1、天然藥物化學主講人：李兵兵第四章 醌類化合物目的要求: 了解醌類衍生物的分布和生物活性； 熟悉醌類衍生物的結(jié)構(gòu)及分類； 掌握醌類化合物的理化性質(zhì)。重點： 苯醌、萘醌、菲醌和蒽醌類的代表性化合物； 醌類化合物的理化性質(zhì)。難點： 酸性強弱與結(jié)構(gòu)的關系。 醌類化合物是指分子內(nèi)具有不飽和環(huán)二酮結(jié)構(gòu)，其廣泛存在于動植物和礦物中，以蒽醌類居多，萘醌、菲醌和苯醌類次之，大多具有重要活性；所以四種類型，以蒽醌及其衍生物尤為重要。第一節(jié) 醌類化合物的結(jié)構(gòu)類型第二節(jié) 醌類化合物的理化性質(zhì) 第三節(jié) 醌類化合物的提取分離第一節(jié) 醌類化合物的結(jié)構(gòu)類型 天然苯醌化合物多為黃色或橙色的結(jié)晶體，如2,6-二甲氧基對苯醌為黃色

2、結(jié)晶，信筒子醌為橙紅色板狀結(jié)晶。二、萘醌類按母核結(jié)構(gòu)分： （1,4）、 （1,2）及 amphi（2,6）三種類型 萘醌類化合物多為橙色或橙紅色結(jié)晶，少數(shù)呈紫色。許多萘醌類化合物具有顯著的生物學活性，如： 胡桃醌具有抗菌、抗癌及中樞神經(jīng)鎮(zhèn)靜作用； 藍雪醌具有抗菌、止咳及祛痰作用； 拉帕醌具有抗癌作用； 紫草素具有抗癌作用。 三、菲醌類按母核結(jié)構(gòu)分： 鄰菲醌 對菲醌 基本母核：代表化合物結(jié)構(gòu)式： 丹參醌A R1 =CH3 R2=H 丹參醌B R I=CH2OH R2=H 羥基丹參醌A R1 =CH3 R2=OH 丹參酸甲酯 RI=COOCH3 R2=H R R R 丹參新醌甲 丹參新醌乙 丹參新

3、醌丙 OOORR21CHCH3CH2OHCHCH3CH3CH3=OOHRO 根據(jù)羥基在蒽醌母核上的分布情況，可將羥基蒽醌衍生物分為兩種類型:（1）大黃素型 （2）茜草素型（一）蒽醌衍生物 天然蒽醌以9,10-蒽醌最為常見。常見取代基：羥基、羥甲基、甲基、甲氧基和羧基。（1）大黃素型：羥基分布在兩側(cè)的苯環(huán)上，多數(shù)化合物呈黃色。大黃中的羥基蒽醌衍生物多與葡萄糖苷類，一般有單糖苷和雙糖苷兩種（二）蒽酚（或蒽酮）衍生物 蒽醌在酸性環(huán)境中被還原，可生成蒽酚及其互變異構(gòu)體蒽酮。（三）二蒽酮類衍生物 二蒽酮類成分可以看成是兩分子蒽酮脫去一分子氫，通過碳碳鍵結(jié)合而成的化合物。1. 二蒽酮類2 二蒽醌類 蒽醌類

4、脫氫縮合或二蒽酮類氧化均可形成二蒽醌類。第二節(jié) 醌類化合物的理化性質(zhì)一、物理性質(zhì)（二）升華性 游離醌類化合物一般具有升華性; 小分子苯醌及萘醌類還具有揮發(fā)性;可隨水蒸氣蒸餾（與香豆素類似），可據(jù)此進行分離和純化工作。（三）溶解性 (1)游離醌類(苷元)極性?。阂话闳苡诩状?、乙醇、丙酮、乙酸乙酯、三氯甲烷、乙醚、苯等有機溶劑，幾乎不溶于水（與游離的香豆素相似）。 (2)與糖結(jié)合成苷后極性顯著增大，易溶于甲醇、乙醇中，在熱水中也可溶解，但在冷水中溶解度較小，幾乎不溶于苯、乙醚、三氯甲烷等極性較小的有機溶劑中（與香豆素苷類相似）。(3)苯醌和萘醌多以游離態(tài)存在，而蒽醌一般結(jié)合成苷存在與植物中。(2)

5、酸性強弱： 酸性強弱按下列順序排列： 含-COOH含二個或二個以上-OH含一個-OH含二個或二個以上-OH含一個-OH。 從有機溶劑中依次用:5%碳酸氫鈉、5%碳酸鈉、1%氫氧化鈉及5%氫氧化鈉水溶液進行梯度萃取，達到分離的目的。醌類化合物酸性越強，萃取可選用的有機溶劑的堿性越弱。 顏色反應顏色反應的產(chǎn)生:主要取決于其氧化還原的性質(zhì)以及分子中的酚羥基的性質(zhì).(1)Feigl反應 (2)無色亞甲藍顯色反應(3)堿性條件下的呈色反應 (4)與活性次甲基試劑的反應 (Kesting-Craven反應)(5)與金屬離子的反應 (1)Feigl反應 醌類衍生物在堿性條件下經(jīng)加熱能迅速與醛類及鄰二硝基苯反

6、應生成紫色化合物。其反應機理如下:反應前后醌類無變化,只是起到傳遞電子的作用，醌類成分含量越高，反應速遞也就越快。(2)無色亞甲藍顯色反應 無色亞甲藍溶液為苯醌類及萘醌類的專用顯色劑?？膳c蒽醌類化合物相區(qū)別。(3)堿性條件下的呈色反應 羥基醌類在堿性溶液中發(fā)生顏色改變，會使顏色加深。多呈橙、紅、紫紅及藍色（自身帶色，助色團）。 例如:羥基蒽醌類化合物遇堿顯紅紫紅色. 其反應機理如下：(4)與活性亞甲基試劑的反應(Kesting-Craven反應) 苯醌及萘醌的醌環(huán)上有未被取代的位置時，可在氨堿性條件下與一些含有活性次甲基試劑（乙酰乙酸酯、丙二酸酯、丙二氰等）的醇溶液反應，生成藍綠色或藍紫色化合

7、物。 可與蒽醌類化合物加以區(qū)別。萘醌和丙二酸酯的反應機制如下：(5)與金屬離子的反應 有-酚羥基或鄰二酚羥基的蒽醌類與Pb2+、Mg2+等金屬離子形成絡合物。第三節(jié) 醌類化合物的提取分離一、游離醌類化合物的提取1、有機溶劑提取法 原理：游離醌類的極性小。 方法：將藥材用CHCl3,Ar等有機溶劑進行提取。在實際工作中，一般常選甲醇或乙醇作為提取溶劑，可把不同類型、不同狀態(tài)、性質(zhì)各異的醌類成分都提取出來。所得總醌類提取物可進一步分離純化。2、堿提取-酸沉淀法 原理：酚羥基與堿成鹽而溶于堿水，酸化后酚羥基被游離而沉淀析出。用于提取具有游離酚羥基的醌類化合物。（香豆素類也可用此法）3、水蒸氣蒸餾法

8、適用于苯醌及萘醌類化合物。原理：分子量小的苯醌及萘醌類化合物具有揮發(fā)性。（小分子香豆素類也可用此法）4、其它方法： 新技術： 超臨界流體萃取法和超聲波提取法。二、游離羥基蒽醌的分離（1）堿梯度萃取法 原理：利用羥基蒽醌中酚羥基的位置和數(shù)目的不同，對分子的酸性強弱影響不同而進行分離的方法。 分離游離蒽醌的常用方法。其流程如下圖。（）色譜法 是系統(tǒng)分離羥基蒽醌類化合物的的有效手段。 當藥材中含有一系列結(jié)構(gòu)蒽醌衍生物時，常需經(jīng)過色譜法才能得到滿意的分離。 常用的吸附劑主要是硅膠； 一般不用氧化鋁，尤其不用堿性氧化鋁以避免與酸性的蒽醌類成分發(fā)生不可逆吸附而難以洗脫。 三、蒽醌苷類與蒽醌衍生物苷元的分離

9、方法： 溶劑法 蒽醌苷類與蒽醌衍生物苷元的極性差別較大，故在有機溶劑中的溶解度不同。如苷類在氯仿中不溶，而苷元則溶于氯仿，可據(jù)此進行分離。但應當注意： 調(diào)PH酸化 一般羥基蒽醌類衍生物及其相應的苷類在植物體內(nèi)多通過酚羥基或羧基結(jié)合成鎂、鉀、鈉、鈣鹽形式存在，為充分提取出蒽醌類衍生物，必須預先加酸酸化使之全部游離后再進行提取。 同理在用氯仿等極性較小的有機溶劑從水溶液中萃取蒽醌衍生物苷元時也必須使之處于游離狀態(tài)，才能達到分離苷和苷元的目的。四、蒽醌苷類的分離 蒽醌苷類因其分子中含有糖，故極性較大，水溶性較強，分離和純化都比較困難，一般都主要應用色譜方法。但在色譜之前，往往采用溶劑法或鉛鹽法處理粗

10、提物，除去大部分雜質(zhì)，制得較純的總苷后再進行色譜分離。（1）鉛鹽法 通常是在除去游離蒽醌衍生物的水溶液中加入 醋酸鉛溶液，使之與蒽醌苷類結(jié)合生成沉淀。濾過后沉淀用水洗凈，再將沉淀懸浮于水中，按常法通入硫化氫氣體使沉淀分解，釋放出蒽醌苷類并溶于水中，濾去硫化鉛沉淀，水溶液濃縮，即可進行色譜分離。（2）溶劑法 一般常用乙酸乙酯、正丁醇等極性較大的溶劑，將蒽醌苷類從水溶液中萃取出來，再用色譜法作進一步分離。（3）色譜法 分離蒽醌苷類化合物最有效的方法。 主要應用硅膠柱色譜，反相硅膠柱色譜和葡聚糖凝膠柱色譜分離植物中存在的蒽醌苷類衍生物。有效結(jié)合使用以上所述的色譜方法，一般都能獲得滿意的分離效果。 隨著高效液相色譜和低壓液相色譜的應用，使蒽醌苷類化合物得到更有效分離。 近年來高速逆流色譜，毛細管電泳也已廣泛地應用于蒽醌苷類的分離。本節(jié)小結(jié)1.我們講過的內(nèi)容？ （1）醌類化合物的結(jié)構(gòu)與分類 苯醌類 萘醌類 菲醌類 蒽醌類 （2）醌類化合物的理化性質(zhì) 物理性質(zhì)