天然药化-第四章-醌类及其化合物

天然(tiānrán)药物化学讲授：张辰露第1-11周第一页，共四十七页。第四章醌类化合物1概述定义——天然产物中一类具有醌式（不饱和环二酮）结构的化学成分。蒽醌、苯醌、萘醌、菲醌等都属于醌类衍生物，其中蒽醌及其衍生物种类较多。分布——由于醌类具有不饱和酮结构，当其分子中连接助色团后（-OH、-OMe等）多有颜色，故常作为动植物、微生物的色素而存在于自然界中，表现有多方面生理活性。醌类成分容易被还原成二酚类衍生物，氧化又恢复为原来的醌类，起到传递电子的作用，能促进或干扰(gānrǎo)某些生化反应。第二页，共四十七页。2醌类化合物的结构类型(lèixíng)2.1苯醌类分为对苯醌和邻苯醌二类，基本结构：第三页，共四十七页。

邻苯二酚不稳定，故中药中常(zhōngcháng)以对苯醌衍生物存在，如2，6-二甲氧基对苯醌、黄金醌。醌核上多有-OH、-OMe、-Me等基团取代。凤眼(fènɡyǎn)草朱砂根白花(báihuā)酸藤果第四页，共四十七页。可治疗(zhìliáo)心脏病、高血压及癌症第五页，共四十七页。对苯醌类在碱性(jiǎnxìnɡ)下可被次亚硫酸钠还原为氢醌。

醌类通过这种可逆的氧化还原过程(guòchéng)，在生物体内起着重要的电子传递媒介作用。第六页，共四十七页。编辑课件2.2萘醌类从结构(jiégòu)上可分为：从天然界得到(dédào)的几乎均为-萘醌类。如：具有抗菌、抗癌及中枢神经镇静作用的胡桃醌。第七页，共四十七页。编辑课件

萘醌大致分布在20科的高等植物中，较富有(fùyǒu)的科委紫草科、柿科、蓝雪科、紫葳科等。在低等植物地衣类、藻类中也有分布。许多萘醌类化合物具有显著的生物活性。第八页，共四十七页。第九页，共四十七页。2.3菲醌类

天然菲醌衍生物包括邻醌及对醌两种类型，含非醌类的植物分布在唇形科、兰科(lánkē)、豆科、番荔枝科、使君子科、蓼科、杉科等高等植物中，在地衣中也有分布。第十页，共四十七页。丹参(dāncān)第十一页，共四十七页。2.4蒽醌类

包括蒽醌衍生物及不同程度的还原产物(chǎnwù)，如氧化蒽酚、蒽酚、蒽酮及蒽酮的二聚体等。位——1，4，5，8位——2，3，6，7meso（中位）——9，10第十二页，共四十七页。2.4.1蒽醌衍生物在蒽醌母核上常有羟基、羟甲基、甲氧基和羧基取代，以游离态及与糖结合苷两种形式存在。⑴大黄素型羟基分布在两侧的苯环(běnhuán)上，多数化合物呈黄色。第十三页，共四十七页。⑵茜草素型羟基分布(fēnbù)在一侧的苯环上，多为呈黄色至橙红色。第十四页，共四十七页。2.4.2蒽酚（或蒽酮）衍生物蒽醌在酸性(suānxìnɡ)条件下被还原，生成蒽酚及其互变异构体蒽酮。第十五页，共四十七页。2.4.3二蒽酮类衍生物第十六页，共四十七页。第十七页，共四十七页。3醌类化合物的理化(lǐhuà)性质3.1物理性质⑴性状⑵升华性⑶溶解度第十八页，共四十七页。⑴性状颜色——无Ar-OH近乎(jìnhu)于无色助色团越多，颜色越深如：黄、红、橙、紫红等

多为有色晶体

存在状态苯醌、萘醌——多以游离状态存在；蒽醌类——则往往结合成苷而存在于植物中。第十九页，共四十七页。编辑课件2.溶解度H2OMeOHEtOHEt2OCHCl3游离(yóulí)醌—++++成苷+（热）++——3.挥发性小分子(fēnzǐ)的苯醌、萘醌类具有挥发性，能随水蒸气蒸馏，可据此进行提取、精制工作。第二十页，共四十七页。编辑课件4.升华(shēnghuá)性

游离的醌类多具有升华性，蒽衍生物在常压下加热即能升华。5.不同pH条件下显不同的颜色(yánsè)OH-

中性H+

紫草

兰

紫

红大黄

红

黄第二十一页，共四十七页。编辑课件

含COOH>含2个以上β-OH含一个β-OH>含两个α-OH>含一个α-OH。根据醌类酸性强弱的差别，可用碱梯度萃取法进行(jìnxíng)这类化合物的分离工作。3.2化学性质(huàxuéxìngzhì)⑴酸性第二十二页，共四十七页。

以游离蒽醌类衍生物为例，酸性强弱将按下列(xiàliè)顺序排列：

含-COOH

>2个以上-OH

>1个-OH

>

2个-OH

>

1个-OH

5%NaHCO3

5%Na2CO3

1%NaOH

5%NaOH

————————可用于提取分离——————————第二十三页，共四十七页。编辑课件2.颜色(yánsè)反应

主要取决于其氧化还原性质以及分子(fēnzǐ)中的酚羟基性质。（1）Feigl反应第二十四页，共四十七页。编辑课件②无色(wúsè)亚甲蓝显色试验苯醌、萘醌——区别于蒽醌第二十五页，共四十七页。编辑课件③碱性条件下的呈色反应羟基(qiǎngjī)醌类在碱性溶液中发生颜色改变，会使颜色加深。多呈橙、红、紫红色及蓝色。第二十六页，共四十七页。化学性质(huàxuéxìngzhì)③碱性条件下的显色(xiǎnsè)反应第二十七页，共四十七页。编辑课件2.颜色(yánsè)反应④与活性次甲基试剂(shìjì)反应（Kesting-Craven法）

苯醌、萘醌——区别于蒽醌第二十八页，共四十七页。编辑课件2.颜色(yánsè)反应⑤与金属(jīnshǔ)离子反应第二十九页，共四十七页。编辑课件⑤与金属(jīnshǔ)离子反应第三十页，共四十七页。编辑课件

⑥浓硫酸反应

羟基蒽醌类化合物能与强酸形成(xíngchéng)烊盐，使分子内共轭体系发生变化出现不同颜色，可用于检识。如大黄酚由暗黄色变为红色。第三十一页，共四十七页。⑦对亚硝基二甲苯胺反应此反应用于鉴定蒽醌类化合物，与此反应呈现不同颜色，如紫、绿、蓝等色。

9位或10位未取代的羟基蒽酮类化合物，尤其1,8-二羟基衍生物，其羰基对位的亚甲基上的氢很活泼，可与对亚硝基二甲苯胺反应缩合产生(chǎnshēng)各种颜色——紫色、绿色、兰色及灰色等。第三十二页，共四十七页。4醌类化合物的提取分离4.1提取中药中的蒽醌类一般以结合成甙的状态存在要比游离状态多，因此多采用(cǎiyòng)乙醇为溶剂甙和甙元均可以提取出来，将提取液浓缩后再进一步分离。若只提取游离蒽醌类则可先水解，使之全部转为蒽醌甙元，然后用有机溶剂提取，使蒽醌转入有机相中。⑴有机溶剂提取法极性小第三十三页，共四十七页。第四节提取(tíqǔ)分离（一）游离醌类的提取方法(fāngfǎ)

（二）游离羟基蒽醌的分离（三）蒽醌苷类与游离蒽醌衍生物的分离（四）蒽醌苷类的分离第三十四页，共四十七页。有机溶剂（一）游离(yóulí)醌类的提取方法2.碱提取酸沉淀法用于提取含酸性(suānxìnɡ)基团（Ar-OH、-COOH)的化合物。3.水蒸气蒸馏法适用于小分子的苯醌及萘醌类化合物。提取液浓缩(nónɡsuō)结晶氯仿等溶剂浓缩液1.有机溶剂提取法第三十五页，共四十七页。（二）游离(yóulí)羟基蒽醌的分离1.pH梯度(tīdù)萃取法第三十六页，共四十七页。编辑课件2.层析法吸附剂——硅胶、聚酰胺不易用氧化铝，尤其(yóuqí)不易用碱性氧化铝。第三十七页，共四十七页。第三十八页，共四十七页。常用的有机溶剂如氯仿、苯和20%硫酸(liúsuān)加热回流，水解后是游离蒽醌全部转入有机相中，然后采用pH梯度分离法或柱层析分离法分离。（三）蒽醌苷类与蒽醌衍生物苷元分离第三十九页，共四十七页。第四十页，共四十七页。编辑课件（四）蒽醌苷类的分离(fēnlí)由于蒽醌苷类水溶性较强，分离精制较困难，故现多用柱色谱进行分离。柱层析载体常用(chánɡyònɡ)有：分离前，多进行预处理——除部分杂质。预处理方法(fāngfǎ)：1.铅盐法2.溶剂法硅胶、聚酰胺、葡萄糖凝胶、纤维素等第四十一页，共四十七页。编辑课件预处理方法(fāngfǎ)：1.铅盐法2.溶剂(róngjì)法用极性较大的溶剂将苷从提取液中提取（萃取）出来。第四十二页，共四十七页。编辑课件第五节结构(jiégòu)鉴定一、衍生物的制备1.甲基化反应2.乙酰化反应二、波谱学方法1.紫外光谱(guāngpǔ)（UV）2.红外光谱（IR）3.核磁共振（NMR）4.质谱（MS）第四十三页，共四十七页。（一）泻下作用如：大黄中主要泻下成分为——二蒽酮类成分（二）抗菌作用大黄酸、大黄素、芦荟大黄素等具有此作用（三）抗肿瘤作用抑制大鼠乳癌及艾氏腹水(fùshuǐ)癌有明显作用对cAMP磷酸二酯酶有显著的抑制作用第五节生物(shēngwù)活性第四十四页，共四十七页。药用大黄原(huánɡyuán)植物第四十五页，共四十七页。作业1.写出苯醌、萘醌、菲醌、蒽醌、蒽酚、蒽酮的基本结构。2.简述(jiǎnshù)醌类和蒽醌类的