大黄中大黄素的提取实验报告
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大黄中大黄素的提取、分离和鉴定
一、实验目的
2)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 R1=H R2=COOH
大黄素 R1=CH3 R2=OH
芦荟大黄素 R1=CH2OH R2=H
大黄素甲醚 R1=CH3 R2=OCH3
大黄酚 R1=CH3 R2=H
本实验主要用薄层层析法分离纯化大黄素,其Rf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。
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: 250 ml烧杯X2、200ml烧杯X2、100ml烧杯X1、10ml烧杯X3、250 ml分液漏斗X1、100 ml量筒X1、10 ml量筒X1、索氏提取器1套、中号铁圈X1、烧杯夹X1、250 ml上嘴抽滤瓶X1、8 cm布氏漏斗X1、药品匙X1、玻璃棒X1、胶头滴管X1、高方形染色缸X1、150 mm结晶皿X1、硅胶管X2、洗瓶X1、毛刷X1
四、实验操作
(一)酸水解
用天平称取大黄粉10g,置500ml烧杯中,加20%H
2SO
4
水溶液100ml,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。
总羟基蒽醌苷元的提取
(二)滤饼经干燥后,置索氏提取器中,加入乙醚150ml,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)。
(三)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
60ml,分3~4次提取)。合并水层提取液,用盐酸酸化至pH3左右,即得
黄色沉淀。过滤,先用水洗沉淀数次,再以少量冰冷的丙酮洗,以除去
有色杂质。干燥后以冰醋酸或吡啶结晶2~3次,得黄色针状结晶。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120ml,分3~4次提取)水层呈红色,合并水层提取液,加盐酸至酸性(pH6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100ml,分3~4次提取),水层呈红色,合并水层提取液,加盐酸至酸性(pH6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,将此混合物溶于乙酸乙酯,(可用硅胶薄层板,以石油醚:乙酸乙酯(15:1)作为展开剂展开,可见两斑点,Rf值大的为大黄酚,Rf 值较小的为大黄素甲醚)用硅胶柱色谱分离,洗脱剂为石油醚(沸程60~90℃)-乙酸乙酯(15:1)混合物,先洗脱下的化合物为大黄酚,后洗脱下的化合物为大黄素甲醚,再分别经乙酸乙酯结晶纯化,两者经熔点测定、薄层色谱鉴定皆为纯品。
五、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,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)。
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 0.88 0.56 0.44 0.32
2)pH梯度萃取分离
1、黄色沉淀生成,该沉淀为大黄酸。
2、有黄色沉淀生成,该沉淀为大黄素。
3、有橙色沉淀生成,该沉淀为芦荟大黄素。
4、得黄色沉淀物,为大黄酚和大黄素甲醚。