实验一 大黄中游离蒽醌的提取分离与检识 (一)目的要求 学习羟基蒽醌类化合物的提取分离和检识,通过实验要求: 1.掌握从大黄中提取和分离游离蒽醌的方法。 2.掌握用pH梯度萃取法分离不同酸性的羟基蒽醌类化合物。 3.掌握蒽醌类化合物的主要检识方法。 4.熟悉蒽醌类化合物的色谱检识方法。 5.了解用柱色谱法分离蒽醌类成分。 (二)主要化学成分的结构及性质 大黄为蓼科植物掌叶大黄Rheum palmatum L.、唐古特大黄Rheum tanguticum Maxim. ex Reg.和药用大黄Rheum officinale Baill.的干燥根及根茎。大黄中含有大黄酸、大黄酚、芦荟大黄素、大黄素、大黄素甲醚及其苷,总含量约3%~5%。 1.大黄酸(rhein) 分子式C15H8O6,分子量284.21。黄色针状结晶(升华法),mp.321~322℃,330℃分解。能溶于碱水、吡啶,略溶于乙醇、苯、氯仿、乙醚和石油醚,几不溶于水。 2.大黄素(emodin) 分子式C15H10O5,分子量270.23。橙色针状结晶(乙醇),mp.256~257℃,能升华。易溶于乙醇、碱水,微溶于乙醚、氯仿,几不溶于水。 3.芦荟大黄素(aloe-emodin) 分子式C16H10O5,分子量270.23。橙色针状结晶(甲苯),mp.223~224℃。易溶于热乙醇,可溶于乙醚和苯,并呈黄色;溶于碱液呈红色;氨水及硫酸中呈绯红色。 4.大黄酚(chrysophanol) 分子式C15H10O4,分子量254.23。橙黄色六方形或单斜结晶(乙醇或苯),mp.196~197℃,能升华。易溶于沸乙醇,可溶于丙酮、氯仿、苯、乙醚和冰醋酸,极微溶于石油醚、冷乙醇,几不溶于水。 5.大黄素甲醚(physcion) 分子式C16H12O5,分子量284.26。砖红色单斜针状结晶,mp.203~207℃,溶于苯、氯仿、吡啶及甲苯,微溶于醋酸及醋酸乙酯,不溶于甲醇、乙醇、乙醚和丙酮。 (三)实验原理 本实验是根据大黄中的羟基蒽醌苷经酸水解成游离羟基蒽醌,而游离羟基蒽醌不溶于水,可溶于氯仿、乙醚等亲脂性有机溶剂的性质,用氯仿从水解液中将游离羟基蒽醌提取出来,再利用各游离羟基蒽醌的酸性不同,采用pH梯度萃取法将其分离。其中大黄酚和大黄素甲醚的酸性十分近似,用pH梯度萃取法难以分离,可利用两者的极性不同,采用硅胶柱色谱法进行分离。 (四)实验内容 提取与分离 见书。 2.检识 (1)碱液试验 分别取各蒽醌化合物结晶少许,置试管中,加1ml乙醇溶解,加数滴10%氢氧化钠试剂振摇,观察颜色变化,羟基蒽醌应显红色。 (2)醋酸镁试验 分别取各蒽醌化合物结晶少许,置试管中,加1ml乙醇溶解,加数滴0.5%醋酸镁乙醇试剂,观察颜色变化,羟基蒽醌应显橙、红、紫等颜色。 (3)薄层色谱检识 薄层板:硅胶G-CMC-Na 试 样:自制大黄酸、大黄素、芦荟大黄素的氯仿溶液 对照品:上述各成分对照品乙醇溶液 展开剂:石油醚(30~60℃)-醋酸乙酯-甲酸(15∶5∶1)上层溶液 显 色:在可见光下观察,记录黄色斑点的位置。然后再用浓氨水熏蒸或喷雾5%醋酸镁甲醇溶液,斑点应显红色。 (五)实验说明及注意事项 1.大黄中蒽醌类化合物的种类、含量与大黄的品种、采集季节、炮制方法及贮存时间均有关系,实验用药材应注意。 2.萃取用pH8缓冲液为柠檬酸-磷酸氢二钠缓冲液 ;pH9.9缓冲液为碳酸氢钠-碳酸钠缓冲液。配制好的缓冲液要测pH值。一般萃取大黄酸用pH7~8范围的,萃取大黄素用pH9.5~11范围的。 3.用各缓冲液进行萃取时,采用一次性加入的方法,实验证明,如将缓冲液分次萃取,分离效果不理想。 4.本实验也适应于以虎杖为原料的提取,但虎杖中不含大黄酸,故直接由大黄素开始分离。 5.色谱分离大黄酚及大黄素甲醚时,先用氯仿洗脱至出现黄色色带时,改用氯仿—醋酸乙酯(8∶2)混合溶剂继续洗脱,并更换收集器,每10ml为一份,按顺序编号,直至色谱柱的第一色带全部洗脱下来为止。各流分经硅胶-CMC-Na板,氯仿-醋酸乙酯(8∶2)展开,用大黄酚和大黄素甲醚作对照,合并斑点相同流分,分别浓缩、放置析晶,即可获得大黄酚及大黄素甲醚。 (六)思考题 1.大黄中5种羟基蒽醌化合物的酸性和极性大小应如何排列?为什么? 2.pH梯度萃取法的原理是什么?适用于哪些中药成分的分离? 3.蒽醌类化合物及其苷的薄层色谱用什么作吸附剂、展开剂和显色剂? 4.蒽醌类与醋酸镁显色反应的必要条件是什么?其颜色反应与羟基所在的位置有何关系?