中藥化學的含香豆素中藥實例

秦皮　秦皮為常用中藥，具有清熱燥濕、清肝明目、止痢等功效，用於痢疾、泄瀉、赤白帶下、目赤腫痛等癥。其有效成分為香豆素類，其中七葉內酯和七葉苷是抗痢疾桿菌的有效成分。由於主含香豆素，對藥用秦皮的鑒別，除形態鑒別外，其水浸出液在紫外燈下特有的藍色熒光也是重要的鑒別依據。[七葉內酯和七葉苷的提取分離方法]

白芷　白芷具有散風除濕、通竅止痛、消腫排膿之功效，用於感冒頭痛、鼻塞、瘡瘍腫痛等癥。主要含有香豆素和揮發油，多為呋喃香豆素，能代表療效的主要有氧化前胡內酯、川白芷內酯、當歸白芷內酯等。

前胡 前胡具有散風、清熱、降氣化痰功效，用於風熱咳嗽痰多等癥，主要含有香豆素類成分，還含有少量皂苷、四環三萜及揮發油等。已從白花前胡中分離的香豆素有20多種，大多為7，8-二氫吡喃香豆素，少數為呋喃香豆素及簡單香豆素。從紫花前胡中已分離到10多種香豆素，多為直型二氫吡喃或呋喃香豆素，還有其葡萄糖雙糖苷類。

獨活　獨活具有祛風除濕、通痹止痛之功效，用於風寒濕痹、腰膝疼痛等癥。其主要成分為香豆素類，其中蛇床子內酯為主要成分，此外還有多種呋喃香豆素化合物。

黃芩

黃芩中含多種黃酮類成分，含量最高的為黃芩苷，苷元為黃芩素（5，6，7-三OH黃酮），黃芩苷是5，6二OH，7-O-葡萄糖醛酸黃酮苷，除有遇FeCl3顯色等反應外，較特殊的有幾乎不溶水、酸水，難溶於MeOH等，因為是葡萄糖醛酸的苷，所以很難被酸水解。可被黃芩酶催化水解，生成的苷元黃芩素分子中具有鄰三酚羥基，易被氧化轉為醌類衍生物而顯綠色，這是保存或炮制不當的黃芩能夠變綠色的原因，黃芩變綠後，有效成分受到破壞，質量隨之降低。黃芩苷的鈉鹽、鉀鹽易溶水。

[黃芩中的某些黃酮類化合物][黃芩苷的提取流程]

黃芩苷雖然幾乎不溶水，但在植物體內是以鹽的形式存在，可溶水，所以黃芩藥材粗粉加水煮可把黃芩苷（以黃芩苷鹽的形式）提取出來，當向溶液中加HCL調pH1～2時，黃芩苷鹽解離，生成的黃芩苷幾乎不溶於酸水，而析出沈澱。再將此沈澱懸浮於水中，滴加40%NaOH，黃芩苷又成鈉鹽，而溶解。此時應註意NaOH不可過量，否則，再加入等量乙醇時會呈現膠凍狀，不易過濾。繼續往稀醇溶液中加HCl調pH1-2，黃芩苷納鹽又被解離，難溶於稀醇而析出沈澱，此沈澱經水、50%乙醇、95%乙醇洗滌可得較純的黃芩苷，再經甲醇多次結晶，可得純度更高的黃芩苷。

黃酮含義及存在形式

經典的含義：基本母核為2－苯基色原酮的壹類化合物，稱為黃酮類化合物。當時，由於此類化合物為黃色，4位具有酮式羰基，故稱黃酮類化合物。

現代的含義：凡兩個苯環（A環、B環）通過三碳鏈相互聯結而成的壹類成分稱為黃酮類化合物。此含義中包含的化合物有黃色的，也有淡黃色的、白色的。化學結構中有酮式羰基，也有無羰基的，苯環在2位的及苯環在3位的等等。從下面的分類中可看出。當然黃色的黃酮類化合物占絕大多數。

黃酮類化合物廣泛存在於植物中，不少的常用中藥中主要含有此類成分。大多與糖結合成苷（稱為黃酮苷類），有的與葡萄糖醛酸結合成苷，如中藥黃芩中的黃芩苷；有的以遊離形式存在，即未與糖結合，稱為遊離黃酮或黃酮苷元，同壹中藥中可能同時存在遊離黃酮及其苷，如中藥黃芩中含有黃芩苷元（黃芩黃素5、6、7－三OH黃酮）也含有黃芩苷（5、6－二OH，7－O葡萄糖醛酸黃酮苷）。

黃酮類化合物的取代基有羥基、甲氧基、甲基、亞甲二氧基（－O－CH2－O－）異戊烯基等。

黃酮苷類可有單糖苷、雙糖苷和三糖苷。有的結構更為復雜，也有以碳苷形式存在，如中藥葛根中的葛根素、從銀杏葉中得到的桂皮酰衍生物，如山柰素－3－鼠李糖－2－（6－對羥基－反式－桂皮酰）－葡萄糖苷。（山柰素為3、5、7、4’－四OH黃酮）等。

分類

根據A環與B環中間三碳鏈的氧化程度（C3位是否有OH，C4位是否有C=O，C2與C3是否為雙鍵等），B環聯接位置（2或3位）以及C環是否構成環狀結構等特點，可將黃酮類化合物分很多小類。

黃酮類化合物苷元的主要結構類型

黃酮二氫查耳酮

黃酮醇花色素

二氫黃酮黃烷-3-醇

二氫黃酮醇黃烷-3，4-二醇

異黃酮雙苯吡酮(酮)

二氫異黃酮

噢(橙酮)

查耳酮

黃酮類化合物的性狀

形態

黃酮類化合物多為結晶性固體，少數（如黃酮苷類）為無定形粉末。

顏色

壹般說來，黃酮、黃酮醇及其苷類多呈灰黃色至黃色，查耳酮為黃至橙黃色，而二氫黃酮、二氫黃酮醇、異黃酮類，因在分子結構中不存在交叉***軛體系，故不呈黃色，幾乎為無色。如在黃酮、黃酮醇分子中，尤其在7-位或4′-位引入—OH及—OCH3等供電子基後，產生ρ-π***軛，促進電子重排，使***軛系統延長，化合物顏色加深。但—OH、—OCH3引入分子結構中其他位置，則對顏色影響較小。

[黃酮、黃酮醇分子的結構互變]

如果C2、C3間的雙鍵被氫化，則交叉***軛體系和加合關系中斷，故二氫黃酮和二氫黃酮醇幾乎無色。異黃酮***軛很少，僅顯微黃色。

花色素所顯的顏色，隨pH不同而改變，壹般pH8.5顯藍色，pH不同可能促進結構產生可逆變化。

旋光性

二氫黃酮、二氫黃酮醇、黃烷醇、二氫異黃酮及其衍生物、紫檀素、魚藤酮由於分子內含有不對稱碳原子，因此具有旋光性。其余黃酮苷元，無旋光性。黃酮苷類由於在結構中引入了糖的分子，故均有旋光性，且多為左旋。

酸堿性

黃酮類化合物因分子中具有酚羥基，故顯酸性，可溶於堿性水溶液、吡啶中。其酸性強弱與酚羥基數目的多少和位置有關。例如黃酮的酚羥基酸性由強到弱順序是：

7，4′-=OH>7-或4′-OH>壹般酚羥基>5-OH

7-和4′-位有酚羥基者，在ρ-π***軛效應的影響下，使酸性增強而溶於碳酸氫鈉水溶液。7-或4′-位上有酚羥基者，只溶於碳酸鈉水溶液，不溶於碳酸氫鈉水溶液。具有壹般酚羥基者只溶於氫氧化鈉水溶液。僅有5-位酚羥基者，因可與C4=O形成分子內氫鍵，故酸性最弱，因此，可用pH梯度法來分離黃酮類化合物。

黃酮類化合物分子中γ-吡喃酮環上的1-位氧原子，因有未***用電子對，故表現出微弱的堿性（全甲基化的多羥基黃酮類化合物堿性較強），可與強無機酸，如濃硫酸、鹽酸等生成鹽，該鹽極不穩定，加水後即分解。

黃酮類化合物溶於濃硫酸中生成的鹽，常常表現出特殊的顏色，可用於鑒別被試成分所屬的類型。

溶解性

黃酮類化合物的溶解度因結構不同而有很大差異。

1.壹般黃酮苷元難溶或不溶於水，易溶於甲醇、乙醇、氯仿、乙醚等有機溶劑及稀堿液中。其中黃酮、黃酮醇、查耳酮等為平面型分子，因堆砌緊密，分子間引力較大，故難溶於水。而二氫黃酮及二氫黃酮醇等，因系非平面型分子[如圖]，故排列不緊密，分子間引力降低，有利於水分子進入，因而在水中溶解度稍大。

異黃酮類化合物親水性比平面性分子增加。花色素類親水性較強，雖然它們也屬於平面型結構，但因以離子形式存在，具有鹽的通性，故水溶性較大。

2.黃酮類化合物多是多羥基化合物，壹般不溶於石油醚中，故可與親脂性雜質分開。

3.黃酮類化合物的羥基被糖苷化後，水溶性增加，脂溶性降低，壹般易溶於熱水、甲醇、乙醇、吡啶及稀堿溶液中，而難溶於苯、乙醚、氯仿、石油醚等有機溶劑中。

苷分子中糖基的數目多少和結合的位置，對溶解度亦有壹定的影響。壹般多糖苷比單糖苷水溶性大；3-羥基苷比相應的7-羥基苷水溶性大。

黃酮類成分的提取和分離

提取方法

黃酮類化合物的提取，主要是根據被提取物的性質及伴存的雜質來選擇適合的提取溶劑，苷類和極性較大的苷元，壹般可用乙酸乙酯、丙酮、乙醇、甲醇、水或某些極性較大的混合溶劑[例如甲醇-水（1:1）]進行提取。大多的苷元宜用極性較小的溶劑，如乙醚、氯仿、乙酸乙酯等來提取，多甲氧基黃酮類苷元，甚至可用苯來提取

乙醇或甲醇提取

乙醇或甲醇是最常用的黃酮類化合物提取溶劑，高濃度的醇（如90%～95%）適宜於提取苷元。60%左右濃度的醇適宜於提取苷類。提取的次數壹般是2～4次，可用加熱抽提法或冷浸法。如銀杏黃酮苷可用65%乙醇回流提取

熱水提取法

熱水僅限於提取苷類，例如自槐花米中提取蘆丁。由於熱水提取出的雜質較多，故不常使用。

堿性水或堿性稀醇提取

由於黃酮類成分大多具有酚羥基，因此可用堿性水或堿性稀醇（如50%的乙醇）浸出，浸出液經酸化後可析出黃酮類化合物。稀氫氧化鈉水溶液浸出能力較大，但浸出雜質較多，如將其浸出液酸化，迅速濾去（如在半小時內濾去）先析出沈澱物（多半是雜質），濾液中再析出的沈澱物可能是較純的黃酮類化合物。[石灰水的優點][石灰水的缺點]5%氫氧化鈉稀乙醇液浸出效果好，但浸出液酸化後，析出的黃酮類化合物在稀醇中有壹定的溶解度，降低了產品收得率。用堿性溶劑提取時，所用的堿濃度不宜過高，以免在強堿下加熱時破壞黃酮類化合物母核。當有鄰二酚羥基時，可加硼酸保護。

系統溶劑提取法　　用極性由小到大的溶劑依次提取。例如先用石油醚或己烷脫脂，然後用苯提取多甲氧基黃酮或含異戊烯基、甲基的黃酮。氯仿、乙醚、乙酸乙酯可以提取出大多數遊離的黃酮類化合物。丙酮、乙醇、甲醇、甲醇－水（1：1）可以提取出多羥基黃酮、雙黃酮、查耳酮、噢哢類化合物。稀醇、沸水可以提取出苷類，1%HCl可以提取出花色素類等

分離方法

溶劑萃取法

此法是初步分離方法，主要將苷元、苷進行分離。較常用的操作是乙醇提取物中加適量水後，依次用石油醚、乙醚、乙酸乙酯、水飽和正丁醇萃取，石油醚中可能無黃酮或僅有多甲氧基黃酮，乙醚中為部分遊離黃酮，乙酸乙酯中可能有多羥基黃酮及黃酮單糖苷，正丁醇中有二個糖以上的黃酮苷。

聚酰胺吸附法

黃酮類化合物大多具有酚羥基，可被聚酰胺吸附，而與不含酚羥基的成分分離。

中藥粗粉

│

↓70%～80%乙醇提取

乙醇提取液

│

│減壓回收乙醇，放置

┌──────────┴──────────┐

↓　↓

不溶物　溶液

（樹脂等親脂雜質。　│通過聚酰胺柱，依次用水、

可能有遊離黃酮類化合物）　│95%乙醇洗脫

┌──────┴──────┐

↓　↓

95%乙醇洗脫液　水洗脫液

│　（糖類等親水性雜質）

↓減壓回收乙醇至幹

總黃酮

不溶物中如含有遊離黃酮類化合物，可用下述方法處理：①利用堿溶解酸沈澱法。②以石油醚冷洗，除去親脂性雜質，再用苯等有機溶劑溶解，通過矽膠柱除去極性大的雜質，柱體用苯洗脫，所得苯液減壓濃縮，即得遊離的黃酮類化合物。

鉛鹽法

此法過去曾用於研究，目前已很少采用。壹般是在乙醇或甲醇溶液中依次加入適量中性醋酸鉛、堿式醋酸鉛水液，分別使具有鄰二酚羥基成分（包括黃酮）及含羥基成分，具有壹般酚羥基的成分分離，再分別將鉛鹽沈澱懸浮於醇中，脫鉛後得到成分。

硼酸鉻合法

有鄰二酚羥基的黃酮類化合物可與硼酸絡合，生成物易溶於水，借此可與無鄰二酚羥基的黃酮類化合物相互分離。

pH梯度萃取法

pH梯度萃取法適合於酸性強弱不同的遊離的黃酮類化合物的分離，將混合物溶於有機溶劑（如乙醚）中，依次用5%NaHCO3（萃取出7，4′－二羥基黃酮）、5%Na2CO3（萃取出7－或4′－羥基黃酮）、0.2%NaOH（萃取出具壹般酚羥基黃酮）、4%NaOH（萃取出5－羥基黃酮）萃取而使之分離。

大孔樹脂法

此法可用於總黃酮的純化，如將水溶液通過大孔樹脂柱，先用水洗，再用不同濃度的乙醇分別洗脫，在某種濃度的乙醇洗脫液中含有黃酮類。如將銀杏葉提取液通過壹種大孔樹脂，用水洗，再用25%乙醇洗脫、70%乙醇洗脫，在70%乙醇洗脫液中有銀杏總黃酮。

柱色譜法及液滴逆流色譜法

包括矽膠、聚酰胺、葡聚糖凝膠（SephadexLH-20）、C18填料、氧化鋁等。其中氧化鋁極少用。柱色譜法是分離單體的有效方法，根據填料粒度，可采用常壓色譜、低壓、中壓色譜以及高效（高壓）液相色譜法。

液滴逆流色譜法（DCCC）壹般多用於苷等極性成分分離。

含黃酮類化合物中藥實例

槐花米

槐花米簡稱槐米，所含主要成分為蘆丁，又稱為蕓香苷，即槲皮素3-O-蕓香糖苷，槲皮素為5，7，3′，4′-四OH黃酮。

蘆丁溶解度在冷水中1:10000，沸水中1:200，沸乙醇中1:60，沸甲醇中1:7，可溶於乙醇、吡啶、甲酰胺、甘油、丙酮、冰乙酸、乙酸乙酯中，不溶於苯、乙醚、氯仿、石油醚。

蘆丁分子中具有較多酚羥基，顯弱酸性，易溶於堿液中，酸化後又析出，因此可以用堿溶酸沈的方法提取蘆丁。

蘆丁分子中因含有鄰二酚羥基，性質不太穩定；暴露在空氣中能緩緩氧化變為暗褐色，在堿性條件下更容易被氧化分解。硼酸鹽能與鄰二酚羥基結合，達到保護的目的，故在堿性溶液中加熱提取蘆丁時，往往加入少量硼砂。有7-OH、4′-OH，酸性強，可用於提取。蘆丁可溶於沸水（1：200），微溶於冷水（1：10000）此性質可用於提取與精制。

蘆丁的提取方法，此法簡稱堿提酸沈法，可用於生產。需註意的是堿提時，堿性壹定不可太強（pH8～9），如pH太高，則結構有可能降解，而使收率降低，甚至結構完全破壞。

蘆丁的另壹種提取方法是沸水提取法，即取槐米粗粉加10倍熱水煮沸20～30分鐘，過濾，再加水煮1～2次，合並幾次煮提液，冷卻放置數小時後即可析出蘆丁粗品，過濾，用水重結晶壹次，可得水精制品蘆丁，再用甲醇重結晶壹次，可得純度更高的蘆丁。