第四章

醌類化合物Quinones天然醌類主要有四種類型苯醌benzoquinones

萘醌naphthoquinones

菲醌phenanthraquinones

蒽醌anthraquinones

其中蒽醌及其衍生物的類型較多?！?結(jié)構(gòu)類型一、苯醌（benzoquinones）類是具有醌型結(jié)構(gòu)的最簡(jiǎn)單化合物。按其結(jié)構(gòu)可分為鄰苯醌及對(duì)苯醌兩大類。鄰苯醌不穩(wěn)定，故天然存在的苯醌化合物多為對(duì)苯醌衍生物，其母核上常有-OH、-OCH3、-CH3等基團(tuán)取代。鄰苯醌（

ortho-）天然苯醌類化合物多為黃色或橙黃色結(jié)晶體。對(duì)苯醌（

para-）[O][O]鄰苯醌和對(duì)苯醌均可由相應(yīng)的二元酚氧化制得。2，6-二甲氧基苯醌信筒子醌苯醌類化合物具有一定的生物活性。

中藥鳳眼草的果實(shí)中得到的2，6-二甲氧基苯醌有抗菌作用；

白花酸藤果中得到的信筒子醌有驅(qū)腸內(nèi)寄生蟲作用。1113101234567812345678α(1,4)β(1,2)amphi(2,6)但目前從自然界得到的幾乎均為α-萘醌類。

二、萘醌（naphthoquinones）類

按理論，結(jié)構(gòu)上有α(1,4)，β(1,2)，amphi(2,6)三種類型萘醌。124567891031α-萘醌類是黃色結(jié)晶，可升華，微溶于水，能溶于乙醇和乙醚。

天然萘醌衍生物多為橙黃色或橙紅色結(jié)晶，個(gè)別為紫色結(jié)晶。

許多萘醌類有很明顯的生物活性。三色柿醌胡桃醌拉帕醌從熱帶柿科一植物中分得的三色柿醌為一橙紅色針晶，屬鄰醌衍生物，該植物在非洲曾用作治療麻風(fēng)病。胡桃醌、拉帕醌有抗癌活性。從中藥紫草中分得一系列萘醌類衍生物，有止血、抗炎、抗菌、抗病毒及抗癌作用。維生素K1苜宿中的維生素K1是黃色粘稠狀油，熔點(diǎn)-20℃，加熱至100-200℃以上即被分解。K-Vitamin

是一類自然界存在的萘醌衍生物，基本結(jié)構(gòu)與VitaminK1相似，只是3位上的側(cè)鏈有長(zhǎng)有短，由不同數(shù)目的異戊二烯組成。它的生物活性是興奮或促進(jìn)能合成凝血酶原(phothrombin)的信使RNA形成，可促進(jìn)血液凝固。該類屬于生物醌類的一種。三、菲醌(phenanthraquinones)類

天然菲醌衍生物主要包括鄰醌及對(duì)醌兩大類。

唇形科植物丹參具有活血化瘀、消炎抗菌、抗腫瘤、擴(kuò)張血管等多種作用，近幾十年來，中日學(xué)者深入研究，從中得到了幾十種菲醌衍生物。丹參酮ⅡA丹參新醌丙丹參酮ⅡA有增加冠流量的作用，由其制得的丹參酮ⅡA磺酸鈉注射液已投入生產(chǎn)，臨床上可治療冠心病、心梗等。這一類具有菲醌母核的化合物，于生物合成上可能來源于二萜類，故常稱其為二萜醌類成分。

由于其生理活性多樣、顯著，有抗腫瘤活性，近年來成為各國(guó)學(xué)者研究的焦點(diǎn)。由于植物親源關(guān)系，唇形科鼠尾草植物含二萜醌類成分較多，故報(bào)道較多。

這類菲醌成分是一類醌性色素，多為橙色、紅色、棕紅色結(jié)晶，也有黃色結(jié)晶。在提取分離中不需要顯色，可直接根據(jù)色帶收集。123456789101，4，5，8—

α位2，3，6，7—β位

9，10—

meso位四、蒽醌(anthraquinones)類

蒽醌類成分包括蒽醌衍生物及其不同還原程度的產(chǎn)物，如：氧化蒽酚、蒽酚、蒽酮、二蒽酮。[H][O][H][O]蒽醌氧化蒽酚蒽酮蒽酚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位氧化產(chǎn)物較為穩(wěn)定，故9，10-蒽醌最為常見。

多數(shù)蒽醌母核上有不同數(shù)目的羥基取代，其中以二元羥基為多。大黃素根據(jù)羥基在蒽醌母核上的位置不同，可將羥基蒽醌分為兩大類：

（1）大黃素型（Emodin）羥基分布于兩側(cè)苯環(huán)上，多呈棕黃色。

大黃中的主要蒽醌衍生物多屬于大黃素型。茜草素（2）茜草素型(Alizarin)羥基分布于一側(cè)苯環(huán)上，多呈橙色-橙紅色。Sn,Hcl還原蒽酚蒽酮2、蒽酚和蒽酮衍生物

蒽醌在酸性條件下還原生成蒽酚及互變異構(gòu)體蒽酮。NOTE：蒽酚及蒽酮類一般只在存于新鮮植物中，存放期間易被氧化，生成蒽醌類。蒽酚的中位羥基與糖縮合成苷后，則難以被氧化，較穩(wěn)定，因?yàn)樾纬傻能罩挥斜凰獬ヌ遣乓妆谎趸D(zhuǎn)變?yōu)檩祯苌铩６盏乃馐切枰欢l件的。羥基蒽酚抑菌作用較強(qiáng)，可治療疥癬之類皮膚病。SennosideA3.二蒽酮類：由兩分子蒽酮脫去一分子氫而成。根據(jù)連接部位不同，有中位連接及α位連接二蒽酮之分。（1）中位(meso-)連接：如有瀉下作用的中藥番瀉葉中的番瀉苷ANOTE：

C10-C10,鍵容易水解而斷裂，生成較穩(wěn)定的蒽酮游離基，繼而氧化成蒽醌類化合物。

一般隨著植物原料儲(chǔ)存時(shí)間延長(zhǎng)，二蒽酮類含量下降，單蒽酮類含量上升。.水解[O]大黃酸（2)α-位連接二蒽酮類：C1-C1,或C4-C4,

醌類成分容易被還原為二元酚類衍生物，后者再被氧化又容易轉(zhuǎn)變?yōu)轷运鼈兤鸬搅穗娮觽鲗?dǎo)的作用，加之它們是新陳代謝的產(chǎn)物，容易參與生物的生化反應(yīng)，從而促進(jìn)或干擾了某些生化反應(yīng)，從而表現(xiàn)出多種生物活性（抗菌、抗癌、抗病毒、凝血、生物氧化反應(yīng)中輔酶）。§2理化性質(zhì)及呈色反應(yīng)一．物理性質(zhì)：1．

性狀：植物中存在的醌類衍生物是一類醌類色素，故多為有色晶體。隨著酚-OH等助色團(tuán)引入越多，顏色越深。苯醌、萘醌、菲醌多以游離狀態(tài)存在游離形式多為完好結(jié)晶結(jié)合成苷則難以得到完好結(jié)晶，多呈粉末狀2．

升華性：游離醌類多具有升華性。即常壓下加熱可升華而不分解，一般來說其升華溫度隨酸性增強(qiáng)而升高。3．

揮發(fā)性：小分子苯醌及萘醌具揮發(fā)性，可隨水蒸氣蒸餾。4．

溶解度：游離醌：溶于乙醇、乙醚、苯、氯仿等有機(jī)溶劑，難溶于水。醌苷類：易溶于甲醇、乙醇，溶于熱水，不溶于乙醚、苯、氯仿。5．

光穩(wěn)定性：有些醌類對(duì)光不穩(wěn)定，曾對(duì)丹參酮ⅡA等8種丹參酮作光的穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)表明，各種丹參酮經(jīng)光照射后均有損失，且隱丹參酮分解為兩個(gè)小峰，而避光保存者峰面積基本不變，故對(duì)醌類色素的處理應(yīng)盡量避光。二．

化學(xué)性質(zhì)與呈色反應(yīng)：1．

酸性：醌類化合物多具酚羥基或羧基，故多具有酸性。其酸性的強(qiáng)弱取決于是否有羧基及酚羥基的數(shù)目、位置。溶于5%NaHCO3βα溶于5%Na2CO3溶于5%NaOH含-COOH或兩個(gè)以上β-酚羥基

溶于5%NaHCO3

含一個(gè)β-酚羥基

溶于5%Na2CO3

含兩個(gè)以上α-酚羥基

溶于1%NaOH

含一個(gè)α-酚羥基

溶于5%NaOH

因此對(duì)蒽醌類成分的提取分離，常用梯度pH萃取法，用不同堿液提取。醛及鄰二硝基苯紫色化合物2．

顏色反應(yīng)：

（1）

Feiglreaction:

醌類衍生物在堿性條件下加熱能迅速與醛類及鄰二硝基苯反應(yīng)生成紫色化合物。在這個(gè)反應(yīng)中醌類在反應(yīng)前后并無變化，只起傳遞電子的作用。醌類OH-醛及鄰二硝基苯紫色化合物+2HCHO+OH-+2HCOO-++紫色OH-（2）無色亞甲蘭顯色試驗(yàn)：醌類衍生物層析展開后，噴以無色亞甲蘭溶液，若出現(xiàn)蘭色斑點(diǎn)可能含苯醌或萘醌不顯色不顯色可能含蒽醌（3）與活性次甲基試劑的反應(yīng)

（Kesting-Cravenreaction）

對(duì)于醌環(huán)尚未完全取代的苯醌或萘醌，可在氨的堿性環(huán)境中與活性次甲基試劑（乙酰醋酸酯、丙二酸酯、丙二腈等）的溶液反應(yīng)，生成蘭綠或蘭紫色。蒽醌類無此反應(yīng)。萘醌苯環(huán)上有羥基取代時(shí)，此反應(yīng)受抑制。乙二胺------ethyldiamine二乙胺------diethylamine（4）Kariusreaction:將苯醌或萘醌類溶于石油醚中，加入乙二胺，可呈現(xiàn)各種不同顏色。蒽醌類無此反應(yīng)。藥粉酸水熱提酸水液Et2O萃取萃取液加5%NaOH堿水液（顯紅色）醚層（變?yōu)闊o色）（5）Borntrager’sreaction:

羥基蒽醌類遇堿顯紅—紫紅色。

這是蒽醌類一個(gè)很重要的鑒別反應(yīng)?！ぁぃ?）醋酸鎂反應(yīng)(Magnesiumacetatereaction)

羥基蒽醌和0.5%醋酸鎂的甲醇或乙醇液生成穩(wěn)定的橙紅色或紫色絡(luò)合物。

生成的顏色隨分子中羥基的位置而有所不同。

因此此反應(yīng)不僅作為蒽醌的一般定性檢查，而且可以提供羥基取代位置的線索，有利于結(jié)構(gòu)的推測(cè)。多用作

PPC、TLC顯色劑。羥基蒽醌乙醇液點(diǎn)于濾紙上干燥噴0.5%醋酸鎂甲醇液90

℃加熱5min

顯色若母核只有a-OH或一個(gè)b-OH或兩個(gè)OH不在同一環(huán)

顯橙黃-橙色若一個(gè)a-OH，鄰-OH顯蘭、蘭紫色間--OH橙紅、紅色對(duì)--OH紫紅、紫色§3醌類化合物的提取分離醌類化合物因結(jié)構(gòu)及性質(zhì)具很大差異，在植物體內(nèi)的存在狀態(tài)也不同，故提取分離方法多樣。

一、一般醌類成分的提取分離1、有機(jī)溶劑提取法：A.將藥粉用有機(jī)溶劑提取，取液濃縮，可能析出結(jié)晶，再重結(jié)晶。B.游離形式蒽醌成分可用不同極性溶劑依次提取，溶劑極性由小到大，在提取過程中可得到初步分離。如極性較小的蒽醌如大黃酚、大黃素甲醚可被石油醚提出，而極性較大的多羥基蒽醌則需乙醇提出。2、堿提酸沉法：適于具酚羥基的醌類成分。它們可溶于堿性水液中，加酸后又沉淀析出。

3、水蒸氣蒸餾法：適于分子量較小的苯醌及萘醌類。它們具揮發(fā)性，可隨水蒸氣蒸餾出來，同時(shí)可與不具揮發(fā)性的醌類分離

4、分離：多采用吸附層析。許多醌類色素在植物中含量不高，故需將CC與pre.TLC結(jié)合使用。二、蒽醌類成分的提取分離：

NOTE：

羥基及含羧基蒽醌在植物體內(nèi)常以鹽的形式存在，提取時(shí)應(yīng)先酸化成游離狀態(tài)，再提取。1、游離蒽醌衍生物的分離：常采用梯度PH萃取法。A．

由于蒽醌羥基位置、數(shù)目及羧基的有無，其酸度大小是有區(qū)別的，可分別溶于不同堿性的水液，故可采用梯度PH萃取法。此法為分離游離蒽衍生物的經(jīng)典方法，也為常用方法。5%NaHCO3液

含-COOH及兩個(gè)以上b-酚OH

5%Na2CO3液

含一個(gè)β-酚OH蒽醌類

1%NaOH液

含兩個(gè)a-酚OH蒽醌類

5%NaOH液

含一個(gè)a-酚OH蒽醌類B．

PH梯度萃取法對(duì)蒽衍生物進(jìn)行初步分離，對(duì)性質(zhì)相似，酸性強(qiáng)弱相差不大的羥基蒽醌類則不能很好分離，故初分后再結(jié)合層析法進(jìn)一步分離。

多用吸附柱層析，以硅膠、磷酸氫鈣、聚酰胺粉為吸附劑，不宜用氧化鋁，尤其是堿性氧化鋁，因?yàn)榱u基蒽醌能與氧化鋁形成牢固螯合物，難以洗脫。2．游離蒽衍生物與蒽苷類的分離：根據(jù)它們的溶解性不同分離。苷元

極性小，難溶于水，易溶于乙醚、氯仿等有機(jī)溶劑。苷

極性大，溶于水，難溶于乙醚、氯仿等有機(jī)溶劑。3．

蒽醌苷類的分離：

常用層析法。

這類成分水溶性強(qiáng)，分離及精制工作都較為困難，層析前用鉛鹽法或溶劑法處理，得較純總苷后再進(jìn)一步分離。

溶劑法是用中等極性的有機(jī)溶劑如乙酸乙酯、正丁醇等，從除去游離蒽醌衍生物的水溶液中，將蒽醌苷萃取出來，再作進(jìn)一步分離。溶劑法：虎杖浸膏的水溶液氯仿回流氯仿液

（含大黃素