中藥化學(xué) 實(shí)驗(yàn)指導(dǎo) (全套)
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1、 實(shí)驗(yàn)一 大黃中游離蒽醌的提取分離與檢識 (一)目的要求 學(xué)習(xí)羥基蒽醌類化合物的提取分離和檢識,通過實(shí)驗(yàn)要求: 1.掌握從大黃中提取和分離游離蒽醌的方法。 2.掌握用pH梯度萃取法分離不同酸性的羥基蒽醌類化合物。 3.掌握蒽醌類化合物的主要檢識方法。 4.熟悉蒽醌類化合物的色譜檢識方法。 5.了解用柱色譜法分離蒽醌類成分。 (二)主要化學(xué)成分的結(jié)構(gòu)及性質(zhì) 大黃為蓼科植物掌葉大黃Rheum palmatum L.、唐古特大黃Rheum tanguticum Maxim. ex Reg.和藥用大黃Rheum officinale Baill.的干燥根及根莖。大黃中含有大黃酸、
2、大黃酚、蘆薈大黃素、大黃素、大黃素甲醚及其苷,總含量約3%~5%。 1.大黃酸(rhein) 分子式C15H8O6,分子量284.21。黃色針狀結(jié)晶(升華法),mp.321~322℃,330℃分解。能溶于堿水、吡啶,略溶于乙醇、苯、氯仿、乙醚和石油醚,幾不溶于水。 2.大黃素(emodin) 分子式C15H10O5,分子量270.23。橙色針狀結(jié)晶(乙醇),mp.256~257℃,能升華。易溶于乙醇、堿水,微溶于乙醚、氯仿,幾不溶于水。 3.蘆薈大黃素(aloe-emodin) 分子式C16H10O5,分子量270.23。橙色針狀結(jié)晶(甲苯),mp.223~224℃。易溶于熱乙醇,
3、可溶于乙醚和苯,并呈黃色;溶于堿液呈紅色;氨水及硫酸中呈緋紅色。 4.大黃酚(chrysophanol) 分子式C15H10O4,分子量254.23。橙黃色六方形或單斜結(jié)晶(乙醇或苯),mp.196~197℃,能升華。易溶于沸乙醇,可溶于丙酮、氯仿、苯、乙醚和冰醋酸,極微溶于石油醚、冷乙醇,幾不溶于水。 大黃酚 R1=CH3 R2=H 大黃素 R1=CH3 R2=OH 大黃酸 R1=COOH R2=H 大黃素甲醚 R1=CH3 R2=OCH3 蘆薈大黃素 R1=CH2OH R2=H 5.大黃素甲醚(physcion) 分子式C16H12O5,分
4、子量284.26。磚紅色單斜針狀結(jié)晶,mp.203~207℃,溶于苯、氯仿、吡啶及甲苯,微溶于醋酸及醋酸乙酯,不溶于甲醇、乙醇、乙醚和丙酮。 (三)實(shí)驗(yàn)原理 本實(shí)驗(yàn)是根據(jù)大黃中的羥基蒽醌苷經(jīng)酸水解成游離羥基蒽醌,而游離羥基蒽醌不溶于水,可溶于氯仿、乙醚等親脂性有機(jī)溶劑的性質(zhì),用氯仿從水解液中將游離羥基蒽醌提取出來,再利用各游離羥基蒽醌的酸性不同,采用pH梯度萃取法將其分離。其中大黃酚和大黃素甲醚的酸性十分近似,用pH梯度萃取法難以分離,可利用兩者的極性不同,采用硅膠柱色譜法進(jìn)行分離。 (四)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 1. 提取與分離 見書。 2.檢識 (1)堿液試驗(yàn) 分別取各蒽醌化合物結(jié)晶少許
5、,置試管中,加1ml乙醇溶解,加數(shù)滴10%氫氧化鈉試劑振搖,觀察顏色變化,羥基蒽醌應(yīng)顯紅色。 (2)醋酸鎂試驗(yàn) 分別取各蒽醌化合物結(jié)晶少許,置試管中,加1ml乙醇溶解,加數(shù)滴0.5%醋酸鎂乙醇試劑,觀察顏色變化,羥基蒽醌應(yīng)顯橙、紅、紫等顏色。 (3)薄層色譜檢識 薄層板:硅膠G-CMC-Na 試 樣:自制大黃酸、大黃素、蘆薈大黃素的氯仿溶液 對照品:上述各成分對照品乙醇溶液 展開劑:石油醚(30~60℃)-醋酸乙酯-甲酸(15∶5∶1)上層溶液 顯 色:在可見光下觀察,記錄黃色斑點(diǎn)的位置。然后再用濃氨水熏蒸或噴霧5%醋酸鎂甲醇溶液,斑點(diǎn)應(yīng)顯紅色。 (五)實(shí)驗(yàn)說明及注意事項(xiàng)
6、 1.大黃中蒽醌類化合物的種類、含量與大黃的品種、采集季節(jié)、炮制方法及貯存時間均有關(guān)系,實(shí)驗(yàn)用藥材應(yīng)注意。 2.萃取用pH8緩沖液為檸檬酸-磷酸氫二鈉緩沖液 ;pH9.9緩沖液為碳酸氫鈉-碳酸鈉緩沖液。配制好的緩沖液要測pH值。一般萃取大黃酸用pH7~8范圍的,萃取大黃素用pH9.5~11范圍的。 3.用各緩沖液進(jìn)行萃取時,采用一次性加入的方法,實(shí)驗(yàn)證明,如將緩沖液分次萃取,分離效果不理想。 4.本實(shí)驗(yàn)也適應(yīng)于以虎杖為原料的提取,但虎杖中不含大黃酸,故直接由大黃素開始分離。 5.色譜分離大黃酚及大黃素甲醚時,先用氯仿洗脫至出現(xiàn)黃色色帶時,改用氯仿—醋酸乙酯(8∶2)混合溶劑繼續(xù)洗脫,
7、并更換收集器,每10ml為一份,按順序編號,直至色譜柱的第一色帶全部洗脫下來為止。各流分經(jīng)硅膠-CMC-Na板,氯仿-醋酸乙酯(8∶2)展開,用大黃酚和大黃素甲醚作對照,合并斑點(diǎn)相同流分,分別濃縮、放置析晶,即可獲得大黃酚及大黃素甲醚。 (六)思考題 1.大黃中5種羥基蒽醌化合物的酸性和極性大小應(yīng)如何排列?為什么? 2.pH梯度萃取法的原理是什么?適用于哪些中藥成分的分離? 3.蒽醌類化合物及其苷的薄層色譜用什么作吸附劑、展開劑和顯色劑? 4.蒽醌類與醋酸鎂顯色反應(yīng)的必要條件是什么?其顏色反應(yīng)與羥基所在的位置有何關(guān)系? 實(shí)驗(yàn)二 補(bǔ)骨脂中補(bǔ)骨脂素和異補(bǔ)骨脂素的提取分離與檢識 (一
8、)目的要求 學(xué)習(xí)香豆素類化合物的提取分離及檢識,通過實(shí)驗(yàn)要求: 1.掌握用溶劑法提取香豆素類化合物的操作技術(shù)。 2.通過補(bǔ)骨脂素和異補(bǔ)骨脂素的分離,熟悉干柱色譜的操作技術(shù)。 3.掌握香豆素類化合物的檢識方法。 (二)主要化學(xué)成分的結(jié)構(gòu)及性質(zhì) 補(bǔ)骨脂 為豆科植物補(bǔ)骨脂Psoralea corylifolia L.的干燥成熟果實(shí),全國各地多有栽培。含有多種呋喃香豆素類成分,主要含補(bǔ)骨脂內(nèi)酯 (補(bǔ)骨脂素)、異補(bǔ)骨脂內(nèi)酯 (異補(bǔ)骨脂素)和補(bǔ)骨脂次素等。其中補(bǔ)骨脂素和異補(bǔ)骨脂素為抗白癜風(fēng)的主要有效成分,具有光敏性質(zhì)。 1.補(bǔ)骨脂素(psoralen) 又稱補(bǔ)骨脂內(nèi)酯,分子式C11H6
9、O3,分子量186.16。無色針狀結(jié)晶(乙醇),mp.189~190℃,有揮發(fā)性。溶于甲醇、乙醇、苯、氯仿、丙酮;微溶于水、乙醚和石油醚。 2.異補(bǔ)骨脂素(isopsoralen) 分子式 C11H6O3,分子量186.16。無色針狀結(jié)晶,mp.137~138℃,溶于甲醇、乙醇、丙酮、苯、氯仿,微溶于水、乙醚,難溶于冷石油醚。 補(bǔ)骨脂素 異補(bǔ)骨脂素 3.補(bǔ)骨脂乙素(isobavachalcone) 又稱補(bǔ)骨脂酮、異補(bǔ)骨脂查耳酮。分子式C20H20O4,分子量324.36。黃色片狀結(jié)晶(甲醇-水),mp. 166~1
10、67℃。 4.補(bǔ)骨脂甲素(coryfolin) 又稱補(bǔ)骨脂黃酮,分子式C20H20O4,分子量324.36。無色針狀結(jié)晶,mp.191~192℃。 補(bǔ)骨脂乙素 補(bǔ)骨脂甲素 (三)實(shí)驗(yàn)原理 本實(shí)驗(yàn)根據(jù)補(bǔ)骨脂素和異補(bǔ)骨脂素等在乙醇中溶解度大,利用乙醇從中藥補(bǔ)骨脂中提取補(bǔ)骨脂素及異補(bǔ)骨脂素等,并用活性炭吸附脫色,再依據(jù)補(bǔ)骨脂素和異補(bǔ)骨脂素的極性差異,利用氧化鋁干柱色譜予以分離。 (四)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 1.提取 方法Ⅰ:見書 方法Ⅱ:見書 2.精制 見書
11、3.分離 取色譜用中性氧化鋁12g,裝于直徑1.0cm28cm的干柱用色譜柱中。將補(bǔ)骨脂素精制品0.2g溶于少量甲醇,加入0.5g氧化鋁拌勻,60℃烘干,加樣,以苯-石油醚(4∶1)并每50ml加入15滴丙酮為洗脫劑,展層至柱底,置紫外燈下觀察,用刀片切取兩段藍(lán)色熒光色帶,分別用甲醇回流提取,濾過,濾液回收溶劑至小體積,靜置析晶,抽濾,分別得到補(bǔ)骨脂素和異補(bǔ)骨脂素結(jié)晶。 4.檢識 (1)異羥肟酸鐵反應(yīng) 取試樣少許于試管中,加入7%鹽酸羥胺甲醇溶液2~3滴,再加10%氫氧化鈉甲醇溶液2~3滴,于水浴上加熱數(shù)分鐘,冷卻后,加鹽酸調(diào)pH3~4,加1%三氯化鐵1~2滴,觀察溶液顏色。 (2)
12、開環(huán)閉環(huán)試驗(yàn) 取試樣少許加稀氫氧化鈉溶液1~2ml,加熱,觀察現(xiàn)象,再加稀鹽酸試劑數(shù)滴,觀察所產(chǎn)生現(xiàn)象。 (3)熒光 取試樣少許溶于氯仿中,用毛細(xì)管點(diǎn)于濾紙上,晾干后在紫外燈下觀察熒光。 (4)薄層色譜檢識 薄層板:硅膠G-CMC-Na板 試 樣:補(bǔ)骨脂素乙醇液 異補(bǔ)骨脂素乙醇液 對照品:補(bǔ)骨脂素對照品乙醇液 異補(bǔ)骨脂素對照品乙醇液 展開劑:①苯-醋酸乙酯(9∶1) ②苯-石油醚(4∶1)每50ml含丙酮15滴 顯 色:紫外燈下觀察熒光 (五)實(shí)驗(yàn)說明及注意事項(xiàng) 1.提取藥材應(yīng)是未炮制過的補(bǔ)骨脂種子,其補(bǔ)骨脂素和異補(bǔ)骨脂素等成分含量較高。 2.
13、補(bǔ)骨脂素和異補(bǔ)骨脂素含內(nèi)酯結(jié)構(gòu),具有內(nèi)酯類成分的通性,可用堿提酸沉法提取,但因補(bǔ)骨脂種子中含有大量油脂和糖類成分,易與堿水發(fā)生皂化反應(yīng)和形成膠狀物,致使難以濾過,降低收得率,故選用50%乙醇提取而不用堿溶酸沉法提取。 3.由補(bǔ)骨脂種子中提取所得的精制品,為補(bǔ)骨脂素和異補(bǔ)骨脂素的混合物結(jié)晶,兩者含量近于1∶1,但隨藥材品種、質(zhì)量等不同而有差異。在進(jìn)行干柱色譜分離之前,應(yīng)先進(jìn)行薄層色譜檢查,了解兩者含量情況。因兩者皆具有光敏作用,均為有效成分,故臨床應(yīng)用時,不必將兩者分開。 (六)思考題 1.從中藥中提取香豆素類成分還有哪些方法? 2.異羥肟酸鐵反應(yīng)的機(jī)理是什么? 實(shí)驗(yàn)三 陳皮中橙
14、皮苷的提取分離與檢識 (一)目的要求 學(xué)習(xí)橙皮苷的提取精制和檢識,通過實(shí)驗(yàn)要求: 1.掌握橙皮苷的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和理化性質(zhì)及一般提取方法。 2.了解橙皮苷的檢識方法。 (二)主要化學(xué)成分的結(jié)構(gòu)及性質(zhì) 陳皮為蕓香科植物福橘Citrus tangerina Hort.et Tanaka、朱橘Citrus erythrosa Tanaka的果皮。含揮發(fā)油和黃酮類成分橙皮苷、川陳皮素等。 20 D 橙皮苷(hesperidin) 又稱陳皮苷、橘皮苷。分子式C28H34O15,為細(xì)樹枝狀針形結(jié)晶,mp.258~262℃,[α] -76℃(C=2,吡啶)。易溶于稀堿及吡啶,微溶于甲醇及熱冰醋
15、酸,幾乎不溶于丙酮、苯及氯仿,在60℃溶于二甲基甲酰胺及甲酰胺。 橙皮苷 (三)實(shí)驗(yàn)原理 本實(shí)驗(yàn)是根據(jù)陳皮中的主要成分是揮發(fā)油和橙皮苷,先用石油醚溶除揮發(fā)油,再用甲醇提取及用活性炭精制得到橙皮苷。也可利用橙皮苷易溶于稀堿水的性質(zhì),進(jìn)行堿溶酸沉法提取,用甲酰胺精制得橙皮苷。 (四)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 1.提取、精制 方法Ⅰ:見書 方法Ⅱ:見書 2.檢識 (1)Molish反應(yīng) 取橙皮苷少許置于試管中,加乙醇1ml,在水浴中加熱溶解,加α-萘酚乙醇溶液2~3滴振搖,傾斜試管45,沿管壁徐徐滴加1ml濃硫酸,靜置,觀察二層溶液界面變化,應(yīng)呈現(xiàn)紫紅色環(huán)。 (2)鹽酸-鎂粉反應(yīng) 取橙皮
16、苷少許置于試管中,加乙醇2ml,在水浴中加熱溶解,加入鎂粉約50mg振搖后,滴加濃鹽酸3~4滴,產(chǎn)生劇烈反應(yīng),溶液逐漸由黃色變?yōu)榧t色。 (3)鋯-枸櫞酸反應(yīng) 取橙皮苷少許置于試管中,加甲醇2ml,在水浴中加熱溶解,加2%二氯氧鋯甲醇試劑3~ 4滴,呈鮮黃色。再加2%枸櫞酸甲醇試劑3~4滴,黃色變淺。 (4)三氯化鋁反應(yīng) 取橙皮苷少許置于試管中,加甲醇2ml,在水浴中加熱溶解,加1%三氯化鋁甲醇試劑2~3滴,呈鮮黃色。 (5)四氫硼鈉反應(yīng) 取橙皮苷少許置于試管中,加2ml甲醇溶解,加入等量的2%四氫硼鈉的甲醇液,一分鐘后,再加濃鹽酸或濃硫酸數(shù)滴,生成紫色~紫紅色。此反應(yīng)也可在濾紙上進(jìn)
17、行。 (6)薄層色譜檢識 薄層板:硅膠G-CMC-Na板 試 樣:自制橙皮苷乙醇飽和溶液 對照品:橙皮苷對照品乙醇飽和溶液 展開劑:醋酸乙酯-甲醇-水(100∶17∶13) 顯色劑:噴霧0.5%醋酸鎂試劑,在紫外燈下觀察顯天藍(lán)色熒光 (五)實(shí)驗(yàn)說明及注意事項(xiàng) 1.精制橙皮苷粗品時所用活性炭,應(yīng)事先用稀鹽酸處理。 2.橙皮苷微溶于甲醇,故工業(yè)生產(chǎn)中,以甲醇為溶劑提取時,應(yīng)加熱提取多次。 實(shí)驗(yàn)四 槐花米中蕓香苷的提取及槲皮素的制備與檢識 (一)目的要求 學(xué)習(xí)黃酮類化合物的提取、分離和檢識,通過實(shí)驗(yàn)要求: 1.通過蕓香苷提取與精制,掌握堿溶酸沉法提取黃酮類化合物的原
18、理和操作。 2.掌握黃酮類化合物的主要性質(zhì)及黃酮苷、苷元和糖部分的檢識方法。 3.掌握由蕓香苷水解制取槲皮素的方法。 (二)主要化學(xué)成分的結(jié)構(gòu)及性質(zhì) 槐花米為豆科植物槐Sophora japonica L.的干燥花蕾,主要含蕓香苷(蘆丁),含量高達(dá)12%~20%,水解生成槲皮素、葡萄糖及鼠李糖;槐花亦含蕓香苷,但含量較槐米為少。 蕓香苷(rutoside) 分子式C27H30O16,分子量610.51。淡黃色針狀結(jié)晶,mp.177~178℃,難溶于冷水(1∶8000),略溶于熱水(1∶200),溶于熱甲醇(1∶7)、冷甲醇(1∶100)、熱乙醇(1∶30)、冷乙醇(1∶650),難
19、溶于醋酸乙酯、丙酮,不溶于苯、氯仿、乙醚、石油醚等,易溶于吡啶及稀堿液中。 槲皮素(quercetin) 又稱槲皮黃素,分子式C15H10O7,分子量302.23。黃色結(jié)晶,mp.314℃(分解)。溶于熱乙醇(1∶23)、冷乙醇(1∶300),可溶于甲醇、丙酮、醋酸乙酯、冰醋酸、吡啶等溶劑,不溶于石油醚、苯、乙醚、氯仿中,幾不溶于水。 蕓香苷 R=-葡萄糖-鼠李糖 槲皮素 R=H (三)實(shí)驗(yàn)原理 由槐花米中提取蕓香苷的方法很多,本實(shí)驗(yàn)是根據(jù)蕓香苷在冷水和熱水中的溶解度差異的特性進(jìn)行提取和精制,或
20、根據(jù)蕓香苷分子中具有酚羥基,顯弱酸性,能與堿成鹽而增大溶解度,以堿水為溶劑煮沸提取,其提取液加酸酸化后則蕓香苷游離析出。 (四)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 1.蕓香苷的提取 方法Ⅰ:水提取法 見書 方法Ⅱ :堿溶酸沉法 見書 2.蕓香苷的精制 見書 4.蕓香苷、槲皮素及糖的檢識 取蕓香苷、槲皮素少許,分別用8ml乙醇溶解,制成試樣溶液,按下列方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn),比較苷元和苷的反應(yīng)情況。 (1)Molish反應(yīng):取試樣溶液各2ml,分置于兩支試管中,加10%α-萘酚乙醇溶液1ml,振搖后傾斜試管45,沿管壁滴加1ml濃硫酸,靜置,觀察并記錄兩液面交界處顏色變化。 (2)鹽酸-鎂粉反應(yīng):取
21、試樣溶液各2ml,分別置于兩支試管中,各加入鎂粉少許,再加入鹽酸數(shù)滴,觀察并記錄顏色變化。 (3)醋酸鎂反應(yīng):取兩張濾紙條,分別滴加試樣溶液后,加1%醋酸鎂甲醇溶液2滴,于紫外燈下觀察熒光變化,并記錄現(xiàn)象。 (4)三氯化鋁反應(yīng):取兩張濾紙條,分別滴加試樣溶液后,加1%三氯化鋁乙醇溶液2滴,于紫外燈下觀察熒光變化,并記錄現(xiàn)象。 (5)鋯-檸檬酸反應(yīng):取試樣溶液各2ml,分別置于兩支試管中,各加2%二氯氧鋯甲醇溶液3~4滴,觀察顏色,然后加入2%檸檬酸甲醇溶液3~4滴,觀察并記錄顏色變化。 (6)紙色譜檢識 支持劑:新華層析濾紙(中速,20CM7CM) 試 樣:自制蕓香苷乙醇溶液
22、自制槲皮素乙醇溶液 對照品:蕓香苷對照品乙醇溶液 槲皮素對照品乙醇溶液 展開劑:正丁醇-醋酸-水(4∶1∶5上層)或15%醋酸溶液 顯色劑:1)在可見光下觀察斑點(diǎn)顏色,再在紫外燈下觀察斑點(diǎn)顏色 2)噴霧三氯化鋁試劑,置日光下及紫外燈下觀察并記錄斑點(diǎn)的顏色變化。 (7)薄層色譜檢識 薄層板:硅膠G-CMC-Na 試 樣:自制1%蕓香苷乙醇溶液 自制1%槲皮素乙醇溶液 對照品:1%蕓香苷對照品乙醇溶液 1%槲皮素對照品乙醇溶液 展開劑:氯仿-甲醇-甲酸(15∶5∶1) 顯色劑:噴霧1%三氯化鐵和1%鐵氰化鉀水溶液,臨用時等體積混合 (8)糖的紙色譜檢識 取糖的供試液
23、做徑向紙色譜,和已知糖液作對照,可得到與葡萄糖、鼠李糖相同Rf值的斑點(diǎn)。 支持劑:新華層析濾紙(圓形) 試 樣:糖的供試液 對照品:1%葡萄糖對照品水溶液 1%鼠李糖對照品水溶液 展開劑:正丁醇-醋酸-水(4∶1∶5上層) 顯色劑:噴霧苯胺-鄰苯二甲酸試劑,于105℃加熱10分鐘或紅外燈下加熱10~15分鐘,顯棕色或棕紅色斑點(diǎn)。 (五)實(shí)驗(yàn)說明及注意事項(xiàng) 1.在提取前應(yīng)將槐花米略搗碎,使蕓香苷易于被熱水溶出。 2.本實(shí)驗(yàn)直接用沸水由槐花米中提取蕓香苷,收得率穩(wěn)定,且操作簡便。如用堿溶酸沉法提取,加入石灰乳可以達(dá)到堿性溶解的目的,又可除去槐花7米中所含的大量粘液質(zhì),但應(yīng)嚴(yán)格控
24、制其堿性pH8~9,不可超過pH10。如pH值過高,加熱提取過程中蕓香苷可被水解破壞,降低收得率。加酸沉淀時,控制pH3~4,不宜過低,否則蕓香苷可生成yang鹽而溶于水,也降低收得率。 3.在提取過程中,加入硼砂的目的是使其與蕓香苷分子中的鄰二酚羥基發(fā)生絡(luò)合,既保護(hù)了鄰二酚羥基不被氧化破壞,又避免了鄰二酚羥基與鈣離子絡(luò)合(蕓香苷的鈣絡(luò)合物不溶于水),使蕓香苷不受損失,提高收得率。 (六)思考題 1. 黃酮類化合物還有哪些提取方法?蕓香苷的提取還可用什么方法? 2. 酸水解常用什么酸?為什么用硫酸比用鹽酸水解后處理更方便? 3. 本試驗(yàn)中各種色譜的原理是什么?解釋化合物結(jié)構(gòu)與Rf值的
25、關(guān)系。 4. 試討論苷類成分的檢識程序。 實(shí)驗(yàn)五 穿心蓮內(nèi)酯的提取分離與檢識 (一)目的要求 學(xué)習(xí)中藥中內(nèi)酯類成分的提取分離及檢識,通過實(shí)驗(yàn)要求: 1.掌握從穿心蓮中提取、分離穿心蓮內(nèi)酯的操作方法。 2.學(xué)習(xí)穿心蓮內(nèi)酯亞硫酸氫鈉加成物的制備。 3.熟悉穿心蓮內(nèi)酯類成分的性質(zhì)和檢識方法。 4.了解去除葉綠素的方法。 (二)、主要化學(xué)成分的結(jié)構(gòu)及性質(zhì) 穿心蓮為爵床科植物穿心蓮Andrographis paniculata (Burm.f.) Nees的全草。穿心蓮中含有多種二萜類化合物,主要為穿心蓮內(nèi)酯、新穿心蓮內(nèi)酯、脫氧穿心蓮內(nèi)酯等。 1.穿心蓮內(nèi)酯(androgra
26、pholide) 又稱穿心蓮乙素。分子式C20H30O5,分子量350.44。無色方形或長方形結(jié)晶,味極苦。mp.230~231℃,易溶于甲醇、乙醇、丙酮、吡啶中,微溶于氯仿、乙醚、難溶于水、石油醚、苯。 2.新穿心蓮內(nèi)酯(neoandrographolide) 又稱穿心蓮丙素、穿心蓮新苷。分子式C26H40O8,分子量480.58。無色柱狀結(jié)晶,無苦味。mp.167~168℃,易溶于甲醇、乙醇、丙酮、吡啶中,微溶于水,較難溶于苯、乙醚、氯仿及石油醚。 22.5 D 3.去氧穿心蓮內(nèi)酯(deoxyandrographolide) 又稱穿心蓮甲素。分子式C20H30O4,分子量33
27、4.44。無色片狀(丙酮、乙醇或氯仿)或無色針狀結(jié)晶(醋酸乙酯),味稍苦。mp.174~175℃,[α] -40(C=1,無水乙醇)。易溶于甲醇、乙醇、丙酮、吡啶、氯仿,可溶于乙醚、苯中,微溶于水。 4.脫水穿心蓮內(nèi)酯(dehydroandrographolide) 分子式C20H28O4,分子量332.42。無色針狀結(jié)晶(30%或50%乙醇),mp.204℃。易溶于乙醇、丙酮,可溶于氯仿,微溶于苯,幾不溶于水。 穿心蓮內(nèi)酯 去氧穿心蓮內(nèi)酯 新穿心蓮內(nèi)酯 脫水穿心蓮內(nèi)酯 (三)實(shí)驗(yàn)原理 本實(shí)驗(yàn)是利用穿心蓮內(nèi)酯類成分易
28、溶于甲醇、乙醇、丙酮等溶劑的性質(zhì),選用乙醇為提取溶劑進(jìn)行提取。穿心蓮中含有大量葉綠素,故用活性炭吸附,除去葉綠素等脂溶性雜質(zhì)。又根據(jù)穿心蓮內(nèi)酯與去氧穿心蓮內(nèi)酯在氯仿中溶解度不同而進(jìn)行分離。也可利用穿心蓮內(nèi)酯、去氧穿心蓮內(nèi)酯及新穿心蓮內(nèi)酯結(jié)構(gòu)上的差異所表現(xiàn)的極性不同,用氧化鋁柱色譜分離。 (四)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 1. 提取 方法Ⅰ:略 方法Ⅱ:略 2. 精制 略 3. 分離 略 4.穿心蓮內(nèi)酯類成分的檢識 (1)異羥肟酸鐵反應(yīng) 取穿心蓮內(nèi)酯結(jié)晶數(shù)毫克,加乙醇1ml溶解,加7%鹽酸羥胺甲醇溶液2~3滴,加10%氫氧化鉀甲醇溶液1~2滴使呈堿性,于水浴上加熱2分鐘,放冷后,加稀鹽酸使呈
29、酸性,加1%三氯化鐵溶液1~2滴,混勻,呈紫紅色。 (2)Legal反應(yīng) 取穿心蓮內(nèi)酯結(jié)晶少許,加乙醇1ml溶解,加0.3%亞硝酰鐵氰化鈉溶液2~4滴,加10%氫氧化鈉溶液1~2滴,呈紫色。 (3)Kedde反應(yīng) 取穿心蓮內(nèi)酯結(jié)晶少許,加乙醇1ml溶解,加堿性3,5-二硝基苯甲酸試劑2滴,呈紫色。 (4)穿心蓮內(nèi)酯類成分的薄層色譜檢識 薄層板:硅膠G-CMC-Na 試 樣:自制穿心蓮內(nèi)酯乙醇溶液 對照品:穿心蓮內(nèi)酯對照品乙醇溶液 展開劑:①氯仿-甲醇(9∶1) ②氯仿-正丁醇-甲醇(2∶1∶2) 顯色劑:噴霧Kedde試劑,加熱顯色 (五)實(shí)驗(yàn)說明及注意事項(xiàng) 1.穿
30、心蓮內(nèi)酯類化合物為二萜類內(nèi)酯,性質(zhì)極不穩(wěn)定,易氧化、聚合而樹脂化。因此提取所用的穿心蓮應(yīng)是當(dāng)年產(chǎn)的新藥材,并且要未受潮變質(zhì)的莖葉部分,否則內(nèi)酯含量明顯下降至極低,難以提取得到。 2.提取時,如用熱乙醇加熱回流提取穿心蓮總內(nèi)酯,能同時提出大量穿心蓮中的葉綠素、樹脂以及無機(jī)鹽等雜質(zhì)。使析晶和精制較為困難,因此本實(shí)驗(yàn)用冷浸法和超聲波振蕩法提取。 3.以超聲波振蕩法提取省時,濃縮析晶時脂溶性雜質(zhì)少,易得到黃色結(jié)晶,得率高。 4.穿心蓮內(nèi)酯的析晶宜在含乙醇量稍高的情況下進(jìn)行,此時晶形與結(jié)晶的純度都較好。當(dāng)溶液的含水量較高,或粘稠度太大時,往往不易析出結(jié)晶。 (六)思考與練習(xí) 1.葉綠素除用活性
31、炭吸附法去除外,還可采用哪些方法去除? 2.穿心蓮總內(nèi)酯的分離可采用哪些方法?試比較各種方法的優(yōu)缺點(diǎn)。 3.根據(jù)穿心蓮內(nèi)酯類成分的結(jié)構(gòu),試判斷其極性的強(qiáng)弱,在進(jìn)行吸附薄層色譜時其Rf值大小如何? 4.Legal反應(yīng)和Kedde反應(yīng)的機(jī)理是什么?什么樣的結(jié)構(gòu)才有陽性反應(yīng)? 實(shí)驗(yàn)六 八角茴香油的提取分離與檢識 (一)目的要求 學(xué)習(xí)揮發(fā)油的提取和各類組成成分的檢識,通過實(shí)驗(yàn)要求: 1.掌握揮發(fā)油的水蒸氣蒸餾提取法。 2.學(xué)習(xí)揮發(fā)油的一般檢識及揮發(fā)油中固體成分的分離。 3.掌握揮發(fā)油中化學(xué)成分的薄層點(diǎn)滴定性檢識。 4.了解揮發(fā)油單向二次薄層色譜檢識。 (二)主要化學(xué)成分的結(jié)
32、構(gòu)及性質(zhì) 八角茴香為木蘭科植物八角茴香Illicium verum Hook..f.的干燥成熟果實(shí)。分布于福建、廣東、廣西、貴州、云南等省區(qū)。含揮發(fā)油4%~9%,一般約5%(果皮中較多)、脂肪油約22%(主要存在于種子中)及蛋白質(zhì)、樹膠、樹脂等。揮發(fā)油中主要成分是茴香醚,約為總揮發(fā)油的80%~90%,冷時常自油中析出,故稱茴香腦。此外,尚含莽草酸及少量甲基胡椒酚、茴香醛、茴香酸等。 茴香醚(腦) 甲基胡椒酚 茴香醛 莽草酸 茴香酸 1.茴香腦(anethol
33、e) 又稱大茴香醚、茴香烯、茴香醚。分子式C10H12O,分子量148.21。為白色結(jié)晶,mp.21.4℃,bp.235℃。與乙醚、氯仿混溶,溶于苯、醋酸乙酯、丙酮、二硫化碳及石油醚,幾不溶于水。 2.莽草酸(shikimic acid) 又稱毒八角酸。分子式C7H10O5,分子量174.15。無色針狀結(jié)晶(甲醇—醋酸乙酯),mp.190~191℃。在100ml水中可溶解18g,100ml無水乙醇中可溶解2.5g,幾乎不溶于氯仿、苯、石油醚。 3.甲基胡椒酚(methylchavicol) 分子式C10H12O,為無色液體,bp.215~216℃。 4.茴香醛 (anisaldeh
34、yde) 分子式C8H8O2,有兩種狀態(tài):棱晶,mp.36.3℃,bp.236℃;液體,mp.0℃,bp.248℃。 5.茴香酸 (anisic acid) 分子式C8H8O3,為針狀結(jié)晶,mp.184℃,bp.275~280℃。 (三)實(shí)驗(yàn)原理 本實(shí)驗(yàn)是水蒸氣蒸餾法提取揮發(fā)油的通法。揮發(fā)油的組成成分較復(fù)雜,常含有烷烴、烯烴、醇、酚、醛、酮、酸、醚等官能團(tuán)。因此可以用一些檢出試劑在薄層板上進(jìn)行點(diǎn)滴試驗(yàn),從而了解組成揮發(fā)油的成分類型。揮發(fā)油中各類成分的極性互不相同,一般不含氧的烴類和萜類化合物極性較小,在薄層色譜板上可被石油醚較好的展開;而含氧的烴類和萜類化合物極性較大,不易被石油醚展
35、開,但可被石油醚與醋酸乙酯的混合溶劑較好的展開。為了使揮發(fā)油中各成分能在一塊薄層色譜板上進(jìn)行分離,常采用單向二次色譜法展開。 (四)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 1.茴香腦的提取分離 取八角茴香50g,搗碎,置圓底燒瓶中,加適量水浸泡濕潤,按一般水蒸氣蒸餾法進(jìn)行蒸餾提取。也可將搗碎的八角茴香置于揮發(fā)油測定器的燒瓶中,加蒸餾水500ml與數(shù)粒玻璃珠,連接揮發(fā)油測定器與回流冷凝管,自冷凝管上端加水使充滿揮發(fā)油測定器的刻度部分,并使溢流入燒瓶時為止。緩緩加熱至沸,至測定器中油量不再增加,停止加熱,放冷,分取油層(見圖)。 實(shí)圖-1 揮發(fā)油測定器 將所得的八角茴香油置冰箱中冷卻1小時,即有白色結(jié)晶析出,
36、趁冷濾過,用濾紙壓干。結(jié)晶為茴香腦,濾液為析出茴香腦后的八角茴香油。 2.檢識 (1)油斑試驗(yàn) 取八角茴香油適量,滴于濾紙片上,常溫下(或加熱烘烤),觀察油斑是否消失。 (2)薄層色譜板點(diǎn)滴反應(yīng) 取硅膠G薄層色譜板1塊,用鉛筆按表畫線。將揮發(fā)油試樣用5~10倍量乙醇稀釋后,用毛細(xì)管分別滴加于每排小方格中,再將各種檢識試劑用滴管分別滴于各揮發(fā)油試樣斑點(diǎn)上,觀察顏色變化。初步推測每種揮發(fā)油中可能含有化學(xué)成分的類型。 實(shí)-表1 揮發(fā)油薄層板點(diǎn)滴反應(yīng) 試劑 試樣 試劑 1.三氯化鐵試劑 2.2,4-二硝基苯肼試劑 3.堿性高錳酸鉀試劑 4.香草醛-濃硫酸試劑 5.
37、0.05%溴酚藍(lán)試劑 6.硝酸鈰銨試劑 1 2 3 4 5 6 八角茴香油 檸檬油 丁香油 薄荷油 樟腦油 桉葉油 松節(jié)油 空白對照 (3)揮發(fā)油薄層色譜單向二次展開檢識 取硅膠G-CMC-Na薄層板(6cm15cm)一塊,在距底邊1.5cm及8cm處分別用鉛筆畫起始線和中線。將八角茴香油溶于丙酮,用毛細(xì)管點(diǎn)于起始線上呈一長條形,先用石油醚(30~60℃)-醋酸乙酯(85∶15)為展開劑展開至薄層板中線處取出,揮去展開劑,再放入石油醚(30~60℃)中展開至接近薄層板頂端時取出,揮去展開劑后,分別用下列幾種顯色劑噴霧顯
38、色。 ①1%香草醛-硫酸試劑:可與揮發(fā)油產(chǎn)生紫色、紅色等。 ②熒光素-溴試劑:如產(chǎn)生黃色斑點(diǎn),表明含有不飽和化合物。 ③2,4-二硝基苯肼試劑:如產(chǎn)生黃色斑點(diǎn),表明含有醛或酮類化合物。 ④0.05%溴甲酚綠乙醇試劑:如產(chǎn)生黃色斑點(diǎn),表明含有酸性化合物。 觀察斑點(diǎn)的數(shù)量、位置及顏色,推測每種揮發(fā)油中可能含有化學(xué)成分的種類及數(shù)量。 (五)實(shí)驗(yàn)說明及注意事項(xiàng) 1.通過觀察餾出液的混濁程度來判斷揮發(fā)油是否提取完全。最初的餾出液中含油量較多,明顯混濁,隨著餾出液中油量的減少,混濁度也隨著降低,至餾出液變?yōu)槌吻迳踔翢o揮發(fā)油氣味時,停止蒸餾。 2.提取完畢,須放冷,待油水完全分層后,再將油層
39、放出,盡量不帶出水分。 3.進(jìn)行單向二次展開時,先用極性較大的展開劑展開至中線,然后再用極性較小的展開劑展開。在第一次展開后,應(yīng)將展開劑完全揮干,再進(jìn)行第二次展開,否則將影響第二次展開劑的極性,從而影響分離效果。 4.揮發(fā)油易揮發(fā)逸失,因此進(jìn)行層析檢識時,操作應(yīng)迅速及時,不宜久放。 5.噴灑香草醛-濃硫酸顯色劑時,應(yīng)于通風(fēng)櫥內(nèi)進(jìn)行;用溴甲酚綠試劑顯色時,應(yīng)避免在酸性條件下進(jìn)行。 (六)思考題 1.從八角茴香中提取分離茴香腦的原理是什么? 2.利用點(diǎn)滴反應(yīng)檢識揮發(fā)油的組成優(yōu)點(diǎn)是什么? 3.單向二次展開薄層色譜法檢識揮發(fā)油中各成分時,為什么第一次展開所用的展開劑極性最好大于第二次展開
40、所用的展開劑的極性?單向二次展開薄層色譜法有什么優(yōu)點(diǎn)? 實(shí)驗(yàn)七 丁香中揮發(fā)油的提取分離與檢識 (一)目的要求 1.掌握揮發(fā)油的一般化學(xué)檢識及薄層色譜檢識方法。 2.熟悉揮發(fā)油中酸性成分的分離方法。 3.學(xué)會應(yīng)用揮發(fā)油含量測定器提取藥材中揮發(fā)油及含量測定的操作方法。 (二)主要化學(xué)成分的結(jié)構(gòu)及性質(zhì) 丁香 別名:公丁香(花蕾)、母丁香(果實(shí))。為桃金娘科植物丁香Eugenia caryophyllata Thunb.的干燥花蕾及果實(shí)。原產(chǎn)于非洲摩洛哥,現(xiàn)我國廣東亦有種植。丁香花蕾含揮發(fā)油(即丁香油)14%~20%,油中主要成分丁香酚,約78%~95%,乙酰丁香酚約3%及少量
41、的丁香烯、甲基正戊酮、甲基正庚酮、香莢蘭醛等。另尚含齊墩果酸、鞣質(zhì)、脂肪油及蠟。果實(shí)含丁香油2%~9%。 丁香酚(eugenol) 分子式C10H12O2,分子量164.20。無色或蒼黃色液體,bp.225℃。幾不溶于水,與乙醇、乙醚、氯仿可混溶。 丁香酚 (三)實(shí)驗(yàn)原理 本實(shí)驗(yàn)用水蒸氣蒸餾法提取丁香揮發(fā)油。利用丁香酚為苯丙素類衍生物,具有酚羥基,遇到氫氧化鈉水溶液即轉(zhuǎn)為鈉鹽而溶解,酸化時又可游離的性質(zhì)將丁香酚從揮發(fā)油中分離出來。并利用可與三氯化鐵試劑發(fā)生反應(yīng)的性質(zhì)進(jìn)行檢識,也可進(jìn)行薄層色譜檢識。 (四)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 1.丁香油的提取 取丁香50g,搗
42、碎,置于燒瓶中,加適量水浸泡濕潤,按一般水蒸氣蒸餾法進(jìn)行蒸餾提取。也可將搗碎的丁香置于揮發(fā)油測定器的燒瓶中,加蒸餾水300ml與數(shù)粒玻璃珠,連接揮發(fā)油測定器。自測定器上端加水使充滿刻度部分,并溢流入燒瓶時為止,精確加入1ml二甲苯,然后連接回流冷凝管。加熱蒸餾30分鐘后,停止加熱,放置15分鐘以上,讀取測定器中二甲苯油層容積,減去開始蒸餾前加入二甲苯的量,即為揮發(fā)油的量,再計(jì)算出丁香中揮發(fā)油的含量。 2.丁香酚的分離 將所得的丁香油置于分液漏斗中,加10%氫氧化鈉溶液80ml提取,并加150ml蒸餾水稀釋,分取下層水溶液,用10%鹽酸酸化使丁香酚呈油狀液體,分取油層,用無水硫酸鈉脫水干燥,
43、得純品丁香酚。 3.檢識 取少許丁香酚置于試管中,加1ml乙醇溶解,加2~3滴三氯化鐵試劑,顯藍(lán)色。 4.薄層色譜檢識 將提取得到的丁香油用乙醚配制成每1ml含0.02ml丁香油的供試液。另取丁香酚對照品,加乙醚制成每1ml含20微升的對照品溶液,吸取上述兩種溶液各5微升,分別點(diǎn)于同一硅膠G薄層色譜板上,以石油醚(60~90℃)-醋酸乙酯(9∶1)為展開劑,展開,取出,晾干,噴灑5%香草醛硫酸溶液,于105℃加熱烘干。在供試品色譜與對照品色譜相應(yīng)的位置上,顯相同顏色的斑點(diǎn)。 (五)實(shí)驗(yàn)說明及注意事項(xiàng) 1.采用揮發(fā)油含量測定器提取揮發(fā)油,可以初步了解該藥材中揮發(fā)油的含量,但所用的藥材
44、量應(yīng)使蒸出的揮發(fā)油量不少于0.5ml為宜。 2.揮發(fā)油含量測定裝置一般分為兩種,一種適用于相對密度小于1.0的揮發(fā)油測定。另一種適用于測定相對密度大于1.0的揮發(fā)油?!端幍洹芬?guī)定,測定相對密度大于1.0的揮發(fā)油,也在相對密度小于1.0的測定器中進(jìn)行,其作法是在加熱前,預(yù)先加入1ml二甲苯于測定器內(nèi),然后進(jìn)行水蒸氣蒸餾,使蒸出的相對密度大于1.0的揮發(fā)油溶于二甲苯中。由于二甲苯的相對密度為0.8969,一般能使揮發(fā)油與二甲苯的混合溶液浮于水面。由測定器刻度部分讀取油層的量時,扣除加入二甲苯的體積即為揮發(fā)油的量。 3.用揮發(fā)油測定器提取揮發(fā)油,以測定器刻度管中的油量不再增加作為判斷是否提取完全
45、的標(biāo)準(zhǔn)。 (六)思考題 1.從丁香中提取分離丁香酚的原理是什么? 2.除可利用水蒸氣蒸餾法提取揮發(fā)油外,還可采用什么方法提取揮發(fā)油?原理是什么? 實(shí)驗(yàn)八 甾體皂苷元的提取分離與檢識 (一)目的要求 學(xué)習(xí)從藥材中提取、精制和檢識甾體皂苷元,通過實(shí)驗(yàn)要求: 1.掌握用酸水解,有機(jī)溶劑提取和精制皂苷元的方法。 2.熟悉皂苷及皂苷元的性質(zhì)和檢識方法。 (二)主要化學(xué)成分的結(jié)構(gòu)及性質(zhì) 甾體皂苷主要存在于百合科、薯蕷科、龍舌蘭科等植物中。某些甾體皂苷元如薯蕷皂苷元、替告皂苷元及??稍碥赵仁侵扑幑I(yè)中合成甾體激素類藥物及甾體避孕藥的重要原料。穿山龍為薯蕷科植物穿龍薯蕷Diosco
46、rea nipponica Mak.的干燥根莖。具有舒筋活血、消食利水、祛痰截瘧的功效。主治風(fēng)寒濕痹、慢性氣管炎、消化不良、勞損扭傷、瘧疾、癰腫。常被作為提取薯蕷皂苷元的原料,穿山龍總皂苷水解可得1.5%~2.6%薯蕷皂苷元。 1.薯蕷皂苷(dioscin) 分子式C45H72O16,分子量869.08,針狀結(jié)晶,mp.275~277℃(分解),可溶于甲醇、乙醇、醋酸,微溶于丙酮、戊醇,難溶于石油醚、苯,不溶于水。 薯蕷皂苷 2.薯蕷皂苷元(diosgenin) 又稱薯蕷皂素,分子式C27H42O3,分子量414.61
47、。為白色結(jié)晶性粉末(乙醇),mp.206~208℃,可溶于常用的有機(jī)溶劑及醋酸中,不溶于水。 (三)實(shí)驗(yàn)原理 本實(shí)驗(yàn)是根據(jù)藥材中的薯蕷皂苷,經(jīng)酸加熱水解可產(chǎn)生薯蕷皂苷元和糖。因甾體皂苷元不溶于水,可溶于有機(jī)溶劑的性質(zhì),用石油醚連續(xù)回流提取總皂苷元,再用活性炭吸附脫色精制,得到精制薯蕷皂苷元。 (四)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 1.薯蕷皂苷元的提取、精制 略 2.薯蕷皂苷與皂苷元的檢識 (1)泡沫試驗(yàn):取穿山龍的水浸液2ml,置于小試管中,用力振搖1分鐘,應(yīng)產(chǎn)生多量泡沫,放置10分鐘,泡沫量應(yīng)無顯著變化。 (2)溶血試驗(yàn):取清潔試管二支,一支加入穿山龍的水浸液0.5ml,另一支加入蒸餾水0.5ml
48、作對照,然后各加入0.8%氯化鈉水溶液0.5ml,搖勻,再向每支試管中加入紅細(xì)胞懸浮液1ml,充分搖勻,靜置,觀察溶血現(xiàn)象。如試管中溶液為透明的鮮紅色,管底無紅色沉淀物為全部溶血;如試管中溶液透明但無色,管底沉著大量紅細(xì)胞,振搖立即發(fā)生混濁為不溶血。 (3)醋酐-濃硫酸反應(yīng):取薯蕷皂苷元結(jié)晶少許,置白瓷板上,加醋酐數(shù)滴溶解后,加濃硫酸1滴,觀察顏色變化。 (4)三氯醋酸反應(yīng):取薯蕷皂苷元結(jié)晶少許,置于干燥試管中,加等量固體三氯醋酸,于60~70℃恒溫水浴中加熱數(shù)分鐘后,觀察顏色變化。 (5)磷鉬酸試驗(yàn):取薯蕷皂苷元結(jié)晶少許,溶于乙醇中,用毛細(xì)管點(diǎn)于濾紙片或硅膠薄層板上,滴加磷鉬酸試劑于斑
49、點(diǎn)上,110℃加熱,觀察顏色變化,并與空白試劑作對照。 (6)薄層色譜檢識 薄層板:硅膠G-CMC-Na板 試 樣:薯蕷皂苷元精制品乙醇溶液 對照品:薯蕷皂苷元對照品乙醇溶液 展開劑:氯仿-丙酮(93∶7) 顯 色:噴5%磷鉬酸乙醇溶液,110℃加熱10分鐘顯色。 (五)實(shí)驗(yàn)說明及注意事項(xiàng) 1.穿山龍經(jīng)酸水解后應(yīng)充分洗滌呈中性,以免烘干時被碳化。 2.在干燥水解后的原料時,應(yīng)注意經(jīng)常翻動,以縮短干燥時間。 3.石油醚極易揮發(fā)和燃燒,必須用水浴加熱且水浴溫度不宜過高,以能使石油醚微沸即可,并應(yīng)加大冷凝水流速,以便冷凝完全。 4.本實(shí)驗(yàn)也可用石蒜科龍舌蘭屬植物劍麻Agau
50、e sisalana Perrine為原料提取甾體皂苷元,此植物南方各省有種植,將劍麻葉片刮去纖維,殘?jiān)鼔赫ト≈瑢⒅鹤匀话l(fā)酵2周(酶水解得其次生苷),布袋濾過收集沉淀,曬干,以干渣為原料,用硫酸水解,再用石油醚提取得甾體皂苷元。 (六)思考題 1.從植物中提取甾體皂苷元可用什么方法?要注意什么問題? 2.請?jiān)O(shè)計(jì)從其他含甾體皂苷的藥材中提取分離皂苷元的方法,并說明原理。 實(shí)驗(yàn)九 防己中粉防己堿的提取分離與檢識 (一)目的要求 學(xué)習(xí)生物堿類成分的一般提取分離法,通過實(shí)驗(yàn)要求: 1.掌握生物堿的溶劑提取法和粉防己堿與防己諾林堿的分離方法。 2.熟悉生物堿的一般理化性質(zhì)。
51、3.熟悉粉防己堿和防己諾林堿的檢識方法。 4.掌握連續(xù)回流法(索氏提取器)、萃取法、結(jié)晶法等的基本操作過程及注意事項(xiàng)。 (二)主要化學(xué)成分的結(jié)構(gòu)及性質(zhì) 防己為防己科植物粉防己Stephania tetrandra S.Moore的干燥根。總生物堿含量約為1.5%~2.3%,主要為粉防己堿和防己諾林堿。 1.粉防己堿(tetrandrine) 又稱粉防己甲素,分子式C38H42N2O6,在防己中的含量約為1%,為無色針狀結(jié)晶(乙醚),mp.217~218℃。易溶于甲醇、乙醇、丙酮、氯仿,溶于乙醚、苯等有機(jī)溶劑,幾乎不溶于水和石油醚。
52、 粉防己堿 R=CH3 防己諾林堿 R=H 2.防己諾林堿(fangchinoline) 又稱粉防己乙素,分子式C37H40N2O6,在防己中的含量約為0.5%,六面體粒狀結(jié)晶(丙酮),mp.237~238℃。溶解度與粉防己堿相似,但因較粉防己堿多一個酚羥基,故極性較粉防己堿稍大,因此在冷苯中的溶解度小于粉防己堿,可利用此性質(zhì)相互分離。 (三)實(shí)驗(yàn)原理 本實(shí)驗(yàn)是根據(jù)粉防己堿和防己諾林堿游離時難溶于水,易溶于氯仿,成鹽后易溶于水,難溶于氯仿的性質(zhì)提取得到總生物堿。再利用兩者在冷苯中的溶解度不同,使之相互分離。 (四)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 1.防己總生物堿的提取 略 2.防己總生物堿的精制
53、 略 3.粉防己堿和防己諾林堿的分離 略 4.防己生物堿的檢識 (1)生物堿沉淀反應(yīng) 取粉防己堿的鹽酸水溶液8 ml分置于4支試管中,分別滴加下列試劑2~3滴,觀察并記錄有無沉淀產(chǎn)生及顏色變化。 ①碘化鉍鉀試劑 ②碘化汞鉀試劑 ③碘-碘化鉀試劑 ④硅鎢酸試劑 (2)薄層色譜檢識 薄層板:硅膠G-CMC-Na板 試 樣:自制粉防己堿乙醇溶液 自制防己諾林堿乙醇溶液 對照品:粉防己堿標(biāo)準(zhǔn)品乙醇溶液 防己諾林堿標(biāo)準(zhǔn)品乙醇溶液 展開劑:氯仿-丙酮-甲醇(6∶1∶1)氨氣飽和 顯色劑:噴霧改良碘化鉍鉀試劑 (五)實(shí)驗(yàn)說明及注意事項(xiàng)
54、 1.提取總生物堿時,回收乙醇至稀浸膏狀即可,不宜過干,否則當(dāng)加入1%鹽酸水溶液后,易結(jié)成膠狀團(tuán)塊,影響提取效果。 2.兩相溶劑萃取時,應(yīng)注意不可用力振搖,應(yīng)將分液漏斗輕輕旋轉(zhuǎn)搖動,以免產(chǎn)生乳化現(xiàn)象,影響分層,但萃取振搖的時間需適當(dāng)延長。且不可因怕產(chǎn)生乳化現(xiàn)象而不敢振搖或?yàn)轭A(yù)防乳化現(xiàn)象產(chǎn)生而減少振搖的程度和時間,從而造成萃取分離不完全。要力求萃取完全,提盡生物堿,防止生物堿丟失過多而影響收得率。倘若發(fā)生嚴(yán)重乳化現(xiàn)象難以分層時,可用以下方法解決:將難以分層的乳化液置于三角燒瓶中,取定性濾紙少許揉成蓬松的團(tuán)塊,放入乳化液中,用玻璃棒攪拌片刻后,乳化液中的粘稠物質(zhì)被吸附在濾紙團(tuán)的周圍,從而削弱和破
55、壞了乳化液的穩(wěn)定性,克服了乳化現(xiàn)象,因而得到澄清溶液。然后濾過,必要時可再加入適量溶劑洗滌濾紙團(tuán),濾過,合并濾液即可。 3.檢查生物堿是否萃取完全的方法,通常采用薄層色譜、紙上斑點(diǎn)試驗(yàn)或生物堿沉淀反應(yīng)。取最后一次氯仿萃取液數(shù)滴,水浴上蒸去溶劑,殘留物加5%鹽酸溶液0.5ml溶解后,傾入試管中,加碘化鉍鉀試劑1~2滴,如無沉淀或無明顯混濁,則表示生物堿已提取完全或基本被提取完全,否則應(yīng)繼續(xù)萃取。也可取最后一次氯仿萃取液1滴,滴于一薄層板或?yàn)V紙片上,干燥后,噴灑改良碘化鉍鉀試劑,觀察有無紅棕色斑點(diǎn)出現(xiàn),若無紅棕色斑點(diǎn),表示已萃取完全。 (六)思考題 1.粉防己堿、防己諾林堿在結(jié)構(gòu)與性質(zhì)上有何
56、異同點(diǎn)?實(shí)驗(yàn)過程中,應(yīng)怎樣利用它們的共性及個性進(jìn)行提取及分離?請?jiān)O(shè)計(jì)方案。 2.分離水溶性與脂溶性生物堿的常用方法有哪些? 3.萃取過程中怎樣防止和消除乳化? 實(shí)驗(yàn)十 黃連中鹽酸小檗堿的提取分離與檢識 (一)目的要求 學(xué)習(xí)提取精制和檢識黃連中的小檗堿,通過實(shí)驗(yàn)要求: 1.掌握小檗堿的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和理化性質(zhì)。 2.熟悉浸漬法、鹽析法、結(jié)晶法和薄層色譜法的基本操作過程及注意事項(xiàng)。 3.了解鹽酸小檗堿的檢識方法。 (二)主要化學(xué)成分的結(jié)構(gòu)及性質(zhì) 黃連為毛茛科植物黃連Coptis chinensis Franch.、三角葉黃連Coptis deltoidea C.Y.Cheng
57、et Hsiao、峨嵋野連Coptis omeiensis(Chen)C.Y.Cheng或云連Coptis teeta Wall.的根莖。黃連的根狀莖含多種生物堿,主要為小檗堿(黃連素),約5%~8%,其次為黃連堿、甲基黃連堿、掌葉防己堿、藥根堿、木蘭堿等。葉含小檗堿1.49%。 小檗堿(berberine):分子式(C20H18NO4)+,分子量336.37。系季銨生物堿。游離小檗堿為黃色針狀結(jié)晶(乙醚),mp.145℃,能緩緩溶于冷水(1∶20),可溶于冷乙醇(1∶100),易溶于熱水或熱乙醇,難溶于丙酮、氯仿、苯,幾乎不溶于石油醚。鹽酸小檗堿(C20H17NO4HCl2H2O),為黃色
58、結(jié)晶,微溶于冷水(1∶500),易溶于沸水,幾乎不溶于冷乙醇、氯仿和乙醚。硫酸小檗堿( (C20H18NO4)2SO43H2O),溶于水(1∶30),溶于乙醇。重硫酸小檗堿(C20H18NO4HSO4)為黃色結(jié)晶或粉末,溶于水(1∶150),微溶于乙醚。 小檗堿 木蘭堿 (三)實(shí)驗(yàn)原理 根據(jù)小檗堿的鹽酸鹽在水中溶解度小,而小檗堿的硫酸鹽水中溶解度較大。因此,從植物原料中提取小檗堿時常用稀硫酸水溶液浸泡或滲漉,然后向提取液中加入10%的食鹽,在鹽析的同時,也提供了氯離子,使其硫酸鹽轉(zhuǎn)變?yōu)槁然¢迚A(即
59、鹽酸小檗堿)而析出。 (四)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 1.鹽酸小檗堿的提取、精制 略 2.鹽酸小檗堿的檢識 (1)濃硝酸或漂白粉試驗(yàn):取鹽酸小檗堿少許,加4ml稀硫酸溶解,分置于兩支試管中。一支試管滴加濃硝酸數(shù)滴,即顯櫻紅色。另一支試管加少許漂白粉,也立即顯櫻紅色。 (2)丙酮試驗(yàn):取鹽酸小檗堿約50mg,加蒸餾水3ml緩緩加熱溶解后,加氫氧化鈉試劑2滴,顯橙色。溶液放冷后,加丙酮4滴振搖,即發(fā)生混濁。放置后析出黃色丙酮小檗堿沉淀。 (3)沒食子酸試驗(yàn):取鹽酸小檗堿約20mg,置白瓷皿中,加硫酸1ml溶解后,加5%沒食子酸的乙醇溶液5滴,置水浴上加熱,即顯翠綠色。 (4)薄層色譜檢識 薄層板
60、:中性氧化鋁(軟板) 試 樣:自制鹽酸小檗堿乙醇溶液 對照品:鹽酸小檗堿對照品乙醇溶液 展開劑:氯仿-甲醇(9∶1) 顯 色:自然光下觀察黃色斑點(diǎn)或紫外燈下觀察熒光 (5)紙色譜檢識 支持劑:新華層析濾紙(中速、20cm7cm) 試 樣:自制鹽酸小檗堿乙醇溶液 對照品:鹽酸小檗堿對照品乙醇溶液 展開劑:正丁醇-醋酸-水(4∶1∶1) 顯 色:紫外燈下觀察熒光 (五)實(shí)驗(yàn)說明及注意事項(xiàng) 1.浸泡黃連粗粉的硫酸水溶液,一般為0.2%~0.3%為宜。若硫酸水溶液濃度過高,小檗堿可成為重硫酸小檗堿,其溶解度(1∶150)明顯較硫酸小檗堿(1∶30)小,從而影響提取效果。
61、硫酸水溶液浸出效果與浸漬時間有關(guān),有報(bào)道,浸漬12小時約可浸出小檗堿80%,浸漬24小時,可浸出92%。常規(guī)提取應(yīng)浸漬多次,使小檗堿提取完全,本實(shí)驗(yàn)中只收集第一次浸出液。 2.進(jìn)行鹽析時,加入氯化鈉的量,以提取液量的10%(g/v)計(jì)算,即可達(dá)到析出鹽酸小檗堿的目的。氯化鈉的用量不可過多,否則溶液的相對密度增大,造成析出的鹽酸小檗堿結(jié)晶呈懸浮狀態(tài)難以下沉。鹽析用的氯化鈉用市售的精制食鹽,因粗制食鹽混有較多泥沙等雜質(zhì),影響產(chǎn)品質(zhì)量。 3.在精制鹽酸小檗堿過程中,因鹽酸小檗堿放冷極易析出結(jié)晶,所以加熱煮沸后,應(yīng)迅速抽濾或保溫濾過,防止溶液在濾過過程中冷卻,析出鹽酸小檗堿結(jié)晶阻塞濾材,造成濾過困
62、難,減低提取率。 4.本實(shí)驗(yàn)流程也適用于以三棵針、黃柏為原料提取小檗堿,但因其小檗堿含量較低,應(yīng)加大藥材量,以150g以上為宜。 (六)思考題 1.怎樣從黃連中提取分離鹽酸小檗堿?原理是什么? 2.試述小檗堿的檢識方法。 3.用薄層色譜法檢識小檗堿時,為什么常選用氧化鋁為吸附劑?如果選用硅膠作吸附劑,怎樣操作才能達(dá)到較準(zhǔn)確的結(jié)果。 實(shí)驗(yàn)十一 應(yīng)用薄層色譜法檢識中藥制劑 (一)目的要求 學(xué)習(xí)中藥制劑的鑒別方法,通過實(shí)驗(yàn)要求: 1.掌握薄層色譜法的操作技術(shù)及分離原理。 2.掌握中藥制劑鑒別的一般程序及定性檢識的原理。 3.熟悉檢識其所含化學(xué)成分的方法與實(shí)驗(yàn)技術(shù)。 (二
63、)實(shí)驗(yàn)原理 本實(shí)驗(yàn)是根據(jù)中藥制劑牛黃解毒片中的主要成分或特征成分的性質(zhì),選用適當(dāng)?shù)娜軇┖头椒▽υ嚇舆M(jìn)行預(yù)處理,盡量排除干擾物質(zhì),達(dá)到提高待測成分或特征成分的相對濃度,以利在進(jìn)行薄層色譜鑒別時提高色譜清晰度,實(shí)現(xiàn)應(yīng)用薄層色譜檢測技術(shù)鑒別和控制中藥制劑質(zhì)量。 (三)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 牛黃解毒片為包衣片。處方為:牛黃50g,雄黃50g,石膏200g,大黃200g,黃芩150g,桔梗100g,冰片25g,甘草50g。以上八味藥,雄黃水飛或粉碎成極細(xì)粉;大黃粉碎成細(xì)粉;牛黃、冰片研細(xì);其余黃芩等四味加水煎煮2次,每次2小時,合并煎煮液,濾過,濾液濃縮成稠膏,加入大黃、雄黃粉末,制成顆粒,干燥,再加入牛黃、
64、冰片粉末,混勻,壓制成1000片,包衣即得。 1.牛黃的鑒別 (1)供試液制備;取本品10片,刮去包衣,研碎,加10ml氯仿研磨,濾過,再用10ml氯仿浸洗濾渣,合并濾液,濃縮至1ml為供試液。 (2)對照液制備:①取膽酸0.001g溶于1ml氯仿中,作為對照品溶液。②取缺牛黃的模擬牛黃解毒片(相當(dāng)于10片),按供試液制備法處理,得陰性對照液。 (3)薄層色譜檢識 薄層板:硅膠G-CMC-Na 樣 品:牛黃解毒片供試液 對照品:膽酸對照液 模擬牛黃解毒片對照液 展開劑:正己烷-醋酸乙酯-醋酸-甲醇(6∶32∶1∶1) 顯色劑:噴霧5%磷鉬酸乙酸溶液,110℃加熱10分鐘
65、 2.冰片的鑒別 (1)供試液制備:取本品2片,刮去包衣,研碎,加4ml甲醇-氯仿(1∶1),室溫下浸漬30min,時加振搖,濾過,濾液使成5ml,作為供試液。 (2)對照液制備:①取冰片適量,加甲醇-氯仿(1∶1)溶解,制成1ml含4mg的溶液。②取缺冰片的模擬牛黃解毒片(相當(dāng)于2片),按供試液制備法處理,得陰性對照液。 (3)薄層色譜檢識 薄層板:硅膠G 試 樣:牛黃解毒片供試液 對照品:冰片對照液,模擬牛黃解毒片對照液 展開劑:石油醚-醋酸乙酯-苯(18∶2∶4) 顯色劑:噴霧5%磷鉬酸乙醇溶液,110℃加熱顯色 3.大黃的鑒別 (1)供試液制備:取本品6片,刮去包
66、衣,研碎,加10ml甲醇回流提取15分鐘,冷后濾過,濾液使成5ml,作為供試液。 (2)對照液制備:①取1g大黃藥材,同供試液制備法制成對照液。②分別取大黃素、蘆薈大黃素、大黃酚和大黃素甲醚對照品適量,加乙醇溶解成1ml對照品溶液。③取缺大黃的模擬牛黃解毒片(相當(dāng)于6片),同供試液制備法制得陰性對照液。 (3)薄層色譜檢識 薄層板:硅膠CMC-Na 試 樣:牛黃解毒片供試液、 對照品:大黃藥材對照液,模擬牛黃解毒片對照液 大黃素、蘆薈大黃素、大黃酚和大黃素甲醚對照液 展開劑:石油醚(60~90℃)-甲酸乙酯-甲酸(15∶5∶1)上層溶液 顯色劑:顯色前后置日光及紫外光(365nm)下觀察,再噴霧0.5%醋酸鎂乙醇溶液顯色。 4.黃芩的鑒別 (1)供試液的制備:取本品6片,刮去包衣,研碎,加10ml甲醇回流提取15分鐘,放冷后濾過,濾液使成5ml,作為供試液。 (2)對照液的制備:①取1g黃芩,同供試液制備法處理,得對照液。②取黃芩苷對照品適量,加乙醇溶液1ml含1mg的對照品溶液。③取缺黃芩的模擬牛黃解毒片(相當(dāng)于6片),同供試液制備法制
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