大黄蒽醌化合物综述.doc

关于大黄蒽醌类化合物研究的综述中药化学课改实验科目单位：安徽中医学院班级：09中药（1）班组别：第3组成员：李明星，李友连，刘军，刘长倩，鲁守芽，庞秀秀 中药化学教研组2012年6月1日 关于大黄蒽醌化合物的研究李明星，李友连，刘军，刘长倩，鲁守芽，庞秀秀 （09中药（1）班第三小组）摘要 主要介绍大黄中蒽醌类化合物的药理作用、几种主要提取分离技术以及蒽醌类化合物的检识鉴定等。关键词大黄；蒽醌类化合物；药理作用；提取分离技术；检识大黄为蓼科多年生草本植物掌叶大黄(Rheum palmatum L)、唐古特大黄(Rheum tanguticum Maxim ex Reg)或药用大黄(Rheum officinale Baill)的根和根茎,本品性寒、味苦,具有攻积导滞、泻火、凉血、活血祛淤、利胆退黄等功效1，是常用中药之一。大黄所含成分大体上可分为蒽醌类、多糖类、鞣质类、蒽酯类2，而蒽醌类物质是其疗效的主要组成成分，故对其研究颇多，这些蒽醌类物质主要有：大黄酸（1,8-二羟基-3-羧基蒽醌,Rhein）；大黄素（1,3,8-三羟基-6-甲基蒽醌，Emodin）；芦荟大黄素（1,8-二羟基-3-羟甲基蒽醌，Aloe-emodin）；大黄酸（1,8-二羟基-3-甲基蒽醌，Chrysophanol）；大黄素甲醚（1,8-二羟基-3-甲氧基-6-甲基蒽醌，Physcion）其结构式：本文将对大黄的主要有效成分蒽醌类化合物进行详细综述。1、大黄蒽醌类化合物的药理作用及临床应用1、泻下作用。大黄是中医中传统的泻剂之一,大黄素和番泻苷等是致泻的主要成分。有研究表明大黄中的葱醒类衍生物具有明显的导泻作用3。2、 保肝利胆作用。大黄还有利胆的作用, 增加肝胆汁流量, 促进排胆, 松弛奥狄括约肌, 结合大黄广谱的抗菌、消炎、抗毒作用, 可用于治疗胆系感染、胆石症。大黄的利胆保肝、解毒,促进肝细胞修复,以及促进肠道对毒物的排除等作用,为治疗胆道疾患、病毒性肝炎等病症提供了药理学基础4。3、止血作用。大黄能降低毛细血管通透性,改善脆性,促进骨髓制造血小板,缩短凝血时间,见效快5。4、 抗肿瘤作用。大黄的抗瘤谱较广,研究较多的是抗瘤机制。主要通过抑制肿瘤细胞的增生、促进细胞凋亡,抑制细胞色素和抗突变作用,以及抑制N2 乙酰转移酶的活性实现的6。5、对免疫系统有双向作用7。研究表明，大黄对免疫系统具有双向调节等作用。6、其他作用。大黄还有减肥、抗氧化、消炎、镇痛、神经调节等作用。2、大黄蒽醌类化合物的提取方法 2.1 煎煮法（水提法）：煎煮法为大黄有效成分的传统提取方法，由于游离蒽醌类的极性小，故用煎煮法对游离蒽醌类成分的提取效果不佳；而其结合蒽醌苷类极性较其苷元较大，故可用水提取。8金幼兰等采用正交实验法对大黄药材煎煮条件进行优选，结果显示以8倍量的水浸泡半小时，煎煮10min效果最好；9金波等研究发现，加15倍量水，重沸3次煎提，每次20min即可将大黄蒽醌类成分完全提取。然而由于煎煮法可以将许多杂质同时煎出，故在对其有效成分进行分离和纯化时操作比较复杂。2.2.有机溶剂提取法可采用氯仿、苯等有机溶剂直接进行提取，提取液在浓缩过程中有时会有结晶析出也可用甲醇或者乙醇进行抽提，提取液浓缩后再用不同的溶剂进行分配或用不同pH的水溶液进行萃取而达到初步分离的目的。此法依据大黄中各组分在溶剂中溶解度的不同，从而选用适当的溶剂把各组分分别提取出来。 2.3碱提酸沉法由于蒽醌衍生物大多数含有酚羟基或羧基，在植物体内与钠、钾、钙、镁等金属离结合，以盐的形式存在，所以在提取时可用酸使之完全游离出来，然后再用碱使之沉淀进行提取。 2.4超声提取法超声萃取作用机理主要是超声力学产生的空化效应。空化效应存在于萃取液中的泡。微气泡在声场作用下振动，声压达到一定值时，气泡迅速增长，然后突然闭合。在泡闭合时产生激波，造成很大压力，将植物组织中细胞破裂，以利于溶剂浸透到植物细内部，使细胞中的有效成分溶于溶剂中。超声提取法所用时间短对蒽醌类成分没有破作用。 2.5 大孔吸附树脂法大孔吸附树脂是离子交换树脂派生的一个分类，从本质上讲都是网状结构的高分子。大孔吸附树脂的吸附分离过程包括预处理吸附洗脱树脂再生四个阶段，并具有吸附容量大、再生简单、效果可靠等优点。王宝才等人10在考察不同类型规格的大孔吸附树脂的提取效果时最终选择了AB8型的大孔树脂。其静态吸附率66.27%，洗脱率 42.16%；动态吸附率为10.07%，洗脱率51.20%，用 10BV浓度为70%的乙醇作为洗脱剂（95%乙醇洗脱率与之差别不大，为节省成本），洗脱速度为2BV/h，效率最好。2.6超临界萃取法超临界流体萃取是近代分离领域出现的新技术，是利用CO2处于超临界状态下具有的高密度、低粘度和扩散系数大的性质提取有效成分，然后再利用CO2降压气化与溶质分离，起到提取与蒸馏双重作用，提取效率高，周期短。如11谢伟雪等人用此方法考察夹带剂用量，萃取温度，萃取压力和静萃时间对提取效率的影响，结果表明静萃时间为30min夹带剂无水乙醇用量为20ml萃取温度为50，萃取压力为30MPa CO2流量为6ml/min时的萃取效果最佳。 除上述六种主要方法外，还有半仿生提取、膜分离提取及微波提取分离等的报道。3、大黄蒽醌类化合物的分离方法 大黄蒽醌类化合物的提纯方法可以根据蒽醌类化合物多具有酚羟基，具有一定的酸性的性质。故可以根据其酸性强弱以及极性大小的差别设计适宜的提纯方法。如较常用的方法有pH梯度萃取法、大孔吸附树脂纯化法等。具体操作可以根据实验条件及要求而选择适宜的方法。3.1、pH梯度萃取法 pH梯度萃取法为实验室最常用的蒽醌类化合物的纯化方法，其成本较低且操作方法简便易行。如12陈琼华等人用20%硫酸和氯仿的混合液，水浴回流水解提取大黄，氯仿提取液再相继以5%碳酸氢钾、5%氢氧化钾等溶液萃取后，分别酸化、分离得到大黄酸、大黄素等游离蒽醌。3.2、大孔树脂吸附纯化叶殷殷13等研究不同型号大孔树脂对大黄蒽醌类成分的分离效果,比较 6 种型号大孔树脂对大黄 5 种蒽醌类成分的吸附及解吸附性能;高效液相色谱法测定芦荟大黄素、大黄酸、大黄素、大黄酚、大黄素甲醚 5 种成分含量，以吸附率和解吸率为评价指标，筛选出适合分离大黄蒽醌类成分的大孔树脂。结果是DM130 型大孔树脂分离大黄蒽醌类成分的能力最高，吸附容量达到 18. 78 mg/g，吸附率为 86. 03%，解吸附容量达到 17. 91 mg/g，解吸附率为 95. 38%。结论为DM130型大孔树脂应用于大黄蒽醌类成分的分离，具有吸附容量大，解吸附率高等特点。3.3、其他方法此外还可采用其他方法均可达到纯化的目的，如明胶沉淀法、聚酰胺吸附法等。以上各种方法可根据具体操作要求及实验条件而选择。4、大黄蒽醌类化合物的检识鉴定 大黄蒽醌类化合物的检识一般有理化检识和色谱检识。其中理化检识一般利用Feigl反应、Borntger 反应及其能与金属离子发生络合反应而显不同颜色的性质；检识反应可在试管中也可在PC或TLC上进行。4.1 理化检识 （1）Feigl反应 醌类衍生物在碱性条件下经加热能迅速与醛类及邻二硝基苯反应生成紫色化合物。试验时可取醌类化合物的水或苯溶液1滴，加入25%碳酸钠水溶液、4%甲醛及5%邻二硝基苯的苯溶液各1滴，混合后置水浴上加热，在1-4分钟内产生显著的紫色。（2） Borntger 反应 羟基醌类在碱性溶液中发生颜色改变，会使颜色加深。多呈橙、红、紫红及蓝色。因此大黄中羟基蒽醌类可呈色。（3） 与金属离子的反应 在蒽醌类化合物中，如果有-酚羟基或邻二酚羟基时，则可与Pb2+、Mg2+等金属离子形成化合物。因此大黄中-酚羟基可与醋酸镁形成络合物，呈现不同的颜色。4.2 色谱检识（1）薄层色谱（TLC） 吸附剂多采用硅胶、聚酰胺，展开剂多采用混合溶剂如：苯、苯-甲醇（9:1）、庚烷-苯-氯仿（1:1:1）等，对蒽醌苷采用极性较大的溶剂系统。蒽醌类及其苷在可见光下多显黄色，在紫外光下则显黄棕、红、橙色等荧光，若用氨熏或以10%氢氧化钠甲醇溶液、3%氢氧化钠或碳酸钠溶液喷之，颜色加深或变色。亦可用0.5%醋酸镁甲醇溶液，喷后90加温5分钟，再观察颜色。因此大黄总蒽醌可用此方法检识。(2) 纸色谱(PC) 羟基蒽醌类的纸色谱一般在中性溶剂系统中进行，可用水、乙醇、丙酮等与石油醚、苯混合使达到饱和，分层后取极性小的有机溶剂层进行展开，常用展开剂如石油醚以甲醇饱和、正丁醇以浓氨水饱和等。显色剂一般用0.5%醋酸镁甲醇液，根据羟基的不同位置可显不同颜色的斑点，也可用1%-2%氢氧化钠或氢氧化钾溶液喷雾，显红色斑点。因此适合于大黄总蒽醌类化合物检识。5、结论与展望终上所述可以知道大黄是临床上最为常用的一味泻下攻积、清热泻火药物。其所含化学成分复杂，主要含蒽醌类化合物。其中游离蒽醌类为其抗菌的有效成分，结合性蒽醌类衍生物为泻下主要成分，另含鞣质类等止血成分。成分的复杂从而决定了大黄具有较为全面的药用价值，研究其有效成分的性质对其临床用药具有指导意义。然而能够将其有效成分通过合理的提取分离手段分离出来才能够更方便的研究其性质，指导临床用药。随着科学技术的发展和提取分离技术的成熟，近几十年来大黄的提取分离技术也从传统的水提法和醇提法上升到了一个更高效、更科学、更准确的新台阶。目前较为常用也较为方便的方法有薄层色谱法、紫外分光光度法和高效液相色谱法等，其中利用紫外分光光度法对其进行质量评价其方法简便且结果准确可靠14，近年来随着高效液相色谱法技术的成熟，现在高效液相色谱法已经成为了大黄质量研究中最为常用的方法。同时，CO2超临界流体萃取法、微波萃取法、膜分离技术、半仿生提取法及酶工程等技术等也相继被用于中药有效成分的提取工艺当中。只有有了先进的的提取分离技术，再配以先进的、科学合理的提纯与检识技术才能保证有效成分的准确性，才能够对中药质量制定定量化的质量标准，才能够保证用于临床的药品安全有效。从目前的研究来看，大黄总蒽醌类成分的研究之路仍然任重而道远，众多从事中药学研究方面的学者们仍需不断开拓创新，为中医药事业的发展献出自己的一份力量！参考文献 1 国家药典委员会编.中华人民共和国药典M.北京：化工出版社， 2000.18.2 李秀才.大黄的研究进展J.中国药学杂志1998,33(10):581.3周金黄,王建华,刘干中1世纪之交:现代中药药理学的回顾与展望 J 1中国药理学会通讯, 1999, 16 (3) : 6271 4 林秀珍,马德禄,崔荣芬1大黄素及番泻苷和大黄多糖对培鼠肝细胞内游离钙浓度的影响 J 1中国中西医结合杂1995, 15 ( 7) :4191 5 王鸿利1大黄有效单体止凝血机理的临床研究 J 1中西医结合杂志, 1985, (9) : 5555571 6 Chung JG, Li YC, Lee YM, et al1Aloe2 emodininhibitedN2acetylationand DNAadduct of 22aminofluoreneandarylamineN2acetyltransferasegeneexp ressioninmouseleukemiaL1210cells J .LeukRes, 2003, 27 (9) : 831840. 7 张骏,翁福海1大黄素对内毒素刺激下的大鼠腹腔巨噬细胞分泌TNF2A及NO的影响 J 1天津医科大学学报, 2001, 7 (2) : 189191 8刘翠哲，刘喜纲，王汝兴 大黄中总蒽醌的提取工艺研究进展 天津药学 2004.08 9金波，李薇等 大黄总蒽醌提取与纯化工艺的研究