天然药物化学 第四章 醌类化合物(2)课件

1、一、醌类化合物结构类型-蒽醌（四）蒽醌类蒽醌是广泛存在于植物界的一种色素，是许多中药如大黄、何首乌、虎杖等的有效成分。蒽醌类成分包括蒽醌衍生物及其不同程度的还原产物，如氧化蒽酚、蒽酚、蒽酮及蒽酮的二聚体。天然蒽醌以9，10蒽醌最为常见。 一、醌类化合物结构类型-蒽醌1,4,5,8位为位2,3,6,7位为位9,10位为meso位， 又叫中位 一、醌类化合物结构类型-蒽醌1、蒽醌衍生物 （1）大黄素型 （2）茜素型2、蒽酚或蒽酮衍生物 3、二蒽酮类衍生物 （1）C10C10结合方式形成的二蒽酮类化合物（2）其它方式形成的二蒽酮类化合物-萘骈二蒽 酮衍生物 一、醌类化合物结构类型-蒽醌1、蒽醌衍生物

2、 （1）大黄素型 羟基分布在两侧的苯环上，多数化合 物呈黄色。许多重要的中药如大黄、决明中有致泻作用的1,8-二羟基蒽醌衍生物均属于这一类型。 一、醌类化合物结构类型-蒽醌1、蒽醌衍生物(1)大黄素型 以下五种大黄素型羟基蒽醌在中药中分布比较广泛。 大黄酚 R1=CH3 R2=H大黄素 R1=CH3 R2=OH大黄素甲醚 R1=CH3 R2=OCH3芦荟大黄素 R1=H R2=CH2OH大黄酸 R1=H R2=COOH 一、醌类化合物结构类型-蒽醌1、蒽醌衍生物(1)大黄素型举例：大黄 (Rheum palmatum L.) 用其根及根茎做药，主要是作为一种泻下药，因而可治疗便秘一、醌类化合物

3、结构类型-蒽醌 经过对大黄的深入研究，发现其根及根茎含有许多蒽醌类及蒽醌苷类化合物，属大黄素型大黄酚(chrysophanol)大黄酚葡萄糖苷一、醌类化合物结构类型-蒽醌1、蒽醌衍生物 -（2）茜素型 羟基分布于一侧苯环上,颜色较深,多呈橙黄色至橙红色。种类较少,最重要的中药是茜草。一、醌类化合物结构类型-蒽醌1、蒽醌衍生物 -（2）茜素型 茜草的根能止血、活血，主治咳嗽以及风湿性关节炎。茜草素 R1=OH R2=H R3=H羟基茜草素 R1=OH R2=H R3=OH伪羟基茜草素 R1=OH R2=COOH R3=OH 一、醌类化合物结构类型-蒽醌1、蒽醌衍生物 -（2）茜素型低年生茜草根中

4、多以苷的形式存在茜草苷一、醌类化合物结构类型-蒽醌2、蒽酚或蒽酮衍生物蒽酚或蒽酮羟基衍生物存在于新鲜植物中，该类成分可慢慢被氧化成蒽醌类成分，而无法检测出这些蒽酚或蒽酮类成分。如果蒽酚衍生物的meso位羟基与糖缩合成苷，则性质比较稳定，只有经过水解，除去糖才容易被氧化为蒽醌衍生物。 一、醌类化合物结构类型-蒽醌2、蒽酚或蒽酮衍生物 举例：南美有一种植物，叫巴西柯桠树（Andira araroba ），从其干品渗出物中分离得到一些化学成分，其中有一种柯桠素(chrysarobin)，又称果阿粉（Goa Powder）。 不过，由于该成分有时被皮肤吸收并引起肾炎，故目前已不用。一、醌类化合物结构类

5、型-蒽醌柯桠素:黄色针状结晶体用柯桠素调制成的软膏曾用于治疗金钱癣、皮癣等皮肤病。一、醌类化合物结构类型-蒽醌蒽酚和蒽酮生理作用（1）蒽酮对粘膜有强烈的刺激作 用，内服会促进激烈的呕吐。正因为有这样的作用，所以，有些中药必须贮存，让蒽酮氧化掉。（2）蒽酮还有泻下的作用。（3）羟基蒽酚类化合物对霉菌有较强的作用，故是治疗皮肤癣病较常用的外用药。一、醌类化合物结构类型-蒽醌3、二蒽酮类衍生物 可看作是两分子的蒽酮脱去一分子氢后相互结合而成。又分为中位连接(C10-C10)和位(C1-C1或C4-C4)相连。多为C10-C10连接，不同于一般的C-C键，易于断裂，生成稳定的蒽酮类化合物。 位二蒽酮

6、一、醌类化合物结构类型-蒽醌C10C10结合方式形成的二蒽酮类化合物 最重要的二蒽酮类化合物是从番泻叶中得到的番泻苷A，B，C，D。其中番泻苷A和B互为异构体。番泻苷A为反式结构，番泻苷B为顺式结构。一、醌类化合物结构类型-蒽醌其中番泻苷A和B水解后均生物二分子葡萄糖和一分子苷元，其苷元是由二分子大黄酸蒽酮通过C10C10相互结合而成。 一、醌类化合物结构类型-蒽醌C10C10结合方式形成的二蒽酮类化合物 番泻苷C和番泻苷D也是一对同分异构体，均由一分子大黄酸和一分子芦荟大黄素的蒽酮衍生物通过C10-C10键结合而成，其中苷C为反式，苷D为顺式。 一、醌类化合物结构类型-蒽醌举例：金丝桃(Hy

7、pericum chinensis L.)一、醌类化合物结构类型-蒽醌 这个科的植物有一个特点，即大多数植物的叶子上分布有许多的腺点，对着阳光，可以看到一粒一粒的有色腺点。一、醌类化合物结构类型-蒽醌 经大量的排查和研究后发现，造成这种现象的罪魁恶首是牛、马等食草动物吃入了金丝桃植物的叶子，而造成这种现象的真正原因是该植物叶中含有的二蒽酮类化合物即金丝桃素(hypericin)一、醌类化合物结构类型-蒽醌后经药理研究表明，金丝桃素1mg给小鼠注射，放在太阳光下，则会引起小鼠痉挛，直至死亡。作用的机理是：具有抑制中枢神经的作用一、醌类化合物结构类型 二、醌类化合物的理化性质三、醌类化合物的提取分

8、离 四、醌类化合物的结构鉴定 二、 醌类化合物的理化性质 （一）物理性质1、性状：醌类化合物颜色深浅与助色基团的多少有关。（1）分子中没有酚羟基， 则多为黄色（2）分子中有酚羟基, 大多为橙色或红色二、 醌类化合物的理化性质2、升华性 ：游离的醌类化合物具升华性，一般升华温度随酸度的增强而升高。 3、溶解度 ：游离醌类极性较小，一般溶于乙醇、乙醚、苯、氯仿。成苷后极性增大，易溶于乙醇、甲醇。二、 醌类化合物的理化性质（二）化学性质 1、酸性 醌类化合物具有酸性，因分子中酚羟基的数目及位置不同，酸性表现显著差异。 （1）苯醌和萘醌的醌核上的羟基酸性类似于羧基； （2）萘醌和蒽醌的苯环上的羟基酸性

9、：-羟基 -羟基 （3）羟基数目增多，酸性也增强。 （3）酚羟基数目增多，酸性增强。但酚羟基若形成分子内氢键，则酸性下降。下列化合物的酸性依次递减。二、 醌类化合物的理化性质-化学性质酸性游离蒽醌的酸性强弱顺序为：含COOH 含2个以上-羟基 可溶于NaHCO3 含1个-羟基 可溶于Na2CO3 含2个以上-羟基 可溶于1%NaOH 含1个-羟基 可溶于5%NaOH 强弱二、 醌类化合物的理化性质-化学性质2、颜色反应 （1）Feigl反应-醌的通性，所有具醌核的化合物均可反 应（2）无色亚甲蓝显色实验-无色亚甲蓝显色试验-可区别蒽醌与苯醌萘醌 （3）碱性条件下的呈色反应(Borntrger反

10、应)-可区别含羟基的蒽醌与蒽酚衍生物 二、 醌类化合物的理化性质-化学性质（4）与活性次甲基试剂的反应（Kesting-Craven法）-可区别蒽醌与苯醌萘醌 （5）与金属离子的反应-可初步鉴定蒽醌的取代情况 （1）菲格尔（Feigl）反应 醌类化合物在碱性条件下加热，能迅速与醛类及邻二硝基苯反应生成紫色化合物。醌类化合物在反应前后均无变化，只是起到传递电子的媒介作用。(2)无色亚甲蓝显色试验1、苯醌类及萘醌类的专属性反应。2、无色亚甲蓝溶液用于TLC等作为喷雾剂，试样在白色背景下出现蓝色斑点。 蓝色斑点 可能含苯醌或萘醌 不显色 可能含蒽醌(3)碱性条件下的呈色反应由于羰基上的氧原子具有微弱

11、的碱性，能溶于浓硫酸中生成盐再转成阳碳离子，同时颜色显著加深。(Borntrger反应)-可区别含羟基的蒽醌与蒽酚衍生物 该反应是检识中药中羟基蒽醌类成分存在的最常用的方法之一。如有以下规律： 二、 醌类化合物的理化性质-化学性质表：羟基蒽醌的(Borntrger反应)游离蒽醌化合物 颜色 紫外最大吸收1-羟基 红 5002-羟基 橙红 4781,2-二羟基 紫蓝 5761,3-二羟基 红 4851,4-二羟基 紫 5601,5-二羟基 红 4961,8-二羟基 红 5131,2,3-三羟基 绿 6681,2,4-三羟基 紫红 5441,4,5-三羟基 紫 5611,4,5,8-四羟基 蓝 6

12、30 (4)与活性次甲基试剂的反应（Kesting-Craven reaction） 对于醌环尚未完全取代的苯醌或萘醌，可在氨的碱性环境中与活性次甲基试剂（乙酰醋酸酯、丙二酸酯、丙二腈等）的溶液反应，生成蓝绿或蓝紫色。（1）蒽醌类无此反应。（2）萘醌苯环上有羟基取代时，此反应受抑制。(5)与金属离子的反应-可初步鉴定蒽醌的取代情况在醌类化合物中，如果有-酚羟基或邻位二酚羟基结构时，则可与Pb2+、Mg2+等金属离子形成络合物。常用0.5醋酸镁的乙醇溶液，可根据结果初步判断取代情况 (5)与金属离子的反应-可初步鉴定蒽醌的取代情况A. 母核中只有一个-或-酚羟基，或有两个-酚羟基但不在同一环上，

13、呈黄橙色至橙色。 (5)与金属离子的反应-可初步鉴定蒽醌的取代情况B. 邻位酚羟基的蒽醌，呈紫色蓝紫色 (5)与金属离子的反应-可初步鉴定蒽醌的取代情况C. 对位二酚羟基蒽醌，呈紫红色紫色 (5)与金属离子的反应-可初步鉴定蒽醌的取代情况D. 每个苯环上各有一个-酚羟基，或含有间位二羟基者，呈红色至红色一、醌类化合物结构类型 二、醌类化合物的理化性质三、醌类化合物的提取分离 四、醌类化合物的结构鉴定三、 醌类化合物的提取分离 （一）游离醌类的提取有机溶剂提取法碱提取-酸沉淀法 水蒸气蒸馏法 其它方法 :如超临界流体萃取法、超声波提取法 三、 醌类化合物的提取分离（一）游离醌类的提取1、有机溶剂

14、提取法一般游离醌类的极性较小，可用极性较小的有机溶剂提取，如氯仿、苯等有机溶剂提取用这些有机溶剂提取后，进行浓缩，醌类化合物有时能结晶析出三、 醌类化合物的提取分离（一）游离醌类的提取 2、碱提取-酸沉淀法 因为醌类化合物大多有酸性，故能溶于碱 性水溶液，在碱性水溶液中加入酸，醌类化合物即可沉淀析出 3、水蒸气蒸馏法 分子量较小的醌类化合物，具有挥发性，所以可用水蒸汽蒸馏法提取三、 醌类化合物的提取分离（二）游离羟基蒽醌的分离 pH梯度萃取法-是分离游离蒽醌衍生物的经典方法 A B C吸附硅胶层析三、 醌类化合物的提取分离（三）蒽醌苷类与蒽醌衍生物苷元的分离 （四）蒽醌苷类的分离 铅盐法 溶剂法 层析法 三、 醌类化合物的提取分离实例例：萱草（H. fulva L. ）， 其根作药用，主治小便不利、尿血、膀胱炎及妇科疾病等。 现在, 已知萱草根除含有生物碱外,还有一类成分即蒽醌类化合物，现以萱草为例介绍提取、分离的过程。萱草根(粉碎)乙醇提取乙醇提取液浓缩浓缩液乙醚提取乙醚