模块九皂苷教案

1、中药化学实用技术教 案 首 页课题模块九 中药中皂苷类化学成分的提取分离技术结构和理化性质班级课时4课型理论课教学目标1能够认识皂苷类化合物的结构，并根据结构判断其类型；2理解皂苷的性状、溶解性；3能够利用发泡性和溶血性鉴别皂苷类化合物。德育渗透培养学生严肃认真的工作态度教学方法讲授、讨论教学媒体多媒体教学设备新知识新技术或参阅资料泡沫分离技术双语教学 Saponins 皂苷类化合物课后小结皂苷类化合物虽然是首次接触，但同学们专心听讲教学效果良好。教案授课人： 课题模块九 中药中皂苷类化学成分的提取分离技术结构和理化性质时间地点教室教学目标1能够认识皂苷的结构，并根据结构判断其类型；2理解皂苷

2、的性状、溶解性；3能够利用发泡性和溶血性鉴别皂苷类化合物。学生情况班级：人数：出勤：教学设计教学内容及过程一、皂苷的结构类型皂苷（saponins）是一类结构比较复杂的苷类化合物。它的水溶液经振摇后能产生大量持久性、似肥皂样的泡沫，故名皂苷。分类：糖链数目不同：单糖链皂苷、双糖链皂苷、三糖链皂苷是否含有羧基：酸性皂苷、中性皂苷、酯皂苷次皂苷：原生苷被部分降解的产物苷元化学结构：甾体皂苷、三萜皂苷（一）甾体皂苷甾体皂苷元共有27个碳原子组成:基本骨架为螺旋甾烷和异螺旋甾烷。螺旋甾烷 异螺旋甾烷时间50min教法教具讲授比较归纳教学设计教学内容及过程结构特点：1分子中含有A,B,C,D,E,F六个

3、环，A,B,C,D为甾体母核-环戊烷多氢菲， E、F环以螺缩酮的形式相连。 2A/B环为顺或反式，B/C环和C/D环均为反式3C27为直立键时，为-构型，绝对构型为S型，称为螺旋甾烷；C27为平伏键时，为-构型，绝对构型为R型，即为异螺旋甾烷。4分子常含羟基、羰基和双键，一般C3连-羟基并与糖结合成苷。5分子中一般不含羧基，又叫中性皂苷。（二）三萜皂苷三萜皂苷元由30个碳原子组成，一般含羧基，又叫酸性皂苷。根据苷元结构，分为四环三萜和五环三萜。1四环三萜基本骨架：环戊烷并多氢菲（1）达玛烷型：C18甲基连在 C8位（2）羊毛脂烷型：C18甲基连在C13位羊毛脂烷型 达玛烷型 2五环三萜（1）达

4、玛烷型：基本母核为多氢蒎。C23、C24 和C29、C30均为偕二甲基分别连接在C4 和C20位，C25、C26 与C27、C28分别连接在C10、C8、C14、C17位，一般C3连-型羟基，并与糖结合成苷。时间教法教具讲授比较归纳教学内容及过程（2）羊毛脂烷型：与-香树脂烷型不同之处是E环上C29、C30甲基分别连接在C19（-构型）、C20（-构型）上。（3）羊毛脂烷型：与-香树脂烷型不同之处是E环为五元环，在C19位上有-构型的异丙烯基或异丙烷取代，大多以苷元形式存在。 -香树脂烷型 -香树脂烷型 羽扇豆烷型二、理化性质（一）性状多为无色或白色无定形粉末，皂苷多具吸湿性，味苦而辛辣，对黏

5、膜有刺激性。少数皂苷如甘草皂苷有显著甜味，对黏膜刺激性也弱。（二）溶解性一般可溶于水，易溶于热水、含水稀醇、热甲、乙醇，难溶于丙酮、乙醚、苯等亲脂性有机溶剂。皂苷在含水正丁醇或戊醇中溶解度较大。皂苷的水溶性强弱因分子中连接的糖数目不同而有差别。时间60min教法教具讲授比较归纳教 学设计教学内容及过程皂苷有表面活性作用，有一定的助溶性，可促进其他成分在水中的溶解。（三）发泡性多数皂苷水溶液经强烈振摇后能产生大量持久性泡沫，不因加热而消失（少数皂苷泡沫较少，如甘草皂苷）。注意：蛋白质水溶液也可产生泡沫，但是加热后因蛋白质凝固而泡沫消失，而皂苷产生的泡沫不因加热而消失。区别甾体皂苷与三萜皂苷：取两

6、支试管分别加入HCl及NaOH，再各加中药水提液3滴，振摇1min，如两管的泡沫持久性、高度相同，则含三萜皂苷；如碱液管的泡沫比酸液管的泡沫高数倍，且持续时间长，则含甾体皂苷。（四）溶血性大多数皂苷能破坏红细胞而具有溶血作用。溶血指数是指皂苷对同一动物来源的红细胞稀悬浮液，在同一等渗、缓冲条件及恒温下造成完全溶血的最低浓度。溶血指数越小，溶血作用越强。（五）水解性皂苷的苷键可被酶、酸或碱水解。时间40min教法教具讲授比较归纳新知识新信息：泡沫分离技术：泡沫分离是根据吸附的原理，向含表面活性物质的液体中鼓泡，使液体内的表面活性物质聚集在气液界面上，在液体主体上方形成泡沫层，将泡沫层和液相主体分

7、开，就可以达到浓缩表面活性物质和净化液相主体的目的。人们通常把凡是利用气体在溶液中鼓泡，以达到分离或浓缩目的的这类方法总称为泡沫吸附分离技术，简称泡沫分离技术。成都中医药大学杨明等用泡沫分离法分离重楼皂苷，认为此技术绿色环保，操作简便，运行成本低，分离效果好，应用前景广阔。讲解讨论作业1皂苷类化合物按化学结构可分为哪几类？2皂苷类化合物具有哪些性质，如何利用发泡性和溶血性对其碱性鉴别。课后小结参考文献姚新生主编 天然药物化学 人民卫生出版社 2002 第三版王宪楷主编 天然药物化学 人民卫生出版社 1988肖崇厚主编 中药化学 上海科技出版社 1997杨其蕴主编 天然药物化学 中国医药科技出版

8、社 1996中药化学实用技术教 案 首 页课题模块九中药中皂苷类化学成分的提取分离技术提取与分离班级课时4课型理论课教学目标1能够选用适宜的方法提取皂苷及皂苷元；2学会皂苷类化合物分离精制方法；3能够鉴别皂苷类化合物。德育渗透培养学生克服困难、战胜困难的勇气教学方法讲授、讨论教学媒体多媒体设备新知识新技术或参阅资料 微波提取技术双语教学Saponins 皂苷类化合物课后小结提取和分离方法同学们不是第一次接触，接受起来较容易，教学效果良好。教案授课人： 课题模块九中药中皂苷类化学成分的提取分离技术结构与性质时间地点教室教学目标1能够选用适宜的方法提取皂苷及皂苷元；2学会皂苷类化合物分离精制方法；

9、3能够鉴别皂苷类化合物。学生情况班级：人数：出勤：教学设计教学内容及过程一、皂苷类化合物的提取（一）皂苷的提取 采用不同浓度的甲醇、乙醇作为提取溶剂，提取液回收溶剂，将残渣溶于水，滤除不溶物，水溶液再用石油醚、苯等亲脂性有机溶剂萃取，除去脂溶性杂质，水溶液再用正丁醇进行萃取，皂苷转溶于正丁醇中，取正丁醇溶液，回收溶剂，即得粗总皂苷。也可以先用石油醚或苯对药材进行脱脂处理，再用甲醇或乙醇为溶剂加热提取，提取液冷却后，多数皂苷难溶于冷甲醇或冷乙醇，沉淀析出。或将醇提取液适当浓缩，再加入适量的丙酮或乙醚，皂苷也可沉淀析出。酸性皂苷可先加碱水溶解，再加酸酸化后沉淀析出而与杂质分离。（二）皂苷元的提取

10、皂苷元易溶于苯、三氯甲烷、石油醚等亲脂性强的有机溶剂，难溶于水。时间40min教法教具讲授比较归纳教学内容及过程一般可将粗皂苷加酸加热水解后，再用亲脂性有机溶剂萃取；也可直接将药材酸水解，使皂苷水解生成皂苷元，再用亲脂性有机溶剂提取。注意：剧烈的酸水解条件下，皂苷元可能发生异构化；酸水解前先用酶水解，不但能缩短酸水解时间，还能提高皂苷元得率。二、皂苷类化合物的分离（一）溶剂沉淀法（分段沉淀法） 皂苷在醇中溶解度大，在丙酮、乙醚中溶解度小的性质，将不同极性的皂苷初步分离。先将粗总皂苷溶于适量甲醇或乙醇中，逐滴加入丙酮、乙醚或丙酮-乙醚（11）的混合溶液至混浊，放置产生沉淀，滤过得极性较大的皂苷。

11、滤液继续滴加丙酮或乙醚，至析出沉淀，可得极性较小的皂苷。（二）胆甾醇沉淀法 甾体皂苷可与胆甾醇生成难溶性的分子复合物，利用此性质可分离精制甾体皂苷。先将粗皂苷溶于少量乙醇中，加入胆甾醇的饱和乙醇溶液，直至不再析出沉淀为止，将沉淀干燥，用乙醚连续回流提取，此时甾体皂苷与胆甾醇形成的分子复合物受热后分解，胆甾醇溶于乙醚中，残留物（沉淀）即为皂苷。（三）铅盐沉淀法 分离酸性皂苷、中性皂苷可分别和中性醋酸铅、碱性醋酸铅形成沉淀。在粗皂苷乙醇溶液中，先加入过量的饱和中性醋酸铅，滤出沉淀，滤液再加过量的饱和碱性醋酸铅，中性皂苷产生沉淀。将沉淀分别进行脱铅处理，脱铅后滤液减压浓缩，残渣溶于乙醇，滴加乙醚至产

12、生沉淀，可分离得到酸性皂苷和中性皂苷。时间40min教法教具讲授比较归纳教学设计教学内容及过程（四）色谱法1分配色谱法支持剂：水饱和的硅胶洗脱剂：三氯甲烷-甲醇-水等溶剂系统2吸附色谱法吸附剂:常用硅胶洗脱剂：苯、三氯甲烷、甲醇等混合溶剂梯度洗脱3高效液相色谱法多采用反相色谱柱，以甲醇-水或乙腈-水等为流动相。4大孔树脂吸附法：用于皂苷的分离。皂苷水溶解，上大孔吸附树脂柱，用乙醇梯度洗脱，得到不同组分的皂苷混合物。三、皂苷类化合物的检识（一）显色反应皂苷在无水条件下，与浓酸或某些Lewis酸作用，会出现颜色变化或呈现荧光。1醋酐-浓硫酸反应（Liebermann-Burchard反应） 试剂：

13、醋酐-浓硫酸现象：三萜皂苷：黄 红 紫 褪色甾体皂苷：黄 红 紫 蓝 绿色 褪色 2三氯甲烷-浓硫酸反应（Salkowski反应） 试剂：三氯甲烷、浓硫酸后现象：三氯甲烷层呈红或蓝色硫酸层呈现绿色荧光。3三氯醋酸反应（Rosen-Heimer反应） 试剂：25三氯醋酸乙醇溶液，现象：甾体皂苷加热至60，呈红色渐变为紫色三萜皂苷加热到100才显色，生成红色渐变为紫色。应用：纸色谱显色剂。时间20min30min教法教具讲授比较归纳教 学设计教学内容及过程4五氯化锑反应（Kahlenberg反应）试剂：五氯化锑的三氯甲烷溶液现象：红、棕或紫色。5冰醋酸-乙酰氯反应（Tschugaeff反应） 试剂

14、：冰醋酸、乙酰氯数氯化锌现象：淡红色或紫色。（二）色谱检识1薄层色谱 亲水性强的皂苷用分配色谱效果较好。展开剂：水饱和的正丁醇、正丁醇-醋酸乙酯-水等。皂苷元和亲脂性强的用吸附色谱或分配色谱均可。展开剂：苯-醋酸乙酯（11）、苯-丙酮（11）等。显色剂：三氯醋酸、浓硫酸或50硫酸、三氯化锑或五氯化锑、醋酐-浓硫酸及磷钼酸等试剂。2纸色谱 亲水性强的皂苷固定相：水展开剂：水饱和的正丁醇、正丁醇-乙醇-水（929）、正丁醇-醋酸-水（451）。亲水性弱的皂苷固定相：甲酰胺，展开剂：甲酰胺饱和的三氯甲烷或苯显色剂：常用磷钼酸、三氯化锑或五氯化锑。时间30min教法教具讲授比较归纳新知识新信息：微波萃

15、取技术，即微波辅助萃取，是用微波能加热与样品相接触的溶剂，将所需化合物从样品体中分离，进入溶剂中的过程。微波萃取技术是近年以传统溶剂浸提法原理为基础发展的新型萃取技术。该技术具有选择性高、耗时少、能耗低、排污量少等优点，可克服传统提取方法的缺陷，与其他方法比较适用面更广且设备投资低。如用乙醇溶液浸泡并加入表面活性剂后用微波加热提取皂苷为提取柴胡皂苷的新方法。讲解讨论作业1简述皂苷及皂苷元的提取方法。2简述皂苷的分离方法有哪些。3简述如何鉴别皂苷类化合物。课后小结参考文献姚新生主编 天然药物化学 人民卫生出版社 2002 第三版王宪楷主编 天然药物化学 人民卫生出版社 1988肖崇厚主编 中药化

16、学 上海科技出版社 1997杨其蕴主编 天然药物化学 中国医药科技出版社 1996中药化学实用技术教 案 首 页课题模块九中药中皂苷类化学成分的提取分离技术任务一 人参中皂苷类成分的提取分离技术班级课时4课型习题课教学目标1.掌握典型实例人参中人参皂苷的提取分离方法2.学会查阅相关文献设计提取皂苷类化学成分的提取工艺德育渗透学会借助各种网络资源库，提高独立查阅文献资料的能力。教学方法指导、讨论教学媒体无新知识新技术或参阅资料人参的临床应用双语教学人参（ Panax ginseng C.A.Mey.）课后小结人参为我国传统药材，学生学习兴趣较大，教学效果良好。教案授课人： 课题模块九中药中皂苷类

17、化学成分的提取分离技术任务一 人参中皂苷类化学成分的提取分离技术时间地点教室教学目标1.掌握典型实例黄芩中黄芩苷的提取分离方法2.学会查阅相关文献设计提取黄酮类化学成分的提取工艺学生情况班级人数出勤教 学设计教学内容及过程一、人参皂苷的提取技术人参：五加科人参属植物人参的干燥根。人参中含有皂苷、多糖和挥发油等多种化学成分，其中人参皂苷为主要有效成分之一。人参总皂苷提取流程如下：时间30min教法教具讲授比较归纳教学内容及过程流程说明：人参总皂苷的提取以醇为提取溶剂，回收醇后用水溶解，分别用乙醚、正丁醇萃取除去杂质，得人参总皂苷。总皂苷再通过硅胶柱色谱进行分离，溶剂系统采用氯仿-甲醇-水、正丁醇

18、-醋酸乙酯-水等，最终得到各人参皂苷的单体。二、必备知识（一）人参皂苷的结构 苷元结构、名称人参皂苷糖R1R2A型20(S)-原人参二醇Rb1glc21glcglc61glcRb2glc21glcglc61arab吡喃糖Rcglc21glcglc61arab呋喃糖Rdglc21glcglcRh2glcglcB型20(S)-原人参三醇Reglc21rhamglcRfglc21glcHRg1glcglcRg2glc21rhamHRh1glcHC型齐墩果烷型Ro葡萄糖醛酸21glcglc时间50min30min教法教具讲授比较归纳教学内容及过程（二）人参皂苷的性质白色无定形粉末或无色结晶，味微甘苦，有吸湿性；易溶于水、醇，可溶于正丁醇、醋酸，不溶于乙醚、苯。（三）人参皂苷的提取分离根据人参皂苷的溶解性，选择甲醇或乙醇为提取溶剂，提取液减压浓缩后加水溶解，用亲脂性溶剂萃取除脂溶性杂质，用正丁醇萃取除水溶性杂质，回收正丁醇得粗人参总皂苷，再利用人参皂苷的极性不同，采用硅胶柱色谱分离得到各人参皂苷。时间20min20min讲解讨论新知识新信息：人参的临床应用人参为五加科多年生草本植物，味甘、微苦，性温，归脾、肺、心、肾经。能够大补元气、复脉固脱、补脾益肺、生津养血，安神益智。现代科学研究结果表明，人参具有的多方面的功效：具有调节中枢神经系统的作用，能够提高体力和脑力劳动的能力，并有抗疲劳作