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分离大黄酚

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【摘要】目的研究大黄酚和大黄素甲醚混合物的高效分离方法。方法采用硅胶柱色谱进行分离,薄层色谱跟踪检测,HPLC检测产品纯度。结果在以工业级柱层析硅胶(100~200目)为填充剂的色谱柱上,以石油醚乙酸乙酯甲酸(体积比100∶1∶0.5)为洗脱剂,可以将大黄酚和大黄素甲醚完全分离。结论硅胶柱色谱可以实现大黄酚和大黄素甲醚的高效分离;产品经HPLC检测,纯度达99%以上。

【关键词】柱色谱法;大黄酚;大黄素甲醚

Abstract:ObjectiveTostudytheefficientandsimplemethodofseparationofchrysophanolandphyscion.MethodsUsingsilicagelcolumnchromatographyforseparation,TLCfortrackinganddetection,HPLCforpuritydetectionoftheproducts.ResultsChrysophanolandphyscioncouldbecompletelyseparatedbyindustrialsilicagelcolumnchromatography[100~200mesh,petroleumetherethylacetateformicacid(100∶1∶0.5)aselute].ConclusionChrysophanolandphyscioncouldbeeffectivelyseparatedbysilicagelcolumnchromatography.Theirpuritieswere≥99%byHPLCmethod.

Keywords:columnchromatography;chrysophanol;physcion

大黄(RheumofficinaleBaill.)为常用中药,具有泻下、抗菌、抗肿瘤、抗高脂血症、降低血压、健胃、利胆、保肝、强心、消炎、延缓衰老、调节免疫等作用[1]。大黄的主要有效成分是其中的5种游离蒽醌类化合物(见图1),例如,大黄酸具有抗肿瘤、抗炎、抗菌及调节肾功能等作用[2];大黄素具有抑菌、抗炎、保护肝肾、抑制血小板聚集、改善微循环、抗癌等作用[3];芦荟大黄素具有清除氧自由基、诱导肿瘤细胞凋亡等作用[4];大黄素甲醚可通过血脑屏障,具有很强的抗炎作用[5];大黄酚具有抗衰老作用、止血作用[6]。大黄酸、大黄素和芦荟大黄素可以通过简单的pH梯度萃取法和重结晶得到单体,而大黄酚和大黄素甲醚在植物体内常共同存在,它们结构相似,酸性与极性相近,分离很困难。大黄酚和大黄素甲醚不仅具有较好的药理活性,而且大黄酚通过氧化反应可以转化为大黄酸,通过卤代和水解反应可以转化为芦荟大黄素;大黄素甲醚通过脱甲基化反应可以转化为大黄素。因此,大黄酚和大黄素甲醚单体的简单获取具有重要意义。我们在大黄的综合深加工研究中,得到了大量大黄酚和大黄素甲醚的混合物,并通过多次实验探索,找出了一种快捷、简单、高效的分离方法,现报道如下。

图1大黄中5种主要游离蒽醌类化合物的结构式(略)

Fig.1ThestructuresoffivemainactiveanthraquinonesofRheumofficinale

1仪器与试剂

1.1仪器

RE52cs旋转蒸发器(巩义市英峪予华仪器厂);电子恒温水浴锅(深圳市国华仪器厂);SHBⅢ循环水式多用真空泵(郑州长城科工贸有限公司)。

1.2试剂

大黄酚和大黄素甲醚混合物(自制,从大黄中分离得到);柱层析硅胶(工业级,100~200目,青岛海洋化工厂);薄层层析硅胶G(化学纯,青岛海洋化工厂);石油醚、乙酸乙酯、三氯甲烷等均为分析纯(天津市富宇精细化工有限公司);大黄酚和大黄素甲醚对照品(中国药品生物制品检定所)。

2方法与结果

2.1薄层硅胶板的制备

配制质量分数为0.3%的羧甲基纤维素钠(CMCNa)水溶液,与薄层层析硅胶G粉,按3mL∶1g的比例配制调浆,以载玻片作为载体铺板,铺好后晾干,于105℃下活化1h,放入干燥器中,备用。

2.2色谱柱的制备

取一根内径和长度合适的玻璃层析柱,用洗脱剂湿法装柱,用手轻敲柱子,使硅胶装填结实且顶端平整,有效柱长控制在20cm左右,硅胶用量为样品量的200倍。

2.3样品的制备

大黄酚和大黄素甲醚的混合物用最少量的三氯甲烷溶解,再加入适量硅胶拌样(硅胶∶样品=20∶1,质量比),待氯仿挥发干后均匀铺于柱顶。

2.4洗脱

以石油醚(60~90℃)乙酸乙酯甲酸(体积比100∶1∶0.5)为洗脱剂,进行洗脱,洗脱液减压浓缩后可循环利用。

2.5色谱带的定位

洗脱一定时间后可以看见两段明显的色谱带,洗脱得快的那一段为大黄酚,较慢的那一段为大黄素甲醚。继续洗脱,分别得到橙红色颗粒状结晶(大黄酚)和橙黄色针状结晶(大黄素甲醚)。

2.6薄层色谱鉴定

取制备好的薄层硅胶板,以石油醚乙酸乙酯甲酸(体积比10∶1∶0.5)为展开剂,以对照品作对照,确定橙红色颗粒状结晶为大黄酚,橙黄色针状结晶为大黄素甲醚。

2.7大黄酚和大黄素甲醚纯度的HPLC检测方法(归一化法)

色谱柱为DiamonsilC18(250mm×4.6mm,5μm),柱温为30℃,进样量为10μL,流动相为甲醇质量分数为0.1%的磷酸溶液(体积比85∶15),流速为1.0mL/min,检测波长为254nm。检测结果表明大黄酚纯度为99.01%,大黄素甲醚纯度为99.06%。色谱图见图2、3。

图2大黄酚的HPLC图(略)

Fig.2HPLCofchrysophanol

图3大黄素甲醚的HPLC图(略)

Fig.3HPLCofphyscion

3讨论

3.1大黄酚和大黄素甲醚的分离研究,国内已有多篇文献报道:将样品先用经预处理的一定粒度的磷酸氢钙柱层析,然后用苯[7]或石油醚[8]洗脱,但此操作繁琐、费时,且苯的毒性较大;用纤维素柱层析易于分离、洗脱剂较单一(水饱和石油醚),但纤维素粉制备费时[9];也有人用薄层硅胶常压湿柱层析,然后用石油醚丙酮或石油醚乙酸乙酯(体积比15∶1)[10]洗脱,虽然洗脱速度很快,但两者的分离度不是很理想。本文用工业级柱层析硅胶(100~200目)作柱层析进行分离,可在较短时间内获得完全分离,方法有效,简便,且洗脱剂可以循环使用,节省试剂。

3.2装柱技术和加样技术可直接影响分离效果,宜采用较低活性的吸附剂,如硅胶的活性在Ⅱ~Ⅲ级较好,对于高活性的吸附剂预先用10%的展开剂进行饱和,否则在展层过程中,溶剂前沿不易整齐,影响层带分离;加样时,一定要均匀地平铺于柱顶,否则会出现层带交叉现象。

3.3铁离子能与大黄素甲醚生成络合物,于50℃热结构易破坏。因此,在用硅胶柱层析法分离大黄素甲醚和大黄酚的过程中,应避免与铁离子的接触,特别需要控制硅胶中的铁含量,含铁量低于0.02%的层析硅胶影响较小。

3.4大黄酚和大黄素甲醚混合物的上样量一般为0.2g,量再增加就不能使它们完全分离[11],而本文的上样量达到5g,且能得到完全分离。

3.5大黄酚和大黄素甲醚属于蒽醌类化合物,酚羟基呈弱酸性,本实验在柱层析洗脱剂和薄层展开剂中加入少量酸,目的是为了防止大黄酚和大黄素甲醚产生拖尾,从而使分离效果更佳。

【参考文献】

[1]李秀才.大黄的研究进展[J].中国药学杂志,1998,33(10):581.

[2]郭美姿,徐海荣.大黄酸药理作用的研究进展[J].国外医学中医中药分册,2002,24(3):139-142.

[3]侯晓东,施瑞城,叶丽萍.大黄素的研究现状和展望[J].中国热带医学,2005,5(8):1738-1740.

[4]史明,段开文.芦荟大黄素诱导肿瘤细胞凋亡的研究进展[J].口腔材料器械杂志,2006,15(4):217-219.

[5]韩国柱.中草药药代动力学[M].北京:中国医药科技出版社,l999:345-346.

[6]武秀英,武庆泰,刘丽君.大黄的药理研究与临床应用[J].中医药学报,1995,2(2):54-56.

[7]中国科学院上海药物研究所.中草药有效成分提取与分离[M].2版.上海:科学技术出版杜,1983:331-332.

[8]北京医学院.中草药成分化学[M].第2版.北京:人民卫生出版社,1980:224.

[9]阚毓铭.大黄酚和大黄素甲醚分离方法的研究[J].南京中医学院学报,1982(2):37-39.

[10]孙阳,陈琼华.中药大黄的综合研究XV:薄层硅胶常压柱层析分离大黄酚和大黄素甲醚[J].药物分析杂志,1985,5(5):294-295.

[11]廖华卫,李瑞珍,陈飞苑.大黄中大黄酚的提取、分离和纯化方法研究[J].中国药房,2006,17(12):956-958.

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