天药化-醌类化合物课件.ppt

1、天然药物化学天然药物化学药学教研室药学教研室第五章第五章 醌类化合物醌类化合物一、一、醌类化合物是指分子内具有醌类化合物是指分子内具有不饱和环二酮结构不饱和环二酮结构（醌（醌式结构）或容易转变成这样结构的天然有机化合物。式结构）或容易转变成这样结构的天然有机化合物。OOOOOOHOOOOOOOO苯醌苯醌萘醌萘醌菲醌菲醌蒽醌蒽醌一、苯醌类（一、苯醌类（benzopuinones）OO123456对苯醌OO612345邻苯醌从结构上分从结构上分 邻苯醌邻苯醌 对苯醌对苯醌 邻苯醌结构不稳定，天然存在的大多为对苯醌的邻苯醌结构不稳定，天然存在的大多为对苯醌的衍生物。衍生物。苯醌母核上常有苯醌母核上常

2、有-OH、-OCH3、-CH3等取代。等取代。一、苯醌类（一、苯醌类（benzopuinones）OOOHOH(CH2)10CH3OOMeMeOMeOCH2CHCCH2CH3H()n信筒子 醌embelin辅 酶Q10(n=10)coenzymes Q10 信筒子醌：驱涤虫有效成分信筒子醌：驱涤虫有效成分 辅酶辅酶Q Q1010 ：治疗心脏病、高血压及癌症。治疗心脏病、高血压及癌症。二、萘醌类（二、萘醌类（naphthoquinones）从结构上分为从结构上分为-(1,4)萘醌萘醌 -(1,2)萘醌萘醌 amphi-(2,6)萘醌萘醌但自然界存在的绝大多数为但自然界存在的绝大多数为-(1,4)

3、萘醌。萘醌。OO-(1,4)萘醌12345678910OO-(1,2)萘醌12345678910OOamphi-(2,6)萘醌12345678910二、萘醌类（二、萘醌类（naphthoquinones）OO-(1,4)萘醌12345678910OOOH胡桃醌juglonOOOHCH3兰雪醌胡桃醌：有抗菌、抗癌及中枢神经镇静作用胡桃醌：有抗菌、抗癌及中枢神经镇静作用.蓝雪醌：具有强抗菌、止咳、祛痰作用。蓝雪醌：具有强抗菌、止咳、祛痰作用。二、萘醌类（二、萘醌类（naphthoquinones）紫紫 草草二、萘醌类（二、萘醌类（naphthoquinones）-萘醌萘醌类类止血、抗炎、抗菌、抗病

4、毒、抗癌。止血、抗炎、抗菌、抗病毒、抗癌。OHOHOOCHCH2CHCCH3RCH3紫草素异紫草素R=R=OHOH二、萘醌类（二、萘醌类（naphthoquinones）七星剑七星剑：七星剑花：七星剑花：来源来源：唇形科植物细叶七星剑的全草。功效功效：内服祛风散气止痛；外用消肿止痛。二、萘醌类（二、萘醌类（naphthoquinones）来源来源：属仙人掌科，长于七星岩的峭壁上。功效功效：清暑解热、除痰治咳的作用。三、菲醌类（三、菲醌类（naphthoquinones）天然菲醌类包括天然菲醌类包括邻菲醌邻菲醌 对菲醌对菲醌OO邻菲醌(I)12345678910OO邻菲醌(II)12345678

5、910OO对菲醌12345678910丹丹 参参三、菲醌类（三、菲醌类（naphthoquinones）丹参醌丹参醌A A 丹参醌丹参醌A A磺酸钠注射液可治疗冠心病、心肌梗死磺酸钠注射液可治疗冠心病、心肌梗死。三、菲醌类（三、菲醌类（naphthoquinones）OOOHMeOOOCH3丹参新醌丙四、蒽醌类（四、蒽醌类（anthraquinones）蒽醌类包括蒽醌衍生物、蒽醌类的还原产物蒽酚蒽醌类包括蒽醌衍生物、蒽醌类的还原产物蒽酚（或蒽酮）衍生物、二蒽酮类衍生物。（或蒽酮）衍生物、二蒽酮类衍生物。1,4,5,8-位为位为-位位2,3,6,7-位为位为-位位9,10-位为位为meso-位位

6、 OO123456789109a4a10a8aa位b位蒽醌衍生物基本结构蒽醌衍生物基本结构四、蒽醌类（四、蒽醌类（anthraquinones）12345678910OO二蒽酮12345678910 天然存在的蒽醌类成分在蒽醌母核上常有天然存在的蒽醌类成分在蒽醌母核上常有-OH、-OCH3、-COOH取代。取代。根据根据-OH在蒽醌母核上的分布情况，可将羟基蒽醌在蒽醌母核上的分布情况，可将羟基蒽醌衍生物分为两类：大黄素型、茜草素型。衍生物分为两类：大黄素型、茜草素型。OOOHOH大黄素型OOOHOH茜草素型羟基分布在羟基分布在两侧两侧的苯环的苯环多数化合物呈多数化合物呈黄色黄色羟基分布在羟基分

7、布在一侧一侧的苯环的苯环化合物颜色化合物颜色较深较深大大 黄黄 大黄素型羟基蒽醌，抗菌、抗肿瘤大黄素型羟基蒽醌，抗菌、抗肿瘤OOOHOHR1R2R2=H R2=OHR2=OCH3R2=CH2OHR2=COOH大黄酚大黄酚大黄素大黄素大黄素甲醚大黄素甲醚芦荟大黄素芦荟大黄素大黄酸大黄酸R1=CH3R1=CH3R1=CH3R1=HR1=H大黄素型大黄素型 茜茜 草草 茜草素型蒽醌茜草素型蒽醌（茜草素）止血、抗菌（茜草素）止血、抗菌OOOHR2R3R1R2=H R2=HR2=COOH茜草素茜草素羟基茜草素羟基茜草素伪羟基茜草素伪羟基茜草素R1=OHR1=OHR1=OHR3=H R3=OHR3=OH茜

8、草素型茜草素型 OOOHOHOH12345678910 OOOOHOOHHOHO123456789104a10a8a9a蒽醌氧化蒽酚蒽酮蒽酚123456789101234567891012345678910羟基蒽酚对霉菌有较强的杀灭作用羟基蒽酚对霉菌有较强的杀灭作用 CH3OHOHOH柯亚素柯亚素 OHOHCH3OHOOHCH3OH柯桠素（chrysarobin）蒽酚、蒽酮互变异构体。OOOOHOOHHOHO123456789104a10a8a9a蒽醌氧化蒽酚蒽酮蒽酚OO1010二蒽酮番番 泻泻二蒽酮类衍生物，（番泻苷二蒽酮类衍生物，（番泻苷A）致泻）致泻番泻苷番泻苷A番泻苷番泻苷B番泻苷番泻

9、苷C番泻苷番泻苷DOOHCOOHOCOOHOHOOHHglcglcOOHCOOHOCOOHOHOOHHglcglcOOHCOOHOCH2OHOHOOHHglcglcOOHCOOHOCH2OHOHOOHHglcglc一、物理性质一、物理性质 如果母核上没有酚羟基取代，基本上无色。如果母核上没有酚羟基取代，基本上无色。随着酚羟基等助色团的引入则表现有一定颜色。取代的助随着酚羟基等助色团的引入则表现有一定颜色。取代的助色团越多，颜色也就越深。色团越多，颜色也就越深。天然存在的醌类成分因分子中多有取代故为有色晶体。天然存在的醌类成分因分子中多有取代故为有色晶体。蒽醌苷类一般为无定形粉末。蒽醌苷类一般为

10、无定形粉末。一般溶于一般溶于乙醇乙醇、乙醚、苯、氯仿等有、乙醚、苯、氯仿等有机溶剂，基本上不溶于水。机溶剂，基本上不溶于水。可溶于热水，在冷水中溶解度大大降低，可溶于热水，在冷水中溶解度大大降低，易溶于甲醇、易溶于甲醇、乙醇乙醇中，几乎不溶于低极性有机溶剂。中，几乎不溶于低极性有机溶剂。游离的醌类化合物一般具有升华性。游离的醌类化合物一般具有升华性。小分子的苯醌类及萘醌类还具有挥发性，能随水蒸气蒸馏。小分子的苯醌类及萘醌类还具有挥发性，能随水蒸气蒸馏。1 二、化学性质二、化学性质 1.1.2.HOHOOOHOOO二、化学性质二、化学性质 含含-COOH含含2个以上个以上-OH含一个含一个-OH

11、含二个含二个-OH含一个含一个-OH 二、化学性质二、化学性质 醌类衍生物在醌类衍生物在碱性条件碱性条件下经下经加热加热能迅速与能迅速与醛类醛类及及邻二硝基邻二硝基苯苯反应，生成紫色化合物。反应，生成紫色化合物。醌类衍生物醌类衍生物适用范围：适用范围：OOOHOH+2HCHO+2OH-H+2HCOO-醛类碱氢醌氧化剂还原剂催化剂OHOHNO2NO2OONO2NO+OOH-+-邻二硝基苯（起氧化作用）紫紫 色色羟基醌类在碱性溶液中发生颜色改变，使颜色加深。羟基醌类在碱性溶液中发生颜色改变，使颜色加深。羟基蒽醌类化合物遇碱显红紫红色羟基蒽醌类化合物遇碱显红紫红色羟基蒽醌羟基蒽醌具有游离酚羟基的蒽醌

12、苷具有游离酚羟基的蒽醌苷适用范围：适用范围：OOOHOOO_OOO_-OH蒽醌OH_红色碱性溶剂：碱性溶剂：5%NaOH、10%KOH、NH3。应用：应用：向含有羟基蒽醌类化合物的乙醚溶液中加向含有羟基蒽醌类化合物的乙醚溶液中加入入5%NaOH水溶液，振摇，醚层由黄色褪为无色，而水层水溶液，振摇，醚层由黄色褪为无色，而水层显红色。显红色。1.点样：将含有大黄素和大黄酚的溶点样：将含有大黄素和大黄酚的溶液点样于硅胶液点样于硅胶G薄层板上。薄层板上。2.展开：以氯仿展开：以氯仿-甲醇甲醇(4:1)为展开剂为展开剂倾斜上行展开。倾斜上行展开。3.显色：用显色：用10%NaOH喷雾显色。则喷雾显色。则

13、大黄素、大黄酚均出现红色斑点。大黄素、大黄酚均出现红色斑点。（或者用氨薰显色）（或者用氨薰显色）大黄提取液大黄提取液TLC1以大黄酸加氯仿制成标准溶液，绘制标准曲线：在水以大黄酸加氯仿制成标准溶液，绘制标准曲线：在水浴中挥去氯仿，放冷，加浴中挥去氯仿，放冷，加5%KOH溶液至刻度，摇匀，避溶液至刻度，摇匀，避光放置光放置1h。于。于550nm波长处测定吸收度，经统计计算其回波长处测定吸收度，经统计计算其回归方程。归方程。2样品测定：同法测定供试品溶液的吸收度，根据标准样品测定：同法测定供试品溶液的吸收度，根据标准曲线（回归方程）计算出大黄酸的含量。曲线（回归方程）计算出大黄酸的含量。不同结构蒽

14、醌类化合物与醋酸镁形成的络合物，具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。有不同的颜色，可用于羟基位置的确定。OOOOHOOOOHMgOOOOOOMg 具有不同位置羟基的蒽醌类化合物，与具有不同位置羟基的蒽醌类化合物，与Pb2+、Mg2+等等金属离子形成不同颜色的络合物。金属离子形成不同颜色的络合物。含含-酚羟基的蒽醌类酚羟基的蒽醌类含邻二酚羟基的蒽醌类含邻二酚羟基的蒽醌类含对二酚羟基的蒽醌类含对二酚羟基的蒽醌类适用范围：适用范围：OOOHOHOHOH兰兰 兰兰紫紫红红 紫紫红红 紫紫橙 红(邻位有邻位有-OH-OH）（间位有（间位有-OH-OH）(对位

15、有对位有-OH-OH）应用：应用：蒽醌类化合物与蒽醌类化合物与Pb2+形成的络合物在一定形成的络合物在一定PH下能沉淀析出，下能沉淀析出，故可借此精制该类化合物。故可借此精制该类化合物。当蒽醌类化合物具有不同的结构时，与醋酸镁形成的络合物当蒽醌类化合物具有不同的结构时，与醋酸镁形成的络合物也具有不同的颜色，可用于鉴别。也具有不同的颜色，可用于鉴别。鉴识反应：鉴识反应：(二二)颜色反应及色谱检查颜色反应及色谱检查 （3）取以上各产物少量，分别于试管中，）取以上各产物少量，分别于试管中，加少量甲醇溶解，再滴加醋酸镁的甲醇溶液加少量甲醇溶解，再滴加醋酸镁的甲醇溶液数滴，观察颜色变化。数滴，观察颜色变

16、化。实验实验 大黄中蒽醌类化合物的提取分离及检识大黄中蒽醌类化合物的提取分离及检识 游离蒽醌极性小游离蒽醌极性小，可用极性较小的有机溶剂提取。，可用极性较小的有机溶剂提取。一、游离醌类的提取方法一、游离醌类的提取方法 有机溶剂提取液浓缩结晶氯仿、苯浓缩液原理：原理：酚羟基与碱成盐而溶于碱水溶液中，酸化后酚羟基与碱成盐而溶于碱水溶液中，酸化后酚羟基被游离而沉淀析出。酚羟基被游离而沉淀析出。原理：原理：分子量小的苯醌及萘醌类化合物具有挥发性。分子量小的苯醌及萘醌类化合物具有挥发性。一、游离醌类的提取方法一、游离醌类的提取方法 醌类显酸性，含酸性基团（Ar-OH、-COOH)。碱提取碱提取-酸沉淀法

17、酸沉淀法中药材粉0.10.5%NaOH(或NH4OH)碱提取液乙醚萃取除杂乙醚碱水层酸化苯(或乙醚)萃取苯液层回收溶剂残渣(游离蒽醌粗品)甲醇(或乙醇)重结晶总游离蒽醌二、蒽醌类化合物的提取与分离二、蒽醌类化合物的提取与分离 以乙醇为溶剂，提取游离蒽醌、蒽醌苷。1、含脂质较多的材料，先以石油醚脱脂，在以醇提取。2、游离蒽醌类成分，以系统溶剂法梯度提取，且初步分离。3、极性较强的蒽醌类成分，先酸化转为游离态，再醇提取。1、游离蒽醌和蒽醌苷的分离、游离蒽醌和蒽醌苷的分离二、蒽醌类化合物的提取与分离二、蒽醌类化合物的提取与分离 原理：据苷、苷元的极性和水溶性的不同，分液萃取分离、回流提取分离。2、游

18、离蒽醌衍生物的分离、游离蒽醌衍生物的分离二、蒽醌类化合物的提取与分离二、蒽醌类化合物的提取与分离 分离方法：PH梯度萃取法色谱分离法 利用羟基蒽醌中酚羟基位置和数目的不同，对分利用羟基蒽醌中酚羟基位置和数目的不同，对分子的酸性强弱影响不同而进行分离。子的酸性强弱影响不同而进行分离。含含-COOH含含-OH与醌核形成插烯酸与醌核形成插烯酸含含2个以上个以上-OH含一个含一个-OH含二个含二个-OH含一个含一个-OH 二、蒽醌类化合物的提取与分离二、蒽醌类化合物的提取与分离 PH梯度萃取法梯度萃取法药材乙醇乙醇浸膏乙醚乙醚溶液不溶物捏溶5%NaHCO3NaHCO3液酸化乙醚液含-COOH的羟基蒽醌

19、成分5%NaCO3NaCO3液含-OH的羟基蒽醌成分乙醚液酸化1%NaOHNaOH液乙醚液含二个-OH的羟基蒽醌成分酸化5%NaOHNaOH液残留物含一个-OH的羟基蒽醌成分酸化大黄中羟基蒽醌类化合物的分离大黄中羟基蒽醌类化合物的分离OOOHOHH3COOOHOHH3COHOOOHOHH3COCH3OOOHOHCH2OHOOOHOHCOOH大黄酚大黄素大黄素甲醚芦荟大黄素大黄酸大黄粉末氯仿液残留物硅胶柱色谱石油醚-苯洗脱氯仿液20%硫酸-氯仿回流回收溶剂沉淀重结晶碱液盐酸酸化0.5%NaOH水溶液 萃取氯仿液沉淀重结晶碱液盐酸酸化氯仿液沉淀重结晶碱液盐酸酸化5%NaHCO3水溶液 萃取5%Na

20、2CO3水溶液 萃取 洗脱溶剂有苯洗脱溶剂有苯-乙酸乙酯、石油醚乙酸乙酯、石油醚-氯仿、石油醚氯仿、石油醚-乙酸乙酯、氯仿乙酸乙酯、氯仿-甲醇、乙酸乙酯甲醇、乙酸乙酯-丙酮等。丙酮等。洗脱溶剂有水洗脱溶剂有水-甲醇、水甲醇、水-丙酮、甲酰胺、二甲基甲丙酮、甲酰胺、二甲基甲酰胺、尿素水溶液。酰胺、尿素水溶液。二、蒽醌类化合物的提取与分离二、蒽醌类化合物的提取与分离 由于蒽醌苷类水溶性较强，分离精制较困难，故现多用柱色谱进行分离。柱层析载体常用有：分离前，多进行预处理除部分杂质。预处理方法：1.铅盐法 2.溶剂法硅胶、聚酰胺、葡萄糖凝胶、纤维素等二、蒽醌类化合物的提取与分离二、蒽醌类化合物的提取与

21、分离 预处理方法：预处理方法：1.铅盐法铅盐法2耀剂法用极性较大的溶剂将苷从提取液中提取（萃取）出来。2.溶剂法溶剂法用极性较大的溶剂将苷从提取液中提取（萃取）出来。蒽醌苷蒽醌苷/H2O醋酸铅滤液滤液沉淀沉淀（蒽醌苷（蒽醌苷+醋酸铅）醋酸铅）加水；通入硫化氢气体使沉淀分解硫化铅硫化铅蒽醌苷蒽醌苷放置苷类析出苷类析出/H2O葡聚糖凝胶柱色谱葡聚糖凝胶柱色谱洗脱顺序由先到后番泻苷番泻苷AOOHCOOHOCOOHOHOOHHglcglc番泻苷番泻苷BOOHCOOHOCOOHOHOOHHglcglc番泻苷番泻苷COOHCOOHOCH2OHOHOOHHglcglc番泻苷番泻苷DOOHCOOHOCH2OH

22、OHOOHHglcglc大黄的70%甲醇提取物葡聚糖凝胶柱色谱70%甲醇洗脱二蒽酮苷(番泻苷B,A,D,C)蒽醌二葡萄糖苷(大黄酸,芦荟大黄素,大黄酚的二葡萄糖苷)蒽醌单糖苷(芦荟大黄素,大黄素,大黄素甲醚,大黄酚的葡萄糖苷)游离苷元(大黄酸,大黄酚,大黄素甲醚,芦荟大黄素,大黄素)洗脱顺序由先到后大黄的70%甲醇提取物葡聚糖凝胶柱色谱70%甲醇洗脱二蒽酮苷(番泻苷B,A,D,C)蒽醌二葡萄糖苷(大黄酸,芦荟大黄素,大黄酚的二葡萄糖苷)蒽醌单糖苷(芦荟大黄素,大黄素,大黄素甲醚,大黄酚的葡萄糖苷)游离苷元(大黄酸,大黄酚,大黄素甲醚,芦荟大黄素,大黄素)OOOHOHR1R2R2=H R2=OHR2=OCH3R2=CH2OHR2=COOH大黄酚大黄酚大黄素大黄素大黄素甲醚大黄素甲醚芦荟大黄素芦荟大黄素大黄酸大黄酸R1=CH3R1=CH3R1=CH3R1=HR1=H葡聚糖凝胶柱色谱葡聚糖凝胶柱色谱Thank youThank you