中藥化學蒽醌類化學成分的提取分離技術培訓課件

中藥化學蒽醌類化學成分的提取分離技術簡介：醌類是指分子中具有不飽和環(huán)二酮結構的一類化合物，在許多中藥中都含有醌類。中藥中所含的醌類化合物按其結構可分為苯醌、萘醌、菲醌、蒽醌4種類型。2中藥化學蒽醌類化學成分的提取分離技術分布與生理活性目前已發(fā)現的蒽醌類主要包括蒽醌衍生物及其不同還原程度的產物。在高等植物中主要分布在蓼科、百合科、豆科、茜草科等植物中，是許多中藥如大黃、何首烏、虎杖、蘆薈、番瀉葉、茜草等中的有效成分，也是一類重要的天然色素。蘆薈何首烏虎杖3中藥化學蒽醌類化學成分的提取分離技術蒽醌類化合物具有多方面的生理活性，如具瀉下作用（番瀉葉中的番瀉苷類化合物）、抗菌作用（大黃中游離的羥基蒽醌類化合物）、止血作用（茜草中的茜草素類成分）等等。茜草番瀉葉大黃4中藥化學蒽醌類化學成分的提取分離技術3.2.1必備知識

一、結構和分類5中藥化學蒽醌類化學成分的提取分離技術1、基本結構蒽醌：蒽的中位羰基衍生物1、4、5、8：α位2、3、6、7：β位6中藥化學蒽醌類化學成分的提取分離技術取代基：在蒽醌母核上可有不同數目的羥基取代，其中以二元羥基取代的蒽醌化合物為多，如大黃中的幾種蒽醌類成分。在其兩側苯環(huán)上多有－CH3、－CH2OH、－CHO、－COOH等基團取代，個別蒽醌化合物還有兩個C原子以上的側鏈取代。7中藥化學蒽醌類化學成分的提取分離技術（1）蒽醌衍生物

①大黃素型

②茜草素型（2）蒽酚（或蒽酮）衍生物類（3）二蒽酮類2、分類8中藥化學蒽醌類化學成分的提取分離技術（1）蒽醌衍生物——①大黃素型這種類型的蒽醌的取代基分布在兩側苯環(huán)上，多數呈黃-棕黃色，許多重要的中藥如大黃中的蒽醌多屬此類型。9中藥化學蒽醌類化學成分的提取分離技術大黃酚大黃素甲醚大黃素蘆薈大黃素大黃酸10中藥化學蒽醌類化學成分的提取分離技術以上五種大黃素型羥基蒽醌在中藥中分布比較廣泛。羥基蒽醌衍生物大多與葡萄糖、鼠李糖等結合成苷，有單糖苷，也有雙糖苷。

R1=glc

R2=H

蘆薈大黃素葡萄糖苷大黃素甲醚－8-O-β-D-龍膽雙糖苷11中藥化學蒽醌類化學成分的提取分離技術（1）蒽醌衍生物——②茜草素型此類羥基蒽醌化合物其羥基分布在一側苯環(huán)上，呈色以橙黃－橙紅為主，主要存在于茜草中，具有止血活血作用。12中藥化學蒽醌類化學成分的提取分離技術茜草素羥基茜草素偽羥基茜草素13中藥化學蒽醌類化學成分的提取分離技術（2）蒽酚（或蒽酮）衍生物類蒽醌在酸性環(huán)境中被還原，可生成蒽酚及其互變異構體蒽酮。

蒽酚（或蒽酮）衍生物一般存在于新鮮植物中，其羥基衍生物常以游離態(tài)或結合態(tài)與相應的羥基蒽醌共存于植物中，新鮮大黃經2年以上貯存就檢識不到蒽酚。14中藥化學蒽醌類化學成分的提取分離技術（3）二蒽酮類二蒽酮類是由2分子蒽酮脫去1分子氫后而成，上下兩環(huán)的結構相同而且對稱，又分為中位連接（即C10－C10′）和α位連接（C1－C1′或C4－C4′）等形式。多為黃色結晶。15中藥化學蒽醌類化學成分的提取分離技術番瀉苷A番瀉苷B番瀉苷C番瀉苷D16中藥化學蒽醌類化學成分的提取分離技術二蒽酮多以苷的形式存在，若催化加氫還原則生成２分子蒽酮，用三氯化鐵氧化則生成２分子蒽醌，比較重要的二蒽酮是從番瀉葉中得到的番瀉苷A、B、C、D。17中藥化學蒽醌類化學成分的提取分離技術二、理化性質

1.性狀顏色：蒽醌類化合物均為黃色或橙紅色固體，有一定的熔點。結晶：游離的蒽醌類具有完好的晶形，成苷后則晶形不好。熒光：蒽醌類化合物大多有熒光，并在不同pH時顯示不同的顏色。18中藥化學蒽醌類化學成分的提取分離技術2.升華性游離蒽醌類化合物具有升華性，常壓下加熱可升華而不分解。

升華性：可利用此性質來提取分離、精制蒽醌類化合物。一般升華溫度隨酸性增強而升高。

19中藥化學蒽醌類化學成分的提取分離技術大黃酚大黃素甲醚大黃素蘆薈大黃素大黃酸20中藥化學蒽醌類化學成分的提取分離技術3.溶解度游離蒽醌類化合物：具親脂性，易溶于苯、乙醚、氯仿和堿性有機溶劑中，可溶于丙酮、甲醇及乙醇，不溶或難溶于水。蒽醌苷類：極性較大，易溶于甲醇、乙醇及熱水，難溶于冷水，幾乎不溶于乙醚、苯及氯仿等溶劑。羥基蒽醌苷及苷元，因具有酚羥基，可溶于堿性溶液中，加酸酸化后又可析出沉淀，此性質可用于提取分離。21中藥化學蒽醌類化學成分的提取分離技術4.酸堿性——酸性蒽醌類化合物大多具有2個以上的酚羥基，因此具有酚的通性，呈弱酸性。22中藥化學蒽醌類化學成分的提取分離技術酸性強弱規(guī)律——是否存在羧基及酚羥基的數目及位置有關（1）帶羧基者酸性強于不帶羧基者，帶羧基者可溶于NaHCO3水液中。（2）β-羥基蒽醌的酸性強于α-羥基蒽醌衍生物（α-羥基易與醌基形成分子內氫鍵），故β-羥基蒽醌可溶于Na2CO3中，而α-羥基蒽醌則不溶。23中藥化學蒽醌類化學成分的提取分離技術（3）羥基數目增多時，酸性增強。1,5-OH和1,4-OH<1,8-OH（-OH和不同的氧形成分子內氫鍵）（只能與同一羥基形成氫鍵）1,2-OH<β-OH（分子內形成連續(xù)氫鍵）（無分子內氫鍵）24中藥化學蒽醌類化學成分的提取分離技術故蒽醌類成分的酸性按強弱順序大致排列為：含-COOH＞含2個以上β-OH＞含1個β-OH＞含2個以上α-OH＞1個α-OH25中藥化學蒽醌類化學成分的提取分離技術根據蒽醌類化合物的酸性強弱的不同，可用梯度pH萃取法來分離。酚羥（羧）基種類堿溶液-COOH或2個以上β-OH5%NaHCO31個β-OH5%Na2CO32個或多個α-OH1%NaOH1個α-OH5%NaOH酸性堿性26中藥化學蒽醌類化學成分的提取分離技術4.酸堿性——堿性由于氧原子的存在，蒽醌類成分也具有微弱的堿性，表現為能溶于濃硫酸中成鹽再轉成陽碳離子，同時伴有顏色的顯著改變，一般顯紅至紫紅色。大黃酚：暗黃色紅色大黃素：橙紅色紅色濃H2SO4濃H2SO427中藥化學蒽醌類化學成分的提取分離技術1、下列各科屬植物不含蒽醌類成分的是

A、豆科B、傘形科C、蓼科

D、茜草科E、百合科2、下列蒽醌類化合物中，酸性強弱順序是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28中藥化學蒽醌類化學成分的提取分離技術3、大黃素型和茜草素型羥基蒽醌類的主要區(qū)別是A、—OH位置B、—OH數目

C、—COOH位置D、—COOH數目4、一般只存在于新鮮藥材中的是A、大黃素型蒽醌類B、茜草素型蒽醌類C、蒽酚及蒽酮類D、二蒽酮及二蒽醌類29中藥化學蒽醌類化學成分的提取分離技術5、以pH梯度萃取法從大黃的CHCl3提取液中用5%NaHCO3萃取，堿水層含有的成分是A、大黃酚

B、大黃素C、大黃酸D、大黃素甲醚E、蘆薈大黃素30中藥化學蒽醌類化學成分的提取分離技術多選1、蒽醌類化合物，一般A、游離蒽醌多為有色結晶B、游離蒽醌類多具升華性C、蒽醌類化合物多以苷的形式存在于植物體內D、游離蒽醌可用堿溶酸沉法提取E、游離蒽醌多具有酸性，可用pH梯度法萃取分離31中藥化學蒽醌類化學成分的提取分離技術5.蒽醌類化合物的檢識反應（1）顯色反應①堿顯色反應：羥基蒽醌衍生物遇堿顯紅色或紅紫色等，顏色與分子中羥基所在位置有關。是檢識中藥中羥基蒽醌成分存在的最常用方法之一，對羥基蒽醌結構的判定有輔助作用。32中藥化學蒽醌類化學成分的提取分離技術試劑：堿性溶液（氫氧化鈉、碳酸鈉、氫氧化銨）。作用基團：羥基蒽醌衍生物（有游離羥基者）?，F象：羥基蒽酚、蒽酮、二蒽酮類化合物遇堿呈黃色且?guī)ЬG色熒光，需在空氣中或經3％H2O2氧化成蒽醌后，才顯示上述顏色。33中藥化學蒽醌類化學成分的提取分離技術羥基蒽醌的Borntr?ger反應蒽醌化合物顏色蒽醌化合物顏色1-OH紅1,8-二OH紅2-OH橙-紅1,2,3-三OH綠1,2-二OH紫-藍1,2,4-三OH紫-紅1,3-二OH紅1,4,5-三OH紫1,4-二OH紫1,4,5,8-四OH藍1,5-二OH紅34中藥化學蒽醌類化學成分的提取分離技術反應機理：35中藥化學蒽醌類化學成分的提取分離技術②醋酸鎂顯色反應羥基蒽醌和0.5%醋酸鎂甲醇或乙醇溶液生成穩(wěn)定的橙紅色、紫紅色或紫色的絡合物，反應靈敏，可作色譜顯色用。36中藥化學蒽醌類化學成分的提取分離技術試劑：0.5％乙酸鎂的甲醇或乙醇溶液。作用基團：羥基蒽醌（有α-OH或鄰位二OH）。反應現象：游離蒽醌化合物顏色1個α-OH或1個β-OH，或二個OH不在同環(huán)時橙黃~橙色已有1個α-OH，并且在間位有另一個-OH橙紅~紅色已有1個α-OH，并且在鄰位有另一個-OH藍~藍紫色已有1個α-OH，并且在對位有另一個-OH紫紅~紫色鄰位二β-OH藍色37中藥化學蒽醌類化學成分的提取分離技術反應機理：蒽醌鎂絡合物（橙色）38中藥化學蒽醌類化學成分的提取分離技術③對亞硝基二甲苯胺反應9、10位上未取代的羥基蒽酮類化合物，酮基對位亞甲基上的H很活潑，可與0.1%對亞硝基-二甲苯胺吡啶溶液反應縮合而產生各種顏色。39中藥化學蒽醌類化學成分的提取分離技術試劑：0.1％對亞硝基二甲苯胺吡啶溶液。作用基團：9位或10位未被取代的羥基蒽酮類化合物。反應現象：隨分子結構而不同，如1,8-二羥基者具綠色。用途：蒽酮化合物的定性檢查。40中藥化學蒽醌類化學成分的提取分離技術反應機理：41中藥化學蒽醌類化學成分的提取分離技術（2）色譜檢識方法：硅膠薄層檢識、聚酰胺薄層檢識展開劑：混合溶劑游離蒽醌——親脂性溶劑系統蒽醌苷——親水性溶劑系統顯色：①日光：多顯黃色②紫外：黃棕、紅、橙色熒光③氨水、堿溶液：顏色加深/變紅④0.5%醋酸鎂甲醇溶液：橙色/紫色42中藥化學蒽醌類化學成分的提取分離技術1、羥基蒽酮反應陽性的是A、醋酸鎂反應B、對亞硝基-二甲苯胺反應C、堿液反應

D、苯胺-鄰苯二甲酸反應E、對-二甲胺基苯甲醛-濃硫酸反應2、下列各組化合物能用NaOH水溶液區(qū)別的是A、大黃素和大黃酚B、大黃素和大黃素葡萄糖苷C、大黃素和蘆薈大黃素D、大黃素與蒽酮43中藥化學蒽醌類化學成分的提取分離技術A、大黃素B、大黃素-8-O-葡萄糖苷C、兩者均可D、兩者均不可1、與NaOH溶液反應產生紅色的是2、與對亞硝基二甲基苯胺試劑產生藍色的是3、與Molish試劑產生棕色環(huán)的是4、能溶于水的是44中藥化學蒽醌類化學成分的提取分離技術3.2.2蒽醌類化合物的提取與分離45中藥化學蒽醌類化學成分的提取分離技術一、蒽醌類化合物的提取溶劑提取法

適用范圍：游離蒽醌類——用親脂性有機溶劑提取，如苯、氯仿等蒽醌苷類——用親水性有機溶劑提取，如甲醇、乙醇或沸水通常使用甲醇或乙醇作為提取溶劑

方法：回流提取法、滲漉法46中藥化學蒽醌類化學成分的提取分離技術特殊情況下，需選用下列方法進行提取：

（1）富含油脂的種子類，先用石油醚脫脂，再用醇類溶劑提取，但要注意，低極性的大黃酚等也可能被石油醚提出。

（2）用極性由小到大的溶劑依次進行提取，適合于游離形式蒽醌成分的提取，并可得到初步分離，但由于羥基蒽醌在親脂性溶劑中的溶解度很小，故提取時間較長。47中藥化學蒽醌類化學成分的提取分離技術（3）提取羥基蒽醌或具有羧基的蒽醌時，宜先將其用酸轉化為游離狀態(tài)，再用醇提取。（4）用熱水提取含糖較多的植物材料時，應避免加溫過高，以免糊化；提取蒽醌苷時應注意酸、堿、酶的作用；提取如蒽酮類的還原型蒽衍生物時，最好在惰性氣體下操作，并要用新鮮材料。（5）只需提取游離蒽醌，可先用稀硫酸進行水解，再用有機溶劑進行提取。48中藥化學蒽醌類化學成分的提取分離技術堿提酸沉法適用范圍：帶游離酚羥基或羧基的蒽醌類化合物。方法：用堿溶液進行提取，提取液用酸酸化后蒽醌類化合物形成沉淀析出。49中藥化學蒽醌類化學成分的提取分離技術二、蒽醌類化合物的分離1.蒽醌苷與游離蒽醌衍生物的分離

原理：利用蒽醌苷與游離蒽醌衍生物的極性不同進行分離

方法：（1）兩相溶劑萃取法（水層：蒽醌苷；有機溶劑層：游離蒽醌）（2）有機溶劑提取法（有機溶劑：游離蒽醌；殘渣：蒽醌苷）50中藥化學蒽醌類化學成分的提取分離技術方法1：

含有蒽醌的乙醇提取液

│

│濃縮

濃縮液

│與水不相混溶的有機溶劑（氯仿、

│苯、乙醚等）反復萃取

┌─────┴─────┐

↓↓

有機溶劑層水層

（游離蒽醌）（蒽醌苷）

51中藥化學蒽醌類化學成分的提取分離技術方法2：中藥的乙醇提取液

│

│減壓濃縮至干

殘留物

│

│在回流提取器內用氯仿提取

┌─────┴─────┐

↓↓

氯仿提取液殘渣

（游離蒽醌衍生物）（蒽醌苷）

52中藥化學蒽醌類化學成分的提取分離技術2.游離蒽醌衍生物的分離原理：利用游離蒽醌衍生物的酸性強弱差異和結構差異方法：（1）溶劑分步結晶法（2）pH梯度萃取法（3）色譜法53中藥化學蒽醌類化學成分的提取分離技術（2）pH梯度萃取法此法是分離游離蒽醌的經典方法，也是最常用的方法。是根據蒽醌的酸性差異而利用不同強弱的堿液，自有機溶劑中分別提取不同酸性蒽醌類成分，可使混合物得到一定程度的分離。但對于結構相似、酸性相差不大的羥基蒽醌混合物存在著局限性。55中藥化學蒽醌類化學成分的提取分離技術根據蒽醌類化合物的酸性強弱的不同，可用梯度pH萃取法來分離。酚羥（羧）基種類堿溶液-COOH或2個以上β-OH5%NaHCO31個β-OH5%Na2CO32個或多個α-OH1%NaOH1個α-OH5%NaOH酸性堿性56中藥化學蒽醌類化學成分的提取分離技術（3）色譜法色譜法對蒽醌類成分的分離效果較好，一般先用經典方法經過初步分離再用色譜法作進一步分離。分離游離蒽醌衍生物常用的吸附劑有硅膠和聚酰胺粉等，慎用氧化鋁，因羥基蒽醌能與氧化鋁形成牢固的螯合物，難以洗脫。57中藥化學蒽醌類化學成分的提取分離技術蒽苷的分離比苷元困難，一般不易得到純品，常用的方法是利用吸附或分配柱色譜進行分離，在分離前，需用鉛鹽法或溶劑法除去大部分雜質，制得較純的總苷后，再上柱分離。常用的吸附劑有硅膠、聚酰胺和葡聚糖凝膠等。如在SepHadexLH-20凝膠柱上分離大黃的70％甲醇提取液，用70％甲醇洗脫，分段收集，則依次得到二蒽酮苷（番瀉苷A、B、C、D）、蒽醌二葡萄糖苷、蒽醌單葡萄糖苷、游離苷元。58中藥化學蒽醌類化學成分的提取分離技術3.2.3應用59中藥化學蒽醌類化學成分的提取分離技術大黃中蒽醌類化合物的提取分離大黃為重要中藥之一，具通里攻下、清熱解毒、活血通瘀等各種功能。其化學成分較復雜，有游離羥基蒽醌、蒽醌苷、二蒽酮苷及鞣苷等，此外，還含樹脂類物質、碳水化合物及有機酸等多類成分。其中以蒽醌苷含量為最高。游離羥基蒽醌是親脂性成分，難溶于水，易溶于苯、乙醚、氯仿等親脂性有機溶劑，有生化性，且都有蒽醌的顯色反應。60中藥化學蒽醌類化學成分的提取分離技術大黃酚大黃素甲醚大黃素蘆薈大黃素大黃酸大黃中的游離羥基蒽醌61中藥化學蒽醌類化學成分的提取分離技術番瀉苷A番瀉苷B番瀉苷C番瀉苷D大黃中的二蒽酮苷62中藥化學蒽醌類化學成分的提取分離技術提取原理：根據大黃中的羥基蒽酮苷經酸水解成游離蒽醌苷元，苷元可溶于氯仿而被提出。再利用各蒽醌類化合物酸性不同，采用pH梯度萃取法進行分離而得到各單體苷元。