天然药物化学最新PPT课件

O O OH Glc
Glc O O OH
HH
COOH
CH2OH O O OH Glc
O O
长时间存放 2
H
O
Glc
O
O
OH
O 蒽醌
H
H
COOH
COOH
O
O
OH
Glc
OH O OH COOH
中位萘并二蒽酮类
OH O OH
HO
CH3
H3C
OH
OH O OH
hypericin
醌类化合物的理化性质
（一）物理性质 1.性 状 2.升华性 3.溶解度
高效液相色谱法（HPLC）
蒽醌类化合物的波谱特征
UV
O
O A
O
峰1 ~230nm
峰2 240~260nm (A)
峰3 262~295nm (B)
峰4 305~389nm (A)
O
峰5 >400nm
B
(B中的羰基引起）
蒽醌类化合物的波谱特征
核磁共振氢谱（1H-NMR或PMR）
5.0
5.0
OH
H OOH
O
O
应用：pH梯度萃 取
游离蒽醌酸性顺序：
-COOH＞2个β-OH＞1个β-OH＞2个α-OH＞1个α-OH
5%NaHCO3
5%Na2CO3 1%NaOH 5%NaOH
由于醌类化合物多具有酸性，在碱液中成盐而溶解， 加酸酸化后重新游离而沉淀析出。故常利用碱溶解酸 沉淀法提取醌类化合物。
OH O OH
H3CO O
O H3CO H3CO
O
arnebinone
O
arnebifuranon
O
H3CO
CH3
H3CO O
(CH2CHCCH2)nH CH3
辅酶Q（coenzymes Q)
醌类化合物的结构类型
萘醌（naphthoquiones）类
O
89
1 2
4 10 3 5
O
α-(1,4)萘醌
O 89 1 O
O
C- COOC2H5 O COOC2H5
O-
C COOC2H5 O COOC2H5
O
OC COC2H5 O COOC2H5
与蒽醌区别
5. 与金属离子反应 反应类型：有α-酚羟基或邻二酚羟基结构的蒽醌 反应试剂： Pb2+、Mg2+等金属离子 反应现象：结构不同产生不同颜色
O
OO
Mg OO
O
O
O
O
苷： 成苷极性增大，易溶于甲醇、乙醇，可溶 热水。不溶于苯、乙醚、氯仿等小极性的有机 溶剂。
化学性质
酸性
酸性来源： Ar-OH 、－COOH 酸性强弱：分子中酸性基团的 种类、数目、位置不同则酸性 强弱有差异。
O OH
O
H OO
O
1．具羧基的醌类酸性较强；2-羟基苯醌或位 于萘醌醌核上的羟基为插烯结构，显示出 类似于羧基的酸性。
无论是α或β-OH，酸性都有一定程度的递升。 α-OH 蒽醌酸性很弱 （pKa＝11.5 ） 1，5 与 1，4-二羟基蒽醌（pKa＝10.4，9.5） 1,8-二羟基蒽醌 （pKa＝8.1） 2,6-二羟基蒽醌 （pKa＝6.1）
但处于邻位的二羟基蒽 醌酸性比只有一个羟基 的还弱，如茜草素 （pKa1＝8.2，pKa2＝ 11.9），这是由于相邻 羟基的缔合作用。
醌类化合物的结构类型
苯醌（benzoquinones）类
O
O
邻苯醌
O O
对苯醌
邻苯醌不稳定，故自
然界存在的大多为对 苯醌。醌核上多有OH、-OMe、-Me或 其它烃基侧链等取代。
白 花 酸 藤 果
凤眼草
O
HO
C11H23
OH
O embenlin
O
H3CO
OCH3
O
2,6-二甲氧基苯醌
软紫草
O H3CO
2 5 10 4 3
β-(1,2)萘醌
89 1 O
6
2
O 5 10 4 3
amphi-(2,6)萘醌
从天然界得到的几乎均为-萘醌类。
紫草
OH O
OH O
CHCH2CH C(CH3)2 OH
紫草素shikonin
萘醌含量 新疆紫草 紫草即硬紫草 内蒙紫草
4.40～6.99％ 1.69～1.79％ 1.90～2.49％
苯醌、萘醌
白背景下蓝斑点
薄层显色
Borntrager’s反 具有游离酚羟基
应
的蒽醌苷元及苷
红～紫红
检识羟基蒽醌
KestingCraven法
醌环未取代的苯 醌、萘醌
α-酚羟基或邻二 与金属离子反应 酚羟基结构的蒽
醌
蓝绿或蓝紫 不同颜色
与蒽醌区别 结构鉴定
醌类化合物的提取分离
醌类化合物的提取 ➢ 有机溶剂提取法 ➢ 碱溶酸沉法 ➢ 水蒸气蒸馏法 ➢ 超临界流体提取法
OH O
O
胡桃醌juglone
Tabebuia avellanedae
O
OH O
α-拉帕醌
O OH
O
β-拉帕醌
O CH3
H
O
3
O CH3
H
O
n
Vitamin K1~3
O CH3 SO3Na
O
醌类化合物的结构类型
菲醌（phenanthraquinone）类
O
O
OO
O
O
邻菲醌Ⅰ
邻菲醌Ⅱ
对菲醌
丹参
加热即可升华而不分解。
例：大黄酚、大黄素甲醚升华温度124℃
芦荟大黄素 185 ℃
大黄素
206 ℃
大黄酸
210 ℃
规律：随极性增强而升高。
A. 将药材粉末加热升华，再检识升 华物可用来判断药材中有无醌类 化合物的存在。
如：大黄原药材的真伪鉴别。
B. 提取和精制
应用
溶解性
苷元：游离醌类极性较小，溶于乙醇、乙醚、苯、 氯仿等有机溶剂；不溶于水。
2．β-羟基蒽醌的酸性大于α-羟基蒽醌。 3． 酚羟基数目增多，酸性增强。
酸性规律
1．具羧基的醌类酸性较强； 2-羟基苯醌或位萘醌醌 核上的羟基为插烯结构， 显示出类似于羧基的酸 性。
OH O OH
COOH O
O
OH O
2．β-羟基蒽醌的酸性大于α-羟基蒽醌。
O
＞
OH O
OH
＞
H OO
O
3． 酚羟基数目增多，酸性增强。
3. Borntrager’s反应 反应类型：具有游离酚羟基的蒽醌（苷元及苷）
反应试剂：NaOH 、 Na2CO3或NH4OH溶液 反应现象：颜色加深，多呈红色或紫红色。加酸
则颜色褪去。
应用
药物粉末 0.1g 10%H2SO45mL，Δ2-10min
H+/H2O 放冷，加入乙醚 2mL
H+/H2O
（二）化学性质 1.酸性 2.颜色反应
物理性质
性状
存在： 天然醌类多为有色结晶，少数苯醌为黄色油 状物。蒽醌苷类难得到完好的结晶。 苯醌、萘醌——多以游离状态存在； 蒽醌类——易结合成苷而存在于植物中。 蒽醌化合物多有荧光，且在不同pH下，荧光 颜色不同。
升华性
游离的醌类化合物一般具有升华性，常压下
➢ 蒽酚或蒽酮的羟基衍生物一般存在于新鲜植物 中，含量比较少，以游离苷元或结合成苷两种 形式存在.该类成分可以被缓慢氧化转变成为 蒽醌衍生物.
➢ 例如：新鲜大黄中的5种蒽酚类成分和新鲜虎 杖中的大黄酚蒽酚经过储存3年以后就不再能 检识出这些蒽酚成分了。
二蒽酮类
Glc O O OH
HH
COOH
COOH
O
OH
6.49
6.82
-CH3
HO
5.0
6.83
7.16
2.35
O
2、5
4
7
7
6
5
4
3
2
1
0
PPM
蒽醌类化合物的波谱特征
核磁共振氢谱（1H-NMR或PMR）
5.0
OH
O
6.53
O
3.763.87
O
5.0
OH
6.82
7.16
2.35
-OCH3
-CH3
4 52 7
7
6
5
4
3
2
1
0
PPM
醌类化合物的生物活性
丹参根粗粉 乙醚冷渗漉
乙醚渗漉液 用 5%Na2CO3 萃取
醚层 硅胶柱层析（苯）
丹参酮Ⅰ 丹参酮ⅡA 丹参酮ⅡB 隐丹参酮
碱水层 酸化后乙醚萃取
酚酸性部分 硅胶柱层析（苯-甲醇）
收集深红色部分 制备型 TLC
丹参醌甲 丹参醌乙 丹参醌丙
醌类化合物的色谱鉴别
薄层色谱法（TLC） ➢ 显色剂：无色亚甲蓝试剂
蒽醌（anthraquinones）类
β位
O 8
α位
1
9
10
5
4
O
天然蒽醌衍生物均有
-OH、-OCH3、-CH2OH、 -COOH取代 β位常有-CH3、-CH2OH、 -OCH3 、COOH等基团取代。 通过-OH还可以与糖缩合成苷：蒽醌苷多 以单糖苷和双糖苷形式存在，多糖苷则比
较少见。
单蒽核类
大黄素型
OH O OH
R1=CH3 R2=H
大黄酚
R1=CH3 R2=OH 大黄素 R1=H R2=COOH 大黄酸
R1
O
R2
茜草素型
O OH
OH O OH
羟基茜草素
O OH OH
O
茜草素
O OH OH
COOH O OH
伪羟基茜草素
蒽酚或蒽酮类
OH OH OH CH3
OH O OH CH3
➢ 氧化蒽酚性质不稳定，很容易被氧化为蒽醌， 所以很少存在于植物体内.
Mg
O
O
O
O
O
蒽醌中OH数量
1 2（异环）
橙色-红色
颜色
2（同环） 邻位－蓝紫；间位－红色；对位－紫色
3
1，2，3-三羟基－－绿色；1，2，4-三羟基－ －紫红；1，2，5-三羟基－－紫色
4 1，4，5，8-四羟基－－蓝色
颜色反应
鉴别类型
反应现象
意义
Feigl反应
醌类
紫色
检识醌类
无色亚甲蓝显色 试验
1. Feigl反应
醌类化合物在碱性条件下与醛类和邻二硝 基苯生成紫色化合物
反应类型：醌类化合物
反应试剂： 25%Na2CO3 、 4%HCHO、 5%邻硝基苯
反应现象：产生紫色化合物
O + 2HCHO+2OH-
O
OH +
OH
O
NO2 OH-
+
NO2 O
NO2NO-
醌类化合物均可反应
2. 无色亚甲蓝显色试验 反应类型：苯醌、萘醌专属反应 反应试剂：无色亚甲蓝溶液 反应现象：白背景下的蓝色斑点
新疆紫草粗粉 95%EtOH 提取
EtOH 提取液 减压回收 EtOH
浸膏 CHCl3 萃取，过滤
CHCl3 萃取液 回收 CHCl3，70℃干燥
紫草素
醌类化合物的提取分离
醌类化合物的分离 ➢ 蒽醌苷类与游离蒽醌衍生物的分离 ➢ 游离蒽醌类的分离
pH梯度法 色谱法
➢ 蒽醌苷类的分离
溶剂法 色谱法
O
OH+
OH
H2SO4
+
+
O
OH+
OH
蒽醌类能溶于浓硫酸，成盐后再转变为阳碳离子，同时伴随 颜色的改变。如：大黄酚由暗红色变红色；大黄素由橙红变 红色；其它羟基蒽醌一般变为橙红～红紫色。
颜色反应
1. Feigl反应 2. 无色亚甲蓝显色试验 3. Borntrager’s反应 4. 与活性次甲基试剂反应（Kesting-Craven法） 5. 与金属离子反应
从自然界生物体中得到的醌 类化合物，主要指分子内具 有不饱和环二酮结构的一类 有机化合物、容易转变为具 有醌式结构的化合物，以及 在生物合成方面与醌类有密 切联系的化合物。
这类化合物呈黄、红、紫等 颜色，作为天然染料曾在染 料工业中占有重要地位。
O
1
4
O
O 1O
2
本章内容
➢ 醌类化合物的结构类型 ➢ 醌类化合物的理化性质 ➢ 醌类化合物的提取分离 ➢ 醌类化合物的生物活性
O O R2
O
H3C R1
丹参醌IIA
R1=CH3
R2=H
丹参醌IIB
R1=CH2OH R2=H
羟基丹参醌IIA R1=CH3
R2=OH
丹参酸甲酯 R1=COOCH3 R2=H
OH
O
R
O
丹参新醌甲 R=CH(CH3)CH2OH 丹参新醌乙 R=CH(CH3)2 丹参新醌丙 R=CH3
醌类化合物的结构类型
HO O
A
CH3
OH O OH
CH3 O
B
OH O OH
CH3 O
OH O
A
CH3 O OH
B
OH O OH
OH O OH
O
大黄酸
OH O
COOH OH
CH2OH O
芦荟大黄素
OH O OH
HO
CH3
O
大黄素emodin
OH O OH
CH3 O
大黄酚Chrysophanol
H3CO
CH3
O
大黄素甲醚physcion
泻下作用 抗菌作用 抗癌作用
乙醚 5%NaOH1mL
乙醚 无色-黄色
H2O 红色
说明含有还原型 蒽醌衍生物
4. 与活性次甲基试剂反应（Kesting-Craven法） 反应类型：醌环上有活泼H的苯、萘醌 反应试剂：含活性亚甲基的试剂 反应现象：蓝绿色或蓝紫色
O COOC2H5
+ H2C COOC2H5
O
O
CH COOC2H5 O COOC2H5
O
蒽醌
蒽酚及蒽酮类
双蒽核类
O
蒽醌
二蒽酮类
中位萘并二蒽酮类
O
蒽酮
H O
O H
O
OH 氧化蒽酚
OH
蒽酚
蒽醌根据-OH在母核上分布的位置不同分两类：
（1）大黄素型（-OH在两侧苯环上）多呈黄色， 主要存在于蓼科植物中，如：大黄、虎杖、牛 西西、何首乌等的有效成分均属此类。
（2）茜草素型（-OH在一侧苯环上）颜色较深， 橙黄or橙红。主要存在于茜草科植物中，如茜 草的有效成分为代表。
大黄粉 乙醇渗漉或回流提取
乙醇提取液 浓缩
浓缩物 乙醚
残渣
乙醚液 5%NaHCO3 萃取
乙醚液 5%Na2CO3 萃取
水溶液 HCl 酸化
黄色粉末 （大黄素）
乙醚液 5%NaOH 萃取
水溶液 HCl 酸化
黄色粉末
水溶液 HCl 酸化
浅黄色沉淀 （大黄酸）
碱性
醌类结构中的羰基的氧原子有微弱的碱性，可与强酸 形成盐。