1、武汉大学天然产物化学及提取天然产物的合成中药里的将军大 黄,主要内容研究意义药用价值主要成份分析方法 主要提取物及流程现状与发展趋势,研究 意义大黄作为世界公认的一种天然药物和食品, 已摆脱传统的单纯“泻下”功效, 其应用领域已拓宽到急腹症和消化道、心血管、感染性疾病等方面;尤其是大黄止血、退热、抗炎、延缓肾功能衰竭及抗幽门螺杆菌感染的卓越功效, 尤为令人瞩目.作为食用保健品的开拓, 诸如大黄酒、大黄晶、大黄饮料等已展示出广阔的开发前景。,二.关于大黄1.种类及产地 正品大黄有掌叶大黄、鸡爪大黄和药用大黄。炮制的大黄有酒大黄、熟大黄、大黄炭, 其用途也不一样。 大黄的功效与地道药材及炮制密切相
2、关, 药用大黄以产于青海、甘肃、陕西、四川、西藏一带品质为优。 2.大黄的植物形态,3.药用历史3.1泻下作用大黄自古就是重要的泻下药。大黄酸为下的主要有效成份,能刺激大肠而泻下作用。3.2 抗菌作用其有效成份为蒽醌衍生物,以大黄酸、大黄素和芦荟,3.3抗菌作用其有效成份为蒽醌衍生物,以大黄酸、大黄素和芦荟大黄。大黄素抗菌作用较强,体外实验证明对葡萄球菌、链球菌、志贺氏痢疾杆菌、结核杆菌、白喉杆菌、伤寒杆菌、副伤寒杆菌有效抑菌的原理是:这些蒽醌衍生物对细菌的核酸和蛋白质的合成有明显抑制作用。还有清除体内毒素的作用。,3.4止血作用大黄具有类似输液治疗的血液稀释作用,通过药物的渗透压作用,调动机
3、体的自身体液向血管内转移,从而达到解除微循环障碍,恢复组织和细胞正常代谢及正常血流供给的目的,而大黄的止血有效成份则主要是d - 儿茶素和没食子酸,4.药理知识 大黄为蓼科草本植物, 主要成分有蒽醌类: 大黄素、大黄酸、芦荟大黄等; 大黄多糖:DH P- 1 和DHP- 2; 大黄鞣质: 水解型和缩合型, 目前研究较广泛的是RG- 质。4.1大黄的免疫调控作用对内毒素诱生巨噬细胞分泌功能的影响: 内毒素血症时, 巨噬细胞(M P) 过度激活, 产生并释放多种细胞因子, 如肿瘤细胞因子(TNF- a)、白细胞介素- 1(IL - 1)、白细胞介素- 6(IL - 6)等,是造成机体,过度炎症反应
4、和全身性损伤的重要原因。因此, 抑制巨噬细胞的过度激活, 减少细胞因子的过度分泌, 可以保护脏器,降低死亡率。4.2肾功能不全的改善作用应用大黄来延缓慢性肾功能不全,治疗尿毒症,国内外研究颇多4.3消炎镇痛作用国外从大黄中分离出能与阿斯匹林,保泰松相匹敌的具有消炎、镇痛作用的物质龙胆大黄酸,还发现大黄中含有相当数量的儿茶素对透明质酸分解有阻抗活性的,4.4精神调治作用医圣张仲景普用桃核承气汤治疗“蓄血发狂”,700 年前的朱丹溪肯定了礞石滚痰丸治疗精神分裂症的功效,此两种方剂中均含有大黄。其主要作用机理是:大黄中含有的有效成份RG- 鞣酸,对治疗精神分裂症有效4.5增强免疫及抗肿瘤作用实验证明
5、,大黄具有增强免疫功能的作用,其大黄酸,大黄素对小鼠黑色素瘤有明显的抑制作用,三.大黄药用价值及主要成分1.大黄的化学成分蒽类衍生物是大黄中主要的活性成分。蒽类衍生物包括蒽醌类大黄素(Emodin)、大黄酸(Rhein) 、大黄酚(Ch rysophano l)、大黄素甲醚(Physcion) 、芦荟大黄素(A loe2emodin) 和土大黄素(Ch rysaron) 等及它们与葡萄糖结合成的甙类和蒽酮类等。除此以外, 大黄中还含有其它甙类、蹂质、多糖化合物、有机和无机物等。,大黄素(emodin) 化学名为1 ,3 ,8 - 三羟基- 6 甲基蒽醌(1 ,3 ,8 - t rihydrox
6、y - 6methy lanthraquinone) ,分子量为270. 23 。其化学结构属于羟基蒽醌类。大黄素为大黄的有效成分之一1 ,并且在正品大黄中的游离蒽醌中占的比例较大(掌叶大黄R palmatum 中占0. 01 % ,唐古特大黄R palmatum var tanguticum ,药用大黄R officinale 中均占0. 096 %) 。,大黄酸(Rhein ,4. 5-dihydroxyanthraquinone ,简称RH) 属单蒽核类1 ,8 - 二羟基蒽醌衍生物,是从大黄、何首乌、虎杖等多种传统中药分离提纯出的有效成分。RH 的结构式,RH 含有二个羟基和一个羧基,
7、极性较强,具有电化学氧化还原性质。大黄酸(RH) 为蒽醌衍生物的单体,主要分布于蓼科植物中。近年来,研究发现其具有保肝和抗肝脏纤维化、防治糖尿病肾病,抗肿瘤等作用,鉴于其较广泛的药理作用,大黄中含有两类鞣酸,即水解型和缩合型,没食子酸和d-儿茶素则是这类鞣酸的单体.大黄生药中的鞣酸质含量很高,一般达10%-30%,2.大黄的炮制和主要成份含量2.1生大黄 将原药材大黄过筛拣去杂质, 大小分档, 用清水浸泡约六成透, 捞出, 闷润至内外湿度一致时, 切片成小块, 晾干即可。2. 2酒大黄 取生大黄片于容器内, 用酒均匀喷洒拌匀, 闷润4 小时, 置锅内文火微炒, 取出晾干。2.3熟大黄 取生大黄
8、块, 喷淋定量黄酒拌匀, 放蒸笼内蒸制或置罐内密封, 放水锅内, 隔水蒸透, 取出晾干。,2.4大黄炭取生大黄片或块, 置锅内用大火加热,翻炒至冒浓烟, 表面呈炭黑色, 内部呈深棕色“存性”,取出放凉。2. 5醋大黄取大黄片于容器内, 加适量米醋, 喷洒拌匀, 闷润后置锅内, 用微火加热, 翻炒至深黄色, 取出, 摊晾。,由表得出: 生大黄泻下作用与收敛作用无明显改变; 酒大黄泻下作用弱于生大黄, 收敛作用与生大黄无明显变化; 熟大黄泻下作用和收敛作用都与生大黄、酒大黄相比大为减弱; 大黄炭泻下作用最小, 而收敛作用较大,2.6炮制后大黄的功效大黄因加工炮制不同, 其有效成份发生变化, 作用也
9、有所不同。传统中医认为:生大黄气味重浊, 走而不守, 迅如走丸, 一过不留, 直达下焦, 深入血份, 荡涤积垢, 有犁庭扫穴之功.酒大黄其泻下之力较缓, 难以速效, 但有借酒升提之性, 引上至高之分, 驱上焦实而下熟大黄其力更缓, 但能减弱腹痛等副作用, 并增强活血祛瘀功效, 适用于瘀血阻滞的多种实证,大黄炭泻下作用极弱, 但收敛作用较强, 有凉血止血之功, 主要用于血热有瘀的出血3.延缓衰老我国医师研究发现饮大黄水的骆驼平均寿命可多活5 年以上 ,牧驼人饮大黄水寿命也较长,认为大黄“以通为补”是长寿的机理。田金洲等研究表明,大黄具有抑制小鼠肝匀浆过氧化脂生成的作用。从波叶大黄中提取的波叶大黄
10、多糖(RHP) ,明显延长两性果蝇的平均寿命和最高寿命,可增加12 月龄小鼠红细胞,内和脑中超氧化物歧化酶(SOD) 活力,降低心肌组织和肝组织中脂褐质含量,抑制脑中B 型单胺氧化酶活力等,表明大黄有较明显的延缓衰老作用4.减肥作用焦东海等通过动物实验表明:大黄可使小鼠胃排空时间延长,致使摄食减少,肠内容物移动速度加快,引起缓泻,使脂肪吸收减少。特别是大黄作用于脂肪细胞,使脂肪细胞的活力下降,引起局灶性脂肪溶解.,5.大黄的毒副反应不可忽视大黄作为一种治疗性药物,无疑是一位不可多得的”将才”,古医家称之为”将军”但长期服用大黄或大黄制剂还可能导致确铁性贫血,原因在于大黄的导泻作用会干扰铁的吸收
11、,同时大黄鞣酸与铁结合成不溶性复合物也会妨碍铁的吸收.连续使用大黄,主要危及肠道,免疫器官和生殖系统.长期服用蒽醌类泻药还可引起肝硬化和电解质紊乱;可致胸腺,脾,肠系膜淋巴结等免疫器官萎缩变小,体量减轻,四.分析方法1.分光光度法分光光度发常用以测定总蒽醌含量,对照品常为1,8-二羟基蒽醌,郭澄等认为以大素为对照品更为科学,显色剂可用NaoH,KoH,NaoH-NH4OH等2.薄层色谱法(TLC)操作简便,快速,分离效果好,常用与分析中药中的蒽醌.分离蒽醌一般那用硅胶薄层,在5种亲脂的蒽醌苷元中,除大黄及大黄素,甲醚较难分离外,而这2种目前也有不少较好的展开剂系统可以分离3.胶束电动毛细管色谱
12、法分离了大黄中的4 种有效成分: 大黄酚、大黄素、土大黄苷和大黄酸,并对分离条件进行了优化。筛选出的分离条件如下:缓冲溶液为50 mmo lLH3BO 32N aOH (pH 10) 含20mmo lL SDC, 分析电压17 kV。在上述条件下,4 种成分完全分开, 且峰形较好。该法简便、快速, 质量控制提供了新方法。,4.高效液相色谱法测定了大黄中总大黄素的含量。采用外标峰面积法,按选定的色谱条件,大黄素进样量在0111611856g 范围内,可得良好的线性关系( r = 019999) 。实验表明,该法的重现性好、回收率高(99175 %) ,具有简单、快速、准确、灵敏的特点。5.双波长
13、薄层扫描法测定大黄素含量,使用CS-930型薄层扫描仪(日本岛津)ER-182A型电子天平(日本)高效硅胶G 薄层板(青岛海洋化工厂),简便快速准确.,6.极谱法,简单,快速,灵敏,选择性好,对某些蒽醌的测定显示其优越性.张秀琴等以硼砂溶液为底液,脉冲极谱发测定三黄片中的大黄素,黄连素,蒽醌苷,黄芩苷.7.荧光法:汪宝琪等用TLC分离大黄中的大黄素,大黄酚,大黄酸,以-环糊精为单分子胶束,对样品增溶增敏后,在用荧光发测定其含量.本法较比色法提高三个数量级.8.显微定量法牛黄解毒片中只有大黄是植物药中以粉末入药的,大多的草酸钙簇晶可作为测定的显微特征.据此,王玉钰等以显微定量法,测定了牛黄解毒片
14、中大黄的含量,回收率为98.9%10.逆流色谱法CCC是一种无载体液-液分配色谱,不存在被分离的不可逆吸附,试验样品无需特别精制,几乎可以定量回收,故对生物活性物质和极性成分的分离有意义.,五.主要提取物及流程1.大黄素提取工艺(乙醇回流法)方法:根据大黄素的理化特性,选取乙醇浓度、提取时间、提取次数等3 个因素,进行正交优化试验。1.1 大黄中蒽醌类化合物的提取取大黄药材适量,粉碎,加乙醇回流提取数次,过滤,合并滤液,浓缩至无醇味。加入3mol/L 硫酸,使溶液的硫酸含量为0.1mol/L,回流1h,使蒽醌析出完全,离心甩滤,沉淀用纯水冲洗至不显酸性,80干燥,即得大黄素等蒽醌类化合物。,1
15、.2 正交优化试验 标准曲线的建立: 精密称取大黄素对照品4.9mg,用流动相溶解并定容至50mL,作为贮备液。分别精密量取此贮备液置容量瓶中,用流动相稀释,使大黄素的浓度分别为49.0、19.6、9.8、4.9、2.4、0.98、0.49mg/L,作为对照品溶液。取上述系列对照品溶液各20L 依次进样,记录色谱图,以峰面积值为纵坐标,对照品浓度为。,横坐标绘制标准曲线。回归方程：Y 7.8411104X +6.3513104,r 0.9972.2.4 1.3大黄素的含量测定 精确称取大黄药材粉1.0g,共9份,分别以设计的条件,按上述方法提取、浓缩、加酸水解。移置分液漏斗中,加入50mL 氯
16、仿萃取,分取氯仿层,精确量取氯仿液10mL,挥去氯仿,以流动相溶解并转移至100mL 容量瓶中,定容,经0.45m 滤膜滤过,作为供试品溶液。,按上述色谱条件测定,计算出样品中大黄素的百分含量,结果见表2,方差分析见表3。,结果分析 从表2 可以看出,影响试验因素的顺序为提取次数提取时间乙醇浓度,最优水平为A3B3C3。从表3 可以看出,提取次数对试验影响差异达到显著水平。,2. 大黄提取物(免加热工艺)一种新型的免加热提取工艺既运用压力交变法,给沁泡药材的容器施加压力,强制植物细胞几何形状改变,改善细胞壁两侧的渗透压,溶出细胞内个成分,分离除去固相杂质,利用低温干燥空气热平衡法干燥,得到提取
17、物.整个工艺中无热源介入,提取率高,大多有效成分含量较传统工艺高.方法:生大黄提取液 将生大黄用冷水沁泡,沁液40度以下浓缩至1g生药/ml及2g生药/ml. 熟大黄水提取液 将生大黄用料酒(1:1)闷软,蒸12h,在用冷水沁炮,沁液40度以下,浓缩至1g生药/ml及2g生药/ml,免加热工艺大黄水提取物混浊液:浓度为1g生药/ml3.水提法:分别准确称去大黄粉4份,每份5g,加水蒸煮2次,每次2h,合并提取液,蒸干,于105度干燥3h,备用.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微气泡。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,
18、 然后突然闭合。在气泡闭合时产生激波, 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胞内部, 使细胞中的,有效成分溶于溶剂中。超声提取法所用时间短, 对蒽类成分没有破坏作用. 超声提取法缩短了提取时间,增加了提取率5.超临界萃取法超临界萃取是借助于处于超临界条件下的流体所具有的高溶解性, 使天然植物中的许多成分溶解在超临界流体中, 操作过程中采用降压的方法, 将溶解到超临界流体中的溶质“脱溶”, 从而达到分离的目的。超临界流体萃取由于投资高并涉及大量研究工作, 直到近十几年来才开始商业性开发, 更广泛的应用还在研究中。近来,关于超临界萃取在天然植物中的应用报道越来越多这一技术
19、对天然植物的提取方式产生了重大影响。6.吸附脱附法提取分离大黄蒽醌甙成分利用聚酰胺的吸附活性对大黄中蒽醌具有吸附性强、且在水和乙醇洗脱时有明显差别的特点,即:用聚酰胺吸附乙醇脱附法提取蒽醌甙类成分。6.1PAED 的工艺流程PAED 的工艺流程示见图1 。取50g 原药大黄,经处理得到是大黄蒽醌甙乙醇液50mL ,在50C 左右减压,蒸馏,浓缩得10mL浓缩液。,图1 PEAD 流程图,6.2分级置换层析将10mL PEAD 产品液注入层析柱,固定相为聚酰胺。依次以水,38. 2 %乙醇溶液61. 8 %乙醇溶液及无水乙醇作分级洗脱溶剂进行置换层析,收集相应组分。6.3TLC 分析自制硅胶层析
20、板。层析液123 号的组成分别是乙醇2乙醚(13) ;乙酸乙酯-乙醇-乙醚(126) 和丙三醇-乙醇-乙醚(1220) 。,6.4提取率的计算以1 ,2 ,5 ,82四羟基蒽醌为标准品,分光光度计测定大黄原汁总蒽醌甙的含量.把所获大黄原汁的蒽醌甙浓度C0 作参比(设其为100 %) ,通过计算所获产品的对大黄原汁中蒽醌甙的提取率D 来评价它们。提取率D 的计算公式为: D = C/ C0 100 %其中C 为提取产物蒽醌甙浓度,C0 为原汁中蒽醌甙浓度,D 为该工艺蒽醌甙的提取率。,六：现状与发展趋势近年来, 国内学者对传统中药大黄应用现代医学的实验研究与临床观察方法和手段进行了深入广泛的研究
21、, 进一步探明了大黄许多与现代医学相关而原来未知的功效, 一：基础研究1. 1动物实验: 陈德昌等研究表明:大黄可抑制病理情况下肝细胞肿瘤坏死因子受体TN FR1 (P55) 和TN FR2 (P75)的基因表达, 并能降低血浆和肝组织内肿瘤坏死因子A(TN F A) 和白介素6( IL 6) 水平, 具有明显抗炎作用。,1. 2临床试验:1.便秘 以生大黄粉神阕穴贴敷,采用生大黄粉35g2.痤疮 应用单味大黄510g，研粉吞下，因人而异3烧伤 用复方大黄烧伤药膜治疗烧伤患者4.脑出血 常规组给予西医常规治疗；大黄组在此基础上加用生熟大黄汤剂,5.退热: 风热之邪入里传于阳明，高热,虽经中西药
22、治疗，体温仍不下降。用单味生大黄水煎至沸，取汁300ml，少量频频饮用。6.肾脏病 采用口服大黄粉治疗慢性肾功能衰竭(CRF)3g/d,20d为一疗程，保护肾功能,延缓其恶化7.胃肠疾病 在常规治疗的基础上加用生大黄粉敷脐大黄与莪术联合治疗胃病具有增强蠕动，祛瘀生新，护胃止血作用，再配合基本方的应用，可促进胃病康复,8.肝炎、肝硬化 根据病情给予有效抗生素或支持治疗。加服大黄水每日用100-300 g生大黄泡水饮用,病情改善程度好.9. 胆囊炎、胆管炎 在常规治疗的基础上加用大黄煎剂（生大黄15g，先用冷水浸泡15min煎沸制成200ml）口服治疗，可明显缩短疗程和降低危险性。10. 胰腺炎
23、行基本治疗、抑制胰酶分泌治疗加生大黄治疗,症状体征缓解，血、尿淀粉酶恢复正常.,11.全身炎症反应综合征 大黄能改.SIRS 患儿的预后，降低病死率，其主要机制是大黄对炎性因子和补体有拮抗作用。12. 重度颅脑损伤 应用胃管鼻饲大黄可显著改变重型颅脑伤患者的预后。13. 多发伤并严重感染 大黄对多发伤并严重感染患者的炎性反应有明显抑制作用。14.腹部创伤术后 可降低抗生素使用量，减少因肠减压所致肺部感染、电解层紊乱，未见有肠瘘并发症的发生。,15.尿路结石围手术期以生大黄粉内服治疗,手术后并发症明显减少，综合疗效明显，表明了单味大黄用于上尿路结石围手术期患者术后机体功能能较好地恢复。,二：应用
24、研究2. 1治疗急危重症: 王其新等应用大黄对264 例有机磷农药中毒(AO PP)患者治疗后认为:AO PP 时, 在内科综合治疗情况下, 口服大黄能有效地防治AO PP 并发的胃肠功能衰竭, 恢复胃肠蠕动, 并可改变中毒的自然演变过程。2. 2治疗慢性疾病:,3结语随着现代医学科学技术的迅速发展与进步, 分子基因医学的出现, 越来越多的复杂性疾病的病因病理被一一破译,应用现代医学科学技术手段和方法对传统中药大黄等进行药理药效的研究, 以揭示它们的奥秘并为临床医疗服务已成为历史发展的必然和需要, 现已形成较广阔的领域, 为中医药与现代医学的对接奠定了良好的基础, 值得广大有识学者不断地深入探索与研究。,谢 谢！ 2005-12-25 安青,
