天然药化不6醌类化合物

1、Shanghai Jiao Tong UniversityShanghai Jiao Tong UniversityShanghai Jiao Tong University 1. 蒽醌类化合物的结构特点。2. 蒽醌类化合物的酸性、甲基化反应、 乙酰化反应及重要的显色反应。3. pH梯度萃取法。Shanghai Jiao Tong University定义定义: :指分子内具有指分子内具有不饱和环二酮不饱和环二酮结结构构( (醌式结构醌式结构) )或容易转变成这或容易转变成这样结构的天然有机化合物样结构的天然有机化合物Shanghai Jiao Tong UniversityOOOOOOOO苯

2、醌苯醌 萘醌萘醌 蒽醌蒽醌(重点重点) 菲醌菲醌Shanghai Jiao Tong University654321654321OOOO对苯醌邻苯醌Shanghai Jiao Tong University2,6-二甲氧基苯醌二甲氧基苯醌信筒子醌信筒子醌中药凤眼草的果实中药凤眼草的果实: 抗菌作用抗菌作用白花酸藤果白花酸藤果: 驱绦虫作用驱绦虫作用OOOCH3H3COOO(CH2)10CH3HOOHShanghai Jiao Tong UniversityOOOHOHH还原剂O氧化剂OOCH3CH3OCH3O(CH2CH CCH3CH2)10HQ10辅酶心脏病、高血压、癌症心脏病、高血压、癌

3、症Shanghai Jiao Tong Universityamphi-(2,6)萘醌萘醌-(1,2)萘醌萘醌-(1,4)萘醌萘醌分布：分布：20科的高等植物中，紫草科、柿科、紫葳科、蓝雪科等科的高等植物中，紫草科、柿科、紫葳科、蓝雪科等87654321OO87654321OO87654321OOShanghai Jiao Tong University K2K1nHOOCH33OOCH3H维生素维生素 R= OH R=OHOOOHOHCHCH2CHRCH3CH3C紫草素 异紫草素具止血、抗炎、抗菌、具止血、抗炎、抗菌、抗病毒及抗癌等作用抗病毒及抗癌等作用新生儿出血、肝硬化及新生儿出血、肝硬化

4、及闭塞性黄疸出血闭塞性黄疸出血紫草素紫草素异紫草素异紫草素R=R=OHOHShanghai Jiao Tong UniversityOOOHOHH3COH3COOCH3OHCOCH3竹红菌甲素竹红菌甲素光敏活性光敏活性Shanghai Jiao Tong University对醌类型邻醌类型OOOOOO10109 98 87 76 65 54 43 32 21 1分布：唇形科、兰科、豆科、番荔枝科、使君子科、蓼科、分布：唇形科、兰科、豆科、番荔枝科、使君子科、蓼科、杉科等高等植物中杉科等高等植物中Shanghai Jiao Tong University丹参醌丹参醌IIA R1=CH3 R2=

5、H丹参醌丹参醌IIB R1=CH2OH R2=H羟基丹参醌羟基丹参醌IIA R1=CH3 R2=OH丹参酸甲酯丹参酸甲酯 R1=COOCH3 R2=HOOHRO丹参新醌甲丹参新醌甲 R=CH(CH3)CH2OH丹参新醌乙丹参新醌乙 R=CH(CH3)2丹参新醌丙丹参新醌丙 R=CH3 OOOR1R2Shanghai Jiao Tong UniversityOOOCH3SO3Na丹参醌II 磺酸钠A治疗冠心病、心肌梗塞治疗冠心病、心肌梗塞丹参醌丹参醌IIA磺酸钠磺酸钠Shanghai Jiao Tong University蒽蒽 醌醌O OO O10109 98 87 76 65 54 43 3

6、2 21 1蒽蒽10109 98 87 76 65 54 43 32 21 1Shanghai Jiao Tong University虎杖虎杖大黄大黄Shanghai Jiao Tong UniversityShanghai Jiao Tong University(一) 蒽醌的基本结构:（1） 不饱和酮; 9,10-蒽二酮;（2）分子式: C14H8O2, 不饱和度=11；（3） 1,4,5,8位 位; 2,3,6,7 位; 9,10 中位(meso位)；（4） 母核上的常见取代基: 羟基、羟甲基、甲氧基、羧基。 OO12345678910Shanghai Jiao Tong Univer

7、sity(二二)结构结构分类分类:H2SO4OOOHOHHOCH3OOHOHOHCH3HOOOHOHHOCH3OHOHOHCH3HOHO大黄素(蒽醌)(夏天采集)氧化蒽酚蒽酮蒽酚(冬天采集)HOHOSn + HOAc或HClAl + CrO3, H2O2, SeO2Shanghai Jiao Tong University1. 蒽醌衍生物 大黄素型: OH分布在两侧苯环上, 多数呈黄色； 茜草素型: OH分布在一侧苯环上，色较深，多为橙黄色至橙红色。R2R1OHOHOOR1=R2=H 茜草素 R1=H R2=OH 羟基茜草素R1=COOH R2=OH 伪羟基茜草素R2OHR1OHOOR1=CH

8、3 R2=OH 大黄素 (emodin)R1=CH3 R2=H 大黄酚R1=CH3 R2=OCH3 大黄素甲醚R1=H R2=COOH 大黄酸R1=H R2=CH2OH 芦荟大黄素Shanghai Jiao Tong UniversityO OH HO OO OH HC CH H3 3O OH HO OH HC CH H3 3O OH H2. 蒽酚（酮）衍生物O OH HO OO OH HC CH H3 3O OH HO OH HC CH H3 3O OH HO OH HO OO OH HC CH H3 3O OH HO OH HC CH H3 3O OH H蒽醌在酸性条件下被还原，生成蒽酚及

9、其互变异构体蒽酮蒽醌在酸性条件下被还原，生成蒽酚及其互变异构体蒽酮杀菌作用杀菌作用: 疥癣疥癣柯桠素柯桠素Shanghai Jiao Tong University3. 二蒽酮类衍生物二蒽酮类衍生物番泻苷番泻苷A (senoside A)大黄酸蒽酮大黄酸蒽酮glcglcglcglcO OO OO OO OH HC CO OO OH HC CO OO OH HO OH HO OH HH HO OH HO OH HO OC CO OO OH H2 2+ +2 glucose2 glucose1010易于断裂易于断裂致泻作用致泻作用Shanghai Jiao Tong University(三三)

10、生理活性：生理活性：1. . 抗菌、抗病毒作用：抗菌、抗病毒作用：NHCH3OCH3OOHOOOHHOOHOOOHNHCH3OOOHOHOHOOHPradimicin ANHCH3OCH3OOHOOOHHOOHOOOHOHOOOHOHOHOOHHOBMS-181184I期临床期临床丙氨酸-D-木糖，-L-夫糖Shanghai Jiao Tong University 2. 抗癌活性 3. 致泻作用 OOOHCOOHCOOHOHOOHHglcglcOH OOHCOOH22glucose酶+番泻苷A大黄酸蒽酮大黄酸蒽酮生大黄生大黄泻下泻下(含苷多含苷多); 制大黄制大黄抑菌抑菌(消炎，含苷元多，炮

11、制中有水解消炎，含苷元多，炮制中有水解)Shanghai Jiao Tong University4. 4. 在生化过程中传递电子。在生化过程中传递电子。5. 5. 抗抑郁：抗抑郁：OOOHCH3CH3OHOHHOHOOH金丝桃素Shanghai Jiao Tong University理化性质与呈色反应理化性质与呈色反应一、物理性质：一、物理性质：性状：苷元具有良好的结晶，鲜艳的颜色；苷为不定形粉末。溶解性：苷元脂溶性强； 易溶于Et2O、C6H6、CHCl3、EtOH中，基本上不溶于水；成苷后水溶性加大。Shanghai Jiao Tong University酚OH的性质: 酸性甲基化、

12、乙酰化反应与金属离子络合还原性OHOHOOH OCH3二、化学性质二、化学性质羰基: 氧化性 与羰基试剂反应 与浓酸成盐苯环取代反应苯环取代反应Shanghai Jiao Tong UniversityOOOH.OOHO-OH与C=O形成分子内氢键，H较难离去, 所以, 有弱的酸性 -OH的的H较易离去，酸性较强较易离去，酸性较强1. 酸性: Shanghai Jiao Tong University 蒽醌的酸性强弱规律:含-COOH 含2个 -OH 含1个 -OH 含2个 -OH 含1个 -OH可溶于5%NaHCO35% Na2CO31% NaOH5% NaOHShanghai Jiao T

13、ong University各种蒽醌化合物的酸性电离值大小：-OH蒽醌 Ka = 3.210-121,5-OH 4.410-11 苯酚 1.310-101,4-OH 3.110-10 1,8-OH 7.910-9-OH蒽醌 2.410-82,6-OH 8.810-7故，故，2,6-OH -OH 1,8-OH 1,4-OH 苯酚苯酚 1,5-OH -OHShanghai Jiao Tong University2. 甲基化反应: 决定反应难易的两个因素: (1) OH的类型: （难易） 醇OH, -OH, -OH, -COOH 即：羟基酸性 ，甲基化反应加快。 (2) 甲基化试剂的强弱： CH2

14、N2, (CH3)2SO4 , CH3I（强）Shanghai Jiao Tong University 甲基化试剂的组成甲基化试剂的组成 反应官能团反应官能团 CH2N2 / Et2O -COOH, -OHCH2N2 / Et2O + MeOH -COOH, -OH, 两个两个 - OH之一之一(CH3)2SO4 + K2CO3 +丙酮丙酮 - -OH, -OHCH3I +Ag2O + CHCl3 -COOH, 所有的酚所有的酚OH， 醇醇OH箱守法箱守法 Shanghai Jiao Tong University3. 乙酰化反应: (1) 乙酰化试剂的反应强弱顺序: CH3COCl(CH3

15、CO)2OCH3COORCH3COOH (2) 羟基的类型： 醇OH -OH -OHShanghai Jiao Tong University 试剂组成试剂组成 反应条件反应条件 反应官能团反应官能团冰醋酸冰醋酸 冷置冷置 醇醇OH醋酐醋酐 加热，加热，2分钟分钟 醇醇OH, - -OH 20分钟分钟 醇醇OH, - -OH, 2个个 -OH之一之一醋酐醋酐+硼酸硼酸 冷置冷置 醇醇OH, - -OH醋酐醋酐+ 浓浓H2SO4 冷置冷置 醇醇OH, - -OH, -OH醋酐醋酐+吡啶吡啶 冷置冷置 醇醇OH, - 及及 -OH, 烯醇式烯醇式OHShanghai Jiao Tong Unive

16、rsity 4.显色反应: (1)碱性条件下的显色反应： （蒽醌的特征反应）.Borntragers Reaction:羟基蒽醌类 红紫红色OH-(苷)羟基蒽醌类（苷）羟基蒽醌类（苷）红红紫红色紫红色OH-Shanghai Jiao Tong UniversityOOOHOOO-OOO-OH-羟基蒽醌红色-羟基蒽醌OOOHOOO-OOO-OH-红色Shanghai Jiao Tong University(2) (2) 金属离子络合反应：金属离子络合反应： 含 -酚OH或邻二酚OH的蒽醌类化合物反应阳性。与与Mg2+形成的络合物形成的络合物产生特定的颜色产生特定的颜色 用于鉴定。用于鉴定。与与

17、Pb2+形成的络合物形成的络合物在一定在一定pH条件下形成条件下形成 用于分离。用于分离。Shanghai Jiao Tong University2+OOOOOOMg橙色Shanghai Jiao Tong UniversityMg(OAc)2Mg(OAc)2茜草素型蒽醌类 紫(蓝)色大黄素型蒽醌类 橙(红)色OOOOHMgOOOOH2+Shanghai Jiao Tong University(3) 对亚硝基二甲基苯胺反应：蒽酮反应(+)绿色OHOH OCH3NN(CH3)2H2O-+OHOH OCH3N(CH3)2NOShanghai Jiao Tong University蒽酮糠醛 兰

18、绿色，620 nm处检测用于测定糖的含量HOCH2OCHOOOHOHCH3+兰绿色兰绿色蒽酮的鉴别反应蒽酮的鉴别反应5羟甲基糠醛羟甲基糠醛Shanghai Jiao Tong University(一) 提取方法：1. 游离醌类： (1) 有机溶剂提取法； (2) 碱提取酸沉淀法：含酚-OH(3) 水蒸气蒸馏法(4) 其他方法2. 蒽醌苷类蒽醌苷类：醇提法；醇提法； 水提法。水提法。Shanghai Jiao Tong University醌苷类药材7080% EtOH提取提取液回收EtOH浓缩液用石油醚萃取石油醚(叶绿素,腊质等)水液萃取萃取液(游离醌类)水液n-BuOH萃取n-BuOH层水

19、液或用铅盐沉淀法: 加入 使之与苷成沉淀,过滤后, 使沉淀悬浮于水中, 通 气体使成PbS , 而醌苷溶于水。CHCl3H2SPb(OAc)2CHCl3Shanghai Jiao Tong University番泻叶中醌类成分的提取：含蒽醌苷番泻叶中醌类成分的提取：含蒽醌苷(二蒽酮类化合物二蒽酮类化合物)及及蒽醌蒽醌, 结构：结构：OOOHCOOHCOOHOHOOHHglcglc1010OOOHCOOHCOOHOHOOHglcglcH1010OOOHCOOHCH2OHOHOOHHglcglc1010OOOHCOOHCH2OHOHOOHglcglcH1010番泻苷番泻苷番泻苷番泻苷DA AB B

20、C CShanghai Jiao Tong University 番泻叶药材醋酸湿润拌匀，风干，氯仿提取残渣CHClCHCl3 3层含苷元 及其它游离醌衍生物风干，95%EtOH热浸残渣EtOH浸液5%KOH碱化，静置，过滤滤液沉淀 蒽醌苷的钾盐95%EtOH洗去剩余的KOH，抽干，悬浮于EtOH中，用冰醋酸中和，加热，抽滤滤渣NaOAcNaOAc滤液 蒽醌苷类减压蒸干，用iso-PrOH重结晶精制总蒽醌苷类Shanghai Jiao Tong University(二) 分离:1. pH梯度萃取法: 适用于分离游离羟基蒽醌类。O OO OO OH HO OC CH H3 3C CH H3 3

21、O OH HO OO OO OH HO OC CH H3 3C CH H3 3O OC CH H3 3O OO OO OH HO OH HC CH H3 3O OO OO OH HO OH HC CO OO OH HShanghai Jiao Tong University 乙醇浸膏乙醚溶解乙醚液乙醚不溶物5% 萃取液酸化黄色沉淀重结晶浅黄色结晶橙黄色结晶1%NaOH萃取NaOH液金黄色结晶浓缩沉淀NaHCO3Na2CO3NaHCO3乙醚液5% 萃取Na2CO3液酸化黄色沉淀重结晶乙醚液酸化黄色沉淀重结晶乙醚液重结晶橙黄色结晶Shanghai Jiao Tong University 主要成分

22、主要成分 羟基蒽醌化合物羟基蒽醌化合物0.5%及蒽醌苷。及蒽醌苷。OOHOCH3OHRR=OH 大黄素大黄素R=H 大黄酚大黄酚R=OCH3 大黄素甲醚大黄素甲醚Shanghai Jiao Tong University Shanghai Jiao Tong University 游离蒽醌: 硅胶色谱; 聚酰胺色谱;蒽醌苷: 硅胶色谱;聚酰胺色谱; 凝胶色谱; 纤维素色谱; 大孔树脂色谱；反相硅胶色谱；HPLC等。提取分离实例: 从日本决明子Cassia obtusifolia中提取分离蒽醌类化合物。植物成分: 9个蒽醌化合物Shanghai Jiao Tong University R1 R

23、2 R6 R7 R8A OH H H H O HB OH H OMe H O HC OMe OH H H O HD OMe OH OMe OMe OHE OH OH OMe OMe OMeF OH OH OMe OMe OHG OMe OH OMe OMe OMeH OMe OH OH OMe OHI O H OH OH OMe OHOOR8R7R6R1R2CH3Shanghai Jiao Tong University IH聚酰胺柱层析70%MeOH洗脱GH和I混合物苯:乙酸乙酯(4:1)洗脱柱FE聚酰胺柱层析80%MeOH洗脱E和F混合物依次得到A,B,C,D浓缩, 硅胶柱层析苯:乙酸乙酯

24、(19:1)洗脱苯萃取液浓缩，苯萃取MeOH液35L 70%MeOH提取二次粉碎的决明子5kg R1 R2 R6 R7 R8A OH H H H OHB OH H OMe H OHC OMe OH H H OHD OMe OH OMe OMe OHE OH OH OMe OMe OMeF OH OH OMe OMe OHG OMe OH OMe OMe OMeH OMe OH OH OMe OHI OH OH OH OMe OHOOR8R7R6R1R2CH3Shanghai Jiao Tong University一一 紫外光谱法紫外光谱法Shanghai Jiao Tong University四个吸收峰四个吸收峰Shanghai Jiao Tong University二二 醌类化合物的醌类化合物的IR光谱光谱 OOOO OHOOHOHOHShanghai Jiao Tong University 醌环质子醌环质子 芳环质子芳环质子 取代基质子取代基质子OOHHHHHHd d 8.07d d 6.67OOHHHd d 8.06d d 7.73d d 6.72(s)-6.95Shanghai Jiao Tong University取代基取代基 甲氧基甲氧基 d d 3.8-4.2 (3H,s) 芳香甲