第六章醌类化合物

天然化合物主要有苯醌、萘醌、菲醌和蒽醌四种类型。在中药和天然药物中以蒽醌及其衍生物较为重要。

第一节醌类化合物结构类型

（一）、苯醌类

主要为对苯醌类举例如下：

2，6-二甲氧基苯醌黄精醌

（二）、萘醌类

多为橙色或橙红的结晶，少数为紫色

胡桃醌蓝雪醌

（三）、菲醌类

• 包括邻菲醌和对菲醌

隐丹参醌丹参新醌乙

（四）、蒽醌类（见后详述）

第二节蒽醌类化合物的分布和生理活性

一、分布

目前已发现的蒽醌类化合物约170余种。在高等植物中主要分布在12个科中，如蓼科、鼠李科、茜草科、豆科、玄参科、百合科、紫葳科和马鞭草科等。

二、生理活性

– 泻下作用：主要是蒽醌苷类化合物，

如：番泻苷、大黄酸葡萄糖苷。

– 抗菌作用：蒽醌苷元，如：大黄酸、大黄素等。

– 抗癌作用：蒽醌苷元，如：大黄酸、大黄素等。

第三节蒽醌类化合物的结构类型和分类

一、单蒽核类

1，4，5，8 为a位

2，3，6，7 为b位

9，10 为meso位

（一）、蒽醌及其苷类

1、大黄素型

2、茜草素型

（二）、氧化蒽酚、蒽酚或蒽酮衍生物

蒽酚或蒽酮衍生物一般存在于新鲜植物中。新鲜大黄经两年以上贮存就检识不到蒽酚。

从蒽醌到蒽酮或蒽酚的互变如下：

C-糖基衍生物

如：芦荟苷

二、双蒽核类

（一）、二蒽酮类

（二）、二蒽醌类

天然二蒽醌类中两个蒽醌环都是相同而对称的，由于空间位阻，两个蒽环呈反向排列，如：

天精

（三）、去氢二蒽酮类、日照蒽酮类和中位萘骈二蒽酮类

橙色霉菌素原金丝桃素金丝桃素

多存在于金丝桃属植物中

第四节蒽醌类化合物的理化性质与呈色反应

一、理化性质

1、性状:多为黄至橙红色固体或结晶。

2、升华性：升华温度随酸性增强而升高。

大黄酚（124℃ ），芦荟大黄素（185℃ ），大黄酸（210℃ ）

3、溶解度：

• 游离蒽醌易溶于有机溶剂，难溶于水。

• 蒽苷极性大，溶于MeOH及EtOH，也溶于水，更易溶于热水。

4、酸碱性

• 蒽醌母核常有具酸性基团如：COOH、a-phOH和 b-phOH。具COOH的蒽醌酸性最强。

a-phOH、 b-phOH和普通phOH的酸性比较：

phOH数目越多，酸性越强，但要注意相对位置，如茜草素(pKa₁8.2、 pKa₂11.9)。

由于氧原子的存在，蒽醌可溶于浓H₂SO₄显红色。

综上所述：酸性强弱

含COOH及二个以上b-phOH者（可溶5%NaHCO₃） >个b-phOH者 (可溶于5%Na₂CO₃) >

二个以上a-phOH者 (可溶于1%NaOH) > 一个a-phOH者 (可溶于5%NaOH)

据此，可用pH梯度法分离不同酸性的蒽醌苷元化合物。

二、呈色反应

醌类颜色反应主要取决于其氧化还原性质以及存在的酚羟基的性质。

1． Feigl反应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，原理如下：

紫色

醌类在反应前后并无变化，仅起电子传递作用。实验时取醌类化合物的水或苯溶液1滴。加入25%Na₂CO₃ 水溶液，4%HCHO及5%邻二硝基苯的苯溶液各1滴，混合后置水浴上加热，1~4min内呈显著的紫色。

2．无色亚甲蓝显色试验 专用于检出苯醌和萘醌，用于其PC与TLC的显色剂，呈兰色斑点，可与醌类化合物区别。

无色亚甲蓝显色试液配制：100mg亚甲蓝溶于100mlEtOH中，加入1mlHAc及1gZn粉，缓缓摇匀直至兰色消失，即可备用。

3． 与活性次甲基试剂反应 苯醌和萘醌化合物当其醌环上有未被取代的位置

时，即可在氨性条件下与一些活性活性次甲基试剂的醇溶液反应，生成蓝绿色或蓝紫色。常见的活性次甲基试剂反应有：乙酰醋酸酯、丙二酸酯、丙二腈等。

-H

（1）电子转位

丙二酸酯先与醌环未

取代的H反应

（先加成，后氧化）

（2）蓝绿色

萘醌衍生物的分子中如有-OH取代，反应速度减慢或不反应。一般5-或8-上有-OH取代，反应较慢；如C₂或C₃有-OH取代，不发生此反应。（立体障碍）。

反应时，醌类成分EtOH液，加活性次甲基试剂，加50%氨的EtOH液，混合即能呈色。

4. Borntrager（与碱试剂的）反应 羟基蒽醌衍生物遇碱性溶液（NaOH、Na₂CO₃、NH₄OH）显红色或紫红等颜色。此反应称Borntrager反应，是检识中药中羟基蒽醌成分存在的最常用的方法之一。

红色

呈色反应与形成共轭体系的羟基和羰基有关。因此羟基蒽醌及具有游离酚羟基的蒽醌甙均可呈色。

羟基蒽酚、蒽酮、二蒽酮类化合物遇碱呈黄色，须经氧化（空气中放置或以3%H₂O₂氧化）成蒽醌后，才显示特征的颜色。

试验时取中草药粉末约0.1g , 加10%H₂SO₄水溶液5ml,置水浴加热2~10分钟, 放冷, 加2ml乙醚摇匀,分取醚层,向其中滴加5%NaOH1ml摇匀, 如有羟基蒽醌存在,则水层显红色。

5．与金属离子的反应 在蒽醌类化合物中，如有α-OH或具有邻二OH时，则可与Pb²⁺ 、Mg²⁺等金属离子形成络合物。

（1）与Mg(Ac)₂形成络合物具有一定颜色，可用于鉴别OH在蒽醌环中的位置。

试验时，将样品滴于滤纸上，干燥后喷0.5% Mg(Ac)₂/ MeOH，90℃，△5min

即可显色。产生颜色的一般规律是：

①邻位二OH类（1,2-，1,2,4--，1,2,3-等多羟基） -----呈蓝紫色

②对位二OH类（1,4-，1,4,8--，1,4,5,8-等多羟基）-----呈红紫色

③间位二OH类（1,3-，1,3,8--，1,3,6,8-等多羟基）-----呈橙红色

④单个α-OH（同环或异环）------呈橙黄色

（2）与Pb(Ac)₂形成络合物在一定pH条件下能沉淀析出，故可用于该类化合物的精制。

6．对亚硝基二甲苯胺反应 9位或10位未被取代的羟基蒽酮类化合物，其酮基对位的亚甲基上的H很活泼，可与0.1%对亚硝基二甲苯胺吡啶溶液反应缩合生成各种颜色：紫、绿、蓝、灰，随分子结构而不同，1，8-二羟基者均呈绿色。

第五节 醌类化合物的提取与分离

游离醌类的提取

1、有机溶剂提取法：药材酸化后，使通过Ar-OH、COOH结合成的Ma、Ca盐，游离后再用氯仿、苯提取。

2、碱提酸沉法：用于带酚羟基的醌类。

3、水蒸气蒸馏法：分子量小并具有挥发性的醌类。

游离醌类的分离

1．酸性有显著差异时用pH梯度萃取法

2．酸性无显著差异时用层析法：

吸附剂：硅胶、磷酸氢钙（不用氧化铝，尤其是碱性的以免发生化学吸附而难洗脱）

洗脱集：石油醚、苯、氯仿等

蒽醌苷的提取分离

1．药材酸化后，先用苯、氯仿等溶剂提出游离蒽醌后，再用乙醇提取甙类。

2．药材用乙醇提取，回收乙醇后，用苯、乙醚、氯仿提出游离蒽醌，苷类留在水相。

蒽醌甙类水溶性较强，分离精制较困难，常用如下方法：

1．铅盐法：加入铅盐溶液与蒽醌甙沉淀。而后用H₂S脱铅。

2．萃取法：正丁醇萃取。

3．层析法：聚酰胺层析---分离羟基蒽醌。

葡聚糖凝胶层析---用含水醇洗脱，按分子量由大到小顺序洗脱。

第六章 醌类化合物