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《天然药物化学》实验指导书适用专业:制药工程课程代码:7302130总学时:总学分:编写单位:制药工程系编写人:杨文宇审核人:何宇新审批人:袁永俊批准时间:2012年3月6日《天然药物化学》实验指导书-1-目录前言………………………………………………………………………………………………2实验须知…………………………………………………………………………………………2实验一黄柏中小檗碱的提取（7302130-1）………………………………………………4实验二槐米中芦丁的提取（7302130-2）…….…………………………………………6附录一常用溶剂的回收及精制方法…………………………………………………………9附录二常用干燥剂性能的说明………………………………………………………………14主要参考文献…………………………………………………………………………………17《天然药物化学》实验指导书-2-一、前言天然药物化学实验是整个天然药物化学课的重要组成部分。其主要目的是：1.通过试验，检验在课堂上所学的理论知识。使学生对理性知识的理解更加深入，掌握得更加牢固。2.通过试验，训练学生的基本操作技能，培养学生分析问题和解决问题的能力，使学生获得从事天然药物化学科研工作的基本训练。在实验中，重点是要加强对学生基本操作技能的训练。天然药物化学实验要求学生掌握以下技能：（一）提取分离方面1.要求掌握常用的经典方法的原理及操作。其中包括液-固提取法（浸渍、渗漉、回流提取等）、液-液萃取法（简单萃取法、梯度萃取法、反流分布法）、重结晶法等。2.掌握纸色谱、柱色谱（包括吸附柱、离子交换柱等）的原理和基本操作。（二）鉴定方面1.化学方法1.掌握一般定性反应在鉴定中的用2.掌握重要衍生物（乙酰化物、甲基化物生物碱盐类等）的制备方法及其在结构鉴定中的应用。3.了解重要降解反应的原理及应用。2.光谱方法了解UV、IR、NMR、MS在天然物结构测定中的应用。目前要求学员能了解黄酮类化合物的UV、NMR波谱、蒽醌的IR以及麻黄生物碱的NMR谱特征。二、实验须知在天然药物化学实验中，所用的药品多数是挥发性、易燃、有毒、有腐蚀性、刺激性、甚至爆炸性药品，试验操作又常在加温加压等情况下进行，需要各种热源、电器或其他仪器，操作不慎易造成火灾、爆炸、中毒、触电等事故。但只要加强爱护国家财产和保障人民生民安全的责任心，提高警惕，消除隐患，注意实验规则，事故是可以避免的。实验规则《天然药物化学》实验指导书-3-1.试验前必须预习实验内容，了解原理和操作规程。随时记录试验应记的项目，以作正式报告。2.试验前应清点并检查仪器是否完整，装置是否正确，合格后方可进行试验。试验时不准做无关的事情，严禁吸烟，不得擅自离开，并应随时注意反应情况，仪器有否漏气，破裂等。3.药品仪器都是国家财产，须节约爱护使用，公用物品，用完后立即放回原处。不可调错瓶塞，以免污染，仪器要洗刷干净。4.操作易燃性有机溶剂，回流、蒸馏、减压蒸馏时，不能明火直接加热，要放沸石或一端封死的毛细管，若在加热时发现无沸石则应冷却后再加，防止爆沸冲出。减压系统应装有安全瓶。加液时应停火或远离火源，一般无漏气开口，冷凝水要通畅。起封易挥发溶剂瓶盖时，脸面要避免开瓶口慢慢启开，以防气体冲脸上。5.有毒具腐蚀药品应妥善保管，操作后要立即洗手。勿粘及五官和创口，以免中毒。6.实验中，有毒气或腐蚀性气体发生适应在通风橱中进行操作。必要时可戴好防护用具进行工作。7.若将玻管插入塞中时，可在塞孔中涂些水和甘油等润滑剂，用布包住波管使其旋转而入，防止折断割伤。8.试验台上不放无用的药品、仪器，在实验时要做到水槽、仪器、桌面、地上清洁整齐。9.试验结束时，应将门、窗、水、电、煤气关好，室内打扫干净，并清点仪器后方可离去。安全防火须知1.实验室存放易燃性有机溶剂时要远离火源，不得超过500ml。2.在进行易燃性有机溶剂实验时，一定要按着操作规程进行。不可将易挥发、易燃性有机溶剂倒入水槽或废液缸内。3.烘箱内不能烘盛有易燃性溶剂的器皿。4.消防器材，沙箱、石棉布、灭火器等应放在方便固定的地点，不能随意移动，均应处于备用状态。5.万一不慎着火，要沉着冷静积极抢救，应立即切断室内电源和火源，用石棉布将着火部位盖严，使其断绝空气而熄灭。或是火势情况选用适当灭火器材进行灭火。在实验室使用二氧化碳灭火器较好，它具有不腐蚀不导电之优点。在实验室中常发生的事故如下，应予以特别注意。1.蒸馏或回流加热时，发现未放沸石，未等溶液冷却就补加沸石，结果溶液冲出瓶外于是引起火灾。2.蒸馏易燃物时，忘记通冷凝水，大量蒸汽逸出亦易引起火灾。3.蒸馏易燃物时塞子漏气引起火灾。4.用三角烧瓶作减压装置的受器结果炸裂。5.加压操作结束后，放气太快，使压力记冲破。6.使用真空干燥器时，用完就直接开干燥器的放气阀，结果使泵内的机油被吸到干燥器中，样品被污染。7.实验室水槽易发生用抹布和碎拖布条堵塞而造成水灾。《天然药物化学》实验指导书-4-实验一黄柏中小檗碱的提取（7302130-1）小檗碱(berberine)属于季铵型生物碱，为黄色针晶，能溶于水，在热水和乙醇中溶解度较大。难溶于丙酮、氯仿或苯，其盐在水中溶解度较小，尤其是盐酸小檗碱难溶于冷水(1:500)、易溶于热水。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。小檗碱主要存在于黄连、黄柏、三颗针等中草药中。一、实验目的和任务1.掌握从黄柏中提取、分离、检识小檗碱的原理和方法。2.熟悉渗漉法、柱层析在提取中草药有效成分中的应用。二、实验内容1.小檗碱的提取。2.小檗碱的精制。3.小檗碱的检识。三、实验仪器、设备及材料渗漉筒[可用矿泉水瓶代替，需配与其瓶品大小相应的带玻管橡皮塞，并准备螺旋夹（可调流量，不是止流夹）以控制流出速率]、水浴锅（请检查是否可用）、真空泵（请检查是否可用）、温度计、小层析柱、烘箱、烧杯、胶头滴管、抽滤装置（布氏漏斗、抽滤瓶）、橡胶管/乳胶管、玻璃棒。黄柏、石灰、中性氧化铝、95%乙醇、丙酮、盐酸、食盐、漂白粉、次硝酸铋、碘、碘化钾、二氯化汞、冰醋酸、氢氧化钠、硅钨酸、蒸馏水、氢氧化钙或氧化钙（可用桶或盆子加水配成石灰乳，静置后即饱和石灰水）。纱布、滤纸、卷纸、乳胶管、pH试纸（事先剪成小块）。四、实验原理小檗碱属季铵碱，其游离型在水中溶解度较大，其盐酸盐在水中溶解度小，利用小檗碱溶解性及根据黄柏中富含粘液质的特点，首先用石灰乳沉淀粘液质，用碱水自黄柏中提出小檗碱，再加盐酸使其转化为盐酸小檗碱，使其沉淀析出。五、主要技术重点、难点1.技术重点：渗漉操作。2.技术难点：柱层析操作。《天然药物化学》实验指导书-5-六、实验步骤1.提取：装渗漉筒：渗漉筒用纱布垫底，用铁圈、铁夹将渗漉筒固定在铁架台上，旋紧下口乳胶管上螺旋夹。称取黄柏粗粉（若为饮片应适当破碎）50g，置烧杯中，加入石灰乳搅拌均匀（加入量：使药材刚好被润湿而无多余液体为宜）。装筒时边装边用玻棒压紧，平整，使筒内药材均匀一致，装筒后表面上盖一圆形滤纸，滤纸上面用几块干净的小石块压住，加500ml饱和石灰水（缓慢沿器壁加，尽量保持高于药材部分的液体无色），浸泡2小时后渗漉，控制流速5ml/分，收集渗漉液500ml，加入渗漉液体积7%(W/V)的食盐，搅拌后放置过夜，析出沉淀，抽滤（抽滤前勿摇动沉淀；可先用滴管将绝大多数上清液吸出后再抽滤），沉淀用蒸馏水洗至中性，抽干后于80℃干燥，即得盐酸小檗碱粗品。2.精制(1)将粗品加入适量（约60-80ml，可逐渐加，以溶为度）沸水中于水浴上溶解，趁热过滤，滤液于水浴上加热至澄清后，加浓盐酸调pH2-3，搅拌后放冷，用滤纸抽滤，沉淀用蒸馏水洗至中性，80℃干燥，即得盐酸小檗碱结晶。(2)柱层析吸附剂：中性氧化铝(化学纯)；洗脱剂：95%乙醇；样品液：取盐酸小檗碱结晶溶于少量95%乙醇中。干法装柱（装柱量为柱长的2/3），上样，用95%乙醇洗脱至无色，洗脱液于水浴中浓缩（勿用电炉）至小体积（约10ml），放置析晶。3.检识：(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，分成四份，分别滴加以下试剂：a碘化铋钾试剂(Dragendorff试剂)，观察产生沉淀的颜色；b碘化汞钾试剂(Mager试剂)，观察产生沉淀的颜色；c碘化碘钾试剂(Wagner试剂)，观察产生沉淀的颜色；d硅钨酸试剂(Bertand试剂)，观察产生沉淀的颜色。(2)小檗碱的特殊鉴别反应a取盐酸小檗碱约50mg，加稀盐酸（由实验中心准备）2ml溶解，滴加1%漂白粉液（由实验中心准备）3滴，振摇后观察颜色变化；《天然药物化学》实验指导书-6-b取盐酸小檗碱约50mg，加5ml水，水浴热溶，加氢氧化钠试液2滴，混合均匀，放冷后过滤，滤液中加丙酮3-5滴，观察产生沉淀的颜色。七、实验报告要求1.实验报告应按教务处规定的格式进行写作。2.学生应在规定的时间内及时、独立地完成实验报告。3.应在理解的基础上简单扼要的书写实验原理，不提倡抄写实验指导书。4.应结合具体的实验现象和问题进行讨论，不提倡纯理论的讨论，更不要从其它参考资料中大量抄录。八、实验注意事项1.严格遵守实验室的规则，要有安全防范意识，养成良好的实验习惯。2.严格按照实验步骤进行小心操作，细心观察，详细记录。3.上述生物碱沉淀试剂宜新鲜配制；注意若产品纯度不同，则颜色反应的结果可能存在差异。九、思考题1.如何测定所得到的小檗碱的纯度？2.如何鉴定小檗碱的化学结构？附试验中所用试剂的配制方法（由实验中心准备）：1.碘化铋钾试剂：溶液甲：次硝酸铋0.85g，加入蒸馏水40ml和冰醋酸10ml，充分搅匀。溶液乙：碘化钾8g溶于20ml蒸馏水中。临用时取甲乙二液各5ml，加入20ml冰醋酸及60ml蒸馏水混合，用棕色瓶保存。2.碘化汞钾试剂：取二氯化汞1.35g与碘化钾5g，分别溶于60ml和10ml水中，将两液混合，加水稀释至100ml，即得。3.碘碘化钾试剂：将1g碘和10g碘化钾，溶于50ml蒸馏水中(可加热助溶)，再加2ml醋酸，用水稀释至100ml。4.硅钨酸试剂：硅钨酸5g溶于100ml蒸馏水中，加10%盐酸使呈酸性即得。5.氢氧化钠试液：取氢氧化钠4.3g，加水溶解成100ml，即得。《天然药物化学》实验指导书-7-实验二槐米中芦丁的提取（7302130-2）槐米系豆科槐属植物槐树(SophorajaponicaL.)的花蕾，临床作止血药用，其中所含主要成分为芦丁(rutin)。含量高达12-16%甚至更高，具有维生素P样作用，可调节毛细血管渗透性，临床上作毛细血管性止血药，作为高血压症的辅助治疗剂。芦丁为槲皮素-3-芸香糖，为淡黄色针状晶。含3分子结晶水，mp174-178℃，无水物mp185-192。在冷水中溶解度小(1:10000)，冷乙醇中为1:650，在热水或热乙醇中溶解度较大，分别为1:200和1:60。此外，几乎不溶于乙醚、氯仿、石油醚，微溶于醋酸乙酸、丙酮。一、实验目的和任务1.掌握酸碱法提取黄酮苷的原理和方法。2.熟悉黄酮类化合物的一般鉴别方法。二、实验内容3.芦丁的提取。4.芦丁的精制。5.芦丁的检识。三、实验仪器、设备及材料电磁炉（或电炉，但请注意安全）、烧杯（或不锈纲碗）、水浴锅、真空泵、温度计、抽滤瓶、布氏漏斗、烘箱、乳钵、圆底烧瓶、球形冷凝管、三用紫外层析仪、点样毛细管、薄层用玻璃板（长20cm，宽5cm）、薄层层析缸、薄层喷雾瓶、刻度吸管（0.5ml、5ml）。芦丁、石灰、盐酸、氢氧化钠、95%乙醇、活性炭、碳酸钠、ɑ-萘酚、浓硫酸、镁粉、三氯化铁、三氯化铝、硫酸铜、酒石酸钾钠、薄层硅胶（硅胶G或硅胶H）、0.5%羧甲基纤维素钠溶液500ml。棉花、滤纸、卷纸、广泛pH试纸（剪成小块）。四、实验原理根据芦丁结构中含多个酚羟基，显酸性，能溶于碱水，而难溶于酸水的特性，将其从植物材料中提出。也可根据芦丁在水中和乙醇中的溶解度，采用水或醇提取。五、主要技术重点、难点1.技术重点：碱提酸沉法。2.技术难点：重结晶操作。六、实验步