醌类目录结构与分类理化性质提取、分离与结构鉴定醌类化合物的药用实例结构与分类醌类化合物是分子中具有不饱和环二酮结构的一类天然色素有机化合物。醌类化合物从结构上分主要有苯醌、萘醌、菲醌、蒽醌等四类。一、苯醌类可分为邻苯醌和对苯醌两大类。13456邻苯醌o2oO123456对苯醌O二、萘醌类萘醌类化合物从结构上考虑可以有以下三种。但至今实际上从自然界得到的绝大多数为-萘醌类。OOOOOOα-(1,4)萘醌β-(1,2)萘醌amphi-(2,6)萘醌123456789101234567891012345678910三、菲醌类天然菲醌类衍生物包括邻醌及对醌两种类型。OOOOOO邻菲醌(Ⅰ)邻菲醌(Ⅱ)对菲醌四、蒽醌类蒽醌类成分包括蒽醌衍生物及其不同程度的还原产物,如氧化蒽酚、蒽酚、蒽酮及蒽酮的二聚体等。(一)蒽醌衍生物根据羟基在蒽醌母核上的分布情况,可将羟基蒽醌衍生物分为两类。1.大黄素型:羟基分布在两侧的苯环上,多数化合物呈黄色。例如常用中药大黄中的主要蒽醌成分多属于这个类型。2.茜草素型:羟基分布在一侧的苯环上,化合物颜色较深,多为橙黄色至橙红色。例如中药茜草中的茜草素等化合物即属此型。(二)蒽酚(或蒽酮)衍生物蒽醌在酸性条件下被还原,生成蒽酚及其互变异构体蒽酮。蒽酚类衍生物以游离苷元和结合成苷两种形式存在。羟基蒽酚类对霉菌有较强的杀灭作用,是治疗皮肤病有效的外用药,如柯桠素治疗疥癣等症,效果较好。物理性质一、性状醌类化合物随着助色团酚羟基的引入而表现出一定的颜色。引入的助色团越多,颜色则越深。二、升华性游离的醌类多具升华性,小分子的苯醌类及萘醌类具有挥发性。三、溶解性游离醌:溶于乙醇、乙醚、苯、氯仿等有机溶剂,难溶于水。苷类:易溶于甲醇、乙醇,溶于热水,不溶于乙醚、苯、氯仿。化学性质(一)酸碱性醌类化合物多具有酚羟基,故具有一定的酸性。在碱性水溶液中成盐溶解,加酸酸化后被游离又可重新沉淀析出。在分离工作中,常采取碱梯度萃取法来分离蒽醌类化合物。(二)颜色反应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。2、无色亚甲蓝显色反应:无色亚甲蓝溶液用于PPC和TLC作为喷雾剂,是检出苯醌类及萘醌类的专用显色剂。试样在白色背景上作为蓝色斑点出现,可借此与蒽醌类化合物相区别。3、Borntrager反应:羟基蒽醌类遇碱显红~紫红色。4、与活性次甲基试剂的反应:可区别蒽醌与苯醌萘醌。5、醋酸镁反应:羟基蒽醌和0.5%醋酸镁的甲醇或乙醇液生成稳定的橙红色或紫色。提取和分离一、醌类化合物的提取方法有机溶剂提取法;碱提-酸沉法:适于具酚羟基的醌类成分;水蒸气蒸馏法:适于分子量较小的苯醌及萘醌类其他方法:超临界流体萃取法和超声波提取法二、醌类化合物的分离方法1蒽醌苷类与游离蒽醌的分离:在有机溶剂中溶解度不同2游离蒽醌的分离:PH梯度萃取法和色谱法3蒽醌苷类的分离:溶剂法和色谱法结构鉴定一、紫外光谱(1)苯醌类的紫外吸收特征:240nm强峰;285nm中强峰;400nm弱峰(2)萘醌类的紫外吸收特征引入助色团(如-OH,-OMe)——相应吸收峰红移醌环上引入助色团——257nm--红移(不影响苯环引起的三个吸收带)苯环上引入α-OH——335nm红移427nm)(3)蒽醌类的紫外吸收特征第Ⅰ峰--230nm左右(母核的强吸收峰)第Ⅱ峰--240-260nm(苯样结构引起)第Ⅲ峰--262~295nm(醌样结构引起)第Ⅳ峰—305~389nm(苯样结构引起)第Ⅴ峰——400nm(由醌样结构中的C=O引起二、红外光谱羟基蒽醌类化合物的红外区域有:VC=O1675~1653cm-1;VOH3600~3130cm-1V芳环1600~1480cm-1母核上无取代:两个C=O只给出一个吸收峰1675芳环上引入α-OH时,两个C=O吸收峰三、核磁共振光谱(1)醌环上的质子:只有苯醌及萘醌在醌环上有质子,在无取代时化学位移分别为6.72(s)(p-苯醌)及6.95(s)(1,4-萘醌)药用实例(一)代表中药--大黄、丹参、紫草、虎杖1.大黄中药大黄的致泻作用早已被人们熟知。其主要活性成分为具有二蒽酮类结构的番泻苷类成分。文献报道番泻苷类成分经回肠、盲肠和结肠中的细菌转化为大黄酸蒽酮,通过其代谢产物大黄酸蒽酮而起作用。、2、丹参丹参是常用中药,具有活血化瘀,活络通痹,养心安神,解毒凉血,排脓生肌,消肿止痛,疗疮止痢等功效。丹参含有多种菲醌衍生物,其中丹参醌ⅡA、丹参ⅡB,隐丹参醌等国内外学者对丹参进行了比较系统的研究,证明丹参二萜醌类化合物具有抗菌消炎,扩冠、抗血小板凝集等作用。医学临床应用总丹参酮治疗金黄色葡萄球菌及其耐药菌株、链球菌等引起的化脓性扁桃腺炎、乳腺炎、骨髓炎、外耳道炎症及外科感染等疗效显著。近来,又有一些新的药理活性被发现,如丹参酮A等有消除自由基的作用。其在动物医学领域也有一定的的应用和研究,消除自由基和抗脂质过氧化等的最新药理学研究进展,为其在兽3、紫草紫草主要含有紫草素、异紫草素等成分,结构属于萘醌类,为紫草的有效成分,具有止血、抗炎、抗菌、抗病毒及抗癌作用。主要成分为萘醌类色素,临床应用的紫草素为羟基萘醌的混合物,各类成分均系萘醌分子侧链上羟基与不同酸形成的酯,存在于紫草根中。该类成分具有抗肿瘤、抗炎和抗菌活性,还有抗肝脏氧化损伤和抗受孕作用。另外紫草素作为天然色素已广泛应用于医药、化妆品和印染工业中。4、虎杖虎杖为蓼科多年生灌木状草本。其根茎入药。蒽醌类化合物是虎杖的主要药用有效成分,包括大黄素、大黄酚,大黄素甲醚和大黄酸等。虎杖的蒽醌类化合物具显著的抗病毒、抗菌和消炎作用;并可保护心肌,防止血栓形成,改善微循环,提高细胞免疫力,也是致癌基因转导信号的抑制因子。(二)其它中药—芦荟、黄精、凤眼草、朱砂根芦荟叶主要含有蒽醌类、糖类、氨基酸、有机酸、矿物质与微量元素、活性酶、维生素等多种化学成分,其中蒽醌类化合物为主要活性成分。芦荟叶具有美容、保健、抑菌、降血脂、抗肿瘤、防老化等作用.芦荟叶有进一步开发的药用价值。黄精含烟酸、黏液质醌类、有机酸、毛地黄糖甙、多种蒽醌类化合物及皂甙等物质,能增加冠状血管的血流量,有兴奋心肌的作用,对治疗高血压及冠心病有一定疗效。此外,黄精对结核杆菌及多种真菌有较强的抑制作用,临床上常用黄精的酒精浸液外涂患处用于治疗体癣、脚癣等症。同时也常用于结核病的治疗。凤眼草的果实中存在2,6-二甲氧基对苯醌(一种天然苯醌类化合物),具有较强的抗菌作用。朱砂根的根中分离得到化合物密花醌,具有抗毛滴虫作用,有抗痢疾阿米巴原虫及抗阴道毛滴虫活性。白花酸藤果果实及矩叶酸藤果中分离得到的驱绦虫有效成分信筒子醌为橙红色的板状结晶,是带有高级烃基侧链的对苯醌衍生物。近年从澳大利亚一种海绵中分离鉴定了一系列对苯醌和倍半萜聚合而成的化合物,如OHOCH3OOHCH3OHOOHisospongiaquinoneilimaquinonethanks