中药化学实验指导
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中药化学实验须知
一、每次实验前,必须认真预习本次实验内容,明确实验目的要求,了解实验的基本原理、方法和操作步骤,不得盲目进行实验。
二、实验是准备好记录本、铅笔和格尺,随时记录每一实验时间应记录的内容,如原料的用量和实验过程中发生的现象、反应结果、产品的数量,产品纯度、层析结果等,以作正式报告的依据。
三、实验过程中,应严肃认真、正确操作、仔细观察,虚心接受和尊重教师的指导。教师根据学生在实验过程中理论与实践的结合情况以及能否正确操作、能否认真执行实验规则和实验报告填写情况来记分考核。
四、实验所得产品,如不供下一次实验用,应交给实验指导老师并注明品名、数量、组别、姓名等。
五、实验规则:
1.实验室要经常保持整齐清洁,实验台不要乱放无用的仪器药品。火柴杆、废纸片等要放在固定的容器内,实验完毕后倒掉。废的强酸强碱应倒在污水槽中,以免腐蚀下水管道。
2.实验时,不准谈论与实验无关的内容,要保持室内肃静。不经指导老师批准,不准擅自离开实验室。严禁在实验室吸烟、吃饭。
3.药品仪器都是国家财产,须节约爱护使用。挥发性有机溶剂用毕立即用瓶帽盖好。仪器若有破损,应立即报告指导教师,填写仪器破损单,按学校的赔偿制度处理。
4.公共仪器及药品不得随意挪动,尤其不得任意拿到自己的桌面上,只能在原处使用,并应注意不可盖错试剂瓶塞,以免污染试剂。
5.装有易燃性液体的瓶子必须远离火源。废的有机溶剂一律按照品种分别放在回收瓶中,不得倒入水槽,以免浪费和污染空气。
6.加热乙醇、乙醚、石油醚等易挥发可燃的液体时,不得用明火、直火,应
使用装有冷凝管的烧瓶,并在水浴上进行加热。加热时应加入沸石2-3小粒或一端封死的毛细管,防止爆沸冲出。若在加热前未放沸石,则应冷却后再加。添加溶剂时应离开火源,稍冷后再添,并应重新加入沸石。
7.实验过程中如果着火,应立即用防火沙子或其它物品把或盖上,使其隔绝空气而熄灭。同时起火后要迅速断电,切断火源并移走周围的物品。
8.实验室内的电器设备,在熟悉使用方法及安全检查后方可使用,如电烤箱、电动离心机、恒温水浴、真空干燥箱、电冰箱、紫外光灯、电熔点测定仪等。不可贸然和电门,以免损坏仪器和造成人身事故。
实验一 黄柏中小檗碱的提取、分离、鉴定
黄柏为芸香科植物黄皮树(Phellodendron chinense Schneid)及Phellodendron amurense Rupr.的干燥树皮,前者习称“川黄柏”,后者习称“关黄柏”。味苦,性寒。具有清热燥湿、泻或出蒸、解毒疗疮的功效,用于湿热泻痢、黄疸、带下、热淋、脚气、骨蒸劳热、盗汗、遗精、疮疡肿毒、湿疹瘙痒;盐黄柏滋阴降火,用于阴虚火旺,盗汗骨蒸。
黄柏主要成分为小檗碱(berberine),含量为1.4—4%(川黄柏含量较高),另含黄柏碱(phellodendrine)、药根碱(jatrorrhizine)、巴马丁(palmatine)、木兰花碱(magnoflorine)、蝙蝠葛碱(menispermine)、黄柏内酯(obaculactone)、黄柏酮(obacunone)等,其主要成分的结构和理化性质如下:
OH3CONCH3ON+HOOCH3OCH3OCH3
OH
小檗碱 黄柏碱
OH3CONOOCH3NH3COOCH3OCH3
OCH3
药根碱 巴马丁
小檗碱(berberine)属于季铵型生物碱,为黄色针晶,160℃分解,能溶于水,在热水和乙醇中溶解度大,难溶于丙酮、氯仿、乙醚或苯,一些小檗碱盐类在冷水中的溶解度较小,盐酸小檗碱为黄色针晶,难溶与冷水,但较易溶于热水和乙醇中,盐酸小檗碱加热至220℃时分解并转变为小檗红碱,因此干燥时温度不宜太高(一般不超过80℃)。小檗碱及其盐类有较好的抗菌作用,临床上用以治疗菌痢和一般炎症。 一、
目的要求
1.掌握从黄柏中提取小檗碱的原理和方法。
2.掌握柱色谱的基本操作方法以及在中草药有效成分的提取分离的应用。 3.掌握生物碱的鉴别方法 二、
基本原理
小檗碱为季铵型生物碱,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根据黄柏中含粘液质的特点,首先用石灰乳沉淀粘液质,用碱水自黄柏中提出小檗碱,再加盐酸使转化为盐酸小檗碱,使沉淀析出。 三、
提取方法及操作流程
黄柏皮粗粉(100g)
加入120ml石灰乳拌湿,溶胀30分钟后 再加入8倍量水浸渍60分钟后渗漉 药渣 渗漉液 加入总体积5%的食盐 静置,抽滤
滤液 沉淀
(盐酸小檗碱粗晶)
溶于20倍量沸水中(120-150ml), 趁热抽滤
不溶物 滤液 加浓HCL调PH2左右,
放置、抽滤
滤液 沉淀
蒸馏水洗至近中性 80℃以下烘干
盐酸小檗碱精品
四、柱色谱纯化
1.装柱 装柱方法有干法装柱和湿法装柱两种。
(1)湿法装柱:取一根直径约为2cm,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,然后在加入乙醇至距色谱柱下端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入柱中,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层时,关闭活塞。
(2)干法装柱:取一根直径约2cm,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。通过小玻璃漏斗将氧化铝徐徐注入柱中,同时轻轻振动色谱柱,使柱面均匀平整,然后垂直地固定在铁架台上。 2.上样 上样的方法有两种:干法上样和湿法上样
(1)湿法上样:取50-100mg盐酸小檗碱粗品,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,但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入柱面上,至洗净后关闭活塞,准备进行洗脱。
(2)干法上样:取50-100mg盐酸小檗碱粗品,加少量乙醇于水浴上加热溶解,
然后加入中性氧化铝1.5g,拌匀,挥干溶剂,研磨使成松散均匀的粉末,通过小玻璃漏斗徐徐注入柱中,同时轻轻振动色谱柱,使柱面均匀平整。
3.洗脱 用滴管吸取乙醇,绕滴管轻轻加入柱内,开启活塞,控制流速20—30滴/min,不断加入乙醇,保持色谱柱内不低于2-3cm高度,待氧化铝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色带,此段为盐酸小檗碱,其余色带为其他成分。 五.鉴定
1.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。 (1)碘化铋钾(Dragendorff)试剂 (2)碘化汞钾(Mayer)试剂 (3)碘化碘钾(Wagner)试剂 (4)硅钨酸(Bertrand)试剂
记录观察到的现象,得出结论。 2.特殊鉴别反应
(1)取盐酸小檗碱少量,加稀盐酸2ml溶解后,加漂白粉少许,必要时在水浴上加热,振摇后观察颜色变化。
(2)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℃,加入丙酮5ml,放置,观察有无沉淀析出及颜色变化。 3.薄层色谱鉴别
样品:①川黄柏药材甲醇提取液 ②盐酸小檗碱对照品溶液
③上柱后的盐酸小檗碱溶液 ④上柱前的盐酸小檗碱甲醇液 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)②甲醇—丙酮—醋酸(4:5:1) ③苯—乙酸乙酯—异丙醇—甲醇—浓氨试液(6:3:1.5:1.5:0.5) 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,显桔红色。