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关于大黄总蒽醌类化合物研究的综述(班级：10级中药一班 姓名：曹洁兴 学号：201001020145)【摘要】 主要介绍了大黄的主要有效成分、大黄中总蒽醌类的提取分离工艺、总蒽醌类的检识鉴定及质量评价等内容的相关研究,并比较了大黄总蒽醌的各种提取分离工艺。【关键词】 大黄，总蒽醌，提取分离，含量测定. 【引言】总蒽醌来源于掌叶大黄(大黄是我国的四大中药之一)的根茎，其颜色形状为棕黑色浸膏或棕色粉状结晶，是游离蒽醌、结合蒽醌、蒽酮、糖、鞣质等混合物，生物合性与大黄原药相同。能让人腹泻。 蒽醌是一类有机化合物的总称，中药当中的大黄、芦荟就富含此类化合物。 大黄就有致泻的作用，国内外学者对大黄进行研究之后，从大黄之中分离得到了此类化合物，药理研究表明，此类化合物具有泻下的作用。 现在的中药提取物，都是采用一定的方法对药材进行提取，大黄中富含此类成分，提取得到的就为此类化合物的混合物，也就称为总蒽醌。 大黄为常用中药之一，是蓼科多年生草本植物掌叶大黄、唐古特大黄或药用大黄的干燥根和根茎。大黄味苦，性寒，具有泻下攻击，清热泻火，凉血解毒，逐瘀通经之功效。现代化学研究证明大黄的主要化学成分为蒽醌类化合物；其常用的提取方法有水提法、乙醇提法等。近年来大孔吸附树脂在中药的提取分离等方面得到了广泛的应用。也有不少学者将其用于大黄有效成分总蒽醌的提取与分离，并取得了不错的效果。随着科学技术的发展一些新技术也正在逐渐被应用于中药的有效成分的提取与分离当中，其中包括微波萃取技术、超临界流体法等。我们知道，中药质量的好坏主要取决于其所含有效成分含量的多少，有效成分又以其在有效部位含量最多。因此对大黄有效部位有效成分含量的研究对于大黄药材的质量评价有借鉴意义。现介绍如下：1、大黄化学成分的研究：大黄化学成分复杂，化学结构已被阐明的至少已有136种，但其主要成分为蒽醌类化合物，总含量在2%5%，其中游离的羟基蒽醌类化合物只占1/101/5，主要为大黄酚、大黄素、芦荟大黄素、大黄素甲醚和大黄酸等，为大黄的主要抗菌成分。结合性蒽醌衍生物为游离蒽醌的葡萄糖苷（即大黄酚葡萄糖苷、大黄素葡萄糖苷、芦荟大黄素葡萄糖苷、大黄酸葡萄糖苷等）和双蒽酮苷类，系大黄的主要泻下成分，其中双蒽酮苷为：番泻苷A、B、C、D、E等。番泻苷A与番泻苷B互为异构体；番泻苷C与番泻苷D互为异构体。此外尚含有大黄素、芦荟大黄素和大黄酚的双葡萄糖苷。此外大黄亦含有鞣质类化合物约5%，其中有没食子酰葡萄糖、没食子酸、d-儿茶素及大黄四聚素等，为收敛止血有效成分。2、大黄有效成分的提取分离研究：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。1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；2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 醇提法：由于大黄中活性成分的极性分布很广，因此就总蒽醌类的提取而言，醇提法的效率要明显高于煎煮法。目前较常用的醇提法有乙醇回流法和渗漉法。3曾元儿等人采用正交试验法研究发现大黄总蒽醌乙醇回流法的最佳提取工艺为：过10目大黄粉末以70%乙醇12倍药量，无浸泡，于100回流提取0.5h，提取3次。1刘慧茹等在用均匀设计法优选出了大黄渗漉法提取的最佳工艺为乙醇浓度65%，用量6倍量，浸润时间9h，流速为3ml/min。2.3 微波法 随着中药研究新的方法和设备的出现，大黄的提取与分离也用到了现在的一些新方法。其中微波法是利用微波的空化作用、机械作用和热效应等增大物质分子运动频率和速度，增加溶剂穿透力，从而提高药材有效成分进出率。4汪岚等在研究微波提取时，以大黄总蒽醌含量为评价指标，其结果表明微波萃取大黄药材5min的提取率已超过超声提取法60min的提取率，15min已接近索氏提取2h和水煎法的效果。2.4 CO2超临界流体萃取法（SFE）超临界流体萃取技术是一门新型的萃取分离技术，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5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。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。6王宝才等人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 其他方法除上述几种方法之外，大黄的提取分离方法还有很多，如半仿生提取法、膜分离提取及超声提取等方法也相应有研究报道过。但一般都仅限于实验室内进行小用量的研究使用，用于工业生产成本太高，目前仍不太可能实现。3、大黄总蒽醌类的提纯方法研究 大黄总蒽醌类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总蒽醌类的纯化方法，其成本较低且操作方法简便易行。如7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8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、大黄总蒽醌类的检识鉴定 大黄总蒽醌类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、含量测定5.1先提取后水解： 取供试品适量，加甲醇(或乙醇、氯仿等)，对含蒽醌的浸膏制剂，超声处理30 min5，使溶解，对含蒽醌的原植物药粉末制剂，应置索氏提取器中回流提取，至提取液无色，将甲醇回收至干，残渣用酸液水解，乙醚(或氯仿)萃取，依法测定。5.2 差示分光光度法:羟基蒽醌与碱液或醋酸镁甲醇液能产生颜色变化，使吸收峰由450 nm左右移至520 nm左右，而其它蒽醌及蒽类与之没有颜色变化，与其它有色物质均可干扰羟基蒽醌的含量测定，可用分光光度法。如为防止处方中的其它化合物对测定的干扰，取供试品提取液两份6，一份用0.5%的醋酸镁甲醇液至定容，为测定液；另一份用甲醇至定容，作为空白，于520 nm处测定A值，依标准曲线计算含量。线性范围为412 g/ml。5.3 薄层扫描法:采用双波长薄层扫描法测定蒽醌类含量，其层析扫描条件为：硅胶H-CMC薄层板，石油醚(3060)-甲酸乙酯-甲酸(1551)上层溶液展开剂7；或硅胶G-CMC薄层板，展开剂：正己烷-醋酸乙酯-甲酸(30100.5)，展距12 cm8；或甲苯-醋酸乙酯-甲酸(1521)上层溶液为展开剂9。双波长反射法锯齿扫描，S：430445 nm，R：630650 nm；SX=3，狭缝1.21.2 mm，灵敏度中，线性范围：0.11.3 g，用外标两点法定量，3 h的扫描数据稳定。5.4 高效液相色谱法(HPLC):利用反相高效液相色谱法可同时测定蒽醌类的不同成分(如大黄素、大黄酸、大黄酚、大黄素甲醚等)的含量10，色谱条件与系统适用性：用十八烷基硅烷键合硅胶为填充剂，甲醇-水(7030)11，或甲醇-0.5%磷酸(0.025 mol/L磷酸)(80852015)12，或甲醇-水-冰醋酸(80201)为流动相13，检测波长可选用254，290，438 nm等；流速0.8 ml/min；柱温1035；灵敏度0.08 AUFS，线性范围458.5 g/ml，样品可经大孔吸附树脂柱处理，以外标两点法计算含量。5.5 超临界流体萃取法:超临界流体萃取(Supercritical fluid extraction，SFE)是近代分离领域出现的高新技术，具有所用溶剂少，萃取效率和选择性高，省时(520 min)，易于操作的特点，通过建立SFE与高效液相联用(SFE-HPLC)来测定供试品中的蒽醌类含量。在SFE中，确定检测萃取压力为38.5 mPa，温度60，改性剂甲醇剂量0.4 ml，静态萃取时间520 min，动态萃取体积5 ml，线性范围0.008 40.302 4 g，检测波长437 nm。6、大黄质量评价的研究根据多年来中国药典的规定，大黄质量的评价除了考查土大黄苷的含量之外，另外大黄所含蒽醌类化合物的含量也一直作为其质量控制的标准。然而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。如9朱清等在硅胶G薄层板上用正己烷乙酸乙酯甲酸（15：5:0.5）对生大黄、熟大黄及配方颗粒中的大黄素进行展开，并采用双波长扫描法对其进行含量测定。然而色谱法则通常需要较长的分离与分析时间，因而与之相比呢，紫外分光光度法具有操作时间更短的特点。早期的紫外分光光度法多采用1-8二羟基蒽醌作为总蒽醌对照品制备标准曲线，现多采用大黄素作为对照品。常用显色剂溶液为碱液和醋酸镁甲醇液。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。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。10如高敬伟等采用高效液相色谱法对大黄中大黄素与大黄酚的含量进行了测定，并且与药典规定含量没有显著差异，实验结果证明本法实验结果可靠且具有操作简便准确的巨大优点。另外，也有不少国家的药典中将土大黄苷作为质量标准的依据，一般认为土大黄苷的含量越高则该类大黄的质量越差。7、结语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。其中尤以CO2超临界流体萃取法、微波萃取法为代表，另外包括膜分离技术、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