1

Anthraquinone

สมศกด นวลแกว

คณะเภสชศาสตร มหาวทยาลยมหาสารคาม

มหาวทยาลยมหาสารคาม ผ มปญญาพงเปนอย เพอมหาชน

2

Quinone

O

O

O

O

O

O

O

O

para-quinone ortho-quinone naphthoquinone anthraquinone

(Benzoquinone)

3

เบนโซควโนน (Benzoquinones)

OHHO

hydroquinoneOH

O -C6H11O5

arbutin arbutin (glucoside ของ hydroquinone)

- เปน reduced form ของ 1,4-benzoquinone

- เปนยาฆาเชอในระบบทางเดนปสสาวะอยางแรง

hydroquinone

- ไดจากการสงเคราะห ใชในเครองส าอางทเกยวกบผวหนง

4

Biosynthesis of Quinone

5

Ubiquinone (coenzyme Qn)

-Terpenoid quinone- พบในสงมชวตเกอบทกชนด- ท าหนาทเปน electron carrier ส าหรบ electron transport ใน mitochondria

6

Biosynthesis of ubiquinone (coenzyme Qn)

7

แนพโทควโนน (Naphthoquinones)

• เปน pigment ทมสเหลอง-สม

• ไดจากพชชนสงในวงศ Ebenaceae, Droseraceae และ Bignoniaceae

• มกพบในรปของ 1,4-naphthoquinone

8

Lawsone

• พบไดในใบเทยนกง (Henna, Lawsonia inermis L.) (วงศ Lythraceae)

• สาร lawsone ละลายไดดในสารละลายดาง ใหสสม-แดงเขม

• นยมใชเปนสยอมผมและเลบใหมสแดง

• มฤทธฆาเชอราไดด (fungicide)

O

O

OH

Lawsone

9

• มฤทธตานแบคทเรยทงชนดกรมบวกและกรมลบ

• มฤทธตานเชอราและตานโปรโตซวบางชนด

• เมอใชมาก plumbagin จะมพษตอเซลล (cytotoxic) plumbagin

• พบไดในตนและใบ sundew (Drosera rotundifolia L.) วงศ Droseraceae

เจตมลเพลง

Plumbagin

O

O

Plumbagin

10

มฤทธตานเชอแบคทเรยและตานเชอรา

พบไดใน Walnut tree (Juglans regia L.) วงศ Juglandaceae

Juglone

O

OOH

Juglone

11

แอนทราควโนน (Anthraquinones)

O

O

A B C

1

2

3

45

6

7

8

9

10

คณสมบตทางเคม

1. ประกอบดวย 3-ring system

2. เปนสารทมสแดง-สม

3. สวน aglycone ของแอนทราควโนนละลายไดดในดาง ท าละลายอนทรย

4. แอนทราควโนนเกอบทกตวมจดหลอมเหลวสง

5. แอนทราควโนนในพชชนสงสวนใหญจะเปนอนพนธของ 1,8-dihydroxyanthraquinones

12

1. ในธรรมชาตจะพบแอนทราควโนนในรปของกลยโคไซด

2. สวนใหญเปนชนด O-glycoside สวนนอยพบเปน C-glycoside

ธรรมชาตของแอนทราควโนน

O

O

R

OHO

C6H11O5

COOH

OHO

C6H11O5

10

10'

Sennoside

O

CH2OH

OHOH

H Glucose

Aloin

13

3. น าตาลทพบสวนมากเปน glucose, rhamnose

4. น าตาลกลโคสมกเกาะทต าแหนง C-8

5. rhamnose หรอ apiose มกเกาะท C-6

6. อนพนธของแอนทราควโนนพบไดหลายแบบ ขนอย กบอาย

ของพช

common rhubarb (Rheum undulatum)

ในใบออน จะพบ anthranol glycoside เปนสวนใหญ

ในใบแก จะพบกลยโคไซดของแอนทราควโนน

ธรรมชาตของแอนทราควโนน

14

แอนทราควโนน (Anthraquinones)

O

O

1

2

345

6

7

8 9

10

O

H H

O

H OH

O

O

Anthraquinone AnthroneAnthranol

Oxanthrone Dianthranol

4H

-2H2H

OH

H

พบไดทงในรปอสระ และกลยโคไซด และ reduced forms เชน oxanthrones, anthranol, anthrone และ dianthrone

15

Biosynthesis

NADH = Nicotinamide adenine dinucleotide HSCoA = Coenzyme A

แบบท 1

16

17

แบบท 2

18

lawsone

lucidin alizalin1,4-dihydroxy-Naphthoic acid

19

เปรยบเทยบระหวาง acetate-malonate และ shikimate mevalonate

20

การกระจายตวของสารจ าพวกแอนทราควโนน

1.พชใบเลยงเดยวเชน วงศ Liliaceae (วานหางจระเข)

2. พชใบเลยงค เชน

Polygonaceae (โกฐน าเตา),

Rhamnaceae (cascara, buckthorn),

Leguminosae (มะขามแขก)

Rubiaceae (ยอปา)

3. ใน lichens, fungi เชน Aspergillus และ Penicillium

21

O

CH2OH

OHOH

H Glucose

Aloin หรอ Barbaloin

• เปลอกใบวานหางจระเข (Aloe spp.) • ในวงศ Liliaceae • ใชเตรยมยาด า

O

CH2OH

OHOH

O

Emodin

• พชสกลแคสเซย (Cassia spp) เชน ชมเหดเทศ ฝกคน • Penicillium species• Rhamnus species• Rumex species

22

O

COOH

OHOH

O

Rhein• พชสกลแคสเซย (Cassia spp)

- ชมเหดเทศ ฝกคน •พชสกล Polygonaceae

-รบาบ (Rheum palmatum L.) (โกฐน าเตา)

O

CH3

OHOH

O

Chrysophanol

• พบในขเหลก

23

Dianthrone

24

Sennoside A, (10R, 10’R)

Sennoside B , (10R, 10’S)

Sennoside A, Sennoside B

• พบในใบและฝกมะขามแขก•Hydrolysis ได rhein

(+) dextrorotatory(±) meso

25

Sennoside C, Sennoside D

Sennoside C, (10R, 10’R)

Sennoside D , (10R, 10’S)

• พบในใบและฝกมะขามแขก

26

ใบและฝกมะขามแขก Cassia angustifolia, Tinnevelly senna พบมากในอนเดยC. senna ( C. acutifolia), Alexandrian พบมากใน Sudan

•Major : sennoside A, B•Minor : sennoside C, D•Trace : mono, di-glucosides of rhein, aloe-emodin, diglucosides of aloe-emodin dianthrone

•ใหใบแหง พบ Sennoside มากกวาใบสด•ใบสด พบ primary glycosides ของ sennoside มากกวา•ใบมะขามแขกทเหมาะสมในการใชเปนยาตองม dianthrone glycoside ไมนอยกวา 2.5 % เมอค านวณในรปsennoside B

•ฝกTinnevelly senna ม 1.2-2.5 %, Alexandrian ม 2.5-4.5 %

27

Cascaroside A, B

• พบใน Cascara• Oxidative hydrolysis (ใช HNO3, H2O2/HCl) ได aloe-emodin• Acid hydrolysis ได barbaloin (mixture of aloin A, B)

OH O OH

OH

aloe-emodin anthrone

OGlc O OH

OH

O

HO

OH

OH

OH

cascaroside

28

Cascaroside C, D

• พบใน Cascara• hydrolysis ได chrysaloin

29

Cascara

• Cascara buckthorn• Rhamnus purshianus• Rhamnaceae• พบมากในอเมรกาเหนอ• ไดจากเปลอกตน แลวท าใหแหง เกบไวประมาณ 1 ป• เปลอกตนสด ท าใหอาเจยน• เปลอกตนประกอบดวย anthracene derivative 6-9%

80-90% เปน anthrone C-glycosides• Major: cascarosides A, B• Minor : cascarosides C, D• Trace : emodin, aloe-emodin, chrysophanol และ o-glycosides และ dianthrone derivatives

30

Frangula

• เปลอกของ alder buckthorn• Rhamnus frangula• Rhamnaceae• พบในยโรป• เปลอกเกบไวประมาณ 1 ป กอนน ามาใช• เปลอกม anthracene derivative ประมาณ 6 %• ประกอบดวย: emodin, glucofrangulins A, B, frangulins A, B• Free aglycone : emodin, physcion, chrysophanol

31

Aloes

• Aloe ferox (Cape aloes), A. barbadensis (Curacao aloes) A. perryi (Socotrine aloes)• Liliaceae• ยางจาก aloes ประกอบดวย anthracne derivative 10-30 %• Major : barbaloin• Aloe บางชนดม aloinoside A, B

32

Rhubarb

• ไดจากเหงาและรากแหงของ Rheum officinale,

R. palmatum

• Polygonaceae

• Rhubarb ทนยมปลกใชท าอาหารคอ R. rhaponticum

• ประกอบดวย anthracene derivative 3-7.5%

• Major: mono-, di-O-glucosides of rhein, physcion, chrysophanol, free alglycone: rhein, dianthrone derivatives

• Rheum sp ชนดอนมกจะเปนพษเนองจาก ใบม oxalic acid

• ท าใหเกด hypocalcaemia

33

การตรวจสอบและการสกดแยกแอนทราควโนน

1. การระเหด (sublimation)

ใชไดกบแอนทราควโนนทระเหดไดเทานน

160o-180oC

NaOH, KOH soln

34

Bontrager test

ผงสมนไพร + KOH

Glycosides, anthrones และ anthranols

Free anthraquinone

สกดดวยเบนซน (benzene)

Positive

modified Bontrager test ( + H2O2 )

35

การสกดสารกลม Anthraquinone

1. Aglycone สกดดวย nonpolar solvent

2. Glycosides สกดดวย polar solvent

3. สากรกลม anthranols หรอ anthrones หลกเลยงการ oxidation

4. Aglycone ทม COOH สารสกด +Benzene เตม NaHCO3

ชนน า(Acid aglycone)

ชนเบนซน เตม

NaOH

ชนน า

ชนเบนซน (Aglycone ทวไป)

36

ผงยา

สารสกดน า

กาก สารละลาย

สารสกดน า ช นคลอโรฟอรม

กลยโคไซด อกลยโคน

ปรมาณกลยโคไซด

+ น า, reflux

centrifuge

+ HCl, สกดดวย คลอโรฟอรม

FeCl3 + HCl, reflux, extract

ทาใหแหง, + magnesium acetate

วด UV 515

การวเคราะหปรมาณ แอนทราควโนนกลยโคไซด

37

ผงยา

สารสกดน า

กากสารละลาย

กลยโคไซด อกลยโคน

ปรมาณกลยโคน

+ น า, reflux

centrifuge

FeCl3 + HCl, reflux, extract

ทาใหแหง, + magnesium acetate

วด UV 515

การวเคราะหปรมาณ แอนทราควโนนอกลยโคน

38

ปรมาณแอนทราควโนนเฉลยในใบชมเหดเทศ

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

1.6%

ant

hraq

uino

ne

N NE C S

Region

Wandee Gritsanapan,Somsak Nualkaew. Mahidol University J Pharm Sci 28(1-4), 2001, 28-34

39

00.20.40.60.811.2

% an

thraq

uinon

e

Summer rainy winter

Season

Northern

0

0.5

1

1.5

2

% a

nthra

quino

ne

Summer rainy winter

Season

Northeastern

0

0.5

1

1.5

2

% a

nthra

quino

ne

Summer rainy winter

Season

Central

0

0.5

1

1.5

2

% a

nthra

quino

ne

Summer rainy winter

Season

Southern

ปรมาณแอนทราควโนนในแตละภาคและฤดกาล

40

0.55

0.45

0.36

0.54

40

41

0.41

0.29

0.62

0.37

0.26

0.016

41

ศรญญา ดานกลประเสรฐ. การพฒนาต ารบและการศกษาทางคลนกของยาระบายแคปซลชมเหดเทศ. วทยานพนธ. คณะเภสชศาสตร มหาวทยาลยมหาสารคาม, 2554

42

0.62

1.060.96

0.89

42

43

ชวะสงเคราะห

44

การแบงชนดของไซยาโนเจนค กลยโคไซด

1. ไซยาโนเจนค กลยโคไซดทไดมาจาก valine และ isoleucine

H3C

C

C2H5

O - Glc

C N

H3C

C

H3C

O - Glc

C N

linamarin lotaustralin

พบในมนส าปะหลง (Manihot esculenta)

valine isoleucine

45

C

H

O

CN

Gentiobiose

amygdalin

2. ไซยาโนเจนค กลยโคไซดทไดมาจาก phenylalanine

C

H

O

CN

Glucose

prunasin

CH

C N

O - Glc

HO

Zierin

•พบใน bitter almond •Prunus spp.•Rosaceae

46

3. ไซยาโนเจนค กลยโคไซดทไดมาจาก tyrosine

C

H

O

CN

Glucose

HO

dhurrin

CH

C N

O - Glc

HO

taxiphyllin

•พบใน sorghum•Sorghum bicolor•Graminae

47

4. ไซยาโนเจนค กลยโคไซดทไดมาจาก leucine

C

O - Glc

N

proacacipetalin

C

O - Glc

N

heterodendrin

C

O - Glc

HOH2CN

cardiospermin

Accia spp

48

5. ไซยาโนเจนค กลยโคไซดทไดมาจาก cyclopentene ring

OHO - Glc

C

OH

N

gynocardin

49

ขนตอนในการสลายตวใหกรดไฮโดรไซยานค

R1

C

O-Glucose

R2 C N

R1

C

OH

R2 C N

R1

C

R2

O HCNhydrolysis

+