天药化-醌类化合物课件

1、天然药物化学药学教研室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。 第五章 醌类化合物一、定义：结构类型苯醌类萘醌类菲醌类蒽醌类羟基蒽醌衍生物蒽酚/蒽酮衍生物二蒽酮类衍生物结构类型苯醌类萘醌类菲醌类蒽醌类羟基蒽醌衍生物蒽酚/蒽酮衍生蓼科、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：蓼科、茜草科、唇形科、豆科、百合科二、分布：三、存在形式：游第一节 醌类化合物的结构类型第一节 醌类化合物的结构类型第一节 醌类

2、化合物的结构类型苯醌萘醌菲醌蒽醌第一节 醌类化合物的结构类型苯醌一、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。 一、苯醌类（benzopuinones） 第一节 醌类化合物二、萘醌类（naphthoquinones） 第一节 醌类化合物的结构类型

3、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 二、萘醌类（naphthoquinones） 第一节 醌类化胡桃醌：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） 胡桃醌：有抗菌、抗癌及中枢神经镇静作用.二、萘醌类（nap第一节 醌类化合物的结构类型紫 草二、萘醌类（napht

4、hoquinones） 第一节 醌类化合物的结构类型紫 草二、萘醌类（naphth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-萘醌类二、萘醌类（napht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。第一节 醌类化合物的结构类型七星剑：七星剑花：来源：唇形科植三、菲醌类（naphthoquinones）

5、 第一节 醌类化合物的结构类型天然菲醌类包括邻菲醌 对菲醌三、菲醌类（naphthoquinones） 第一节 醌类化第一节 醌类化合物的结构类型丹 参三、菲醌类（naphthoquinones） 第一节 醌类化合物的结构类型丹 参三、菲醌类（naphth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） OOOHMeOOOCH3丹参新醌丙丹参醌A 丹参醌A磺酸钠注射液可治疗冠心病、心肌梗死四、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,

6、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。四、蒽醌类（anthraquinones） 第一节 醌类化合第一节 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

7、衍生物 第一节 醌类化合物的结构类型大 黄（一）蒽醌衍生物 第一节 醌类化合物的结构类型大 黄（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R2=H R2=OHR2= OCH3R2= CH2OHR2= COOH大黄酚大黄素大黄素甲醚芦荟大黄素大黄酸R1=CH3R1=CH3R1=CH3R1=HR1=H大黄素型（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R第一节 醌类化合物的结构类型茜 草（一）蒽醌衍生物 第一节 醌类化合物的结构类型茜 草（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R2=H R2=HR

8、2= COOH茜草素羟基茜草素伪羟基茜草素R1=OHR1=OHR1=OHR3=H R3=OHR3= OH茜草素型（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R2=H 茜草素第一节 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。第一节 醌类化合物的结构类型（二）蒽酚（或蒽酮）衍生物 蒽醌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 羟基蒽酚对霉菌有较强的杀灭作用 柯亚素（二）蒽酚（或蒽酮）（二）蒽酚（或蒽酮）衍生物 柯桠素（chrysarobin）蒽酚、蒽酮互变异构体。

9、（二）蒽酚（或蒽酮）衍生物 柯桠素（chrysarobin）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（三）二蒽酮类衍生物 二蒽酮类是第一节 醌类化合物的结构类型番 泻第一节 醌类化合物的结构类型番 泻第一节 醌类化合物的结构类型二蒽酮类衍生物，（番泻苷A）致泻番泻苷A番泻苷B番泻苷C番泻苷D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

10、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。一、物理性质 （一）性状 颜色： 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。 游离醌类一般溶于乙醇、乙醚、苯、氯仿等有机溶剂，基本 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

11、性强弱有差异。COOH，Ph-OH，二、化学性质 （一）酸性 有机化合物中有显酸性基团：1 Ar-OH的存在显酸性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 1.有-COOH的酸性 无-COOH（Ph-OH) 2. 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 二、化学性质 酸性强弱：含-COOH含2个以上-OH含含-COOH 2个以上-OH 1个-OH 2个-OH 1个-OH 5%NaHCO3 5%Na2

12、CO3 1%NaOH 5%NaOH PH梯度萃取法二、化学性质 含-COOH 2个以上-OH 1个-OH （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。 醌类衍生物适用范围：（二）颜色反应 1Feigl反应 醌类衍生（二）颜色反应 1Feigl反应 （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反应羟基蒽醌具有游离酚羟基的蒽醌苷适用范围：碱性溶剂：5%NaOH、10%KOH、NH3。 3碱性条件下的显色反应 羟基醌类在碱性溶

13、液中发生颜色改变，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2碱性条件下的显色反应 专属性： 羟基蒽醌及具有应用： 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。 应用： 鉴识反应：向含有羟基蒽醌类化合物的乙醚薄层色谱：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

14、。（或者用氨薰显色） 大黄提取液TLC薄层色谱：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。 分光光度法（含量测定）：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 不同结构蒽醌类化合物与醋酸镁形成的络合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Pb

15、2+、Mg2+等金属离子形成不同颜色的络合物。含 - 酚羟基的蒽醌类含邻二酚羟基的蒽醌类含对二酚羟基的蒽醌类适用范围：(邻位有-OH）（间位有-OH）(对位有-OH）3与金属离子的反应 具有不同位置羟基的蒽醌应用：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，故可借此精制该类化合物。 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：(二)颜色反应及色谱检查 （3）取以上各产物少量，分别于试管中，加少量甲醇溶解，再滴加醋酸镁的甲醇溶液数滴，观察颜色变化。实验 大黄中蒽醌类化合物的提取分离及检识应用：1. 蒽醌类化合物与P

16、b2+形成的络合物在一定PH下能第三节 醌类化合物的提取分离第三节 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（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（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) 。（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，碱提取-酸沉淀法碱提取-酸沉

17、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。（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（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1、游离蒽醌和蒽醌苷的分离二、蒽醌类化合物的提（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

18、（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（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。 含-COOH含-OH与醌核形成插烯酸含2个以上-OH含一个-OH含二个-OH含一个-OH 5%NaHCO3 5%NaHCO3 5%NaCO3 5%NaCO3 1%NaOH 5%NaOH二、蒽醌类化合物的提取与分离 （1）PH梯度萃取法 利用羟基蒽醌中酚羟基位置PH梯度萃取法PH梯度萃取法大黄中羟基蒽醌类化合物的分离大黄中羟基蒽醌类化合物的分离（2）色谱方法 硅胶色谱法 洗脱溶剂有苯-乙酸乙酯、石油醚-氯仿、石油醚-乙酸乙酯、氯仿-甲醇、乙酸乙酯-丙酮等。 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 （2）色谱方法 硅胶色谱法 洗脱溶剂有苯-乙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：分离前，多进行预处理除部分杂质。预处理方法： 1.铅盐法 2.溶剂法硅胶、聚酰胺、葡萄糖凝胶、纤维素等二、蒽醌类化合物的提取与分离 由于蒽醌苷类水溶性较强，分离精制较困难，故现多用柱色谱进行分预处理方法：1.铅盐法2耀剂法用极性较大的溶剂将苷从提取液中提取