1.木脂素类多数是游离的,也有少量与糖结合成苷而存在,由于较广泛地存在于植物的木部和树脂中,或开始析出时呈树脂状,故称为木脂素。
木脂素多数为无色或白色结晶,但新木脂素不易结晶。木脂素多数不挥发,少数如去甲二氢愈创酸能升华,游离木脂素偏亲脂性,难溶于水,能溶于苯、三氯甲烷、乙醚、乙醇等。与糖结合成苷者水溶性增大,并易被酶或酸水解。
木脂素分子中常用的官能团为醇羟基、酚羟基、甲氧基、亚甲二氧基、羧基和内酯环,因此它也具有这些官能团所具有的化学性质。如Labet反应等。
2.黄酮的性状
黄酮类化合物多为结晶性固体,少数(如黄酮苷类)为无定形粉末。游离的苷元中,除二氢黄酮、二氢黄酮醇、黄烷及黄烷醇有旋光性外,其余均无光学活性。黄酮苷类由于在结构中引入糖分子,故均有旋光性,且多为左旋。黄酮类化合物的颜色与分子中是否有交叉共轭体系及助色团(--OH、--OCH,等)的种类、数目、取代位置有关。以黄酮为例来说,其色原酮部分原本是无色的,但在2一位上引入苯环后,即形成了交叉共轭体系,使共轭链延长,因而显现出颜色。一般情况下,黄酮、黄酮醇及其苷类多显灰黄至黄色,查耳酮为黄至橙黄色,而二氢黄酮、二氢黄酮醇、异黄酮类,因不具有交叉共轭体系或共轭链较短,故不显色(二氢黄酮及二氢黄酮醇)或显浅黄色(异黄酮)。
特别指出的是,在上述黄酮、黄酮醇分子中,尤其在7-位及4’一位引入-0H及-0CH3等助色团后,则因有促进电子移位、重排作用,而使化合物的颜色加深。如果-OH、-OCH,引入其他位置,则影响较小。
花色素及其苷元的颜色随pH不同而改变,一般显红(pH<7)、紫(pH=8.5)、蓝(pH>8.5)等颜色。
3.黄酮的显色反应
黄酮类化合物的显色反应多与分子中的酚羟基及γ-吡喃酮环有关。
(1)还原试验
(2)金属盐类试剂的络合反应
黄酮类化合物分子中常含有下列结构单元,故常可与铝盐、铅盐、锆盐、镁盐等试剂反应,生成有色络合物。
(3)硼酸显色反应
(4)碱性试剂显色反应
4.黄酮的分离
(1)柱色谱法
分离黄酮类化合物常用的吸附剂或载体有硅胶、聚酰胺及纤维素粉等。此外,也有用氧化铝、氧化镁及硅藻土等。
(2)pH梯度萃取法
(3)根据分子中某些特定官能团进行分离
5.黄酮的提取
黄酮类化合物在花、叶、果等组织中,一般多以苷的形式存在,而在木部坚硬组织中,则多为游离苷元形式存在。
黄酮苷类以及极性稍大的苷元(如羟基黄酮、双黄酮、橙酮、查耳酮等),一般可用丙酮、乙酸乙酯、乙醇、水或某些极性较大的混合溶剂进行提取。其中用得最多的是甲醇一水(1:1)或甲醇。一些多糖苷类则可以用沸水提取。在提取花青素类化合物时,可加入少量酸(如0.1%盐酸)。但提取一般黄酮苷类成分时,则应当慎用,以免发生酸水解反应。为了避免在提取过程中黄酮苷类发生水解,也可按常规提取苷的方法事先破坏酶的活性。大多数黄酮苷元宜用极性较小的溶剂,如用三氯甲烷、乙醚、乙酸乙酯等提取,而对多甲氧基黄酮的游离苷元,甚至可用苯进行提取。
对得到的粗提取物可进行精制处理,常用的方法如下。
(1)溶剂萃取法
(2)碱提取酸沉淀法
(3)炭粉吸附法
6.醌类的酸碱性
蒽醌类衍生物多具有酚羟基,故具有酸性,易溶于碱性溶剂。分子中酚羟基的数目及位置不同,酸性强弱也不一样。其规律如下。
(1)带有羧基的蒽醌类衍生物酸性强于不带羧基者,一般蒽核上羧基的酸性与芳香酸相同,能溶于NaHC0,水溶液。
(2)如羟基位于苯醌或萘醌的醌核上则属插烯酸结构,酸性与带羧基的葸醌类衍生物类似。
(3)由于α-羟基蒽醌中的一0H与C=0形成分子内氢键,故β-羟基蒽醌的酸性强于0t一羟基葸醌衍生物。α-羟基葸醌的酸性很弱,不但较苯酚及β一羟基蒽醌弱,且不及碳酸第一步解离时的酸性,故不溶解于碳酸氢钠及碳酸钠溶液。
(4)羟基数目越多,酸性越强。无论a位或/3位,随着羟基数目的增加,其酸性都有一定程度的增加。如l,5与1,4一二羟基蒽醌虽各自均能形成氢键,但酸性仍有增加。1,8一二羟基蒽醌因两个羟基中只有一个与羰基形成氢键,故酸性大大增强,较碳酸第二步解离时的酸性高出近百倍,所以大黄酚能溶于沸碳酸钠溶液。
7.醌类的提取与分离
(1)提取
蒽衍生物在植物体内存在形式多样,各类型之间的极性、溶解度各不相同,故提取方法也多种多样。一般选用甲醇、乙醇作为提取溶剂,把不同类型、性质各异的蒽类成分提取出来,浓缩后再依次进行分离。
(2)分离:
①蒽醌苷类和游离蒽醌衍生物的分离蒽醌苷类与游离蒽醌衍生物的溶解性不一样,前者易溶于水,而后者则易溶于有机溶剂如三氯甲烷等,因而常用与水不混溶的有机溶剂萃取或回流提取蒽醌粗提物,可将两者分开。
②游离蒽醌衍生物的分离一般采取溶剂分步结晶法、pH梯度萃取法和色谱法。pH梯度萃取法是最常用的手段,根据蒽醌的α与β位羟基酸性差异及羧基的有无,使用不同碱性的水溶液,从有机溶剂中提取蒽醌类成分(详细请参见本章第五节中相关大黄蒽醌的分离)。另外柱色谱法也是常用手段,常用的吸附剂有硅胶、磷酸氢钙、聚酰胺,一般不用氧化铝,以免发生不可逆的化学吸附。通常酸性强的蒽衍生物被吸附性能也强,葸醌类比蒽酚类易被吸附。
③蒽醌苷类的分离蒽醌苷类水溶性较强,需要结合吸附及分配柱色谱进行分离,常用的载体有聚酰胺、硅胶及葡聚糖凝胶。在柱色谱前需要除去大部分杂质,常用铅盐法或溶剂法。
8.醌类化合物研究实例丹参
丹参具有祛痰止痛、活血通经、清心除烦等功效。其化学成分如前所述主要包括脂溶性成分和水溶性成分两大部分。脂溶性成分大多为共轭醌、酮类化合物,具有特征的橙黄和橙红色。如丹参酮I、丹参酮ⅡA、丹参酮ⅡB、隐丹参酮等(具体结构式请参见本章第一节相关内容)。《中国药典》采用高效液相色谱法测定药材中丹参酮ⅡA和丹酚酸B含量,丹参酮ⅡA不得少于0.20%,丹酚酸B不得少于3.0%。药材储藏需置于干燥处。
另外,水溶性成分则包括丹参素,丹参酸甲、乙、丙,原儿茶酸,原儿茶醛等。
上述脂溶性成分中的菲醌类化合物可以通过下列化学法鉴别,即取少量样品,加浓硫酸2滴,丹参醌Ⅱ显绿色,隐丹参醌显棕色,丹参醌I显蓝色。此外,还可通过荧光法、薄层色谱法等进行相关化学成分的鉴别。
目前发现丹参的药理作用有减轻心肌、脑缺血再灌注损伤,抑制血小板凝聚和血栓形成,抑制胶原纤维的产生和促进纤维蛋白降解,清除自由基等。主要用于治疗心脑血管疾病,如冠心病、高血压、脑卒中、动脉粥样硬化等,同时还用于治疗肝纤维化、消化性溃疡、白内障、癌症、记忆缺失、艾滋病等疾病。近年来开发出的丹参注射液是以丹参中水溶性成分为主的制剂,丹参滴丸则是以脂溶性丹参酮为主的制剂。如由丹参醌ⅡA制得的丹参醌ⅡA磺酸钠注射液已用于临床,用于治疗冠心病、心肌梗死。
此外,值得注意的是,丹参醌类结构上虽具有菲醌母核,生源上却是属于二萜类。
9.紫外、及可见光谱在黄酮类化合物鉴别中的应用
紫外及可见分光光度法是鉴定黄酮类化合物结构的一种重要手段,一般程序如下:
(1)测定样品在甲醇溶液中的uV光谱。
(2)测定样品在甲醇溶液中加入各种诊断试剂后得到的uV及可见光谱。常用的诊断试剂有甲醇钠(NaOMe)、乙酸钠(NaOAc)、乙酸钠一硼酸(NaOAc—H3BO3)、三氯化铝(AICl3)及三氯化铝一盐酸(A1C13一HCl)等。
(3)如样品为苷类,则可先进行水解,或甲基化后再水解,并测定苷元或其衍生物的UV光谱。各种诊断试剂的详细配制方法及测定程序可参看有关文献。
将上述各种光谱图进行对比分析,即可获知有关结构的重要信息。
10.生物碱的色谱检识方法在中药研究和实际工作中应用很广泛,常用的有薄层色谱法、纸色谱法、高效液相色谱法和气相色谱法等。
(1)薄层色谱
①吸附薄层色谱法
②分配薄层色谱法当用硅胶或氧化铝吸附薄层色谱法检识生物碱效果不理想时,可考虑用分配薄层色谱法。特别是用于分离有些结构十分相近的生物碱,可获得满意的效果。
③薄层色谱的显色观察薄层展开后,有色生物碱可直接观察斑点;具有荧光的生物碱在紫外光下显示荧光斑点;绝大多数生物碱的薄层色谱可用改良碘化铋钾试剂显色,显示橘红色斑点。应注意有些生物碱与改良碘化铋钾试剂不显色,可选择某些特殊显色剂。

