大黄素的提取、分离与鉴定

大黄中大黄素的提取、分离与鉴定

一实验目的

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）掌握蒽醌类化合物鉴定方法

4）了解液液萃取法分离混合物的实验方法

二实验原理

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。其主要有效成分为大黄素、芦荟大黄素、大黄素甲醚等蒽醌类化合物 ,其中大部分为结合的蒽醌,少量为游离的蒽醌。结合的蒽醌类化合物由于其苷元具有酚羟基,故呈弱酸性,能溶于水、乙醇、碳酸氢钠溶液,但在有机溶剂中的溶解度很小。游离的蒽醌易溶于氯仿、乙醚等有机溶剂而不溶于水。其中，大黄酸具有羧基，酸性最强；大黄素具有β-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。

大黄酸 R

1=H R

2

=COOH

大黄素 R

1=CH

3

R

2

=OH

芦荟大黄素 R

1=CH

2

OH R

2

=H

大黄素甲醚 R

1=CH

3

R

2

=OCH

3

大黄酚 R

1=CH

3

R

2

=H

本实验主要用薄层层析法分离纯化大黄素，其R

f

值由大到小分别为大黄酚和大黄素甲醚、大黄素、芦荟大黄素、大黄酸。

大黄酸：黄色针状结晶， mp.321—322 ℃（升华），不溶于水，能溶于吡啶、碳酸氢钠水溶液，微溶于乙醇、苯、氯仿、乙醚和石油醚。

大黄素：橙黄色针状结晶，mp.256—257 ℃（乙醇或冰醋酸），能升华。其溶解度如下：四氯化碳0.01 %、氯仿0.07 %、二硫化碳0.009 %、乙醚0.14 %、苯0.041 %。易溶于乙醇，可溶于稀氨水、碳酸钠水溶液，几乎不溶于水。

三实验器材

1)试药：大黄粗粉、20 %硫酸溶液、5 %碳酸氢钠溶液、5 %碳酸钠溶液、

盐酸、丙酮、乙酸乙酯、硅胶CMC-Na板、石油醚、大黄素标准品等

2)仪器：回流装置一套、烧杯、层析槽、试管、梨形分液漏斗、水浴锅、

电热套、旋转蒸发仪、循环水式多用真空泵、抽滤瓶、铁架台等

四实验内容

1)酸水解:用天平称取大黄粉10 g，置500 ml烧杯中，加20% H2SO4水溶液100 ml，直火加热1小时，用布氏漏斗抽滤，滤饼水洗后于70 ℃左右干燥。溶液沸腾时关闭电源，不沸腾时再打开，注意不要把溶液烧干，大黄粉从土黄色变为黑色。

2)总羟基蒽醌苷元的提取: 滤饼经干燥后，置索氏提取器中，加入乙醚150 ml，回流提取2小时，得乙醚提取液。乙醚提取液经薄层色谱检查有大黄酸、芦荟大黄素、大黄素、大黄素甲醚和大黄酚。薄层板为硅胶 CMC-Na 板，展开剂为石油醚（沸程60~90 ℃）-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，Rf ≈ 0.9的黄色斑点为大黄酚和大黄素甲醚混合物，在此条件下分不开，其余三个斑点，依 Rf值由大到小分别为大黄素（橙色斑点）、芦荟大黄素（黄色斑点）、大黄酸（黄色斑点）。

3)pH梯度萃取分离

①大黄酸的分离和提纯：将上述乙醚提取液以5 % 碳酸氢钠溶液振荡提取，水层呈紫红色。分出水层，再重复提取数次，直至不显红色为止（共约60 ml，分3~4次提取）。合并水层提取液，用盐酸酸化至pH 3左右，即得黄色沉淀为大黄酸。

②大黄素的分离和提纯：碳酸氢钠溶液提取后的乙醚层再以5 % 碳酸钠溶液振荡提取数次（共约120 ml，分3~4次提取）水层呈红色，合并水层提取液，加盐酸至酸性（pH 6左右），得黄色沉淀，过滤，用水洗沉淀，以冰冷丙酮洗，在冰醋酸或吡啶中结晶数次，得橙色大针状结晶。经熔点测定、纸色谱或薄层色谱，与标准品对照鉴定为大黄素。

③芦荟大黄素的分离和提纯：碳酸钠溶液提取后的乙醚层，再经0.25 % 氢氧化钠溶液振荡提取数次（约100 ml，分3~4次提取），水层呈红色，合并水层提取液，加盐酸至酸性（pH 6左右），得橙色沉淀。过滤后用水洗沉淀，干燥后在冰醋酸或乙酸乙酯中结晶数次，得橙色长针状结晶。经熔点测定、纸色谱或薄层色谱鉴定为芦荟大黄素。

④大黄酚和大黄素甲醚的分离和提纯：上述芦荟大黄素分离后的乙醚液用5 %氢氧化钠溶液振荡提取数次，直至无色。合并深红色的水层溶液，加盐酸至酸性，得黄色沉淀。过滤，水洗，干燥后得大黄酚和大黄素甲醚混合物。

五大黄素的提取、分离流程图

大黄粗粉10 g

20 % H 2

SO 4 100 ml

加热1 h,抽滤、干燥

滤饼

乙酸乙酯回流提取1 h

萃取

2CO 3

水层（红色） 乙酸乙酯层（弃掉） HCl

黄色沉淀（粗品）

水洗至中性，丙酮溶解，分离纯化

六 注意事项

1)游离蒽醌的提取要控制温度，不宜太高

2)PH 梯度萃取分离时，要检查是否萃取完全

3)注意碱液浓度及萃取时的静置时间对实验结果的影响。

七 实验结果

根据各步骤得出的结果如下：

1）总羟基蒽醌苷元的提取：硅胶板在可见光下可看到四个斑点，依Rf 值由大到小分别为大黄素（橙色斑点）、芦荟大黄素（黄色斑点）、大黄酸（黄色斑点）。 薄层色谱检查结果：

被分离物质 大黄酚和大黄素甲醚

大黄素 芦荟大黄素 大黄酸 比移值Rf 4.3 / 5.0

=0.86 2.63 / 5.0 =0.53

2.15 / 5.0 =0.43 1.70 / 5.0 =0.34 薄层板如下图所示