黄连中小檗碱的提取和鉴定(设计性实验)

实验二黄连中小檗碱的提取和鉴定（设计性实验）一、前言黄连为毛茛科黄根茎含多种生物碱,主要是小檗碱,又称黄连素约为５%～８%,其次为黄连碱、甲基黄连碱、掌叶防己碱（巴马亭）、药根碱、非洲防己碱．尚含黄柏酮、黄柏内酯、木兰花碱、阿魏酸等．叶含小檗碱１.４%～２.８%．此外,黄连中还含有多种微量元素．从三角叶黄连中分离鉴定了黄连碱、小檗碱、掌叶防己碱和药根碱．连属植物黄连、三角叶黄连或云连的干燥根茎。黄连具有清热燥湿、清心除烦，泻火解毒的功效。黄连中有效成分是生物碱，其中小檗碱含量最高。小檗碱对溶血性链球菌，金黄色葡萄球菌，淋球菌和弗氏、志贺氏痢疾杆菌等均有抗菌作用，并有增强白血球吞噬作用，对结核杆菌、鼠疫菌也有不同程度的抑制作用，对大鼠的阿米巴菌也有抑制效用。小檗碱在动物身上有抗箭毒作用，并具有末梢性的降压及解热作用。小檗碱的盐酸盐（俗称盐酸黄连素已广泛用于治疗胃肠炎、细菌性痢疾等，对肺结核、猩红热、急性扁桃腺炎和呼吸道感染也有一定疗效。中医常用黄连、黄柏、三颗针及十大功劳等作清热解毒药物，其中主要有效成分即小檗碱。二、目的要求1.通过对黄连中小檗碱的提取，掌握天然产物的提取技术。2.通过对小檗碱的鉴定，掌握一般生物碱的鉴别方法。3.通过查阅资料并结合所学知识，初步了解并完成实验方案的设计。三、实验原理黄连主含小檗碱，含量为5.20%-7.69%，还含黄连碱，甲基黄连碱、掌叶防己碱等，由于它们有相似结构，常统称为黄连生物碱。小檗碱异名为黄连素，在水或稀乙醇中结晶所得小檗碱为黄色针状结晶。游离小檗碱微溶于冷水，易溶于热水，几乎不溶于冷乙醇、氯仿和乙醚。小檗碱和大分子有机酸生成的盐在水中的溶解度都很小。小檗碱有季铵式、醛式、醇式，3种能互变的结构式，以季铵式最稳定。小檗碱的盐都是季铵盐，于硫酸小檗碱的水溶液中加入计算量的氢氧化钡，生成棕红色强碱性游离小檗碱，易溶于水，难溶于乙醚，称为季铵式小檗N+OCH3OCH3OO碱。如果于水溶性的季铵式小檗碱水溶液中加入过量的碱，则生成游离小檗碱的沉淀，称为醇式小檗碱。如果用过量的氢氧化钠处理小檗碱盐类则能生成溶于乙醚的游离小檗碱，能与羟胺反应生成衍生物，说明分子中有活性醛基，称为醛式小檗碱。小檗碱的提取方法主要有溶剂法（包括水或水－有机溶剂法、醇－酸水－有机溶剂法、碱化有机溶剂法）、离子交换树脂法、沉淀法等，通过生物碱特有的沉淀反应和显色反应对其进行鉴别。小檗碱的结构式四、仪器和试剂1.仪器与材料：100mL园底烧瓶、冷凝管、50mL、100mL烧杯各1只，10mL、25mL量筒各1个，铁架台1个、漏斗1个、滤纸若干、滴管1个、蒸发皿、小试管三支等。2.试剂与原料：黄连粉2.0g，体积分数为95%的乙醇15mL，浓HCl10mL、蒸馏水、碘化铋钾试液、碘碘化钾试液、硅钨酸试液等。五、实验内容1.小檗碱的提取称取黄连粉4.0g安装球形冷凝管1.5h后放置十分钟放入100ml圆底烧瓶加热回流1.5h抽滤，滤液加入20ml95%乙醇水浴加热回流(75℃—85℃)撤掉酒精灯放入蒸发皿中水浴加热蒸发乙醇加热、溶解、过滤加入35ml10%醋酸滤液中加浓盐酸至出现浑浊浓缩至棕红色糖浆状（PH=1）放置、冷却、析晶得精制小檗碱重结晶2.小檗碱的鉴定分别取3只试管编号为①、②、③，均加入一定量的小檗碱，令其溶解后，分别滴加碘化铋钾试液、碘碘化钾试液、硅钨酸试剂1-2滴，观察加入试剂后的实验现象。六、实验记录碘化铋钾试液碘碘化钾试液硅钨酸试液振摇前少许红褐色絮状物棕色絮状物浅黄色絮状物振摇后红褐色沉淀红棕色沉淀颜色变浅，黄色沉淀七、实验说明及注意事项1．安装仪器注意牢固并且美观。2．注意实验的正确操作，尤其注意酒精灯的使用，以免出现火灾。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.在鉴别小檗碱时，加入试剂之后，要注意振摇之前和振摇之后的现象。八、思考题1.黄连素为何种生物碱类的化合物？答：小檗碱，是从黄连、黄檗中提练出来的一种生物碱2.根据小檗碱的性质，可用哪些提取方法？试液现象操作答：（1）酸水法提取小檗碱(2)石灰乳法提取小檗碱(3)乙醇法提取小檗碱(4)超声波提取小檗碱（5）微波法提取小檗碱（6）酶法提取小檗碱等方法提取小檗碱。九、实验讨论1、盐酸小檗碱在热水、热乙醇中溶解度较大，在冷水、冷乙醇中溶解度小。2、实验采用乙醇回流提取法提取黄连中盐酸小檗碱，最佳提取工艺为：50%乙醇，85℃左右时回流。3、盐酸小檗碱层析洗脱后要迅速抽滤，否则样品损失严重。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。5.加入试剂鉴别时，振摇前后其现象有所不同，是由于小檗碱是否与试液完全接触起反应的原因。十、参考文献【1】基础化学实验教程（II）--化学与仪器分析实验分册吉林化工学院基础化学实验教学中心编【2】基础化学实验教程（III）--合成化学实验分册吉林化工学院基础化学实验教学中心编【3】分析化学（第五版）武汉大学主编【4】实验设计与数据处理罗传义时景荣编著吉林科学技术出版社【5】分析化学实验蔡明招主编化学工业出版社十、评语和成绩成绩：指导教师：