天然药物化学实验课程教案

武汉生物工程学院天然药物化学实验课程教案课程基本信息授课时间2015年3月8日-2015年7月3日教案编写时间2015年2月28日课程名称天然药物化学实验课程代码总学时32讲课：学时实验：32学时实习：周学分2课程性质必修课（√）选修课（）理论课（）实验课（√）任课教师职称授课对象专业：制药工程年级：2012级班级：2012本科教材及主要参考资料教材：自编参考资料：天然药物化学实验中国医药科技出版社杨月主编（2010）天然药物化学实验与指导中国医药科技出版社梁敬钰主编（2011）天然药物化学实验中国医药科技出版社李嘉蓉主编（2010）教学目的和教学要求1、重点掌握中药中各类成分的提取分离、化学鉴定和薄层检视的基本理论和基本方法。2、熟悉中药所含有效成分的结构鉴定方法。3、进一步掌握理论所学到的知识。教学重点和难点1、各种有效成分结构类型、理化性质。2、提取分离、鉴定的方法。3、各类成分提取时的注意事项。

章节备课实验内容不分先后蒽醌类成分的提取分离与鉴别一、教学目的和要求学习羟基蒽醌类化合物的提取分离和检识，通过实验要求：1．掌握从大黄中提取和分离游离蒽醌的方法。2．掌握用pH梯度萃取法分离不同酸性的羟基蒽醌类化合物。3．掌握蒽醌类化合物的主要检识方法。4．熟悉蒽醌类化合物的色谱检识方法。二、教学重点和难点重点：蒽醌类物质的基本性质难点：pH梯度萃取法的原理和适用性三、实验方法和原理本实验是根据大黄中的羟基蒽醌苷经酸水解成游离羟基蒽醌，而游离羟基蒽醌不溶于水，可溶于氯仿、乙醚等亲脂性有机溶剂的性质，用氯仿从水解液中将游离羟基蒽醌提取出来，再利用各游离羟基蒽醌的酸性不同，采用pH梯度萃取法将其分离。其中大黄酚和大黄素甲醚的酸性十分近似，用pH梯度萃取法难以分离，可利用两者的极性不同，采用硅胶柱色谱法进行分离。大黄为蓼科植物掌叶大黄RheumpalmatumL.、唐古特大黄RheumtanguticumMaxim.exReg.和药用大黄RheumofficinaleBaill.的干燥根及根茎。大黄中含有大黄酸、大黄酚、芦荟大黄素、大黄素、大黄素甲醚及其苷，总含量约3％～5％。1．大黄酸(rhein)分子式C15H8O6，分子量284.21。黄色针状结晶（升华法），mp.321～322℃，330℃分解。能溶于碱水、吡啶，略溶于乙醇、苯、氯仿、乙醚和石油醚，几不溶于水。2．大黄素(emodin)分子式C15H10O5，分子量270.23。橙色针状结晶(乙醇)，mp.256～257℃，能升华。易溶于乙醇、碱水，微溶于乙醚、氯仿，几不溶于水。3．芦荟大黄素(aloe-emodin)分子式C16H10O5，分子量270.23。橙色针状结晶（甲苯），mp.223～224℃。易溶于热乙醇，可溶于乙醚和苯，并呈黄色；溶于碱液呈红色；氨水及硫酸中呈绯红色。4．大黄酚(chrysophanol)分子式C15H10O4，分子量254.23。橙黄色六方形或单斜结晶（乙醇或苯），mp.196～197℃，能升华。易溶于沸乙醇，可溶于丙酮、氯仿、苯、乙醚和冰醋酸，极微溶于石油醚、冷乙醇，几不溶于水。大黄酚R1=CH3R2=H大黄素R1=CH3R2=OH大黄酸R1=COOHR2大黄酚R1=CH3R2=H大黄素R1=CH3R2=OH大黄酸R1=COOHR2=H大黄素甲醚R1=CH3R2=OCH3芦荟大黄素R1=CH2OHR2=H四、实验仪器和材料1．绘制纸层析结果图。2．将鉴定1-3号实验结果填于标实验项目样品Molish反应盐酸-镁粉反应锆盐-柠檬酸反应ABC七、思考题1．本实验所采用的提取方法是什么，适用于哪些物质的提取。2．如何确定芸香苷的苷键链接在3号位上3．纸色谱的基本原理是什么，其固定相和流动线分别是什么。4．结晶发的主要操作是什么，操作过程中可以除去的杂质有哪些（在操作步骤中指出）。

挥发性成分的提取分离与鉴别一、教学目的和要求学习挥发油的提取和各类组成成分的检识，通过实验要求：1．掌握挥发油的水蒸气蒸馏提取法。2．学习挥发油的一般检识方法。3．掌握挥发油中化学成分的薄层点滴定性检识。二、教学重点和难点重点：挥发油中化学成分的薄层点滴定性检识难点：水蒸气蒸馏提取法三、实验方法和原理本实验是水蒸气蒸馏法提取挥发油的通法。挥发油的组成成分较复杂，常含有烷烃、烯烃、醇、酚、醛、酮、酸、醚等官能团。因此可以用一些检出试剂在薄层板上进行点滴试验，从而了解组成挥发油的成分类型。挥发油中各类成分的极性互不相同，一般不含氧的烃类和萜类化合物极性较小，在薄层色谱板上可被石油醚较好的展开；而含氧的烃类和萜类化合物极性较大，不易被石油醚展开，但可被石油醚与醋酸乙酯的混合溶剂较好的展开。为了使挥发油中各成分能在一块薄层色谱板上进行分离，常采用单向二次色谱法展开。四、实验仪器和材料仪器：烧杯，研钵，剪刀，玻棒，烧瓶，冷凝管，铁架台，铁圈，双紧丝，烧瓶夹，显色剂喷瓶，薄层层析缸，挥发油测定器，硅胶GF254薄层板，电炉，水浴锅，紫外灯等。材料：鲜活材料（薄荷、橙子、八角等），乙醇，石油醚，乙酸乙酯，香草醛，硫酸等。五、实验内容（薄荷）（一）薄荷挥发油的提取取薄荷40g，装入1000ml圆底烧瓶内，加水350ml，摇匀，按图1(挥发油测定装置操作，直热提取1小时，放置30分钟读数，并记算提取率(V/W)。附：挥发油测定法测定用的供试品，除另有规定外．须粉碎使能通过二至三号筛．并混合均匀。仪器装置如图，A为1000ml的硬质圆底烧瓶，上接挥发油测定器B，B的上端连接冷疑管C。以上各部均用玻璃磨口连接。测定器B应具有0.1ml的刻度。全部仪器应充分洗净，并检查接合部分是否严密，以防油分逸出。(注：装置中挥发油测定器的支管分岔处应与基准线平行)。（二）薄荷挥发油分析取薄荷油少许，以石油醚溶解（备用），取于105℃活化1小时的硅胶G-CMC板，取上述薄荷油石油醚溶液点样，以石油醚-乙酸乙醋（18：2）展开，至前沿达12cm，取出挥干，喷5％香草醛溶液，120℃加热5分钟，观察显出斑点，记录并绘图。六、实验结果与分析绘制TLC色谱图。七、思考题1．简述挥发油的组成.2．实验如何操作能得到更多斑点？

生物碱类成分的提取分离与鉴别一、教学目的和要求学习提取精制和检识黄连中的小檗碱，通过实验要求：1．掌握生物碱的的结构特点和理化性质。2．熟悉渗漉法、盐析法、结晶法的基本操作过程及注意事项。3．解生物碱的的检识方法。二、教学重点和难点重点：生物碱的基本性质难点：渗漉法、盐析法的基本操作三、实验方法和原理小檗碱(berberine)：分子式(C20H18NO4)＋，分子量336.37。系季铵生物碱。游离小檗碱为黄色针状结晶（乙醚），mp.145℃，能缓缓溶于冷水（1∶20），可溶于冷乙醇（1∶100），易溶于热水或热乙醇，难溶于丙酮、氯仿、苯，几乎不溶于石油醚。盐酸小檗碱(C20H17NO4·HCl·2H2O)，为黄色结晶，微溶于冷水（1∶500），易溶于沸水，几乎不溶于冷乙醇、氯仿和乙醚。硫酸小檗碱((C20H18NO4)2·SO4·3H2O)，溶于水（1∶30），溶于乙醇。重硫酸小檗碱(C20H18NO4·HSO4)为黄色结晶或粉末，溶于水（1∶150），微溶于乙醚。小檗碱木兰碱根据上述性质，盐酸盐在水中溶解度小，而小檗碱的硫酸盐水中溶解度较大。因此，从植物原料中提取小檗碱时常用稀硫酸水溶液浸泡或渗漉，然后向提取液中加入10％的食盐，在盐析的同时，也提供了氯离子，使其硫酸盐转变为氯化小檗碱（即盐酸小檗碱）而析出。防己中主要含有粉防己碱和防己诺林碱。粉防己碱又称粉防己甲素，在防己中的含量约为1％，易溶于甲醇、乙醇、丙酮、氯仿，溶于乙醚、苯等有机溶剂，几乎不溶于水和石油醚。防己诺林碱又称粉防己乙素，在防己中的含量约为0.5％。溶解度与粉防己碱相似，因多一个酚羟基，故极性较粉防己碱稍大，可利用此性质相互分离。四、实验仪器和材料仪器：烧杯，研钵，玻棒，滤纸，棉花，纱布，布氏漏斗，试管，搪瓷杯，渗漉筒，铁架台，铁圈，双紧丝，烧瓶夹，显色剂喷瓶，薄层层析缸，硅胶GF254薄层板，电炉，水浴锅，循环水真空泵，紫外灯等。材料：黄连，防己，氢氧化钙，盐酸，二氯甲烷，硫酸，碘化铋钾等。五、实验内容（一）季铵型生物碱的提取分离与精制1．盐酸小檗碱的提取、精制。取黄柏粗粉30g置于烧杯中，加入适量石灰乳湿润药粉15min，装入渗漉筒中（压紧），再加入8倍量水浸渍30min，以5ml/min流速渗漉。收集渗漉液300ml，加浓盐酸调pH2~3，再加入渗漉液总体积10%（w/v）的氯化钠，搅拌溶解后放置过夜，抽滤，得盐酸小檗碱粗品。取盐酸小檗碱粗品放入适宜烧杯中，加入50倍量蒸馏水，加热溶解，趁热抽滤，加浓盐酸调pH2~3，静置1个小时，过滤得盐酸小檗碱。注意事项：（1）浸泡黄连粗粉的硫酸水溶液，一般为0.2％～0.3％为宜。若硫酸水溶液浓度过高，小檗碱可成为重硫酸小檗碱，其溶解度（1∶150）明显较硫酸小檗碱（1∶30）小，从而影响提取效果。硫酸水溶液浸出效果与浸渍时间有关，有报道，浸渍12小时约可浸出小檗碱80％，浸渍24小时，可浸出92％。常规提取应浸渍多次，使小檗碱提取完全，本实验中只收集第一次浸出液。（2）进行盐析时，加入氯化钠的量，以提取液量的10％（g/v）计算，即可达到析出盐酸小檗碱的目的。氯化钠的用量不可过多，否则溶液的相对密度增大，造成析出的盐酸小檗碱结晶呈悬浮状态难以下沉。盐析用的氯化钠用市售的精制食盐，因粗制食盐混有较多泥沙等杂质，影响产品质量。（3）在精制盐酸小檗碱过程中，因盐酸小檗碱放冷极易析出结晶，所以加热煮沸后，应迅速抽滤或保温滤过，防止溶液在滤过过程中冷却，析出盐酸小檗碱结晶阻塞滤材，造成滤过困难，减低提取率。（4）本实验流程也适用于以三棵针、黄柏为原料提取小檗碱，但因其小檗碱含量较低，应加大药材量，以150g以上为宜。2．盐酸小檗碱的检识（TLC）薄层板：硅胶GF254薄层板试样：自制盐酸小檗碱乙醇溶液对照品：盐酸小檗碱标准品乙醇溶液展开剂：氯仿-甲醇-氨水（9∶1∶4d）显色：自然光下观察黄色斑点，紫外灯下观察荧光或经改良碘化铋钾显色后观察。（二）叔胺型生物碱的提取分