天然藥物化學(xué)醌類化合物學(xué)時(shí)

1、 一一 概概 述述 醌類化合物醌類化合物是一類在自然界分布廣泛的化合物，它包括醌類是一類在自然界分布廣泛的化合物，它包括醌類及容易轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂絮愋再|(zhì)的化合物。及容易轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂絮愋再|(zhì)的化合物。 醌類化合物主要存在于高等植物的蓼科、茜草科、鼠李科、醌類化合物主要存在于高等植物的蓼科、茜草科、鼠李科、百合科、豆科等科屬以及低等植物地衣類和菌類的代謝產(chǎn)物中。百合科、豆科等科屬以及低等植物地衣類和菌類的代謝產(chǎn)物中。是許多天然藥物如是許多天然藥物如大黃、何首烏、虎杖、決明子、蘆薈、丹參大黃、何首烏、虎杖、決明子、蘆薈、丹參等藥材的有效成分。等藥材的有效成分。 醌類化合物具有多方面的生理活性，醌類化合物具

2、有多方面的生理活性，如致瀉、抗菌、利尿和如致瀉、抗菌、利尿和止血等止血等，還有一些醌類化合物具有，還有一些醌類化合物具有抗癌、抗病毒、解痙平喘等抗癌、抗病毒、解痙平喘等作用作用，是一類很有前途的天然藥物。，是一類很有前途的天然藥物。 OOOOOOOObenzo quinonesnaphtho quinonesphenanthra quinonesanthra quinones其中蒽醌及其衍生物的類型較多。其中蒽醌及其衍生物的類型較多。對苯醌對苯醌鄰苯醌鄰苯醌（ para-） （ ortho-） OO123456OO123456較簡單的對苯醌多為黃色或橙黃色結(jié)晶，能隨水蒸氣蒸餾，常有令人較簡單的

3、對苯醌多為黃色或橙黃色結(jié)晶，能隨水蒸氣蒸餾，常有令人不適的臭味，對皮膚和粘膜有刺激性，易被還原成相應(yīng)的對苯二酚。不適的臭味，對皮膚和粘膜有刺激性，易被還原成相應(yīng)的對苯二酚。OOOCH3H3COOO(CH2)12CH3HO2, 6-二甲氧基對苯醌醌密花醌醌 rapanone （酸金牛醌）鳳眼草的果實(shí)鳳眼草的果實(shí)白花酸藤果白花酸藤果OOOHOH(CH2)10CH3OOMeMeOMeOCH2CHCCH2CH3H()n信筒子醌embelin輔酶Q10(n=10)coenzymes Q10（naphthoquinones)OOOOOO1234567812612-(1,4)-(1,2)amphi-(2,6

4、)萘醌萘醌萘醌-萘醌類是黃色結(jié)晶，可升華，微溶于水，能溶于乙醇和乙醚。萘醌類是黃色結(jié)晶，可升華，微溶于水，能溶于乙醇和乙醚。天然萘醌衍生物多為橙黃色或橙紅色結(jié)晶，個(gè)別為紫色結(jié)晶。天然萘醌衍生物多為橙黃色或橙紅色結(jié)晶，個(gè)別為紫色結(jié)晶。胡桃醌(juglone)存在于核桃未成熟的果皮（青皮）中，有抗癌、抗菌和中樞神經(jīng)鎮(zhèn)靜的活性，共存的其幾種還原衍生物，都有抗菌的生物活性。藍(lán)雪醌（plumbagin）主要分布于白花丹屬植物中如藍(lán)雪花，具有抗菌、止咳、祛痰作用。 萘醌萘醌OOOHCH3蘭雪醌胡桃醌 萘醌萘醌異紫草素異紫草素性味：性寒，味甘、咸。 歸經(jīng)：歸心、肝經(jīng)。 功效分類： 止血藥；涼血藥；清熱解毒藥

5、 功能主治： 涼血，活血，解毒透疹。用于血熱毒盛、斑疹紫黑、麻疹不透、瘡瘍、濕疹、水火燙傷。清熱涼血，用于麻疹，熱病癍疹，濕疹，尿血，血淋，血痢，瘡瘍，丹毒，燒傷，熱結(jié)便秘。 萘醌萘醌OOCH33H維生素K1OOOOOO鄰菲醌鄰菲醌鄰菲醌鄰菲醌對菲醌對菲醌OOR1R2丹參醌I(xiàn)IA R1=CH3 R2=H丹參醌I(xiàn)IB R1=CH2OH R2=H羥基丹參醌I(xiàn)IA R1=CH3 R2=OH丹參酸甲酯 R1=COOCH3 R2=HOOHRO丹參新醌甲 R=CH(CH3)CH2OH丹參新醌乙 R=CH(CH3)2丹參新醌丙 R=CH3 唇形科植物丹參中的醌類化合物多具有抗菌及擴(kuò)張冠狀動脈的作用，是中藥丹

6、參的主要有效成分。唇形科植物丹參中的醌類化合物多具有抗菌及擴(kuò)張冠狀動脈的作用，是中藥丹參的主要有效成分。丹參酮丹參酮A有增加冠流量的作用，由其制得的丹參酮有增加冠流量的作用，由其制得的丹參酮A磺酸鈉注射液已投入生產(chǎn)，臨床上可治療冠磺酸鈉注射液已投入生產(chǎn)，臨床上可治療冠心病、心梗等。心病、心梗等。OOHOOOHHO蒽醌氧化蒽酚OO123456789108a9a10a4a1,4,5,8位為 -位2,3,6,7位為 -位9,10位為meso-位OOH蒽酮蒽酚蒽醌衍生物OOOHOHR1R2大黃酚 R1=CH2 R2=H大黃素 R1=CH3 R2=OH大黃素甲醚 R1=CH3 R2=OCH3蘆薈大黃素

7、R1=H R2=CH2OH大黃酸 R1=H R2=COOH羥基蒽醌衍生物多與葡萄糖、鼠李糖結(jié)合成苷，羥基蒽醌衍生物多與葡萄糖、鼠李糖結(jié)合成苷，有單糖苷，也有雙糖苷：有單糖苷，也有雙糖苷：OOOR1O R2CH3OOOO HOCH3Glu CH3Glu大黃酚葡萄糖苷 glu H大黃酚-1-O- H glu -D-葡萄糖苷R1 R2大黃素甲醚-8-O-D-龍膽雙糖 蒽醌苷蒽醌苷OOOHR1R2R3OOOHOOOHOHOHOCH2OHOHOHO茜 草 素 OH H H羥 基茜 草素 OH H OH偽 羥 基茜 草素 OH COOH OH R1 R2 R3 蒽醌衍生物蒽醌衍生物2 2茜草素型茜草素型：

8、羥基分布于一側(cè)苯環(huán)上，顏色較深，多呈橙黃色至橙紅色。茜草的根能止血、活血，主治咳嗽、痰中帶痰以及風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎。OOOOHHO蒽醌蒽酮蒽酚互變異構(gòu)體 蒽酚衍生物蒽酚衍生物OHOHCH3OHOOHCH3OH柯椏素（柯椏素（chrysarobin）番瀉苷番瀉苷AOOHOOCOOHCOOHHHOHOglcglc1010這類物質(zhì)多為黃色結(jié)晶，多以苷的形式存在這類物質(zhì)多為黃色結(jié)晶，多以苷的形式存在番瀉葉中含蒽衍生物約番瀉葉中含蒽衍生物約1.5，主要成分為番瀉苷，主要成分為番瀉苷AD，以及大，以及大黃酸葡萄糖苷和大黃酚等。其苷元是由二分子大黃酸蒽酮通過黃酸葡萄糖苷和大黃酚等。其苷元是由二分子大黃酸蒽酮通過C

9、10C10相互結(jié)合而成。相互結(jié)合而成。OOHOOOOHCOOHCOOHglcglcHHOOHOOOOHCOOHCOOHglcglcHHsennoside Asennoside B 二、結(jié)構(gòu)類型二、結(jié)構(gòu)類型 -二蒽酮二蒽酮番瀉苷番瀉苷C和番瀉苷和番瀉苷D也是一對同分異構(gòu)體，均由一分子也是一對同分異構(gòu)體，均由一分子大黃酸和一分子蘆薈大黃素的蒽酮衍生物通過大黃酸和一分子蘆薈大黃素的蒽酮衍生物通過C10C10鍵結(jié)合而成，二者的苷和苷元均有旋光性。鍵結(jié)合而成，二者的苷和苷元均有旋光性。OOHOOOOHCH2OHCOOHglcglcHHOOHOOOOHCH2OHCOOHglcglcHHsennoside

10、Csennoside D 二、結(jié)構(gòu)類型二、結(jié)構(gòu)類型 -二蒽酮二蒽酮OOOHO蒽醌類蒽酮游離基長時(shí)間貯存.2二蒽酮二蒽酮類化合物的C10-C10鍵與通常的C-C鍵不同，易于斷裂，生成穩(wěn)定的蒽酮類化合物。OCOOHglc-OOHHHOOHCOOHHOOOHCOOHglc-O2+2glucose腸內(nèi)腸內(nèi)大黃酸蒽酮大黃酸蒽酮1010蒽醌類化合物蒽醌類化合物鞣質(zhì)鞣質(zhì)大黃酸大黃酸在減少蛋白尿、減輕腎組織損傷、延緩糖尿病腎病進(jìn)展等方面具有一定的作用。同時(shí)大黃酸在改善糖代謝異常，抑制葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白1（GLUT1）的過度表達(dá)，逆轉(zhuǎn)高糖高脂飲食所致大鼠的胰島素抵抗?fàn)顟B(tài)具有良好作用。大黃素大黃素對高糖引起的腎小球系

11、膜細(xì)胞p38絲裂原活化蛋白激酶（ p38MAPK）活性增加均有明顯的對抗作用，可以降低肥胖小鼠的血糖和血清胰島素含量，可能是一種潛在的11-羥類固醇脫氫酶（11-HSD1）抑制劑。原花青素的低聚物等鞣質(zhì)原花青素的低聚物等鞣質(zhì)能有效降低血清肌酐（Cr）水平，具有抑制血管緊張素轉(zhuǎn)換酶作用，可使腎小球?yàn)V過率、腎血漿流量以及腎血流量均有明顯增加。苯駢二蒽酮衍生物苯駢二蒽酮衍生物OOOHOHHOHOCH3CH3OHOH金絲桃素金絲桃素廣泛存在金絲桃屬廣泛存在金絲桃屬植物中，具有抑制植物中，具有抑制中樞神經(jīng)系統(tǒng)及抗中樞神經(jīng)系統(tǒng)及抗病毒的作用。病毒的作用。 特殊結(jié)構(gòu)特殊結(jié)構(gòu) -蒽酚和蒽酮衍生物蒽酚和蒽酮衍生

12、物OOHCH2OHOHCH3OCH2OHOHOHOH蘆薈苷（蘆薈苷（barbaloin） 一一 物理性質(zhì)物理性質(zhì) 二二 升華性升華性 游離醌類多有游離醌類多有升華性升華性，可得到最純的結(jié)晶?？傻玫阶罴兊慕Y(jié)晶。 應(yīng)用：用于提取、精制應(yīng)用：用于提取、精制 小分子的苯醌、萘醌小分子的苯醌、萘醌揮發(fā)性，能隨水揮發(fā)性，能隨水蒸氣蒸餾。蒸氣蒸餾。二、化學(xué)性質(zhì)二、化學(xué)性質(zhì)（一）（一） 酸性酸性 蒽醌類化合物多帶有蒽醌類化合物多帶有ArAr-OH-OH，一般在，一般在2 2個(gè)以上、個(gè)以上、因此具有酚類化合物的通性，呈弱酸性反應(yīng)。因此具有酚類化合物的通性，呈弱酸性反應(yīng)。特點(diǎn)特點(diǎn)堿溶酸沉堿溶酸沉 醌類化合物因分子

13、中酚羥基的數(shù)目及位置不同，醌類化合物因分子中酚羥基的數(shù)目及位置不同，酸性強(qiáng)弱有一定差別。酸性強(qiáng)弱有一定差別。1、有COOH 無-COOH，可溶于NaHCO3中。2、-羥基羥基 -羥基羥基 -羥基蒽醌的酸性較一般酚類要強(qiáng)，能溶于羥基蒽醌的酸性較一般酚類要強(qiáng)，能溶于Na2CO3溶液中，尤其是熱溶液中。溶液中，尤其是熱溶液中。OOOHOOOHOOO.-三、醌類化合物的理化性質(zhì)三、醌類化合物的理化性質(zhì)3 羥基數(shù)目增多，酸性也增強(qiáng)。羥基蒽醌羥基數(shù)目增多，酸性也增強(qiáng)。羥基蒽醌的酸性隨羥基數(shù)目的增加而增加，無論的酸性隨羥基數(shù)目的增加而增加，無論是是- 位或位或-位有羥基，其酸性都有一定位有羥基，其酸性都有一

14、定程度的遞增程度的遞增 。三、醌類化合物的理化性質(zhì)三、醌類化合物的理化性質(zhì)OOOHOHOHOHOOOHOH 苯醌、萘醌顯顯色色劑劑無色亞甲蘭試劑 OOOH_OOO_OOO_OH顯色反應(yīng)與形成共軛體系的顯色反應(yīng)與形成共軛體系的Ar-OH和羰基有關(guān)，在堿液中和羰基有關(guān)，在堿液中Ar-OH中氧受羰基吸電子影中氧受羰基吸電子影響，通過共軛效應(yīng)，轉(zhuǎn)移至羰基氧原子上，形成新的共軛體系，發(fā)生顏色變化。響，通過共軛效應(yīng)，轉(zhuǎn)移至羰基氧原子上，形成新的共軛體系，發(fā)生顏色變化。藥粉藥粉酸水熱提酸水熱提酸水液酸水液 乙醚乙醚萃取萃取萃取液萃取液加加5%NaOH5%NaOH堿水液（顯堿水液（顯紅色紅色）醚層（變?yōu)闊o色）

15、醚層（變?yōu)闊o色）這是羥基蒽醌及具有游離酚羥基蒽醌苷類一個(gè)很重這是羥基蒽醌及具有游離酚羥基蒽醌苷類一個(gè)很重要的鑒別反應(yīng)。要的鑒別反應(yīng)。 （+） OOOO活性次甲基試劑在氨堿性下（丙二酸酯、乙酰醋酸脂/醇液）蘭綠色蘭綠色蘭紫色蘭紫色或+ +醌環(huán)上未取代位置 具有具有-OH或鄰二或鄰二酚OH的蒽醌的蒽醌 OOOOHOOOHOMgOOOOOOMg有機(jī)溶劑提取液濃縮結(jié)晶氯仿等溶劑濃縮液藥材藥材乙醇提取乙醇提取乙醇浸膏乙醇浸膏乙醚捏溶乙醚捏溶不溶物不溶物乙醚溶液乙醚溶液5NaHCO3NaHCO3液液乙醚液乙醚液酸化酸化沉淀沉淀重結(jié)晶重結(jié)晶結(jié)晶（含結(jié)晶（含-COOH的羥基的羥基蒽醌成分）蒽醌成分）5NaCO

16、3NaCO3液液乙醚液乙醚液酸化酸化沉淀沉淀重結(jié)晶重結(jié)晶結(jié)晶（結(jié)晶（ -OH蒽醌成分）蒽醌成分）1NaOHNaOH液液乙醚液乙醚液5NaOH二、游離羥基蒽醌的分離二、游離羥基蒽醌的分離 ：（分離具酚（分離具酚-OH） 醌類化合物的提取和分離醌類化合物的提取和分離Rotary Evaporator HPLC; High Performance Liquid Chromatography Fraction Collector Open Column Chromatography 一、紫外光譜（一、紫外光譜（UV）概述：概述：UV是用不同波長（是用不同波長（200-700nm）的紫外）的紫外及可見光

17、為光源，一次照射一定濃度的試樣及可見光為光源，一次照射一定濃度的試樣溶液，化合物分子因吸收紫外及可見光而產(chǎn)溶液，化合物分子因吸收紫外及可見光而產(chǎn)生電子躍遷，在不同波長下測量物質(zhì)的吸收生電子躍遷，在不同波長下測量物質(zhì)的吸收度，按吸收強(qiáng)度（度，按吸收強(qiáng)度（A）和吸收波長（）和吸收波長（）作圖）作圖所得的吸收光譜。所得的吸收光譜。 復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)UV苯醌主要吸收峰有三個(gè)苯醌主要吸收峰有三個(gè)400 nm285 nm240 nm強(qiáng)峰強(qiáng)峰中強(qiáng)峰中強(qiáng)峰弱峰弱峰OO257 nm（醌樣結(jié)構(gòu)引起）（醌樣結(jié)構(gòu)引起）245 nm251 nm335 nm（苯樣結(jié)構(gòu)引起）（苯樣結(jié)構(gòu)引起）有四個(gè)主要吸收峰有四個(gè)主要吸收峰 引入助

18、色團(tuán)（如-OH，-OMe）使相應(yīng)吸收峰紅移紅移 醌環(huán)上引入助色團(tuán)影響257nm紅移紅移 （不影響苯環(huán)引起的吸收） 苯環(huán)上引入-OH影響335nm紅移紅移到427nmOOOO252 325 nm272 405 nm（苯樣結(jié)構(gòu)）（醌樣結(jié)構(gòu)）蒽醌有四個(gè)吸收峰 1 與結(jié)構(gòu)的關(guān)系與結(jié)構(gòu)的關(guān)系 峰峰1與結(jié)構(gòu)中羥基數(shù)目有關(guān)，羥基越多，與結(jié)構(gòu)中羥基數(shù)目有關(guān)，羥基越多，位置越偏長波方向。具體波長與羥基位置位置越偏長波方向。具體波長與羥基位置()無關(guān)，但強(qiáng)度主要取決于無關(guān)，但強(qiáng)度主要取決于 羥基的數(shù)目。羥基的數(shù)目。 峰峰3的峰位和強(qiáng)度主要受的峰位和強(qiáng)度主要受酚羥基的影響，酚羥基的影響， 酚羥基能夠通過蒽醌母核向羰

19、基供電，使該酚羥基能夠通過蒽醌母核向羰基供電，使該峰紅移，強(qiáng)度亦增強(qiáng)。一般蒽醌母核上具有峰紅移，強(qiáng)度亦增強(qiáng)。一般蒽醌母核上具有酚羥基則峰酚羥基則峰3吸收強(qiáng)度均在吸收強(qiáng)度均在4.1以上，若低于此以上，若低于此值，表示無值，表示無酚羥基。酚羥基。 峰峰5主要受主要受羥基影響羥基影響， 羥基數(shù)目越多羥基數(shù)目越多，max紅移就越多。紅移就越多。醌類化合物的光譜特征總結(jié)醌類化合物的光譜特征總結(jié)如果9,10蒽醌母核上沒有羥基取代時(shí)，羰基峰位為；如有-OH取代，與羰基締合，使羰基的伸縮振動顯著向低頻位移。羥基頻率與結(jié)構(gòu)的關(guān)系羥基頻率與結(jié)構(gòu)的關(guān)系羥基因與相鄰的羰基締合，吸收頻率移至羥基因與相鄰的羰基締合，吸收頻率移至3150cm-1以下，多與不飽和以下，多與不飽和CH伸縮振動頻率相重疊伸縮振動頻率相重疊羥基振動頻率較羥基振動頻率較羥基高得多羥基高得多，在，在36003150cm-1之之間，若只有一個(gè)，則大多在間，若只有一個(gè)，則大多在33003390 cm-1間有一個(gè)間有一個(gè)峰。若有多個(gè)，則峰。若有多個(gè)，則3600 3150cm-1之間可能有兩上或之間可能有兩上或多個(gè)峰多個(gè)峰OOHHOOHHHHR6.72 (s)6.95 (s)供電取代基向高場位移向高場位移6.17 6.37 6.76 7.06OOHROCH3OHOCOCH3