天然藥物化學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)
(供藥學(xué)藥劑專(zhuān)業(yè)用)
河北醫(yī)科大學(xué)藥學(xué)院天然藥物化學(xué)教研室
2006年3月
前 言
天然藥物化學(xué)是運(yùn)用現(xiàn)代科學(xué)理論與技術(shù)研究天然藥物中化學(xué)成分的一門(mén)學(xué)科,是藥學(xué)、藥劑www.med126.com、藥分、中藥學(xué)等專(zhuān)業(yè)及相關(guān)專(zhuān)業(yè)本科學(xué)生必修的專(zhuān)業(yè)課,是國(guó)家職業(yè)藥師(中藥學(xué))資格考試必考課程。本課程在有機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)、有機(jī)化合物波譜學(xué)、中藥學(xué)、生藥學(xué)等課程的基礎(chǔ)上,重點(diǎn)講授天然藥物中化學(xué)成分的化學(xué)結(jié)構(gòu)、理化性質(zhì)、提取分離方法、結(jié)構(gòu)鑒定、生理活性、天然藥物新藥開(kāi)發(fā)等方面的基本原理和實(shí)驗(yàn)技能,培養(yǎng)學(xué)生具有從事天然藥物方面的研究、開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)的能力,為我國(guó)藥學(xué)事業(yè)的發(fā)展輸送人才。
天然藥物化學(xué)實(shí)驗(yàn)是天然藥物化學(xué)課的重要的、必不可少的組成部分。學(xué)習(xí)的主要目的是通過(guò)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)在課堂上所學(xué)的理論知識(shí),使學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解更加深入,掌握得更加牢固;通過(guò)實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練學(xué)生的基本操作技能,培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力,使學(xué)生獲得從事天然藥物化學(xué)科研工作的基本訓(xùn)練;使學(xué)生養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和良好的科學(xué)作風(fēng)。
實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重點(diǎn)是加強(qiáng)學(xué)生基本操作技能的訓(xùn)練,要求學(xué)生掌握以下技能:
(一) 提取分離方面
1. 要求掌握常用的經(jīng)典方法的原理及操作。其中包括液-固提取法(浸漬、滲漉、回流提取等)、液-液萃取法(簡(jiǎn)單萃取法、梯度萃取法、逆流分布法)、重結(jié)晶法等。
2. 掌握紙色譜、薄層色譜、柱色譜的原理和基本操作。
(二) 結(jié)構(gòu)鑒定方面
1. 化學(xué)方法
①掌握各類(lèi)化學(xué)成分的一般定性反應(yīng)在鑒定中的應(yīng)用;
②掌握重要衍生物的制備方法及其在結(jié)構(gòu)鑒定中的應(yīng)用;
③了解重要降解反應(yīng)的原理及應(yīng)用。
2. 光譜方法
了解UV、IR、NMR、MS在天然藥物化學(xué)成分結(jié)構(gòu)測(cè)定中的應(yīng)用。
目 錄
實(shí)驗(yàn)須知············································································································· 1
實(shí)驗(yàn)技能操作規(guī)范······························································································· 2
實(shí)驗(yàn)一 大黃中蒽醌苷元的提取、分離和檢識(shí)····················································· 8
實(shí)驗(yàn)二 蘆丁的提取、水解;黃酮類(lèi)化合物與糖類(lèi)的鑒別·································· 10
實(shí)驗(yàn)三 苦參生物堿的提取、分離、鑒別和生物堿的檢識(shí)·································· 15
實(shí)驗(yàn)四 利用紙色譜先導(dǎo)設(shè)計(jì)法從洋金花中提取分離生物堿······························· 19
實(shí)驗(yàn)五 一葉萩堿的分離和鑒定······································································· 23
實(shí)驗(yàn)六 青蒿素的提取、分離和檢識(shí) ······························································· 25
實(shí)驗(yàn)七 穿心蓮內(nèi)酯的提取、分離、鑒定及亞硫酸氫鈉加成物的制備················· 26
實(shí)驗(yàn)八 設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)·························································································· 29
附錄··················································································································· 31
實(shí) 驗(yàn) 須 知
學(xué) 生 要 求
1、第一次實(shí)驗(yàn)前要清點(diǎn)所有儀器,若有缺損則向教師報(bào)告并填單補(bǔ)充。以后做實(shí)驗(yàn)時(shí)如有損壞要立即向教師報(bào)告,填單補(bǔ)充并按學(xué)校規(guī)定比例賠償。最后一次實(shí)驗(yàn)課結(jié)束后在教師監(jiān)督下清點(diǎn)所有儀器。
2、每次實(shí)驗(yàn)前要求提前預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,了解實(shí)驗(yàn)的原理和操作過(guò)程。實(shí)驗(yàn)中隨時(shí)做好記錄,在檢查儀器裝置正確后方可進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)完畢后認(rèn)真總結(jié),寫(xiě)好報(bào)告,提取純化所得單體產(chǎn)物包好,交給老師。
3、實(shí)驗(yàn)中不準(zhǔn)做與實(shí)驗(yàn)無(wú)關(guān)的事情,嚴(yán)禁吸煙、飲食、大聲喧嘩,未經(jīng)允許不得擅自離開(kāi),并應(yīng)隨時(shí)注意觀察實(shí)驗(yàn)異常情況。
4、實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí),應(yīng)將實(shí)驗(yàn)室清掃干凈,門(mén)、窗、水、電關(guān)好,經(jīng)老師檢查許可后方可離去。
實(shí) 驗(yàn) 室 須 知
天然藥物化學(xué)實(shí)驗(yàn)中所用的藥品多數(shù)是易燃、有毒、腐蝕性、揮發(fā)性、刺激性及易爆的藥品,實(shí)驗(yàn)操作有時(shí)在加溫加壓等情況下進(jìn)行,需要各種熱源、電器或其它儀器,操作不慎易造成火災(zāi)、爆炸、中毒、觸電等事故。所以應(yīng)加強(qiáng)安全的責(zé)任心,提高警惕,消除隱患,遵守實(shí)驗(yàn)規(guī)則,避免事故。
1.儀器藥品都是國(guó)家財(cái)產(chǎn),須節(jié)約愛(ài)護(hù)使用;公用物品用完后立即放回原處。
2.使用易燃、易揮發(fā)及有毒的有機(jī)溶劑時(shí),在回流、蒸餾、減壓蒸餾等操作過(guò)程中,不能明火直接加熱,要放沸石;若在加熱時(shí)發(fā)現(xiàn)無(wú)沸石則應(yīng)冷卻后再加,防止爆沸沖出。減壓系統(tǒng)應(yīng)裝有安全瓶。加液或移液時(shí)應(yīng)停火或遠(yuǎn)離火源。起封易揮發(fā)溶劑瓶蓋時(shí),臉面要避開(kāi)瓶口,慢慢啟開(kāi),以防氣體沖向臉部。
3.接觸有毒及強(qiáng)腐蝕藥品應(yīng)小心操作,操作后要立即洗手。
4.實(shí)驗(yàn)中,若涉及有毒或腐蝕性氣體產(chǎn)生應(yīng)在通風(fēng)櫥中進(jìn)行操作。必要時(shí)可戴好防護(hù)用具進(jìn)行工作。在進(jìn)行易燃性有機(jī)溶劑實(shí)驗(yàn)時(shí),一定要按照操作規(guī)程進(jìn)行。不可將易揮發(fā)、易燃性有機(jī)溶劑倒入水槽中,應(yīng)按老師要求處理,有機(jī)廢液應(yīng)倒入廢液瓶?jī)?nèi)。
5.實(shí)驗(yàn)臺(tái)上不得放無(wú)用的藥品儀器。在實(shí)驗(yàn)時(shí)要做到水槽、儀器、桌面、地上清潔整齊。
6.萬(wàn)一不慎著火,要沉著冷靜積極搶救,立即切斷室內(nèi)電源和火源,用石棉布將著火部位蓋嚴(yán),使其斷絕空氣而熄滅;或視火勢(shì)情況選用適當(dāng)滅火器材進(jìn)行滅火。在實(shí)驗(yàn)室宜使用二氧化碳滅火器。消防器材,沙箱、石棉布、滅火器等應(yīng)放在方便固定的地點(diǎn),不能隨意移動(dòng),均應(yīng)處于備用狀態(tài)。
以下為實(shí)驗(yàn)室中常發(fā)生的事故,應(yīng)予以特別注意且避免:
1.蒸餾或回流加熱時(shí),發(fā)現(xiàn)未放沸石、未等溶液冷卻就補(bǔ)加沸石,結(jié)果溶液沖出瓶外而引起火災(zāi)。
2.蒸餾或回流易燃物或有毒物時(shí),忘記開(kāi)冷凝水,大量蒸氣逸出亦易引起火災(zāi)或造成人員中毒。
3.蒸餾易燃物時(shí)塞子漏氣引起火災(zāi)。
4.用三角燒瓶作減壓裝置的接收器容易炸裂。
5.使用真空干燥器時(shí),用完就直接開(kāi)干燥器的放氣閥,結(jié)果使泵內(nèi)的機(jī)油被吸到干燥器中,樣品被污染。
6.實(shí)驗(yàn)室水槽被雜物堵塞。
第一部分 天然藥化實(shí)驗(yàn)中常用實(shí)驗(yàn)技能操作規(guī)程
一、圓形(徑向)紙色譜技術(shù)
(一)操作技術(shù)及程序
1. 準(zhǔn)備儀器及試劑 培養(yǎng)皿、色譜濾紙、毛細(xì)管、相關(guān)試劑等。
2.準(zhǔn)備色譜濾紙 取直徑12.5cm的普通圓形濾紙,將濾紙劃分出數(shù)個(gè)區(qū)間(根據(jù)所點(diǎn)樣品的數(shù)目劃分區(qū)間,濾紙不得折疊),在此色譜濾紙中心處用鉛筆輕輕畫(huà)直徑約為1.5~2.0cm的圓,做為點(diǎn)樣的起始線。在此圓的中心打一小孔,將一個(gè)長(zhǎng)方形的濾紙條搓成一個(gè)濾紙芯,插在色譜濾紙的小孔中,紙芯與色譜濾紙成直角,紙芯的高度要比培養(yǎng)皿上下合蓋后的內(nèi)部高度稍低。
3.點(diǎn)樣 用毛細(xì)管將樣品及對(duì)照品溶液點(diǎn)在色譜濾紙上所畫(huà)的圓形起始線上,晾(吹)干。做好標(biāo)記。
4.選擇及配制展開(kāi)劑。
5.展開(kāi) 將展開(kāi)劑適量倒入培養(yǎng)皿中,上下蓋好,平衡放置,保持5分鐘左右,使其內(nèi)部達(dá)液~氣飽和。然后將色譜濾紙小心“扣蓋”在培養(yǎng)皿的下皿中,色譜紙保持水平,紙芯保持直立并插入展開(kāi)劑中,扣好培養(yǎng)皿上蓋。展開(kāi)劑將沿小紙芯向上浸濕,到達(dá)色譜濾紙后以一個(gè)圓形的濕斑慢慢向四周擴(kuò)展。在展開(kāi)劑浸濕色譜紙一定距離(一般接近培養(yǎng)皿邊沿)時(shí)即可結(jié)束展開(kāi)。將色譜濾紙取出,做好展開(kāi)劑到達(dá)前沿標(biāo)記,自然晾干或吹干。
6.顯色 根據(jù)所測(cè)樣品性質(zhì)選擇合適的顯色方法,觀察色斑的位置。
7.觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果 確定出化合物斑點(diǎn)的位置后,用尺子測(cè)量距離,計(jì)算比移值(Rf)或與標(biāo)準(zhǔn)品對(duì)照。
(二)注意事項(xiàng)
1.色譜紙小心取放,不要折疊、污染。
2.展開(kāi)劑一定要選擇合適,否則樣品展開(kāi)效果差。
3.點(diǎn)樣量要合適,濃度小則展開(kāi)后觀察不清楚,濃度太大則有拖尾現(xiàn)象。
徑向紙色譜示意圖
二、硅膠薄層色譜檢識(shí)技術(shù)
(一) 操作技術(shù)及程序
1.準(zhǔn)備儀器及試劑 色譜缸、TLC專(zhuān)用玻璃板(5cm×20cm)、研缽、薄層用硅膠G、0.5%羧甲基纖維素鈉(CMC)水溶液、其它相關(guān)試劑等。
2.制板
①硅膠G-CMC板 稱(chēng)取2.5~3g硅膠G放入研缽中,加入約7~9ml 的0.5%CMC水溶液(硅膠:粘合劑CMC約1:2~3),混合成均勻的粘稠狀溶液,再將其倒在TLC 玻璃板上并涂布均勻,然后輕輕顛蕩,使硅膠均勻地分布在玻璃板上,形成均勻厚度的硅膠層。水平放置,自然晾干。
②熒光薄板 稱(chēng)取硅膠GF254 2.5~3g,同硅膠G-CMC板法制備。
③AgNO3-硅膠板 方法一:將AgNO3加入少量水溶解,再加甲醇稀釋成10%溶液,把預(yù)先制好的硅膠薄層浸入該溶液內(nèi)約一分鐘,取出避光陰干。方法二:在硅膠G中加入一定量10%硝酸銀水溶液(代替水)調(diào)成糊狀鋪板,避光陰干。
3.活化 將自然晾干的硅膠板放于烤箱中,在105~110℃中活化0.5~1.0小時(shí)。
4.點(diǎn)樣 在距硅膠玻璃板下端1.5~2cm處用鉛筆點(diǎn)樣輕輕劃一直線,注意不破壞硅膠平面,作為點(diǎn)樣起始線。分別用毛細(xì)管將樣品及對(duì)照品溶液點(diǎn)在硅膠板的起始線上,晾(吹)干,做好標(biāo)記。樣品點(diǎn)的直徑應(yīng)在2~3mm,樣品點(diǎn)之間的間隔應(yīng)不少于1cm。
5.選擇及配制展開(kāi)劑。
6.展開(kāi) 將展開(kāi)劑適量倒入色譜缸中,將薄板放于色譜缸中(不得浸入展開(kāi)劑中),蓋好上蓋,保持15~30分鐘左右,使其內(nèi)部達(dá)液-氣飽和。然后將硅膠板下端小心慢慢地插入到展開(kāi)劑中,不要使展開(kāi)劑浸沒(méi)點(diǎn)樣起始線,上端用玻璃物體支起,蓋好上蓋。此時(shí)將會(huì)觀察到展開(kāi)劑沿硅膠板逐漸地向上浸濕(即展開(kāi)),展開(kāi)的距離一般為15cm以上。將硅膠板取出,在前沿處作出標(biāo)記,自然晾干或吹干。
7.顯色 根據(jù)樣品性質(zhì)選擇合適的顯色方法進(jìn)行樣品的顯色觀察。
8.計(jì)算比移值Rf及與標(biāo)準(zhǔn)品對(duì)照。
(二)注意事項(xiàng)
1.硅膠板小心取放,硅膠板不要受污染、刮蹭。
2.樣品的點(diǎn)樣量要合適,如果濃度小則展開(kāi)后觀察不清楚;如果濃度太大或點(diǎn)樣的點(diǎn)直徑過(guò)大可能有拖尾現(xiàn)象。如果樣品溶液的濃度較低,可用毛細(xì)管反復(fù)在點(diǎn)樣處多點(diǎn)幾次。
3.展開(kāi)劑一定要選擇合適,否則樣品展開(kāi)分離效果差。.
4.熒光硅膠(硅膠-GF254)與硅膠-G的使用方法相同,但不用顯色劑,可在紫外燈(254nm)下觀察樣品展開(kāi)情況。
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三、硅膠柱色譜分離技術(shù)
(一)操作技術(shù)及程序
1.準(zhǔn)備儀器及試劑 玻璃色譜柱、鐵架臺(tái)、接收瓶、相關(guān)試劑等。
2.裝柱
【濕法】 取100~200目的柱色譜用硅膠適量,置于燒杯中,加入適量的有機(jī)溶劑,攪拌使硅膠完全濕潤(rùn)并無(wú)氣泡,然后將硅膠加入到色譜柱中。注意加硅膠時(shí)要打開(kāi)活塞,讓硅膠自然下沉,液面保持在硅膠之上,硅膠柱中不得有氣泡。加樣前,液面高度要保持在5~10mm。
【干法】取100~200目的柱色譜用硅膠適量,加入到色譜柱中,(主意要打開(kāi)活塞)加時(shí)不斷輕輕敲打色譜柱壁,使硅膠緊密均實(shí)。
3.加樣 方法一:一般將樣品溶液溶于少量開(kāi)始的洗脫劑中,制成樣品溶液,輕輕注入已準(zhǔn)備好的硅膠柱上面,勿使柱面受到擾動(dòng),否則影響色譜效果。方法二:如樣品不溶于開(kāi)始的洗脫劑,則將樣品溶于揮發(fā)性的溶劑(如乙醇、甲醇)中,然后取少量吸附劑與其拌勻,除盡溶劑,再將含有樣品的吸附劑均勻地加入到色譜柱的頂端,再覆蓋上少量硅膠或脫脂棉、小玻璃球?qū)⑵鋲鹤。苑老疵摃r(shí)沖亂頂部的拌樣硅膠。
4.選擇及配制洗脫劑。
5.洗脫及接收 選擇好洗脫劑后,放在分液漏斗中,打開(kāi)活塞慢慢連續(xù)不斷地滴加在吸附柱上。同時(shí)打開(kāi)色譜柱下端活塞,等份收集洗脫液,流速保持1~2滴/秒,一般先選用洗脫能力弱的溶劑,逐步增加洗脫能力。
6.同時(shí)配合TLC或其它方法檢查接收液。
(二)注意事項(xiàng)
1.硅膠吸附拌樣的比例約為: 樣品:硅膠=1:1或1:2。
2.吸附劑硅膠的使用量比例約為 樣品:硅膠=1:30~60或1:100(難分離物)。
3.洗脫劑的極性選擇要合適,否則得不到很好的分離。
4.洗脫的速度要合適,一般保持在2~15ml/min。
色譜柱分離過(guò)程示意圖
四、離子交換柱色譜分離技術(shù)
(一)操作技術(shù)及程序
1.準(zhǔn)備儀器及試劑 色譜柱、鐵架臺(tái)、接收瓶、相關(guān)試劑等。
2.預(yù)處理(活化)樹(shù)脂(以強(qiáng)酸型陽(yáng)離子交換樹(shù)脂為例) 按交換樣品的性質(zhì)選擇樹(shù)脂,根據(jù)樹(shù)脂的交換容量及樣品的量,稱(chēng)取適量樹(shù)脂。新樹(shù)脂用無(wú)水乙醇浸泡12 h以上除去雜質(zhì),再用蒸餾水浸泡24小時(shí)溶脹。將色譜柱固定在鐵架臺(tái)上,調(diào)節(jié)合適高度以便接收。將樹(shù)脂裝入色譜柱中,水液面始終浸沒(méi)樹(shù)脂,避免樹(shù)脂中產(chǎn)生氣泡空洞。先用5倍量的2mol/L鹽酸水溶液沖洗樹(shù)脂使之轉(zhuǎn)為H型,再用蒸餾水沖洗為中性;然后用5倍量的5% 氫氧化鈉水溶液沖洗樹(shù)脂使之轉(zhuǎn)為Na 型,再用蒸餾水沖洗為中性;最后用7倍量的5%鹽酸水溶液沖洗樹(shù)脂使之轉(zhuǎn)為H型,用蒸餾水沖洗為中性,待用。
3.交換 將樣品的水溶液從色譜柱上端加入,按流出液約2~4滴/秒的速度進(jìn)行交換。
4. 再交換(洗脫) 用合適的方法再將交換到樹(shù)脂上的成分交換下來(lái)并接收。
5.再生 將使用完后的樹(shù)脂采用活化的方法進(jìn)行再生。
(二)注意事項(xiàng)
1.離子交換樹(shù)脂的交換容量一般在1~10mmol/g,選擇樹(shù)脂時(shí)要看說(shuō)明書(shū)的技術(shù)指標(biāo)。但實(shí)際的交換容量受溶液的pH值及生產(chǎn)批次等的影響,都比理論值要小。
2.始終保持液面高度高于樹(shù)脂,以免發(fā)生樹(shù)脂中溶液干涸。樹(shù)脂內(nèi)部不能有氣泡空洞。
3.在樹(shù)脂柱上部再加盛有待交換的樣品溶液的滴液漏斗,方便加液。
4.隨時(shí)檢查交換情況。
五、滲漉提取技術(shù)
(一)操作技術(shù)及程序
1.準(zhǔn)備儀器及試劑 滲漉筒、鐵架臺(tái)、霍夫曼夾、接收瓶、相關(guān)試劑等。
2.粉碎藥材 將藥材粉碎成50目左右,以利于提取溶劑進(jìn)入藥材內(nèi)部。
3.配制提取溶劑
4.滲漉及接收 將滲漉筒固定在鐵架臺(tái)上,調(diào)節(jié)合適高度以方便接收,筒內(nèi)下端放置紗布或?yàn)V紙,關(guān)閉霍夫曼夾。將藥材放在燒杯中,加少量提取溶劑攪拌潤(rùn)濕后,放入滲漉筒中,將藥材適當(dāng)壓緊。從滲漉筒上部加入提取溶劑將藥材浸沒(méi),保持浸泡一定時(shí)間。打開(kāi)霍夫曼夾,從下端接收提取溶液(滲漉液),滲漉速度一般為3~6ml/min。
5.即時(shí)檢查 用合適的方法隨時(shí)檢查是否含有待提取的成分。
(二)注意事項(xiàng)
1.在滲漉提取中應(yīng)始終保持提取溶劑完全浸沒(méi)藥材。
2.當(dāng)滲漉液中檢查不出提取成分或低于要求時(shí),即可認(rèn)為提取結(jié)束。
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六、索氏提取技術(shù)
(一)操作技術(shù)及程序
1.準(zhǔn)備儀器及試劑 索氏提取器、鐵架臺(tái)、熱源(如電熱套或水浴)、相關(guān)試劑等。
2.安裝儀器 選取合適規(guī)格的索氏提取器,按照由下到上的順序安裝固定好索氏提取器(即先放置好熱源,其次固定好溶劑瓶,再安裝提取器中心部分,最后安裝冷凝器)。整套儀器應(yīng)保持垂直。
3.處理樣品及加樣 將待提取的固體樣品用濾紙包好,放入索氏提取器的中心部分。
4.加提取溶劑 取適量提取溶劑放入溶劑瓶中,并加沸石。
5.加熱回流提取 打開(kāi)冷凝水,調(diào)節(jié)熱源進(jìn)行加熱回流提取。
6.提取結(jié)束 首先關(guān)閉熱源,待提取液完全冷卻后再按由上到下的順序拆缷儀器,并將提取液轉(zhuǎn)移到合適的容器中。
(二)注意事項(xiàng)
1.如果用非水溶劑提取則整套索氏提取器應(yīng)無(wú)水干燥。
2.待提取樣品要用濾紙包緊,上端用重物(如玻璃球)壓住,以免受溶劑浸泡時(shí)上浮飄起。待提取樣品放置的高度不應(yīng)超過(guò)儀器中心部分中的虹吸管高度。
3.加熱回流前要在溶劑瓶中放沸石,溶劑使用量不應(yīng)超過(guò)溶劑瓶體積的2/3。
4.加熱前應(yīng)檢查整套儀器磨口連接部分是否密閉。
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七、回餾(提取)技術(shù)(見(jiàn)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范)
八、蒸餾及減壓蒸餾(濃縮)技術(shù)(見(jiàn)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范)
九、重結(jié)晶及抽濾技術(shù)(見(jiàn)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范)
十、分液漏斗萃取技術(shù)(見(jiàn)分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范)
第二部分 天然藥化實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
實(shí)驗(yàn)一 大黃中蒽醌苷元的提取、分離和檢識(shí)
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵?/b>
1.學(xué)習(xí)從大黃中提取分離蒽醌類(lèi)化合物的方法。
2.掌握硅膠柱色譜的原理和操作技術(shù),學(xué)會(huì)干法及濕法裝柱。
3.了解蒽醌類(lèi)化合物的檢識(shí)方法。
二、實(shí)驗(yàn)原理 (綜合性實(shí)驗(yàn))
大黃記載于《神農(nóng)本草經(jīng)》等許多文獻(xiàn)中,具有瀉熱通腸、涼血解毒、逐淤通經(jīng)之功效,用于泄下、健胃、清熱、解毒等。自古以來(lái),大黃在植物性瀉下藥中肯有重要作用,是一味很早就被各國(guó)藥典所收載的世界性生藥。大黃的種類(lèi)繁多,優(yōu)質(zhì)大黃是蓼科植物掌葉大黃(
R1 | R2 | 名 稱(chēng) | 晶 形 | 熔 點(diǎn) |
-H | -COOH | 大黃酸(Rhein) | 黃色針晶 | 318~320℃ |
-CH3 | -OH | 大黃素(Emodin) | 橙色針晶 | 256~257℃ |
-H | -CH2OH | 蘆薈大黃素(Aloe-emodin) | 橙色細(xì)針晶 | 206~208℃ |
-CH3 | -OCH3 | 大黃素甲醚(Physcion) | 磚紅色針晶 | 207℃ |
-H | -CH3 | 大黃酚(Chrysophanol) | 金色片狀結(jié)晶 | 196℃ |
大黃中蒽醌苷元,其結(jié)構(gòu)不同,因而酸性強(qiáng)弱也不同。大黃酸連有-COOH,酸性最強(qiáng);大黃素連有β-OH,酸性第二;蘆薈大黃素連有芐醇-OH,酸性第三;大黃素甲醚和大黃酚均具有1,8-二酚羥基,前者連有-OCH3和-CH3,后者只連有-CH3,因而后者酸性排在第四位。
為提高游離的蒽醌苷元的提取收率,先采用酸水解使大黃粉中苷元含量增加,因苷元的親脂性強(qiáng),水解物再用乙醚進(jìn)行提;提取后再依據(jù)苷元的不同結(jié)構(gòu)及極性,采用柱色譜的技術(shù)進(jìn)行分離。
三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
(一)實(shí)驗(yàn)儀器及藥品
玻璃色譜柱(21mm×200mm)及配套分液漏斗,100ml三角瓶,蒸發(fā)皿,試管,玻璃板(5×20cm),色譜缸,濾紙,玻璃漏斗,鐵架臺(tái),脫脂棉,250ml園底燒瓶,恒溫水、浴鍋,抽濾瓶,布氏漏斗,冷凝器,紫外燈。
大黃粉(購(gòu))。硅膠(柱色譜用100~200目);硅膠G(薄層色譜用),乙醚(分析純),石油醚(60~90℃),乙酸乙酯(分析純),20%H2SO4,1%NaOH ,0.5%CMC溶液,1%茜草素乙醇溶液,0.5%醋酸鎂甲醇溶液。
(二)實(shí)驗(yàn)操作
1.總蒽醌苷元的提取 取大黃粉5g放于250ml的圓底燒瓶中,加入20%H2SO4水溶液60ml,在水浴上加熱2小時(shí),抽濾,濾餅用水洗近中性后于70℃左右干燥。濾餅干燥后,加入乙醚20ml浸泡,放置2~3天。
2.硅膠柱色譜分離蒽醌苷元
(1)裝柱:
【干法】色譜柱用鐵架臺(tái)固定后,將一小團(tuán)脫脂棉放于柱底部使形成一個(gè)較松的墊層,打開(kāi)活塞。稱(chēng)取柱色譜用硅膠25g,通過(guò)玻璃漏斗加入到色譜柱中,加時(shí)要輕輕敲打柱壁使之均實(shí)。
【濕法】色譜柱用鐵架臺(tái)固定后,將一小團(tuán)脫脂棉放于柱底部使形成一個(gè)較松的墊層,關(guān)閉活塞,倒入少量洗脫劑。取柱色譜用硅膠25g,置于100ml燒杯中,加入約40ml石油醚(60~90℃)攪拌使硅膠完全濕潤(rùn)并無(wú)氣泡,然后將硅膠加入到色譜柱中。要注意加硅膠時(shí)要始終將液面在硅膠固體之上,且不要有氣泡,可打開(kāi)活塞調(diào)節(jié)液面高度,加完后液面比硅膠固體高約5~10mm。
(2)拌樣:過(guò)濾乙醚提取液,將濾液慢慢滴加到盛有約0.5~1g硅膠的蒸發(fā)皿中,使液體揮干,得完全干燥的拌樣硅膠。
(3)加樣:將拌樣硅膠加入到柱色譜的頂端,然后再加入少量硅膠或脫脂棉,以防洗脫時(shí)沖亂頂部的拌樣硅膠。
(4)洗脫及收集:用石油醚—乙酸乙酯(7:3)為洗脫劑進(jìn)行洗脫(配制洗脫劑約200ml),待最初的有色段向下移動(dòng)到距硅膠柱底端約10mm左右時(shí),開(kāi)始收集,約5~7ml為一份,至主要成分洗脫完全為止。
(5)TLC檢識(shí):制備硅膠G—CMC板4塊,制備方法見(jiàn)《實(shí)驗(yàn)技術(shù)操作規(guī)范》第4頁(yè)。展開(kāi)劑為石油醚(60~90℃)—乙酸乙酯(7:3),配10ml。點(diǎn)樣:總提取物(乙醚浸泡液)和各份洗脫收集液。結(jié)果在可見(jiàn)光下總提取物可看見(jiàn)5個(gè)斑點(diǎn),依Rf值大小分別為大黃酚、大黃素甲醚、蘆薈大黃素、大黃素、大黃酸(基本在原點(diǎn)),也可在紫外光下觀察。根據(jù)TLC檢查結(jié)果, 將相同成分洗脫液合并,水浴回收溶劑,即得分離后的單體化合物。
3.蒽酯類(lèi)化合物的檢識(shí)
(1)堿液試驗(yàn):取樣品洗脫液及1%茜草素乙醇溶液各2ml,分別加入1%NaOH水溶液2ml ,振搖放置分層后,觀察顏色變化。
(2)乙酸鎂試驗(yàn):在一小張濾紙上滴加樣品溶液及1%茜草素乙醇溶液各1滴,干燥,噴0.5%乙酸鎂甲醇溶液,于80℃加熱5min,觀察斑點(diǎn)顏色。
四、思考題
1.大黃中總蒽醌苷元的提取分離原理是什么?
2.大黃中5個(gè)蒽醌苷元用硅膠薄層色譜進(jìn)行檢識(shí),以石油醚-乙酸乙酯(7:3)為展劑,其結(jié)果如何?
實(shí)驗(yàn)二 蘆丁的提取、水解、黃酮類(lèi)與糖類(lèi)化合物的鑒別
蘆。≧utin)亦稱(chēng)蕓香苷(Rutoside)廣泛存在于植物界中,現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)含蘆丁的植物至少在70種以上,如煙葉、槐花、蕎麥和蒲公英中均含有。尤以槐花米(為植物Sophora japonica的未開(kāi)放的花蕾)和蕎麥中含量最高,可作為大量提取蘆丁的原料。
蘆丁具有維生素P樣作用,有助于保持及恢復(fù)毛細(xì)血管的正常彈性,主要用作防治高血壓病的輔助治療藥。
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵?/b>
1.掌握從槐花米中提取與精制蘆丁的原理和方法。
2.掌握由黃酮苷水解制取黃酮苷元的方法。
3.掌握紙色譜的操作技術(shù)。
4.了解黃酮類(lèi)化合物和糖類(lèi)的一般性質(zhì)。
5.通過(guò)測(cè)定蘆丁及槲皮素的紫外光譜,了解如何利用紫外光譜對(duì)黃酮類(lèi)化合物進(jìn)行結(jié)構(gòu)測(cè)定。
二、實(shí)驗(yàn)原理(綜合性實(shí)驗(yàn))
蘆丁為淺黃色粉末或極細(xì)的針狀結(jié)晶,含有三分子的結(jié)晶水,mp 174~178℃,無(wú)水物mp188~190℃。溶解度:冷水中為1:10000;熱水中1:180;冷乙醇1:650;熱乙醇1:60;冷吡啶1:12。微溶于丙酮、乙酸乙酯,不溶于苯、乙醚、氯仿、石油醚,溶于堿而呈黃色。本實(shí)驗(yàn)利用蘆丁具有弱酸性在堿水中成鹽而增大溶解能力,用堿水(石灰水)為溶劑煮沸提取,堿水提取液加酸酸化后又可析出蘆丁的結(jié)晶,并利用蘆丁對(duì)冷水和熱水溶解度相差懸殊的特性進(jìn)行精制。
蘆丁是由槲皮素(Quercetin)3位上的羥基與蕓香糖(Rutinose)〔為葡萄糖(Glucose)與鼠李糖(Rhamnose)組成的雙糖〕脫水合成的苷。所以蘆丁酸水解可得到苷元槲皮素和葡萄糖、鼠李糖。
Rutin Quercetin
三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
(一)實(shí)驗(yàn)儀器及藥品
燒杯(500ml、1000ml、50ml)園底燒瓶(250 ml),玻璃漏斗,抽濾瓶,布什漏斗,三角瓶(100ml),蒸發(fā)皿,濃氨水,試管,玻璃板(5×20cm),色譜缸,濾紙,鐵架臺(tái),脫脂棉,冷凝器,紫外燈等。
槐花米,氧化鈣,10%HCl,1%H2SO4,無(wú)水吡啶,醋酐,95%乙醇,氫氧化鋇,冰醋酸,乙酸乙酯,甲酸,濃硫酸,鎂粉,濃鹽酸,氫氧化胺,硅膠G,葡萄糖、鼠李糖的水溶液,鄰苯二甲酸-苯胺試劑,標(biāo)準(zhǔn)蘆丁、槲皮素的乙醇溶液,1%AlCl3的乙醇溶液,1%的葡萄糖溶液,1%的蔗糖溶液,1%的可溶性淀粉溶液,α-萘酚試液,1% 蘆丁乙醇溶液,1%槲皮素的乙醇溶液,1% 橙皮苷的甲醇溶液,黃芩苷的乙醇飽和溶液,1%FeCl3試液,2% ZrOCl2的甲醇溶液,2%檸檬酸的甲醇溶液,0.5% 醋酸鎂甲醇溶液,甲醇鈉試液,無(wú)水醋酸鈉,硼酸,無(wú)水三氯化鋁溶液等。
(二)實(shí)驗(yàn)操作
1.蘆丁的提取與精制
見(jiàn)如下流程
槐花米30g(研碎)
置于500ml燒杯中,加300ml熱水,在攪拌下加飽和
【提取】 石灰水調(diào)至pH8,加熱煮沸10min,趁熱用紗布過(guò)濾
藥渣 濾液
調(diào))水溶液250ml 充分冷卻,待沉淀完全后,抽濾,
煮提10min,趁熱過(guò)濾 沉淀用水洗至中性,自然干燥,稱(chēng)重。
合并
藥渣(棄去) 濾液
沉淀(蘆丁粗品)
【精制】 懸浮于蒸餾水(約600ml)中
加熱煮沸10min至溶液澄清,趁熱過(guò)濾
不溶物(棄去)濾液
放置充分冷卻,抽濾
沉淀用水洗至中性
沉淀(精制蘆丁)
(自然干燥后稱(chēng)重)
注:取少量固體氧化鈣加水?dāng)嚢,至有不溶物存在,放置,取上清液即為飽和石灰水?/p>
2.蘆丁的水解
稱(chēng)取精制蘆丁1g置于250 ml園底瓶中,加入1% H2SO4100ml(V/V) 隔石棉網(wǎng)直火微沸回流約30min(注意觀察現(xiàn)象:未加熱時(shí),瓶?jī)?nèi)為混懸液,加熱后,混懸液逐漸變?yōu)槌吻逡,繼續(xù)加熱,澄清液體又逐漸變?yōu)榛鞈乙骸?待水解完畢后,冷卻水解液。濾取沉淀,濾液保存于三角瓶中待作糖的檢識(shí),所得沉淀用少許水洗除酸,干燥稱(chēng)重,計(jì)算苷元與糖的重量比。沉淀用乙醇(95%大約10-20ml)進(jìn)行重結(jié)晶,即得苷元(槲皮素)。
3.槲皮素乙;锏闹苽
取槲皮素200mg,置于50ml圓底燒瓶?jī)?nèi),加入4ml無(wú)水吡啶,于水浴上加熱回流,使其完全溶解,再加入5ml醋酐,搖勻,水浴上加熱回流30min,放冷,將反應(yīng)液在攪拌下傾入150ml冰水中,一直攪拌至油滴消失,固體沉淀析出,抽濾析出的白色沉淀,用水洗至中性,干燥,再用95%乙醇重結(jié)晶,得細(xì)針狀結(jié)晶,測(cè)定其熔點(diǎn),并與文獻(xiàn)記載的五乙;纹に氐娜埸c(diǎn)(193~195℃)對(duì)比。
4.色譜檢識(shí)
(1)糖的紙色譜檢識(shí)
糖溶液的處理: 取水解蘆丁時(shí)的濾液20ml,加適量Ba(OH)2細(xì)粉,邊加邊攪拌,使溶液調(diào)到中性(pH=7),用玻璃漏斗過(guò)濾至蒸發(fā)皿中,在水浴上濃縮至約2ml左右,供紙色譜點(diǎn)樣用。
點(diǎn)樣: 標(biāo)準(zhǔn)品:葡萄糖、鼠李糖的水溶液(2mg/ml)。
樣品液:酸水解濃縮液
展開(kāi)劑: ① 正丁醇:冰醋酸:水(4:1:2不分層)配制14ml
② 正丁醇:冰醋酸:水(4:1:5取上層)配制5倍,放到分液漏斗中,平衡后取上層。
展開(kāi)方式: 用徑向紙色譜法,操作見(jiàn)《實(shí)驗(yàn)技術(shù)操作規(guī)范》第3頁(yè)
顯色劑: 噴霧鄰苯二甲酸-苯胺試劑,用電吹風(fēng)加熱至出現(xiàn)棕褐色斑點(diǎn)。
色譜結(jié)果: 將樣品色斑與標(biāo)準(zhǔn)品色斑對(duì)照并計(jì)算Rf值,作出結(jié)論。
(2)蘆丁和槲皮素的色譜檢識(shí)
點(diǎn)樣: 標(biāo)準(zhǔn)品:標(biāo)準(zhǔn)蘆丁、槲皮素的乙醇溶液(1mg/10ml)
樣品液:取少量自制的蘆丁、槲皮素放于試管中加少量95%乙醇,水浴加熱溶解。
制板: 制備硅膠G-CMC板,方法見(jiàn)《實(shí)驗(yàn)技術(shù)操作規(guī)范》第4頁(yè)
展開(kāi)劑: 乙酸乙酯:甲酸:水(8:1:1)
展開(kāi)方式:上行法
顯色劑: 噴霧1%AlCl3的乙醇溶液或在紫外燈(365nm)下觀察熒光。
色譜結(jié)果:將樣品色斑與標(biāo)準(zhǔn)品色斑對(duì)照并計(jì)算Rf值,給出結(jié)論。
5. 化學(xué)反應(yīng)檢識(shí)
(1)糖類(lèi)成分的檢識(shí)反應(yīng)
①取4支試管,分別加入1%的葡萄糖溶液、1%的蔗糖溶液、1%的可溶性淀粉溶液和蒸餾水各1ml,各試管均加入α-萘酚試液2~3滴,混合后,沿試管壁加濃硫酸1ml,使硫酸層集于下層,觀察兩相溶液界面處的顏色,并比較4個(gè)試管反應(yīng)的異同。
②取一濾紙條(約12×3cm),用鉛筆劃三個(gè)圓圈,于各圓圈內(nèi)分別點(diǎn)1%的葡萄糖溶液、1%的蔗糖溶液、1%的可溶性淀粉溶液一滴,待干燥后,噴霧鄰苯二甲酸-苯胺試劑,置100℃加熱數(shù)分鐘或用電吹風(fēng)加熱,觀察并比較三個(gè)圓圈斑點(diǎn)的顏色。
(2)黃酮類(lèi)化合物的識(shí)別反應(yīng)
① 取3支試管,分別加入1% 蘆丁、槲皮素的乙醇溶液和1% 橙皮苷的甲醇溶液各1~2ml,再各加入1% FeCl3試液1滴,觀察現(xiàn)象。
② 取3支試管,分別加入1% 蘆丁、槲皮素的乙醇溶液和1% 橙皮苷的甲醇溶液各1~2ml,各均加少許鎂粉,混勻,分別緩緩滴加濃鹽酸(2~3滴),觀察顏色變化情況。
③ 取3支試管,分別加入1% 蘆丁、槲皮素的乙醇溶液和1% 橙皮苷的甲醇溶液各1~2ml,再各加入α-萘酚試液2~3滴,混合后,沿試管壁加濃硫酸1ml,使硫酸層集于下層,觀察兩相溶液界面處的顏色。
④ 取2支試管,分別加入1% 槲皮素的乙醇溶液和黃芩苷的乙醇飽和溶液各1~2ml,然后加入2% ZrOCl2的甲醇溶液數(shù)滴,注意觀察顏色變化情況;再繼續(xù)向試管中加入2%檸檬酸的甲醇溶液,觀察顏色變化情況。
⑤ 取一濾紙條(12×3cm),用鉛筆劃三個(gè)圓圈,于各圓圈內(nèi)分別點(diǎn)1%的蘆丁、1%的槲皮素和1% 的橙皮苷溶液各一滴,干燥后,
a.在日光和紫外燈下觀察三個(gè)樣品的顏色,作好記錄;
b.將紙條放在水蒸氣流中1分鐘,再置氨氣流中片刻,觀察在日光和紫外燈下顏色變化;
c.將紙條放在通風(fēng)處放置10min后,再在日光和紫外燈下觀察顏色有什么變化;
d.最后再于三個(gè)圓圈部位噴霧1% AlCl3的乙醇溶液,干燥后,于日光和紫外燈下觀察顏色的變化。
⑥取一濾紙條(15×3cm),用鉛筆劃三個(gè)圓圈,于各圓圈內(nèi)分別點(diǎn)1%的蘆丁、1%的槲皮素和1%的橙皮苷溶液各一滴,干燥后,噴霧0.5% 醋酸鎂甲醇溶液,于90℃加熱5min,在日光和紫外燈下觀察有什么顏色變化。
6.蘆丁及槲皮素的紫外光譜測(cè)定
(1)試劑的配制
a)甲醇鈉溶液(NaOMe):取新切割的金屬鈉2.5g,小心分次加入到100ml干燥的光譜純的甲醇中,所得溶液密塞貯存于玻璃容器中。
b)無(wú)水醋酸鈉(NaOAc):如有粉末狀無(wú)水NaOAc(A.R),可直接供用。如無(wú),則取醋酸鈉(NaOAc.3H2O)置蒸發(fā)皿中,于120℃干燥2小時(shí),粉碎即可。
c)硼酸(H3BO3):在程序A的情況下,可直接取無(wú)水粉末狀H3BO3(A.R)。
在程序B的情況下,取光譜純MeOH,加入無(wú)水粉末狀H3BO3使成飽和溶液后供用。
d)無(wú)水三氯化鋁溶液(AlCl3):取1g無(wú)水AlCl3(C.P),小心加入到20ml光譜純甲醇中,放24小時(shí)后即溶解。
e)鹽酸(HCl)貯備液:取濃HCl(A.R)50ml,與蒸餾水100ml混勻后密塞貯存于玻璃中,備用。
以上貯備液可保存半年之久。取30ml滴瓶,每個(gè)滴瓶分別盛上述貯備液20ml,放于紫外分光光度計(jì)旁,供測(cè)定時(shí)用。
(2)測(cè)定方法:精密稱(chēng)取蘆丁10mg于100ml容量瓶中,加甲醇溶解,并稀釋到刻度,搖勻。從中吸取5ml于50ml容量瓶中,用甲醇稀釋至刻度,搖勻備用(20μg/ml)。
① 甲醇光譜:取樣品溶液置石英杯中,在200~550nm內(nèi)進(jìn)行掃描,重復(fù)一次,觀察紫外光譜。
② 甲醇鈉光譜:取樣品溶液置石英杯中, 加入3滴NaOMe貯備液后,立即測(cè)定“樣品+NaOMe”溶液的UV光譜,過(guò)5min后重新測(cè)定一次,以核對(duì)黃酮類(lèi)化合物的分解情況。
③ AlCl3光譜:在置有樣品溶液的石英杯中,加入6滴AlCl3貯備液,停一分鐘測(cè)定“樣品+AlCl3”溶液的UV光譜。然后加3滴鹽酸貯備液后,立即測(cè)定“樣品+AlCl3/HCl”溶液的UV光譜,隨即倒掉杯內(nèi)溶液。
④ 醋酸鈉光譜:取樣品溶液2~3ml,加入粉碎的無(wú)水NaOAc振搖,至比色杯底約留有2mm厚的NaOAc時(shí),立即測(cè)定“樣品+ NaOAc”溶液的UV光譜;然后再過(guò)5min作第二次測(cè)定,以核對(duì)分解情況。
⑤ 醋酸鈉-硼酸光譜:
方法Ⅰ,在盛有樣品及醋酸鈉的石英杯中,加入足量的硼酸使成飽和溶液,然后進(jìn)行測(cè)定。本法適用于在加入醋酸鈉5分鐘后無(wú)分解現(xiàn)象者。
方法Ⅱ,于樣品溶液約3ml中加入5滴H3BO3貯備液,然后加入NaOAc粉末,使之快速飽和后,測(cè)定“樣品+ NaOAc/H3BO3”的UV光譜。
根據(jù)測(cè)定結(jié)果試解析光譜并初步判斷其結(jié)構(gòu),并說(shuō)明理由。
四、思考題
1.提取蘆丁工藝中影響產(chǎn)量和質(zhì)量的因素是什么?
2. 提取苷類(lèi)化合物時(shí)應(yīng)注意什么?
3.蘆丁和槲皮素用不同展開(kāi)劑系統(tǒng)展開(kāi)將出現(xiàn)什么結(jié)果? 為什么?
實(shí)驗(yàn)三 苦參生物堿的提取、分離、鑒別和生物堿的檢識(shí)
苦參為豆科(Leguminosae)植物苦參(Sophora flavescens Ait)的根,味苦性寒,有清熱利濕、袪風(fēng)殺蟲(chóng)及解毒等功效。主要用于濕熱黃疸、赤白帶下、痛腫瘡毒、皮膚疥癬以及腮炎、痢疾等。
苦參中主要含有苦參堿、氧化苦參堿、N—甲基金雀花堿、氧化槐果堿、槐定堿等成分?鄥⒖倝A及氧化苦參堿都具有減慢心率的作用,可用于心室早博等心律失常之癥,苦參制劑也常用于急性菌痢、滴蟲(chóng)病、白細(xì)胞減少癥、皮膚騷癢等多種疾病。目前藥理實(shí)驗(yàn)表明苦參堿、氧化苦參堿等具有抗腫瘤作用。
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵?/b>
1.掌握離子交換法提取苦參生物堿的原理及方法
2.掌握連續(xù)回流提取法的基本操作。
3.了解陽(yáng)離子交換樹(shù)脂的性能和處理方法
二、實(shí)驗(yàn)原理(苦參生物堿的理化性質(zhì)與結(jié)構(gòu),綜合性實(shí)驗(yàn))
1.苦參堿(matrine):有四種形態(tài),α-苦參堿為針狀或柱狀結(jié)晶,mp. 76℃,[α]D+39°;β-苦參堿為柱狀結(jié)晶,mp. 84℃;γ-苦參堿為液體,bp. 223℃/6mmHg;δ-苦參堿是柱狀結(jié)晶,mp. 84℃。常見(jiàn)是的α-苦參堿。當(dāng)β-苦參堿在石油醚中22~24℃放置后,能析出α和β型苦參堿的混合結(jié)晶,而α-苦參堿的溶液放置在10℃時(shí),能析出β-苦參堿結(jié)晶,用過(guò)氧化氫處理苦參堿可轉(zhuǎn)變?yōu)檠趸鄥A。四種形態(tài)的苦參堿的苦味酸鹽相同,mp. 167~169℃。
2.氧化苦參堿(Oxymatrine):C15H24N2O2,無(wú)色柱狀結(jié)晶(Me2CO),mp.162~163℃(水合物),207℃(無(wú)水物)。[α]D+47.7°(EtOH)?扇苡诶渌⒁掖、氯仿,難溶于乙醚、石油醚。用SO2處理可轉(zhuǎn)變?yōu)榭鄥A。
3.N-氧化槐果堿(N-Oxysophocarpine):白色簇狀結(jié)晶,mp. 206℃
4.槐定堿(Sophoridine):為苦參堿的一種空間異構(gòu)體,白色棱晶,mp. 106~108℃
苦參堿氧化苦參堿 N-氧化槐果堿 槐定堿
5.其它生物堿的結(jié)構(gòu)為:
(1)安那吉堿Anagyrine:穩(wěn)定性大,不被皂化,bp. 210~215℃/4mmHg
(2)苦參烯堿Sophocarpine:mp. 54℃
(3)苦參醇?jí)ASophoranol:mp. 171℃
(1) (2) (3)
苦參生物堿是喹喏里西丁類(lèi)生物堿,能與酸成鹽而溶于稀酸水,將其鹽的水溶液通過(guò)陽(yáng)離子交換樹(shù)脂柱進(jìn)行交換,交換樹(shù)脂用濃氨水堿化,再用氯仿提取得到苦參總生物堿。
三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
(一)儀器與試劑
玻璃色譜柱(21mm×200mm)及配套分液漏斗,燒杯(50 ml,500 ml,1000m1),滲漉筒,濾紙,紗布,100ml三角瓶,索氏提取器,恒溫水浴鍋,蒸發(fā)皿,試管,玻璃板(5×20cm),色譜缸,濾紙,玻璃漏斗,鐵架臺(tái), 250ml園底燒瓶,恒溫水浴鍋,抽濾瓶,布氏漏斗,冷凝器等。
苦參粗粉,732型強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂,硅膠G,乙醇,濃氨水,氯仿,無(wú)水硫酸鈉,丙酮,甲醇,2mol/L HCl,0.1%HCl,5%NaOH溶液,氫氧化鈉,乙醚, 5% 鉬酸銨,濃硫酸,濃硝酸,漂白粉,碘化鉍鉀試劑,改良的碘化鉍鉀試液,碘化汞鉀試劑,硅鎢酸試劑,10% 硫酸銅試劑,氯化汞乙醇溶液,0.1%H2SO4奎寧水溶液,0.1%H2SO4小檗堿水溶液,0.1%H2SO4阿托品水溶液,苦參生物堿水溶液(自制),1% 鹽酸麻黃堿水溶液,鹽酸小檗堿水溶液,氫溴酸東莨菪堿溶液,硫酸阿托品溶液等。
(二)實(shí)驗(yàn)操作
總生物堿的提取
1.樹(shù)脂的處理 由于市售的陽(yáng)離子交換樹(shù)脂為鈉型,同時(shí)含水量不足未充分膨脹,而往往含有雜質(zhì),因此使用前需進(jìn)行轉(zhuǎn)型、除雜和吸水膨脹處理。
樹(shù)脂規(guī)格:732型強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂,交換容量:45毫克當(dāng)量,交聯(lián)度:1×7。
稱(chēng)取40克干樹(shù)脂置于100ml三角瓶中,加少量酒精或水浸泡過(guò)夜,次日倒出酒精,用蒸餾水洗至溶液澄清,然后倒入交換柱中。先用約300ml(約8倍量)2mol/LHCl以5~6ml/min的速度進(jìn)行交換,使其轉(zhuǎn)為氫型,然后用水洗至流出液呈中性;接著再用約300ml(8倍量)5%NaOH水溶液以同樣速度使其復(fù)回鈉型,再用蒸餾水洗至液呈中性(必要時(shí)也可再重復(fù)一次鹽酸和氫氧化鈉的處理),最后用300ml(8倍量)的2mol/LHCl進(jìn)行交換,使之轉(zhuǎn)為氫型,蒸餾水沖洗至中性,待用。
2.滲漉
稱(chēng)取苦參粗粉150g,用適量0.1%HCl攪拌濕潤(rùn)膨脹后,裝入滲漉筒中(滲漉筒底部鋪一層紗布),藥材要分次加入,一層一層壓緊,壓力要均勻,不要太緊,裝完后上面蓋一張濾紙,用玻璃塞壓住,加0.1%HCl浸泡過(guò)夜。次日以0.1%HCl為溶劑以4~5ml/min的速度滲漉(滲漉液最好用濾紙過(guò)濾一次),邊滲漉邊檢查生物堿反應(yīng)(或測(cè)定pH的變化),至滲漉液生物堿反應(yīng)不明顯為止(滲漉液約1500左右,或滲漉液顏色較淺)。
注:(1)提取溶劑如酸度太大或用量過(guò)大,交換時(shí)可將吸附于樹(shù)脂上的生物堿洗脫下來(lái),因此滲漉溶劑酸度和用量要合適。
(2)生物堿反應(yīng)檢查:將流出液滴在濾紙上,噴霧碘化鉍鉀試劑,如有橙紅色斑點(diǎn)為正反應(yīng),無(wú)橙紅色斑點(diǎn)為負(fù)反應(yīng)。
3.交換
將滲漉液通過(guò)處理好的強(qiáng)酸性陽(yáng)離子樹(shù)脂,交換速度為4~5ml/min,或以檢查流出液是否有生物堿來(lái)控制交換速度。交換完畢后,將樹(shù)脂倒入250ml燒杯中,用蒸餾水洗至洗液無(wú)色,再用乙醇洗兩次,將樹(shù)脂倒至蒸發(fā)皿中,自然晾干(或于40~50℃烤箱中烤干)。
4.連續(xù)提取
將上述晾干的樹(shù)脂放至燒杯中,加10ml左右的濃氨水拌濕(以手捏成團(tuán)但不粘手為宜),內(nèi)置20min(蓋好),裝入濾紙袋置索氏提取器中,用200ml的氯仿為溶劑連續(xù)回流提取至提取液無(wú)生物堿反應(yīng),約2 h(于恒溫水浴中,水浴溫度為80~90℃)。回流完畢后,氯仿提取液加無(wú)水硫酸鈉(炒干)干燥脫水。干燥至少半小時(shí)以上過(guò)濾,回收氯仿至干(蒸至少量時(shí)倒入50ml燒杯中,繼續(xù)將氯仿?lián)]盡),殘留物加入少量丙酮,熱溶,放置,析晶。數(shù)日后加少量丙酮處理結(jié)晶,抽濾(結(jié)晶用少量丙酮洗一次),干燥,即得粗品總堿(黃白色結(jié)晶)。
5.精制
將粗品用約20倍的丙酮于100ml三角瓶中熱溶解,趁熱過(guò)濾,濾液放置冷卻。待沉淀完全后,抽濾,結(jié)晶用丙酮洗滌一次,置干燥器,稱(chēng)重,即得以氧化苦參堿為主的精品總堿。
6.總堿的薄層色譜鑒定
制板:制備硅膠G-CMC板,方法見(jiàn)《實(shí)驗(yàn)技術(shù)操作規(guī)范》第4頁(yè)
點(diǎn)樣:樣品液:取少量自制苦參總生物堿放于小試管中加適量氯仿溶解。
母液;標(biāo)準(zhǔn)品:苦參堿和氧化苦參堿(用適量氯仿溶解)
展開(kāi)劑:氯仿-甲醇-濃氨水(8:2:0.25)
展開(kāi)方式:上行法
顯色劑:噴霧改良的碘化鉍鉀試液
色譜結(jié)果:對(duì)照樣品色斑與標(biāo)準(zhǔn)品斑點(diǎn)的顏色和位置,計(jì)算Rf值,并觀察母液中有多少生物堿的斑點(diǎn),做出結(jié)論。
7. 生物堿類(lèi)化合物的檢識(shí)
生物堿除少數(shù)(如麻黃堿)外,均與各種生物堿沉淀試劑在弱酸性溶液中反應(yīng),生成沉淀;而部分生物堿又各自與不同的顯色試劑反應(yīng),生成各種有色物質(zhì)。
1)生物堿沉淀反應(yīng)
(1)碘化鉍鉀沉淀反應(yīng):取4支試管,分別加入0.1%H2SO4奎寧水溶液、0.1%H2SO4小檗堿水溶液、0.1%H2SO4阿托品水溶液及苦參生物堿水溶液各1ml,然后在各試管中均加入碘化鉍鉀試劑,混勻,觀察生成沉淀的情況。
(2) 碘化汞鉀反應(yīng):取4支試管,分別加入0.1%H2SO4奎寧水溶液、0.1%H2SO4小檗堿水溶液、0.1%H2SO4阿托品水溶液及苦參生物堿水溶液各1ml,然后在各試管中均加入碘化汞鉀試劑,混勻,觀察生成沉淀的情況。
(3)硅鎢酸沉淀反應(yīng):取4支試管,分別加入0.1%H2SO4奎寧水溶液、0.1%H2SO4小檗堿水溶液、0.1%H2SO4阿托品水溶液及苦參生物堿水溶液各1ml,然后在各試管中均加入硅鎢酸試劑,混勻,觀察生成沉淀的情況。
2) 顯色反應(yīng) 取一張濾紙條,在其上分別滴加0.1% H2SO4奎寧水溶液、0.1% H2SO4小檗堿水溶液、0.1% H2SO4阿托品水溶液及苦參生物堿水溶液各1滴,干燥后噴霧改良的碘化鉍鉀試劑,觀察各種樣品顯色情況。
3)個(gè)別生物堿的顏色反應(yīng)
(1)麻黃堿的反應(yīng):取一支試管加入1% 鹽酸麻黃堿水溶液1ml,加入10% 硫酸銅試劑2~3滴,用氫氧化鈉堿化,即顯蘭紫色;再往試管中加入乙醚,振搖分層后,醚層呈紫紅色(二水合物),水層呈蘭色(四水合物)。反應(yīng)原理為:
東莨菪堿與5% 鉬酸銨的濃硫酸溶液加熱反應(yīng),初生成黃色,后變?yōu)樘m色,阿托品不顯色。
取少量硫酸阿托品及氫溴酸東莨菪堿分別置2支試管中,加入氯化汞乙醇溶液,阿托品生成黃色沉淀,加熱后轉(zhuǎn)為紅色;東莨菪堿生成白色沉淀。
(3)小檗堿的反應(yīng):
取鹽酸小檗堿水溶液2ml,加入濃硝酸數(shù)滴,可得黃綠色硝酸小檗堿沉淀。
取鹽酸小檗堿少許,加稀鹽酸2ml溶解后,加漂白粉少許即產(chǎn)生紅色。
四、思考題
1. 離子交換樹(shù)脂提取生物堿的原理是什么?其方法有什么特點(diǎn)?
2. 根據(jù)苦參生物堿的性質(zhì),請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)用溶劑法提取苦參生物堿的流程。
3. 使用索氏提取器有什么優(yōu)點(diǎn)?應(yīng)注意哪些問(wèn)題?
實(shí)驗(yàn)四 利用紙色譜先導(dǎo)設(shè)計(jì)法從洋金花中提取分離生物堿
洋金花是茄科(Solanaceae)植物白曼陀(S.Daturametel L.)或毛曼陀(
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/b>
1.了解紙層析先導(dǎo)設(shè)計(jì)法的原理與操作
2.掌握洋金花中東莨菪堿和莨菪堿的理化性質(zhì)與提取分離方法
3.掌握逆流分溶法(CCD法)的原理與操作
二、實(shí)驗(yàn)原理(綜合性實(shí)驗(yàn))
(一)洋金花中主要成分的結(jié)構(gòu)性質(zhì)及提取分離原理
1.東莨菪堿(hyosine or scopolamine) 為粘稠狀液體,其一分子水合物為結(jié)晶體,mp 59℃,[α]D-18o,具有極強(qiáng)的親水性,可溶于水(1:9.5),易溶于熱水、乙醇、乙醚、氯仿、丙酮,難溶于四氯化碳、苯或石油醚。其堿性較弱(Kb=3.5×10-7),不能與HgCl2生成HgO的黃色沉淀。
2.莨菪堿(hyocyamine or atropine) 為固體,mp 108. 5℃,[α]D-22o(EtOH)。其溶于無(wú)水乙醇中,加0.16%的氫氧化鈉或120℃加熱30min,經(jīng)消旋即可轉(zhuǎn)為阿托品。阿托品為長(zhǎng)柱狀結(jié)晶,mp 118℃,易溶于乙醇、氯仿,可溶于四氯化碳、苯,幾乎不溶于石油醚。堿性比東莨菪堿強(qiáng)(Kb=4.5×10-5),能與HgCl2生成黃色HgO沉淀,加熱后轉(zhuǎn)為紅色。
莨菪堿 東莨菪堿
東莨菪堿和莨菪堿均能與酸成鹽而溶于水,在堿化后游離出生物堿而溶于氯仿,利用此性質(zhì)用酸水將洋金花中生物堿提取出來(lái),堿化后用氯仿萃取得到總堿,而利用紙色譜先導(dǎo)法的方案將莨菪堿與東莨菪堿分離。
(二)紙色譜先導(dǎo)設(shè)計(jì)法簡(jiǎn)介
紙色譜先導(dǎo)設(shè)計(jì)法是以紙色譜的結(jié)果及計(jì)算數(shù)據(jù)作指導(dǎo),來(lái)設(shè)計(jì)液—液兩相萃取法分離天然藥物化學(xué)成分的研究方案。紙色譜屬于分配色譜,固定相和流動(dòng)相分別為吸附在色譜濾紙上的水(或預(yù)先涂布的其它固定相)和展開(kāi)劑,根據(jù)不同物質(zhì)在水相與有機(jī)相之間的分配系數(shù)不同而得到分離。因此我們可以根據(jù)不同成分紙色譜的比移值Rf來(lái)設(shè)計(jì)液—液萃取的實(shí)驗(yàn)方案。
紙色譜先導(dǎo)法的設(shè)計(jì)程序分為四個(gè)步驟:
1. 溶劑系統(tǒng)的選擇:
(1)選擇提取溶劑:提取溶劑是指從藥材或水提液中提取某種(或某組)成分所用的溶劑。最佳的提取溶劑應(yīng)為紙色譜時(shí)該種(或該組)成分Rf值最大的展開(kāi)劑。因?yàn)樯V的Rf值越大,分配系數(shù)K越大,萃取率就越高。所以,可用紙色譜法選擇其中Rf值最大的展開(kāi)劑作為提取該物質(zhì)的最佳萃取溶劑。
當(dāng)采用潤(rùn)濕指數(shù)為1.5的半濕色譜濾紙時(shí),K值與Rf值的近似關(guān)系式如下所示:
式中:K=C有機(jī)相/C水相
(2)選擇分離混合物的溶劑:在分離紙色譜比移值為Rf1及Rf2(Rf1 >Rf2)的兩個(gè)化合物時(shí),可以用分離因子β表示這兩種化合物可分離的難易程度:
分離因子β越大,兩種物質(zhì)越易分離。因此在選擇分離溶劑系統(tǒng)時(shí),應(yīng)盡量選β值大者的溶劑系統(tǒng)。一般情況下,ΔRf越大,則β值越大越容易分離。當(dāng)在該條件下用紙色譜的展開(kāi)劑做為萃取溶劑時(shí),Rf值最大的化合物易轉(zhuǎn)入萃取溶劑中,而Rf小的化合物則留在水相中,從而達(dá)到了分離的目的。
分離混合物的溶劑還要具備下述條件:兩相溶劑能很快的分層;振搖時(shí)不易發(fā)生乳化現(xiàn)象;溶質(zhì)與溶劑不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)(特殊需要者例外)等。
選擇溶劑時(shí)具體做法如下:
①色譜濾紙的處理:稱(chēng)量色譜濾紙重W1,然后將色譜濾紙浸入蒸餾水(或其它固定相)中,迅速取出,夾于兩張濾紙中間。吸去多余水分,至濕潤(rùn)的色譜濾紙重W2約為W1的1.5倍。此時(shí)濾紙的濕潤(rùn)指數(shù)即為1.5。
②點(diǎn)樣展開(kāi)及確定溶劑系統(tǒng):取濕潤(rùn)指數(shù)約為1.5的半濕色譜濾紙,按紙色譜常規(guī)點(diǎn)樣,并選用不同溶劑上行展開(kāi),最后顯色,計(jì)算樣品的Rf及β值,并據(jù)此確定最佳的溶劑系統(tǒng)。
2. 分離方法的確定
液-液萃取法分離化學(xué)成分主要有兩種操作方法:簡(jiǎn)單萃取法(即分批萃取法Batchextraction)和逆流分溶法(Counter-CurrentDistribution簡(jiǎn)稱(chēng)CCD)。前者操作簡(jiǎn)單,但分離效果較差;后者操作復(fù)雜,但分離效果好,可同時(shí)分離幾種成分組成的多元混合物及性質(zhì)極為相似的化合物。方法的確定主要依靠β值的大小,一般當(dāng)β>50時(shí)說(shuō)明混合物易于分離,在設(shè)計(jì)方案時(shí)可采用簡(jiǎn)單萃取法;當(dāng)β<50時(shí)宜用分離效果較高的CCD法。
3. 溶劑用量比的確定
在簡(jiǎn)單萃取或逆流分溶過(guò)程中,溶劑用量比例要合適,這樣可以大大提高分離
效果。最適量的溶劑用量比例可由下公式得出:
R=V有機(jī)相/V水相 = 1/ V:體積
4.逆流分溶轉(zhuǎn)移次數(shù)的確定
用逆流分溶法分離混合物時(shí)需要的最經(jīng)濟(jì)的轉(zhuǎn)移次數(shù)N可用下式計(jì)算:
N=β[3(α+β)+δ(αβ+1)]2/α(β-1)2
式中α為溶劑因子,可由α=R2·K1·K2求出,其值與所達(dá)到的分離純度有關(guān),純度要求越高,δ值越大(表1),轉(zhuǎn)移次數(shù)N也越大。
表1 δ值與純度的關(guān)系
δ值 | 0.812 | 1.289 | 1.645 | 1.965 | 2.000 | 2.575 | 3.000 |
純度(%) | 80 | 90 | 95 | 97 | 97.7 | 99 | 99.7 |
三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
1.儀器及試劑
三角瓶若干;分液漏斗100ml1個(gè),50ml 4個(gè);蒸餾裝置一套、培養(yǎng)皿、毛細(xì)管、試管,紙色譜筒,色譜濾紙,棉花。
洋金花;氯仿;濃鹽酸,濃氨水,改良的碘化鉍鉀試液;檸檬酸-碳酸氫鈉緩沖溶液(pH=5、6.5、7.5、8.5)四種;氫溴酸東莨菪堿對(duì)照品溶液,硫酸阿托品對(duì)照品溶液。
2.實(shí)驗(yàn)操作
1)洋金花中總生物堿的提取
稱(chēng)取洋金花(搓碎)15g,置于100ml三角瓶中,加蒸餾水80ml,滴加濃鹽酸調(diào)溶液pH=2,浸泡過(guò)夜。第二天抽濾,將濾液倒入125ml分液漏斗中,加20ml氯仿,用濃氨水堿化至pH=8~9,振搖萃取。再分別用20ml、10ml氯仿分別萃取兩次。合并三次氯仿萃取液,水層棄掉,回收氯仿,剩5~6ml即可(留1ml作紙色譜用)。
2)東莨菪堿與莨菪堿的分離
(1) 分離條件的考察 取一條15cm×5cm的色譜濾紙,用鉛筆距底端2cm劃起始線,再垂直于起始線畫(huà)三條等距縱線,即將濾紙分為四等分窄條。用棉球沾取不同pH的緩沖液(pH依次為5、6.5、7.5、8.5的檸檬酸-碳酸氫二鈉緩沖液)按順序涂布于濾紙的各條帶上,涂布操作要求均勻、快速,而且在盡量避免緩沖液間鄰近區(qū)間的擴(kuò)散。涂畢后將濕濾紙條夾在兩張干濾紙之間吸去多余的水分。然后用毛細(xì)管吸取總生物堿溶液分別點(diǎn)于色譜濾紙各條緩沖帶的起始線處。以水飽和的氯仿為展開(kāi)劑,展開(kāi)。展開(kāi)高度約10cm后取出,以改良的碘化鉍鉀試劑噴霧顯色。記錄不同pH緩沖帶下樣品展開(kāi)的Rf值和β值,根據(jù)此值選擇樣品中生物堿分離的適宜pH緩沖條件。
(2) CCD分離方法(Counter-Current Distribution) 取4個(gè)小分液漏斗,編號(hào)為1~4,每只內(nèi)盛有pH=6.5的緩沖溶液5ml做為固定相(緩沖溶液要用氯仿提前飽和)。將含有總堿的氯仿濃縮溶液5ml轉(zhuǎn)入第1號(hào)分液漏斗中,振搖后靜置分層;之后再將第1號(hào)分液漏斗中的氯仿層溶液轉(zhuǎn)入至第2號(hào)分液漏斗中,振搖后靜置分層;然后再將第2號(hào)分液漏斗中的氯仿層溶液轉(zhuǎn)入至第3號(hào)分液漏斗中,振搖后靜至分層;然后再將第3號(hào)分液漏斗中的氯仿層溶液轉(zhuǎn)入至第4號(hào)分液漏斗中,靜置后分層;最后將第4號(hào)分液漏斗中的氯仿層溶液收集至試管中(編號(hào)為第1號(hào)氯仿萃取液)。
再取5ml新配的氯仿液(提前用pH=6.5的緩沖溶液飽和)倒入第1號(hào)分液漏斗中,振搖后靜置分層;然后再將第1號(hào)分液漏斗中的氯仿層溶液轉(zhuǎn)入第2號(hào)分液漏斗中……。最后將第4號(hào)分液漏斗中的氯仿層溶液收集至試管中(編號(hào)為第2號(hào)氯仿萃取液)。重復(fù)上步驟工作,依順序得到編號(hào)為第3號(hào)、第4號(hào)的氯仿萃取液。共得到編號(hào)為1~4號(hào)的四份氯仿萃取液。
將第1至4號(hào)分液漏斗中的水相中各加入5ml氯仿,再分別加入氨水堿化至pH=9,振搖后靜置,分出氯仿層溶液,共得到編號(hào)為5~8的四份為水相堿化后的氯仿萃取液。將以上各氯仿萃取液(編號(hào)1~8,共8份)分別濃縮至小量后待紙色譜鑒定用。
3)紙色譜鑒定
取一張圓形紙色譜濾紙,在圓心處畫(huà)一直徑約為3cm的圓圈做為起始線。用棉球沾取pH=6.5的緩沖溶液均勻涂于一張圓形紙色譜濾紙上,用干濾紙吸去多余的水份,再按圓形紙色譜法操作。
點(diǎn)樣:洋金花總生物堿氯仿濃縮液(自提),氫溴酸東莨菪堿對(duì)照品溶液,硫酸阿托品對(duì)照品溶液,編號(hào)1~4(流動(dòng)相)、5~8(固定相)的氯仿萃取濃縮液。
展開(kāi)劑:用pH=6.5緩沖溶液飽和的氯仿液。
顯色劑:改良的碘化鉍鉀試液,噴霧顯色。
注意觀察各樣品斑點(diǎn)情況,并分析各萃取液中的成分。
四、思考題
1. 在提取中為什么要先加氯仿再堿化?堿化后的pH值為什么要控制在8-9?
2. 萃取用的氯仿為什么要用pH=6.5的緩沖溶液飽和?
實(shí)驗(yàn)五 一葉萩堿的分離和鑒定
大戟科植物一葉萩(Securinegasuffruticosa(Pall) Rehd)也稱(chēng)葉底珠,別名狗杏條,我國(guó)資源十分豐富。其根、葉和嫩枝中均含有多種生物堿,結(jié)構(gòu)已經(jīng)清楚的有十幾種,其中一葉萩堿含量最高,并已用于臨床。一葉萩堿和它的衍生物能興奮中樞神經(jīng),增強(qiáng)心肌收縮,升高血壓,臨床用硝酸一葉萩堿治療面神經(jīng)麻痹,小兒麻痹骶神經(jīng)炎和股外側(cè)神經(jīng)炎感染引起的多發(fā)性神經(jīng)炎,成為神經(jīng)科疾患的常見(jiàn)藥物。
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/b>
1. 掌握用離子交換樹(shù)脂法提取分離生物堿的原理和方法。
2.了解一葉萩堿衍生物的制備方法及鑒定方法。
二、實(shí)驗(yàn)原理(綜合性實(shí)驗(yàn))
一葉萩堿為淡黃色棱形晶體,難溶于水,易溶于醇、氯仿,較難溶于石油醚,其結(jié)構(gòu)如下:
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一葉萩堿具有較強(qiáng)的堿性,能與酸成鹽而溶于稀酸水,將其鹽的水溶液通過(guò)陽(yáng)離子交換樹(shù)脂柱進(jìn)行交換,交換樹(shù)脂用濃氨水堿化,再用氯仿提取得到總生物堿。
三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
1. 儀器與試劑
玻璃色譜柱(21mm×200mm)及配套分液漏斗,燒杯(50 ml,500 ml,1000m1),滲漉筒,濾紙,紗布,100ml三角瓶,索氏提取器,恒溫水浴鍋,培養(yǎng)皿、蒸發(fā)皿,試管,玻璃板(5×20cm),色譜缸,濾紙,玻璃漏斗,鐵架臺(tái), 250ml圓底燒瓶,恒溫水浴鍋,抽濾瓶,布氏漏斗,冷凝器。
一葉萩,硅鎢酸試劑,碘化鉀試劑,碘化鉍鉀試劑,石油醚,氨水,氯仿,苯,乙醇,乙醚無(wú)水乙醇,10%硝酸無(wú)水乙醇液,無(wú)水乙醇,乙醚,碘甲烷,丙酮,甲醇,氧化鋁(堿性Ⅱ~Ⅲ,粒度>200目)。
2. 實(shí)驗(yàn)操作
1)
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2)生物堿的定性實(shí)驗(yàn)
① 取滲漉液1ml,加硅鎢酸試劑數(shù)滴,產(chǎn)生淡黃色沉淀。
② 取滲漉液1ml,加碘化鉀試劑數(shù)滴,產(chǎn)生淡棕褐色沉淀。
③ 取滲漉液1ml,加碘化鉍鉀試劑數(shù)滴,產(chǎn)生棕紅色沉淀。
3)一葉萩堿衍生物的制備
① 硝酸一葉萩堿的制備
稱(chēng)取一葉萩堿200mg,加6ml乙醚及9ml無(wú)水乙醇,使生物堿全部溶解,滴加10%硝酸無(wú)水乙醇液14ml,滴加乙醚至渾濁、放置,白色結(jié)晶析出后,過(guò)濾,結(jié)晶用無(wú)水乙醇-乙醚(1:1)洗滌數(shù)次、干燥,即得硝酸一葉萩堿。
硝酸一葉萩堿、無(wú)嗅、味苦,溶于水,難溶于醇。mp 222℃。
② 一葉萩堿的甲基化物的制備
稱(chēng)取樣品100mg,碘甲烷(MeI)0.4ml及丙酮10ml水浴回流1h,放冷結(jié)晶析出后,過(guò)濾,結(jié)晶用乙醚洗滌,用MeOH-EtOH重結(jié)晶,獲得黃色針狀結(jié)晶,mp. 232℃。
反應(yīng)式:
4)鑒定
① TLC 吸附劑:Al2O3(堿性Ⅱ~Ⅲ,粒度>200目)
展開(kāi)劑:a.氯仿-苯-乙醇 (25:25:2);b.氯仿;c. 乙醚
② IR νmax 1790cm-1(不飽和內(nèi)酯環(huán)上的質(zhì)子),1730 cm-1(內(nèi)酯的羰基)
1620 cm-1(雙鍵)
③ UVλmax 256.6 nm,311.6nm
四、思考題
1.用樹(shù)脂提取生物堿的原理是什么?為什么提取生物堿時(shí)必須考慮交聯(lián)度?
2.用石油醚從樹(shù)脂上回流洗脫一葉萩堿的原理是什么?
實(shí)驗(yàn)六 青蒿素的提取、分離和檢識(shí)
青蒿素是從中藥青蒿中分離得到的一個(gè)有抗瘧活性的倍半萜過(guò)氧化物,尤其對(duì)腦型瘧疾和抗氯喹瘧疾具有速效和低毒的特點(diǎn)。
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/b>
1.掌握從青蒿中提取、分離并鑒定青蒿素的方法。
2.學(xué)習(xí)柱色譜的操作方法
二、實(shí)驗(yàn)原理(綜合性實(shí)驗(yàn))
青蒿素(Artemisinin)是低極性的倍半萜過(guò)氧化物,因此可以用低沸點(diǎn)的溶劑如二氯甲烷、氯仿、乙醚、丙酮和石油醚(30~60℃)來(lái)提取。然后應(yīng)用層析和重結(jié)晶的方法來(lái)分離純化青蒿素。
青蒿素
三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
1.儀器和試劑
色譜柱,旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀,硅膠薄層板,展開(kāi)缸,顯色試劑噴瓶,電吹風(fēng),錐形瓶(50m1)等。
青蒿干燥的葉子,100~200目硅膠,石油醚,氯仿,乙酸乙酯,二氯甲烷,正己烷,乙腈(分析純),5%香草醛-濃硫酸(硫酸-無(wú)水乙醇=4:1),
2. 實(shí)驗(yàn)操作
1)提取分離方法
青蒿干燥的葉子(粉碎)用沸點(diǎn)30~60℃的石油醚提取48小時(shí).回收濃縮后得到棕黑色漿狀物。再用20m1氯仿溶解后,加入180m1的乙腈,過(guò)濾除去不溶部分,濾液減壓濃縮得到膠質(zhì)狀殘?jiān)。將殘(jiān)?00g(100-200目)硅膠進(jìn)行柱色譜分離,用7.5%乙酸乙酯-氯仿作為洗脫劑。從洗脫劑下來(lái)200m1之后開(kāi)始收集流分,每瓶流分體積為40ml。流分用TLC進(jìn)行檢測(cè)。收集流分體積約300m1后,青蒿素被洗脫下來(lái),為白色結(jié)晶。用二氯甲烷-正己烷(1:4)重結(jié)晶可得到青蒿素純品。
2)TLC鑒定
樣品:青蒿素的氯仿(或二氯甲烷)溶液
展開(kāi)刑:7.5%乙酸乙酯:氯仿
顯色: 用5%香草醛—濃硫酸,可以觀察到青蒿素開(kāi)始為黃色斑點(diǎn),加熱后變成紫紅色斑點(diǎn)(Rf=0.66)。
注意事項(xiàng):高溫易導(dǎo)致青蒿素產(chǎn)生大量降解產(chǎn)物,因此本實(shí)驗(yàn)必須低溫提取回收,溫度不得超過(guò)60℃。
四. 復(fù)習(xí)題
1. 提取時(shí)為何使用乙腈?
2. 設(shè)計(jì)青蒿素提取分離的其它方法?
實(shí)驗(yàn)七 穿心蓮內(nèi)酯的提取、分離、鑒定及亞硫酸氫鈉加成物的制備
穿心蓮為爵床科植物穿心蓮(Andjrographis panicalata (Burmf)Ness)的全草或葉。具清熱解毒,涼血消腫作用,用于治療急性菌痢、胃腸炎、咽喉炎、尿路感染等。穿心蓮中含有多種苦味素,屬二萜類(lèi)化合物,主要為穿心蓮內(nèi)酯、脫氧穿心蓮內(nèi)酯、高穿心蓮內(nèi)酯、新穿心蓮內(nèi)酯、穿心蓮?fù)、穿心蓮(fù)取F渲写┬纳弮?nèi)酯、新穿心蓮內(nèi)酯是穿心蓮抗菌消炎的主要有效成分。鑒于穿心蓮內(nèi)酯在水中的難溶性,將穿心蓮內(nèi)酯進(jìn)行磺化、亞硫酸氫鈉加成和琥珀酸酐酯化等水溶性衍生物合成研究,克服了穿心蓮內(nèi)酯不溶于水的特性。
穿心蓮中主要成分的結(jié)構(gòu)及其性質(zhì)
1.穿心蓮內(nèi)酯(andrographolide):C20H30O6,又稱(chēng)穿心蓮乙素,為無(wú)色方型或
長(zhǎng)方型結(jié)晶,mp 230~232℃,[a]D20 -126。。味極苦,可溶于甲醇、乙醇、丙酮、吡啶,微溶于氯仿、乙醚,難溶于水及石油醚。
2.脫氧穿心蓮內(nèi)酯(14-deoxy-andrographolide):C20H30O4,又稱(chēng)穿心蓮甲素,為無(wú)色片狀或長(zhǎng)方型結(jié)晶, mp l75~176.5℃,[a]D -36(1%,氯仿)。味稍苦,可溶于甲醇、乙醇,丙酮、吡啶、氯仿、乙醚、苯、微溶水。
3.新穿心蓮內(nèi)酯(neo-andrographolide ):C26H40O8,又稱(chēng)穿心蓮丙素、穿心蓮新苷,為無(wú)色柱狀結(jié)晶,mp l67~168℃。無(wú)苦味,可溶于甲醇、乙醇、丙酮、吡啶,微溶于氯仿和水,不溶于石油醚。
穿心蓮內(nèi)酯 脫氧穿心蓮內(nèi)酯 新穿心蓮內(nèi)酯
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/b>
1. 掌握穿心蓮內(nèi)酯類(lèi)二萜化合物的理化性質(zhì)和提取分離方法。
2. 學(xué)習(xí)氧化鋁柱色譜的原理和操作方法。
3. 通過(guò)穿心蓮內(nèi)酯亞硫酸氫鈉加成,掌握使脂溶性產(chǎn)物轉(zhuǎn)化為水溶性產(chǎn)物的一種方法。
二、實(shí)驗(yàn)原理(綜合性實(shí)驗(yàn))
穿心蓮中的內(nèi)酯類(lèi)化合物易溶于甲醇、乙醇.丙酮等溶劑,故利用此性質(zhì)選用乙醇提取之,穿心蓮中含有大量葉綠素,可用活性炭脫色法除去葉綠素類(lèi)雜質(zhì);利用穿心蓮內(nèi)酯與脫氧穿心蓮內(nèi)酯在氯仿中溶解度不同,初步將二者分離;利用穿心蓮內(nèi)酯與脫氧穿心蓮內(nèi)酯結(jié)構(gòu)上的差異,用氧化鋁柱分離二者,將穿心蓮內(nèi)酯制成亞硫酸氫鈉加成物以增加其在水中的溶解性。
三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
1.儀器和試劑
玻璃色譜柱(2×30cm)及配套分液漏斗,濾紙,50ml三角瓶數(shù)個(gè), 恒溫水浴鍋,蒸發(fā)皿,玻璃板(5×20cm),色譜缸,玻璃漏斗,鐵架臺(tái),500ml園底燒瓶,抽濾瓶,布氏漏斗,冷凝器,旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀,硅膠薄層板,顯色試劑噴瓶,電吹風(fēng),錐形瓶(50m1)等。
穿心蓮粗粉,95%乙醇,活性炭,丙酮,氯仿,甲醇,正丁醇,亞硫酸氫鈉,無(wú)水乙醇,0.3%亞硝酰鐵氰化鈉,10%的正丁醇?xì)溲趸c溶液,3,5-二硝基苯甲酸堿性溶液,50%氫氧化鉀甲醇試液。
2. 實(shí)驗(yàn)方法
(一)內(nèi)酯類(lèi)成分的提取
1)提。悍Q(chēng)取穿心蓮粗粉100g,置圓底燒瓶中,加95%乙醇以浸過(guò)藥粉2cm為度,回流1小時(shí),過(guò)濾,藥渣再加適量乙醇回流2次,每次1小時(shí),過(guò)濾,合并三次濾液,回收乙醇至總體積的1/5量,放冷,即為內(nèi)酯類(lèi)成分總提取物。
2)脫色:將上述內(nèi)酯類(lèi)成分總提取物加入原料量的15~30%活性炭,加熱回
流30分鐘,脫色后的溶液再濃縮至15~2ml左右,放置析晶。
(二)分離、精制
1)穿心蓮內(nèi)酯的分離結(jié)晶法,將活性炭脫色后的濃縮液放置析晶,濾取結(jié)晶,并用少量水洗滌即得穿心蓮內(nèi)酯粗品(含少量脫氧穿心蓮內(nèi)酯)。母液待分離脫氧穿心蓮內(nèi)酯。
2)穿心蓮內(nèi)酯的精制將粗品穿心蓮內(nèi)酯結(jié)晶加40倍量丙酮,加熱回流l0分鐘,過(guò)濾不溶物再加20倍量丙酮,加熱回流l0分鐘,過(guò)濾,合并二次丙酮液,回收丙酮至三分之一量,放置析晶,濾取白色顆粒狀結(jié)晶,即為穿心蓮內(nèi)酯精品。做薄層鑒定。
3)脫氧穿心蓮內(nèi)酯分離
將結(jié)晶法析出的穿心蓮內(nèi)酯母液水浴蒸發(fā)至稠膏狀,再加氯仿70ml,盡力攪拌后濾出氯仿層,殘?jiān)偌勇确?0ml同法處理。合并二次濾液,水浴回收至5ml,將此濃縮液上氧化鋁柱(2×30cm)。用中性氧化鋁約30~35g,氯仿濕法裝柱,用氯仿洗脫,控制流速為2~3ml/分,每份10ml,約收12~15份。各流份濃縮后簿層鑒定,合并相同流份,蒸干氯仿,用丙酮結(jié)晶二次,得白色結(jié)晶即為脫氧穿心蓮內(nèi)酯,做薄層鑒定。
(三)穿心蓮內(nèi)酯亞硫酸氫鈉加成物的制備
取穿心蓮內(nèi)酯精制品0.5g置50ml圓底燒瓶中,加95%乙醇5ml及計(jì)算量的4%的亞硫酸氫鈉水溶液,加熱回流30分鐘,反應(yīng)液蒸出乙醇,再加5mJ水溶解,冷卻后過(guò)濾,濾液用少量氯仿洗滌三次,水液濃縮至干。殘留物加乙醇l0~20ml溶解,濾除不溶物,乙醇溶液濃縮放置或抽松,得白色粉末。粗品用乙醇-氯仿重結(jié)晶得到穿心蓮內(nèi)酯亞硫酸氫鈉加成產(chǎn)物。
(四)鑒定
1)穿心蓮內(nèi)酯的鑒定:
(1) 物理常數(shù):mp 230~232℃。
(2) 薄層色譜: 吸附劑:硅膠G-CMC。展開(kāi)劑:氯仿-無(wú)水乙醇(20:1)。
顯色劑:碘蒸氣。結(jié)果:穿心蓮內(nèi)酯在常量下為一個(gè)斑點(diǎn)。
(3) 顯色反應(yīng):
①亞硝酰鐵氰化鈉堿液反應(yīng)(Legal 反應(yīng)):取穿心蓮內(nèi)酯結(jié)晶少許放在比色板上,加乙醇0.2ml溶解,加0.3%亞硝酰鐵氰化鈉溶液2滴10%的氫氧化鈉溶液2滴。
②3,5-二硝基苯甲酸堿液反應(yīng)(Kedde 反應(yīng)): 取穿心蓮內(nèi)酯結(jié)晶少許,于比色板上,加乙醇0.2ml溶解,加3,5-二硝基苯甲酸堿性溶液2滴,呈紫色。
③50%氫氧化鉀甲醇試液反應(yīng):穿心蓮內(nèi)酯遇氫氧化鉀甲醇溶液呈紫色。
2)脫氧穿心蓮內(nèi)酯的鑒定:
(1) 測(cè)熔點(diǎn):mp l75~ 176.5 ℃。
(2) 薄層鑒定:條件同穿心蓮內(nèi)酯。
3)穿心蓮內(nèi)酯亞硫酸氫鈉加成物的鑒定:
(1) 測(cè)熔點(diǎn):mp 226~227℃。
(2) 薄層鑒定:吸附劑,硅膠G-CMC板。
展開(kāi)刑:A.氯仿-甲醇(9:1),B.氯仿-正丁醇-甲醇(2:1:2),C.氯仿-丙酮-乙醇-水(5:5:5:1)。顯色劑:3、5-二硝基苯甲酸堿性溶液 。
樣品:①穿心蓮內(nèi)酯乙醇液 ②穿心蓮內(nèi)酯亞硫酸氫鈉加成物。
結(jié)果:用展開(kāi)劑A,樣品②留在原點(diǎn)、用展開(kāi)劑B、C,樣品①移至前沿,樣品②Rf值在0.5左右。
四、復(fù)習(xí)題
1. 根據(jù)穿心蓮內(nèi)酯類(lèi)成分的不同結(jié)構(gòu),判斷各自的極性大小,分析出各成分在薄層板上的Rf值。
2.試說(shuō)明穿心蓮內(nèi)酯顯色反應(yīng)的機(jī)理。
實(shí)驗(yàn)八 黃芩苷的提取分離
( 設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn))
一. 概述
黃芩苷是中藥黃芩中具有抗菌作用的主要有效成分,對(duì)革蘭氏陽(yáng)性和陰性細(xì)菌有抑制作用,臨床上用于上呼吸道感染,急性扁桃腺炎、急性咽炎、肺炎及痢疾等疾病。近年來(lái)報(bào)導(dǎo)用以治療肝炎,有降低轉(zhuǎn)氨酶的作用,如市售中成藥銀黃口服液、銀黃片中的主要成分之一是黃芩苷。
黃芩為唇形科植物黃芩(Scutellaria baica lensls Georg.)的根。從黃芩醫(yī)學(xué)招聘網(wǎng)根中提
取分離出的黃酮類(lèi)成分有6種,黃芩素(5,6,7-三羥基黃酮)及其苷(C7-葡萄糖醛
酸)、漢黃芩素(5,7-二羥基-8-甲氧基黃酮)及其苷(C7-葡萄糖醛酸)、7-甲基黃芩素及5,8-二羥基-7-甲氧基黃酮.其中以黃芩苷(Baicalin)含量最高,而漢黃芩素(Wo
gonln)則是我國(guó)黃芩中所特有的成分。
二. 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/b>
1. 學(xué)習(xí)查閱天然藥物化學(xué)主要文獻(xiàn)資料的方法
2.通過(guò)分析文獻(xiàn)資料結(jié)合所學(xué)知識(shí),自己設(shè)計(jì)并實(shí)施提取分離黃芩苷,并進(jìn)行結(jié)構(gòu)鑒定的方法,以提高學(xué)生獨(dú)立思考和解決問(wèn)題的能力。
三. 文獻(xiàn)綜述
要求學(xué)會(huì)系統(tǒng)查閱國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)的方法,有詳細(xì)的閱查記錄及資料,后寫(xiě)出綜述,綜述內(nèi)容如
1.黃芩的植物來(lái)源、品種、科屬及分布
2.黃芩苷的臨床應(yīng)用和藥理活性研究概況。
3.黃芩中主要化合物的名稱(chēng)、熔點(diǎn)、結(jié)構(gòu)、理化性質(zhì)、提取分離方法、結(jié)構(gòu)鑒定手段。
四. 提取分離方法設(shè)計(jì)
1.根據(jù)文獻(xiàn)資料及所學(xué)有關(guān)知識(shí)簡(jiǎn)述提取純化分離黃酮類(lèi)化合物的方法。
2.設(shè)計(jì)提取純化黃芩苷方法 。
3.列出所需實(shí)驗(yàn)材料的名稱(chēng)及規(guī)格,并安排實(shí)驗(yàn)進(jìn)度。
五. 黃芩苷的結(jié)構(gòu)鑒定
1.簡(jiǎn)述檢查一個(gè)化合物純度的方法,黃酮結(jié)構(gòu)鑒定程序,用化學(xué)和波譜方法確定其結(jié)構(gòu)的途徑。
2.根據(jù)黃芩苷的結(jié)構(gòu)提出鑒定其結(jié)構(gòu)的具體方案。
3.將各方案于全組討論,優(yōu)選好的方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
六. 總結(jié)與討論
附錄一 常用試劑的配制及使用方法
一、生物堿沉淀試劑
1. 碘化鉍鉀試劑(Dragendorff試劑)
溶液Ⅰ:0.85g次硝酸鉍溶于10ml冰醋酸與40ml水中。
溶液Ⅱ:8g碘化鉀溶于20ml水中。
制備液:溶液Ⅰ與Ⅱ等體積混合,可于棕色瓶中保存較長(zhǎng)時(shí)間,一般制備液可作為沉淀劑用。
噴霧劑:1ml制備液和2ml醋酸及10ml水臨用前混合即得。生物堿和某些含氮化合物顯桔紅色斑點(diǎn)。
2. 碘化汞鉀試劑(Mayer試劑)
制備液:1.36g氯化汞和5g碘化鉀各溶于20ml水中,等體積混合后稀釋至100ml。
顯色劑:制備液加1/10體積的17%鹽酸。
3. 碘-碘化鉀試劑(Wager 試劑)
1g碘和10g 碘化鉀溶于50ml水,加熱,加2ml冰醋酸,用水稀釋到100ml。
4. 硅鎢酸試劑(Bertrand 試劑)
5g硅鎢酸溶于100ml水中,加10%鹽酸至pH2左右。
5. 磷鉬酸和磷鎢酸試劑
顯色劑:5~10%的磷鉬酸或磷鎢酸的乙醇溶液。噴灑后120℃加熱。
沉淀劑:磷鉬酸鈉20g溶于硝酸中,加水使成10%溶液。
二、酚類(lèi)檢識(shí)試劑
1.三氯化鐵試劑:1~5%三氯化鐵的水溶液或乙醇溶液,并加少許鹽酸。
2. 鐵氰化鉀-三氯化鐵試劑:
溶液Ⅰ:2%鐵氰化鉀水溶液
溶液Ⅱ:1%三氯化鐵水溶液
臨用前溶液Ⅰ與溶液Ⅱ等體積混合。
3. 4-氨基安替比林-鐵氰化鉀試劑(Emerson反應(yīng))
噴霧劑Ⅰ:2% 4-氨基安替比林乙醇溶液
噴霧劑Ⅱ:8% 鐵氰化鉀水溶液
先噴溶液Ⅰ,再?lài)娙芤孩蚝,將薄層板放于含?5%氨水的密閉容器中顯紅橙色~淡紅色。
4. Gibb’s試劑:溶液Ⅰ:0.5%2,6-二溴(氯)苯醌-氯亞胺乙醇溶液。
溶液Ⅱ:硼酸-氯化鉀-氫氧化鉀緩沖液(pH9.4)
三、內(nèi)酯、香豆素類(lèi)的試劑
1.異羥肟酸鐵試劑:
溶液Ⅰ:7%鹽酸羥胺甲醇溶液。
溶液Ⅱ:10%氫氧化鉀甲醇溶液。
溶液Ⅲ:1g三氯化鐵溶于1%鹽酸100ml中。
試管反應(yīng)時(shí)先加Ⅰ、Ⅱ,然后再加Ⅲ。
作顯色劑時(shí)將Ⅰ、Ⅱ兩液按1:2比例混合,過(guò)濾,用濾液噴灑,再?lài)姙⑷?/p>
液Ⅲ。
四、黃酮類(lèi)檢識(shí)試劑
1. 氨氣
2. 氫氧化鉀試劑:10%氫氧化鈉或氫氧化鉀水溶液
3. 1%或5%碳酸鈉溶液
4. 三氯化鋁試劑(Aluminum chloride):1%或5%三氯化鋁的乙醇溶液。
5. 醋酸鎂試劑:0.5~2%醋酸鎂的甲醇溶液。
6. 鋯-枸櫞酸試劑:
試劑Ⅰ:2%的二氯氧鋯(ZrOCl2)甲醇溶液。
試劑Ⅱ:2%的枸櫞酸甲醇溶液。
使用時(shí)分別加入試劑Ⅰ和Ⅱ。
7. 三氯化銻試劑:10%三氯化銻的氯仿溶液,100℃烤5分鐘。
五、蒽醌類(lèi)檢識(shí)試劑
1. 氨氣
2. 氫氧化鉀試劑:10%氫氧化鉀水溶液。
3. 醋酸鎂試劑:5%醋酸鎂甲醇溶液。
4. 1%硼酸試劑:1%硼酸水溶液。
六、強(qiáng)心苷類(lèi)檢識(shí)試劑
1. 3,5二硝基苯甲酸(Kedde)試劑
溶液Ⅰ:2%3,5二硝基苯甲酸甲醇溶液。
溶液Ⅱ:1mol/L氫氧化鉀甲醇溶液或5%氫氧化鈉乙醇溶液。
應(yīng)用前試劑Ⅰ、Ⅱ等量混合。強(qiáng)心苷顯紫紅色,幾分鐘后退色。
2. 亞硝酰鐵氰化鈉-氫氧化鈉(Legal)試劑
溶液Ⅰ:0.5%亞硝酰鐵氰化鈉水溶液。
溶液Ⅱ:10%氫氧化鈉溶液。
檢識(shí)反應(yīng)時(shí),先將樣品蒸干,溶于吡啶,加溶液Ⅰ,搖勻后再加溶液Ⅱ。
3. 堿性苦味酸(Baljet)試劑
溶液Ⅰ:3.6%苦味酸甲醇溶液。
溶液Ⅱ:1%氫氧化鈉溶液。
使用時(shí)溶液Ⅰ和溶液Ⅱ以10:1混合。
4. 氯胺T-三氯醋酸試劑
3%氯胺T水溶液及25%三氯醋酸的乙醇液以1:4混合。臨時(shí)用新配。
七、皂苷類(lèi)檢識(shí)試劑
1.醋酐-濃硫酸(Liebermann)試劑
溶液Ⅰ:醋酐
溶液Ⅱ:濃硫酸
樣品蒸干溶于醋酐,沿管壁小心加入濃硫酸。
2.磷鉬酸試劑:25%磷鉬酸乙醇溶液,噴霧后140℃加熱5~10分鐘,皂苷元均呈深藍(lán)色。
3.10%硫酸乙醇溶液
八、萜和甾體類(lèi)化合物的試劑
1. 香草醛-濃硫酸試劑 5%香草醛-濃硫酸液或0.5g香草醛溶于100ml硫酸-乙醇(4:1)中。
2. 三氯化銻試劑 25g三氯化銻溶于75g氯仿中。
3. 三氯醋酸試劑 3.3g三氯醋酸溶于10ml氯仿,加入1~2滴過(guò)氧化氫溶液。
九、糖類(lèi)檢識(shí)試劑
1g α-萘酚溶于10ml乙醇中。
在試管中加1~2滴α-萘酚醇液,沿壁緩慢加濃硫酸1ml,界面處有紫環(huán),即為糖的正反應(yīng)。
濃硫酸1ml加到含茴香醛0.5ml的乙醇溶液50ml中,需臨用前配制。噴霧后100~105℃烤,各種糖顯不同顏色。
將0.93g苯胺和1.66g鄰苯二甲酸溶于在100ml水飽和的正丁醇中。噴霧后105℃加熱10分鐘。
試劑Ⅰ:硫酸銅結(jié)晶6.23g,溶于100ml水中。
試劑Ⅱ:酒石酸鉀鈉結(jié)晶34.6g,氫氧化鈉10g溶于100ml水中,貯存于具塞的試劑瓶中。使用時(shí)Ⅰ、Ⅱ兩液等量混合。
硝酸銀1g加水20ml溶解,注意滴加適量的氨水,隨加隨攪拌,至開(kāi)始產(chǎn)生沉淀將近全溶為止,過(guò)濾。
試劑Ⅰ:1%三氯化鐵溶液0.5ml,加冰醋酸至100ml。
試劑Ⅱ:濃硫酸 使用時(shí)分別加入兩液。
10mg呫噸氫醇溶于100ml冰醋酸(含1%的鹽酸)中。
十、有機(jī)酸檢識(shí)試劑
溴甲酚綠0.04g溶于50%乙醇100ml,用0.1N氫氧化鈉溶液調(diào)至pH10.0。
十一、氨基酸檢識(shí)試劑
茚三酮(Ninhydrin)試劑
0.3g茚三酮溶于正丁醇100ml中,加醋酸3ml或0.2g茚三酮溶于100ml乙醇或丙酮中。噴霧后加熱至出現(xiàn)顏色。
附錄二 常用有機(jī)溶劑的性能
1.甲醇 Methanol(Methyl alcohol MeOH )CH3OH
無(wú)色易揮發(fā)易燃的液體,能與水和多種有機(jī)溶劑如醇類(lèi)、乙醚、苯等混溶,易被氧化或脫氫而成甲醛,常用作溶劑或色譜展開(kāi)劑。
注意:甲醇蒸氣與空氣形成爆炸性化合物,爆炸極限6.0~36.5%(體積)。甲醇引起暈厥、抽搐,神經(jīng)的損害以及視力障礙和失明,飲后能致目盲。
2.乙醇 Ethanol(Ethyl alcohol EtOH)CH3CH2OH
無(wú)色透明易揮發(fā)和易燃然燒的液體,溶于水及各種醇、乙醚、苯、氯仿、石油醚等有機(jī)溶劑,有吸濕性,乙醇對(duì)很多化合物溶液度較好,為一種常用溶劑。
注意:乙醇蒸氣和空氣混合能析出爆炸性混合物,爆炸極限3.5~18%(體積)。
3.丙酮 Acetone(Me2CO)CH3COCH3
無(wú)色易揮發(fā)易燃的液體,有微香氣味,能與水、甲醇、乙醇、乙醚、氯仿、吡啶等混溶,對(duì)有機(jī)化合物溶解度較好,為常用溶劑。
注意:丙酮蒸氣和空氣混合能析出爆炸性混合物,爆炸極限2.55~12.8%(體積)。
4.三氯甲烷(氯仿)Chloroform CHCl3
無(wú)色透明易揮發(fā)的液體,稍有甜味。不易燃燒。微溶于水,溶于乙醇、乙醚、苯、石油醚等有機(jī)溶劑,對(duì)有機(jī)化合物溶解度較好,為常用溶劑。
注意:氯仿不能與金屬鈉接觸,因?yàn)橛斜ǖ奈kU(xiǎn)。氯仿主要作用于中樞神經(jīng)系統(tǒng),有麻醉作用,長(zhǎng)期接觸氯仿可引起肝臟損害。
5.乙酸乙酯(醋酸乙酯) Ethyl acetate(EtOAc)CH3COOCH2H5
無(wú)色可燃性液體,有果子香氣,易燃,微溶于水,溶于乙醇、氯仿、乙醚和苯等,遇堿加溫水解,常用作溶劑及抽提黃酮類(lèi)等成分的萃取劑。
注意:乙酸乙酯蒸氣和空氣混合能析出爆炸性混合物,爆炸極限2.2~11.2%(體積)。
6.乙醚Ether (Et2O)C2H5OC2H5
易燃易流動(dòng)的無(wú)色透明液體,難溶于 水,遇乙醇、石油醚、氯仿等有機(jī)溶劑能任意比例相溶。常用作溶劑及抽提脂溶性成分的萃取劑。
注意: 乙醚極易揮發(fā)和著火。蒸氣和空氣混合能析出爆炸性混合物,爆炸極限1.85~36.5%(體積)。蒸氣能使人失去知覺(jué)甚至死亡。
7.苯 Benzene C6H6
無(wú)色易揮發(fā)易燃燒的液體,有芳香氣味。不溶于水,溶于乙醇、乙醚、氯仿等有機(jī)溶劑。
注意: 苯蒸氣和空氣混合能析出爆炸性混合物,爆炸極限1.5~8.0%(體積)。苯的毒性主要是對(duì)造血系統(tǒng)的損害,早期中毒表現(xiàn)為白細(xì)胞數(shù)的持續(xù)降低和頭暈、乏力等。
8.石油醚 petroleum ether
石油醚是低分子量的烴類(lèi)(主要是戊烷和己烷)的化合物,和汽油相同,只是比汽油所含雜志少,組分較簡(jiǎn)單。無(wú)色澄清,有象乙醚的氣味。不溶于水,溶于大多數(shù)有機(jī)溶劑,對(duì)脂類(lèi)成分溶解度大。實(shí)驗(yàn)室使用石油醚沸點(diǎn)范圍分為30~60℃(稱(chēng)petroleum ether)60~90℃(稱(chēng)petroleum benzine)90~120℃(稱(chēng)ligroin)。
注意:容易揮發(fā)和著火。
9.正丁醇 n-butyl alcohol(n-BuOH) CH3CH2CH2CH2OH
無(wú)色液體,有酒的氣味。微溶于水,溶于乙醇和乙醚,用作溶劑和脫水劑及分離水溶性成分的萃取劑。
注意:蒸氣和空氣形成爆炸性混合物,爆炸極限3.7~10.2%(體積)。
10.己烷(正己烷) Hexane CH3(CH2)4CH3
無(wú)色揮發(fā)性液體。有微弱的特殊氣味。極易揮發(fā)著火。不溶于水,溶于乙醇、氯仿、丙酮和乙醚。用作溶劑、展開(kāi)劑,特別適用于萃取植物油。在60~70℃沸程的石油醚中,主要為正己烷,因此在許多方面可以用該沸程的石油醚代替正己烷作溶劑。
注意:己烷和空氣混合物的爆炸極限1.8~8%(體積)。
11.二氯甲烷 Dichloromethane CH2Cl2
無(wú)色透明揮發(fā)性液體。有刺激性芳香氣味。蒸氣不燃燒。微溶于水,能與醇、醚混合。主要代替易燃的石油醚、乙醚。
注意:二氯甲烷蒸氣與空氣形成爆炸性混合物,爆炸極限6.2~15.0%(體積)。不能用金屬鈉干燥,否則有爆炸的危險(xiǎn)。
12.甲苯 Toluene C6H5CH3
無(wú)色易揮發(fā)性液體,有芳香氣味。難溶于水,溶于乙醇、乙醚和丙酮。用作溶劑或色譜用展開(kāi)劑。
注意:蒸氣與空氣形成爆炸性混合物,爆炸極限1.2~7.0%(體積)。毒性同苯。
13.乙酸(醋酸) Acetic acid (HAc)CH3COOH
無(wú)色澄清液體,有刺激性氣味。溶于水、乙醇和乙醚。無(wú)水的醋酸在低溫下似固體塊狀,俗稱(chēng)冰醋酸。普通的醋酸約含純醋酸36%,常用作紙色譜的展開(kāi)劑。
注意:醋酸與空氣混合物中含量超過(guò)4% (體積)時(shí)可引起爆炸。醋酸碰到皮膚產(chǎn)生水皰。
14.甲酸(蟻酸) Formic acid HCOOH
無(wú)色而有刺激性的液體,溶于水、乙醇、乙醚和甘油。有還原性,易被氧化成水和二氧化碳。常作色譜用展開(kāi)劑。
注意:甲酸有強(qiáng)烈腐蝕性,能刺激皮膚起泡。
15.吡啶(氮雜苯) Pyridine
無(wú)色或微黃色液體,有特殊氣味。溶于水、乙醇、乙醚、苯、石油醚和動(dòng)植物油。是許多有機(jī)化合物的優(yōu)良溶劑。
注意:蒸氣與空氣形成爆炸性混合物,爆炸極限1.8~12.4%(體積)。吡啶對(duì)皮膚有刺激作用,可引起濕疹樣的皮膚損害。吸入吡啶蒸氣可出現(xiàn)頭暈、惡心和肝腎損害,大量吸入能麻痹中樞神經(jīng)系統(tǒng)。
16.甲酰胺 Formanide HCONH2
無(wú)色澄清油狀液體,溶于水、低級(jí)醇和二元醇,不溶于烴類(lèi)和乙醚。油吸濕性。與醇類(lèi)共熱成甲酸酯,常用作溶劑或聚酰胺柱色譜時(shí)洗脫劑。
注意:甲酰胺不能用硫酸鈣干燥,因能被溶解,溶液程膠狀。
17.二甲基甲酰胺 Dimethyl Formanide HCON(CH3)
無(wú)色液體。有氨的氣味。與水和大多數(shù)有機(jī)溶劑可任意混溶。化學(xué)和熱穩(wěn)定性良好,對(duì)有機(jī)和無(wú)機(jī)化合物的溶解范圍廣,常用作溶劑和聚酰胺柱色譜分離黃酮類(lèi)成分的洗脫劑。
注意:應(yīng)避光保存,否則會(huì)慢慢分解為二甲胺和甲醛,二甲基甲酰胺屬低毒類(lèi)物質(zhì)。對(duì)皮膚和粘膜有輕度刺激作用,并能經(jīng)皮膚吸收。
18.乙腈(甲基氰) Acetonitrile CH3CN
無(wú)色液體,有芳香氣味。乙腈和水、醇及乙醚可任意混溶。
注意:乙腈有毒、常含有相當(dāng)多的游離氫氰酸,這是其危險(xiǎn)的主要原因。
19.二甲亞砜 Dimethyl Sulfoxide (CH3)2SO
無(wú)色、無(wú)臭微帶苦味的強(qiáng)吸濕性液體。在常壓下加熱至沸騰可部分分解。能溶于水,溶于乙醇、丙酮、乙醚、苯和氯仿。
注意:二甲亞砜與某些物質(zhì)如氰化鈉、高氯酸鎂等混合時(shí)可能發(fā)生爆炸。
20.環(huán)己烷 Cyclohexane CH2(CH2)4CH2
無(wú)色液體。不溶于水,當(dāng)溫度高于57℃,能與水、乙醇、甲醇、苯、醚、丙酮等混溶。
21. 四氫呋喃 Tetrahydrofuran CH2(CH2)2CH2O
無(wú)色透明液體,有乙醚氣味。溶于水和多數(shù)有機(jī)溶劑。易燃燒,在空氣中能形成爆炸性過(guò)氧化物。
常用溶劑的物理常數(shù)
溶劑名稱(chēng) | 沸點(diǎn)℃ | 比重 | 介電常數(shù) | 溶解度(在水中)% | 共沸點(diǎn)℃ |
甲醇 | 64 | 0.792 | 32.7 | 任意互溶 | 不共沸 |
乙醇 | 78 | 0.791 | 24.6 | 任意互溶 | 78.14 |
丙酮 | 56 | 0.791 | 20.7 | 任意互溶 | 不共沸 |
正丁醇 | 118 | 0.810 | 17.5 | 7.45 | 92.4 |
乙酸乙酯 | 77 | 0.901 | 6.02 | 8.08 | 70.4 |
乙醚 | 35 | 0.714 | 4.34 | 6.04 | 34.25 |
氯仿 | 61 | 1.48 | 4.81 | 0.815 | 56.1 |
苯 | 80 | 0.879 | 2.29 | 0.178 | 69.25 |
石油醚 | 30~60 60~90 90~120 | 0.625~ 0.660 | 1.08 | 不溶 | |
二氯甲烷 | 40 | 1.33 | 8.9 | 1.30 | 39 |
甲苯 | 111 | 0.867 | 2.37 | 0.1515 | 85 |
甲酸 | 100.5 | 1.220 | 58.5 | 任意互溶 | 107 |
乙酸 | 118 | 1.049 | 6.15 | 任意互溶 | |
乙腈 | 82 | 0.783 | 37.5 | 任意互溶 | 77 |
環(huán)己琓 | 81 | 0.779 | 2.02 | 0.010% | 70 |
四氫呋喃 | 66 | 0.887 | 7.58 | 任意互溶 | 64 |
甲酰胺 | 211 | 1.133 | 101 | 任意互溶 | |
二氧六環(huán) | 101 | 1.033 | 2.21 | 任意互溶 | 不共沸 |
甲苯 | 111 | 0.868 | 2.37 | 0.15% | - |
水 | 100 | 1.0 | 80.4 | — | — |