山西生物应用职业技术学院

1. 山西生物应用职业技术学院 山西生物应用职业技术学院 山西生物应用职业技术学院 中药提取分离技术 山西生物应用职业技术学院 山西生物应用职业技术学院 山西生物应用职业技术学院 山西生物应用职业技术学院 山西生物应用职业技术学院

2. 学习情境三 ——中药中蒽醌(anthraquinone)类化学成分的提取分离技术

3. 1 3 掌握中药中蒽醌类化学成分的提取分离原理及操作。 熟练进行大黄、虎杖、决明子中蒽醌的提取分离操作，能进行番泻叶、茜草中蒽醌的提取分离操作。 学习目标 能力要求 2 掌握大黄、虎杖中蒽醌的提取分离原理及技术； 熟悉决明子、茜草中蒽醌的提取分离原理及技术； 了解番泻叶中蒽醌的提取分离原理及技术。 熟练进行薄荷中的挥发油和青蒿中的青蒿素的提取分离操作； 能进行当归、丁香中挥发油的提取分离操作。 知识要求

4. 学习 提示 任务 一 教学内容 中药中蒽醌类化学成分的结构、理化性质及提取分离知识 大黄中蒽醌类成分的提取分离技术 实训 大黄中蒽醌的提取分离及鉴定

5. 蒽醌的结构与分类 蒽醌的提取、分离与检识 一 一 学习提示 蒽醌类化学成分的理化性质 二

6. 定 义 存在形式 蒽醌是以蒽的中位羰基衍生物为基本母核的一类化合物。天然蒽醌以9,10-蒽醌最为常见，由于整个分子形成一共轭体系，C9、C10又处于最高氧化水平，比较稳定。 多和糖结合成苷或以游离态存在。 生物活性 蒽醌 蒽醌类化合物具有泻下、抑菌、利尿、止血、抗癌等作用，实验研究表明，蒽醌苷的泻下作用大于蒽醌苷元，而蒽醌苷元的抑菌作用大于蒽醌苷。 分 布 大部分蒽醌存在于高等植物中，如蓼科、鼠李科、茜草科、豆科、玄参科、紫葳科和马鞭草科等，其它主要存在于真菌及地衣类中，在动物及细菌中偶有发现。

7. 蒽醌类化合物的结构与分类

8. 蒽醌类化合物的结构与分类

9. 蒽醌类化合物的结构与分类

10. （二） 蒽醌类化合物的理化性质 溶解性 性状 升华性 均为黄色、橙红色甚至紫红色固体，有一定的熔点。游离的具有完好的晶形，成苷后则晶形不好。大多有荧光，并在不同pH时显示不同的色。 游离醌类一般具有升华性，常压下加热可升华而不分解，此性质可用 来精制蒽醌类化合物。 蒽醌苷 游离蒽醌 极性较大，易溶于甲醇、乙醇及热水。难溶于冷水，几乎不溶于乙醚、苯及氯仿等溶剂. 易溶于苯、乙醚、氯仿和碱性有机溶剂中。可溶于丙酮、甲醇及乙醇，不溶或难溶于水.

11. （二） 生物碱类化合物的理化性质 酸碱性 显色反应 游离蒽醌 蒽醌苷 Bondage反应(碱液反应) 醋酸镁反应 对亚硝基二甲基苯胺反应 由于羰基氧原子的存在，蒽醌类成分还具弱碱性，故能溶于浓硫酸中 成 盐再转成阳碳离子，同时伴有颜色的显著改变，一般显红至紫红色. 蒽醌类化合物大多具有酚羟基或个别具有羧基,故具有一定的酸性. 具蒽醌母核、酚羟基的蒽醌显红紫色。 具蒽醌母核、酚羟基的蒽醌显橙红色。 具蒽酮母核、酚羟基的蒽醌显紫绿蓝. 酸性强弱的规律: 含-COOH者＞含2个以上β-OH者＞含1个β-OH者＞含2个以上α-OH者＞含1个α-OH

12. 碱显色反应式 α-羟基蒽醌 红色 β-羟基蒽醌 红色 醋酸镁显色反应产物 蒽醌镁络合物（蓝色）

13. 对亚硝基-二甲苯胺显色反应 1,8-二羟基蒽酮 绿色

14. （三） 蒽醌类化合物的提取与分离 有机溶剂提取法 蒽醌的提取与分离 提取方法 碱溶酸沉法 利用PH梯度萃取法分离 游离蒽醌的分离 利用色谱法分离 蒽醌苷和游离蒽醌的分离 分离方法 蒽醌苷的分离

15. （三） 蒽醌类化合物的提取与分离 提取方法 分离方法 有机溶剂 提取法 常用甲醇或乙醇提取，可将不同极性或类型的醌类成分都提取出 来，得到总醌类再进行分离。 碱溶酸沉法 适用于具有酚羟基的醌类化合物，由于其可溶于碱液，加酸后又沉 淀出。 蒽醌苷的分离 游离蒽醌与蒽醌苷的分离 游离蒽醌的分离 蒽苷的分离比苷元困难，分离前一般先用溶剂法除去大部分杂质，得较纯的总苷后，再用柱色谱分离。 利用苷与苷元极性不同，溶解度不同的特点进行分离。 pH梯度 萃取法此法是分离游离蒽醌最常用的方法。是利用其酸性的差异进行分离的。 色谱法常用的吸附剂有硅胶和聚酰胺，慎用氧化铝，因羟基蒽醌能与氧化铝形成牢固的螯合物，难以洗脱。

17. （四） 蒽醌的层析检识 可用 1.纸层析 游离羟基蒽醌类的纸层析一般在中性溶剂系统中进行,可用水、乙醇、丙酮等与石油醚、苯等混合，使达到饱和后取极性小的有机溶剂层进行展开。 几种蒽醌类化合物纸层析的比移值 几种蒽醌苷类纸层析的比移值

18. （四） 蒽醌的层析检识 可用 2.薄层层析 蒽醌及其苷的薄层层析，一般用硅胶或硅胶G制板，亦可采用聚酰胺制板。展开剂对蒽醌苷类可选用极性较大的溶剂系统， 几种羟基蒽醌薄层层析的比移值

19. 学习目标 一 二 五 四 六 三 任务一 大黄中蒽醌类化学成分的提取分离技术 大黄中蒽醌类化合物的提取分离技术 必备知识 相关知识链接及拓展 课堂互动 目标测试

20. 3 1 2 掌握大黄中蒽醌类化合物的提取、分离技术。 熟悉大黄中蒽醌类化合物的结构及主要理化性质。 了解大黄中蒽醌类化合物的提取分离新进展。 掌握大黄中蒽醌类化学成分的提取分离技术。 能力要求 知识要求 一 学习目标 熟练进行大黄中蒽醌类化合物的提取、分离及鉴定操作。 学会大黄中大蒽醌类化合物的色谱鉴定技术。 学习目的

21. 二 大黄中游离蒽醌的提取分离技术 大黄为蓼科多年生草本植物掌叶大黄(Rheum palmatum L.)、（植物拉丁名按药典要求输入）唐古持大黄(Rheum tanguticum Maxim. ex Balf.)、药用大黄(Rheum officinale Baill)的干燥根及根茎。具有清热泻下、活血化瘀等多种作用。

23. 三 必备知识 （一）大黄中的主要有效成分及结构 （二）大黄中主要有效成分的提取分离

24. （一）大黄中主要有效成分及结构 大黄中化学成分复杂，主要以蒽醌衍生物为主。主要有游离蒽醌、蒽醌苷、二蒽酮苷，此外还含鞣质等。游离蒽醌主要有大黄酚、大黄素、大黄素甲醚、芦荟大黄素、大黄酸。

25. 这些游离羟基蒽醌都为亲脂性成分，难溶于水，易溶于苯、乙醚、氯仿等亲脂性有机溶剂，有升华性，且都有蒽醌的显色反应。蒽醌苷是上述游离蒽醌的葡萄糖苷。大黄中的二蒽酮苷主要是番泻苷A、B、C、D，其中番泻苷A的含量最多。 （二）大黄中主要有效成分的提取分离 从大黄中提取分离羟基蒽醌类是根据大黄中的羟基蒽醌苷经酸水解成游离蒽醌苷元，苷元可溶于氯仿而被提出的原理。再利用各羟基蒽醌类化合物酸性不同，采用pH梯度萃取法分离而得各单体苷元。

26. 四 知识链接与拓展 回流及连续回流提取法 仪器的选择 基本原则 溶剂的选择 萃取法 提取的适用范围 萃取技术的操作 操作过程 优缺点 萃取剂的选择

27. 回流提取法 （1）常用溶剂 有机溶剂。 （2）仪器装置 回流加热装置。 （3）操作过程 将药材粗粉装于圆底烧瓶中→加入适量溶剂→水浴中加热回流提取1h→过滤（残渣重复提取2次，合并提取液）→提取液。 （4）提取范围 不适用于对热不稳定及易分解的成分的提取。 （5）提取优缺点 提取效率比冷浸法高。但装置较复杂。 连续回流提取法 （1）常用溶剂 有机溶剂。 （2）仪器装置 连续回流提取装置 （3）操作过程 将药材装于滤纸袋，放入提取器内→连接装置→水浴加热回流提取适当时间→提取液。 （4）提取范围 受热时间较长，不适用对热不稳定成分的提取。 （5）提取优缺点 溶剂用量少，提取效率高。但装置设备要求高。

28. 连续回流提取装置 1-索氏提取器 2-蒸气上升管 3-虹吸管 4-圆底烧瓶 5-冷凝管

29. 萃取法 般来说，天然药物化学成分在常温下多半是固体物质，常具有结晶的通性，因此，可根据溶解度得不同，用结晶法来达到分离、纯化、精制的目的。结晶法是实验室常用的成分纯化方法。但并不能利用结晶法直接进行提取液的分离和纯化，因为过多的杂质会干扰结晶的形成，甚至有时少量的杂质也会阻碍结晶的析出，因此，结晶前应尽可能地除去杂质。 “萃取法”，是在提取液中加入一种与其不相混溶的溶剂，充分振摇以增加相互接触的机会，使原提取液中的某种成分逐渐转溶到加入的溶剂中，而其它成分仍留在原提取液中。如此反复多次，将所需成分萃取出来的分离方法。 基本原理 两相溶剂萃取法是利用混合物中各种成分在两种互不相溶（或微溶）的溶剂相中分配系数的差异而达到分离的目的。 根据分配定律，在一定的温度和压力下，某物质溶解在两种互不相溶的溶剂中，当达到动态平衡时，该物质在两种溶剂相中的浓度之比为一常数，称为分配系数（K），可用下式表示： K＝Cu／CL K:表示分配系数；Cu:表示溶质在上相溶剂中的浓度； CL:表示溶质在下相溶剂中的浓度。

30. ①少量萃取一般在分液漏斗中进行；工业生产中；①少量萃取一般在分液漏斗中进行；工业生产中； ②中量萃取可在较大的下口瓶中进行； ③大量萃取，多在密闭萃取缸内进行。 仪器的选择 萃取技术的操作及溶剂的选择 ①有机溶剂作萃取剂:a从水提液中萃取亲脂性成分，一般选用苯、氯仿或乙醚等亲脂性有机溶剂；b从水提液中萃取中等极性成分，一般选用醋酸乙酯、丁醇等弱亲脂性有机溶剂或在氯仿、乙醚中加入适量乙醇以增大其亲水性。 ②用于pH梯度萃取法的萃取剂：a分离某有机溶剂中酸性强弱不同的苷元，可依次选用pH由低到高的碱液b分离碱性强弱不同的游离生物碱，可用pH由高至低的酸性缓冲溶液作萃取剂顺次萃取。 萃取溶剂的选择 萃取溶剂第一次用量一般为水提液的l/2~1/3，以后 的用量可适当减少为水提液的1/4~l/6。遵循少量多 次的原则。 萃取剂的用量 萃取的操作过程 混合两相溶剂——振摇——静置——萃取。

31. 1．操作过程中，可采用旋转混合；2．改用氯仿—乙醚混合溶剂萃取；1．操作过程中，可采用旋转混合；2．改用氯仿—乙醚混合溶剂萃取； 3．或加大有机溶剂量。 避免乳化 的发生 萃取中乳化现象的处理 a.较长时间放置。 b.轻度乳化可用一金属丝在乳化层中搅动使之破坏。c.将乳化层抽滤。 d.将乳化层加热或冷冻。 e.分出乳化层（有时乳化层就是所需要的成分），再用新溶剂萃取。 f.若因两种溶剂能部分互溶而发生乳化，可加入少量电解质（如氯化钠），利用盐析作用加以破坏。在两相比重相差很小时，也可加入食盐增加水相的密度。g.滴加数滴表面活性更强的低级醇类如乙醇、戊醇，把原来的表面活性物质顶替，达破乳目的。 破乳的方法

32. 般来说，天然药物化学成分在常温下多半是固体物质，常具有结晶的通性，因此，可根据般来说，天然药物化学成分在常温下多半是固体物质，常具有结晶的通性，因此，可根据 （一）从大黄中提取分离羟基蒽醌类还可采用下列方法 用80%乙醇室温渗漉提取，回收溶剂，得浸膏后依次以石油醚、三氯甲烷、乙酸乙酯萃取，得到的石油醚部分和三氯甲烷部分再分别上硅胶色谱柱以石油醚-乙酸乙酯（95∶5）和（90∶10）洗脱，分离得到大黄素甲醚、大黄酚及大黄素、芦荟大黄素单体。工艺流程如下： 知识拓展

33. （二）从大黄中提取分离总蒽醌类可采用下列方法 工艺一： 工艺二：

34. 工艺三：

35. 五 课 堂 互 动 用前述知识说明大黄中5种游离羟基蒽醌化合物的酸性与结构的关系。并分析生产工艺中用pH梯度萃取分离5种游离羟基蒽醌化合物的原因。

36. 任务二决明子中蒽醌类化学成分的提取分离技术任务二决明子中蒽醌类化学成分的提取分离技术 学习目标 一 二 五 四 六 三 决明子中蒽醌类化合物的提取分离技术 必备知识 相关知识链接及拓展 课堂互动 目标测试

37. 一 学习目标 3 1 2 掌握决明子黄中蒽醌类化合物的提取、分离技术。 熟悉决明子中蒽醌类化合物的结构及主要理化性质。 了解决明子中蒽醌类化合物的提取分离新进展。 掌握决明子中蒽醌类化学成分的提取分离技术。 能力要求 知识要求 熟练进行决明子中蒽醌类化合物的提取、分离及鉴定操作。 学会决明子中大蒽醌类化合物的色谱鉴定技术。 学习目的

38. 二 决明子中游离蒽醌的提取分离技术 决明子为豆科一年生植物决明Cassia obtusifolia L.或小决明Cassia tora L.的干燥成熟的种子。主产于安徽、广西、四川、浙江、广东等省，南北各地均有栽培。主要功效有清热明目，润肠通便。用于目赤涩痛，目暗不明，大便秘结。

39. 流程说明： 决明子蒽醌可用干柱色谱予以分离。 决明子用氯仿和20%H2SO4提取 后，合并氯仿提取液，浓缩，然后 拌在少量磷酸氢钙上，把它加在预 先装好的磷酸氢钙（干装）上。用 苯洗脱，先在柱上出现5个色带， 继续用苯洗脱，分别收集各色带的 洗脱液分别进行处理。

40. 三 必备知识 （一）决明子中的主要有效成分及结构 （二）决明子中主要有效成分的提取分离

41. （一）决明子中主要有效成分及结构 大决明子含蒽醌类衍生物约1.2%，包括大黄素（emodin）、大黄素甲醚（physcion）、芦荟大黄素（aloe-emodin）、大黄酚（chrysophanol）、钝叶素（obtusifolin）、钝新素（obtusin）、黄钝新素（chryso-obtusin）、橙钝新素（aurantioobtusin）及其苷类和大黄酸（rhein）等。此外，尚含萘骈-γ-吡酮（naphytho-r-pyrone）类衍生；决明苷（nor-rubrofusarin-6-β-gentiobiside）。 小决明子子含蒽醌类衍生物约1.1%，除了不含钝叶素及其苷外，其他苷元和苷均与大决明相同。此外尚含有大黄酚1-β-龙胆二糖苷（chrysophanol-1-β-gentiobiside）、大黄酚-9-蒽酮（chrysophanic acid-9-anthrose）。尚含萘骈-γ-吡酮类衍生物：红链霉素（rubrofusarin）、去甲基红链霉素（nor-rubrofusarin）、红链霉素6-β-龙胆二糖苷（rubrofusarin-6-β-gentiobiside）。

42. 黄钝新素 橙钝新素 钝叶素 钝新素

43. 四 知识链接 • 聚酰胺色谱 • 特点：吸附容量大，分辨力强 • 吸附原理：聚酰胺分子上的酰胺基（ ）与黄酮类化合物分子上的酚羟基形成氢键缔合而产生吸附。 • 吸附强度：取决于黄酮类化合物分子上羟基的数目与位置以及溶剂与黄酮类化合物和聚酰胺之间形成氢键缔合能力的大小。 • 流动相：常用水和甲醇的各种混合溶剂作为洗脱剂，能成功地分离各种类型的黄酮苷和苷元。

44. 聚酰胺吸附色谱的原理

45. 聚酰胺柱色谱对蒽醌类化合物产生氢键吸附的规律聚酰胺柱色谱对蒽醌类化合物产生氢键吸附的规律 苷元相同洗脱顺序为三糖苷＞双糖苷单＞单糖苷＞糖苷； 母核上酚羟基数目越多，被聚酰胺吸附越牢固，洗脱越晚。 如果酚羟基数目相同，则酚羟基位置也有影响； 能形成分子内氢键者被吸附强度减小。

46. 影响聚酰胺吸附能力的因素: 被分离成分： 1.化合物分子中含有能形成氢键的基团（如；酚羟基、羧基、醌基等）越多，则被聚酰胺吸附越强。 2.能形成氢键的基团所处的位置不同，其被吸附的强度也不同。一般对位、间位酚羟基吸附的强度要大于邻位酚羟基。 3.分子的芳香化程度越高或共轭双键越多者被吸附强度大，少者则被吸附强度小。 4.能形成分子内氢键者被吸附强度减小。 溶剂: 一般在水中形成氢键能力最强，在有机溶剂中较弱，在碱性溶剂中最弱。 常用溶剂对聚酰胺洗脱能力的次序如下：水＜甲醇或乙醇＜丙酮＜稀氢氧化纳水溶液或稀氨溶液＜甲酰胺，二甲基甲酰胺。

47. 知识拓展 （一）从决明子中提取分离蒽醌类化合物还可采用下列方法 工艺一：

48. 工艺二：

49. 五 课 堂 互 动 中药决明子中所含蒽醌类成分属于何种结构类型？在各成分分离时采用何种方法进行操作？注意什么？

50. 任务三 茜草中蒽醌类化学成分的提取分离技术 学习目标 一 二 五 四 六 三 茜草中蒽醌类化合物的提取分离技术 必备知识 相关知识链接及拓展 课堂互动 目标测试