中药化学实验

中药化学实验黄柏中生物碱的提取、分离和鉴定

虎杖中蒽醌类成分的提取、分离和鉴定槐米中黄酮类成分的提取、分离和鉴定陈皮挥发油的提取及鉴定甘草中甘草酸和甘草次酸的提取、分离和鉴定第一页，共六十六页。实验一

黄柏中生物碱的提取、分离和鉴定第二页，共六十六页。目的要求掌握从黄柏中提取小檗碱的原理和方法。掌握柱色谱的基本操作以及在中药有效成分提取分离中的应用。掌握小檗碱的理化性质和鉴别方法第三页，共六十六页。中药黄柏简介芸香科植物黄皮树PhellodendronchinenseSchneid及黄檗PhellodendronamurenseRupr．的干燥树皮，前者习称“川黄柏”，后者习称“关黄柏”。性能：苦，寒。功效：清热燥湿、泻火解毒、退虚热。应用：湿热泻痢、黄疽、带下、热淋、脚气、骨蒸劳热、盗汗、遗精、疮疡肿毒、湿疹骚痒；盐黄柏滋阴降火，用于阴虚火旺，盗汗骨蒸。第四页，共六十六页。中药黄柏主要化学成分简介小檗碱(berberine)，含量为1.4%-4%(川黄柏含量较高)

性状：黄色结晶，有5.5个结晶水，mp145℃溶解性：能缓缓溶于冷水中（1∶20）微溶于冷乙醇（1∶100）易溶于热水和熱乙醇微溶或不溶于苯、氯仿和丙酮硝酸盐极难溶于水盐酸盐微溶于冷水（1:500）但较易溶于沸水硫酸盐和枸橼酸盐在水中溶解度较大（1∶30）盐酸小檗碱为黄色结晶，含2分子结晶水，220℃时分解并转变为棕红色小檗红碱，285℃时完全熔融第五页，共六十六页。中药黄柏主要化学成分简介药根碱盐酸盐为黄色结晶，

mp206℃，在冷水中溶解度比盐酸小檗碱大，易溶于热水和乙醇。巴马丁盐酸盐为黄色针晶，mp241℃，在冷水中溶解度比盐酸小檗碱大，易溶于热水和乙醇。第六页，共六十六页。生物碱碱性理论要点复习碱性是生物碱最重要的化学性质，也是提取、分离和结构鉴定的理论依据生物碱的碱性大小与pKa的关系：pKa＜2为极弱碱，pKa2~7为弱碱，pKa7~11为中强碱，pKa11以上为强碱生物碱分子中碱性基团的pKa值大小顺序一般是：胍基＞季铵碱＞N-烷杂环＞脂肪胺＞芳香胺≈N-芳杂环＞酰胺≈吡咯第七页，共六十六页。生物碱碱性理论要点复习一般来说双键和羟基的吸电诱导效应使生物碱的碱性减小。但具有氮杂缩醛结构的生物碱常易于质子化而显强碱性。第八页，共六十六页。粘液质基本知识点复习定义：与树胶结构相似的多糖类物质，多存于植物薄壁组织的粘液细胞内基本性质：干燥粘液质为白色粉末，有强烈的吸湿性，在水中能迅速膨胀，溶解形成粘稠的胶浆，不溶于有机溶剂。分子中含有酸性基团——游离的羧基。在提取中药其他成分时，少量粘液质的存在使其水提取液粘稠性较大而极难过滤稀醇沉淀或加入石灰水形成钙盐沉淀第九页，共六十六页。提取分离的基本原理小檗碱为季铵碱，其游离型在水中溶解度较大，其盐酸盐在水中溶解度较小。利用小檗碱的溶解性及黄柏中含黏液质的特点，首先用石灰乳沉淀黏液质，用碱水提出小檗碱，再加盐酸使其转化为盐酸小檗碱沉淀析出。第十页，共六十六页。提取分离实验一黄柏粗粉300g

加入240ml石灰乳①拌湿②，溶胀30min③，加入8倍量水浸渍60min④，渗漉⑤

渗漉液药渣加入总体积5%的食盐⑥

第十一页，共六十六页。提取分离实验二渗漉液

加入总体积5%的食盐，静置，抽滤⑦

沉淀滤液

溶于20倍量沸水中，趁热抽滤⑧不溶物滤液

加浓HCI调pH2左右⑨，放置，抽滤沉淀第十二页，共六十六页。氧化铝柱色谱纯化一湿法装柱取一根直径约1.5cm，长约40cm带玻璃活塞的色谱柱，在柱子的下端填一层松紧合适平整的脱脂棉，将其垂直地固定在铁架台上柱内先加入一定体积的洗脱剂(实验中使用的是乙醇)，打开活塞，放出柱内乙醇，将色谱柱下端的空气泡充分赶尽，然后再加入乙醇至距色谱柱的下端1-2cm处，关闭活塞取中性氧化铝（100—200目)约35g于烧杯中，加入一定体积的乙醇调成浆状，赶尽气泡，然后经小玻璃漏斗将浆状氧化铝徐徐注人柱中，当氧化铝到达柱底时，打开活塞，让洗脱剂缓缓流出，并不断用手轻轻振动色谱柱，使氧化铝沉降均匀，当柱内液面接近氧化铝柱时，关闭活塞。再轻轻盖上一层大小合适的滤纸，加上几颗玻璃珠。第十三页，共六十六页。氧化铝柱色谱纯化二湿法上样：取50-100mg盐酸小檗碱粗晶，加少量乙醇于水浴上加热溶解，用滴管沿色谱柱管壁小心加入，勿使氧化铝柱面受到振动，开启活塞，当液体表面下降接触到氧化铝柱面时，关闭活塞。用少量乙醇淋洗柱内壁，将沾于管壁周围的样品液轻轻洗人柱面上，至洗净后关闭活塞，准备进行洗脱。第十四页，共六十六页。氧化铝柱色谱纯化三洗脱用滴管吸取乙醇，绕管壁轻轻加入柱内，开启活塞，控制流速20-30滴/min，不断加入乙醇，保持色谱柱内乙醇不低于2-3cm高度，待氧化铝柱上呈现不同颜色的色带时，继续冲洗，使其彼此分离，并收集开始流出的鲜黄色带，此段为盐酸小檗碱，其余色带为其他成分。第十五页，共六十六页。鉴定实验一

生物碱的一般鉴别反应取少量精制盐酸小檗碱，用酸水溶解，分成4份，分别滴加以下试剂，观察有无沉淀析出及颜色变化，记录所观察到的现象和反应结果，并根据现象得出结论。碘化铋钾(Dragendorff)试剂碘化汞钾(Mayer)试剂碘化碘钾(Wagner)试剂硅钨酸(Bertrand)试剂第十六页，共六十六页。鉴定实验二特殊鉴别反应取盐酸小檗碱少量，加稀盐酸2ml溶解后，加漂白粉少许，振摇后观察颜色变化。取盐酸小檗碱50-100mg，溶于50ml热水中，加入10%氢氧化钠2ml，混合均匀后，于水浴中加热至50℃，加热丙酮5ml，放置，观察有无沉淀析出及颜色变化。第十七页，共六十六页。鉴定实验三薄层色谱鉴别样品：①自制盐酸小檗碱甲醇溶液。②盐酸小檗碱对照品甲醇溶液。吸附剂：硅胶G—CMC板，湿法铺板，105℃活化30min。展开剂：①正丁醇—冰醋酸—水(7∶1∶2，上层)②甲醇—丙酮—醋酸(4∶5∶1)③醋酸乙酯—异丙醇—甲醇—浓氨试液(6∶3∶1.5∶1.5)显色剂：改良碘化铋钾试剂。展开后先观察荧光斑点，再喷显色剂，显红色。第十八页，共六十六页。实验二

虎杖中蒽醌类成分的提取、分离和鉴别第十九页，共六十六页。目的要求

掌握羟基葸醌类化合物的提取分离方法及主要检识反应。掌握梯度pH萃取法的原理及操作技术。掌握利用溶剂的极性不同分离脂溶性和水溶性成分的方法。第二十页，共六十六页。中药虎杖简介

蓼科植物虎杖PolygonumcuspidatumSieb.etZucc.的根茎和根。我国大部分地区有产，主产于江苏、江西、山东、四川等地。性能：苦、寒。功效：利湿退黄，清热解毒，散瘀止痛，化痰止咳。应用：湿热黄疸，淋浊，带下，痈肿疮痛，经闭痛经，风湿痹症，肺热咳嗽等。第二十一页，共六十六页。中药虎杖主要化学成分简介白藜芦醇葡萄糖苷大黄素型蒽醌类成分

R1R2大黄酚HCH3大黄素OHCH3大黄素甲醚OCH3CH3芦荟大黄素HCH2OH

大黄酸HCOOH

第二十二页，共六十六页。蒽醌类成分酸性理论要点复习醌类化合物多具有酚羟基，故具有一定的酸性。在碱性水溶液中成盐溶解，加酸酸化后游离又可析出醌类化合物因分子中羧基的有无及酚羟基的数目与位置不同，酸性强弱表现出显著差异以游离蒽醌类衍生物为例，酸性强弱按下列顺序排列：含-COOH＞含二个或二个以上β-OH＞含一个β-OH＞含二个或二个以上α-OH＞含一个α-OH根据醌类酸性强弱的差别，可用pH梯度萃取法进行这类化合物的分离工作第二十三页，共六十六页。提取分离实验一虎杖根茎粗粉150g置1500ml圆底烧瓶，用乙醇回流提取3次（500ml，1.5h；2×300ml，1h），滤过，合并滤液滤液

减压浓缩至无醇味浓缩物第二十四页，共六十六页。提取分离实验二浓缩物

加水30ml转入分液漏斗中，乙醚萃取，第1次20ml，以后各10ml，至萃取液无色，合并萃取水层乙醚液（含蒽苷类）(含总游离葸醌)第二十五页，共六十六页。提取分离实验三第二十六页，共六十六页。鉴定实验一显色反应取上述三种乙醚液：①加氢氧化钠溶液。②加醋酸镁试液。观察颜色变化。第二十七页，共六十六页。鉴定实验二薄层色谱鉴别样品：上述三种乙醚液吸附剂：硅胶CMC-Na板，湿法铺板，105℃活化30min展开剂：石油醚—醋酸乙酯(8:2)显色剂：5%氢氧化钾甲醇液第二十八页，共六十六页。鉴定实验三虎杖苷检识反应三氯化铁反应取样晶数毫克，溶于0.5ml乙醇中，滴加1%三氯化铁溶液数滴，凡有酚羟基者呈蓝、绿、红等色。Gibbs反应取样品数毫克，加乙醇1ml以溶解，加氨水数滴调pH至9-10，再加新配制的Gibbs试剂数滴，凡酚羟基对位无取代者呈蓝或绿色。香草醛反应取样晶数毫克，加乙醇1ml溶解后，加香草醛盐酸试剂，凡有间苯二酚或间苯三酚结构者呈红色。重氮盐反应取样品数毫克，加5%碳酸钠溶液0.5ml。滴加新配的重氮盐试剂1-2滴，凡酚羟基邻位或对位无取代者呈红色。第二十九页，共六十六页。实验三

槐米中黄酮类成分的提取、分离和鉴定

第三十页，共六十六页。目的要求

掌握黄酮类化合物的提取原理和方法。掌握黄酮类成分的主要理化性质及鉴别方法。第三十一页，共六十六页。中药槐花简介

槐花为豆科植物槐SophorajaponicaL．的干燥花及花莆。前者习称槐花FlosSphorae；后者习称槐米FlosSophoraeImmaturus。主产于河北、山东、河南、陕西、江苏、广东、广西、辽宁等地。以河北、山东、河南产量大。性能：苦，性微寒。功效：凉血止血、清肝泻火应用：用于便血、痔血、血痢、崩漏、吐血、衄血、肝热目赤、头痛眩晕等。第三十二页，共六十六页。中药槐花主要化学成分简介一

主要含有芦丁、槲皮素，还含少量皂苷类及多糖、粘液质等。近代研究表明槐米含芦丁可高达23.5%，槐花开放后降至13.0%。芦丁可用于治疗毛细血管脆性引起的出血症，并用作高血压辅助治疗剂。芦丁还可以作为制备槲皮素、羟乙基槲皮素、羟乙基芦丁、二乙胺基乙基芦丁等的原料。第三十三页，共六十六页。中药槐花主要化学成分简介二

芦丁为浅黄色粉末或极细微淡黄色针状结晶，含3分子结晶水（C27H30O16·3H2O），加热至185℃以上熔融并开始分解。芦丁的溶解度，在冷水中1:10000，沸水中1:200，沸乙醇中1:60，沸甲醇中1:7，可溶于乙醇、吡啶、甲酰胺、甘油、丙酮、冰醋酸、乙酸乙酯中，不溶于苯、乙醚、氯仿、石油醚。芦丁分子中具有较多酚羟基，显弱酸性，易溶于碱液中，酸化后又可析出，因此可以用碱溶酸沉的方法提取芦丁。第三十四页，共六十六页。提取分离实验一

槐米粉末加约6倍量水及硼砂①适量，煮沸，在搅拌下缓缓加入石灰乳至pH8～9②。在保持该pH条件下③，微沸20～30分钟，随时补充失去的水份④，趁热抽滤⑤，药渣加4倍量水，同法再提2次

合并提取液第三十五页，共六十六页。提取分离实验二

合并提取液在60～70℃下用浓盐酸调pH≈5⑥，搅匀，静置，抽滤，水洗至洗液呈中性，60℃干燥。芦丁粗品第三十六页，共六十六页。鉴定实验一

苷的水解，苷元和糖的分离芦丁1g

置150ml圆底烧瓶中，加2％H2SO480ml，加热微沸1h水解(注意观察有何现象，为什么?)，放冷后抽滤

滤液沉淀

(保留作糖的纸色谱鉴定)水洗至中性，用乙醇－水（1：1）30ml混合溶剂重结晶：加热溶解，趁热抽滤，放置析晶，抽干，干燥

，苷元(槲皮素)精晶(测定熔点)第三十七页，共六十六页。鉴定实验二

糖的纸色谱鉴定滤去槲皮素后的水解母液，取出20ml，加碳酸钡细粉中和，中和时不断搅拌，至溶液呈中性，滤去白色硫酸钡沉淀。滤液浓缩至2.3ml，作纸色谱的供试品溶液，与已知糖液作对照，可得到和葡萄糖、鼠李糖相同Rf值的斑点，有时尚能呈现芸香糖的斑点。样品：苷水解后的糖样品液。对照品：①葡萄糖对照品水溶液。②鼠李糖对照品水溶液。支持剂：新华牌一号滤纸(长度15cm，宽度按需要决定)。展开剂：正丁醇—醋酸—水(4：1：5，上层)。显色剂：苯胺—邻苯二甲酸试剂。喷雾后于105℃烘10min显色(显棕色或棕红色斑点)。第三十八页，共六十六页。鉴定实验三

黄酮苷的一般鉴别方法Molish反应：取芦丁少量于试管，加乙醇0.5ml溶解，加1%α—萘酚溶液数滴，沿管壁滴加浓硫酸0.5ml，观察两液面处有何现象。Fehling’s反应：取芦丁少许溶于热水中，加斐林试剂lml，沸水浴上加热后，观察有何现象?如无砖红色沉淀产生则加入盐酸，使呈酸性，水浴上加热30min，观察有无沉淀，如有，过滤除去，滤液加氢氧化钠溶液调至弱碱性，再加斐林试剂检查。盐酸镁粉反应：取芦丁少许，加稀醇热溶，加镁粉少许，滴加浓盐酸数滴，观察颜色氯化铁反应：取芦丁少许，溶于水或乙醇中，加1%三氯化铁醇溶液1滴，观察颜色变化。三氯化铝反应：取芦丁醇溶液滴于滤纸上，紫外灯下观察荧光；然后喷三氯化铝试液，再在紫外灯下观察荧光颜色的变化。第三十九页，共六十六页。鉴定实验四

薄层色谱鉴定样品：①自制芦丁乙醇液。②自制槲皮素乙醇液。对照品：①芦丁对照品乙醇液。②槲皮素对照品乙醇液。吸附剂：硅胶G—CMC。展开剂：①氯仿—甲醇—甲酸(15：5：1)。②醋酸乙酯—甲酸—水(8：1：1)。显色剂：①喷三氯化铝试液，待乙醇挥干后，置紫外灯(365nm)下观察。②喷1%氯化铁水溶液—1%铁氰化钾水溶液第四十页，共六十六页。实验四陈皮挥发油的提取及鉴定第四十一页，共六十六页。目的要求

掌握用水蒸气蒸馏法提取挥发油的原理及操作。掌握挥发油含量测定原理及操作。掌握挥发油中化学成分的鉴别方法。第四十二页，共六十六页。中药陈皮简介陈皮为芸香科植物橘CitrusreticulataBlanco．的干燥成熟果皮。性能：苦、辛，温。功效：行气、止呕、燥湿、化痰。应用：用于胸脘胀满，食少吐泻，咳嗽痰多。第四十三页，共六十六页。中药陈皮主要化学成分简介陈皮主含挥发油(1.5%-2%)，油中主要成分为d-枸橼烯(d-limonene)，占挥发油的80%以上，此外，尚含有β-榄香烯(β-elemene)、α—金合欢烯(α-famesene)等70余种成分。其主要成分的结构与理化性质如下：第四十四页，共六十六页。中药陈皮主要化学成分简介d—枸橼烯微黄色油状液体，bp175.5-176.5℃，dD40.8402，ηD211.4743，[α]D20+125.6°。不溶于水，能溶于乙醚、丙酮。β-榄香烯液体，bp114-116℃／1.2×103Pa，ηD211.4930，[α]D16-15°。可溶于乙醚，不溶于水。α-金合欢烯油状液体，bpl24℃／1.6×103Pa，d4210.8410，ηD211.4870。可溶于乙醚、石油醚、丙酮，不溶于水。第四十五页，共六十六页。挥发油性质要点复习一挥发油(volatileoil)也称精油(essentialoil)，是存在于植物体内的一类具有挥发性、可随水蒸气蒸馏、与水不相混溶的油状液体。挥发油大多具有芳香嗅味，并具有多方面较强的生物活性，为中药所含有的一类重要化学成分。挥发油多具有止咳、平喘、祛痰、消炎、驱风、健胃、解热、镇痛、解痉、杀虫、抗癌、利尿、降压和强心等作用。第四十六页，共六十六页。挥发油性质要点复习二组成挥发油的成分可分为如下四类：萜类化合物、芳香族化合物、脂肪族化合物、其它类化合物。常温下挥发油大多为无色或淡黄色的透明液体，多具浓烈的特异性嗅味（其嗅味常是其品质优劣的重要标志），有辛辣灼烧感。挥发油常温下可自然挥发，挥发而不留油迹。挥发油与空气及光线经常接触会逐渐氧化变质第四十七页，共六十六页。基本原理

根据挥发油能随水蒸气蒸馏出来而不分解的性质，可用水蒸气蒸馏法提取挥发油，并利用此性质来定量测定挥发油的含量。陈皮挥发油比水轻，可用测定相对密度在1.0以下的挥发油测定仪。第四十八页，共六十六页。提取实验陈皮100g

置蒸馏瓶中，加水500ml，室温放置过夜水蒸气蒸馏5-6h

蒸馏液

加食盐饱和，置分液漏斗，用乙醚萃取3次（第1次用量为蒸馏液体积的1/2，第2、3次均为1/3），

合并乙醚液

乙醚萃取液

回收乙醚

挥发油(黄色)

第四十九页，共六十六页。挥发油的测定测定法

称取陈皮l00g，置1000ml圆底烧瓶中，加蒸馏水400ml和玻璃珠数粒，振摇混合，连接挥发油测定器与回流冷凝管，自冷凝管上端添加蒸馏水使充满挥发油测定器刻度部分并溢流如烧瓶为止，用电热套缓缓加热至烧瓶内容物沸腾，并保持微沸，至测定器中油量不再增加(4-5h)，停止加热，放置片刻，开启测定器下端的活塞，将水缓缓放出，至油上端到达刻度0线上面5mm处为止，放置lh以上，再开启活塞使油层下降至其上端恰与刻度0线平齐，读取挥发油量并换算成样品中含有的百分数。第五十页，共六十六页。鉴定实验一芳香性：嗅挥发油的气味。挥发性：将挥发油滴于滤纸屑上，放置后无油斑残留。与菜油对照。测定折光率。不饱和性：将挥发油滴入0.5ml溴的四氯化碳溶液中，溴褪色。第五十一页，共六十六页。鉴定实验二薄层色谱鉴定样品：陈皮挥发油乙醇液。对照品：枸橼烯对照品乙醇液。吸附剂：硅胶G—CMC。展开剂：石油醚—醋酸乙酯(9:1)。显色剂：①2%高锰酸钾水溶液。②1%香草醛—浓硫酸试剂。③0.2%2，4—二硝基苯肼试剂。④0.05%溴甲酚绿乙醇溶液。⑤重氮化试剂。第五十二页，共六十六页。实验五

甘草中甘草酸和甘草次酸的提取、分离和鉴定第五十三页，共六十六页。目的要求

掌握甘草酸和甘草次酸的提取分离方法。掌握三萜皂苷的性质及检识方法。第五十四页，共六十六页。中药甘草简介甘草为豆科植物甘草GlycyrrhizauralensisFisch．、胀果甘草G．inflataBat．或光果甘草G．glabraL．的干燥根及根茎。性能：甘，微寒。功效：补心气，益脾气，清热解毒，祛痰止咳，缓急止痛，调和诸药应用：脾胃虚弱，倦怠乏力，心悸气短，咳嗽痰多，脘腹、四肢挛急诊疼痛，痈肿疮毒，缓解药物毒性、烈性。第五十五页，共六十六页。中药甘草主要化学成分简介甘草中含有三萜类皂苷和黄酮类化合物，主要有效成分为甘草酸(glycyrrhizaacid)和甘草次酸(glycyrrhetinicacid)。其结构和主要理化性质如下。甘草酸为无色柱状结晶(冰乙酸)，mpl70℃，加热至220℃分解，[α]D20+46.2°(乙醇)。易溶于热水，可溶于热稀乙醇，几乎不溶于无水乙醇或乙醚，，其水溶液有微弱的起泡性及溶血性。甘草酸与5%稀硫酸在加压下，110-120℃进行水解，生成2分子葡萄糖醛酸及其苷元甘草次酸。甘草次酸具有α型和β型两种晶型。α型为小片状结晶，mp283℃，[α]D20+140°(乙醇)；β型为针状结晶，mp296℃，[α]D20+86°(乙醇)。两种结晶均易溶于乙醇或氯仿。第五十六页，共六十六页。中药甘草主要化学成分简介第五十七页，共六十六页。基本原理

甘草酸多以钾盐或钙盐的形式存在于甘草中，其盐易溶于水，于水溶液中加浓硫酸即可析出甘草酸，利用此性质提取甘草酸。甘草酸经酸水解，其苷元不溶于水而析出，可分离得到甘草次酸。第五十八页，共六十六页。提取分离试验一

甘草粗粉加200g

置圆底烧瓶中，加水回流提取3次（600ml，30min；2×400ml，20min）

提取液

置蒸发皿中，水浴上蒸发浓缩至原体积的1/5

浓缩液

搅拌下加浓硫酸至不再产生沉淀，放置，倾去上清液

棕色沉淀第五十九页，共六十六页。提取分离实验二

棕色沉淀

水洗至中性，60℃以下干燥，磨粉

甘草酸粗晶

置索氏提取器中，加丙酮抽提至提取液无色

丙酮液

放冷，搅拌下加入加20％氢氧化钾乙醇溶液至弱碱性(pH8-9)放置，抽滤

甘草酸三钾盐

第六十页，共六十六页。提取分离实验三甘草酸三钾盐

加冰醋酸加热溶解，放冷，析出结晶，滤过

冰醋酸溶液甘草酸单钾盐

置圆底烧瓶中，加入10倍量的5％硫酸液加熱回流约10h，析出白色沉淀，抽滤