介紹
2,3-二甲氧基-5-甲基-1,4-苯醌的分子骨架以對苯醌為母體，分子式為 C?H??O?，分子量 182.17，其結構特殊性在于苯環(huán)的 2、3 位連有二甲氧基，5 位取代甲基，外觀呈現為紅色結晶性粉末，無臭無味。易溶于甲醇、乙醚、二氯甲烷等有機溶劑，幾乎不溶于水。化學穩(wěn)定性較好，但作為醌類化合物，具有氧化還原活性。
圖一 2,3-二甲氧基-5-甲基-1,4-苯醌
合成及應用
以 3,4,5 - 三甲氧基甲苯為原料，經 Vilsmeier-Haack 反應、Dakin 反應及氧化三步法，總收率可達 72.3%；或以對甲酚為起始物，通過溴化、甲氧基化等四步反應，實現純度 99% 的2,3-二甲氧基-5-甲基-1,4-苯醌制備。
2,3-二甲氧基-5-甲基-1,4-苯醌是化學合成輔酶 Q??的關鍵母體，自身還具有顯著生理活性，可以作為細胞代謝激活劑，能促進氧化磷酸化反應，可用于改善心肌能量代謝、治療病毒性肝炎等疾病。后續(xù)研究進一步發(fā)現，其衍生物如雙輔酶 Q?具有獨特的分子內電子傳遞特性，在抗氧化與細胞保護中展現潛力。
來源
2,3-二甲氧基-5-甲基-1,4-苯醌可以從臺灣特有真菌 Antrodia salmonea 的菌絲體中分離得到。Antrodia salmonea（多孔菌科 Antrodia 屬）是 2004 年首次鑒定的新物種，生長于臺灣特有樹種巒大杉的腐朽樹干中，在臺灣民間醫(yī)學中被用于治療腹瀉、腹痛、高血壓及肝癌等疾病，同時兼具解毒功效。該真菌的子實體與菌絲體均富含活性成分，此前研究已從中分離出抗氧化性三萜類、萘醌類化合物，而聚焦于其菌絲體的氯仿提取物，發(fā)現其對 KB（表皮樣癌）、HepG2（肝癌）等腫瘤細胞株具有細胞毒性，進而追蹤分離得到2,3-二甲氧基-5-甲基-1,4-苯醌。
分離純化流程
通過規(guī)?；l(fā)酵獲得 A. salmonea 菌絲體，經真空濃縮后得到殘留物，采用溶劑分步萃取法，以氯仿（CHCl?）為萃取溶劑（4L×3 次），獲得氯仿提取物。后續(xù)通過多級色譜分離技術純化得到：亞組分 F4-3 經硅膠柱層析（正己烷 / 乙酸乙酯 = 4:1 洗脫）初步純化后，通過制備薄層色譜（展開劑：正己烷 / 乙酸乙酯 = 3:1）精制，最終獲得2,3-二甲氧基-5-甲基-1,4-苯醌，分離得率為 30mg。
光譜特征：IR 光譜中應呈現醌羰基（C=O）的特征吸收峰（約 1660~1640 cm?1），1H NMR 光譜可檢測到甲基（-CH?）及二甲氧基（-OCH?）的特征質子信號，與同類苯醌化合物光譜規(guī)律一致[1]。
腫瘤細胞毒性
對2,3-二甲氧基-5-甲基-1,4-苯醌進行了 4 種人腫瘤細胞株（KB、HepG2、H2058、HA22T）的細胞毒性篩選，結果顯示化合物 5 具有顯著的靶向細胞毒性：對 H2058（惡性黑色素瘤細胞株）的 IC??值為 30μM；對 HepG2（肝癌細胞株）的 IC??值為 37μM；對 KB 細胞株活性較弱，對 HA22T 細胞株無明顯抑制作用（IC??>40μM）。
圖二 2,3-二甲氧基-5-甲基-1,4-苯醌的細胞毒性及同源物
對比同批分離的其他化合物，2,3-二甲氧基-5-甲基-1,4-苯醌的細胞毒性雖弱于 2 - 甲氧基 - 6 - 甲基對苯醌，但仍是該提取物中活性較強的成分之一。其細胞毒性機制推測與苯醌類化合物的共性作用相關：通過參與細胞內氧化還原反應產生活性氧，或與生物大分子（如 DNA、酶）結合，干擾腫瘤細胞代謝與增殖過程[2]。
參考文獻
[1]Takahashi T ,Mine Y ,Okamoto T .2,3-Dimethoxy-5-methyl-p-benzoquinone (Coenzyme Q0) Disrupts Carbohydrate Metabolism of HeLa Cells by Adduct Formation with Intracellular Free Sulfhydryl-Groups, and Induces ATP Depletion and Necrosis[J].Biological and Pharmaceutical Bulletin,2018,41(12):1809-1817.DOI:10.1248/bpb.b18-00497.
[2]Ximena S ,Ronald F ,Sheyla Z , et al.Bioactive components of marine brown macroalgae from the south coast of Peru[J].ABSTRACTS OF PAPERS OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY,2019,257