醌类化合物

天然药物化学,药学教研室,第五章 醌类化合物,一、定义： 醌类化合物是指分子内具有不饱和环二酮结构（醌式结构）或容易转变成这样结构的天然有机化合物。,蓼科、茜草科、唇形科、豆科、百合科,二、分布：,三、存在形式：游离状态、苷,大黄、何首乌、虎杖、丹参、紫草、茜草、番泻叶中的有效成分。,四、天然药物：,第一节 醌类化合物的结构类型,第一节 醌类化合物的结构类型,苯醌萘醌菲醌蒽醌,一、苯醌类（benzopuinones）,第一节 醌类化合物的结构类型,从结构上分 邻苯醌 对苯醌 邻苯醌结构不稳定，天然存在的大多为对苯醌的衍生物。 苯醌母核上常有-OH、-OCH3、-CH3等取代。,一、苯醌类（benzopuinones）,第一节 醌类化合物的结构类型, 信筒子醌：驱涤虫有效成分 辅酶Q10 ：治疗心脏病、高血压及癌症。,二、萘醌类（naphthoquinones）,第一节 醌类化合物的结构类型,从结构上分为-(1,4)萘醌 -(1,2)萘醌 amphi-(2,6)萘醌但自然界存在的绝大多数为-(1,4)萘醌。,二、萘醌类（naphthoquinones）,第一节 醌类化合物的结构类型,1，4，5,8-位为-位2，3，6,7-位为-位,胡桃醌：有抗菌、抗癌及中枢神经镇静作用.蓝雪醌：具有强抗菌、止咳、祛痰作用。,二、萘醌类（naphthoquinones）,第一节 醌类化合物的结构类型,二、萘醌类（naphthoquinones）,第一节 醌类化合物的结构类型,-萘醌类止血、抗炎、抗菌、抗病毒、抗癌。,二、萘醌类（naphthoquinones）,第一节 醌类化合物的结构类型,七星剑：,七星剑花：,来源：唇形科植物细叶七星剑的全草 。功效：内服祛风散气止痛；外用消肿止痛。,二、萘醌类（naphthoquinones）,来源：属仙人掌科 ，长于七星岩的峭壁上。 功效：清暑解热、除痰治咳的作用。,三、菲醌类（naphthoquinones）,第一节 醌类化合物的结构类型,天然菲醌类包括邻菲醌 对菲醌,第一节 醌类化合物的结构类型,三、菲醌类（naphthoquinones）,丹参醌A, 丹参醌A磺酸钠注射液可治疗冠心病、心肌梗死。,三、菲醌类（naphthoquinones）,四、蒽醌类（anthraquinones）,第一节 醌类化合物的结构类型,蒽醌类包括蒽醌衍生物、蒽醌类的还原产物蒽酚（或蒽酮）衍生物、二蒽酮类衍生物。,1,4,5,8-位为-位2,3,6,7-位为-位9,10-位为meso-位,a位,b位,蒽醌衍生物基本结构,四、蒽醌类（anthraquinones）,第一节 醌类化合物的结构类型,天然存在的蒽醌类成分在蒽醌母核上常有-OH、-OCH3、-COOH取代。,第一节 醌类化合物的结构类型,（一）蒽醌衍生物,根据-OH在蒽醌母核上的分布情况，可将羟基蒽醌衍生物分为两类：大黄素型、茜草素型。,羟基分布在两侧的苯环多数化合物呈黄色,羟基分布在一侧的苯环化合物颜色较深,第一节 醌类化合物的结构类型,（一）蒽醌衍生物,第一节 醌类化合物的结构类型,大黄素型羟基蒽醌，抗菌、抗肿瘤,大黄素型,（一）蒽醌衍生物,第一节 醌类化合物的结构类型,（一）蒽醌衍生物,第一节 醌类化合物的结构类型,茜草素型蒽醌（茜草素）止血、抗菌,茜草素型,（一）蒽醌衍生物,第一节 醌类化合物的结构类型,（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。,羟基蒽酚对霉菌有较强的杀灭作用,柯亚素,（二）蒽酚（或蒽酮）衍生物,（二）蒽酚（或蒽酮）衍生物,柯桠素（chrysarobin）,蒽酚、蒽酮互变异构体。,第一节 醌类化合物的结构类型,（三）二蒽酮类衍生物,二蒽酮类是两分子蒽酮在C10C10位或其他位脱氢而形成的化合物。,第一节 醌类化合物的结构类型,第一节 醌类化合物的结构类型,二蒽酮类衍生物，（番泻苷A）致泻,第二节 醌类化合物的理化性质,一、物理性质,（一）性状,颜色： 如果母核上没有酚羟基取代，基本上无色。 随着酚羟基等助色团的引入则表现有一定颜色。取代的助色团越多，颜色也就越深。 晶形： 天然存在的醌类成分因分子中多有取代故为有色晶体。蒽醌苷类一般为无定形粉末。,游离醌类一般溶于乙醇、乙醚、苯、氯仿等有机溶剂，基本上不溶于水。 醌类苷可溶于热水，在冷水中溶解度大大降低，易溶于甲醇、乙醇中，几乎不溶于低极性有机溶剂。,（三）溶解度,（二）升华性,游离的醌类化合物一般具有升华性。小分子的苯醌类及萘醌类还具有挥发性，能随水蒸气蒸馏。,有机化合物中有显酸性基团：,1 Ar-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，Ph-OH，,二、化学性质,（一）酸性,1.有-COOH的酸性 无-COOH（Ph-OH),2. -OHPh-OH -OH,-羟基蒽醌 -羟基蒽 -羟基蒽醌 Pka 7.6 9.9 11.5,二、化学性质,酸性强弱：,含-COOH含2个以上-OH含一个-OH含二个-OH含一个-OH,（一）酸性,3酚-OH数目增多，酸性,5%NaHCO3 5%Na2CO3 1%NaOH 5%NaOH,PH梯度萃取法,二、化学性质,（二）颜色反应,1Feigl反应,醌类衍生物在碱性条件下经加热能迅速与醛类及邻二硝基苯反应，生成紫色化合物。,（二）颜色反应,1Feigl反应,3碱性条件下的显色反应,羟基醌类在碱性溶液中发生颜色改变，使颜色加深。羟基蒽醌类化合物遇碱显红紫红色Borntragers反应,碱性溶剂：5%NaOH、10%KOH、NH3。,2碱性条件下的显色反应,专属性：, 羟基蒽醌及具有游离酚-OH的蒽醌苷,呈色反应与形成共轭体系的酚-OH和C=O有关,检识羟基蒽醌成分的常用方法。, 蒽酚、蒽酮、二蒽酮类化合物,鉴识反应：向含有羟基蒽醌类化合物的乙醚溶液中加入5% NaOH水溶液，振摇，醚层由黄色褪为无色，而水层显红色。,薄层色谱：1. 点样：将含有大黄素和大黄酚的溶液点样于硅胶G薄层板上。2. 展开：以氯仿-甲醇(4:1)为展开剂倾斜上行展开。3. 显色：用10% NaOH喷雾显色。则大黄素、大黄酚均出现红色斑点。（或者用氨薰显色）,大黄提取液TLC,分光光度法（含量测定）：1以大黄酸加氯仿制成标准溶液，绘制标准曲线：在水浴中挥去氯仿，放冷，加5% KOH溶液至刻度，摇匀，避光放置1h。于550nm波长处测定吸收度，经统计计算其回归方程。2样品测定：同法测定供试品溶液的吸收度，根据标准曲线（回归方程）计算出大黄酸的含量。,3与金属离子的反应,不同结构蒽醌类化合物与醋酸镁形成的络合物，具有不同的颜色，可用于羟基位置的确定。,与醋酸镁形成的络合物,3与金属离子的反应,具有不同位置羟基的蒽醌类化合物，与Pb2+、Mg2+等金属离子形成不同颜色的络合物。,(邻位有-OH）,（间位有-OH）,(对位有-OH）,1. 蒽醌类化合物与Pb2+形成的络合物在一定PH下能沉淀析出，故可借此精该类化合物。,2. 当蒽醌类化合物具有不同的结构时，与醋酸镁形成的络合物也具有不同的颜色，可用于鉴别。,3. 鉴识反应：,第三节 醌类化合物的提取分离,（一）有机溶剂提取法,游离蒽醌极性小，可用极性较小的有机溶剂提取。,一、游离醌类的提取方法,有机溶剂,提取液,浓缩,结晶,氯仿、苯,浓缩液,（二）碱提取-酸沉淀法,原理：酚羟基与碱成盐而溶于碱水溶液中，酸化后酚羟基被游离而沉淀析出。,（三） 水蒸气蒸馏法,原理：分子量小的苯醌及萘醌类化合物具有挥发性。,一、游离醌类的提取方法,醌类显酸性，含酸性基团（Ar-OH、-COOH) 。,碱提取-酸沉淀法,（一）提取方法,二、蒽醌类化合物的提取与分离,以乙醇为溶剂，提取游离蒽醌、蒽醌苷。,1、含脂质较多的材料，先以石油醚脱脂，在以醇提取。,2、游离蒽醌类成分，以系统溶剂法梯度提取，且初步分离。,3、极性较强的蒽醌类成分，先酸化转为游离态，再醇提取。,（二）分离方法,1、游离蒽醌和蒽醌苷的分离,二、蒽醌类化合物的提取与分离,原理：据苷、苷元的极性和水溶性的不同，分液萃取分离、回流提取分离。,（二）分离方法,2、游离蒽醌衍生物的分离,二、蒽醌类化合物的提取与分离,分离方法：,PH梯度萃取法,色谱分离法,（1）PH梯度萃取法,利用羟基蒽醌中酚羟基位置和数目的不同，对分子的酸性强弱影响不同而进行分离。,二、蒽醌类化合物的提取与分离,PH梯度萃取法,大黄中羟基蒽醌类化合物的分离,（2）色谱方法,聚酰胺色谱法,洗脱溶剂有水-甲醇、水-丙酮、甲酰胺、二甲基甲酰胺、尿素水溶液。,二、蒽醌类化合物的提取与分离,由于蒽醌苷类水溶性较强，分离精制较困