天然药物化学第四章醌类化合物(YH)

OH O OH OH No O OH
+
H H CH3 N N(CH3)3 CH3
绿色 N(CH3)3
三、醌类化合物的提取分离
醌类化合物由于结构及性质具很大差异，于植物体内的 存在状态也不同，故提取分离方法多样。 （一）、游离醌类成分的提取 1、有机溶剂提取法
A、将药粉用有机溶剂提取，提取液浓缩，可能析出结 晶，再重结晶。
glc O O OH
H H
COOH COOH
Sennoside A
O glc
O
HO
NOTE：
C10-C10,键容易水解而断裂，生成较稳定的蒽酮游离基，
继而氧化成蒽醌类化合物。
随着植物原料储存时间延长，二蒽酮类含量下降，单蒽酮
类含量上升。
glc O O OH
OH
O
OH
OH O OH
H H
COOH COOH
O OH
O O O OH
OH
1
2（名称？）
柿树的新鲜根中含有多种萘醌衍生物：蓝雪醌 (plumbagin)，7-甲基胡桃醌和一些萘醌的二聚物等。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 H3 C OH O
OH
O OMe
(三）菲醌（phenanthraquinones）类
天然菲醌衍生物主要包括邻醌及对醌两大类。 唇形科植物丹参具有活血化瘀、消炎抗菌、抗肿瘤、扩 张血管等多种作用，近几十年来，中日学者深入研究， 从中得到了几十种菲醌衍生物。
O O O
O
邻醌
对醌
丹参中的醌类化合物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。
R1 O
R2
R1 H OH OCH3 H H
R2 CH3 CH3 CH3 CH2OH COOH
OR1 O
OR2
Glu
Glu O
O
OH
H3C O 大黄 酚葡 萄糖苷 大黄 酚 -1-O-β -D-葡 萄糖苷 R1 glu H R2 H glu
MeO O
CH3
大黄 素 甲 醚 -8-O-β -D-龙 胆双 糖
O O O R OH O CH2OH O
丹 参 酮 IIA R=H 丹 参 酮 IIA 磺 酸 钠 盐
丹参 新 酮 甲 R=-SO3Na
（四）蒽醌（anthraquinones)类
蒽醌类成分包括蒽醌衍生物及其不同还原程度的 产物，如：氧化蒽酚、蒽酚、蒽酮、二蒽酮。
O
8
9
1
1,4,5,8—α位
2 3
分子中Ar-OH的数目、位置不同则酸性强弱有差异
O
O
OH
OH
O
O
溶于5%NaHCO3
O HO
β
溶于5%Na2CO3
O
OH
O
α
溶于5%NaOH
O
重点掌握
含-COOH或两个以上β-酚羟基 含一个β-酚羟基 溶于5%NaHCO3 溶于5%Na2CO3 溶于1%NaOH 溶于5%NaOH
含两个以上α-酚羟基
HO HO
CH3 CH2OH
OH
O
OH
OH
O
OH
hypericin
pseudohypericin
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。
二、理化性质
（一）物理性质
1. 性状
2. 溶解度 3. 挥发性 4. 升华性 5. 不同pH条件下显色
显色剂
TLC、PPC
无色亚甲兰试剂
苯醌、萘醌
（3）碱性条件下的显色反应
羟基醌类在碱性溶液中发生颜色改变，会使颜色加深，
多呈橙、红、紫红色及蓝色。
.. Borntrager's 反应
羟基蒽醌类化合物遇碱显红 ~ 紫红色的反应。
反应机理：
O OH OH O O O O
O
O OH OH O O
O
显红色
水解
H
[O]
COOH
.
COOH
O
O glc
O
HO
大黄酸
（2）α-位连接二蒽酮类：C1-C1,或C4-C4,
醌类成分容易被还原为二元酚类衍生物，后者再被氧
化又容易转变为醌，所以它们起到了电子传导的作用，
加之它们是新陈代谢的产物，容易参与生物的生化反
应，从而促进或干扰了某些生化反应，从而表现出多
种生物活性（抗菌、抗癌、抗病毒、凝血、生物氧化
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（如-OH、-OMe）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。
一、结构类型
（一）苯醌类
（二）萘醌类
（三）菲醌类
（四）蒽醌类
1、蒽醌衍生物
2、蒽酚衍生物
3、二蒽酮类衍生物
4、C-糖基衍生物
（一）苯醌（Benzoquinones）类
+ +
成 苷
+（热）
+
+
—
—
3. 挥发性 小分子的苯醌、萘醌类具有挥发性，能随水蒸气蒸馏，
可据此进行提取、精制工作。
4. 升华性
游离的醌类多具有升华性，蒽衍生物在常压下加热即
能升华。
5. 不同pH条件下显不同的颜色
如：
紫草 大黄
OH兰 红
中性
紫 黄
H+
红
（二）化学性质
1. 酸性
Ar-OH的存在——显酸性——用于碱提酸沉
型萘醌，但目前从自然界得到的几乎均为α-萘醌类。
O O
O
O
O
O
α-(1,4)
β-(1,2)
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（1，juglone）存在于核桃未成熟的果皮（青皮）
中，有抗出血的活性，共存的其几种还原衍生物，都有 抗菌的生物活性，如2。
反应中辅酶）。--------构效关系
4、C-糖基衍生物: 是蒽醌的碳苷，即糖作为侧 链通过C-C键直接与蒽环相连。例如芦荟致泻的 主要有效成分芦荟苷（barbaloin）即属此类化 合物。
OH O OH
CH2OH O OH HO OH
CH2OH CH3
OH
O
OH
OH
O
OH
HO HO
CH3 CH3
水蒸气蒸馏出来，同时可与不具挥发性的醌类分离。
4、其他方法：
（二）、游离羟基蒽醌的分离
常采用梯度PH萃取法。 A、由于蒽醌羟基位置、数目及羧基的有无，其酸度大小
是有区别的，可分别溶于不同碱性的水液，故可采用梯度
PH萃取法。此法为分离游离蒽衍生物的经典方法，也为
常用方法。
5%NaHCO3液-----含—COOH及两个以上β-酚OH
羟基为多。
根据羟基在蒽醌母核上的位置不同，可将羟基蒽醌分
为两大类：
（1）大黄素型（Emodin）
羟基分布于两侧苯环上，多呈棕黄色。大黄中的主要
蒽醌衍生物多属于大黄素型。
OH O OH
Emodin
HO O CH3
OH
O
OH 大 大 大 芦 大 黄 黄 黄 荟 黄 酚 素 素 甲 醚 大 黄 素 酸
O OH
+
O
2HCHO
+
2OH
-
[H]
+
OH
2HCOO
醛类
氧化剂
OH
碱
催化剂
O NO2 [O] OH O NO2
还原剂
氢醌
+
NO2 OH
+
紫色
NO
邻二硝基苯
Feigl反应的试验条件：
25% Na2CO3 4% HCHO
样品 液1滴 （ 水或苯 液） 1' ~ 4' 紫 色
5%邻二硝基苯
（2）无色亚甲蓝显色试验 苯醌、萘醌——区别于蒽醌 醌类衍生物层析展开后，喷以无色亚甲兰溶液， 若出现兰色斑点 不显色不显色 ------可能含苯醌或萘醌 可能含蒽醌
OH
O
O
OH
H3 C O O O
CH3
plumbagin
7-methyl-juglone
马 米 柿 醌 (mamegakinone)
也有不含羟基的萘醌衍生物，例如维生素K1和K2。
O CH3
n
O CH3
H
O
O
维生素 K1 和 K2 的主要作用是能促进血液的凝固，用作 止血剂。 紫草及软紫草中的一系列紫草素及异紫草素类衍生物 具有止血、抗炎、抗菌等作用，为主要有效成分。
7 6
5
O
2,3,6,7—β位 9,10—meso位
10
4
O
O
[H] [O]
O
OH
蒽醌
氧化蒽酚
[H] [O]
OH
O
蒽酚
蒽酮
1. 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C9、
C10位氧化产物较为稳定，故9,10-蒽醌最为常见。
多数蒽醌母核上有不同数目的羟基取代，其中以二元
反应前提：醌环有未取代位置。
O O
+ 活性次甲 基试剂
O O
在氨 碱性下兰
绿 色
（ 丙 二酸酯、乙酰醋 酸脂/醇液）
或 兰 紫 色
醌环 上未取代位置
（5）与金属离子反应
O
O O Mg O O H
H O
O
O Mg O
O
O O
O
与醋 酸镁形成的络合物
O
与醋酸镁形成的络合物具有一定的颜色---鉴定
OH O O -OH O -OH
5%Na2CO3液-----含一个β-酚OH蒽醌类
1%NaOH液------含两个α-酚OH蒽醌类
5%NaOH液------含一个α-酚OH蒽醌类
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。
邻苯醌不稳定，天然存在的多为对苯醌衍生
物，其母核上常有-OH、-OCH3、- CH3等基团
取代。
O
8 2 3 4 5 1 6
O
7
对苯醌 （Para-）
邻苯醌 （Ortho-）
天然苯醌类化合物多为黄色或橙色结晶体。
邻苯醌和对苯醌均可由相应的二元酚氧化制得。
HO O O O
橙 黄 ~ 橙色
O OH OH
兰 ~ 兰紫
橙红~ 红
OH O OH
紫红 ~ 紫
（6）蒽酮化合物的定性检查
C9或C10位为取代的羟基蒽酮类化合物，尤其是1,8-
二羟基衍生物，其酮基对位的亚甲基上的氢很活泼，
可与0.1%对亚硝基二甲苯胺的吡啶溶液反应，缩合 而产生各种颜色（紫色、绿色、蓝色及灰色等）
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，而苷的水解是需要一定条件的。
（3）羟基蒽酚抑菌作用较强，可治疗疥癣之类皮肤病。
3. 二蒽酮类
由两分子蒽酮脱去一分子氢后而成。根据连接部位不同，
又可分为中位连接二蒽酮及α位连接二蒽酮。
（1）中位（meso-）连接
如有泻下作用的中药番泻叶中的番泻苷A
B、游离形式蒽醌成分可用不同极性溶剂
依次提取，溶剂极性由小到大，在提取过
程中可得到初步分离。如极性较小的蒽醌
如大黄酚、大黄素甲醚可被石油醚提出，
而极性较大的多羟基蒽醌则需乙醇提出。
2、碱提酸沉法
适于具酚羟基的醌类成分。它们可溶于碱性水液中，加
酸后又沉淀析出。 3、水蒸气蒸馏法 适于分子量较小的苯醌及萘醌类。它们具挥发性，可随
含一个α-酚羟基
因此对蒽醌类成分的提取分离，常用梯度ห้องสมุดไป่ตู้H萃取法， 用不同碱液提取。
2． 颜色反应
（1）Feigl reaction
醌类衍生物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。在这个反应中醌类在反应前后 并无变化，只起传递电子的作用。
醛及邻二硝基苯
醌类
OH-
紫色化合物
（1）Feigl反应
OH
O
[O]
O
OH
OH OH
O
[O]
O
苯醌类化合物具有一定的生物活性。
中药凤眼草果实中的2,6-二甲氧基苯醌有抗菌作用；
白花酸藤果中的信筒子醌有驱肠内寄生虫作用。
O H3CO OCH3
O HO (CH2)10CH3
OH
O
O
2,6-二甲氧基苯醌
信筒子醌
（二）萘醌（Naphthoquinones）类 结构上可以有α-(1,4)，β-(1,2)和amphi-(2,6)三种类
第四章 醌类化合物
Quinones
Learning outcomes
1. 掌握醌类结构类型、理化性质和提取分离
方法
2. 熟悉醌类的典型化合物及波谱特征
本 章 内 容
一、结构类型
二、理化性质
三、提取分离 四、结构鉴定
五、生物活性
定义——指具有醌式结构（不饱和环二酮结构）
或容易转变为具有该结构的化合物。
（二）化学性质
1. 酸性
2. 颜色反应
（一）物理性质
1. 性状
颜色—— 无α-OH近乎于无色
助色团越多，颜色越深
如：黄、红、橙、紫红等
多为有色晶体 存在状态：苯醌、萘醌——多以游离状态存在； 蒽醌类——则往往结合成苷而存在于植物中。
2. 溶解度
H2O
游离醌 —
MeOH
+
EtOH
+
Et2O CHCl3
（2）茜草素型（alizarin）
羟基分布于一侧苯环上，多呈橙色-橙红色。
O
OH OH
茜草素
O
2. 蒽酚和蒽酮衍生物
蒽醌在酸性条件下还原生成蒽酚及互变异构体蒽酮。
O
OH
O
Sn, HCl
还原
O
蒽酚
蒽酮
NOTE：
（1）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。
（2）蒽酚的中位羟基与糖缩合成苷后，则难以被氧化，
O
O
O O
O O
显红色
形成了新的共轭体系
中药粉 末0.1g 10%硫酸 5ml
检查中药中蒽醌类成分
2- 10'
H H2O 放 冷加乙醚2ml
+
+
H
H2O
Et2O 5%NaOH 1ml Et2O 黄 无色 OH H O 2 红色
（4）与活性次甲基试剂反应 （Kesting-Craven法）
苯醌、萘醌——区别于蒽醌