大黄中蒽醌类成分的提取、分离和鉴定(实验报告)
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、
(1)熟悉
蒽醌类成分的提取分离方法
(2)掌握pH 梯度提取法的原理和操作技术
(3)学习蒽醌类化合物鉴定方法
二、实验器材
材料及试剂:大黄粗粉、浓硫酸、NaHCO 3、Na 2CO 3、NaOH 、浓盐酸、乙酸乙酯、石油
醚、乙醚、普通滤纸、薄层层析硅胶板(2.5cm X lOcm )、广泛PH 试纸、剪刀、铅笔、尺子、点样毛细管、样品管等。
仪器:500mL 圆底烧瓶、球形冷凝管(30cm )、橡皮管、烧杯、滴管、层析缸(广口瓶)、
250mL 分液漏斗、布氏漏斗、抽滤瓶、水浴锅、集热式磁力搅拌器、磁子、循环水式多用真空泵、铁架台等。
三、实验原理
大黄为蓼科植物,味苦,性寒,具有泻热通肠、凉血解毒、逐瘀通经等功效。其主要成分为 为蒽醌化合物,含量约为3%~5%,大部分与葡萄糖结合苷,游离苷元有大黄酸、大 黄素、芦荟大黄素、大黄酚、大黄素甲醚等。其中,大黄酸具有羧基,酸性最强; 大黄素具有0酚羟基,酸性第二;芦荟大黄素连有羟甲基,酸性第三;大黄素甲醚 大黄中蒽醌类成分的提取、分离和鉴定 实验目的
大黄酸 r.-4-H 大黄素
芦荟大黄素
大黄素甲醚
大黄酚 R l =CH 3 R 2=OH R l =CH 2OH R l =CH 3 R l =CH 3 R 2=H R 2=OCH 3 R 2=H
和和大黄酚的酸性最弱。根据以上化合物的酸度差异,可用碱性强弱不同的溶液进行梯度萃取分离。
四、实验内容
大黄素的提取、分离流程图
大黄粗粉10g
20%H 2SO 4150ml
和加热1h,抽滤、干燥
滤饼
150ml 乙醚回流提取1h
乙醚层
5%NaHCO 3萃取
水层(紫红色)
5%Na 2CO 3 大黄酸沉淀(粗品)
芦荟大黄素、大黄酚、大黄素甲醚沉淀(混合物)
具体操作步骤
1.游离蒽醌的提取
(1)酸水解:称取大黄粗粉10g ,加20%H 2SO 4水溶液150mL ,在水浴上加热1小时,放冷,抽滤,滤饼用NaOH 溶液洗至近中性(pH 约为6),于70°C 干燥后,研碎,置250mL 圆底烧瓶中,加入乙醚150mL 回流提取1小时(调45C ,回流即可),得到乙醚提取液。
(2)蒽醌类成分的提取:乙醚提取液经薄层层析检查有大黄酸、芦荟大黄素、大黄乙醚层
HCl 水层(红色) 乙醚层 JHC1 0.25%NaOH 大黄素沉淀(粗品) 水层(红色)
素大黄素甲醚和大黄酚。薄层板为硅胶一CMC粘合板,展开剂为石油醚(60〜90°C):乙酸乙酯(7:3)近水平或直立展开,在可见光下,可看到四个斑点。其中最上面黄色斑点为大黄酚和大黄素甲醚的混合物,在此条件下,不能分开,其余3个斑点依Rf值(由大到小)的顺序是大黄素(橙色斑点)、芦荟大黄素(黄色斑点)、大黄酸(黄色斑点),记录图谱并计算Rf值。
2.PH梯度萃取分离
(1)将乙醚提取液加入250mL分液漏斗中(使用前先检漏),以35mL5%NaHCO3水溶液萃取三次,乙醚层经薄层层析检查(展开剂同上),指示已提尽大黄酸后,合并三次NaHCO3萃取液,用浓盐酸酸化至PH2-3左右,析出大黄酸沉淀。(注意:加酸时应缓慢加入,以防酸液溢出,如出现分层现象,需将上层乙醚蒸去才能析出固体)。抽滤后,刮下颗粒并称重。
(2)经5%NaHCO3水溶液萃取后的乙醚层,继以35mL5%Na2CO3水溶液萃取三次,乙醚层经薄层检查(展开剂同上),指示已提尽大黄素后,合并三次Na2CO3萃取液,用浓盐酸酸化至PH2-3左右,析出大黄素沉淀。(酸化时注意操作同前)。抽滤后,刮下颗粒并称重。
(3)经5%Na2CO3水溶液萃取过后乙醚层以35mL0.25%NaOH水溶液萃取四次,乙醚层经薄层检查(展开剂同上),指示已提尽后,合并三次NaOH萃取液,用浓盐酸酸化至PH2-3左右,析出芦荟大黄素、大黄酚和大黄素甲醚沉淀混合物。(酸化时注意操作同前)。抽滤后,刮下颗粒并称重。
3.样品鉴定
⑴碱液试验分别取各蒽醌结晶数毫克置于样品管中,加2%氢氧化钠溶液1ml,观察颜色变化。凡有互为邻位或对位羟基的蒽醌呈蓝紫至蓝色,其它羟基蒽醌呈红色。
五、注意事项:
(1)游离蒽醌的提取要控制温度,回流不宜太剧烈。
(2)pH梯度萃取分离时,以保证提取充分,可以用薄层色谱作监测。
(3)注意碱液浓度及萃取时的静置时间对实验结果的影响。
六、数据记录、结果讨论与分析:
Rf大黄素=3.60/5=0.72
Rf芦荟大黄素=2.05/5=0.41
Rf大黄酸=1.455=0.29
3、芦荟大黄素、大黄酚、
1、大黄酸沉淀
2、大黄素沉淀
大黄素甲醚沉淀混合物
0.9mg 3.2mg 2.9mg
分别取各上述沉淀(蒽醌结晶)数毫克置于样品管中,加2%氢氧化钠溶液1ml后,观察到各样品管中溶液均呈红色、但第1根管中颜色略淡。
七、思考题
1、简述大黄中5种游离羟基蒽醌化合物的酸性与结构的关系。
A大黄酸R1=H R2=COO
H
B大黄素R1=CH3R2=OH
C芦荟大黄素R1=CH2OH R2=H
R2=OCH3
D大黄素甲醚
R1=CH3
E大黄酚R
1=CH3R2=H
酸性:A〉B〉C〉
E~D
2.pH梯度萃取法的原理是什么?如何利用该方法分离大黄中的5种游离羟基蒽醌
化合物?
答:pH梯度萃取法的原理是由于溶剂系统pH变化而改变了它们的存在状态(游离型或解离型),从而改变了他们在溶剂系统中的分配系数。
由于各羟基蒽醌结构上的不同所表现的酸性不同,用pH梯度萃取法分离他们;大黄酚和大黄素甲醚酸性相近,利用其极性的差异,用柱色谱分离之。
3.结合本实验,思考设计实验方案所需因素?答:游离蒽醌的提取要控制温度,回流不宜太剧烈。要注意碱液浓度及萃取时的静置时间对实验结果的影响。
八、参考文献
(1)吴立军主编,《天然药物化学实验指导》北京;人民卫生出版社,2011
(2)康廷国主编,《中成药薄层色谱鉴别》.北京:人民出版社,1995
(3)徐选明,刘新大黄中大黄素提取工艺的优化中国中医药信息杂志2004,11,5(4)李乃明,丁宙大黄素的分离和结构鉴定广州医学院学报1985,13,3
(5)朱庆玲,李瑞和大黄中大黄素的提取工艺研究时珍国医国药2006,17,3