天然藥化醌類及其化合物課件

天然(tiānrán)藥物化學(xué)講授：張辰露第1-11周第一頁(yè)，共四十七頁(yè)。第四章醌類化合物1概述定義——天然產(chǎn)物中一類具有醌式（不飽和環(huán)二酮）結(jié)構(gòu)的化學(xué)成分。蒽醌、苯醌、萘醌、菲醌等都屬于醌類衍生物，其中蒽醌及其衍生物種類較多。分布——由于醌類具有不飽和酮結(jié)構(gòu)，當(dāng)其分子中連接助色團(tuán)后（-OH、-OMe等）多有顏色，故常作為動(dòng)植物、微生物的色素而存在于自然界中，表現(xiàn)有多方面生理活性。醌類成分容易被還原成二酚類衍生物，氧化又恢復(fù)為原來(lái)的醌類，起到傳遞電子的作用，能促進(jìn)或干擾(gānrǎo)某些生化反應(yīng)。第二頁(yè)，共四十七頁(yè)。2醌類化合物的結(jié)構(gòu)類型(lèixíng)2.1苯醌類分為對(duì)苯醌和鄰苯醌二類，基本結(jié)構(gòu)：第三頁(yè)，共四十七頁(yè)。

鄰苯二酚不穩(wěn)定，故中藥中常(zhōngcháng)以對(duì)苯醌衍生物存在，如2，6-二甲氧基對(duì)苯醌、黃金醌。醌核上多有-OH、-OMe、-Me等基團(tuán)取代。鳳眼(fènɡyǎn)草朱砂根白花(báihuā)酸藤果第四頁(yè)，共四十七頁(yè)?？芍委?zhìliáo)心臟病、高血壓及癌癥第五頁(yè)，共四十七頁(yè)。對(duì)苯醌類在堿性(jiǎnxìnɡ)下可被次亞硫酸鈉還原為氫醌。

醌類通過(guò)這種可逆的氧化還原過(guò)程(guòchéng)，在生物體內(nèi)起著重要的電子傳遞媒介作用。第六頁(yè)，共四十七頁(yè)。天然藥化--醌類及其化合物2.2萘醌類從結(jié)構(gòu)(jiégòu)上可分為：從天然界得到(dédào)的幾乎均為-萘醌類。如：具有抗菌、抗癌及中樞神經(jīng)鎮(zhèn)靜作用的胡桃醌。第七頁(yè)，共四十七頁(yè)。天然藥化--醌類及其化合物

萘醌大致分布在20科的高等植物中，較富有(fùyǒu)的科委紫草科、柿科、藍(lán)雪科、紫葳科等。在低等植物地衣類、藻類中也有分布。許多萘醌類化合物具有顯著的生物活性。第八頁(yè)，共四十七頁(yè)。第九頁(yè)，共四十七頁(yè)。2.3菲醌類

天然菲醌衍生物包括鄰醌及對(duì)醌兩種類型，含非醌類的植物分布在唇形科、蘭科(lánkē)、豆科、番荔枝科、使君子科、蓼科、杉科等高等植物中，在地衣中也有分布。第十頁(yè)，共四十七頁(yè)。丹參(dāncān)第十一頁(yè)，共四十七頁(yè)。2.4蒽醌類

包括蒽醌衍生物及不同程度的還原產(chǎn)物(chǎnwù)，如氧化蒽酚、蒽酚、蒽酮及蒽酮的二聚體等。位——1，4，5，8位——2，3，6，7meso（中位）——9，10第十二頁(yè)，共四十七頁(yè)。2.4.1蒽醌衍生物在蒽醌母核上常有羥基、羥甲基、甲氧基和羧基取代，以游離態(tài)及與糖結(jié)合苷兩種形式存在。⑴大黃素型羥基分布在兩側(cè)的苯環(huán)(běnhuán)上，多數(shù)化合物呈黃色。第十三頁(yè)，共四十七頁(yè)。⑵茜草素型羥基分布(fēnbù)在一側(cè)的苯環(huán)上，多為呈黃色至橙紅色。第十四頁(yè)，共四十七頁(yè)。2.4.2蒽酚（或蒽酮）衍生物蒽醌在酸性(suānxìnɡ)條件下被還原，生成蒽酚及其互變異構(gòu)體蒽酮。第十五頁(yè)，共四十七頁(yè)。2.4.3二蒽酮類衍生物第十六頁(yè)，共四十七頁(yè)。第十七頁(yè)，共四十七頁(yè)。3醌類化合物的理化(lǐhuà)性質(zhì)3.1物理性質(zhì)⑴性狀⑵升華性⑶溶解度第十八頁(yè)，共四十七頁(yè)。⑴性狀顏色——無(wú)Ar-OH近乎(jìnhu)于無(wú)色助色團(tuán)越多，顏色越深如：黃、紅、橙、紫紅等

多為有色晶體

存在狀態(tài)苯醌、萘醌——多以游離狀態(tài)存在；蒽醌類——?jiǎng)t往往結(jié)合成苷而存在于植物中。第十九頁(yè)，共四十七頁(yè)。天然藥化--醌類及其化合物2.溶解度H2OMeOHEtOHEt2OCHCl3游離(yóulí)醌—++++成苷+（熱）++——3.揮發(fā)性小分子(fēnzǐ)的苯醌、萘醌類具有揮發(fā)性，能隨水蒸氣蒸餾，可據(jù)此進(jìn)行提取、精制工作。第二十頁(yè)，共四十七頁(yè)。天然藥化--醌類及其化合物4.升華(shēnghuá)性

游離的醌類多具有升華性，蒽衍生物在常壓下加熱即能升華。5.不同pH條件下顯不同的顏色(yánsè)OH-

中性H+

紫草

蘭

紫

紅大黃

紅

黃第二十一頁(yè)，共四十七頁(yè)。天然藥化--醌類及其化合物

含COOH>含2個(gè)以上β-OH含一個(gè)β-OH>含兩個(gè)α-OH>含一個(gè)α-OH。根據(jù)醌類酸性強(qiáng)弱的差別，可用堿梯度萃取法進(jìn)行(jìnxíng)這類化合物的分離工作。3.2化學(xué)性質(zhì)(huàxuéxìngzhì)⑴酸性第二十二頁(yè)，共四十七頁(yè)。

以游離蒽醌類衍生物為例，酸性強(qiáng)弱將按下列(xiàliè)順序排列：

含-COOH

>2個(gè)以上-OH

>1個(gè)-OH

>

2個(gè)-OH

>

1個(gè)-OH

5%NaHCO3

5%Na2CO3

1%NaOH

5%NaOH

————————可用于提取分離——————————第二十三頁(yè)，共四十七頁(yè)。天然藥化--醌類及其化合物2.顏色(yánsè)反應(yīng)

主要取決于其氧化還原性質(zhì)以及分子(fēnzǐ)中的酚羥基性質(zhì)。（1）Feigl反應(yīng)第二十四頁(yè)，共四十七頁(yè)。天然藥化--醌類及其化合物②無(wú)色(wúsè)亞甲藍(lán)顯色試驗(yàn)苯醌、萘醌——區(qū)別于蒽醌第二十五頁(yè)，共四十七頁(yè)。天然藥化--醌類及其化合物③堿性條件下的呈色反應(yīng)羥基(qiǎngjī)醌類在堿性溶液中發(fā)生顏色改變，會(huì)使顏色加深。多呈橙、紅、紫紅色及藍(lán)色。第二十六頁(yè)，共四十七頁(yè)?；瘜W(xué)性質(zhì)(huàxuéxìngzhì)③堿性條件下的顯色(xiǎnsè)反應(yīng)第二十七頁(yè)，共四十七頁(yè)。天然藥化--醌類及其化合物2.顏色(yánsè)反應(yīng)④與活性次甲基試劑(shìjì)反應(yīng)（Kesting-Craven法）

苯醌、萘醌——區(qū)別于蒽醌第二十八頁(yè)，共四十七頁(yè)。天然藥化--醌類及其化合物2.顏色(yánsè)反應(yīng)⑤與金屬(jīnshǔ)離子反應(yīng)第二十九頁(yè)，共四十七頁(yè)。天然藥化--醌類及其化合物⑤與金屬(jīnshǔ)離子反應(yīng)第三十頁(yè)，共四十七頁(yè)。天然藥化--醌類及其化合物

⑥濃硫酸反應(yīng)

羥基蒽醌類化合物能與強(qiáng)酸形成(xíngchéng)烊鹽，使分子內(nèi)共軛體系發(fā)生變化出現(xiàn)不同顏色，可用于檢識(shí)。如大黃酚由暗黃色變?yōu)榧t色。第三十一頁(yè)，共四十七頁(yè)。⑦對(duì)亞硝基二甲苯胺反應(yīng)此反應(yīng)用于鑒定蒽醌類化合物，與此反應(yīng)呈現(xiàn)不同顏色，如紫、綠、藍(lán)等色。

9位或10位未取代的羥基蒽酮類化合物，尤其1,8-二羥基衍生物，其羰基對(duì)位的亞甲基上的氫很活潑，可與對(duì)亞硝基二甲苯胺反應(yīng)縮合產(chǎn)生(chǎnshēng)各種顏色——紫色、綠色、蘭色及灰色等。第三十二頁(yè)，共四十七頁(yè)。4醌類化合物的提取分離4.1提取中藥中的蒽醌類一般以結(jié)合成甙的狀態(tài)存在要比游離狀態(tài)多，因此多采用(cǎiyòng)乙醇為溶劑甙和甙元均可以提取出來(lái)，將提取液濃縮后再進(jìn)一步分離。若只提取游離蒽醌類則可先水解，使之全部轉(zhuǎn)為蒽醌甙元，然后用有機(jī)溶劑提取，使蒽醌轉(zhuǎn)入有機(jī)相中。⑴有機(jī)溶劑提取法極性小第三十三頁(yè)，共四十七頁(yè)。第四節(jié)提取(tíqǔ)分離（一）游離醌類的提取方法(fāngfǎ)

（二）游離羥基蒽醌的分離（三）蒽醌苷類與游離蒽醌衍生物的分離（四）蒽醌苷類的分離第三十四頁(yè)，共四十七頁(yè)。有機(jī)溶劑（一）游離(yóulí)醌類的提取方法2.堿提取酸沉淀法用于提取含酸性(suānxìnɡ)基團(tuán)（Ar-OH、-COOH)的化合物。3.水蒸氣蒸餾法適用于小分子的苯醌及萘醌類化合物。提取液濃縮(nónɡsuō)結(jié)晶氯仿等溶劑濃縮液1.有機(jī)溶劑提取法第三十五頁(yè)，共四十七頁(yè)。（二）游離(yóulí)羥基蒽醌的分離1.pH梯度(tīdù)萃取法第三十六頁(yè)，共四十七頁(yè)。天然藥化--醌類及其化合物2.層析法吸附劑——硅膠、聚酰胺不易用氧化鋁，尤其(yóuqí)不易用堿性氧化鋁。第三十七頁(yè)，共四十七頁(yè)。第三十八頁(yè)，共四十七頁(yè)。常用的有機(jī)溶劑如氯仿、苯和20%硫酸(liúsuān)加熱回流，水解后是游離蒽醌全部轉(zhuǎn)入有機(jī)相中，然后采用pH梯度分離法或柱層析分離法分離。（三）蒽醌苷類與蒽醌衍生物苷元分離第三十九頁(yè)，共四十七頁(yè)。第四十頁(yè)，共四十七頁(yè)。天然藥化--醌類及其化合物（四）蒽醌苷類的分離(fēnlí)由于蒽醌苷類水溶性較強(qiáng)，分離精制較困難，故現(xiàn)多用柱色譜進(jìn)行分離。柱層析載體常用(chánɡyònɡ)有：分離前，多進(jìn)行預(yù)處理——除部分雜質(zhì)。預(yù)處理方法(fāngfǎ)：1.鉛鹽法2.溶劑法硅膠、聚酰胺、葡萄糖凝膠、纖維素等第四十一頁(yè)，共四十七頁(yè)。天然藥化--醌類及其化合物預(yù)處理方法(fāngfǎ)：1.鉛鹽法2.溶劑(róngjì)法用極性較大的溶劑將苷從提取液中提?。ㄝ腿。┏鰜?lái)。第四十二頁(yè)，共四十七頁(yè)。天然藥化--醌類及其化合物第五節(jié)結(jié)構(gòu)(jiégòu)鑒定一、衍生物的制備1.甲基化反應(yīng)2.乙?；磻?yīng)二、波譜學(xué)方法1.紫外光譜(guāngpǔ)（UV）2.紅外光譜（IR）3.核磁共振（NMR）4.質(zhì)譜（MS）第四十三頁(yè)，共四十七頁(yè)。（一）瀉下作用如：大黃中主要瀉下成分為——二蒽酮類成分（二）抗菌作用大黃酸、大黃素、蘆薈大黃素等具有此作用（三）抗腫瘤作用抑制大鼠乳癌及艾氏腹水(fùshuǐ)癌有明顯作用對(duì)cAMP磷酸二酯酶有顯著的抑制作用第五節(jié)生物(shēngwù)活性第四十四頁(yè)，共四十七頁(yè)。藥用大黃原(huánɡyuán)植物第四十五頁(yè)，共四十七頁(yè)。作業(yè)1.寫出苯醌、萘醌、菲醌、蒽醌、蒽酚、蒽酮的基本結(jié)構(gòu)。2.簡(jiǎn)述(jiǎnshù)醌類和蒽醌類的主要