蒽醌类化合物

R2
大黄酸 大黄素 芦荟大黄素 大黄素甲醚 大黄酚
R1 -H -OH -H -OCH3 -H
R2 -COOH -CH3 -CH2OH -CH3 -CH3
大黄中的羟基蒽醌衍生物多与葡萄糖结合成苷 类，一般为单糖苷和双糖苷。

茜草素型
这种类型的蒽醌取代基分布在一侧的苯环 上，如茜草中的茜草素等化合物即属此种类 型。茜草中蒽醌主要以游离的苷元形式存在。
四、检识 （一）显色反应 醌类的颜色反应主要是由于其氧化还原性 质以及分子中的酚羟基性质而引起颜色的变化。 1.无色亚甲蓝显色试验 本试验为苯醌类及萘醌类的专属性反应， 可在PC或TLC上进行。试样在白色背景上与 无色亚甲蓝乙醇（1mg/ml）溶液呈现蓝色斑 点，蒽醌类化合物无此反应，可用于区别。

母核上β -羟基的酸性强于α -羟基。
β - 羟基蒽醌的酸性较一般的酚类强，也 强于β -羟基蒽，能溶于碳酸钠溶液中； α -羟基蒽醌中的α -羟基和醌基的氧原子 形成分子内氢键，酸性很弱，不能溶于碳酸 氢钠和碳酸钠溶液中。

酚羟基数目增多，酸性增强。
酸性顺序： -COOH ＞ 2 个 β - 羟基＞ 1 个 β - 羟基 ＞2个α -羟基＞1个α -羟基 可用PH梯度萃取法来分离。

邻位二羟基类呈蓝～蓝紫色。
O OH OH
O OH OH
O

对位二羟基类呈红～紫红色。 每个苯环各有一个α-羟基或还有间位羟基， OH O OH 显橙红～红色，如大黄素。
O OH
O
(OH)

母核上只有1个α或β-羟基或2个β-羟基不在 同环上，显橙黄色～ 橙色。
O OH
O
O
OH
O OH
HO
O OH
2.游离蒽醌的分离 1）pH梯度萃取法 流程图： 乙醚溶液
NaHCO3液
酸化
药材 乙醇提取，回收乙醇 乙醇浸膏
乙醚搅拌
不溶物
5%NaHCO3 乙醚液 5%Na2CO3 Na2CO3液
酸化
沉淀
重结晶 结晶 (含-COOH或 二个β-OH)
乙醚液
1%NaOH
沉淀
重结晶NaOH液 沉淀酸化 重结晶乙醚液
2.菲格尔(Feigl)反应 醌类化合物包括苯醌、萘醌、菲醌和蒽 醌，在碱性条件下加热，能迅速与醛类及邻 二硝基苯反应生成紫色化合物。 3.碱液呈色反应(Bornträger反应) 羟基蒽醌类在碱性溶液（氢氧化钠、碳 酸钠、氢氧化铵）呈红色或紫红色，是检识 羟基蒽醌成分存在的最常用方法之一。此种 红色物质不溶于有机溶剂，加酸则颜色褪去。 不同羟基颜色有别：
五、提取与分离方法 （一）提取方法 1.有机溶剂提取法 蒽醌类化合物在植物体内存在形式的复 杂性，其提取方法多样。 游离蒽醌类的极性较小，可用苯、氯仿、 乙醚等极性较小的有机溶剂提取；苷类极性 较大，可用甲醇、乙醇和水提取；实际工作 中，常选甲醇或乙醇加热提取，可以把各种 醌类苷及苷元都提取出来，所得的醌类混合 物再进一步纯化与分离。
O OH R1 R2 O R3
茜草素 羟基茜草素 伪羟基茜草素
R1 -OH -OH -OH
R2 -H -H -COOH
R3 -H -OH -OH
2.蒽酚或蒽酮衍生物
蒽醌可被酶或在酸性条件下被还原，生成 蒽酚及其互变异构体蒽酮。
O Sn HCl OH O
O OH OH OH OH O OH
柯桠素
大黄酚蒽酮

4.金属离子反应 蒽醌化合物有α-酚羟基或邻二酚羟基结 构时，则可与Pb2+、Mg2+等金属离子形成 螯合物。用醋酸镁可帮助识别羟基在环中的 结合位置。 羟基蒽醌和0.5％醋酸镁甲醇或乙醇溶液 生成稳定的橙红色、紫红色或紫色的络合物， 反应很灵敏，生成的颜色随分子中羟基位置 的不同而有所不同。 纸斑反应，90℃加热5min后即可显色。
5%NaOH
结晶 (含一个β-OH)
NaOH液
酸化
乙醚液
结晶 (含二个α-OH)
沉淀
重结晶
结晶 (含一个α-OH)
2）柱色谱法 当游离蒽醌混合物性质相近时，需通过 柱色谱才能达到分离目的。常用的吸附剂有 硅胶、磷酸氢钙、聚酰胺等，如大黄酚和大 黄素甲醚的分离。 3.蒽醌苷类的分离 蒽醌苷类因其分子中含有糖，故极性较 大，水溶性较强，分离和纯化都比较困难， 主要采用柱色谱方法。在进行色谱分离之前， 往往用经典方法分离提取物，除去大部分杂 质，如用正丁醇、醋酸乙酯等极性较大
（二）萘醌
天然存在的萘醌类化合物分为α（1,4）、β （l,2）及amphi-（2,6）三种类型。大多数是 α-萘醌类衍生物，多为橙色或橙红色结晶，少 数呈紫色。
（二）萘醌 抗菌、抗肿瘤及中枢神经镇静：如胡桃叶及 未成熟的果实中含有α-萘醌基本母核的胡桃醌； 中药紫中草的紫草素；维生素K 光敏活性：竹红菌甲素属二萘酮化合物，有 望发展成新型的治疗肿瘤、艾滋病的光疗药物。
2.碱提酸沉法 用于提取具有游离酚羟基的醌类化合物。 酚羟基与碱成盐而溶于碱水中，酸化后酚羟 基游离而沉淀析出。 （二）分离方法 1.初步分离 可将蒽醌苷或苷元的混合物用水分散， 用苯、氯仿、乙醚萃取可得到游离蒽醌，再 用正丁醇萃取可得到蒽醌苷类，也可将苷或 苷元的混合物直接用氯仿等有机溶剂回流提 取游离蒽醌，蒽醌苷则留在母液中。
的亲脂性有机溶剂，将蒽醌苷类从水溶液中 萃取出来，使其与水溶性杂质相互分离，制 得较纯的蒽醌苷后再用硅胶吸附柱色谱或反 相硅胶附柱色谱分离。
思考题：
1.蒽醌类化合物具有怎样的结构和分类？
B.
OCH3
O
OH OH
醋酸镁反应
O
OH O
橙红-红色
O
蓝-蓝紫色
OH
OH
CH3
O
OH
A.
O
B.
CH3
绿色
对亚硝基-二甲苯胺反应
（二）色谱检识 1.薄层色谱 羟基蒽醌苷元及其苷类的薄层色谱，常 用硅胶作为吸附剂，也可选用聚酰胺，一般 不使用氧化铝，因羟基蒽醌能与氧化铝形成 螯合物，吸附性强，难以展开。 展开剂多用混合溶剂，对于极性较弱的 游离蒽醌可用亲脂性溶剂系统展开如氯仿醋酸乙酯（75∶25），石油醚（30～60℃） -醋酸乙酯-甲酸（15∶5∶1的上层）等。
溶剂中；其碳苷在有机溶剂和水中的溶解度 都很小，但易溶于吡啶溶剂中。 4.酸碱性 酸性 蒽醌类化合物多具有酚羟基、羧基，故 具有一定的酸性。因分子中羧基的有无和酚 羟基的数目以及位置的不同，酸性强弱表现 出显著的差异。其规律如下： 含有羧基的酸性强于不含羧基者 。 蒽核上的羧基酸性与芳香酸相同，能溶 于碳酸氢钠溶液中。
O 8 7 6 5 9 10 O 4 1 2 3
α 位: 1 ，4 ，5 ，8 β 位:2，3，6，7 meso（中位）:9，10
根据取代基在蒽醌母核上的分布情况， 可将羟基蒽醌衍生物分为两种类型。

大黄素型 取代基分布在两侧的苯环上。如大黄中的 主要蒽醌成分属于这种类型。
OH O OH
R1 O
O
H
..
OH
O
O
O
O
β -OH蒽醌
α -OH蒽醌
例：试比较下列化合物的酸性强弱
OH O OH O OH
O
OH
O
A
O OH OH
B
O OH
HO O O
D>C>A>B
C
D

碱性 由于羰基上的氧原子具有微弱的碱性， 能溶于浓硫酸中生成 钅 盐再转成阳碳离子， 羊 同时颜色显著加深，羟基蒽醌在浓硫酸中 羊 一般呈红至红紫色。生成的 钅 盐不稳定， 加水即分解（颜色褪去）。 如大黄酚为暗黄色，溶于浓硫酸中转为 红色，大黄素由橙红色变为红色，加水后 红色褪去。
一、定义 醌类化合物是指具有共轭体系的环己二烯 二酮类化合物及其衍生物，主要分为苯醌、 萘醌、菲醌和蒽醌四种类型。 二、结构与生物活性 （一）苯醌


天然的苯醌类衍生物多为黄色或橙色的结晶体。 生物活性主要有: 抗菌:如凤眼草果实中的2,6-二甲氧基对苯醌。 解热、镇痛、驱绦虫:白花酸藤果和木桂花果实中 的信筒子醌。 高血压及心脏病辅助治疗:广泛存在于生物界的辅 酶Q10，具有苯醌结构的泛醌类，又称辅酶Q类。
CH3
CH3
蒽酚（或蒽酮）不稳定，易氧化成蒽醌， 因此蒽酚（或蒽酮）衍生物一般只存在于新鲜 植物中。
2、双蒽核类 1）二蒽酮类 二蒽酮类是由两分子蒽酮脱去一分子氢，通过 碳-碳键结合而成的化合物。其结合方式多为C10C10′连接。例如大黄及番泻叶中致泻的主要有效 成分番泻苷A、B、C、D等皆为二蒽酮衍生物的二糖 链苷。
glc O O OH glc O O OH
COOH H H COOH H H
COOH
COOH
glc
O
O
OH
glc
O
O
OH
番泻苷A
番泻苷B
蒽醌生物活性：

泻下：如番泻叶、生大黄等，二蒽酮结构的 番泻苷类泻下作用最强。 抗菌：蒽酮类成分大多有抗菌活性，且苷元 作用大于蒽醌苷类。在常见苷元中，大黄酸 的抗菌作用最强。 抗肿瘤：如大黄中的大黄素、大黄酸、芦荟 大黄素具有一定的抗肿瘤活性。 止血、利尿、镇咳：大黄素、大黄酸有利尿 作用；大黄酚有止血作用；大黄素还有镇咳 作用，是虎杖中治疗慢支的有效成分。
O
O
O
5.对亚硝基-二甲苯胺反应
此反应是蒽酮类化合物的专属反应，9位
或10位未取代的羟基蒽酮类化合物，其羰
基对位的亚甲基上的氢很活泼，可与0.1％
对亚硝基二甲苯胺吡啶溶液反应立即显色，
呈紫、绿、蓝、灰等不同颜色，1,8-二羟
基蒽酮衍生物均显绿色。
练习：用化学方法区别下列二组化合物
A.
OH O OH
酚和大黄甲醚升华温度在124℃左右，芦荟 大黄素185℃左右，大黄酸210℃左右，一般 升华温度随酸性增强而升高。 3.溶解性 游离蒽醌极性较小，易溶于氯仿、乙醚、 苯等有机溶剂，在碱性有机溶剂如吡啶、N二甲基甲酰胺中的溶解度较大，可溶于丙酮、 甲醇、乙醇中，不溶或难溶于水。 蒽苷极性显著增大，易溶于甲醇、乙醇 中，溶于热水，但在冷水中溶解度较小，几 乎不溶于乙醚、苯、氯仿等极性较小的有机
（三）菲醌
天然菲醌分为邻菲醌及对菲醌两种类型， 如从中药丹参根中分离得到的多种菲醌衍生物， 具有抗菌和扩张冠状动脉作用，均属于邻菲醌 类和对菲醌类化合物。
（四）蒽醌 蒽醌类成分按母核的结构分为单蒽核及 双蒽核两类。 1、单蒽核类 1）羟基蒽醌 天然蒽醌以9,10-蒽醌最为常见，由于整 个分子形成共轭体系，C9、C10又处于最高 氧化状态，因此比较稳定。
O
OH OH
O
O
O
O
O
O OH OH O O
O
显红色
O
O
O O
O O
显红色
形成了新的共轭体系
单羟基蒽醌色较浅，多为红-橙色 双羟基蒽醌：非相邻双羟基多呈红色，但1， 4-二羟基为紫色；相邻双羟基多为蓝色。 多羟基蒽醌的羟基在同一环上的，易氧化， 会逐渐变色，红-紫（蓝、绿） 羟基蒽酚、蒽酮、二蒽酮遇碱则呈黄色，且 往往带有绿色荧光，需在空气中放置或氧化 成蒽醌后，才显特征颜色，氧化剂常为3％ 过氧化氢。
第八章
蒽醌类化学成分的 提取分离技术
分布：
醌类化合物是植物中一类具有醌式结构的 有色物质，在植物界分布较广泛，高等植物 中大约有50多个科100余属的植物中含有醌类， 集中分布于蓼科、茜草科、豆科、鼠李科、 百合科、紫葳科等植物中。天然药物如大黄、 虎杖、何首乌、决明子、丹参、番泻叶、芦 荟、紫草中的有效成分都是醌类化合物。醌 类化合物多数存在于植物的根、皮、叶及心 材中，也有存在于茎、种子和果实中。
蒽醌苷类可采用极性较大的溶剂系统， 如醋酸乙酯-甲醇-冰醋酸（l00∶17∶13） 等。 蒽醌类及其苷在可见光下多显黄色，在 紫外光下则显黄棕、红、橙色等荧光，可用 氨熏或用碳酸钠、氢氧化钾甲醇溶液喷雾， 亦可喷醋酸镁甲醇溶液，观察颜色变化。
2.纸色谱 游离蒽醌的纸色谱一般在中性溶剂系统 中进行，展开剂常用水或甲醇饱和的石油醚， 如石油醚-丙酮-水（1∶1∶3上层），97％ 甲醇饱和的石油醚；也可用酸性溶剂系统， 如正丁醇-醋酸-水（4∶1∶5上层）；显色 方法可参照薄层色谱法。 蒽醌苷类极性较强，需要选用极性较大 的溶剂系统，如正丁醇-醋酸乙酯-水 （4∶3∶3上层），氯仿-甲醇-水（2∶1∶1 下层）。



三、蒽醌的性质 1.性状 天然的蒽醌类成分多为固体，苷元都有完 好的结晶；颜色呈黄色、橙红色、棕红至紫 红色，且随着母核上酚羟基等助色团增多， 颜色加深；衍生物多有荧光，并且在不同的 pH条件下所呈的荧光不同。 2.升华性 游离的蒽醌类化合物一般具有升华性。 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