醌类化合物-天然药物化学

10a
4a
O
O
1, 4, 5, 8-位为α-位; 2, 3, 6, 7-位为β-位; 9, 10-位为meso-位;
O [H] [O] [H] [O] OH 氧化蒽酚 蒽酮 O
O 蒽醌 OH
蒽酚
蒽醌衍生物：天然蒽醌有1,2-蒽醌、1,4-蒽醌、9,10蒽醌，但由于C-9、C-10位氧化产物较为稳定，故 9,10-蒽醌最为常见。蒽醌母核上多有羟基取代，根据 羟基取代位置不同，可将羟基蒽醌分为两大类: 茜草素型:
O + 2HCHO + 2OH O OH + OH NO 2 NO 2 O OH
-
OH + 2HCOO OH O + NO 2 NO 2 -
2. 无色亚甲蓝显色试验：无色亚甲蓝溶液可作为喷雾剂 用于PPC和TLC显色，专用于检出苯醌及萘醌，区别 于蒽醌。（白色背景蓝色斑点） 3. 碱性条件下的呈色反应 (羟基蒽醌的反应称为 Borntrager’s反应)：羟基苯醌、萘醌、蒽醌均可与碱 性试剂反应呈现一定颜色，蒽酮及蒽酚衍生物氧化成 蒽醌后才可发生碱性试剂的呈色反应。
H H
COOH CH 2OH
H H
COOH CH 2 OH
glc O
O
OH
glc O
O
OH
番泻苷 C sennoside C
番泻苷 D sennoside D
大黄泻下作用的有效成分不下20余种，在体内真正 起泻下作用的物质是大黄中的番泻苷A受大肠内细菌作 用的还原产物，但不是番泻苷元，而是大黄酸蒽酮或其 8-葡萄糖苷。但这仍不能完全代表大黄的泻下效力，大 黄中还有起协同作用的物质或其它泻下作用较强的物质 存在。
O OH O OOO
O
O
红色
O
Borntrager’s反应：用于检查中草药中是否含蒽醌
0.1g
中草药粉末 10%硫酸，乙醚 乙醚 5%NaOH NaOH
红色 10%硫酸，加热210min，放冷后， 加乙醚2ml萃取
酸水
加5%NaOH 1ml萃取
乙醚
黄色至无色
4. 与活性次甲基试剂的反应 对于醌环尚未完全取代的苯醌或萘醌，可在氨的碱性 环境中与活性次甲基试剂（乙酰乙酸酯、丙二酸酯、丙 二腈等）的溶液反应，生成蓝绿或蓝紫色； 蒽醌类无此反应； 萘醌苯环上有羟基取代时，此反应受抑制；
4 5
第一节
醌类化合物的结构类型
苯醌
（benzoquinones）
萘醌
（naphthoquinones）
醌类化合物
（quinones）
蒽醌
（anthraquinones）
菲醌
（phenanthraquinone）
一、 苯醌类 (benzoquinones)
O O O
O 对苯醌 邻苯醌
是具有醌型结构的最简单化合物; 按其结构可分为邻苯醌及对苯醌两大类; 邻苯醌不稳定，故天然存在的苯醌化合物多为对苯醌衍 生物，其母核上常有-OH、-OCH3、-CH3等基团取代;
反应
受抑制
不反应
5. 与金属离子的反应
O O Mg O O O
O
O
1个α-OH 1个β-OH 2个-OH不同环 1个α-OH 1个β-OH 二者处于邻位 1个α-OH 1个β-OH 二者处于间位 1个α-OH 另1个α-OH 二者处于对位
O
橙黄－橙
O
蓝－蓝紫
O
O Mg
O
O
橙红－红
O
OH OH
O
兰 ~ 兰紫 橙红 ~ 红
O
CH 3 CH 3
OH
O
OH O 拉帕醌
胡桃醌
胡桃醌，橙色针状结晶，具有 胡桃醌 抗菌、抗癌及中枢神经镇静作 用。
兰雪醌，橙色结晶，抗菌、止 兰雪醌 咳、祛痰活性
从热带柿科一植物中 分得的三色柿醌为一 橙红色针晶，属邻醌 衍生物，该植物在非 洲曾用作治疗麻风病。
OHLeabharlann O O三色柿醌从中药紫草及软紫草中分得一系列萘醌类衍生物， 有止血、抗炎、抗菌、抗病毒及抗癌作用。
茜草 Rubia cordifolia
R 1 =OH R 2 =COOH R 3 =OH
(二) 蒽酚及蒽酮
蒽醌在酸性条件下被还原，生成蒽酚及其互变异构 体蒽酮；
O OH
蒽酚及蒽酮类一般只在存于新鲜植物中，存放期间 易被氧化，生成蒽醌类； 蒽酚的中位羟基与糖缩合成苷后，则难以被氧化， 较稳定，因为形成的苷只有被水解除去糖才易被氧 化而转变为蒽醌衍生物；
紫红－紫
OH O OH
紫红 ~ 紫
第三节
醌类化合物的提取分离
1 2 3 4
游离醌类的提取 游离羟基蒽醌的分离 蒽醌苷类与苷元的分离 蒽醌苷类的分离
一、游离醌类的提取
有机溶剂 提取： 氯仿、乙 酸乙酯
碱提取-酸 沉淀法： 带游离酚 羟基的醌 类
水蒸气 蒸馏法： 分子量小 的苯醌及 萘醌
超临界流 体萃取、 超声提取
第四章 醌类化合物
Quinones
概述
定义： 指醌类或容易转变为具有醌类性质的化合物， 以及在生物合成方面与醌类有密切联系的化合物。 分布： 由于醌类具有不饱和酮结构，当其分子中连接 助色团后（-OH、-OMe等）多有颜色，故常作为动 植物、微生物的色素而存在于自然界中。
主要内容
1 2 3
结构类型 理化性质 提取分离 结构测定 生物活性
二、化学性质
(一) 酸性
O OH O OH
O
O
醌核上的羟基取代相当于插烯酸结构，酸性与羧 基取代相当，可溶于5% NaHCO3溶液。
O HO
H O
O
O
β-OH
O
α-OH
酸性强弱顺序：
含-COOH > 含2个以上β-OH > 含1个β-OH > 含2个α-OH > 含1个α-OH
5% NaHCO3
羟基分布在一侧 苯环上，多数化 合物呈橙黄至橙 红色。
大黄素型:
羟基分布在两侧 苯环上，多数化 合物呈黄色。
大黄素型羟基蒽醌
OH O OH
大黄 Rheum palmatum
R1
R2
R 1 =CH 3 R 1 =CH 3 R 1 =CH 3 R 1 =H R 1 =H
R 2 =H
O
大黄酚 大黄素 大黄素甲醚
O α位 二蒽 酮
glc O
O
OH
glc O
O
OH
H H
COOH COOH
H H
COOH COOH
glc O
O
OH
glc O
O
OH
番泻苷 A sennoside A glc O O OH
番泻苷 B sennoside B glc O O OH
番泻叶 Folium Sennae (Senna Leaf )
glc O O OH OH H H COOH COOH 大黄酸蒽酮 葡萄糖苷 glc O O OH 肠道微生物 2 O OH + COOH 2 glucose
番泻苷A
(四) 萘骈二蒽酮衍生物
O O
O
O
O
O
O
O
金丝桃属某些植物如贯叶连翘、 小连翘中含有的金丝桃素 (hypericin)、假金丝桃素 (pseudohypericin)均为萘骈二蒽酮 衍生物。
O COOEt O O COOEt C COOEt O C COOEt O COOEt
CH O
COOEt O O C OEt C O COOEt
O
O
在氨碱性下
+ 活性次甲基试剂
O O
（丙二酸酯、乙酰醋酸脂/醇液）
兰绿色 或 兰紫色
醌环上未取代位置
若结构中有-OH存在，反应速度减慢或不发生反应。 OH 例：下列化合物中哪一个能反应，哪个不能或受抑制。
丹参醌类成分具有——抗菌及 丹参醌类 扩张冠状动脉的作用。临床 上——治疗冠心病、心肌梗塞、 治疗由金黄色葡萄球菌引起的 疾病。
四、蒽醌类 (anthraquinones)
蒽醌类
蒽醌衍生物
蒽酚衍生物
二蒽酮类衍生物
大黄素型
茜草素型
(一) 蒽醌类 (anthraquinones)
O
8 7 6 5 8a 9 10 9a 1 2 3 4
第二节
醌类的理化性质与呈色反应
理化性质 理化性质
物理性质
化学性质
一、物理性质
物理性质 物理性质 物理性质
溶解度
游离醌类极性较 小，一般溶于乙醇、 乙醚、苯、氯仿。 成苷后极性增大， 易溶于乙醇、甲醇。
升华性
游离的醌类化合物 具升华性。小分子 苯醌及萘醌还具挥 发性，可随水蒸气 蒸馏。
性状
醌类化合物母核引 入酚羟基等助色 团，表现一定的颜 色，取代越多，颜 色越深。
2. 色谱法 硅胶、聚酰胺；一般不用氧化铝；
三、蒽醌苷类与苷元的分离
贯叶连翘 Hypericum perforatum
St John’s Wort
抗抑郁、抗病毒
贯叶连翘很早在欧洲被用于镇静、抗抑郁及其他中枢神 经系统疾病。德国于1991年6月上市了一个以金丝桃素为 标准的新的抗抑郁药。目前，贯叶连翘的标准化水提取物 含有0.15%的金丝桃素和5%的hyperforin。 目前国际上对金丝桃属植物的兴趣，很大程度上是由于 金丝桃素和假金丝桃素的抗病毒作用。研究表明，两种化 合物在体外强烈地抑制各种逆转录病毒，包括人免疫缺陷 病毒(HIV)，有报道认为金丝桃素在细胞内的HIV-1抑制作 用是由于其与感染细胞中残留的毒粒成分相结合所致，是 一种有杀病毒作用的药物。
O O O O