天然药物化学实验报告.doc
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1、. -小檗碱提取及构造鉴定摘要目的:对黄连中的小檗碱成分进展别离纯化与鉴定。方法:采用超声提取、重结晶等手段对样品进展别离、纯化,根据紫外光谱进展化合物构造鉴定。结果:从黄连中别离得到了小檗碱,结论:该方法简单、可行,可为黄连药材及其制剂的质量标准提供对照品。关键词:小檗碱黄连超声提取法构造鉴定紫外光谱薄层色谱Berberine extraction and structure identificationABSTRACTPurpose:Berberine extraction and structure identification;method:berberinewasextractedw
2、iththetechniqueofultrasonicwav andrecrystallization,and identified by UV. Result:gaining Berberin from Coptis;Conclusion:the method is easy and able to provide referencesubstanceforCoptic preparations.Kingword Berberine Coptis Ultrasonicwav Structure identification UV TLC目录摘要1一、文献综述11.题目背景12.研究现状23.
3、提取方法3二、实验目的和意义91.实验研究目的92.实验意义93.题目理论研究价值9三、主要容与实施方案101.主要容102.实验原理103.实验方法104.仪器材料105.实验流程116.实验操作117.预期结果128.实际结果128.定性分析12四、进度方案15五实验总结16五、参考文献17. . word.zl-. -一、文献综述1.题目背景黄连Coptis chinensis Franch为我国名贵中药材之一,享有“中药抗生素美称,其主要功能为清热燥湿、泻火解毒。黄连抗菌能力强,对降热镇痛、抗肠道细菌感染、急性结膜炎、口疮、急性细菌性痢疾等均有很好的疗效,在临床中有较多应用1-3。小檗
4、碱berberine,又称黄连素是从中草药黄连等植物中提取别离得到的一类异喹啉类生物碱,为黄连主要有效成分,其含量约为4%-10%,但根据野生和栽培产地的不同,其含量各异。图1 小檗碱的季铵碱式小檗碱是黄色针状结晶体,能缓慢溶于水1:20,乙醇1:100,较易溶于水、热乙醇,微溶于丙酮、氯仿、苯,几乎不溶于石油醚中。小檗碱的构造式以较稳定的季铵碱为主,其构造式如图1。在自然界,小檗碱多以季铵盐的形式存在,其盐酸盐、氢碘酸盐、硫酸盐、硝酸盐均难溶于水,易溶于热水,且各种盐的纯化都比拟容易。小檗碱是一种常用的广谱抗菌药,具有抗细菌性感染、抗肿瘤、抗心率失常、降压降血糖等成效,在临床上有越来越广泛的
5、应用4。2.研究现状 5 近十年来,已经有2 000多篇国外文献报道了小檗碱及其衍生物在治疗肿瘤、糖尿病、心血管疾病、高血脂、炎症、细菌和病毒感染、脑缺血性损伤、精神疾病、阿尔茨海默病(Alzheimer disease)、骨质疏松等多方面的临床应用、药效机制以及该类化合物的构效关系等研究结果。这些结果表小檗碱生理功能广泛,潜在的构造改造和开发应用价值很大。下面主要从临床应用与药效机制、分子药理、体吸收代、构效关系四个方面来介绍小檗碱及其衍生物的研究进展。2.1 临床应用与药效机制2.1.1 治疗心血管疾病小檗碱有抗心律失常,舒血管,保护心肌,抑制血管增生,抗血小板聚集等作用从而实现对心血管疾
6、病的治疗。减轻大鼠心肌缺血实验中, BBR可显著改善心肌缺血再灌注术后心功能并减轻心肌凋亡及梗死,这种保护作用可被AG阻断(均P0.05)。BBR治疗还可显著提高心肌JAK2及STAT3磷酸化水平,抑制凋亡相关信号分子表达,这种作用也被AG阻断(P0.05)。结论 BBR可显著减轻大鼠MI/R损伤后心肌梗死及凋亡水平,改善心功能,JAK2/STAT3可能介导此作用。2.1.2 降血糖降糖并保护糖尿病大鼠周围神经。黄连生物碱特别是小檗碱通过降低糖尿病大鼠空腹糖、糖化血红蛋白比值和血清甘油三酯和胆固醇水平,提高糖尿病大鼠血浆胰岛素水平。提高坐骨神经感觉和运动传导速度,缩短动作电位潜伏期,调节自由基
7、代紊乱,减轻脂质过化反响抑制多元醇代通路中活性和改善血液高粘状态增加坐骨神经营养因子的表达改善糖尿病大鼠周围神经功能和构造,保护糖尿病周围神经的病变。2.1.3 抗菌抗炎利用不同浓度的小檗碱处理人肠上皮细胞-2,通过测量上皮电位电阻观察细胞严密连接的完整性,并研究小檗碱对严密连接和紧接合蛋白形态学方面作用,说明小檗碱能够减少肠上皮细胞的渗透率,推测小檗碱有抗腹泻活性26。认为小檗碱能够抑制甲状腺机能亢进腹泻小鼠胃肠多肽的提升和黏液分泌,从而起到止泻作用。2.1.4抗肿瘤黄连及其有效成分可通过细胞毒作用抑制肿瘤细胞增殖、诱导细胞凋亡、增强机体免疫功能、调节细胞信号传导、抗氧化、诱导细胞分化等机制
8、发挥抗肿瘤作用。3发现黄连提取物对细胞的生长有浓度依赖性抑制作用,5/黄连提取物能够显著增加细胞对紫杉醇的敏感性。黄连素在体外亦以时间和剂量依赖的方式对细胞产生细胞毒作用并诱导其凋亡。2.1.5 治疗阿尔茨海默病研究发现,小檗碱在无细胞毒性的正常剂量围,能调节人神经胶质瘤细胞中淀粉样前蛋白的形成减少淀粉样蛋白-的产生;增强神经生长因子诱导的神经细胞分化;改善阿尔茨海默病 (Alzheimer disease,AD)模型大鼠空间记忆损伤,增加白介素1 和iNOS表达;还可作为AChE抑制剂,有望成为治疗阿尔茨海默病的药物。2.1.6神经调节已有证据说明,中央多巴胺系统可以介导可卡因的行为强化效应
9、,黄连及其小檗碱可通过调整中央多巴胺系统有效抑制可卡因的行为效应。2.1.7 其他作用小檗碱可增加离体家兔阴茎海绵体平滑肌组织中环磷酸鸟苷(cGMP)和环磷酸腺苷(cAMP)浓度,对阴茎海绵体有即时的舒作用,还对NOcGMP信号通路的下游关键酶(PDE5)具有一定的调控作用,尤其是抑制PDE5A2的mRNA表达,治疗勃起功能障碍。3.提取方法 6 3.1 传统提取技术黄连中小檗碱的提取工艺,主要是溶剂提取法。此法是从中草药中提取有效成分的常用方法,通过浸渍、渗渡、回流等方式将有效成分从药材组织溶解,进展萃取。3.1.1 酸水法提取小檗碱【原理】利用小檗碱的硫酸盐在酸性溶液中的溶解度大、而盐酸盐
10、几乎不溶于水的性质来实现提取别离的,是目前工业中最常用的提取小檗碱的方法之一。【工艺流程为】将黄连药材剪碎、磨烂、加人盛有1%V/V的硫酸水溶液中,加热煮沸约5min后,静置浸泡过夜后渗流、抽滤,滤液加食盐饱和,用稀盐酸调ph至1-2,静置后抽滤即析出盐酸黄连素粗品。将粗品加热水至刚好溶解,用石灰水调ph至8.5-9,趁热滤除杂质,用浓盐酸溶液调ph至2,继续冷却至室温以下即有盐酸小粟碱结晶析出,用冰水洗涤、抽滤,得到黄色盐酸小菜碱结晶,并在50-60下烘干。3.1.2 石灰乳法提取小檗碱石灰乳法也是当前工业生产上常用的方法之一,有渗辘和浸渍两种提取工艺,其流程为将黄连粉碎成粉状,加1/10w
11、/w量的生石灰,再加冷水浸泡静置数小时,抽滤、加人滤液量2%w/w的食盐水,静置沉淀,待沉淀完全后过滤,即得盐酸小檗碱粗品。将粗品加热水至刚好溶解煮沸、冷却、滤除杂质,用浓盐酸溶液调ph至2,继续冷却至室温以下即有盐酸小檗碱结晶析出。晶体用冰水洗涤、抽滤,在50-60下枯燥即得纯度较高的盐酸小檗碱川。稀硫酸法和石灰乳浸渍法是目前比拟成熟的工艺,但工艺中均存在提取时间长、本钱高、产品纯度低、产率低、溶剂消耗多、易造成环境污染等问题。3.1.3 乙醇回流提取法通常用加热回流提取,有直接回流工艺和索氏提取两种。称取黄连粉放入250mL圆底烧瓶中用100mL乙醇作为溶剂,热水浴加热回流30min,放置
12、浸泡1h,将提取液抽滤,滤渣重复上述处理过程两次,合并滤液,减压蒸出乙醇直到为红棕色糖浆状,在红糖浆状物中加人1%V/V的醋酸约30-40mL加热溶解,抽滤除去不溶物,然后于溶液中滴加浓盐酸至溶液浑浊,静置冷却,即有黄色针状的结晶析出,抽滤,先后用冰水和丙酮洗涤滤饼,然后将滤饼加热水至刚好溶解,煮沸、冷却、滤除杂质,继续冷却至室温以下即有盐酸黄连素结晶析出,抽滤、枯燥即得产品。选择不同的提取条件,小檗碱提取率有显著差异,最优提取工艺是50%V/V的乙醇溶液、8倍体积、85回流提取次,每次2h。索氏提取法是直接提取回流工艺的改进,它可以提高产品的收率,减少溶剂的消耗,但索氏提取一般只适用于微型实
13、验。乙醇法提取小檗碱不但从时间、产品纯度、提取率上优于稀硫酸法、石灰乳法,乙醇还可以回收再用,因此,乙醇回流提取工艺是一种从黄连中提取小檗碱较为理想的工艺方法。3.2 新提取技术3.2.1 微波法提取小檗碱微波提取技术是近年来以传统溶剂浸提法原理为根底开展起来的新型萃取技术,该技术具有选择性高、耗时少、能耗低、排污量少等优点,可克制传统提取方法的缺陷,与超临界流体萃取、高速逆流液相色谱等技术相比,其适用面更广,且设备投资低,是目前国外天然产物提取的研究热点。微波处理具有升温快、加热均匀等优势,但其提取技术的研究仍处于初级阶段,在提取过程中的参数如药材的物理性质及粉碎度、根底物化参数的收集,特殊
14、专用微波辅助提取设备的研究开发等都有待探索。3.2.2 微波索氏联合工艺综合微波技术与索氏提取工艺的优点,郭锦棠等,用微波一索氏联合工艺提取了黄连中的小檗碱。选用不同粒度的黄连药材,加人一定量的蒸馏水,混合均匀,在变频微波炉中,以不同水平的微波功率、提取时间进展微波照射,每份样品待其冷却后,重复照射次。微波预处理后,在索氏提取器中以不同水平的提取溶剂用量与提取时间进展提取,将提取液静置过夜,取上清液加盐酸调ph至2,然后参加18%w/w的食盐水,将生成的沉淀静置一段时间后过滤,水洗后在60-80枯燥,得到盐酸小檗碱粗品,计算收率。通过正交实验优选,最正确提取条件为微波功率520W80%功率档,
15、辐照时间1.5min2次,基质含水量20mL,粒度为中粒,溶剂用量100mL,提取时间4h。实验说明微波一索氏联合工艺比单用索氏提取得到的小檗碱收率明显要高与仅用索氏提取方法比拟,微波预处理一索氏联合工艺具有提取效率高、工艺简单等特点。3.2.3 超声波法提取小檗碱利用超声波提取中药材中的有效成分,是中药提取工艺的一次革新。与传统工艺相比,超声波萃取具有如下突出特点:1萃取过程无需高温,不破坏药材成分;2常压萃取,平安性好,操作简单易行;3萃取效率高;4具有广谱性。适用性广,绝大多数的中药材各类成分均可超声萃取;5超声波萃取对溶剂和目标萃取物的性质如极性关系不大;6药材原料处理量大。因此,利用
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