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2016年執業(yè)藥師考試《中藥化學(xué)》復習筆記（第四章）
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第四章 醌 類(lèi)
醌類(lèi)化合物包括醌類(lèi)或容易轉化為具有醌類(lèi)性質(zhì)的化合物，以及在生物合成方面與醌類(lèi)有密切聯(lián)系的化合物。
第一節 結構與分類(lèi)
醌類(lèi)化合物從結構上分主要有苯醌、萘醌、菲醌、蒽醌等四類(lèi)。
一、苯醌類(lèi)
可分為鄰苯醌和對苯醌兩大類(lèi)。
二、萘醌類(lèi)
許多萘醌類(lèi)化合物具有明顯的生物活性，如從中藥紫草及軟紫草中分得的一系列紫草素及異紫草素衍生物，具有止血、抗炎、抗菌、抗病毒及抗癌作用，與其清熱涼血的藥性相符，可認為這些萘醌化合物為紫草的有效成分。
三、菲醌類(lèi)
天然菲醌類(lèi)衍生物包括鄰醌及對醌兩種類(lèi)型。
四、蒽醌類(lèi)
蒽醌類(lèi)成分包括蒽酮及其不同還原程度的產(chǎn)物。按母核可分為單蒽核及雙蒽核，按氧化程度又可分為氧化蒽酚、蒽酚、蒽酮、蒽酚及蒽酮的二聚物。
按是否含糖和是否形成苷來(lái)分類(lèi)，分為游離蒽醌和結合蒽醌。
(一)單蒽核類(lèi)
1.蒽醌及其苷類(lèi)
天然蒽醌以9，10-蒽醌最為常見(jiàn)，其C-9、C-10為最高氧化狀態(tài)，較為穩定。
(1)大黃素型 這類(lèi)蒽醌其羥基分布于兩側的苯環(huán)上，多數化合物呈黃色。許多中藥如大黃、虎杖等有致瀉作用的活性成分就屬于此類(lèi)化合物。羥基蒽醌類(lèi)衍生物多與葡萄糖、鼠李糖結合成苷存在。
(2)茜草素型 這類(lèi)蒽醌其羥基分布在一側苯環(huán)上，顏色為橙黃至橙紅色，種類(lèi)較少，如中藥茜草中的茜草素及其苷、羥基茜草素、偽羥基茜草素。
2.氧化蒽酚類(lèi)
蒽醌在堿性溶液中可被鋅粉還原生成氧化蒽酚及其互變異構體蒽二酚，氧化蒽酚及蒽二酚均不穩定，氧化蒽酚易氧化成蒽酮或蒽酚，蒽二酚易氧化成蒽醌，故兩者較少存在于植物中。
3.蒽酚或蒽酮類(lèi)
蒽醌在酸性溶液中被還原，則生成蒽酚及其互變異構體蒽酮。在新鮮大黃中含有蒽酚類(lèi)成分，貯存2年以上則檢測不到蒽酚。如果蒽酚衍生物的meso位羥基與糖縮合成苷，則性質(zhì)比較穩定，只有經(jīng)過(guò)水解去糖后，才容易被氧化轉變成蒽醌類(lèi)化合物。
4.C-糖基蒽類(lèi)
這類(lèi)蒽衍生物是以糖作為側鏈通過(guò)碳-碳鍵直接與苷元相連。
(二)雙蒽核類(lèi)
l.二蒽酮類(lèi)衍生物 二蒽酮類(lèi)是二分子蒽酮脫去一分子氫后相互結合而成的化合物，其上下兩環(huán)的結構相同且對稱(chēng)，又可分為中位連接和α位連接等形式。二蒽酮多以苷的形式存在，若催化加氫還原則生成二分子蒽酮，用FeCl3氧化則生成二分子蒽醌。如中藥大黃、番瀉葉中致瀉的主要成分番瀉苷A、B、C、D等皆為二蒽酮類(lèi)衍生物。
大黃中致瀉的主要成分番瀉苷A，就是因其在腸內轉變?yōu)榇簏S酸蒽酮而發(fā)揮作用。
2.二蒽醌類(lèi) 蒽醌類(lèi)脫氫縮合或二蒽酮類(lèi)氧化均可形成二蒽醌類(lèi)。天然二蒽醌類(lèi)中兩個(gè)蒽醌環(huán)都是相同且對稱(chēng)的，由于空間位阻的相互排斥，使兩個(gè)蒽醌環(huán)呈反向排列，如山扁豆雙醌。
3.去氫二蒽酮類(lèi) 中位二蒽酮脫去一分子氫被進(jìn)一步氧化，兩環(huán)之間以雙鍵相連的稱(chēng)為去氫二蒽酮。顏色呈紫紅色。
4.日照蒽酮類(lèi) 去氫二蒽酮進(jìn)一步氧化，α與α’位相連組成一六元環(huán)，形成日照蒽酮類(lèi)化合物。
5.中位苯駢二蒽酮類(lèi) 這類(lèi)化合物的結構在天然蒽衍生物中具有最高氧化程度，也是天然產(chǎn)物中高度稠合的多元環(huán)系統之一。
第二節 理化性質(zhì)
一、性狀
醌類(lèi)化合物隨著(zhù)助色團酚羥基的引入而表現出一定的顏色。引入的助色團越多，顏色則越深。
二、升華性
游離的醌類(lèi)多具升華性，小分子的苯醌類(lèi)及萘醌類(lèi)具有揮發(fā)性。
三、溶解性
游離醌類(lèi)多溶于有機溶劑，微溶或不溶于水。而醌類(lèi)成苷后，極性增大。
四、酸堿性
蒽醌類(lèi)衍生物酸性強弱的排列順序為：含COOH>含二個(gè)以上β-OH>含一個(gè)β-OH>含二個(gè)以上α-OH>含一個(gè)α-OH。在分離工作中，常采取堿梯度萃取法來(lái)分離蒽醌類(lèi)化合物。用堿性不同的水溶液(5%碳酸氫鈉溶液、5%碳酸鈉溶液、1%氫氧化鈉溶液、5%氫氧化鈉溶液)依次提取，其結果為酸性較強的化合物(含COOH或二個(gè)β-OH)被碳酸氫鈉提出;酸性較弱的化合物(含一個(gè)β-OH)被碳酸鈉提出;酸性更弱的化合物(含二個(gè)或多個(gè)α-OH)只能被1%氫氧化鈉提出;酸性最弱的化合物(含一個(gè)α-OH)則只能溶于5%氫氧化鈉。
五、顯色反應
(1)Feigl反應 醌類(lèi)衍生物在堿性條件下加熱與醛類(lèi)、鄰二硝基苯反應，生成紫色化合物。
(2)無(wú)色亞甲藍顯色試驗 無(wú)色亞甲藍乙醇溶液(1mg/ml)專(zhuān)用于檢識苯醌及萘醌。樣品在白色背景下呈現出藍色斑點(diǎn)，可與蒽醌類(lèi)區別。
(3)Borntrager’s反應 在堿性溶液中，羥基醌類(lèi)顏色改變并加深，多呈橙、紅、紫紅及藍色，如羥基蒽醌類(lèi)化合物遇堿顯紅至紫紅色,稱(chēng)之為Borntrager’s反應。蒽酚、蒽酮、二蒽酮類(lèi)化合物需氧化形成羥基蒽醌后才能呈色，其機理是形成了共軛體系。
(4)Kesting-Craven反應 當苯醌及萘醌類(lèi)化合物的醌環(huán)上有未被取代的位置時(shí)，在堿性條件下與含活性次甲基試劑，如乙酰乙酸酯、丙二酸酯反應，呈藍綠色或藍紫色。蒽醌類(lèi)化合物因不含有未取代的醌環(huán)，故不發(fā)生該反應，可用于與苯醌及萘醌類(lèi)化合物區別。
(5)與金屬離子的反應 蒽醌類(lèi)化合物如具有α-酚羥基或鄰二酚羥基，則可與Pb2+、Mg2+等金屬離子形成絡(luò )合物。
與Pb2+形成的絡(luò )合物在一定pH條件下能沉淀析出，與Mg2+形成的絡(luò )合物具有一定的顏色，可用于鑒別。如果母核上只有1個(gè)α-OH或1個(gè)β-OH，或2個(gè)-0H不在同環(huán)上，則顯橙黃至橙色;如已有1個(gè)α-OH，并另有1個(gè)-0H在鄰位則顯藍至藍紫色，若在間位則顯橙紅至紅色，在對位則顯紫紅至紫色。
A型題
大黃酸可溶于( )
A.水
B.石油醚
C.碳酸氫納溶液
D.烯鹽酸溶液
E.苯
[答疑編號111040101]
『正確答案』C
下列蒽醌類(lèi)化合物中，酸性強弱的順序是( )
A.大黃酸>大黃素>蘆薈大黃素>大黃酚
B.大黃酸>蘆薈大黃素>大黃素 >大黃酚
C.大黃素>大黃酸>蘆薈大黃素>大黃酚
D.大黃酚>蘆薈大黃素>大黃素>大黃酸
E.大黃酸>大黃素>大黃酚>蘆薈大黃素
[答疑編號111040102]
『正確答案』A
能用于大黃素型和茜草素型兩類(lèi)化合物在結構上的主要區別是( )
A.羥基數目不同
B.甲氧基數目不同
C.羥甲基數目不同
D.羥基在母核上的分布不同
E.連接糖的個(gè)數不同
[答疑編號111040103]
『正確答案』D
第三節 提取與分離
一、提取
一般選用甲醇、乙醇作為提取溶劑。
二、分離
1.蒽醌苷類(lèi)和游離蒽醌衍生物的分離 蒽醌苷類(lèi)與游離蒽醌衍生物的溶解性不一樣，前者易溶于水，而后者則易溶于有機溶劑如氯仿等，因而常用與水不混溶的有機溶劑萃取或回流提取蒽醌粗提物，可將兩者分開(kāi)。
2.游離蒽醌衍生物的分離 一般采用溶劑分步結晶法、pH梯度萃取法和色譜法。pH梯度萃取法是最常用的手段。柱色譜法常用的吸附劑有硅膠、磷酸氫鈣、聚酰胺，一般不用氧化鋁，以免發(fā)生不可逆的化學(xué)吸附。
3.蒽醌苷類(lèi)的分離 蒽醌苷類(lèi)水溶性較強，需要結合吸附及分配柱色譜進(jìn)行分離，常用載體有聚酰胺、硅膠及葡聚糖凝膠。
第四節 結構測定
一、紅外光譜法(IR)
1.蒽醌的羰基頻率 飽和直鏈酮型羰基的典型伸縮頻率為l715 cm-1，由于蒽醌羰基的α、β位存在共軛系統，故未取代蒽醌伸縮頻率為1675cm-1。當蒽醌環(huán)上有取代基時(shí)，羰基的伸縮頻率及吸收強度都改變。一般吸電子基團使頻率變高，波數增加，供電子基團使頻率變低，波數減少。
2.羥基蒽醌的羥基頻率 α-OH因與C=O締合，其吸收頻率移至3150cm-1以下，多與不飽和C—H的伸縮振動(dòng)頻率重疊;β-OH振動(dòng)頻率較α-OH高，在3600～3150cm-1區間，若只有1個(gè)β-OH，則大多數在3300～3390cm-1之間有1個(gè)吸收峰，若在3600～3150cm-1之間有幾個(gè)峰，表明蒽醌母核可能有多個(gè)β-OH。
3. 1，8-二羥基蒽醌和1-羥基蒽醌具有2個(gè)羰基峰，其中1，8-二羥基蒽醌的2個(gè)羰基峰相差大于40cm-1，1-羥基蒽醌的2個(gè)羰基峰相差小于40cm-1。其他類(lèi)型的羥基蒽醌均為1個(gè)羰基峰。
二、質(zhì)譜法
蒽醌類(lèi)衍生物的質(zhì)譜特征是分子離子峰為基峰，游離醌依次脫去兩分子CO，得到M-CO及M-2CO的強峰以及它們的雙電荷峰。
第五節 含醌類(lèi)化合物的中藥實(shí)例
一、大黃
1.主要化學(xué)成分
大黃具有泄熱通腸、涼血解毒、逐瘀通經(jīng)的功效�，F已從大黃中分離得到蒽醌、二蒽酮、芪、苯丁酮、單寧、萘色酮等不同種類(lèi)的80多種化合物，大體上可分為蒽醌類(lèi)、多糖類(lèi)與鞣質(zhì)類(lèi)。其中蒽醌類(lèi)及其衍生物含量為3%-5%，分為游離型與結合型。游離型包括大黃酸、大黃素、土大黃素、蘆薈大黃素、大黃素甲醚、大黃酚、異大黃素等，結合型主要包括蒽醌苷和雙蒽酮苷。雙蒽酮苷中有番瀉苷A、B、C、D、E、F。其中A與B、C與D、E與F互為內消旋體，A、C、E的10-10’位為反式，B、D、F為順式。大黃中的蒽醌衍生物一般以結合狀態(tài)為多。新鮮大黃在貯存過(guò)程中蒽酚或蒽酮可逐漸氧化為蒽醌。
2.大黃中蒽醌苷的提取分離 亦可利用大黃所含蒽醌類(lèi)物質(zhì)的極性不同，分別用堿性不同、濃度不同的KHC03溶液、Na2C03溶液、KOH溶液和鹽酸實(shí)現大黃酸、大黃素、蘆薈大黃素、大黃酚和大黃素甲醚等化合物的萃取分離。近年來(lái)，超聲技術(shù)等亦被用于大黃蒽醌類(lèi)成分的提取中。
二、丹參
丹參含有多種菲醌衍生物，其中丹參醌ⅡA、丹參醌ⅡB、隱丹參醌、丹參酸甲酯、羥基丹參醌等為鄰醌類(lèi)衍生物，丹參新醌甲、丹參新醌乙、丹參新醌丙為對醌類(lèi)化合物。
上述脂溶性成分中的菲醌類(lèi)化合物可以通過(guò)下列化學(xué)法鑒別，即取少量樣品，加濃硫酸2滴，丹參醌Ⅱ顯綠色，隱丹參醌顯棕色，丹參醌I顯藍色。此外，還可通過(guò)熒光法、薄層色譜法等進(jìn)行相關(guān)化學(xué)成分的鑒別。
三、紫草
紫草主要含有紫草素、異紫草素等成分，結構屬于萘醌類(lèi)，為紫草的有效成分，具有止血、抗炎、抗菌、抗病毒及抗癌作用。
主要成分為萘醌類(lèi)色素，包括乙酰紫草素、歐紫草素、紫草素、β，β-二甲基丙烯酰紫草素、β，β-二甲基丙烯酰歐紫草素、去氧紫根素等。
臨床應用的紫草素為羥基萘醌的混合物，各類(lèi)成分均系萘醌分子側鏈上羥基與不同酸形成的酯，存在于紫草根中。該類(lèi)成分具有抗腫瘤、抗炎和抗菌活性，還有抗肝臟氧化損傷和抗受孕作用。另外紫草素作為天然色素已廣泛應用于醫藥、化妝品和印染工業(yè)中。
四、虎杖
主要含有蒽醌類(lèi)化合物，如大黃酸、大黃素、大黃素甲醚、大黃酚及其糖苷等。
A型題
對堿顯紅色的化合物是( )
A.番瀉苷A
B.番瀉苷B
C.大黃素
D.蘆薈苷
E.大黃苷
[答疑編號111040201]
『正確答案』C
番瀉苷A用三綠化鐵氧化、鹽酸水解以后得到( )
A.大黃酸
B.大黃酸葡萄糖苷
C.番瀉苷元A
D.大黃酸蒽酮
E.大黃酸蒽酮葡萄糖苷
[答疑編號111040202]
『正確答案』A
B型題
A.Feigl反應
B.無(wú)色亞甲藍的顯色反應
C.Borntrager’s反應
D.Kesting—Craven反應
E.醋酸鎂反應
醌類(lèi)衍生物都具有的反應是( )
[答疑編號111040203]
『正確答案』A
專(zhuān)用于檢識苯醌及萘醌的反應是( )
[答疑編號111040204]
『正確答案』B
羥基蒽醌顯紅色到紫紅色，蒽酮氧化以后，也可顯色的反應是( )
[答疑編號111040205]
『正確答案』C
苯醌及萘醌在化合物的醌環(huán)上有沒(méi)有被取代的位置的時(shí)候，具有( )反應
[答疑編號111040206]
『正確答案』D
A型題
將下列混合后溶于乙醚，用5%的碳酸鈉溶液來(lái)萃取，能夠被萃取出來(lái)的是( )
A.丹參新醌甲
B.紫草素
C.大黃素
D.大黃酸
E.茜草素
[答疑編號111040207]
『正確答案』D
在羥基蒽醌的紅外光譜中有一個(gè)羰基信號的化合物是( )
A.大黃素
B.大黃素甲醚
C.茜草素
D.羥基茜草素
E.大黃酚
[答疑編號111040208]
『正確答案』D
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