中藥中香豆素類化學(xué)成分的提取分離技術(shù)

1、 理論基礎(chǔ)理論基礎(chǔ) 任任 務(wù)務(wù)一、結(jié)構(gòu)與分類一、結(jié)構(gòu)與分類二、二、理化性質(zhì)理化性質(zhì)三、三、檢識(shí)方法檢識(shí)方法四、四、提取與分離方法提取與分離方法理理 論論 基基 礎(chǔ)礎(chǔ)一、結(jié)構(gòu)與分類一、結(jié)構(gòu)與分類香豆素香豆素是是順式鄰羥基桂皮順式鄰羥基桂皮酸的內(nèi)酯酸的內(nèi)酯，具有芳香氣味，具有芳香氣味，廣泛分布于高等植物中，廣泛分布于高等植物中，在生物體內(nèi)以鄰羥基桂皮在生物體內(nèi)以鄰羥基桂皮酸苷的形式存在，酶解后酸苷的形式存在，酶解后苷元鄰羥基桂皮酸內(nèi)酯化苷元鄰羥基桂皮酸內(nèi)酯化成香豆素，具有熒光性及成香豆素，具有熒光性及多種生物活性。多種生物活性。1、基本母核：苯駢、基本母核：苯駢- -吡喃酮（色原酮的異構(gòu)體）吡喃酮

2、（色原酮的異構(gòu)體） （鄰羥桂皮酸內(nèi)酯）（鄰羥桂皮酸內(nèi)酯）一、結(jié)構(gòu)與分類一、結(jié)構(gòu)與分類一、結(jié)構(gòu)與分類一、結(jié)構(gòu)與分類 2、分布分布 香豆素類在動(dòng)植物及微生物中均有分香豆素類在動(dòng)植物及微生物中均有分布，如致癌成分布，如致癌成分黃曲霉素黃曲霉素類及發(fā)光真菌中類及發(fā)光真菌中的的亮菌素類亮菌素類均屬于香豆素類。這類成分分均屬于香豆素類。這類成分分布得最廣的還是高等植物中，其中蕓香科布得最廣的還是高等植物中，其中蕓香科和傘形科中分布最多。它們?cè)谥参矬w內(nèi)以和傘形科中分布最多。它們?cè)谥参矬w內(nèi)以游離狀態(tài)或與糖結(jié)合成苷的形式存在，苷游離狀態(tài)或與糖結(jié)合成苷的形式存在，苷酶解可環(huán)合成游離的內(nèi)酯狀態(tài)。酶解可環(huán)合成游離的內(nèi)

3、酯狀態(tài)。 一、結(jié)構(gòu)與分類一、結(jié)構(gòu)與分類3、香豆素的結(jié)構(gòu)類型、香豆素的結(jié)構(gòu)類型 香豆素母核的苯環(huán)或香豆素母核的苯環(huán)或-吡喃酮環(huán)上常有羥基、烷氧吡喃酮環(huán)上常有羥基、烷氧基、苯基、異戊烯基等取代，其中異戊烯基的活潑雙基、苯基、異戊烯基等取代，其中異戊烯基的活潑雙鍵又可與鄰位酚羥基環(huán)合成呋喃或吡喃環(huán)結(jié)構(gòu)，根據(jù)鍵又可與鄰位酚羥基環(huán)合成呋喃或吡喃環(huán)結(jié)構(gòu)，根據(jù)其其取代基及連接方式不同取代基及連接方式不同，把香豆素分成幾類：，把香豆素分成幾類：（一）簡(jiǎn)單香豆素類（一）簡(jiǎn)單香豆素類指只有在苯環(huán)上有取代基的香豆素類。如指只有在苯環(huán)上有取代基的香豆素類。如白蠟樹枝皮白蠟樹枝皮 白蠟樹的枝皮或干皮的主要白蠟樹的枝皮或

4、干皮的主要成分：七葉內(nèi)酯和七葉苷成分：七葉內(nèi)酯和七葉苷（二）呋喃香豆素類（二）呋喃香豆素類 香豆素核上的香豆素核上的異戊烯基與鄰位酚基環(huán)合異戊烯基與鄰位酚基環(huán)合成呋喃環(huán)成呋喃環(huán)，成環(huán)后常伴隨著降解失去三個(gè)碳原子。，成環(huán)后常伴隨著降解失去三個(gè)碳原子。 （1）直線型：）直線型：C6-異戊烯基與異戊烯基與C7-羥基環(huán)合而成（羥基環(huán)合而成（6、7呋喃駢香豆呋喃駢香豆素型）如：補(bǔ)骨脂內(nèi)酯素型）如：補(bǔ)骨脂內(nèi)酯（2）角型：）角型：C8-異戊烯基與異戊烯基與C7-羥羥基環(huán)合而成（基環(huán)合而成（7、8呋喃駢香豆素呋喃駢香豆素型）如：異補(bǔ)骨脂內(nèi)酯型）如：異補(bǔ)骨脂內(nèi)酯（三）吡喃香豆素類（三）吡喃香豆素類 香豆素的香豆

5、素的C6或或C8異戊烯基與鄰酚羥基環(huán)合異戊烯基與鄰酚羥基環(huán)合而成而成2、2-二甲基二甲基-吡喃環(huán)結(jié)構(gòu)。吡喃環(huán)結(jié)構(gòu)。直線型：直線型： C6-異戊烯基與異戊烯基與C7-羥基環(huán)羥基環(huán)合而成（合而成（6、7吡喃駢香豆素）如：吡喃駢香豆素）如：美洲花椒根皮美洲花椒根皮 角型：角型： C8-異戊烯基與異戊烯基與C7-羥基環(huán)合羥基環(huán)合而成（而成（7、8吡喃駢香豆素）如：印吡喃駢香豆素）如：印度邪蒿的果實(shí)度邪蒿的果實(shí)美洲花椒茵陳蒿（四）異香豆素類（四）異香豆素類 異香豆素可認(rèn)為是異香豆素可認(rèn)為是鄰羧基苯乙烯醇的內(nèi)酯鄰羧基苯乙烯醇的內(nèi)酯，香豆素的異構(gòu)體。香豆素的異構(gòu)體。（五）其它香豆素類（五）其它香豆素類 -吡

6、喃環(huán)上有取代基的吡喃環(huán)上有取代基的香豆素類香豆素類。C3、C4上常有苯上常有苯基、羥基、異戊烯基等取代。基、羥基、異戊烯基等取代。C3苯代香豆素生源同黃酮。苯代香豆素生源同黃酮。三、生理活性三、生理活性1.毒性：肝毒性毒性：肝毒性 。必要結(jié)構(gòu)：呋喃環(huán)上的雙鍵和不飽和內(nèi)酯環(huán)。必要結(jié)構(gòu)：呋喃環(huán)上的雙鍵和不飽和內(nèi)酯環(huán)。 2. 抗菌作用抗菌作用：秦皮中的七葉內(nèi)酯和七葉內(nèi)酯苷具抑制痢疾桿菌的：秦皮中的七葉內(nèi)酯和七葉內(nèi)酯苷具抑制痢疾桿菌的作用。補(bǔ)骨脂內(nèi)酯具抗真菌及抗結(jié)核活性。作用。補(bǔ)骨脂內(nèi)酯具抗真菌及抗結(jié)核活性。3.平滑肌松弛作用平滑肌松弛作用：血管擴(kuò)張作用。：血管擴(kuò)張作用。 傘形科凱刺傘形科凱刺-冠狀動(dòng)

7、脈擴(kuò)張冠狀動(dòng)脈擴(kuò)張 茵陳蒿濱蒿內(nèi)酯茵陳蒿濱蒿內(nèi)酯-解痙利膽解痙利膽4.抗凝血作用和止血作用抗凝血作用和止血作用： 雙香豆素雙香豆素-防血栓及消血塊防血栓及消血塊 澤蘭內(nèi)酯澤蘭內(nèi)酯-止血止血 5.光敏作用光敏作用 補(bǔ)骨脂內(nèi)酯治療白癜風(fēng)。補(bǔ)骨脂內(nèi)酯治療白癜風(fēng)。 呋喃香豆素多有該作用。很多香豆素可以吸收紫外呋喃香豆素多有該作用。很多香豆素可以吸收紫外光，放出在可見區(qū)（近光，放出在可見區(qū)（近470nm）的熒光，故可用做增）的熒光，故可用做增白劑，如白劑，如7-OH香豆素。由于吸光性，七葉內(nèi)酯和七葉香豆素。由于吸光性，七葉內(nèi)酯和七葉苷可用于保護(hù)皮膚防止輻射的藥物。苷可用于保護(hù)皮膚防止輻射的藥物。二、理化

8、性質(zhì)二、理化性質(zhì)（一）性狀（一）性狀 游離苷元：游離苷元：無色至淡黃色結(jié)晶，具有無色至淡黃色結(jié)晶，具有芳香性和揮發(fā)性芳香性和揮發(fā)性； 苷類：苷類：粉末狀，多數(shù)粉末狀，多數(shù)無無香味和揮發(fā)性。香味和揮發(fā)性。（二）溶解性（二）溶解性 游離苷元：游離苷元：溶于沸水，但不溶于冷水。溶于氯仿、乙醚、溶于沸水，但不溶于冷水。溶于氯仿、乙醚、醋酸乙酯、丙酮、甲醋酸乙酯、丙酮、甲/乙醇等有機(jī)溶劑。乙醇等有機(jī)溶劑。 苷：苷：易溶于甲易溶于甲/乙醇，可溶于水，難溶于乙醚、氯仿、醋酸乙醇，可溶于水，難溶于乙醚、氯仿、醋酸乙酯等有機(jī)溶劑。乙酯等有機(jī)溶劑。（三）內(nèi)酯性質(zhì)和堿水解反應(yīng)（三）內(nèi)酯性質(zhì)和堿水解反應(yīng) 1、香豆素的

9、、香豆素的-吡喃酮環(huán)具有吡喃酮環(huán)具有，-不飽和內(nèi)酯不飽和內(nèi)酯性質(zhì)，性質(zhì)，在在稀堿液稀堿液中會(huì)逐漸水解生成順鄰羥桂皮酸的鹽，而順中會(huì)逐漸水解生成順鄰羥桂皮酸的鹽，而順鄰羥桂皮酸不易游離存在，其鹽的水溶液經(jīng)酸化即閉鄰羥桂皮酸不易游離存在，其鹽的水溶液經(jīng)酸化即閉環(huán)恢復(fù)成內(nèi)酯。這個(gè)閉合過程極易發(fā)生，即使在很弱環(huán)恢復(fù)成內(nèi)酯。這個(gè)閉合過程極易發(fā)生，即使在很弱的酸溶液中，如通入的酸溶液中，如通入CO2也能促使其內(nèi)酯化而閉環(huán)。也能促使其內(nèi)酯化而閉環(huán)。2、香豆素如果和、香豆素如果和堿液長(zhǎng)時(shí)間加熱堿液長(zhǎng)時(shí)間加熱，水解產(chǎn)物順鄰羥桂皮，水解產(chǎn)物順鄰羥桂皮酸衍生物則發(fā)生異構(gòu)化，轉(zhuǎn)變成反鄰羥桂皮酸的鹽，酸衍生物則發(fā)生異構(gòu)

10、化，轉(zhuǎn)變成反鄰羥桂皮酸的鹽，再經(jīng)酸化也不再發(fā)生內(nèi)酯化閉環(huán)反應(yīng)。再經(jīng)酸化也不再發(fā)生內(nèi)酯化閉環(huán)反應(yīng)。 （1）香豆素內(nèi)酯環(huán)發(fā)生堿水解的速度主要與）香豆素內(nèi)酯環(huán)發(fā)生堿水解的速度主要與C7位取代基位取代基的性質(zhì)有關(guān)。其水解難易為：的性質(zhì)有關(guān)。其水解難易為： C7-OH香豆素香豆素C7-OCH3香豆素香豆素香豆素香豆素（2）C8的適當(dāng)位置有羰基、雙鍵或環(huán)氧結(jié)構(gòu)時(shí)，其水解的適當(dāng)位置有羰基、雙鍵或環(huán)氧結(jié)構(gòu)時(shí)，其水解可獲得順鄰羥桂皮酸的衍生物，而不再閉環(huán)成內(nèi)酯?？色@得順鄰羥桂皮酸的衍生物，而不再閉環(huán)成內(nèi)酯。 （四）熒光性（四）熒光性 香豆素母體本身即無取代的香豆素并無熒光。羥香豆素母體本身即無取代的香豆素并無熒

11、光。羥基香豆素類化合物在紫外光下大多顯基香豆素類化合物在紫外光下大多顯藍(lán)色或藍(lán)綠色藍(lán)色或藍(lán)綠色熒熒光，在堿液中更加顯著，尤其是光，在堿液中更加顯著，尤其是C7羥基香豆素，甚至羥基香豆素，甚至在日光下也可辨認(rèn)。若在在日光下也可辨認(rèn)。若在C8或或C6再引入羥基，則熒光再引入羥基，則熒光減弱。引入甲氧基后熒光也將減弱，顏色轉(zhuǎn)變?yōu)樽仙?。減弱。引入甲氧基后熒光也將減弱，顏色轉(zhuǎn)變?yōu)樽仙?。三、檢識(shí)方法三、檢識(shí)方法 香豆素類分子中均具有香豆素類分子中均具有內(nèi)酯結(jié)構(gòu)內(nèi)酯結(jié)構(gòu)，通常還具有酚羥基或，通常還具有酚羥基或內(nèi)酯水解后產(chǎn)生的酚羥基，通過這些基團(tuán)的顯色反應(yīng)，能內(nèi)酯水解后產(chǎn)生的酚羥基，通過這些基團(tuán)的顯色反應(yīng)，能

12、為檢識(shí)與鑒別香豆素成分提供參考。為檢識(shí)與鑒別香豆素成分提供參考。 1、異羥肟酸鐵試驗(yàn)（內(nèi)酯的顏色反應(yīng)）、異羥肟酸鐵試驗(yàn)（內(nèi)酯的顏色反應(yīng)） 2、酚羥基反應(yīng)、酚羥基反應(yīng)（1）與）與三氯化鐵的乙醇液三氯化鐵的乙醇液反應(yīng)，產(chǎn)生綠色反應(yīng)，產(chǎn)生綠色現(xiàn)象，取代基越多，顏色越深?，F(xiàn)象，取代基越多，顏色越深。重氮化試劑（如重氮化對(duì)硝基苯重氮化試劑（如重氮化對(duì)硝基苯胺）縮合顯紅至紫紅色。胺）縮合顯紅至紫紅色。與與Gibbs試劑（試劑（2、6-二氯苯醌氯二氯苯醌氯亞胺）縮合顯藍(lán)色。亞胺）縮合顯藍(lán)色。3）與與Emerson試劑縮合顯紅色。試劑縮合顯紅色。Emerson試劑：試劑：4-氨基安替比林和鐵氨基安替比林和鐵氰

13、化鉀。氰化鉀。3、色譜檢識(shí)1、TLC常用的吸附劑是硅膠，其次是纖維素和氧化鋁；一般采用中等極性的混合溶劑或偏酸性的混合溶劑。顯色方法：首選觀察熒光，或用氨熏，噴10%氫氧化鈉后再觀察。2、PC 常用水飽和的正丁醇、異戊醇、氯仿為展開劑； 展開劑的PH值可影響弱酸性香豆素的Rf值。四、提取與分離方法四、提取與分離方法（一）提?。ㄒ唬┨崛?1、溶劑提取法、溶劑提取法 2、酸堿提取法、酸堿提取法（二）分離（二）分離 1、分步結(jié)晶法、分步結(jié)晶法 2、真空升華或蒸餾法、真空升華或蒸餾法1、系統(tǒng)溶劑法系統(tǒng)溶劑法： 用石油醚、苯、乙醚、乙酸用石油醚、苯、乙醚、乙酸乙酯、丙酮和甲醇依次提取樣品。乙酯、丙酮和甲

14、醇依次提取樣品。 石油醚回流提取石油醚回流提取石油醚液石油醚液回收至小體積回收至小體積濃縮液濃縮液放置、析晶放置、析晶粗晶粗晶冷石油醚洗冷石油醚洗結(jié)晶（可能時(shí)混和物）結(jié)晶（可能時(shí)混和物）進(jìn)一步分離進(jìn)一步分離單體（親脂性香豆素）單體（親脂性香豆素）殘?jiān)鼩堅(jiān)颐岩阂颐岩阂颐鸦亓魈崛∫颐鸦亓魈崛』厥辗蛛x回收分離單體（親脂性較弱香豆素）單體（親脂性較弱香豆素）殘?jiān)鼩堅(jiān)掖继崛∫掖继崛∠愣顾剀疹愊愣顾剀疹惢厥辗蛛x回收分離乙醇液乙醇液2、酸堿分離法、酸堿分離法此系經(jīng)典方法。此系經(jīng)典方法。 1.具酚羥基的香豆素類溶于堿液加酸后可析出。具酚羥基的香豆素類溶于堿液加酸后可析出。 2.香豆素的內(nèi)酯環(huán)性質(zhì)，于堿液中

15、皂化成鹽而加酸后恢復(fù)成內(nèi)香豆素的內(nèi)酯環(huán)性質(zhì)，于堿液中皂化成鹽而加酸后恢復(fù)成內(nèi)酯析出。酯析出。 堿液加熱開環(huán)時(shí)，要堿液加熱開環(huán)時(shí)，要注意注意堿液堿液的濃度和加熱時(shí)間，否則將引起降的濃度和加熱時(shí)間，否則將引起降解反應(yīng)而使香豆素破壞，或者使香解反應(yīng)而使香豆素破壞，或者使香豆素開環(huán)而不能合環(huán)。豆素開環(huán)而不能合環(huán)。 對(duì)酸堿敏感對(duì)酸堿敏感的香豆素用此法可能得到次生產(chǎn)物。的香豆素用此法可能得到次生產(chǎn)物。3、水蒸氣蒸餾法、水蒸氣蒸餾法 某些小分子的香豆素類具揮發(fā)性可用蒸餾法與不某些小分子的香豆素類具揮發(fā)性可用蒸餾法與不揮發(fā)性成分分離，常用于純化過程。揮發(fā)性成分分離，常用于純化過程。任務(wù) 秦皮中香豆素類化學(xué)成分

16、的提取分離技術(shù) 秦皮秦皮為木犀科植物苦櫪白蠟樹、白蠟樹、尖葉白蠟樹、宿柱白蠟樹的干燥枝皮或干皮。 味苦，性寒。歸肝、膽、大腸經(jīng)。有清熱解毒、收澀、明目之功效。 秦皮中主要含有香豆素類化合物：七葉苷及七葉樹內(nèi)酯（七葉素）、秦皮苷、秦皮素、紫丁香苷等。以95%乙醇為溶劑提??；濃縮液加熱后用氯仿洗滌，除去脂溶性雜質(zhì)；利用七葉苷和七葉素在醋酸乙酯中的溶解度不同而分離。知識(shí)鏈接思考題1、香豆素類化合物具有哪些理化性質(zhì)？2、簡(jiǎn)述薄層色譜中展開劑的PH值對(duì)弱酸性香豆素Rf的影響。3、通過提取分離秦皮中的七葉素和七葉苷，試述兩相溶劑萃取法的原理是什么？操作時(shí)要注意哪些問題？萃取操作中若已發(fā)生乳化應(yīng)如何處理？系

17、統(tǒng)溶劑分離法系統(tǒng)溶劑分離法1、定義、定義 按極性由小到大的順序選用不同極性的溶劑組按極性由小到大的順序選用不同極性的溶劑組成溶劑系統(tǒng)，依次提取分離提取液中各種不同成分，成溶劑系統(tǒng)，依次提取分離提取液中各種不同成分，使各溶解度有差異的成分得到分離使各溶解度有差異的成分得到分離。2、該法的特點(diǎn)：、該法的特點(diǎn)：可分離不同極性可分離不同極性的有效成分（初始研究階段）的有效成分（初始研究階段）3、該法的缺點(diǎn)：、該法的缺點(diǎn)：繁瑣，分離純化繁瑣，分離純化度不高，靈敏性下降度不高，靈敏性下降3、中藥化學(xué)成分及其較適用范圍的提取溶劑、中藥化學(xué)成分及其較適用范圍的提取溶劑 植物成分結(jié)構(gòu)類型植物成分結(jié)構(gòu)類型適于提取

18、溶劑適于提取溶劑親脂性強(qiáng)親脂性強(qiáng)葉綠素、脂肪油、揮發(fā)油葉綠素、脂肪油、揮發(fā)油 石油醚石油醚親脂性較強(qiáng)親脂性較強(qiáng)游離生物堿、苷元、甾類、游離生物堿、苷元、甾類、萜類、某些有機(jī)酸萜類、某些有機(jī)酸乙醚、氯仿乙醚、氯仿中等中等 極性極性中偏小中偏小 某些苷類某些苷類 (如強(qiáng)心苷等如強(qiáng)心苷等)氯仿氯仿-乙醚乙醚 (2:1)中中 等等 某些苷類某些苷類 (如黃酮苷類如黃酮苷類)乙酸乙酯乙酸乙酯中偏大中偏大某些苷類某些苷類 (如蒽醌苷、皂如蒽醌苷、皂苷等苷等)正丁醇正丁醇親水性較強(qiáng)親水性較強(qiáng)極性大的苷、糖類、氨基極性大的苷、糖類、氨基酸等酸等丙酮、乙醇、甲丙酮、乙醇、甲醇醇親水性強(qiáng)親水性強(qiáng)蛋白質(zhì)、粘液汁、糖類、蛋白質(zhì)、粘液汁、糖類、氨基酸、無機(jī)鹽、苷類氨基酸、無機(jī)鹽、苷類水水知識(shí)鏈接兩相溶劑萃取法1、原理、原理 ：利用混合物中各種成分在兩相互不相溶的溶利用混合物中各種成分在兩相互不相