中药化学实验

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,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,1,实验一 黄柏中生物碱的提取、分离和鉴定,2,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,3,中药黄柏简介,芸香科植物黄皮树,Phellodendron chinense Schneid,及黄檗,Phellodendron amurense Rupr,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。,4,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（120）,微溶于冷乙醇（1100）,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,5,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。,6,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：pKa2为极弱碱，pKa27为弱碱，pKa711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,7,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。,8,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,9,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。,10,提取分离实验一,黄柏粗粉,300g,加入240ml石灰乳,拌湿,，溶胀,30min,， 加入8倍量水浸渍60min,，渗漉,渗漉液,药渣,加入总,体积5%的,食盐,11,提取分离实验二,渗漉液,加入,总体积5%的食盐，,静置，抽滤,沉淀 滤液,溶于20倍量沸水中，趁热抽滤,不溶物 滤液,加浓HCI调pH2左右,，,放置，抽滤,沉淀,12,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（100200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。,13,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。,14,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。,15,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,16,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。,17,鉴定实验三,薄层色谱鉴别,样品：自制盐酸小檗碱甲醇溶液。盐酸小檗碱对照品甲醇溶液。,吸附剂：硅胶GCMC板，湿法铺板，105活化30min。,展开剂：正丁醇冰醋酸水(712，上层),甲醇丙酮醋酸(451),醋酸乙酯异丙醇甲醇浓氨试液,(631.51.5),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。,18,实验二虎杖中蒽醌类成分的提取、分离和鉴别,19,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。,20,中药虎杖简介,蓼科植物虎杖,Polygonum cuspidatum Sieb.et Zucc.,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。,21,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,R1 R2,大黄酚 H CH3,大黄素 OH CH3,大黄素甲醚 OCH3 CH3,芦荟大黄素 H CH2OH,大黄酸 H COOH,22,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-OH含一个-OH含二个或二个以上-OH含一个-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,23,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；2300ml，1h），,滤过，合并滤液,滤液,减压浓缩至无醇味,浓缩物,24,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),25,提取分离实验三,26,鉴定实验一,显色反应,取上述三种乙醚液：,加氢氧化钠溶液。,加醋酸镁试液。,观察颜色变化。,27,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,28,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。,29,实验三槐米中黄酮类成分的提取、分离和鉴定,30,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。,31,中药槐花简介,槐花为豆科植物槐,Sophora japonica,L的干燥花及花莆。前者习称槐花Flos Sphorae；后者习称槐米Flos Sophorae Immaturus。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。,32,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。,33,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（C,27,H,30,O,16,3H,2,O），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。,34,提取分离实验一,槐米粉末,加,约6倍量水及硼砂,适量，煮沸，在搅,拌下缓缓加入石灰乳至pH89,。,在保持该pH条件下,，微沸2030分钟，随,时补充失去的水份,，趁热抽滤,，药渣加,4倍量水，同法再提2次,合并提取液,35,提取分离实验二,合并提取液,在,6070下用浓盐酸调pH5,，搅匀，,静置，抽滤，水洗至洗液呈中性，60干燥,。 芦丁粗品,36,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2H2SO480ml，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),37,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20 ml，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R,f,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：葡萄糖对照品水溶液。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)。,38,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%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。,Fehlings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。,39,鉴定实验四,薄层色谱鉴定,样品：自制芦丁乙醇液。自制槲皮素乙醇液。,对照品：芦丁对照品乙醇液。槲皮素对照品乙醇液。,吸附剂：硅胶GCMC。,展开剂：氯仿甲醇甲酸(15：5：1)。醋酸乙酯甲酸水(8：1：1)。,显色剂：喷三氯化铝试液，待乙醇挥干后，置紫外灯(365nm)下观察。喷1%氯化铁水溶液1%铁氰化钾水溶液,40,实验四 陈皮挥发油的提取及鉴定,41,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。,42,中药陈皮简介,陈皮为芸香科植物橘,Citrus reticulata,Blanco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。,43,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-榄香烯(-elemene)、金合欢烯(-famesene)等70余种成分。其主要成分的结构与理化性质如下：,44,中药陈皮主要化学成分简介,d,枸橼烯 微黄色油状液体，bp 175.5-176.5，dD40.8402，D211.4743， D20+125.6。不溶于水，能溶于乙醚、丙酮。,-榄香烯 液体，bp114-1161.2103Pa，D211.4930，D16-15。可溶于乙醚，不溶于水。,-金合欢烯 油状液体，bpl241.6103 Pa，d4210.8410，D211.4870。可溶于乙醚、石油醚、丙酮，不溶于水。,45,挥发油性质要点复习一,挥发油,(volatile oil)也称精油(essential oil)，,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。,46,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,47,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。,48,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),49,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。,50,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。,51,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,GCMC。,展开剂：石油醚醋酸乙酯(9:1)。,显色剂：2%高锰酸钾水溶液。1%香草醛浓硫酸试剂。0.2%2，4二硝基苯肼试剂。0.05%,溴甲酚绿乙醇溶液。重氮化试剂。,52,实验五,甘草中甘草酸和甘草次酸的提取、分离和鉴定,53,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。,54,中药甘草简介,甘草为豆科植物甘草,Glycyrrhiza uralensis,Fisch、胀果甘草,Ginflata,Bat或光果甘草,Gglabra,L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。,55,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,(glycyrrhiza acid)和甘草次酸(glycyrrhetinic acid)。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，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 具有型和型两种晶型。型为小片状结晶，mp283，D20+140( 乙醇 )；型为针状结晶，mp296，D20+86( 乙醇 )。两种结晶均易溶于乙醇或氯仿。,56,中药甘草主要化学成分简介,57,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。,58,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；2400ml，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,59,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,60,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,滤液 甘草次酸粗品,（留作糖的鉴定）,61,提取分离实验四,甘草次酸粗品,加氯仿，加热溶解，趁热过滤,氯仿不溶物 氯仿溶液,氧化铝干柱色谱，氯仿洗脱，,薄层色谱检识，合并相同流分，,回收氯仿至干,甘草次酸,62,鉴定实验一,显色反应,LiebermannBurchard反应：取甘草酸少许于试管中加冰醋酸0.5ml使溶解，再加醋酐0.5ml ，沿试管壁滴加浓硫酸lml，液体则呈现紫红色。,香草醛浓硫酸反应：取甘草酸少许于试管中，加乙醇0.5ml使溶解，加入5%香草醛浓硫酸溶液2ml，溶液变成黄色，滴加水5滴后变成红色，再滴加水10滴，溶液变成紫色。,63,鉴定实验二,色谱鉴定,糖的纸色谱鉴定,供试品： 滤去苷元后的水液，分取1/5量，滴加氢氧化钡至pH3，滤过，除去硫酸钡沉淀。滤液浓缩至2-3ml，作为糖的。,对照品：葡萄糖醛酸对照品。,支持剂：新华1号滤纸。,展开剂：正丁醇醋酸水(4:l:5，上层)。,显色剂：苯胺邻苯二甲酸试液。,于105烘10min，显色。葡萄糖醛酸R,f,值0.16(文献值)。,64,鉴定实验三,甘草酸的薄层色谱鉴定,样品：自制甘草酸粗品的甲醇溶液。,对照品：甘草酸铵对照品的甲醇溶液。,吸附剂：1%氢氧化钠溶液制备的硅胶G板。,展开剂：醋酸乙酯甲醇冰醋酸水,(30:2:2:4)。,显色：10%硫酸乙醇溶液，于105烘3-5min，置紫外光(365nm)下观察荧光。,65,