蒽醌的提取分離

關(guān)于蒽醌的提取分離第1頁，課件共65頁，創(chuàng)作于2023年2月本章節(jié)要求掌握蒽醌的概念，熟悉蒽醌類化合物的母核結(jié)構(gòu)，了解蒽醌類化合物的分類及其基本結(jié)構(gòu)類型。掌握蒽醌類化合物的理化性質(zhì)和檢識方法。掌握醌類的提取分離。第2頁，課件共65頁，創(chuàng)作于2023年2月簡介：

醌類是指分子中具有不飽和環(huán)二酮結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)可分為苯醌、萘醌、菲醌、蒽醌4種類型。第3頁，課件共65頁，創(chuàng)作于2023年2月分布與生理活性目前已發(fā)現(xiàn)的蒽醌類主要包括蒽醌衍生物及其不同還原程度的產(chǎn)物。在高等植物中主要分布在蓼科、鼠李科、茜草科、豆科等植物中，是許多中藥如大黃、何首烏、虎杖、決明子、蘆薈、茜草等中的有效成分，也是一類重要的天然色素。大黃蘆薈番瀉葉第4頁，課件共65頁，創(chuàng)作于2023年2月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。茜草虎杖何首烏第5頁，課件共65頁，創(chuàng)作于2023年2月

第一節(jié)必備知識

第6頁，課件共65頁，創(chuàng)作于2023年2月一、結(jié)構(gòu)和分類第7頁，課件共65頁，創(chuàng)作于2023年2月1、基本結(jié)構(gòu)蒽醌：蒽的中位羰基衍生物1、4、5、8：α位2、3、6、7：β位第8頁，課件共65頁，創(chuàng)作于2023年2月

取代基：在蒽醌母核上可有不同數(shù)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(cè)苯環(huán)上多有－CH3、－CH2OH、－CHO、－COOH等基團(tuán)取代，個(gè)別蒽醌化合物還有兩個(gè)C原子以上的側(cè)鏈取代。第9頁，課件共65頁，創(chuàng)作于2023年2月2、分類根據(jù)母核中蒽核的數(shù)量分為單蒽核類和雙蒽核類；大黃素（單蒽核類）番瀉苷A（雙蒽核類）第10頁，課件共65頁，創(chuàng)作于2023年2月單蒽核類單蒽核類根據(jù)羥基在蒽醌母核上位置的不同，可將羥基蒽醌衍生物分為大黃素型和茜草素型兩類。蒽醌可在酸性條件下被還原，生成蒽酚及其互變異構(gòu)體蒽酮。第11頁，課件共65頁，創(chuàng)作于2023年2月（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(cè)苯環(huán)上，多數(shù)呈黃-棕黃色，許多重要的中藥如大黃中的蒽醌多屬此類型。第12頁，課件共65頁，創(chuàng)作于2023年2月大黃酚大黃素甲醚大黃素蘆薈大黃素大黃酸第13頁，課件共65頁，創(chuàng)作于2023年2月

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(jié)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-龍膽雙糖苷第14頁，課件共65頁，創(chuàng)作于2023年2月（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(cè)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。第15頁，課件共65頁，創(chuàng)作于2023年2月茜草素羥基茜草素偽羥基茜草素第16頁，課件共65頁，創(chuàng)作于2023年2月（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(gòu)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(jié)合態(tài)與相應(yīng)的羥基蒽醌共存于植物中，新鮮大黃經(jīng)2年以上貯存就檢識不到蒽酚。

第17頁，課件共65頁，創(chuàng)作于2023年2月（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(jié)構(gòu)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(jié)晶。第18頁，課件共65頁，創(chuàng)作于2023年2月番瀉苷A番瀉苷B番瀉苷C番瀉苷D第19頁，課件共65頁，創(chuàng)作于2023年2月番瀉苷A是由2分子大黃酸蒽酮通過C10－C10′反式結(jié)合而成。易被酸水解生成2分子葡萄糖和1分子番瀉苷元A，具有右旋性。番瀉苷B性質(zhì)與番瀉苷A相似，是番瀉苷A的異構(gòu)體，水解后生成2分子葡萄糖和番瀉苷元B。苷元B是苷元A的內(nèi)消旋體。番瀉苷C是由1分子大黃酸蒽酮與1分子蘆薈大黃素蒽酮通過C10－C10′反式結(jié)合而成，番瀉苷D是苷C的異構(gòu)體。第20頁，課件共65頁，創(chuàng)作于2023年2月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。在某些新鮮植物藥中，所含的二蒽酮苷隨著貯藏時(shí)間的增加，其含量將逐漸減少，而相應(yīng)的單蒽酮含量則隨之增加，如果貯藏時(shí)間超過1年，則單蒽酮苷也能變成蒽醌苷及其苷元。第21頁，課件共65頁，創(chuàng)作于2023年2月二、理化性質(zhì)第22頁，課件共65頁，創(chuàng)作于2023年2月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(diǎn)。結(jié)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(shí)顯示不同的顏色。第23頁，課件共65頁，創(chuàng)作于2023年2月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(zhì)來提取分離、精制蒽醌類化合物。一般升華溫度隨酸性增強(qiáng)而升高。

第24頁，課件共65頁，創(chuàng)作于2023年2月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(jī)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(zhì)可用于提取分離。蒽醌類化合物的鈣、鋇、鉛、鐵及鋁鹽均難溶于水。第25頁，課件共65頁，創(chuàng)作于2023年2月4.酸堿性——酸性蒽醌類化合物大多具有2個(gè)以上的酚羥基，因此具有酚的通性，呈弱酸性。蒽醌類化合物在堿性水溶液中成鹽溶解，加酸酸化后被游離又可重新析出沉淀。第26頁，課件共65頁，創(chuàng)作于2023年2月酸性強(qiáng)弱規(guī)律——是否存在羧基及酚羥基的數(shù)目及位置有關(guān)（1）帶羧基者酸性強(qiáng)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(qiáng)于α-羥基蒽醌衍生物（α-羥基易與醌基形成分子內(nèi)氫鍵），故β-羥基蒽醌可溶于Na2CO3中，而α-羥基蒽醌則不溶。第27頁，課件共65頁，創(chuàng)作于2023年2月（3）羥基數(shù)目增多時(shí)，酸性增強(qiáng)。1,5-OH和1,4-OH<1,8-OH（-OH和不同的氧形成分子內(nèi)氫鍵）（只能與同一羥基形成氫鍵）

1,2-OH<β-OH（分子內(nèi)形成連續(xù)氫鍵）（無分子內(nèi)氫鍵）第28頁，課件共65頁，創(chuàng)作于2023年2月故蒽醌類成分的酸性按強(qiáng)弱順序大致排列為：含-COOH＞含2個(gè)以上β-OH＞含1個(gè)β-OH＞含2個(gè)以上α-OH＞1個(gè)α-OH第29頁，課件共65頁，創(chuàng)作于2023年2月根據(jù)蒽醌類化合物的酸性強(qiáng)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(gè)以上β-OH5%NaHCO31個(gè)β-OH5%Na2CO32個(gè)或多個(gè)α-OH1%NaOH1個(gè)α-OH5%NaOH酸性堿性第30頁，課件共65頁，創(chuàng)作于2023年2月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(xiàn)為能溶于濃硫酸中成鹽再轉(zhuǎn)成陽碳離子，同時(shí)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H2SO4第31頁，課件共65頁，創(chuàng)作于2023年2月5.蒽醌類化合物的檢識反應(yīng)（1）顯色反應(yīng)①堿顯色反應(yīng)：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(guān)。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(jié)構(gòu)的判定有輔助作用。第32頁，課件共65頁，創(chuàng)作于2023年2月試劑：堿性溶液（氫氧化鈉、碳酸鈉、氫氧化銨）。作用基團(tuán)：羥基蒽醌衍生物（有游離羥基者）。現(xiàn)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(jīng)3％H2O2氧化成蒽醌后，才顯示上述顏色。第33頁，課件共65頁，創(chuàng)作于2023年2月羥基蒽醌的Borntr?ger反應(yīng)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(lán)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(lán)1,5-二OH紅第34頁，課件共65頁，創(chuàng)作于2023年2月反應(yīng)機(jī)理：第35頁，課件共65頁，創(chuàng)作于2023年2月②醋酸鎂顯色反應(yīng)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(luò)合物，反應(yīng)靈敏，可作色譜顯色用。第36頁，課件共65頁，創(chuàng)作于2023年2月試劑：0.5％乙酸鎂的甲醇或乙醇溶液。作用基團(tuán)：羥基蒽醌（有α-OH或鄰位二OH）。反應(yīng)現(xiàn)象：游離蒽醌化合物顏色1個(gè)α-OH或1個(gè)β-OH，或二個(gè)OH不在同環(huán)時(shí)橙黃~橙色已有1個(gè)α-OH，并且在間位有另一個(gè)-OH橙紅~紅色已有1個(gè)α-OH，并且在鄰位有另一個(gè)-OH藍(lán)~藍(lán)紫色已有1個(gè)α-OH，并且在對位有另一個(gè)-OH紫紅~紫色鄰位二β-OH藍(lán)色第37頁，課件共65頁，創(chuàng)作于2023年2月反應(yīng)機(jī)理：蒽醌鎂絡(luò)合物（橙色）第38頁，課件共65頁，創(chuàng)作于2023年2月③對亞硝基二甲苯胺反應(yīng)

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(yīng)縮合而產(chǎn)生各種顏色。第39頁，課件共65頁，創(chuàng)作于2023年2月試劑：0.1％對亞硝基二甲苯胺吡啶溶液。作用基團(tuán)：9位或10位未被取代的羥基蒽酮類化合物。反應(yīng)現(xiàn)象：隨分子結(jié)構(gòu)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。第40頁，課件共65頁，創(chuàng)作于2023年2月反應(yīng)機(jī)理：第41頁，課件共65頁，創(chuàng)作于2023年2月（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(tǒng)蒽醌苷——親水性溶劑系統(tǒng)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/紫色第42頁，課件共65頁，創(chuàng)作于2023年2月第二節(jié)蒽醌類化合物的提取與分離第43頁，課件共65頁，創(chuàng)作于2023年2月一、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(jī)溶劑提取，如苯、氯仿等蒽醌苷類——用親水性有機(jī)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、滲漉法第44頁，課件共65頁，創(chuàng)作于2023年2月特殊情況下，需選用下列方法進(jìn)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(jìn)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(shí)間較長。

第45頁，課件共65頁，創(chuàng)作于2023年2月

（3）提取羥基蒽醌或具有羧基的蒽醌時(shí)，宜先將其用酸轉(zhuǎn)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(shí)，應(yīng)避免加溫過高，以免糊化；提取蒽醌苷時(shí)應(yīng)注意酸、堿、酶的作用；提取如蒽酮類的還原型蒽衍生物時(shí)，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(jìn)行水解，再用有機(jī)溶劑進(jìn)行提取。第46頁，課件共65頁，創(chuàng)作于2023年2月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(jìn)行提取，提取液用酸酸化后蒽醌類化合物形成沉淀析出第47頁，課件共65頁，創(chuàng)作于2023年2月二、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(jìn)行分離

方法：（1）兩相溶劑萃取法（水層：蒽醌苷；有機(jī)溶劑層：游離蒽醌）（2）有機(jī)溶劑提取法（有機(jī)溶劑：游離蒽醌；殘?jiān)狠祯眨┑?8頁，課件共65頁，創(chuàng)作于2023年2月方法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(jī)溶劑（氯仿、

│苯、乙醚等）反復(fù)萃取

┌─────┴─────┐

↓↓

有機(jī)溶劑層水層

（游離蒽醌）（蒽醌苷）

第49頁，課件共65頁，創(chuàng)作于2023年2月方法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(nèi)用氯仿提取

┌─────┴─────┐

↓↓

氯仿提取液殘?jiān)?/p>

（游離蒽醌衍生物）（蒽醌苷）

第50頁，課件共65頁，創(chuàng)作于2023年2月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(qiáng)弱差異和結(jié)構(gòu)差異方法：（1）溶劑分步結(jié)晶法（2）pH梯度萃取法（3）色譜法第51頁，課件共65頁，創(chuàng)作于2023年2月（1）溶劑分步結(jié)晶法是利用化合物溶解度差異將粗品溶于適宜的溶劑中，經(jīng)處理使先析出結(jié)晶Ⅰ過濾得到，分出結(jié)晶的母液濃縮后再析出結(jié)晶Ⅱ，濾取結(jié)晶Ⅱ后的母液再濃縮析出結(jié)晶Ⅲ……，如此一步一步結(jié)晶可達(dá)到分離目的。分步結(jié)晶法得到的各個(gè)結(jié)晶純度不高，尚需反復(fù)重結(jié)晶才可得到高純度結(jié)晶。第52頁，課件共65頁，創(chuàng)作于2023年2月（2）pH梯度萃取法此法是分離游離蒽醌的經(jīng)典方法，也是最常用的方法。是根據(jù)蒽醌的酸性差異而利用不同強(qiáng)弱的堿液，自有機(jī)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(jié)構(gòu)相似、酸性相差不大的羥基蒽醌混合物存在著局限性。第53頁，課件共65頁，創(chuàng)作于2023年2月根據(jù)蒽醌類化合物的酸性強(qiáng)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(gè)以上β-OH5%NaHCO31個(gè)β-OH5%Na2CO32個(gè)或多個(gè)α-OH1%NaOH1個(gè)α-OH5%NaOH酸性堿性第54頁，課件共65頁，創(chuàng)作于2023年2月（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(jīng)典方法經(jīng)過初步分離再用色譜法作進(jìn)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。第55頁，課件共65頁，創(chuàng)作于2023年2月

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(jìn)行分離，在分離前，需用鉛鹽法或溶劑法除去大部分雜質(zhì)，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。第56頁，課件共65頁，創(chuàng)作于2023年2月第三節(jié)應(yīng)用第57頁，課件共65頁，創(chuàng)作于2023年2月大黃中蒽醌類化合物的提取分離大黃為重要中藥之