第四章醌类化合物详解

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天然药物化学 第4章 醌类化合物

天然药物化学 第4章 醌类化合物
1 、牛西西中蒽醌化合物的鉴定
从具有止血作用的中草药牛西西 (Rumex patientia
L.) 根 中 提 取 出 一 种 黄 色 结 晶 , 测 得 分 子 式 为 C15H10O4。该成分与NaOH试液呈红色,遇0.5% 醋酸 镁呈橙红色。UV光谱吸收峰位于 225(4.57), 258(4.33), 279(1.04), 288(4.07), 432(4.08); IR 谱(cm-1) 1675, 1621.
作业:
1、羟基蒽醌类化合物酸性顺序大体是?
2、pH梯度萃取法分离羟基蒽醌类的原理是?
3、比较下列蒽醌的酸性强弱,并利用酸性的差异分
离它们,写出流程图。
(1) 1, 4, 7-三羟基蒽醌 (2) 1, 5-二羟基-3-COOH蒽醌 (3) 1,8-二羟基蒽醌 (4) 1-CH3蒽醌
二、结构类型
(二)萘醌类(naphthoquinones)
-(1,4)萘醌
-(1,2)萘醌
amphi-(2,6)萘醌
有三种结构,多带有羟基 多呈橙色至黄色 从天然界得到的萘醌几乎均为α-萘 醌,如具有抗菌、抗出血、抗癌及中 枢神经镇静作用的胡桃醌(juglon)
二、结构类型
两种类型:
(三)菲醌类(phenanthraquinones)
二、结构类型
(四)蒽醌类(anthraquinones)
1、蒽醌类衍生物 根据羟基在母核上的位置的不同,分为两类: (1)大黄素型:-OH分布在两侧的苯环上; (2)茜草素型:-OH分布在同侧的苯环上;
其中大黄素型是分布最广泛的一种蒽醌化合物。
第四章 醌类化合物 一、概述 二、 结构类型 三、醌类化合物的理化性质 四、蒽醌类化合物的提取与分离 五、蒽醌类化合物的色谱鉴定 六、蒽醌类化合物的核磁特征

第四章醌类

第四章醌类
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:用极性较大的溶剂将苷从提取液中提取 (萃取)出来。
填空
• 1.醌类化合物在中药中主要分为( )、( )、( )、 ( )四种类型。 • 2.大黄中游离蒽醌类成分主要为( )、( )、( )、 ( )和( )。 • 3.新鲜大黄含有( )和( )较多,这些成分对粘膜有刺 激作用,存放二年以上,使其氧化成为( )就可入药。 • 4.根据羟基在蒽醌母核上位置不同,羟基蒽醌可分为( ) 和( )两种。 • 5.Bornträ ger反应主要用于检查中药中是否含( )及其( ) 化合物。 • 6.对亚硝基-二甲苯胺反应常用于检查植物中是否含( )的 专属性反应。 • 7.小分子的苯醌和萘醌具有( )。 • 8.游离醌类化合物一般具有( )。
结构与分类
一、苯醌类 苯醌类化合物分为邻苯醌和对苯醌两大类。邻苯醌结构不稳 定,故天然存在的苯醌化合物多数为对苯醌的衍生物。 对苯醌 邻苯醌
O
1 6 5 4 2 3
O
1 6 5
O
2
3 二、萘醌类 O 4 萘醌类化合物分为α(1,4)、β(1,2)及amphi(2,6) 三种类型。但天然存在的大多为α-萘醌类衍生物,它们多为橙色或 橙红色结晶,少数呈紫色。 α -(1,4)萘醌 β -(1,2)萘醌 amphi-(2,6)萘醌
OH O OH
番泻苷A
2
+
COOH
蒽醌类脱氢缩合或二蒽酮类氧化均可形成二蒽醌类。天然二蒽醌 类化合物中的两个蒽醌环都是相同而对称的,由于空间位阻的相互 排斥,故两个蒽环呈反向排列,如:
天精(skyrin)
OH O OH
山扁豆双醌(cassiamine)

第四章醌类

第四章醌类

1,8-二羟基 蒽酮呈绿色
第三节 醌类检识
一、化学检识:颜色反应
二、色谱检识: 吸附色谱 分配色谱 纸色谱(PPC) 薄层色谱(TLC)
第四节 醌类化合物的波谱特征
波谱技术:包括UV、IR、NMR、MS等四 大光谱技术。目前已成为醌类化合物结构 研究主要技术手段。 尤其在样品量比较少 的情况下,波谱技术为首选方法。特别是 核磁共振技术、质谱技术。
游离羰基(高波数)
缔合羰基(低波数)
羰基峰的数目、 位置与a-羟基的 数目及位置有关
游离羟基(β-OH ) (3600~3150cm-1) 缔合羟基(a-OH ) ( 3150cm-1以下)
a-羟基数目及位置对羰基频率的影响:
a-OH数 蒽醌类型
游离羰基频率
0
无a-OH
+
1
1-OH
+
2
1,4-;1,5-二OH
颜色反应
4、与活性次甲基试剂反应(Kesting– Craven反应)
颜色反应
5、与金属离子的反应
鉴别依据:
1-αOH或1-βOH或二个OH不在同环时,
显橙黄~橙色。
有一个α-OH,而且另一个OH在其邻位时,
显兰~兰紫色。 若两个在间位时,显橙红~ 红色。 若两个在对位时,显紫红~ 紫色。
(1) 对苯醌的质谱特征
1.分子离子峰为基峰。 2.相继失去2分子CO 的碎片离子峰。 3.出现失去乙炔CH≡CH 分子的碎片离子峰
m/z 82(A)及 m/z54(B)、 m/z80(C)。
对苯醌的质谱裂解规律:
O.
CO
.
.
CO
O
m/z 108
O
m/z80

第四章——醌类化合物

第四章——醌类化合物

2.乙酰化反应
(1)反应物的活性:(易与羰基形成氢键) 强 R-OH > -OH > -OH 弱
羟基茜草素
(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。
O
OH
O
Sn / HCl 还原
O
蒽醌
蒽酚
HH
蒽酮
蒽酮、蒽酚性质不稳定,故只存在于 新鲜植物中。
(三)二蒽酮类衍生物
二蒽酮类是两分子蒽酮在C10–C10’位或其 他位脱氢而形成的化合物。
如:番泻叶中致泻的有效成分——番泻苷A、B、C、D
O
O
CO
CO
O
m/z 208
m/z 180
m/z 152
四、醌类衍生物的制备
1.甲基化反应 目的: 保护-OH、测定-OH数目及成苷的位置 条件:(1)反应物甲基化易难:
-COOH > -OH > Ar-OH > -OH > R-OH ( 酸性越强,质子易解离,甲基化易 )
(2)试剂的活性: CH3I > (CH3)2SO4 > CH2N2 (3)溶剂: 溶剂的极性强,甲基化能力增强
等、临床上最常用的泻下药之一
g lc O
O
OH
H H
COOH
OH O
OH
COOH
2
+ glucose COOH
glc O
O
OH
番泻苷A
大黄酸蒽酮
第二节 理化性质与呈色反应 一、物 理 性 质 (一)性状
颜色—— 无Ar-OH近乎于无色,助色团越 多,颜色越深如:黄、红、橙、紫红等。多 为有色结晶
(二)存在状态
α-OH数 蒽醌类型 游离C=O频率 缔合C=O频率

醌类化合物(天然药物化学课件)

醌类化合物(天然药物化学课件)

O
O OH
OH O OH
金丝桃素 O
OH O OH
天精
CH3 OH O OH
OH O OH H3C O
山扁豆双醌
22
结构、分类 第一节 与生物活性
classification, structure and bioactivity of quinones
O
二蒽酮继续氧化产物
O
O
去氢二蒽酮
O
日照蒽酮
天然药物化学
HH
COOH COOH
glc O O OH
OH O OH glc
COOH
大黄酸蒽酮
番泻叶苷A
21
结构、分类 第一节 与生物活性
classification, structure and bioactivity of quinones
OH O
OH
其他结合方式
OH O OH
HO
CH3
HO
CH3
HO
CH3 H3C
(二)溶解性
游离者极性小
–乙醇、丙酮、三氯甲烷、乙醚
成苷后极性大
–甲醇、乙醇、热水
碳苷
–吡啶
26
理化性质 第二节 显色反应
physicochemical property and reaction
(三)升华性和挥发性
游离的一般有升华性
小分子苯醌和萘醌具挥发性
有些注意避光
27
理化性质 第二节 显色反应
番泻叶苷B
glc O O OH
HH
COOH CH2OH
H
COOH
H
CH2OH
glc O O OH
番泻叶苷C
glc O O OH

第四章醌类化合物1

第四章醌类化合物1

止血、抗炎、抗菌、抗病毒、抗癌,食用色素 (亮紫红色)
维生素K1
O CH3 [ O ] H 3
维生素K2
O CH3 [ O ] H n
翼核果素
O H3C
CH3
OH
O OH
OMe OMe O
双萘醌——苝醌 竹红菌甲素
OH
O OMe OH
MeO MeO COCH3
OH
O
三、菲醌类 天然菲醌衍生物包括邻菲醌和对菲醌两种类型(较少见)
番泻苷C(反式)
glc O O OH
10 H 10' H COOH CH2OH
glc
O
O
OH
一分子大黄酸蒽酮与一分子芦荟大黄素蒽酮通过
C10-C10’反式连接形成的二蒽酮二葡萄糖苷
番泻苷D(顺式)
glc O O OH
10 H H 10' COOH CH2OH
glc
O
O
OH
番泻苷C的异构体,其C10-C10’为顺式连接
色较深(助色团集中)
O OH R1 R2 O R3 茜草素 羟基茜草素 伪羟基茜草素 R1=OH R1=OH R1=OH R2=H R2=H R3=H R3=OH R3=OH
R2=COOH
(二)、蒽酚(或蒽酮)衍生物 蒽酚与蒽酮是互变异构体,蒽醌在酸性条件下被还 原,生成蒽酚及其互变异构体
OH OH OH OH O OH
OH O OH
HO HO
CH3 CH3
OH
O
OH
以上三种主要的蒽醌类衍生物在植物体内除以游离苷
元和与糖结合成氧苷两种形式外,还能结合成碳苷类
芦荟苷
OH O OH
CH2OH O OH OH OH

--第四章醌类化合物-

--第四章醌类化合物-

O
[
]
nH
O
O
维生素K2
[
维生素K1
]
O
3H
三、菲醌类(phenanthraquinones)
1、天然菲醌衍生物有邻菲醌与对菲醌两种
O O
O
O
O O
邻菲醌(Ⅰ) 邻菲醌(Ⅱ) 对菲醌
2、举例
O O
O
OH
O
Me
O
CH3
丹参醌ⅡA
丹 参新醌丙
◈ 丹参醌ⅡA磺酸钠注射液可治疗 冠心病、心肌梗死。
O O R2
沉淀
重 结晶 晶体
NaOH 溶 液
乙 醚液
(含β-OH的 羟基蒽醌类)
酸化
沉淀 重 结 晶 残留 物
5%NaOH NaOH 溶 液
酸化 晶体
沉淀
(含两个α-OH的 羟基蒽醌类) (含有一个α-OH 重 结 晶
的羟基蒽醌类)晶 体
2.层析法 ① 吸附剂: 硅胶、聚酰胺 ② 洗脱剂:苯、乙酸乙酯等
三、蒽醌苷与游离蒽醌衍生物的分离
CO2Et C CO2Et
(5)与金属离子反应
O
H
O
OO Mg
OO
O
H
O
O
OO Mg
OO
O
※ 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。
OH O
O
-OH O -OH
HO
O
O
O
1个α-OH 或 1个β-OH 或 2个-OH不在同环时
O
OH
OH 兰 ~ 兰 紫 (邻位有-OH)
OMe
OMe
乙醚液
CH3 O

第四章醌类化合物

第四章醌类化合物

R2 伪 羟 基 茜 草 素 R1=OH R2=COOH R3=OH
O
R3
(二)蒽酚(或蒽酮)衍生物
OH
O
蒽酚
蒽酮
醌类化合物的结构类型
OH
OH
OH
OH
O
OH
CH3
CH3
柯桠素
(三)二蒽酮类衍生物
醌类化合物的结构类型
glc O
O
OH
glc O
O
OH
10
H
H
10`
COOH COOH
H
COOH
H COOH
glc O
O
OH
番泻苷A
glc O
O
OH
番泻苷B
glc O
O
OH
醌类化合物的结构类型
glc O
O
OH
10
H
H
10`
COOH CH2OH
H
COOH
H CH2OH
glc O
O
OH
番泻苷C
glc O
O
OH
番泻苷D
glc O
O
OH
10
H
H
10`
COOH COOH
glc O
O
OH
醌类化合物的结构类型
OH
O
O O
O
O
红色
醌类化合物的理化性质
• 4.与活性次甲基试剂的反应(Kesting-Craven法) (苯醌、萘醌) (乙酰乙酸酯、内二酸酯、丙二腈)
O O
CO2Et CH CO2Et O
O
CO2Et C CO2Et O
CO2Et C CO2Et O
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HO
(CH2)10CH3 CH3O
CH3
H3C
OH
OH O embellin
CH3O
(CH2CH=C(CH3)CH2)n H
O
coenzymes Q
OMe O fumigatin
泛醌类(ubiquinones)是一类广泛存在于自然界包括微生物、 高等植物和动物体中,能参与细胞的基本生化反应,主要作用在于
醌类化合物具有多方面的生理活性,如致泻、抗菌、 利尿和止血等,还有一些醌类化合物具有抗癌、抗病 毒、解痉平喘等作用,是一类很有前途的天然药物。
从结构上讲,醌类化合物可分为苯醌、萘醌和蒽醌 等。其中蒽醌及其衍生物种类较多,生理活性也较广 泛。
第四章 醌类化合物 一、概述 二、 结构类型 三、醌类化合物的理化性质 四、蒽醌类化合物的提取与分离 五、醌类化合物的光谱特征
二、结构类型
一 苯醌类(benzoquinones)
O
有邻苯醌和对苯醌两种
O O
天然的多为对苯醌
常见的取代基为OH,OMe
O
Me和烷基等
对苯醌
邻苯醌
较简单的对苯醌多为黄色或橙黄色结晶,能随水蒸气
蒸馏,常有令人不适的臭味,对皮肤和粘膜有刺激性, 易被还原成相应的对苯二酚。
中草药中含有对醌衍生物的种类不多。
氧化磷酰化反应中的电子传导,是生物氧化反应中的一种辅酶,又 称同辅系酶物已Q类全(部c合oe成n制zy得m,es治Q疗)某。些自血然液界疾存病在和的肌是肉辅疾酶病Q6。---Q10,其
一些霉菌的代谢产物中,亦曾发现的对苯醌的存在,例如具有
强烈抗菌作用的夫霉醌(fumigatin),是得自霉菌Aspergilus fumigatus培养液中的一种抗菌素。
OH
几种还原衍生物,都有抗菌的生物活性,如
α-氢化胡桃醌及其4-葡萄糖苷等。
O OH
O O OH
二、结构类型 --萘醌
指甲花醌(lawsone)得自指甲花的叶,
其甲醚存在于凤仙花的花中,具有强烈
O
OH
的杀霉菌作用。
O OMe
柿树的新鲜根中含有多种萘醌的衍 O
O
生物包括蓝雪醌(plumbagin),7-甲基胡桃醌和一些萘
在植物中的蒽醌衍生物主要分布于根、皮、 叶及心材,也可在茎、种子、果实中。多和糖结合 成苷,或以游离态存在。
二、结构类型 --萘醌
二 萘醌(naphthoquinones) 有三种可能结构,但天然的萘醌仅有α-萘醌
O
O
O
O
O
α (1,4) Oβ (Leabharlann ,2)amphi (2,6)
中药中的萘醌多带有羟基,多呈橙色至黄色。一些化合 物具有较强的生理活性。
胡桃醌( juglone)存在于核桃未成熟的果 皮(青皮)中,有抗出血的活性,共存的其 O
肝脏等含量丰富。维生素K1和K2的主要作用是能促进血液的凝
固,所以可用作止血剂。
在研究维生素K1和K2及其衍生物的化学构造与凝血作用的 关系时,发现2-甲基-1,4-萘醌具有更强的凝血能力,称之为 维生素K3,可由合成方法制得。
二、结构类型 --萘醌
维生素K3为黄色晶体,熔点105-107℃,难溶于水, 可溶于植物油或其它有机溶剂。由于维生素K3是油溶 性维生素,故医药上用的是它的可溶于水的亚硫酸氢 钠加成物。
第四章
第四章 醌类化合物 一、概述 二、 结构类型 三、醌类化合物的理化性质 四、蒽醌类化合物的提取与分离 五、醌类化合物的光谱特征
一、概 述
醌类化合物是一类在自然界分布广泛的化合物, 它包括醌类及容易转变为具有醌类性质的化合物。
醌类化合物主要存在于高等植物的蓼科、茜草科、 鼠李科、百合科、豆科等科属以及低等植物地衣类和 菌类的代谢产物中。是许多天然药物如大黄、何首乌、 虎杖、决明子、芦荟、丹参等药材的有效成分。
醌的二聚物和四聚物。其中蓝雪醌有刺激性臭气,并能
刺激皮肤发泡,为一种植物抗菌素,曾供临床静脉给药
以治疗葡萄球菌感染所引起的疖和痤疮。
O CH3
OH O OMe
OH O
O OH
H3C OH O
H3C O
plumbagin 7-methyl-juglone
CH3
O
O
马 米 柿 醌 (mamegakinone)
三 菲醌
如中药丹参根中所含多种化合物都是菲醌的衍生 物,包括邻菲醌和对菲醌两种。
O O
OH O
CH2OH
OR
O
丹 参 酮 IIA
R=H
丹 参 酮 IIA 磺 酸 钠 盐
R=-SO3Na
丹参新 酮甲
二、结构类型 --菲醌
丹参中的醌类化合物多为橙色、红色 至棕红色的结晶,少数为黄色。具有抗 菌及扩张冠状动脉的作用,是中药丹参 的主要有效成分,总丹参酮可用于治疗 金黄色葡萄球菌等引起的疖,痈,蜂窝 组织炎、痤疮等疾病。由凡丹参酮IIA制 得的丹参酮IIA磺酸钠注射液可增加冠脉 流量,临床上治疗冠心病、心肌梗塞有 效。
二、结构类型 --萘醌
也有不含羟基的萘 醌衍生物,维生素K类即是一例。例如维 生素K1和K2。
O
CH3
nH
O CH3
O
O
维生素K1和K2的差别只在于侧链有所不同(K1 n=3,K2 n=2), 维生素K1为黄色油状液体,维生素K2为黄色晶体。维生素K1和
K2广泛存在于自然界中,绿色植物(如苜蓿、菠菜等)、蛋黄、
二、结构类型 --蒽醌
四 蒽醌(anthraquinones) 蒽醌是广泛存在于植物界的一种色素,是许
多中药如大黄、何首乌、虎杖等的有效成分。目前 已经发现的蒽醌类化合物近200种,主要分布于高 等植物中,其他则主要存在于真菌及地衣类中,在 动物及细菌中也偶有发现,而且在真菌、地衣和动 物中存在的蒽醌类化合物的结构也往往比较特殊, 这类化合物具有多方面的生理活性,是醌类化合物 中最重要的一类物质。
二、结构类型
对苯醌是黄色晶体,熔点115.7℃,能随水蒸气 蒸出,具有刺激性臭味,有毒,能腐蚀皮肤,能溶 于醇和醚中。对苯醌很容易被还原成对苯二酚。
如将对苯醌的乙醇溶液和无色的对苯二酚的乙醇
溶液混合,溶液颜色变为棕色,并有深绿色的晶体
析出。这是一分子对苯醌和一分子对苯二酚结合而
成的分子配合物,叫做醌氢醌,它的构造式表示如
下:
O
HO
O
HO
在醌氢醌溶液中插入一铂片,即组成醌氢醌电极,
这个电极的电位与溶液中的氢离子浓度有关,可用 于测定溶液的氢离子浓度。
二、结构类型 --苯醌
一些带有较高级直链烃基侧链的对醌衍生物有驱除肠内寄生虫
的作用,如白花酸藤果和木桂花果实的驱绦虫有效成分证明是信筒 子醌(embellin)。
O
O
O
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