中药化学-香豆素类化学成分的提取分离技术资料43p

香豆素类化学成分的提取分离技术*3.4香豆素类化学成分的提取分离技术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3.4.1必备知识具有芳香气味，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。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。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）简单香豆素类指只有在苯环上有取代基的香豆素类。如白蜡树枝皮苯环上有取代基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（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。（1）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；（2）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（四）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。茵陈蒿生理活性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。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。（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（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。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。3.4.2香豆素的提取与分离一、提取1、水蒸气蒸馏法2、碱溶酸沉法3、溶剂提取法二、分离1、酸碱分离法2、色谱法（二）香豆素的分离酸碱分离法：弱酸性和中性香豆素的混合物，可利用碱水酸沉法分离。色谱法：柱色谱分离中多采用硅胶吸附剂，慎用氧化铝，否则会使香豆素结构发生变化。此外还可用葡聚糖凝胶色谱进行分离。分步结晶法：该方法适用于含量较高的香豆素。可利用含氧香豆素在石油醚中溶解度小的特点，在含香豆素的乙醚提取液中，逐步加人石油醚，使香豆素逐步析出。真空升华法：香豆素类易升华的性质使之与不挥发性成分分开。对于热稳定性好的香豆素，此法是非常方便实用的。但对于热不稳定的香豆素往往会因此引起重排或降解。溶剂提取法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，灵敏性下降中药化学成分及其较适用范围的提取溶剂 植物成分结构类型 适于提取溶剂 亲脂性强 叶绿素、脂肪油、挥发油 石油醚 亲脂性较强 游离生物碱、苷元、甾类、萜类、某些有机酸 乙醚、氯仿 中等极性 中偏小 某些苷类(如强心苷等) 氯仿-乙醚(2:1) 中等 某些苷类(如黄酮苷类) 乙酸乙酯 中偏大 某些苷类(如蒽醌苷、皂苷等) 正丁醇 亲水性较强 极性大的苷、糖类、氨基酸等 丙酮、乙醇、甲醇 亲水性强 蛋白质、粘液汁、糖类、氨基酸、无机盐、苷类 水系统溶剂法：用石油醚、苯、乙醚、乙酸乙酯、丙酮和甲醇依次提取样品。2、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。3、碱溶酸沉法此系经典方法。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。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=Cu/ClK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。2）分离因子（β值）与分离难易的关系β=KA/KBβ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基本原理正相分配色谱反相分配色谱正相色谱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 单项选择题 1、下列化合物具有强烈天蓝色荧光的是 A.七叶内酯B.大黄素 C.大豆皂苷D.甘草酸 2、异羟肟酸铁反应的现象是 A.绿色B.蓝色 C.红色D.黑色 3、FeCl3试剂反应的条件是 A.内酯环B.酚羟基 C.芳环D.甲氧基 4、异羟肟酸铁反应作用的基团是 A.酚羟基B.芳环 C.甲氧基D.内酯环 5、秦皮中的七叶内酯属于下列哪类香豆素成分 A.异香豆素B.简单香豆素 C.吡喃香豆素D.呋喃香豆素 6、香豆素的基本母核是 A.苯丙素B.顺式邻羟基桂皮酸 C.苯并α-吡喃酮D.桂皮酸衍生物 7、下列化合物脱水后能生成香豆素的是 A.桂皮酸衍生物B.苯并α-吡喃酮 C.顺式邻羟基桂皮酸D.苯丙素 8、游离香豆素可溶于热的氢氧化钠水溶液是由于其结构中存在 A.酚羟基对位的活泼氢B.酮基 C.甲氧基D.内酯环 9、异补骨酯素属于 A.呋喃香豆素B.简单香豆素 C.吡喃香豆素D.异香豆素 10、七叶内酯具有 A.升华性B.香味 C.两者均无D.两者均有多项选择题1、含有香豆素的中药有A.秦皮B.厚朴C.五味子D.补骨脂E.大黄2、游离的小分子香豆素提取可用A.碱溶酸沉淀法B.水蒸气蒸馏法C.色谱法D.升华法E.有机溶剂法3、提取游离香豆素的方法有A.酸溶碱沉法B.乙醚提取法C.碱溶酸沉淀法D.热水提取法E.乙醇提取法3.4.3应用 一、秦皮 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：七叶苷及七叶树内酯（七叶素）、秦皮苷、秦皮素、紫丁香苷等。秦皮中七叶内酯和七叶苷的提取分离工艺流程以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；利用七叶苷和七叶内酯在醋酸乙酯中的溶解度不同而分离。 【实训目的】1.能够运用回流和连续回流法、减压浓缩法对秦皮中七叶苷和七叶内酯进行提取和精制。2.会用显色反应、色谱法进行香豆素类成分的检识。 【化学成分概述】秦皮为木樨科植物白蜡树、苦枥白蜡树、尖叶白蜡树、宿柱白蜡树的干燥枝皮或干皮。秦皮主要含七叶内酯、七叶苷、秦皮素、秦皮苷等，结构见前述。 【实训原理】本实验是根据秦皮中的七叶内酯、七叶苷均能溶于沸乙醇，可用沸乙醇将两者提取出来，然后利用两者在醋酸乙酯中的溶解度不同进行分离。 【设备、仪器及药品】索氏提取器、分液漏斗、50ml圆底烧瓶、冷凝管、水浴锅、硅胶G薄层板、紫外光灯（254nm）、95%乙醇、氯仿、醋酸乙酯、盐酸、盐酸羟胺、甲醇、氢氧化钠、三氯化铁、正丁醇、醋酸、秦皮苷标准品。实训秦皮中七叶苷和七叶内酯的提取、分离和鉴定1、七叶内酯、七叶苷的提取分离秦皮粗粉150g置索氏提取器中，用乙醇回流提取4次，减压浓缩，回收乙醇，得浓缩物。浓缩物用水温热溶解加等体积氯仿萃取2次，除去非极性杂质。水液挥取残留的氯仿，加等体积的醋酸乙酯萃取2次合并萃取液。水液浓缩析晶滤过，甲醇、水反复重结晶得七叶苷。醋酸乙酯液加无水硫酸钠脱水，减压蒸干，残留物用甲醇溶解，适当浓缩后放置过夜析晶滤过，水、甲醇反复重结晶的七叶素。2、鉴定（1）荧光：取样品少量，加入乙醇0.5ml，用毛细管滴于滤纸上，在紫外灯下观察。（2）三氯化铁反应：取样品少量，加入乙醇0.5ml，加入1%三氯化铁试剂2～3滴，观察颜色变化。【操作步骤】 （3）内酯的颜色反应：取样品少量，加0.5ml乙醇溶解，加10%盐酸羟胺甲醇溶液数滴，10%氢氧化钠5～6滴，水浴加热2分钟放冷后加5%盐酸数滴（pH3～4），加5%三氯化铁2～3滴，观察颜色变化。 （4）薄层检识 吸附剂：硅胶GF254薄层板 样品：秦皮提取物1%甲醇溶液 对照品：2%秦皮甲素标准品甲醇液；2%秦皮乙素标准品甲醇液 展开剂：三氯甲烷-甲醇-甲酸（6∶1∶0.5） 显色：三氯化铁-铁氰化钾试液（1∶1）思考题1、香豆素类化合物具有哪些理化性质？2、中药秦皮中抗菌的有效成分是什么？写出它们的结构式。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？4、分离七叶内酯和七叶苷利用了什么性质？*目录过渡页内容页单击添加文字单击此处添加文字单击此处添加文字单击添加文字单击此处添加文字单击此处添加文字单击添加文字单击此处添加文字单击此处添加文字单击添加文字单击此处添加文字单击此处添加文字单击添加文字单击此处添加文字单击此处添加文字单击添加文字单击此处添加文字单击此处添加文字内容页单击此处添加段落文字内容单击此处添加段落文字内容单击添加标题文字单击添加标题文字内容页点击添加文本内容点击添加文本内容点击添加文本内容点击添加文本内容点击添加文本内容点击添加文本内容点击添加文本内容点击添加文本内容内容页点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加说明文本点击添加说明文本点击添加说明文本点击添加说明文本点击添加说明文本点击添加说明文本点击添加说明文本点击添加说明文本点击添加说明文本点击添加说明文本点击添加说明文本点击添加说明文本点击添加说明文本点击添加说明文本点击添加说明文本点击添加说明文本内容图表页50306580内容图表页点击添加标题点击添加具体说明点击添加具体说明点击添加具体说明点击添加标题点击添加具体说明点击添加具体说明点击添加具体说明点击添加标题点击添加具体说明点击添加具体说明点击添加具体说明点击添加标题点击添加具体说明点击添加具体说明点击添加具体说明点击添加标题点击添加具体说明点击添加具体说明点击添加具体说明Thankyou!谢谢观赏*