天然药物化学醌类ppt课件

第三章醌类化合物 Quinonoids 概述 结构与分类 理化性质 提取与分离 本章内容 1 2 3 4 生物活性 5 醌类化合物是指分子内具有不饱和二酮结构 醌式结构 或容易转变成这样结构的天然有机化合物 一 定义 第一节概述 二 分布 萘醌 紫草科 柿科 蓝雪科等 苯醌 苦木科 紫金牛科等 蒽醌 蓼科 茜草科 百合科等 菲醌 唇形科 兰科 豆科等 三 存在形式 游离状态 苷元 结合状态 苷 大黄 何首乌 虎杖 决明子 丹参 芦荟 紫草 番泻叶中的有效成分 四 天然药物 第二节醌类化合物的结构与分类 一 苯醌类 benzoquinones 邻苯醌不稳定 故天然界存在的大多为对苯醌 邻苯醌 不稳定 对苯醌 二 萘醌类 naphthoquinones 分为 1 4 萘醌 1 2 萘醌和amphi 2 6 萘醌 但目前从自然界得到的多为 萘醌类 胡桃醌 萘醌 萘醌amphi 萘醌 紫草植物的根中分离到28种萘醌物质 母核均为5 8 二羟基萘醌 都具有异己烯边链 三 菲醌类 phenanthraquinones 天然的菲醌类 包括邻菲醌 丹参醌 和对菲醌 丹参新醌甲 乙 丙 两种类型 丹参醌 AR CH3丹参醌 BR CH2OH 丹参新醌甲R 丹参新醌乙R 丹参新醌丙R CH3 R 1 4 5 8 位2 3 6 7 位9 10 meso位 又称中位 四 蒽醌类 anthraquinones 依据其还原程度的不同 将其分成以下三类 一 蒽醌衍生物 根据 OH在蒽醌母核中位置不同 可将羟基蒽醌衍生物分为两类 包括 蒽醌衍生物蒽酚衍生物二蒽酮类衍生物 1 大黄素型 OH分布在两侧的苯环上 多呈黄色 例 大黄中的主要蒽醌成分多属于大黄素型 五种苷元 大黄酚 chrysophanol R1 CH3R2 H大黄素 emodin R1 CH3R2 OH大黄素甲醚 physcion R1 CH3R2 OCH3大黄酸 rhein R1 COOHR2 H芦荟大黄素 aloe emodin R1 CH2OHR2 H 番泻叶芦荟大黄素等 决明子大黄素等 2 茜草素型 OH分布在一侧的苯环上 颜色较深 多为橙黄或橙红色 羟基茜草素 二 蒽酚 或蒽酮 衍生物 蒽醌在酸性下易被还原成蒽酚及其互变异构体蒽酮 蒽酮 蒽酚性质不稳定 故只存在于新鲜植物中 三 二蒽酮类衍生物 二蒽酮类是两分子蒽酮在C10 C10 位或其他位脱氢而形成的化合物 如 番泻叶中致泻的有效成分 番泻苷A B C D等 番泻叶苷A 反式 番泻叶苷C 反式 番泻叶苷B 顺式 番泻叶苷D 顺式 蒽酮 泻下机制 结合型蒽苷 小肠 大肠 口服 大部分 肝脏 小部分 游离型苷元 转化 细菌水解 苷元刺激肠粘膜及肠壁肌层神经丛 促进肠蠕动泻下大黄酸抑制Na K ATP酶抑制水份吸收溶积增大泻下 游离型苷元 小结 第三节理化性质与呈色反应 一 物理性质 一 性状 颜色 无Ar OH近乎于无色助色团越多 颜色越深 多为有色晶体 如 黄 红 橙 紫红等 二 升华性 游离醌类多有升华性 可得到最纯的结晶 应用 用于提取 精制 小分子的苯醌 萘醌 挥发性 能随水蒸气蒸馏 二 化学性质 一 酸性 有机化合物中有显酸性基团 1Ar OH的存在 显酸性 用于碱提酸沉 分子中Ar OH的数目 位置不同则酸性强弱有差异 COOH Ar OH 1 有 COOH的酸性 无 COOH Ar OH 2 OH Ar OH OH 羟基蒽醌 羟基蒽 羟基蒽醌Pka7 69 911 5 3 酚 OH数目增多 酸性 3 6 二羟基蒽醌3 羟基蒽醌1 2 二羟基蒽醌 应用 可用于提取分离 以游离蒽醌类衍生物为例 酸性强弱将按下列顺序排列 5 NaHCO35 Na2CO31 NaOH5 NaOH 二 颜色反应 菲格尔 Feigl 反应 各种醌类 醌类衍生物在碱性下加热能迅速与醛类及邻二硝基苯反应 紫色化合物 2 无色亚甲蓝显色试验 苯醌 萘醌 区别于蒽醌 TLC PPC 3 碱液呈色反应 Borntrager s反应 羟基蒽醌遇碱液显红或紫红色 反应机理如下 羟基蒽醌红色 专属性 羟基蒽醌及具有游离酚 OH的蒽醌苷均可呈色 因呈色反应与形成共轭体系的酚 OH和C O有关 此反应也适用于纸色谱显色 4 与活性次甲基试剂的反应 专属性 苯醌及无2 3位取代的萘醌 蒽醌 5 与金属离子的反应 具有 OH或邻二Ar OH的蒽醌 醋酸镁反应 特点 有颜色 生成橙红 紫红 或蓝紫色络合物 灵敏 应用 鉴别 及TLC P C显色剂 与Pb 络合 一定pH条件下能 用于精制 与醋酸镁形成的络合物 第四节醌类化合物的提取与分离 一 游离醌类的提取方法 1 有机溶剂提取法 可用CHCl3 苯等亲脂性有机溶剂提取 提取液进行浓缩 2 碱提酸沉法 3 水蒸气蒸馏法 用于具挥发性的小分子苯醌及萘醌类化合物 用于提取含酸性基团 Ar OH COOH 的化合物 二 游离羟基蒽醌的分离 1 pH梯度萃取法 有酸性差异 见后 2 层析法 利用 苷元 的极性差异 吸附剂 硅胶 磷酸氢钙 聚酰胺粉 葡聚糖凝胶 不用氧化铝 尤其不用碱性氧化铝 1 pH梯度萃取法 EtOH提取液 浸膏 Et2O溶解 Et2O溶解 不溶物 OH H2O萃取 碱性由弱到强继续萃取 OH H2O H H2O H H2O 沉淀 三 蒽醌苷类与游离蒽醌衍生物的分离 在有机溶剂中 CHCl3 的溶解度不同 蒽苷 不溶于CHCl3 游离蒽醌 溶于CHCl3 四 蒽醌苷类的分离 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 柱层析载体常用有 硅胶 聚酰胺 葡萄糖凝胶 纤维素等 1 分离前 多进行预处理 除部分杂质 溶剂法用极性较大的溶剂将苷从提取液中提取 萃取 出来 铅盐法 蒽醌苷 H2O 醋酸铅 滤液 沉淀 蒽醌苷 醋酸铅 加水通入H2S气体使沉淀分解 硫化铅 蒽醌苷 H2O 放置 苷类析出 2 蒽苷的分离 聚酰胺 反相硅胶柱层析 葡聚糖凝胶 氢键吸附 分离具酚 OH Ar OH少 先洗下来 MW大小 MW大 先洗下来 Rp 8等 大黄提取分离实例 第五节醌类化合物的生物活性 一 泻下作用如 大黄中主要泻下成分为 番泻苷 具有二蒽酮类结构 大黄酸蒽酮 二 抗菌作用大黄酸 大黄素 芦荟大黄素等对多种细菌具有抗菌作用 乙酰紫草素对白色念珠菌有抗真菌作用 羟基蒽酚抗霉菌 柯桠素治疗疥癣 回 盲 结肠中的细菌转化 三 抗肿瘤作用胡桃醌抑制大鼠乳癌及艾氏腹水癌有明显作用 紫草分离得到的萘醌类化合物 对人胃癌细胞MGC 803和人肝癌细胞BEL 7402的生长有较强的抑制作用 四 抗氧化活性丹参醌类化合物对油脂的抗氧化作用已受到广泛关注 五 其它作用 1 对cAMP磷酸二酯酶 PDE 有显著的抑制作用 2 食用色素 大黄的泻下成分有20多种 包括蒽醌类 二蒽酮类及其苷 泻下作用由强到弱分别为 番泻苷 大黄酸蒽酮 芦荟大黄素 大黄酸大黄的泻下活性与番泻苷的含量呈正相关 郑志化 2001 直接注射大黄酸蒽酮药液于小鼠结肠 其泻下作用ED50为11 4 mol kg Yamauchi 1992 抗真菌的醌类化合物 破布木属植物中分离到3个新萘醌 CordiaquinonE 对白色念珠菌 瓜枝孢菌有抑制作用 腊肠树醌对棒状杆菌 黑曲霉 黄曲霉 白色念珠菌有抑制作用 抗肿瘤醌类化合物 柿树科罗浮柿中分离到的蒽醌类化合物isodiopyrin对P388 小鼠白血病细胞 和HCT 8 人结肠癌 细胞有毒性 白鹤灵芝中得到白鹤灵芝醌B rhinacanthinB 对人口腔鳞癌细胞系KB细胞有