中药中香豆素类化学成分的提取分离技术
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异香豆素可认为是邻羧基苯乙烯醇的内酯, 香豆素的异构体。
(五)其它香豆素类
α-吡喃环上有取代基的 香豆素类。C3、C4上常有苯 基、羟基、异戊烯基等取代。 C3苯代香豆素生源同黄酮。
三、生理活性
1.毒性:肝毒性 。必要结构:呋喃环上的双键和不饱和内酯环。
2. 抗菌作用:秦皮中的七叶内酯和七叶内酯苷具抑制痢疾杆菌的
3、水蒸气蒸馏法
某些小分子的香豆素类具挥发性可用蒸馏法与不
挥发性成分分离,常用于纯化过程。
任务 秦皮中香豆素类化学成分的提取 分离技术
• 秦皮为木犀科植物苦枥白蜡树、白蜡树、尖叶白蜡树、
宿柱白蜡树的干燥枝皮或干皮。 • 味苦,性寒。归肝、胆、大肠经。有清热解毒、收涩、 明目之功效。 • 秦皮中主要含有香豆素类化合物:七叶苷及七叶树内
3、色谱检识
1、TLC
• 常用的吸附剂是硅胶,其次是纤维素和氧化铝; • 一般采用中等极性的混合溶剂或偏酸性的混合溶剂。 • 显色方法:首选观察荧光,或用氨熏,喷10%氢氧化钠后再观察。
2、PC
• 常用水饱和的正丁醇、异戊醇、氯仿为展开 剂; • 展开剂的PH值可影响弱酸性香豆素的Rf值。
四、提取与分离方法
2)分离因子(β值)与分离难易的关系
β = KA / KB β值越大,越易分离; β值 → 1时,无法分离
分配色谱法
分配色谱法
正 相 分 配 色 谱 反 相 分 配 色 谱 正相 色谱
基本原理
极性物质吸附强 非极性物质吸附弱 后出 先出
反相 色谱
极性物质吸附弱 非极性物质吸附强
先出 后出
• (一)基本原理 • (二)支持剂 • (三)分配色谱种类 正相分配色谱 反相分配色谱 • (四)操作方式 1.纸色谱 2.分配薄层色谱 3.分配柱色谱
3)纸色谱(PC)
支持剂:滤纸 固定相:滤纸上吸附的水 流动相:一定的溶剂系统。
香豆素类分子中均具有内酯结构,通常还具有酚羟基或 内酯水解后产生的酚羟基,通过这些基团的显色反应,能 为检识与鉴别香豆素成分提供参考。 1、异羟肟酸铁试验(内酯的颜色反应)
具有内酯结构,在碱性条件下内酯开环, 与盐酸羟胺缩合成异羟肟酸,在酸性条件下 再与Fe3+络合生成异羟肟酸铁显红色。 2、酚羟基反应
(一)提取 1、溶剂提取法 2、酸碱提取法 (二)分离 1、分步结晶法 2、真空升华或蒸馏法
1、系统溶剂法: 用石油醚、苯、乙醚、乙酸 乙酯、丙酮和甲醇依次提取样品。
药材Байду номын сангаас粉
石油醚回流提取 回收至小体积
石油醚液 浓缩液
放置、析晶
残渣
乙醚回流提取
乙醚液
残渣
乙醇提取
粗晶
回收分离
冷石油醚洗 单体(亲脂性较弱香豆素) 进一步分离
一、结构与分类
3、香豆素的结构类型
香豆素母核的苯环或α-吡喃酮环上常有羟基、烷氧 基、苯基、异戊烯基等取代,其中异戊烯基的活泼双 键又可与邻位酚羟基环合成呋喃或吡喃环结构,根据 其取代基及连接方式不同,把香豆素分成几类:
(一)简单香豆素类
苯环上 指只有在苯环上有取代基的香豆素类。如 白蜡树枝皮 有取 代基
(1)与三氯化铁的乙醇液反应,产生绿色 现象,取代基越多,颜色越深。
(2)若酚羟基邻、对产生的酚羟基对位无取代 基,或水解后基,可与一些试剂缩合显色。
1)重氮化试剂(如重氮化对硝基苯 胺)缩合显红至紫红色。
2)与Gibbs试剂(2、6-二氯苯醌氯 亚胺)缩合显蓝色。 3)与Emerson试剂缩合显红色。 Emerson试剂:4-氨基安替比林和铁 氰化钾。
植物成分结构类型 亲脂性强 亲脂性较强 适于提取溶剂 叶绿素、脂肪油、挥发油 石油醚 游离生物碱、苷元、甾类、 乙醚、氯仿 萜类、某些有机酸
中偏小 某些苷类 (如强心苷等)
中等 极性 中 等 某些苷类 (如黄酮苷类)
氯仿-乙醚 (2:1)
乙酸乙酯
某些苷类 (如蒽醌苷、皂 中偏大 正丁醇 苷等)
极性大的苷、糖类、氨基 丙酮、乙醇、甲 酸等 醇 蛋白质、粘液汁、糖类、 氨基酸、无机盐、苷类 水
1、香豆素的α-吡喃酮环具有α,β-不饱和内酯性质, 在稀碱液中会逐渐水解生成顺邻羟桂皮酸的盐,而顺 邻羟桂皮酸不易游离存在,其盐的水溶液经酸化即闭 环恢复成内酯。这个闭合过程极易发生,即使在很弱 的酸溶液中,如通入CO2也能促使其内酯化而闭环。
2、香豆素如果和碱液长时间加热,水解产物顺邻羟桂皮 酸衍生物则发生异构化,转变成反邻羟桂皮酸的盐, 再经酸化也不再发生内酯化闭环反应。 (1)香豆素内酯环发生碱水解的速度主要与C7位取代基 的性质有关。其水解难易为: C7-OH香豆素﹤C7-OCH3香豆素﹤香豆素 (2)C8的适当位置有羰基、双键或环氧结构时,其水解
(三)吡喃香豆素类
香豆素的C6或C8异戊烯基与邻酚羟基环合 而成2、2-二甲基-α-吡喃环结构。
直线型: C6-异戊烯基与C7-羟基环 合而成(6、7吡喃骈香豆素)如: 美洲花椒根皮 角型: C8-异戊烯基与C7-羟基环合 而成(7、8吡喃骈香豆素)如:印 度邪蒿的果实
美洲花椒
茵陈蒿
(四)异香豆素类
作用。补骨脂内酯具抗真菌及抗结核活性。 3.平滑肌松弛作用:血管扩张作用。
伞形科凯刺-----------冠状动脉扩张 茵陈蒿滨蒿内酯-----解痉利胆
4.抗凝血作用和止血作用:
双香豆素----防血栓及消血块 泽兰内酯----止血
5.光敏作用 补骨脂内酯治疗白癜风。 呋喃香豆素多有该作用。很多香豆素可以吸收紫外 光,放出在可见区(近470nm)的荧光,故可用做增 白剂,如7-OH香豆素。由于吸光性,七叶内酯和七叶 苷可用于保护皮肤防止辐射的药物。
二、理化性质
(一)性状
游离苷元:无色至淡黄色结晶,具有芳香性和挥发性;
苷类:粉末状,多数无香味和挥发性。 (二)溶解性 游离苷元:溶于沸水,但不溶于冷水。溶于氯仿、乙醚、 醋酸乙酯、丙酮、甲/乙醇等有机溶剂。
苷:易溶于甲/乙醇,可溶于水,难溶于乙醚、氯仿、醋 酸乙酯等有机溶剂。
(三)内酯性质和碱水解反应
乙醇液
回收分离
结晶(可能时混和物)
香豆素苷类
单体(亲脂性香豆素)
2、酸碱分离法
此系经典方法。 1.具酚羟基的香豆素类溶于碱液加酸后可析出。 2.香豆素的内酯环性质,于碱液中皂化成盐而加酸后恢复成内 酯析出。 碱液加热开环时,要注意碱液 的浓度和加热时间,否则将引起降 解反应而使香豆素破坏,或者使香 豆素开环而不能合环。 对酸碱敏感 的香豆素用此法可能得到次生产物。
系统溶剂分离法
1、定义
按极性由小到大的顺序选用不同极性的溶剂组 成溶剂系统,依次提取分离提取液中各种不同成分, 使各溶解度有差异的成分得到分离。
2、该法的特点:可分离不同极性 的有效成分(初始研究阶段) 3、该法的缺点:繁琐,分离纯化 度不高,灵敏性下降
知识链接
3、中药化学成分及其较适用范围的提取溶剂
情境四
中药中香豆素类化学成分的提 取分离技术
• 理论基础 •任 务
理论基础
一、结构与分类
二、理化性质
三、检识方法
四、提取与分离方法
一、结构与分类
香豆素是顺式邻羟基桂皮 酸的内酯,具有芳香气味, 广泛分布于高等植物中, 在生物体内以邻羟基桂皮 酸苷的形式存在,酶解后 苷元邻羟基桂皮酸内酯化 成香豆素,具有荧光性及 多种生物活性。
可获得顺邻羟桂皮酸的衍生物,而不再闭环成内酯。
(四)荧光性
香豆素母体本身即无取代的香豆素并无荧光。羟 基香豆素类化合物在紫外光下大多显蓝色或蓝绿色荧 光,在碱液中更加显著,尤其是C7羟基香豆素,甚至
在日光下也可辨认。若在C8或C6再引入羟基,则荧光
减弱。引入甲氧基后荧光也将减弱,颜色转变为紫色。
三、检识方法
亲水性较强 亲水性强
两相溶剂萃取法
1、原理 :利用混合物中各种成分在两相互不相溶的溶
剂中分配系数的差异而达到分离的目的。
1)分配系数(K值)与萃取次数的关系
K=C u/C l K值与萃取次数成反比, K值越大,
萃取次数越少,反之越多 各种成分在两相当中溶质的浓度相差越大,即分 配系数K差异越大,则分离效果就越好。
白蜡树的枝皮或干皮的主要 成分:七叶内酯和七叶苷
(二)呋喃香豆素类
香豆素核上的异戊烯基与邻位酚基环合 异戊烯基与邻位酚羟基环合
成呋喃环,成环后常伴随着降解失去三个碳原子。
(1)直线型:C6-异戊烯基与C7羟基环合而成(6、7呋喃骈香豆 素型)如:补骨脂内酯 (2)角型:C8-异戊烯基与C7-羟 基环合而成(7、8呋喃骈香豆素 型)如:异补骨脂内酯
酯(七叶素)、秦皮苷、秦皮素、紫丁香苷等。
知识链接
以95%乙醇为溶剂提 取; 浓缩液加热后用氯仿 洗涤,除去脂溶性杂 质; 利用七叶苷和七叶素 在醋酸乙酯中的溶解 度不同而分离。
思考题
1、香豆素类化合物具有哪些理化性质? 2、简述薄层色谱中展开剂的PH值对弱酸性香豆素Rf的影 响。
3、通过提取分离秦皮中的七叶素和七叶苷,试述两相溶 剂萃取法的原理是什么?操作时要注意哪些问题?萃 取操作中若已发生乳化应如何处理?
一、结构与分类
1、基本母核:苯骈α -吡喃酮(色原酮的异构体)
(邻羟桂皮酸内酯)
一、结构与分类
2、分布
香豆素类在动植物及微生物中均有分 布,如致癌成分黄曲霉素类及发光真菌中 的亮菌素类均属于香豆素类。这类成分分 布得最广的还是高等植物中,其中芸香科 和伞形科中分布最多。它们在植物体内以 游离状态或与糖结合成苷的形式存在,苷 酶解可环合成游离的内酯状态。
(五)其它香豆素类
α-吡喃环上有取代基的 香豆素类。C3、C4上常有苯 基、羟基、异戊烯基等取代。 C3苯代香豆素生源同黄酮。
三、生理活性
1.毒性:肝毒性 。必要结构:呋喃环上的双键和不饱和内酯环。
2. 抗菌作用:秦皮中的七叶内酯和七叶内酯苷具抑制痢疾杆菌的
3、水蒸气蒸馏法
某些小分子的香豆素类具挥发性可用蒸馏法与不
挥发性成分分离,常用于纯化过程。
任务 秦皮中香豆素类化学成分的提取 分离技术
• 秦皮为木犀科植物苦枥白蜡树、白蜡树、尖叶白蜡树、
宿柱白蜡树的干燥枝皮或干皮。 • 味苦,性寒。归肝、胆、大肠经。有清热解毒、收涩、 明目之功效。 • 秦皮中主要含有香豆素类化合物:七叶苷及七叶树内
3、色谱检识
1、TLC
• 常用的吸附剂是硅胶,其次是纤维素和氧化铝; • 一般采用中等极性的混合溶剂或偏酸性的混合溶剂。 • 显色方法:首选观察荧光,或用氨熏,喷10%氢氧化钠后再观察。
2、PC
• 常用水饱和的正丁醇、异戊醇、氯仿为展开 剂; • 展开剂的PH值可影响弱酸性香豆素的Rf值。
四、提取与分离方法
2)分离因子(β值)与分离难易的关系
β = KA / KB β值越大,越易分离; β值 → 1时,无法分离
分配色谱法
分配色谱法
正 相 分 配 色 谱 反 相 分 配 色 谱 正相 色谱
基本原理
极性物质吸附强 非极性物质吸附弱 后出 先出
反相 色谱
极性物质吸附弱 非极性物质吸附强
先出 后出
• (一)基本原理 • (二)支持剂 • (三)分配色谱种类 正相分配色谱 反相分配色谱 • (四)操作方式 1.纸色谱 2.分配薄层色谱 3.分配柱色谱
3)纸色谱(PC)
支持剂:滤纸 固定相:滤纸上吸附的水 流动相:一定的溶剂系统。
香豆素类分子中均具有内酯结构,通常还具有酚羟基或 内酯水解后产生的酚羟基,通过这些基团的显色反应,能 为检识与鉴别香豆素成分提供参考。 1、异羟肟酸铁试验(内酯的颜色反应)
具有内酯结构,在碱性条件下内酯开环, 与盐酸羟胺缩合成异羟肟酸,在酸性条件下 再与Fe3+络合生成异羟肟酸铁显红色。 2、酚羟基反应
(一)提取 1、溶剂提取法 2、酸碱提取法 (二)分离 1、分步结晶法 2、真空升华或蒸馏法
1、系统溶剂法: 用石油醚、苯、乙醚、乙酸 乙酯、丙酮和甲醇依次提取样品。
药材Байду номын сангаас粉
石油醚回流提取 回收至小体积
石油醚液 浓缩液
放置、析晶
残渣
乙醚回流提取
乙醚液
残渣
乙醇提取
粗晶
回收分离
冷石油醚洗 单体(亲脂性较弱香豆素) 进一步分离
一、结构与分类
3、香豆素的结构类型
香豆素母核的苯环或α-吡喃酮环上常有羟基、烷氧 基、苯基、异戊烯基等取代,其中异戊烯基的活泼双 键又可与邻位酚羟基环合成呋喃或吡喃环结构,根据 其取代基及连接方式不同,把香豆素分成几类:
(一)简单香豆素类
苯环上 指只有在苯环上有取代基的香豆素类。如 白蜡树枝皮 有取 代基
(1)与三氯化铁的乙醇液反应,产生绿色 现象,取代基越多,颜色越深。
(2)若酚羟基邻、对产生的酚羟基对位无取代 基,或水解后基,可与一些试剂缩合显色。
1)重氮化试剂(如重氮化对硝基苯 胺)缩合显红至紫红色。
2)与Gibbs试剂(2、6-二氯苯醌氯 亚胺)缩合显蓝色。 3)与Emerson试剂缩合显红色。 Emerson试剂:4-氨基安替比林和铁 氰化钾。
植物成分结构类型 亲脂性强 亲脂性较强 适于提取溶剂 叶绿素、脂肪油、挥发油 石油醚 游离生物碱、苷元、甾类、 乙醚、氯仿 萜类、某些有机酸
中偏小 某些苷类 (如强心苷等)
中等 极性 中 等 某些苷类 (如黄酮苷类)
氯仿-乙醚 (2:1)
乙酸乙酯
某些苷类 (如蒽醌苷、皂 中偏大 正丁醇 苷等)
极性大的苷、糖类、氨基 丙酮、乙醇、甲 酸等 醇 蛋白质、粘液汁、糖类、 氨基酸、无机盐、苷类 水
1、香豆素的α-吡喃酮环具有α,β-不饱和内酯性质, 在稀碱液中会逐渐水解生成顺邻羟桂皮酸的盐,而顺 邻羟桂皮酸不易游离存在,其盐的水溶液经酸化即闭 环恢复成内酯。这个闭合过程极易发生,即使在很弱 的酸溶液中,如通入CO2也能促使其内酯化而闭环。
2、香豆素如果和碱液长时间加热,水解产物顺邻羟桂皮 酸衍生物则发生异构化,转变成反邻羟桂皮酸的盐, 再经酸化也不再发生内酯化闭环反应。 (1)香豆素内酯环发生碱水解的速度主要与C7位取代基 的性质有关。其水解难易为: C7-OH香豆素﹤C7-OCH3香豆素﹤香豆素 (2)C8的适当位置有羰基、双键或环氧结构时,其水解
(三)吡喃香豆素类
香豆素的C6或C8异戊烯基与邻酚羟基环合 而成2、2-二甲基-α-吡喃环结构。
直线型: C6-异戊烯基与C7-羟基环 合而成(6、7吡喃骈香豆素)如: 美洲花椒根皮 角型: C8-异戊烯基与C7-羟基环合 而成(7、8吡喃骈香豆素)如:印 度邪蒿的果实
美洲花椒
茵陈蒿
(四)异香豆素类
作用。补骨脂内酯具抗真菌及抗结核活性。 3.平滑肌松弛作用:血管扩张作用。
伞形科凯刺-----------冠状动脉扩张 茵陈蒿滨蒿内酯-----解痉利胆
4.抗凝血作用和止血作用:
双香豆素----防血栓及消血块 泽兰内酯----止血
5.光敏作用 补骨脂内酯治疗白癜风。 呋喃香豆素多有该作用。很多香豆素可以吸收紫外 光,放出在可见区(近470nm)的荧光,故可用做增 白剂,如7-OH香豆素。由于吸光性,七叶内酯和七叶 苷可用于保护皮肤防止辐射的药物。
二、理化性质
(一)性状
游离苷元:无色至淡黄色结晶,具有芳香性和挥发性;
苷类:粉末状,多数无香味和挥发性。 (二)溶解性 游离苷元:溶于沸水,但不溶于冷水。溶于氯仿、乙醚、 醋酸乙酯、丙酮、甲/乙醇等有机溶剂。
苷:易溶于甲/乙醇,可溶于水,难溶于乙醚、氯仿、醋 酸乙酯等有机溶剂。
(三)内酯性质和碱水解反应
乙醇液
回收分离
结晶(可能时混和物)
香豆素苷类
单体(亲脂性香豆素)
2、酸碱分离法
此系经典方法。 1.具酚羟基的香豆素类溶于碱液加酸后可析出。 2.香豆素的内酯环性质,于碱液中皂化成盐而加酸后恢复成内 酯析出。 碱液加热开环时,要注意碱液 的浓度和加热时间,否则将引起降 解反应而使香豆素破坏,或者使香 豆素开环而不能合环。 对酸碱敏感 的香豆素用此法可能得到次生产物。
系统溶剂分离法
1、定义
按极性由小到大的顺序选用不同极性的溶剂组 成溶剂系统,依次提取分离提取液中各种不同成分, 使各溶解度有差异的成分得到分离。
2、该法的特点:可分离不同极性 的有效成分(初始研究阶段) 3、该法的缺点:繁琐,分离纯化 度不高,灵敏性下降
知识链接
3、中药化学成分及其较适用范围的提取溶剂
情境四
中药中香豆素类化学成分的提 取分离技术
• 理论基础 •任 务
理论基础
一、结构与分类
二、理化性质
三、检识方法
四、提取与分离方法
一、结构与分类
香豆素是顺式邻羟基桂皮 酸的内酯,具有芳香气味, 广泛分布于高等植物中, 在生物体内以邻羟基桂皮 酸苷的形式存在,酶解后 苷元邻羟基桂皮酸内酯化 成香豆素,具有荧光性及 多种生物活性。
可获得顺邻羟桂皮酸的衍生物,而不再闭环成内酯。
(四)荧光性
香豆素母体本身即无取代的香豆素并无荧光。羟 基香豆素类化合物在紫外光下大多显蓝色或蓝绿色荧 光,在碱液中更加显著,尤其是C7羟基香豆素,甚至
在日光下也可辨认。若在C8或C6再引入羟基,则荧光
减弱。引入甲氧基后荧光也将减弱,颜色转变为紫色。
三、检识方法
亲水性较强 亲水性强
两相溶剂萃取法
1、原理 :利用混合物中各种成分在两相互不相溶的溶
剂中分配系数的差异而达到分离的目的。
1)分配系数(K值)与萃取次数的关系
K=C u/C l K值与萃取次数成反比, K值越大,
萃取次数越少,反之越多 各种成分在两相当中溶质的浓度相差越大,即分 配系数K差异越大,则分离效果就越好。
白蜡树的枝皮或干皮的主要 成分:七叶内酯和七叶苷
(二)呋喃香豆素类
香豆素核上的异戊烯基与邻位酚基环合 异戊烯基与邻位酚羟基环合
成呋喃环,成环后常伴随着降解失去三个碳原子。
(1)直线型:C6-异戊烯基与C7羟基环合而成(6、7呋喃骈香豆 素型)如:补骨脂内酯 (2)角型:C8-异戊烯基与C7-羟 基环合而成(7、8呋喃骈香豆素 型)如:异补骨脂内酯
酯(七叶素)、秦皮苷、秦皮素、紫丁香苷等。
知识链接
以95%乙醇为溶剂提 取; 浓缩液加热后用氯仿 洗涤,除去脂溶性杂 质; 利用七叶苷和七叶素 在醋酸乙酯中的溶解 度不同而分离。
思考题
1、香豆素类化合物具有哪些理化性质? 2、简述薄层色谱中展开剂的PH值对弱酸性香豆素Rf的影 响。
3、通过提取分离秦皮中的七叶素和七叶苷,试述两相溶 剂萃取法的原理是什么?操作时要注意哪些问题?萃 取操作中若已发生乳化应如何处理?
一、结构与分类
1、基本母核:苯骈α -吡喃酮(色原酮的异构体)
(邻羟桂皮酸内酯)
一、结构与分类
2、分布
香豆素类在动植物及微生物中均有分 布,如致癌成分黄曲霉素类及发光真菌中 的亮菌素类均属于香豆素类。这类成分分 布得最广的还是高等植物中,其中芸香科 和伞形科中分布最多。它们在植物体内以 游离状态或与糖结合成苷的形式存在,苷 酶解可环合成游离的内酯状态。