天然产物化学实验.ppt

天然产物化学实验,湖南农业大学理学院应用化学系主讲教师：董新荣，李霞,一、课程的性质与任务,天然产物化学实验教学是天然产物化学课程的重要组成部分，是使学生进一步理论联系实际，掌握天然产物有效成分提取、分离和检定的基本操作技能；是提高学生分析和解决问题能力，培养学生严密的科学态度和良好的工作作风必不可少的教学环节。,二、实验的目的与基本要求,1.目的：通过实验教学，培养学生理论联系实际，掌握天然产物有效成分提取、分离和检定的基本操作技能，提高学生分析和解决问题能力；培养学生的动手能力和严密的科学态度及良好工作作风。使之具有从事天然产物的生产和化学研究的初步能力。,二、实验的目的与基本要求,2.基本要求：（1）掌握渗滤、回流提取、索氏提取等天然生物活性成分的一般提取方法；（2）掌握握萃取、色谱分离、重结晶等天然生物活性成分的一般分离与纯化方法；（3）熟悉天然生物活性成分的一般定性检测方法。（4）培养学生的动手能力和分析及解决实际问题等综合能力。,三、实验考核方式及办法,1.考核方式考查。2实验成绩评分办法（1）实验成绩占课程总成绩的10%；（2）实验成绩由实验课的平时成绩即学生在每次实验中的到课率、操作规范、实验报告等内容记分，不单独进行考查。,四、实验项目一览表,五、实验主讲教师,董新荣李霞,六、实验项目的具体内容,1.黄连中小檗碱的提取与鉴定2.卢丁的提取、鉴定3.齐墩果酸的提取、分离和鉴定4.蒽醌类的提取、分离和鉴定,实验一小檗碱的提取、精制、鉴定及含量测定,一、目的要求1、从黄连中提取小檗碱的原理和方法。2、学习渗漉法提取天然产物的方法。3、熟悉握小檗碱的化学性质和鉴定方法。,实验一小檗碱的提取、精制、鉴定及含量测定,二、重点、难点重点：1.渗漉法提取天然产物的方法；2.小檗碱的化学性质和鉴定方法。三、学时8学时,实验一小檗碱的提取、精制、鉴定及含量测定,四、实验原理小檗碱属于季铵碱，其游离型在水中的溶解度最大。而它们的盐类以含氧酸盐在水中溶解度较大，不含氧酸盐难溶于水，其盐酸盐在水中溶解度则更小。利用此性质结合盐析法，可从黄连中提取小檗碱。,实验一小檗碱的提取、精制、鉴定及含量测定,五、器与试剂黄连，1%硫酸溶液，盐酸，饱和石灰水，粉碎机，渗漉筒，真空干燥箱。,实验一小檗碱的提取、精制、鉴定及含量测定,1、提取,六、实验内容,实验一小檗碱的提取、精制、鉴定及含量测定,六、实验内容,实验一小檗碱的提取、精制、鉴定及含量测定六、实验内容,3、小檗碱的定与性质实验（1）取自制精制盐酸小檗碱0.05g溶于50ml热水中，加入10%NaOH溶液2ml，混合均匀后，于水浴上加热至50，加入丙酮5ml，放置，即有柠檬色丙酮小檗碱结晶析出。抽滤，水洗后，干燥，测mp。（2）取自制精制盐酸小檗碱少许，加稀盐酸2ml待溶解后，加漂白粉少许，即显樱红色。（3）取自制精制盐酸小檗碱少许，加水1ml待溶解后，加浓硝酸12滴，即产生绿色硝酸小檗碱沉淀。（4）取自制精制盐酸小檗碱少许，加水1ml待溶解后，加锌粉少许，再分数次加入浓硫酸数滴，每隔10min加1次，观察其黄色是否消退。,实验一小檗碱的提取、精制、鉴定及含量测定,七、基本操作1、粉碎；2、渗漉；3、洗涤；4、过滤。,实验一小檗碱的提取、精制、鉴定及含量测定,八、注意事项1.渗漉速度不可太快；2.精制时加饱和石灰水后要趁热过滤。,实验一小檗碱的提取、精制、鉴定及含量测定九、实验报告,实验报告内容实验目的学生姓名实验地点实验时间实验环境1实验题目2.实验原理3.实验仪器与试剂4.实验内容（操作步骤）4.1提取与分离4.2性质与鉴定5.实验结果5.1收率：5.2性质与鉴定结果6.思考题,实验一小檗碱的提取、精制、鉴定及含量测定,十、思考题提取分离过程中加NaCl起什么作用？,实验二碱-酸法提取芦丁,一、目的要求1、通过芦丁的提取与精制掌握碱-酸法提取黄酮类化合物的原理及操作。2、掌握黄酮类化合物的主要性质及黄酮甙、甙元和糖部分的鉴定方法。3、要获得两个化合物：芦丁、槲皮素。4、掌握纸色谱和薄层色谱的方法及黄酮类化合物的色谱特点。,实验二碱-酸法提取芦丁,二、重点难点1、芦丁的提取方法：碱-酸法提取黄酮类化合物的原理及操作。2、黄酮类化合物的主要性质及黄酮甙、甙元和糖部分的鉴定方法。三、学时10学时,实验二碱-酸法提取芦丁,四、实验原理本实验主要利用芸香苷在碱水中成盐而增大溶解能力，用碱水（石灰水）为溶剂煮沸提取，碱水提取液加酸酸化后又可析出芸香苷的结晶，并利用芸香苷对冷水和热水的溶解度相差悬殊的特性进行精制。芦丁可被稀酸水解，生成槲皮素及葡萄糖、鼠李糖，并能通过薄层层析，纸层析鉴定。芦丁及槲皮素还可通过化学反应及紫外、红外光谱鉴定。并可利用比色法进行含量测定。,实验二碱-酸法提取芦丁,五、仪器与试剂,实验二碱-酸法提取芦丁,五、仪器与试剂,实验二碱-酸法提取芦丁,六、实验内容1.提取分离,实验二碱-酸法提取芦丁,六、实验内容1.提取分离,实验二碱-酸法提取芦丁,2.芦丁的水解取精制芦丁2g，研细，置于500ml圆底烧瓶中，加2%H2SO4溶液150ml，于直火上加热微沸30min（要补充蒸发掉的水分），析出的黄色沉淀为檞皮素，趁热抽滤，滤液保留作糖部分的鉴定。沉淀经水洗后再用95%乙醇重结晶1次，得黄色针状结晶，于7080以下干燥，即得精制檞皮素。测mp。3.糖的纸色谱鉴定4.芦丁、檞皮素的纸色谱鉴定,实验二碱-酸法提取芦丁,七、基本操作1、调节Ph值；2、重结晶；3、过滤。,八、注意事项,1、芦丁不可粉碎过细，以免过滤时速度过慢。2、加入石灰乳即可达到碱溶解提取芦丁的目的，还可以除去槐花米中含有的大量多糖类粘液质，但pH值不能过高，否则钙能与芦丁形成鳌合物而沉淀析出。3、pH过低会使芦丁形成氧盐重新溶解，降低收率（pH最佳为5）,实验二碱-酸法提取芦丁,4、利用芦丁在冷热水中的溶解度差别来达到重结晶的目的。得到的沉淀要粗称一下，按照芦丁在热水中1：200的溶解度加蒸馏水进行重结晶。也可以用冷、热乙醇进行重结晶、精制。5、在样品溶液中加入2%ZrOCl2的甲醇溶液后，如溶液呈黄色，示可能有C3OH和或C5OH。如在加入2%枸橼酸甲醇溶液，黄色不褪，示有C3OH；如黄色褪去，加水稀释后转为无色，示无C3OH，但有C5OH（上述两种条件生成的锆络合物对酸的稳定性不同，其中C3OH与4-羰基形成的络合物的稳定性大于C5OH与4-羰基形成的络合物）。,八、注意事项,实验二碱-酸法提取芦丁,实验报告内容实验题目学生姓名实验地点实验时间实验环境1实验目的2.实验原理3.实验仪器与试剂4.实验内容（操作步骤）4.1提取与分离4.2性质与鉴定5.实验结果5.1收率：5.2性质与鉴定结果6.思考题,九、实验报告,实验二碱-酸法提取芦丁,十、思考题1.苷类水解有几种催化方法？2.怎样确定芦丁分子中只含有一分子葡萄糖及一分子鼠李糖？3.怎样确定芦丁结构中糖基是连接在槲皮素3-O-上？,实验二碱-酸法提取芦丁,一、目的要求1、学习索氏提取法提取天然产物的方法；2、熟悉重结晶法纯化天然产物的操作。3、要求用溶剂法或柱层析法分离得到齐墩果酸纯品，其熔点和波谱数据应符合文献数据。4、学习硅胶G-GMC-Na薄层层析板的制备方法。5、了解本萜类化合物的化学特征和波谱特征在推断结构中的应用。,实验三齐墩果酸的提取、分离和鉴定,二、重点难点重点：1.学习索氏提取法提取天然产物的方法；2.熟悉重结晶法纯化天然产物的操作。,实验三齐墩果酸的提取、分离和鉴定,实验三齐墩果酸的提取、分离和鉴定,三、学时8学时,实验三齐墩果酸的提取、分离和鉴定,四、实验原理,五、仪器与试剂石见穿粉，氯仿，苯，95%乙醇，索氏提取器。,实验三齐墩果酸的提取、分离和鉴定,1、提取分离流程,六、实验内容,实验三齐墩果酸的提取、分离和鉴定,六、实验内容2.鉴定（1）薄层层析样品：齐墩果酸吸附剂：硅胶G-GMC-Na展开剂：氯仿丙酮（95:5）Rf=0.28苯乙醚甲醇（5:2:1）Rf=0.52环乙烷乙酸乙酯（8:2）Rf=0.20显色剂：10%硫酸乙醇溶液（喷雾后，于105显色）（2）熔点测定,实验三齐墩果酸的提取、分离和鉴定,七、基本操作1、索氏提取；2、浓缩；3、抽滤；4重结晶；5、薄层层析。,实验三齐墩果酸的提取、分离和鉴定,八、注意事项1.苯洗涤要少量多次，防止将目标产物洗涤时除去。2.乙醇反复重结晶时溶剂用量应严控制。,实验三齐墩果酸的提取、分离和鉴定,实验报告内容实验目的学生姓名实验地点实验时间实验环境1实验题目2.实验原理3.实验仪器与试剂4.实验内容（操作步骤）4.1提取与分离4.2性质与鉴定5.实验结果5.1收率：5.2性质与鉴定结果6.思考题,九、实验报告,实验三齐墩果酸的提取、分离和鉴定,十、思考题,实验三齐墩果酸的提取、分离和鉴定,一、实验目的1、学习天然产物的回流提取方法。2、掌握pH梯度提取法的原理和操作技术。3、学习用硅胶柱色谱法分离精制大黄素。4、学习羟基蒽醌类化合物的鉴定方法。,实验四大黄中大黄素的提取、分离和鉴定,二、重点、难点酸水解步骤：大黄中蒽醌类化合物分为游离型蒽醌（蒽醌苷元）和结合型蒽醌（蒽醌苷），其中结合型蒽醌的含量远大于游离型蒽醌，为提高蒽醌苷元的含量，可以用稀硫酸将蒽醌苷水解成蒽醌苷元。回流提取大黄中游离蒽醌苷元在TLC上的Rf值因极性不同而不同，呈色也不同，通过比较母液与提取过程中组分的TLC，可获得提取进程的信息。,实验四大黄中大黄素的提取、分离和鉴定,实验四大黄中大黄素的提取、分离和鉴定,三、学时8学时,四、实验原理根据大黄中蒽醌类成分酸性强弱不同的特征，以乙醚提取脂溶性成分后，利用碱度递增的碱水液，自乙醚提取液中萃取酸度递减的游离蒽醌类成分，本实验主要分离其大黄素。,实验四大黄中大黄素的提取、分离和鉴定,五、仪器与试剂仪器：天平，250ml烧杯，500ml烧杯，250ml分液漏斗，索氏提取器，布氏漏斗，100ml量筒，250ml圆底烧杯，真空冷凝管，牛角管，250ml锥形瓶，pH试纸。试剂：乙醚，20%硫酸溶液，盐酸，5%碳酸氢钠溶液，5%碳酸钠溶液，0.25%氢氧化钠溶液，5%氢氧化钠溶液，石油醚（沸程6090），-乙酸乙酯（7：3），石油醚（沸程6090）-乙酸乙酯（15：1）。,实验四大黄中大黄素的提取、分离和鉴定,1、提取分离流程（1）,六、实验内容,实验四大黄中大黄素的提取、分离和鉴定,实验四大黄中大黄素的提取、分离和鉴定,1、提取分离流程（2）,实验四大黄中大黄素的提取、分离和鉴定,1、提取分离流程（3）,六、实验内容2.鉴定（1）熔点（2）IR,实验四大黄中大黄素的提取、分离和鉴定,七、基本操作1、回流提取操作；2、萃取操作；3、硅胶柱填装；4、硅胶薄层板。,实验四大黄中大黄素的提取、分离和鉴定,八、注意事项1、酸水解过程中加热时间应足够长，以保证水解充分。2、同一碱液提取时可分为几次萃取，以保护增提取充分，可以用薄层色谱作监测。3、乙醚总提取物要用保鲜膜封严实，防止乙醚挥发。,实验四大黄中大黄素的提取、分离和鉴定,实验报告内容实验题目学生姓名实验地点实验时间实验环境1实验题目2.实验原理3.实验仪器与试剂4.实验内容（操作步骤）4.1提取与分离4.2性质与鉴定5.实验结果5.1收率：5.2性质与鉴定结果6.思考题,九、实验报告,实验四大黄中大黄素的提取、分离和鉴定,十、思考题1.如何检识中药中是否存在蒽醌类成分？2.比较大黄酸、大黄素及大黄素甲醚的酸性及在硅胶G吸附色谱板上的Rf值。,实验四大黄中大黄素的提取、分离和鉴定,