天然生物成分分离实验指导gmpi.docx
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1、天然生物物成分分分离实验验指导实验须知知天然生物物成分分分离实验验教学是是天然生生物成分分分离技技术课程程的重要要组成部部分,是是使学生生进一步步理论联联系实际际,掌握握天然产产物有效效成分提提取、分分离和检检定的基基本操作作技能,提提高学生生分析和和解决问问题能力力。养成成严密科科学态度度和良好好工作作作风必不不可少的的教学环环节。为为此,提提出下列列实验须须知:1遵守守实验室室制度,维维护实验验室安全全,不违违章操作作,严防防爆炸、着着火、中中毒、触触电、漏漏水等事事故的发发生。若若发生事事故应立立即报告告指导教教师。2实验验前作好好预习,明明确实验验内容,了了解实验验的基本本原理和和方法
2、,安安排好当当天计划划,争取取准时结结束。实实验过程程应养成成及时记记录的习习惯。凡凡是观察察到的现现象和结结果及有有关的重重量、体体积、温温度或其其他数据据,应立立即如实实记录,实实验完毕毕后,认认真总结结,写好好报告,提提取纯化化所得单单体产物物包好,贴贴上标签签(日期期、样品品名称、纯纯度、mmp、bp、TLCC、重量量)交给给老师。3实验验室中保保持安静静,不许许大声喧喧嚷,不不许抽烟烟、不迟迟到、不不随便离离开,实实验台面面应保持持清洁,使使用过的的仪器及及时清洗洗干净,存存放在实实验柜内内,废弃弃的固体体和滤纸纸等丢入入废物缸缸内,绝绝不能丢丢入水槽槽、下水水道和窗窗外,以以免堵塞
3、塞和影响响环境卫卫生。4公用用仪器及及药品用用完后立立即返还还原处,破破损仪器器应填写写破损报报告单,注注明原因因。节约约用水、用用电、药药用试剂剂。严格格药品用用量。5保持持实验室室内整洁洁,学生生采取轮轮流值日日,每次次实验完完毕,负负责整理理公用仪仪器,将将实验台台、地面面打扫干干净,倒倒清废物物缸,检检查水、电电和门窗窗是否关关闭。实验一薄薄层板的的制备、活活度测定定及应用用一、目的的要求1掌握握薄层板板的制备备及薄层层层析的的操作方方法2掌握握吸附剂剂活度测测定的原原理及方方法3应用用薄层层层析法检检测识中中草药化化学成分分二、薄层层板的制制备1不加加粘合剂剂的薄层层涂布法法(1)氧
4、氧化铝薄薄层将吸附剂剂置于薄薄层涂布布器中,调调节涂布布器的高高度,向向前推动动,即得得均匀薄薄层。本本实验主主要用下下述简易易操作涂涂布薄层层,取表表面光滑滑,直径径统一的的玻璃一一支,依依据所制制备薄层层的宽度度、厚度度要求,在在玻璃棒棒两端套套上厚度度为0.311mm的的塑料圈圈或金属属环,并并在玻璃璃棒一端端一定距距离处套套上较厚厚的塑料料圈或金金属环,以以使玻璃璃棒向前前推动时时能保持持平行方方向,操操作时,将将氧化铝铝粉均均均地铺在在玻璃板板上,匀匀速向前前推动。(2)纤纤维素薄薄层一般取纤纤维素粉粉1份加水水约5份,在在烧杯中中混合均均匀后,倒倒在玻璃璃板上,轻轻轻振动动,使涂涂
5、布均匀匀,水平平放置,待待水分蒸蒸发至近近干,于于10002干燥300600分钟即即得。(3)聚聚酰胺薄薄层取锦纶丝丝(无色色干净废废丝即可可)用乙乙醇加热热浸泡223次次,除去去腊质等等。称取取洗净的的锦纶丝丝1克,加加85%甲酸mll,在水水浴上加加热使溶溶,再加加70%乙醇6mml。继继续加热热使完全全溶解成成透明胶胶状溶液液。将此此溶液适适量倒在在水平放放置的,用用清洁液液洗净的的玻璃片片上,并并自然向向周围推推匀,厚厚度约00.3mmm,薄薄层太厚厚时,干干后会裂裂开。将将铺好的的薄层水水平放在在盛温水水的盘上上,使盘盘中的水水蒸汽能能熏湿薄薄层,盘盘子加玻玻璃板盖盖严密,薄薄板放置
6、置约1小时完完全固化化变不透透明白色色,再放放数小时时后,泡泡在流水水中洗去去甲酸,先先在空气气中晾干干,后在在烘箱中中0恒温加加热活化化15分钟钟,冷后后置干燥燥器中贮贮存备用用。2加粘粘合剂薄薄层的涂涂布法(1)硅硅胶G薄层取硅硅胶G或硅胶胶GF一份份,置烧烧杯中加加水约55份混合合均匀,放放置片刻刻,随即即用药匙匙取一定定量,分分别倒在在一定大大小的玻玻璃片上上(或倒倒入涂布布器中,推推动涂布布),均均匀涂布布成0.250.55mm厚厚度,轻轻轻振动动玻璃板板,使薄薄层面平平整均匀匀,在水水平位置置放置,待待薄层发发白近干干,于烘烘箱中1100活化0.511小时,冷冷后贮于于干燥器器内备
7、用用。活化化温度和和时间可可依需要要调整,一一般检识识水溶性性成分或或一些极极性大的的成分时时,所用用薄层板板只在空空气中自自然干燥燥,不经经活化即即可贮存存备用。(2)硅硅胶(HH)羧甲甲基纤维维钠(CCMC-Na)薄薄层取羧羧甲基纤纤维素00.2gg,溶于于25mml水中中,在水水浴上加加热搅拌拌使完全全溶解,倒倒入烧杯杯中,加加薄层层层析用硅硅胶(颗颗粒度110440mm的约68g)。激激光照排排系统混混成均匀匀的稀糊糊,按照照硅胶GG薄层涂涂布法制制备薄层层,或取取0.88%羧甲甲基纤维维纳100ml,倒倒入广口口瓶(高高约100122cm)中中,然后后逐步加加入薄层层层析用用硅胶33
8、.3克克,不断断振摇成成均匀的的稀糊,把把两块载载玻片面面对面结结合在一一起,这这样每片片只有一一面与硅硅胶糊接接触,使使薄片浸浸入硅胶胶稀糊中中,然后后慢慢取取出,分分开二块块薄片,将将未粘附附硅胶糊糊的那一一面水平平放在一一张清洁洁的纸上上,让其其自然阴阴干,1100下烘300分钟。冷冷后于干干燥器内内备用。未未消耗的的硅胶稀稀糊可贮贮存在广广口瓶内内,以供供再用。氧化铝薄薄层,氧氧化铝羧羧甲基纤纤维钠薄薄层的制制备方法法同上,一一般所需需要氧化化铝比硅硅胶稍多多。目前国内内外市场场有预先先制好的的薄层板板,底板板用玻璃璃、塑料料、铝片片等。可可按需要要用玻璃璃刀划割割,也有有用剪刀刀剪成
9、所所要的大大小,使使用方便便,价格格贵些。3特殊殊薄层的的制备根据分离离工作的的特殊需需要,可可制成以以下几种种特制薄薄层。(1)酸酸、碱薄薄层和ppH缓冲冲薄层为了改变变吸附剂剂的酸碱碱性,以以改进分分离效果果,可在在吸附剂剂中加入入稀酸溶溶液(如如0.110.5N草草酸溶液液)代替替水制成成酸性氧氧化铅薄薄层使用用,硅胶胶微呈酸酸性,可可在铺层层时用稀稀碱溶液液(如00.10.55N氢氧氧化钠溶溶液)代代替水制制成碱性性的硅胶胶薄层。当当用醋酸酸钠、磷磷酸盐等等不同ppH的缓缓冲液代代替水铺铺层,制制成一定定pH缓冲冲的薄层层。羧甲基纤纤维素钠钠的溶液液一般用用0.551%浓度,宜宜预先配
10、配制后静静置,取取其上层层澄清溶溶液应用用,则所所制备的的薄层表表面较为为细腻平平滑。常常用0.8%浓浓度。CCMC-Na系系中粘度度。30005500厘厘泊(粘粘度单位位)。CCMC-Na系系碳水化化合物,调调制时应应在水浴浴上进行行。活化化温度不不应过高高,防止止碳化。(2)络络合薄层层硝酸银薄薄层的制制法,可可在吸附附剂中加加入525%硝酸银银水溶液液代替水水制成均均匀糊状状,再按按常法铺铺成薄层层,制成成薄层避避光阴干干,于1105活化半半小时后后避光贮贮存,制制成的薄薄层以不不变成灰灰色为好好,在三三天内应应用。也也可先把把硝酸银银用少量量水溶解解,再用用甲醇稀稀释成110%溶溶液,
11、把把预先制制好的硅硅胶G薄层浸浸入此溶溶液中约约1分钟,取取出避光光阴干,按按上法活活化,贮贮存。三、吸附附剂的活活度测定定1氧化化铝活度度的测定定一般可用用455种偶氮氮染料以以薄层层层析法进进行测定定。染料试剂剂的配制制:取偶偶氮苯(Azobenzene)50mg,对甲氧基偶氮苯(P-Methoxyuzobenzene),苏丹黄(Sudan I, Benzeneazo-naphthol),苏丹红(Sudan Tetrazobenzol-naphthol),对氨基偶氮苯(P-Aminoazobenzene)各20mg,分别溶于50ml重蒸馏的四氯化碳(经氢氧化钠干燥)中。常法制备备不含粘粘合
12、剂氧氧化铝薄薄层,以以铅笔尖尖或毛细细管尖在在薄层板板一端223 cm处处间隔11cm左左右轻轻轻点上55个可以以看清的的小点,各各吸取约约0.002mll染料试试剂分别别点滴于于原点上上,以四四氯化碳碳为展开开剂,展展开时薄薄层板与与容器底底部交角角为100400之间间,展开开后测出出各斑点点的Rff值,从从表1确定氧氧化铝的的活度(一一般高活活性氧化化铝级活度度使用本本法时,结结果往往往偏低)。另取不含含粘合剂剂氧化铝铝薄层板板一块,置置于水蒸蒸汽饱和和容器内内,23小时时后取出出,按上上述方法法测定活活度。观观察有无无变化。表1 氧化铝铝活度与与偶氮染染料外值值关系偶氮染料料氧化铝活活度
13、级RRf值二级三级四级五级偶氮苯0.5990.7220.8550.955对甲氧基基偶氮苯苯0.1660.4550.6990.899苏丹黄0.0220.2550.8770.988苏丹红0.0000.1000.3550.500对氨基偶偶氮苯0.0000.0550.0880.1992硅胶胶活度的的测定一般选用用三种染染料的薄薄层层析析法进行行测定。欧洲药典典19669年记记载用00.011%二甲甲基黄(Dimethy-yellow. P-Dimethylaminoazobenzene)。苏丹红(Sudan ),靛酚蓝(Indophenol blue 4-Tapnthoquinone-4-dimeth
14、yl aminoaniline)的苯溶液各10l点滴于硅胶G或硅胶H薄层上,以苯为展开剂,展开10cm(约20分钟),三种染料应明显分离,靛酚蓝斑点接近于起始线。二甲基黄斑点在薄层的当中。苏丹红斑点与二甲基黄斑点之间,则认为薄层板活性符合要求。国内青岛岛海洋化化工厂出出售薄层层层析用用的硅胶胶在吸附附剂名称称之后加加几个字字标明的的意思是是:硅胶胶G(G是Gyppsumm石膏的的缩写。表表示加了了石膏),硅硅胶H(H表示不不加石膏膏),硅硅胶GFF2544(F2554表示示加石膏膏和波长长2544显绿色色荧光的的硅酸锌锌锰)。硅硅胶GFF3655(表示示加石膏膏和波长长3655nm显显黄色荧荧
15、光的硫硫化锌镉镉)。氧氧化铝则则类推。四、薄层层层析的的应用薄层层析析法在天天然产物物化学成成分的研研究中,主主要应用用于化学学成分的的预试、化化学成分分的鉴定定及探索索柱层分分离的条条件。用用薄层层层析进行行中草药药化学成成分检识识,可依依据各类类成分性性质及熟熟知的条条件有针针对性地地进行。由由于在薄薄层上展展开后,可可将一些些杂质分分离,选选择性高高,可使使预试结结果更为为可靠,不不仅可通通过显色色获知成成分类型型,而且且可初步步了解主主要成分分的数目目及其极极性大小小。例一:湖湖北贝母母生物碱碱成分的的TLCC检识吸附剂:硅胶CCMC- Naa薄层样品:湖湖北贝母母总生物物碱氯仿仿溶液
16、展开剂:C6H5-EttoAcc-NHHEt22(6:4:1)显色剂:改良碘碘化铋钾钾喷雾例二:丹丹参色素素的TLLC检识识吸附剂:硅胶GG-CMMc-NNa板样品:丹丹参乙醚醚提取液液展开剂:石油醚醚-醋酸乙乙酯(99:1)记录TLLC结果果实验二粉粉防己生生物碱的的提取分分离与鉴鉴定汉防己为为防己科科千金藤藤属物SStepphannia tettranndraa S. Mccoree的根,是是祛风解解热镇痛痛药物,其其有效成成分为生生物碱。主主要是汉汉防己甲甲素和汉汉防已乙乙素。临临床上除除用作治治疗高血血压、神神经性疼疼痛、抗抗阿米巴巴原虫外外,还将将粉防已已生物碱碱的碘甲甲基、或或溴甲
17、基基化合物物作为肌肌肉松弛弛剂应用用,此外外汉防已已甲素在在动物实实验中有有抗癌和和扩张血血管的作作用。一、目的的要求通过汉防防己中几几种生物物碱的提提取分离离和鉴定定,要求求掌握下下列知识识和技能能。1 生物碱碱的一般般提取方方法。2 用低压压柱层析析分离,纯纯化单体体的方法法及薄层层层析鉴鉴定二、已知知生物碱碱的结构构和性质质汉防已根根中总生生物碱含含量为11.52.33%,主主要为汉汉防已甲甲素,含含量约11%,汉汉防已乙乙素,含含量约00.5%;轮环环藤酚碱碱,含量量为0.2%;以及其其它数种种微量生生物碱。1汉防防已甲素素(Teetraandrrinee,汉防防已碱,粉粉防已碱碱)无
18、色针晶晶,不溶溶于水和和石油醚醚,易溶溶于乙醇醇、丙酮酮、乙酸酸乙酯、乙乙醚和氯氯仿等有有机溶剂剂及稀酸酸水中,可可溶于苯苯,mpp 2116,有双双熔点现现象,自自丙酮中中结晶者者,1550左右熔熔后加热热又固化化,至2213复熔。2汉防防已乙素素(Faangcchinnoliine, 又称称防已诺诺林碱,去去甲粉防防已碱)溶解行为为与汉防防已甲素素相似,因因有一个个酚羟基基,故极极性较汉汉防已甲甲素稍高高,在苯苯中的溶溶解度小小于汉防防已甲素素而在乙乙醇中又又大于汉汉防已甲甲素。籍籍此可以以相互分分离,用用不同溶溶剂重结结昌时,其其晶形和和溶点不不同:乙醇细棒棒状结晶晶 mmp 22454
19、0甲醇细棒棒状结晶晶 mmp177799丙酮六面面粒状晶晶 mmp1334吡啶-甲甲醇 mpp 122122环已烷-EtoocAcc mmp 11563轮环环藤酚碱碱(Cyylannoliine)为水溶性性季铵生生物碱,不不溶于极极性溶剂剂,氯化化物为无无色,八八面体状状结昌,mp 2146,碘化物为无色绢丝状结晶,mp185;苦味酸盐为黄色结晶,mp1546。三、生物物碱的提提取分离离1总生生物碱的的提取和和亲脂性性与亲水水性生物物碱的分分离注一:将将汉防已已粗粉加加适量酸酸水液,以以能将生生药粉末末润湿为为度(约约1500ml),充充分拌匀匀,放置置半小时时,均匀匀而致密密地装入入渗筒内内
20、,用锥锥形瓶底底部或其其它平底底工具压压紧,供供渗漉用用,流速速约1.5mll/分。注二:净净砂必须须事前洗洗净烘干干,拌和和量最好好不要超超过1220g,以以免索氏氏提取器器一次装装不下或或装得过过多。提提不尽生生物碱。注三:检检查生物物碱是否否提尽的的方法,是是取最后后一次乙乙醚提取取液约数数滴,挥挥去乙醚醚,残渣渣加5%HCll 0.5mll溶解后后,加改改良碘化化铋钾试试剂一滴滴,无沉沉淀折出出或明显显浑浊时时,表明明生物碱碱已提尽尽,或基基本提尽尽。反之之,应继继续提取取。注四:先先将提取取器内滤滤纸筒取取出。然然后将提提取玻筒筒内最后后一次乙乙醚提取取液倾出出(另器器贮存),再再将
21、提取取玻筒安安装好,继继续加热热,回收收烧瓶中中乙醚于于玻筒中中,至烧烧瓶内的的乙醚提提取液体体积较小小时,停停止回收收,将烧烧瓶中乙乙醚提取取液倾出出。2低压压柱层析析分离汉汉防已甲甲素和乙乙素低压柱层层析在低低压下(0.53kg/cm2,一般0.31.2 kg/cm2)采用颗粒直径介于经典柱层析(100200m)和HPLC(37m)之间的薄层层析用硅胶(或氧化铝)H或G(5075m)作为填充剂的一种柱层析柱,其基本原理与HPLC相同,分离效果也介于经典柱与HPLC之间,用减压干法装柱,铺层紧密均匀,层析带分布集中整齐,同时薄层层析的最佳分离溶剂系统可以直接用于低压柱层析,它是一种分离效果较
22、好,设备简单,操作方便,快速的方法。适宜和于天然产物的常量制备性分离。(1)装装柱减压压干法装装法,层层析柱规规格:柱柱长300cm,内内径2ccm,共共装硅胶胶约300g(高高约222cm)。(2)拌拌样加样样取汉防防已碱约约1500mg,加加少量丙丙酮热溶溶(刚溶溶为度)用用滴管加加到1.5g硅硅胶上,仔仔细拌匀匀,水浴浴上蒸干干,碾细细,通过过一个长长颈漏斗斗小心加加在柱顶顶,轻轻轻垂直顿顿击,待待样品表表面平整整不拌动动时,上上面再盖盖约12cmm高的空空白硅胶胶,再加加盖一园园形滤纸纸片,压压紧。(3)洗洗脱先检检查从空空压机至至层析柱柱各阀门门管道是是否正常常,关紧紧各个阀阀门,开
23、开动空压压机至额额定压力力(5.8kgg/cmm2)待用用。用滴滴管顺层层析柱柱柱壁仔细细加入少少量洗脱脱剂(环环已烷-惭酸乙乙酯-二乙胺胺/6:2:0.88),当当液面达达到一定定高度时时,再一一次加入入其余洗洗脱剂(共共约2550mll),迅迅速在柱柱顶上装装上玻璃璃标口塞塞接头,用用铁夹压压紧(防防加压时时接头冲冲开),小小心开启启空压机机阀门,再再开针形形阀和空空气过滤滤减压器器,(注注意:压压力过大大。玻璃璃柱会炸炸,一般般2kgg是安全全的,必必要时可可戴防护护面罩)调调动所需需压力,0.61.2kg/cm2,约40分钟后流出,控制流速1ml/分,每10分钟左右一管,收1215份,
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