四）

蒽醌類121,4,5,8-位為-位;2,3,6,7-位為-位;9,10-位為中-位;一、結(jié)構(gòu)分類大黃素型:羥基分布在兩側(cè)苯環(huán)上，多數(shù)化合物呈黃色。茜草素型:羥基分布在一側(cè)苯環(huán)上，多數(shù)化合物呈橙黃至橙紅色。

蒽醌母核上多有羥基取代，根據(jù)羥基取代位置不同，可將羥基蒽醌分為兩大類:131.蒽醌衍生物一、結(jié)構(gòu)分類

大黃素型羥基蒽醌14大黃虎杖一、結(jié)構(gòu)分類

茜草素型羥基蒽醌15茜草Rubiacordifolia一、結(jié)構(gòu)分類

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

蒽酚及蒽酮類一般只在存于新鮮植物中，存放期間易被氧化，生成蒽醌類；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?yàn)樾纬傻能罩挥斜凰獬ヌ遣乓妆谎趸D(zhuǎn)變?yōu)檩祯苌铮?62.蒽酚及蒽酮一、結(jié)構(gòu)分類可看作是兩分子的蒽酮脫去一分子氫后相互結(jié)合而成。又分為中位連接(C-10C10‘)和α位(C-1C-1’或C-4C-4’)相連。這類物質(zhì)多為黃色結(jié)晶，多以苷的形式存在，若催化加氫還原則生成二分子蒽酮，用三氯化鐵氧化則生成二分子蒽醌。

173.二蒽酮衍生物一、結(jié)構(gòu)分類番瀉葉FoliumSennae(SennaLeaf)18一、結(jié)構(gòu)分類19

大黃瀉下作用的有效成分20余種，在體內(nèi)真正起瀉下作用的物質(zhì)是大黃中的番瀉苷A受大腸內(nèi)細(xì)菌作用的還原產(chǎn)物，但不是番瀉苷元，而是大黃酸蒽酮或其8-葡萄糖苷。一、結(jié)構(gòu)分類二、理化性質(zhì)20物理性質(zhì)物理性質(zhì)物理性質(zhì)性狀醌類化合物母核引入酚羥基等助色團(tuán)，表現(xiàn)一定的顏色，取代越多，顏色越深。升華性游離的醌類化合物具升華性。小分子苯醌及萘醌還具揮發(fā)性，可隨水蒸氣蒸餾。溶解度游離醌類極性較小，一般溶于乙醇、乙醚、苯、氯仿。成苷后極性增大，易溶于乙醇、甲醇。（一）物理性質(zhì)酸性強(qiáng)弱順序：含-COOH>含2個(gè)以上-OH>含1個(gè)-OH>含2個(gè)-OH>含1個(gè)-OH

5%NaHCO35%Na2CO31%NaOH5%NaOH（二）化學(xué)性質(zhì)

1.酸性21-OH-OH二、理化性質(zhì)（二）化學(xué)性質(zhì)二、理化性質(zhì)（二）化學(xué)性質(zhì)22

2.堿性羰基上的氧原子有未共用電子對，具微弱的堿性，能溶于濃硫酸中生成yang鹽，顏色顯著加深。羥基蒽醌在濃硫酸中一般呈紅至紅紫色。如大黃酚為暗黃色，溶于濃硫酸中轉(zhuǎn)為紅色，大黃素由橙紅色變?yōu)榧t色。烊鹽不穩(wěn)定，加水稀釋即分解（顏色褪去）。三、提取與分離1.有機(jī)溶劑提取法游離醌類——三氯甲烷、乙醚、苯等有機(jī)溶劑提苷類——甲醇、乙醇或水提取實(shí)際工作中，一般常選甲醇或乙醇作為提取溶劑2.堿水提取法：提取具有游離酚羥基的醌類化合物。酚羥基與堿成鹽而溶于堿水中，酸化后酚羥基游離可沉淀析出。3.水蒸氣蒸餾法：適用于分子量小的具有揮發(fā)性的游離苯醌及萘醌類化合物的提取。23提取技術(shù)三、提取與分離（一）蒽醌苷與苷元的分離可將含有蒽醌苷及苷元混合物的乙醇提取液，用水分散后，加與水不相容的有機(jī)溶劑如苯、氯仿、乙醚等反復(fù)萃取，即可得到游離蒽醌，再用正丁醇萃取可得到蒽醌苷類；也可將苷或苷元的混合物直接用苯等有機(jī)溶劑回流提取游離蒽醌，蒽醌苷則留在母液中。見大黃中化學(xué)成分的提取、分離流程。24分離技術(shù)大黃中總蒽醌成分的提取分離大黃粗粉100g置1000ml圓底燒瓶中，加入95%乙醇250ml，回流提取兩次、每次2hr，趁熱抽濾醇液藥渣靜置冷卻，抽濾濾液減壓回收乙醇至糖漿狀，向濃縮物加水稀釋，乙醚萃取水層（雜質(zhì)）正丁醇振搖萃取乙醚層(苷元)醇水層正丁醇總提液（苷類）25三、提取與分離（二）游離蒽醌的分離1．pH梯度萃取法對于酸性強(qiáng)弱明顯的游離蒽醌，pH梯度萃取法是最常采用的方法。26分離技術(shù)酸性化合物鹽酸堿游離蒽醌親脂性，難溶于水親水性，易溶于水含游離蒽醌的乙醚溶液5%NaHCO3NaHCO3液5%Na2CO3酸化沉淀重結(jié)晶結(jié)晶(含-COOH或二個(gè)β-OH)Na2CO3液乙醚液酸化沉淀重結(jié)晶結(jié)晶(含一個(gè)β-OH)1%NaOHNaOH液乙醚液酸化沉淀重結(jié)晶結(jié)晶(含二個(gè)α-OH)5%NaOHNaOH液乙醚液酸化沉淀重結(jié)晶結(jié)晶(含一個(gè)α-OH)乙醚液ＰＨ梯度萃取法操作27分離技術(shù)2.色譜法當(dāng)用經(jīng)典的分離方法不能對蒽醌進(jìn)行很好的分離時(shí)，游離蒽醌衍生物多用柱色譜法加以分離。常用吸附劑：硅膠、聚酰胺。一般不能用氧化鋁，以避免與酸性的蒽醌類成分發(fā)生不可逆吸附而難以洗脫。三、提取與分離28（三）蒽醌苷的分離蒽醌苷類極性較大，水溶性較強(qiáng)，分離和純化都比較困難，主要應(yīng)用色譜方法。在色譜法分離之前，往往預(yù)先采用經(jīng)典方法分離提取物，除去大部分雜質(zhì)，如用正丁醇、乙酸乙酯等極性較大的有機(jī)溶劑將蒽醌苷類從水溶液中萃取出來，使其與水溶性雜質(zhì)相互分離。獲得蒽醌苷的粗品后，再用硅膠柱色譜、反相硅膠柱色譜等進(jìn)一步分離純化。29三、提取與分離分離技術(shù)醌環(huán)尚未完全取代的苯醌或萘醌，可在堿性條件下與活性亞甲基試劑（乙酰乙酸酯、丙二酸酯、丙二腈等）反應(yīng)，生成藍(lán)綠或藍(lán)紫色；蒽醌類無此反應(yīng)；萘醌苯環(huán)上有羥基取代時(shí)，此反應(yīng)受抑制。（一）化學(xué)檢識技術(shù)1.與活性亞甲基試劑的反應(yīng)30四、檢識技術(shù)2.

菲格爾反應(yīng)31

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。在該反應(yīng)中，醌類只起到電子傳遞的作用。四、檢識技術(shù)

羥基蒽醌類在堿性溶液中顏色加深，多呈紅色或紫紅色。此種紅色物質(zhì)不溶于有機(jī)溶劑，加酸則顏色褪去。32紅色3.堿液反應(yīng)四、檢識技術(shù)4.與金屬離子反應(yīng)羥基蒽醌能與醋酸鎂試液生成有色絡(luò)合物，產(chǎn)生的顏色因羥基的位置和數(shù)目不同而異。33四、檢識技術(shù)羥基蒽酮類化合物C9位或C10位的亞甲基很活潑，易與對亞硝基二甲苯胺發(fā)生縮合，產(chǎn)生各種顏色。尤其是1,8-二羥基蒽酮衍生物，可與0.1％對亞硝基二甲苯胺吡啶溶液反應(yīng)立即顯色（綠色、藍(lán)色）。此反應(yīng)是蒽酮類化合物的專屬反應(yīng)，用于蒽酮類化合物的定性鑒別。5.對亞硝基二甲苯胺反應(yīng)四、檢識技術(shù)34（二）色譜檢識技術(shù)

1．薄層色譜吸附劑:多采用硅膠、聚酰胺展開劑:游離蒽醌類可采用三氯甲烷-乙酸乙酯（75∶25），石油醚（30～60℃）-乙酸乙酯-甲酸（15∶5∶1的上層），石油醚（30～60℃）-乙酸乙酯（8∶2）等。蒽醌苷采用極性較大的溶劑系統(tǒng)蒽醌及其苷類在可見光下多呈黃色，在紫外光下則呈黃棕、紅、橙色等熒光，若用氨熏或用氫氧化鉀甲醇溶液、氫氧化鈉或碳酸鈉水溶液噴霧，則顏色加深或變色。也可噴醋酸鎂甲醇溶液，噴后90℃加溫5分鐘，再觀察顏色變化。35四、檢識技術(shù)2．紙色譜蒽醌苷類具有較強(qiáng)親水性，可采用含水量較大的溶劑系統(tǒng)展開。常用展開劑如苯-丙酮-水（4∶1∶2）、三氯甲烷-甲醇-水（2∶1∶1下層）、正丁醇-醋酸-水（4︰1︰5上層）等；分離游離蒽醌常用石油醚-丙酮-水（1∶1∶3上層）、石油醚（用甲醇飽和）等。顯色劑一般用0.5%醋酸鎂甲醇液，因羥基的不同位置可顯不同顏色的斑點(diǎn)，亦可用1%～2%氫氧化鈉或氫氧化鉀溶液噴霧，呈紅色斑點(diǎn)。四、檢識技術(shù)36蒽醌37醌樣結(jié)構(gòu)：第Ⅲ峰272nm第Ⅴ峰405nm苯樣結(jié)構(gòu)：第Ⅱ峰252nm第Ⅳ峰352nm1.紫外光譜（三）光譜檢識技術(shù)四、檢識技術(shù)羥基蒽醌有五個(gè)主要吸收帶:第Ⅰ峰：230nm左右，與-OH有關(guān)，一般來說，酚-OH越多，紅移越多。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，與苯環(huán)上供電基取代有關(guān)。第Ⅴ峰：400nm以上，由醌樣結(jié)構(gòu)中的羰基引起，-酚OH越多，紅移越多。四、檢識技術(shù)38（二）紅外光譜

羰基391645-1608cm-11645-1608cm-11678-1653cm-11637-1621cm-11675-1647cm-1四、檢識技術(shù)羰基401616-1592cm-11592-1572cm-11678-1661cm-11626-1616cm-1四、檢識技術(shù)五、含有醌類化合物的代表中藥大黃虎杖決明子何首烏41小結(jié)1．醌的分類、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、顯色反應(yīng)。2．蒽醌類化合物的酸性強(qiáng)弱與結(jié)構(gòu)的關(guān)系。3．醌類的提取方法與適用范圍。4．pH梯度萃取法的原理？適用于哪些中藥成分的分離？5.蒽醌類化合物的UV光譜主要吸收峰各由何種結(jié)構(gòu)引起？有何規(guī)律？421.具有升華性的化合物是A.蒽醌苷B.蒽酚苷C.游離蒽醌D.游離的二蒽酮E.二蒽醌苷2.不發(fā)生醋酸鎂顯色反應(yīng)的蒽醌結(jié)構(gòu)是A.4-OH蒽醌

B.3-OH蒽醌