天然产物化学实验精.ppt

天然产物化学实验第1页，本讲稿共56页一、课程的性质与任务 n天然产物化学实验教学是天然产物化学课程的重要组成部分，是使学生进一步理论联系实际，掌握天然产物有效成分提取、分离和检定的基本操作技能；是提高学生分析和解决问题能力，培养学生严密的科学态度和良好的工作作风必不可少的教学环节。第2页，本讲稿共56页二、实验的目的与基本要求 n1.目的：n通过实验教学，培养学生理论联系实际，掌握天然产物有效成分提取、分离和检定的基本操作技能，提高学生分析和解决问题能力；培养学生的动手能力和严密的科学态度及良好工作作风。使之具有从事天然产物的生产和化学研究的初步能力。第3页，本讲稿共56页二、实验的目的与基本要求 n2.基本要求：（1）掌握渗滤、回流提取、索氏提取等天然生物活性成分的一般提取方法；（2）掌握握萃取、色谱分离、重结晶等天然生物活性成分的一般分离与纯化方法；（3）熟悉天然生物活性成分的一般定性检测方法。（4）培养学生的动手能力和分析及解决实际问题等综合能力。第4页，本讲稿共56页三、实验考核方式及办法 n1.考核方式n考查。n2实验成绩评分办法n（1）实验成绩占课程总成绩的10%；n（2）实验成绩由实验课的平时成绩即学生在每次实验中的到课率、操作规范、实验报告等内容记分，不单独进行考查。第5页，本讲稿共56页四、实验项目一览表 序号实验项目名称实验类型实验要求学时1黄连中小檗碱的提取与鉴定 综合性 必做 82卢丁的提取、鉴定 综合性必做 83蒽醌类的提取、分离和鉴定 综合性必做 124齐墩果酸的提取、分离和鉴定 综合性必做 8第6页，本讲稿共56页五、实验主讲教师n董新荣n李 霞第7页，本讲稿共56页 六、实验项目的具体内容 n1.黄连中小檗碱的提取与鉴定n2.卢丁的提取、鉴定n3.齐墩果酸的提取、分离和鉴定 n4.蒽醌类的提取、分离和鉴定第8页，本讲稿共56页实验一 小檗碱的提取、精制、鉴定及含量测定 n一、目的要求n1、从黄连中提取小檗碱的原理和方法。n2、学习渗漉法提取天然产物的方法。n3、熟悉握小檗碱的化学性质和鉴定方法。第9页，本讲稿共56页实验一 小檗碱的提取、精制、鉴定及含量测定n二、重点、难点n重点：1.渗漉法提取天然产物的方法；n 2.小檗碱的化学性质和鉴定方法。n三、学时 n 8学时 第10页，本讲稿共56页实验一 小檗碱的提取、精制、鉴定及含量测定n四、实验原理n小檗碱属于季铵碱，其游离型在水中的溶解度最大。而它们的盐类以含氧酸盐在水中溶解度较大，不含氧酸盐难溶于水，其盐酸盐在水中溶解度则更小。利用此性质结合盐析法，可从黄连中提取小檗碱。第11页，本讲稿共56页实验一 小檗碱的提取、精制、鉴定及含量测定n五、器与试剂n黄连，1%硫酸溶液，盐酸，饱和石灰水，n粉碎机，渗漉筒，真空干燥箱。第12页，本讲稿共56页实验一 小檗碱的提取、精制、鉴定及含量测定1、提取 黄连（20g）加渗漉液体积10%NaCl 常法装渗漉筒 1%硫酸溶液浸泡0.5h 1%硫酸渗漉 收集渗漉液400ml 盐酸调pH=1 静置 大量黄色沉淀析出 前处理（未过筛粉碎）真空干燥（75，1h）称重（小檗碱粗品）常压过滤 六、实验内容第13页，本讲稿共56页实验一 小檗碱的提取、精制、鉴定及含量测定2、精制 盐酸小檗碱粗品 称重（精制的盐酸小檗碱）滤 液趁 热 过 滤 析出大量黄色沉淀 常压过滤 减压过滤 加HCl调pH=12并冷却加饱和石灰水 真空干燥（75）蒸馏水洗至pH=4 六、实验内容第14页，本讲稿共56页实验一 小檗碱的提取、精制、鉴定及含量测定六、实验内容n3、小檗碱的定与性质实验n（1）取自制精制盐酸小檗碱0.05g溶于50ml热水中，加入10%NaOH溶液2ml，混合均匀后，于水浴上加热至50，加入丙酮5ml，放置，即有柠檬色丙酮小檗碱结晶析出。抽滤，水洗后，干燥，测mp。n（2）取自制精制盐酸小檗碱少许，加稀盐酸2ml待溶解后，加漂白粉少许，即显樱红色。n（3）取自制精制盐酸小檗碱少许，加水1ml待溶解后，加浓硝酸12滴，即产生绿色硝酸小檗碱沉淀。n（4）取自制精制盐酸小檗碱少许，加水1ml待溶解后，加锌粉少许，再分数次加入浓硫酸数滴，每隔10min加1次，观察其黄色是否消退。第15页，本讲稿共56页实验一 小檗碱的提取、精制、鉴定及含量测定n七、基本操作 n1、粉碎；n2、渗漉；n3、洗涤；n4、过滤。第16页，本讲稿共56页实验一 小檗碱的提取、精制、鉴定及含量测定n八、注意事项n1.渗漉速度不可太快；n2.精制时加饱和石灰水后要趁热过滤。第17页，本讲稿共56页实验一 小檗碱的提取、精制、鉴定及含量测定九、实验报告n实验报告内容n实验目的n学生姓名 实验地点 实验时间 实验环境n1实验题目n2.实验原理n3.实验仪器与试剂n4.实验内容（操作步骤）n4.1 提取与分离n4.2 性质与鉴定n5.实验结果n5.1 收率：n5.2性质与鉴定结果n6.思考题第18页，本讲稿共56页实验一 小檗碱的提取、精制、鉴定及含量测定 n十、思考题n提取分离过程中加NaCl起什么作用？第19页，本讲稿共56页实验二 碱-酸法提取芦丁 n一、目的要求n1、通过芦丁的提取与精制掌握碱-酸法提取黄酮类化 合物的原理及操作。n2、掌握黄酮类化合物的主要性质及黄酮甙、甙元和糖部分的鉴定方法。n3、要获得两个化合物：芦丁、槲皮素。n4、掌握纸色谱和薄层色谱的方法及黄酮类化合物的色谱特点。第20页，本讲稿共56页实验二 碱-酸法提取芦丁n二、重点难点n1、芦丁的提取方法：碱-酸法提取黄酮类化合物的原理及操作。n2、黄酮类化合物的主要性质及黄酮甙、甙元和糖部分的鉴定方法。n三、学时 n 10学时第21页，本讲稿共56页实验二 碱-酸法提取芦丁n四、实验原理n本实验主要利用芸香苷在碱水中成盐而增大溶解能力，用碱水（石灰水）为溶剂煮沸提取，碱水提取液加酸酸化后又可析出芸香苷的结晶，并利用芸香苷对冷水和热水的溶解度相差悬殊的特性进行精制。n芦丁可被稀酸水解，生成槲皮素及葡萄糖、鼠李糖，并能通过薄层层析，纸层析鉴定。芦丁及槲皮素还可通过化学反应及紫外、红外光谱鉴定。并可利用比色法进行含量测定。第22页，本讲稿共56页实验二 碱-酸法提取芦丁n五、仪器与试剂仪器名称规格数量仪器名称规格数量烧杯500ml 空气冷凝管 23cm 1烧杯 250ml 玻璃漏斗 小号 1锥形瓶 50ml 枪式干燥器 1锥形瓶 1525ml水浴锅 1布式漏斗 中号 滴管 2布式漏斗小号 分液漏斗 250ml 1试管 1015ml 展开槽 1玻璃棒 冷凝管 1第23页，本讲稿共56页实验二 碱-酸法提取芦丁n五、仪器与试剂药品名称规格数量药品名称规格数量槐花米 20gBa(OH)2 化学纯11.5g镁粉 化学纯 少许葡萄糖 标准品少许CaO 化学纯11.5g鼠李糖 标准品少许无水吡啶 化学纯3ml浓硫酸 分析纯醋酐 化学纯浓盐酸 化学纯95%乙醇 分析纯1%H2SO4 100ml第24页，本讲稿共56页实验二 碱-酸法提取芦丁n六、实验内容 n1.提取分离 沉淀（粗制芦丁）滤液（弃去）槐花米粗粉(20g)滤 液残渣（弃去）加水300ml,用石灰乳调节pH值至89；加热至微沸,维持p至30分钟，趁热抽滤放置，冷却至6070，用浓HCl调至pH45，静置1小时，抽滤第25页，本讲稿共56页残渣（弃去）滤 液芦丁（精制品）静置过滤，在6070干燥重结晶沉淀（粗制芦丁）实验二 碱-酸法提取芦丁n六、实验内容 n1.提取分离 第26页，本讲稿共56页实验二 碱-酸法提取芦丁n2.芦丁的水解n取精制芦丁2g，研细，置于500ml圆底烧瓶中，加2%H2SO4溶液150ml，于直火上加热微沸30min（要补充蒸发掉的水分），析出的黄色沉淀为檞皮素，趁热抽滤，滤液保留作糖部分的鉴定。沉淀经水洗后再用95%乙醇重结晶1次，得黄色针状结晶，于7080以下干燥，即得精制檞皮素。测mp。n3.糖的纸色谱鉴定n4.芦丁、檞皮素的纸色谱鉴定 第27页，本讲稿共56页实验二 碱-酸法提取芦丁n七、基本操作n1、调节Ph值；n2、重结晶；n3、过滤。第28页，本讲稿共56页八、注意事项n1、芦丁不可粉碎过细，以免过滤时速度过慢。n2、加入石灰乳即可达到碱溶解提取芦丁的目的，还可以除去槐花米中含有的大量多糖类粘液质，但pH值不能过高，否则钙能与芦丁形成鳌合物而沉淀析出。n3、pH过低会使芦丁形成氧盐重新溶解，降低收率（pH最佳为5）实验二 碱-酸法提取芦丁第29页，本讲稿共56页n4、利用芦丁在冷热水中的溶解度差别来达到重结晶的目的。得到的沉淀要粗称一下，按照芦丁在热水中1：200的溶解度加蒸馏水进行重结晶。也可以用冷、热乙醇进行重结晶、精制。n5、在样品溶液中加入2%ZrOCl2的甲醇溶液后，如溶液呈黄色，示可能有C3OH和或C5OH。如在加入2%枸橼酸甲醇溶液，黄色不褪，示有C3OH；如黄色褪去，加水稀释后转为无色，示无C3OH，但有C5OH（上述两种条件生成的锆络合物对酸的稳定性不同，其中C3OH与4-羰基形成的络合物的稳定性大于C5OH与4-羰基形成的络合物）。八、注意事项实验二 碱-酸法提取芦丁第30页，本讲稿共56页n实验报告内容n实验题目n学生姓名 实验地点 实验时间 实验环境n1实验目的n2.实验原理n3.实验仪器与试剂n4.实验内容（操作步骤）n4.1 提取与分离n4.2 性质与鉴定n5.实验结果n5.1 收率：n5.2 性质与鉴定结果n6.思考题九、实验报告实验二 碱-酸法提取芦丁第31页，本讲稿共56页n十、思考题n1.苷类水解有几种催化方法？n2.怎样确定芦丁分子中只含有一分子葡萄糖及一分子鼠李糖？n3.怎样确定芦丁结构中糖基是连接在槲皮素3-O-上？实验二 碱-酸法提取芦丁第32页，本讲稿共56页n一、目的要求n1、学习索氏提取法提取天然产物的方法；n2、熟悉重结晶法纯化天然产物的操作。n3、要求用溶剂法或柱层析法分离得到齐墩果酸纯品，其熔点和波谱数据应符合文献数据。n4、学习硅胶G-GMC-Na薄层层析板的制备方法。n5、了解本萜类化合物的化学特征和波谱特征在推断结构中的应用。实验三 齐墩果酸的提取、分离和鉴定第33页，本讲稿共56页n二、重点难点n重点：n1.学习索氏提取法提取天然产物的方法；n2.熟悉重结晶法纯化天然产物的操作。实验三 齐墩果酸的提取、分离和鉴定第34页，本讲稿共56页实验三 齐墩果酸的提取、分离和鉴定n三、学时 n8学时第35页，本讲稿共56页实验三 齐墩果酸的提取、分离和鉴定n四、实验原理 第36页，本讲稿共56页n五、仪器与试剂n石见穿粉，氯仿，苯，95%乙醇，索氏提取器。实验三 齐墩果酸的提取、分离和鉴定第37页，本讲稿共56页n1、提取分离流程六、实验内容实验三 齐墩果酸的提取、分离和鉴定石见穿粉索氏提取器内150ml氯仿连续提取34小时浓缩提取液少量苯洗涤趁热抽滤浸 膏淡黄色固体析出95%乙醇溶解晶体析出齐墩果酸滤 液浓缩至小体积，静置乙醇反复重结晶第38页，本讲稿共56页n六、实验内容n2.鉴定n（1）薄层层析n样品：齐墩果酸n吸附剂：硅胶G-GMC-Nan展开剂：氯仿丙酮（95:5）Rf=0.28n 苯乙醚甲醇（5:2:1）Rf=0.52n 环乙烷乙酸乙酯（8:2）Rf=0.20n显色剂：10%硫酸乙醇溶液（喷雾后，于105显色）n（2）熔点测定 实验三 齐墩果酸的提取、分离和鉴定第39页，本讲稿共56页n七、基本操作n1、索氏提取；n2、浓缩；n3、抽滤；n4重结晶；n5、薄层层析。实验三 齐墩果酸的提取、分离和鉴定第40页，本讲稿共56页n八、注意事项n1.苯洗涤要少量多次，防止将目标产物洗涤时除去。n2.乙醇反复重结晶时溶剂用量应严控制。实验三 齐墩果酸的提取、分离和鉴定第41页，本讲稿共56页n实验报告内容n实验目的n学生姓名 实验地点 实验时间 实验环境n1实验题目n2.实验原理n3.实验仪器与试剂n4.实验内容（操作步骤）n4.1 提取与分离n4.2 性质与鉴定n5.实验结果n5.1 收率：n5.2性质与鉴定结果n6.思考题九、实验报告实验三 齐墩果酸的提取、分离和鉴定第42页，本讲稿共56页n十、思考题实验三 齐墩果酸的提取、分离和鉴定第43页，本讲稿共56页n一、实验目的n1、学习天然产物的回流提取方法。n2、掌握pH梯度提取法的原理和操作技术。n3、学习用硅胶柱色谱法分离精制大黄素。n4、学习羟基蒽醌类化合物的鉴定方法。实验四 大黄中大黄素的提取、分离和鉴定第44页，本讲稿共56页n二、重点、难点n酸水解步骤：大黄中蒽醌类化合物分为游离型蒽醌（蒽醌苷元）和结合型蒽醌（蒽醌苷），其中结合型蒽醌的含量远大于游离型蒽醌，为提高蒽醌苷元的含量，可以用稀硫酸将蒽醌苷水解成蒽醌苷元。n回流提取 n大黄中游离蒽醌苷元在TLC上的Rf值因极性不同而不同，呈色也不同，通过比较母液与提取过程中组分的TLC，可获得提取进程的信息。实验四 大黄中大黄素的提取、分离和鉴定第45页，本讲稿共56页实验四 大黄中大黄素的提取、分离和鉴定n三、学时 n8学时第46页，本讲稿共56页n四、实验原理n根据大黄中蒽醌类成分酸性强弱不同的特征，以乙醚提取脂溶性成分后，利用碱度递增的碱水液，自乙醚提取液中萃取酸度递减的游离蒽醌类成分，本实验主要分离其大黄素。实验四 大黄中大黄素的提取、分离和鉴定第47页，本讲稿共56页n五、仪器与试剂n仪器：天平，250ml烧杯，500ml烧杯，250ml分液漏斗，索氏提取器，布氏漏斗，100ml量筒，250ml圆底烧杯，真空冷凝管，牛角管，250ml锥形瓶，pH试纸。n试剂：乙醚，20%硫酸溶液，盐酸，5%碳酸氢钠溶液，5%碳酸钠溶液，0.25%氢氧化钠溶液，5%氢氧化钠溶液，石油醚（沸程6090），-乙酸乙酯（7：3），石油醚（沸程6090）-乙酸乙酯（15：1）。实验四 大黄中大黄素的提取、分离和鉴定第48页，本讲稿共56页n1、提取分离流程（1）六、实验内容实验四 大黄中大黄素的提取、分离和鉴定水 层黄色沉淀大黄酸结晶HCl乙 醚 层大黄粉10g滤 饼20%硫酸100ml,直火加热,抽滤、干燥5%NaHCO3乙醚回流提取乙 醚 层第49页，本讲稿共56页橙色沉淀水 层黄色沉淀大黄素结晶HCl乙 醚 层乙 醚 层5%Na2CO3水 层HCl芦荟大黄素结晶乙 醚 层乙 醚 层0.25%NaOH实验四 大黄中大黄素的提取、分离和鉴定n1、提取分离流程（2）第50页，本讲稿共56页实验四 大黄中大黄素的提取、分离和鉴定先洗脱下部分(大黄酚)大黄酚结晶水 层硅胶柱层析浅黄色沉淀(大黄酚+大黄素甲醚)HCl乙醚层(回收)乙 醚 层5%NaOH后洗脱下部分(大黄素甲醚)大黄素甲醚结晶n1、提取分离流程（3）第51页，本讲稿共56页n六、实验内容n2.鉴定n（1）熔点n（2）IR实验四 大黄中大黄素的提取、分离和鉴定第52页，本讲稿共56页n七、基本操作n1、回流提取操作；n2、萃取操作；n3、硅胶柱填装；n4、硅胶薄层板。实验四 大黄中大黄素的提取、分离和鉴定第53页，本讲稿共56页n八、注意事项n1、酸水解过程中加热时间应足够长，以保证水解充分。n2、同一碱液提取时可分为几次萃取，以保护增提取充分，可以用薄层色谱作监测。n3、乙醚总提取物要用保鲜膜封严实，防止乙醚挥发。实验四 大黄中大黄素的提取、分离和鉴定第54页，本讲稿共56页n实验报告内容n实验题目n学生姓名 实验地点 实验时间 实验环境n1实验题目n2.实验原理n3.实验仪器与试剂n4.实验内容（操作步骤）n4.1 提取与分离n4.2 性质与鉴定n5.实验结果n5.1 收率：n5.2性质与鉴定结果n6.思考题 九、实验报告实验四 大黄中大黄素的提取、分离和鉴定第55页，本讲稿共56页n十、思考题n1.如何检识中药中是否存在蒽醌类成分？n2.比较大黄酸、大黄素及大黄素甲醚的酸性及在硅胶G吸附色谱板上的Rf值。实验四 大黄中大黄素的提取、分离和鉴定第56页，本讲稿共56页