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化学综合实验题目（中文）：黄连素的提取及紫外分析姓名xxx院（系）化学与生命科学专业、年级20xx级化学指导教师xxx二○一三年十一月黄连中黄连素的提取及紫外光谱分析xxx（贵州师范学院化学与生命科学学院贵州贵阳550018）摘要：黄连素是黄色针状体，微溶于水和乙醇，较易溶于热水和热乙醇中，几乎不溶于乙醚。本文采用0.1%H2SO4与C2H5OH从黄连中回流提取黄连素，产率为1.45%，并对提取的黄连素进行紫外光谱分析。关键字：黄连素、提取、紫外分析前言：黄连素，一种重要的异喹啉生物碱，分子式[C20H18NO4]+，是我国应用很久的中药。存在于小檗科等4科10属的许多植物中，可从黄连、黄柏、三颗针等植物中提取。常用的药用盐酸黄连素又叫盐酸小檗碱，小檗碱从乙醚中可析出黄色针状晶体。熔点145℃，溶于水，难溶于苯、乙醚和氯仿。小檗碱为一种季铵生物碱，其盐类在水中的溶解度都比较小，例如盐酸盐为1∶500，硫酸盐为1∶30。小檗碱从水或稀乙醇中析出的晶体带有5.5分子结晶水；若从氯仿、丙酮或苯中结晶，也带有相应的结晶溶剂分子。小檗碱用不同的碱处理，可得到季铵式、醛式和醇式等三种不同形式的小檗碱，其中以季铵式最稳定。小檗碱味苦、性寒、入心、肝、胃、大肠经,功能清热燥湿、泻火解毒。是一种很好的清热解毒消炎药,具有广谱抗生素的作用。小檗碱对溶血性链球菌、金黄色葡萄球菌、淋球菌和弗氏、志贺氏痢疾杆菌均有抗菌作用，并有增强白血球吞噬作用。小檗碱的盐酸盐已广泛用于治疗胃肠炎、细菌性痢疾湿热内蒸、痞满胀闷、烦躁呕逆、泄泻痢疾、消渴、暴发火眼、痈疽肿毒、中耳炎、急性扁桃体炎、百日咳、大叶性肺炎、流行性脑脊髓膜炎、胆囊炎等,且具有抗癌、抗放射及促进细胞代谢的作用[1-5]，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。黄连素存在三种互变异构体，但自然界多以季铵碱的形式存在。其结构式如下：NNHOOOOCHOOCH3OCH3OCH3OHN+OOOCH3OCH3OH-H+OH-（醇式）（醛式）（季铵碱式）1、实验内容1.1仪器与试剂DFT－200型高速万能粉碎机(温岭市林大机械有限公司)、岛津UV-2450型紫外分光光度计（日本岛津）、电子天平（赛多利斯科学仪器（北京）有限公司）、SHB-Ⅲ循环水式多用真空泵（郑州长城科工贸有限公司）、BGZ型电热鼓风干燥箱(上海博迅事业有限公司医疗设备厂)、回流磨口装置一套、黄连、无水乙醇（分析纯）、H2SO4（分析纯）、NaCl（分析纯）、盐酸（分析纯）、NaOH（分析纯）、蒸馏水、1.2黄连素的提取称取5g中药黄连切碎,研磨成粉状,放入250ml圆底烧瓶中,加入0.1%H2SO4-C2H5OH100ml,装上回流冷凝管,热水浴加热回流1h,过滤，滤渣用C2H5OH加流提取30分钟，过滤，滤液用40%NaOH调至PH=7，减压回收至浸膏状，浸膏用适量的热水溶解后过滤，滤液用盐酸调调至PH=3,按体积加入固体NaCl10%（W/V）,搅拌使之溶解，放置过夜。减压过滤，用冷水洗涤沉淀至中性，抽干后在30℃以下干燥，即得黄连素粗品[6]。1.3黄连素的精制将黄连素粗品加入适量热水（水量约为干品的30倍）溶解，水浴上加热30分钟，趁热过滤，滤液于水浴上加热至澄清后，用浓盐酸调节pH为1-2。搅拌后静置2小时，抽滤，沉淀用水洗至刚果红试纸不变色为止，将晶体于80℃以下烘干，即为精制黄连素。1.4紫外光谱分析1.4.0取少量提取的黄连素溶于水中，其浓度越小越好，能够看到溶液有微亮黄色就可以了。1.4.1.开启紫外光谱仪打开仪器主机电源，再启动电脑→点击电脑中的紫外分光光度计图标，启动紫外可见分光光度计→点击界面工具栏中的“连接”按钮，仪器进行自检，自检通过后按“确定”按钮。1.4.2．设定参数设定波长扫描范围为开始波长600nm，结束波长200nm；扫描速度：中速；测光方式：Abs（即吸光度）等。1.4.3．制样及采集样品谱图以水为溶剂测定黄连素：将去离子水注入石英比色皿，用镜头纸轻轻擦干比色皿的外壁，然后将其插入空白对比池架，作基线校正。然后，将另一比色皿也装上水，用样品刮刀蘸取少量黄连素样品加入，搅拌均匀。将其插入样品池架。单击命令条上的“开始”键。测定样品的光谱图。1.4.4．谱图处理和打印在所采集的紫外光谱图上标注最大吸收波长并设置打印格式。做法为选择菜单【数据处理】→【峰值检出】（或单击相应的工具按钮），弹出峰值检出对话框，同时显示当前通道的谱图及峰和谷的波长值。可在相应的对话框中设置想要的谱图格式。需要打印时，按对话框中的“打印”即可。1.4.5谱峰的归属根据紫外光谱的基本原理和黄连素的分子结构，解释黄连素紫外光谱图中各个吸收带是由哪种电子跃迁产生的什么吸收带。2.结果分析2.1产率分析产品（含滤纸）=0.0726g黄连=5.0g产率=(0.0726/5)x100％=1.45％根据张来新《黄连中黄连素的提取》文献[7]可知，随着野生和栽培及产地的不同，黄连中黄连素的含量约为4%-10%，含黄连素的植物很多，如黄柏，三棵针，伏牛化，白屈菜，南天竹等均可作为提取黄连素的原料，但以黄连含量为高。而实验所得数据产率为1.45%，与文献值明显偏低，原因可能是：⑴实验过程中操作不规范，英气操作误差，⑵提取方法选择不当，⑶提取时间不足，没有把黄连中所含的黄连素完全提取出来。2.2紫外光谱分析图1黄连素的紫外吸收光谱图表一黄连素的吸收波长及吸收值No.波长(nm)吸收值1421.30.462492345.22.073183263.32.352584227.32.578995379.00.281576301.90.640677247.71.666118212.01.87624由图1图谱及表一实验数据可知，黄连素的最大吸收波长为227.3nm。综合分析可证实产品中有R带和K带。查阅资料[8]可知：黄连素在263nm的波长为最大吸收波长。造成蓝移的原因可能是分子离子化。观察黄连素的季铵碱式，外观验证。2.3注意事项2.3.1黄连在提取前，应先把它切碎，研磨成粉状，否则，会降低提取率。2.3.2在减压蒸馏时，温度应控制在65-68℃之间，如果温度过高，产品会随乙醇一起蒸馏出去，降低产率。2.3.3黄连素结晶应在50-60℃下干燥，如果温度过高，黄连素会变质或炭化。3.结论3.1采用0.1%H2SO4与C2H5OH回流法提取黄连素，产率为1.45%。3.2实验所得黄连素的紫外吸收带的最大吸收波长为227.3nm参考文献：[1]田智勇,李振国黄连的研究新进展[J].时珍国医国药，2004,15（10）,704-706[2]邓海燕,康礼强,等.黄连素提取工艺比较研究[J].科学创业月刊,2010,(12)229-230[3]杨华,刘怡虹,梁国友,邹智峰,陈江涟,赵艳燕,从黄连中提取黄连素[J].广州化工，2012,40（12）70-80[4]任贻军，高逢喜，黄连素的研究进展[J]，辽宁中医药大学学报，2009,11（01）50-51[5]程咏梅,陈仁华，小檗碱提取工艺的研究[J]，时珍国医国药，2007，18（6）1445-1447[6]冉晓燕，植物的有效成分提取，贵州师范学院化生院（内部资料），2013.03[7]张来新，黄连中黄连素的提取[J].贵州化工，2003,28（02）,30-32[8]朱淮武，有机分子结构波普解析[M].化学与工业出版社，2005