中药中萜类与挥发油类化学成份的提取分离技术.ppt

山西生物应用职业技术学院 山西生物应用职业技术学院山西生物应用职业技术学院 山西生物应用职业技术学院山西生物应用职业技术学院 山西生物应用职业技术学院山西生物应用职业技术学院 山西生物应用职业技术学院 中药化学实用技术 学习情景五 中药中萜类与挥发油类化学成分的提取分离技术 教学内容 学习提示 一 萜类化合物的分类与分布 表6 1萜类的分类和存在与分布 二 萜类成分的结构类型 表6 2萜类成分的结构类型 般来说 天然药物化学成分在常温下多半是固体物质 常具有结晶的通性 因此 可根据溶解度得不同 用结晶法来达到分离 纯化 精制的目的 结晶法是实验室常用的成分纯化方法 但并不能利用结晶法直接进行提取液的分离和纯化 因为过多的杂质会干扰结晶的形成 甚至有时少量的杂质也会阻碍结晶的析出 因此 结晶前应尽可能地除去杂质 加成反应 氧化反应 柠檬烯 limonene 柠檬烯二氢氯化物 四 挥发油的化学组成 六 萜类和挥发油的提取分离与色谱检识 般来说 天然药物化学成分在常温下多半是固体物质 常具有结晶的通性 因此 可根据溶解度得不同 用结晶法来达到分离 纯化 精制的目的 结晶法是实验室常用的成分纯化方法 但并不能利用结晶法直接进行提取液的分离和纯化 因为过多的杂质会干扰结晶的形成 甚至有时少量的杂质也会阻碍结晶的析出 因此 结晶前应尽可能地除去杂质 3 冷压法 因为挥发油具有挥发性 可随水蒸气蒸馏 故可采用水蒸气蒸馏法提取挥发油 此法是提取中药中挥发油最常用的方法 1 水蒸气蒸馏法 2 有机溶剂提取法 根据挥发油具有亲脂性 可用亲脂性有机溶剂如乙醚 石油醚等回流提取挥发油 提取液蒸去乙醚即得挥发油 此法主要适用于挥发油含量较高的新鲜原料中挥发油的提取 如鲜橘 柠檬的果皮 此法所得挥发油保持原有的新鲜香气 但不纯 常混有水分等杂质 并且 挥发油提取的不完全 往往压榨后再进行水蒸气蒸馏 提取方法 般来说 天然药物化学成分在常温下多半是固体物质 常具有结晶的通性 因此 可根据溶解度得不同 用结晶法来达到分离 纯化 精制的目的 结晶法是实验室常用的成分纯化方法 但并不能利用结晶法直接进行提取液的分离和纯化 因为过多的杂质会干扰结晶的形成 甚至有时少量的杂质也会阻碍结晶的析出 因此 结晶前应尽可能地除去杂质 3 化学法 将某些挥发油于 0 20 低温放置 其中含量高的成分可析出结晶而与挥发油中其他成分分离 本法操作简便 但分离不完全 适用范围不广泛 1 结晶法 2 分馏法 挥发油中各成分的沸点由于分子结构中碳原子数目 双键多少和含氧官能团极性不同而不同 因此 可采用分馏法进行分离 为了防止分馏过程中挥发油中成分的结构破坏 一般采用减压分馏法 挥发油中的酸 碱 性成分可利用它们可与碱 酸 成盐而溶于水 从乙醚液中分离出来 酸化或碱化后 乙醚萃取 蒸去乙醚 即得酸 碱 性成分 然后 将分出酸 碱 性成分后的挥发油 用亚硫酸氢钠加成法或吉拉德试剂法将醛或酮类化合物从乙醚液中分离出 剩下的挥发油中的醇类成分可利用其与邻苯二甲酸酐或丁二酸酐或丙二酸单酰氯反应生成相应的酸性酯 转溶于碳酸钠溶液 再将用乙醚萃取多次的碳酸钠溶液用盐酸或硫酸酸化后 乙醚提出单酯 蒸去乙醚 残渣用碱水皂化 乙醚萃取 即得醇类成分 分离方法 般来说 天然药物化学成分在常温下多半是固体物质 常具有结晶的通性 因此 可根据溶解度得不同 用结晶法来达到分离 纯化 精制的目的 结晶法是实验室常用的成分纯化方法 但并不能利用结晶法直接进行提取液的分离和纯化 因为过多的杂质会干扰结晶的形成 甚至有时少量的杂质也会阻碍结晶的析出 因此 结晶前应尽可能地除去杂质 4 色谱分离法 一般上述方法分离得到的各部分还须进一步分离 通常采用色谱分离法分离会得到较好的分离效果 最常用的是硅胶和氧化铝吸附色谱 流动相以石油醚 乙醚 己烷和乙酸乙酯等按一定比例组成的溶剂系统 进行洗脱或按极性由小到大梯度洗脱 并分段收集和检识 相同组分合并 即可将挥发油中各成分分开 对于不饱和化合物 可依据其双键的数目 位置和顺反异构体不同 与硝酸银形成 络合物的难易和形成 络合物的稳定性不同来分离 硝酸银在吸附剂中的含量 一般以2 5 较适宜和经济 一般吸附规律是双键数目多 吸附牢 难被洗脱 末端双键较一般双键难被洗脱 顺式双键较反式双键难洗脱 般来说 天然药物化学成分在常温下多半是固体物质 常具有结晶的通性 因此 可根据溶解度得不同 用结晶法来达到分离 纯化 精制的目的 结晶法是实验室常用的成分纯化方法 但并不能利用结晶法直接进行提取液的分离和纯化 因为过多的杂质会干扰结晶的形成 甚至有时少量的杂质也会阻碍结晶的析出 因此 结晶前应尽可能地除去杂质 3 功能基的鉴定 将样品制成石油醚溶液点于滤纸上 如在空气中挥发 不留油斑 说明可能是挥发油 如油斑不消失 则可能是油脂 1 一般检查 2 物理常数和化学常数的测定 常用的物理常数有折光率 比旋度 相对密度和凝固点等 一般先测定折光率 折光率符合规定 再检查其他物理常数 化学常数是表示挥发油质量的重要化学指标 主要有酸值 酯值 皂化值和碘值 1 酸碱性用pH试纸测定挥发油的pH值 如呈酸性 表示含有游离的酸或酚类化合物 如呈碱性 则表示含有碱性化合物 如挥发性生物碱类等 2 酚类在挥发油的乙醇液中 加入三氯化铁的乙醇溶液 如产生蓝 蓝紫或绿色 表示挥发油中有酚性成分存在 3 羰基化合物挥发油样品与氨性硝酸银试剂如发生银镜反应 表示醛类 或其它还原性化合物 存在 挥发油的乙醇溶液与2 4 二硝基苯肼 或氨基脲 羟胺等试剂反应 如能产生结晶形沉淀 则表明有醛或酮类化合物存在 4 不饱和化合物和薁类衍生物在挥发油氯仿溶液中 滴加5 溴的氯仿溶液 如出现红色退去 则表示含有不饱和化合物 继续滴加溴的氯仿溶液 如出现蓝色 紫色或绿色 则表明挥发油中存在薁类衍生物 此外向挥发油的无水甲醇溶液中加入浓硫酸时 如产生蓝色或紫色 亦表示有薁类存在 检识方法 般来说 天然药物化学成分在常温下多半是固体物质 常具有结晶的通性 因此 可根据溶解度得不同 用结晶法来达到分离 纯化 精制的目的 结晶法是实验室常用的成分纯化方法 但并不能利用结晶法直接进行提取液的分离和纯化 因为过多的杂质会干扰结晶的形成 甚至有时少量的杂质也会阻碍结晶的析出 因此 结晶前应尽可能地除去杂质 4 色谱鉴定 挥发油的色谱鉴定 可采用薄层色谱和气相色谱法 但薄层色谱法较为常用 1 薄层色谱多采用硅胶G和中性氧化铝 为吸附剂 分离烃类化合物常用石油醚 30 60 或正己烷为展开剂 分离含氧萜类化合物常在石油醚 30 60 或正己烷中加入极性较大有机溶剂 如 石油醚一乙酸乙酯 85 15 为展开剂 综上 在实际应用中 最好分别用这两类展开剂 对同一样品进行双向薄层色谱 常用于检识挥发油类成分的薄层色谱显色剂有两大类 一类是香草醛 浓硫酸或香草醛 浓盐酸试剂 喷后105 烘烤 挥发油中各成分均显示不同颜色 另一类是挥发油各类功能基的显色剂 常用的有 表6 4挥发油各类功能基显色剂 般来说 天然药物化学成分在常温下多半是固体物质 常具有结晶的通性 因此 可根据溶解度得不同 用结晶法来达到分离 纯化 精制的目的 结晶法是实验室常用的成分纯化方法 但并不能利用结晶法直接进行提取液的分离和纯化 因为过多的杂质会干扰结晶的形成 甚至有时少量的杂质也会阻碍结晶的析出 因此 结晶前应尽可能地除去杂质 2 气相色谱气相色谱是挥发油成分分离检测有效 简便的方法之一 特别气相色谱一质谱 微机数据处理系统 GC MS DS 联用仪的使用促进了挥发油成分检测的速度和准确度 使其成为目前进行挥发油研究的重要手段 一般的气相色谱主要用于已知挥发油的定性分析 即利用在同一根色谱柱和相同的色谱条件下 同一种物质具有相同的保留值的原理进行鉴定 而对挥发油中未知成分的鉴定 需用气相色谱 质谱 微机数据处理系统 GC MS DS 联用仪进行分析鉴定 方法是先将样品注入气相色谱仪内 经分离后得到的各个组分依次进入分离器 浓缩后的各组分又依次进入质谱仪 将所得各组分的质谱图 通过微机数据处理系统进行数据处理 解析和鉴定 4 色谱鉴定 任务一黄花蒿中青蒿素的提取分离技术 一学习目标 二黄花蒿中青蒿素的提取分离技术 黄花蒿为菊科植物黄花蒿 ArtemisiaannualL 的干燥地上部分 具有清热解暑 除蒸 截虐的功效 用于暑邪发热 阴虚发热 夜热早凉 骨蒸劳热 疟疾寒热 湿热黄疸 用乙醇提取法提取黄花蒿中的青蒿素 以活性炭脱色 有机溶剂进行重结晶纯化 工艺流程 对分子量大的化合物的吸附力大于分子量小的化合物 知识链接 活性炭吸附色谱 活性炭是一种吸附力很强非极性吸附剂 吸附原理是 结构相似者易吸附 特别适用于分离水溶性物质 如 氨基酸 糖类和苷类 在制药工业上常用于脱色 除味 除热原 吸附规律如下 1 水中吸附能力较强 有机溶剂中吸附能力较弱 故水的洗脱能力最弱 有机溶剂的洗脱能力最强 2 对极性大化合物吸附力较大 3 4 对芳香族化合物的吸附力大于脂肪组化合物 一 黄花蒿中主要有效成分的结构 理化性质 黄花蒿中化学成分大致分为四类 即挥发油 倍半萜 黄酮和香豆素 其中倍半萜类化合物青蒿素是黄花蒿抗疟的有效成分 青蒿素为无色针状结晶 易溶于氯仿 丙酮 乙酸乙酯 可溶于乙醇 乙醚 微溶于石油醚 苯 几乎不溶于水 青蒿素 二 青蒿中青蒿素的提取分离 知识链接 1 此技术是将药材粗粉置渗漉筒内 不断添加新溶剂 使溶剂自上而下匀速流动 达到提取天然产物的一种浸出法 因溶剂一直处于动态 造成了药材细胞内外的浓度差 使扩散能较好地进行 故本法较浸渍法浸出效率高 但溶剂用量大 提取时间长 因在常温下渗漉 适用于遇热易破坏的成分的提取 常用溶剂有不同浓度的乙醇 酸性乙醇 碱性乙醇 酸水 碱水和水等 渗漉法提取技术 操作步骤为药材的润湿 装筒 排气 浸渍和渗漉 一般润湿30min后装筒 装筒要均匀 松紧度适中 流速以每分钟2ml一5ml为宜 通常收集渗漉液约为药材重量的8倍 10倍 或以成分鉴别试验决定渗漉终点 此法操作中 药材的充分润湿和流速的控制是提取是否完全的的关键 四课堂互动 1 依据活性炭吸附原理和规律 说明青蒿素制备工艺中活性炭吸附的成分主要是什么 为什么 2 青蒿素提取应注意哪些问题 五知识拓展 1 从黄花蒿中提取分离青蒿素还可采用下列方法 工艺一 工艺二 工艺三 知识拓展 1 超临界流体是稳定的纯净物质处于临界温度和临界压力以上时 所形成的一种特殊的相态 其物理性质介于液体和气体之间 具有密度接近液体 粘度近于气体 扩散系数为液体的百倍 介电常数也随着压力增大而增加等特性 从而呈现出较液体溶剂易于穿透到样品介质中的优点 超临界流体萃取法是利用超临界流体作为萃取剂从液体或固体样品中萃取成分的方法 2 超临界流体提取法 这是近年来国际上兴起的一种新方法 此方法使挥发油的提取可以在常温状态下进行 并且不必使用对人体有害的溶剂 可以较好的保护产品的天然活性 是较为先进的 绿色分离技术 只是此方法技术要求高 设备费用大 在我国应用并不普遍 实训一黄花蒿中青蒿素成分的提取分离及鉴定 实训目的 1 能够运用渗滤法和活性炭吸附法对黄花蒿中青蒿素进行提取和纯化 2 会用薄层色谱和显色反应对青蒿素进行检识 化学成分概述 黄花蒿系菊科植物黄花蒿的干燥地上部分 其中除了含有具有抗虐作用的青蒿素外 还含有莨菪苷 莨菪亭 异秦皮苷和腊梅苷等 实训原理 1 青蒿素属于倍半萜类内酯化合物 利用其可溶于乙醇 丙酮和三氯甲烷等溶剂的性质 可选择乙醇和丙酮提取 2 利用青蒿素溶于三氯甲烷和乙酸乙酯等溶剂进行重结晶 3 利用活性炭对某些成分如黄酮和香豆素类等杂质的吸附而纯化 操作步骤 1 提取分离将黄花蒿粉碎 筛去枝梗 称取250g 置于烧杯中用70 乙醇润湿放置半小时后 装于渗滤筒中 开始渗滤 流速每分钟3 5ml 收集渗滤液为原料量的6 8倍 加入原料重量的4 左右的活性炭脱色 搅拌半小时 澄清 过滤 滤液减压回收乙醇适量 放置 析晶 抽滤 得青蒿素粗品 母液浓缩至出现浑浊为止 静止 冷却 待结晶析出后 过滤 又得另部分青蒿素粗品 合并两次所得青蒿素粗品 称重 加入5倍量三氯甲烷 或加入10倍量的乙酸乙酯溶解 过滤 回收溶剂至干 趁热加入为粗品重量2倍的乙醇 倾去乙醇液 放置 析晶 结晶再用少量70 乙醇洗涤 即得青蒿素精品 设备 仪器及药品 1 实验药材 黄花蒿2 实验仪器及设备 渗滤筒 减压蒸馏装置 烧杯 锥形瓶 硅胶G CMC板 温度计 层析缸 3 实验药品 乙醇 三氯甲烷 石油醚 乙酸乙酯 活性炭 苯 乙醚 甲醇 盐酸羟胺 间二硝基苯 香草醛 浓硫酸溶液 三氯化铁试液 2 4 二硝基苯肼试液 盐酸 氢氧化钾 2 青蒿素的检识 1 显色反应 异羟肟酸铁反应 取本品10mg溶于1ml甲醇中 加入7 盐酸羟鞍甲醇溶液4 5滴 在水浴上加热至沸 冷却后加稀盐酸调至酸性 然后加入1 三氯化铁溶液1 2滴 溶液即呈紫色 2 4 二硝基苯肼反应 取本品10mg溶于1ml三氯甲烷中 将三氯甲烷溶液滴于滤纸片上 以2 4 二硝基苯肼试液喷洒 在80 烘箱中烘10min 则斑点呈黄色 碱性间二硝基苯反应 取本品10mg溶于2ml乙醇中 加入2 间二硝基苯的乙醇液和饱和氢氧化钠各数滴 水浴微热 溶液呈紫红色 2 薄层色谱检识吸附剂 硅胶G或硅胶G CMC Na板样品 青蒿素样品乙醇液青蒿素对照品乙醇液展开剂 石油醚 乙酸乙酯 8 2 或苯 乙醚 4 显色剂 1 香草醛 浓硫酸溶液 青蒿素呈鲜黄色斑点继变超蓝色 试验结果 观察斑点颜色 计算Rf 实训说明及体会 1 2 4 二硝基苯肼试液 取1g2 4 二硝基苯肼 36 盐酸10ml溶于1000ml乙醇中 即得 2 用本实验提取纯化方法只能得粗品 若需要纯品可采用硅胶柱色谱法分离 方法是 取粗品用乙醚溶解上柱 先用石油醚洗脱 再改用石油醚 乙酸乙酯 8 2 洗脱 洗脱液浓缩 即可得较纯的青蒿素 3 提取操作的关键是回收乙醇的温度 水浴温度不得超过60 否则 青蒿素在乙醇和水中会破坏 任务二薄荷中挥发油的提取分离技术 一学习目标 二薄荷中挥发油的提取分离技术 薄荷系唇形科植物薄荷属植物MenthahaplocalyxBriq的干燥地上部分 具有宣散风热 清头目 透疹等功效 用于风热感冒 风湿初起 头痛 目赤 喉痹 口疮 风疹等症的治疗 用水蒸气蒸馏法提取薄荷中的挥发油 以结晶法加以分离纯化 工艺流程如下 工艺流程 知识链接 蒸馏法只适用于具有挥发性 能随水蒸气馏出而不被破坏 与水不发生化学反应而又不溶或难溶于水的天然化合物的提取 如挥发油 小分子挥发性成分麻黄碱 丹皮酚 蓝雪醌的提取 蒸馏法是最常用的方法 又可分为共水蒸馏和水蒸气蒸馏法 水蒸气蒸馏法 共水蒸馏 是将药材切碎后 加水浸泡 采用直接加热 将挥发性成分和水蒸气一起蒸出 此法简单 但受热时间长和温度较高 可能使挥发性成分中的某些成分分解和中药焦化 影响挥发性成分质量 可避免上述缺点 其方法是将药材粗粉置蒸馏瓶中 加适量水充分润湿 体积为蒸馏瓶容量的1 3为宜 加热水蒸气发生器产生水蒸气 通入蒸馏瓶中 将药材中挥发性成分共同蒸馏出来 经冷凝管 收集于接受瓶中 水蒸气蒸馏法的原理是基于水和与水不相溶的液体共存时 混合体系的总蒸气压为两组分蒸气压之和 实验室用的水蒸气蒸馏装置见图 一 薄荷中主要有效成分的结构 理化性质 薄荷中含挥发油组成复杂 主要是单萜类及其含氧衍生物 其中薄荷醇含量最高 占挥发油的75 85 薄荷酮占10 20 醋酸薄荷酯占1 6 此外 还含柠檬烯 异薄荷酮 桉油精等 薄荷醇的结晶又称薄荷脑 是薄荷的有效成分 具有驱风 消炎 局部止痛等作用 薄荷油为无色或淡黄色透明油状液体 具有挥发性和薄荷香气 可溶于乙醇 氯仿 乙醚等有机溶剂 薄荷油中的薄荷醇低温放置可析出 薄荷脑 薄荷醇薄荷酮醋酸薄荷酯 二 薄荷中挥发油的提取分离鉴定 从薄荷中提取纯化分离挥发油是根据薄荷中的挥发油具有挥发性 可随水蒸气蒸馏的性质而被提出的原理 再利用薄荷油中薄荷醇含量高 且低温放置可析出 薄荷脑 的性质分出薄荷醇 用点滴反应和双向薄层色谱鉴定 四课堂互动 1 利用水蒸气蒸馏法提取挥发油的优点 还可用哪些方法提取挥发油 2 结晶法分离纯化挥发油的优缺点 五知识拓展 1 从薄荷中提取分离挥发油还可采用下列方法 知识拓展 1 微波提取法又称微波协助萃取技术 是在传统的有机溶剂萃取技术的基础上发展起来的一种新型萃取技术 这种技术应用于天然药物中有效成分的提取 可以克服传统的萃取方法本身固有的种种缺陷 表现出良好的发展前景和巨大潜力 微波提取法具有快速 高效 高选择性 经济 能源 人力 溶剂等方面 改善环境和产品质量 受热易分解成分也可使用等特点 2 微波提取法 微波提取法的操作方法是将切碎的物料 与适宜溶剂混合 置于微波设备中 接受辐射10s 100s 然后 将药渣除去 提取液再经进一步处理即得目的物 例如 将粉碎的薄荷叶与正丁烷混合置于容器中 经波短时间处理后 显微镜下观察其叶面上的腺体和脉管破裂 说明微波处理具有一定的选择性 而且 与传统的乙醇浸提相比 微波处理得到的薄荷油几乎不含叶绿素和薄荷酮 实训二薄荷中挥发油类化合物的提取分离及鉴定 实训目的 能够运用水蒸气蒸馏法 结晶法对薄荷中挥发油进行提取和精制 会用点滴反应 薄层色谱法进行挥发油的检识 化学成分概述 薄荷系唇形科植物薄荷属植物MenthahaplocalyxBriq的干燥地上部分 所含挥发油组成复杂 主要是单萜类及其含氧衍生物 其中薄荷醇含量最高 占75 85 此外 还含有薄荷酮 醋酸薄荷酯 柠檬烯 异薄荷酮 桉油精等 薄荷醇的结晶又称薄荷脑 是薄荷的有效成分 具有驱风 消炎 局部止痛等作用 实训原理 1 利用挥发油的挥发性 采用水蒸气蒸馏法提取薄荷中挥发油 然后将被蒸出的水与油放置分层后 将油分出 2 利用薄荷油中薄荷醇含量高 且低温放置可析出 薄荷脑 的性质分出薄荷醇 操作步骤 1 提取分离称取薄荷适量置于蒸馏瓶内 加水适量浸泡 安装蒸馏器 加热 通水蒸汽进行蒸馏 收集馏出液 至馏出液不浑浊或无薄荷油芳香味时 停止蒸馏 将蒸馏液收集于一下口瓶中 加入饱和食盐水或精制食盐 使食盐量达约2 3 混合均匀 密盖瓶塞静止过夜 待薄荷油全部聚集于液面 放出水层 收集薄荷油 再将薄荷油 10 冷冻放置 析出脑 经过滤得薄荷脑粗品和脱脑油 设备 仪器及药品 1 实验药材 薄荷2 实验仪器及设备 挥发油提取装置烧杯锥形瓶硅胶G CMC板温度计层析缸点滴板下口瓶3 实验药品 食盐石油醚乙酸乙酯乙醇三氯化铁试液溴酚蓝试液氨性硝酸银试液2 4 二硝基苯肼试液香草醛 浓硫酸试液碱性高锰酸钾试液 2 薄荷油的鉴定 1 点滴反应 取硅胶 CMC Na薄层板一块 按表6 5用铅笔在薄层板上打出小格子 点样用的薄荷油 用乙醇稀释成5 10倍的溶液 再用细玻璃棒蘸取薄荷油乙醇溶液 点在每个小方格内 控制样点的大小不要超格 再用毛细管吸取不同的试剂点在每个小格内 控制斑点的大小不要超格 空白对照格也随同各竖排点相同的试剂 立即观察每一方格内颜色的变化 并初步推测该挥发油可能含有成分的类型 检测试剂 1 三氯化铁试液 2 溴酚蓝试液 3 氨性硝酸银试液 4 2 4 二硝基苯肼试液 5 香草醛 浓硫酸试液 6 碱性高锰酸钾试液 2 薄层色谱检识吸附剂 硅胶 CMC Na薄层板样品 薄荷油乙醇液展开剂 石油醚 乙酸乙酯 85 15 石油醚 90 120 显色剂 1 香草醛 浓硫酸溶液双向层析 取硅胶 CMC Na薄层板 10cm 10m 一块 沿起始线的右侧1 5cm处点上薄荷油 先在石油醚中作第一次展开 当展至终端时取出薄层板 挥尽溶剂 再将薄层板调转90 角 置于石油醚 乙酸乙酯 85 15 展开剂作第二方向展开至终端 取出薄层板 挥去溶剂 用1 香草醛 浓硫酸溶液显色 仔细观察各个斑点的位置 推测薄荷油的组成成分类型 实验结果记录 观察斑点颜色 记录图谱并计算Rf值 实训说明及体会 双向层析点样 一次只能点一种样品 如果同时点两种样品 经过双向层析和显色之后 往往因出现斑点太多 没有规律性比移值 结果难以判断各个斑点的归属 任务三丁香中挥发油的提取分离技术 一学习目标 二丁香中挥发油的提取分离技术 丁香系桃金娘科植物丁香 EugeniacaryophyllataThunb 的干燥花蕾 具有温中降逆 补肾助阳作用 主要用于脾胃虚寒 呃逆呕吐 食少吐泻 心腹冷痛 肾虚阳痿 通常采用水蒸气蒸馏法提取丁香中的挥发油 根据丁香酚具有酸性 可溶于碱水对丁香酚加以分离纯化 工艺流程如下 知识链接 挥发油系统分离工艺 二 丁香中挥发油的提取 分离 一 丁香中主要有效成分的结构 理化性质 三必备知识 一 丁香中主要有效成分的结构 理化性质 丁香中挥发油含量高达14 21 其中丁香酚挥发油的78 98 此外 还有丁香酚乙酸酯 石竹烯 甲基戊基甲酮等 丁香酚是中药丁香的有效成分 具有局麻 止痛 抗菌消炎 驱虫等作用 丁香油为无色油状液体 比水重 丁香酚又称丁香油酚 几乎不溶于水 易溶于乙醇 氯仿 乙醚等有机溶剂 溶于冰醋酸 丁香酚乙酸酯丁香酚石竹烯 二 丁香中挥发油的提取分离鉴定 根据丁香中的挥发油具有挥发性 可随水蒸气蒸馏的性质 从丁香中提取纯化分离挥发油 又因为丁香酚具有酸性 通过酸碱法对丁香酚加以分离纯化用点滴反应和双向薄层色谱鉴定 四课堂互动 1 从丁香油中纯化分离丁香酚的主要依据是什么 2 利用点滴反应检识挥发油的组成有何意义 五知识拓展 从丁香中提取分离挥发油还可采用下列方法 工艺一 工艺二 将药材粉碎成粗粉 装入超临界萃取罐中 以压力10MPa 温度40 流量为22L h的条件萃取4h 以压力7 0MPa 温度45 进行解析 萃取出淡黄色半透明的油状物 提取得率约为9 12 此方法为常规水蒸气蒸馏法提取得率的3倍 实训三丁香中挥发油类化合物的提取分离及鉴定 实训目的 能够运用水蒸气蒸馏法 萃取法对丁香中挥发油进行提取和精制 会用点滴反应 薄层色谱法进行挥发油的检识 化学成分概述 丁香系桃金娘科植物丁香 EugeniacaryophyllataThunb 的干燥花蕾 丁香中挥发油含量高达14 21 其中丁香酚挥发油的78 98 此外 还有丁香酚乙酸酯 石竹烯 甲基戊基甲酮等 丁香酚是中药丁香的有效成分 具有局麻 止痛 抗菌消炎 驱虫等作用 实训原理 1 利用挥发油的挥发性 采用水蒸气蒸馏法提取丁香中挥发油 2 利用丁香油中丁香酚具有酸性 可与碱作用生成盐而溶于水的性质分出丁香酚 操作步骤 1 提取分离称取丁香适量置于蒸馏瓶内 加水适量浸泡 安装蒸馏器 加热 通水蒸汽进行蒸馏 收集馏出液 至馏出液不浑浊或无丁香油芳香味时 停止蒸馏 将蒸馏液收集于一下口瓶中 加入饱和食盐水或精制食盐 使食盐量达约2 3 混合均匀 密盖瓶塞静止过夜 待丁香油全部聚集于下层时 收集丁香油 取适量丁香油溶于5 氢氧化钾的稀醇溶液中 乙醚萃取 碱水层酸化后乙醚萃取 蒸去乙醚即是丁香酚 设备 仪器及药品 1 实验药材 丁香2 实验仪器及设备 挥发油提取装置烧杯锥形瓶硅胶G CMC板温度计层析缸点滴板分液漏斗下口瓶3 实验药品 乙醚石油醚乙酸乙酯乙醇三氯化铁试液溴酚蓝试液氨性硝酸银试液2 4 二硝基苯肼试液香草醛 浓硫酸试液碱性高锰酸钾试液盐酸氢氧化钾食盐 2 丁香油的鉴定 1 点滴反应 取硅胶 CMC Na薄层板一块 按表6 6用铅笔在薄层板上打出小格子 点样用的丁香油 用乙醇稀释成5 10倍的溶液 再用细玻璃棒蘸取丁香油乙醇溶液 点在每个小方格内 控制样点的大小不要超格 再用毛细管吸取不同的试剂点在每个小格内 控制斑点的大小不要超格 空白对照格也随同各竖排点相同的试剂 立即观察每一方格内颜色的变化 并初步推测该挥发油可能含有成分的类型 检测试剂 三氯化铁试液 溴酚蓝试液 氨性硝酸银试液 2 4 二硝基苯肼试液 香草醛 浓硫酸试液 碱性高锰酸钾试液 2 三氯化铁反应取丁香酚少许 滴加5 三氯化铁醇溶液 观察现象 3 薄层色谱检识吸附剂 硅胶 CMC Na薄层板样品 丁香油乙醇液丁香酚乙醇液展开剂 环己烷 乙酸乙酯 3 1 环己烷 三氯甲烷 无水乙醇 7 3 1 显色剂 喷以盐酸酸化的5 三氯化铁醇溶液 热风吹至斑点显色清晰实验结果记录 观察斑点颜色 记录图谱并计算Rf值 实训说明及体会 双向层析点样 丁香经水蒸气蒸馏所得的丁香油与水混合物 丁香油比重略重于水 有时二者不能很好分层 馏出液呈乳白色 因此 必须通过盐析使其分层或用有机溶剂萃取分出丁香油 学习小结 一 学习内容 二 学习方法与体会 1 萜类的学习重点是结构类型 特别是对卓酚酮 环烯醚萜和薁类的结构的认识 为学习挥发油奠定基础 2 挥发油的学习应在了解其组成的基础上 分析和总结出该类成分的理化性质 进而分析和提出其提取分离方法 目标检测 一 选择题1 开链萜烯的分子组成符合下列那些通式 A CnHn nB C4H8 nC CnHnD C5H8 nE n C5H8 2 在含氧单萜中 沸点随功能基极性增加而升高 常见功能基沸点的排列顺序为 A 醚 醛 酮 醇 酸B 醚 酮 醛 醇 酸C 醇 醛 酮 醚 酸D 酮 醛 醚 醇 酸E 酸 醇 醛 酮 醚3 区别油脂与挥发油可利用下述哪项性质较为可靠 A 气味B 折光率C 相对密度D 不饱和度E 油斑试验4 挥发油中的芳香化合物多为 的衍生物 A 苯酚B 苯甲醇C 苯甲醛D 苯丙素E 苯甲酸5 薁类属于 A 半萜B 单萜C 倍半萜D 二萜E 三萜6 挥发油是广泛存在于植物体内的一类多成分的 A 碱性成分B 酸性成分C 萜类D 油状混合物E 芳香成分7 挥发油在低温下析出的结晶 一般称为 A 胨B 腙C 脑D 复合物E 络合物 8 亚硫酸钠法可用于分离 A 碱性成分B 酸性成分C 含羰基成分D 醇类成分E 奥类成分9 挥发油中具有颜色的成分是 A 单萜酸B 单萜烯C单萜醛D单萜E 薁类10 挥发油的化学组成主要包括 A 单萜及其含氧衍生物B 脂肪族化合物C 芳香族化合物D 倍半萜及其含氧衍生物E 二萜及其含氧衍生物11 使挥发油具有芳香气味的是 ACA 单萜 倍半萜的含氧衍生物B 脂肪族化合物C 芳香族化合物D 单萜烯类E 倍半萜烯类12 挥发油具备的性质 A 难溶于水B 挥发性C 升华性D 易溶于有机溶剂E 能随水蒸气蒸馏13 挥发油氧化变质后 一般表现为 A 相对密度增加B 颜色加深C 聚合成树脂样物质D 失去香气E 不能随水蒸气蒸馏14 可用于提取挥发油的方法有 A 蒸馏法B 分馏法C 低沸点乙醚浸提D 压榨法E 升华法 二 分析题1 如何区别挥发油和脂肪油 2 挥发油类成分应如何保存 为什么 3 什么叫挥发油 挥发油由哪几类化学成分组成 4 挥发油的提取方法有那些 并阐明其提取依据 5 用硝酸银络合薄层 以二氯甲烷 氯仿 乙酸乙酯 正丁醇 10 10 1 1 为展开剂 分离下列化合物 比较Rf值由达到小的顺序 说明理由 A 苦橙醇B 牦牛而醇C 愈创木醇D 龙脑E6 试用化学法分离下列挥发油乙醚液中各成分 1 ABCD 2 ABCD