天然药物化学实验课程教案
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天然药物化学实验课程教案
武汉生物工程学院天然药物化学实验课程教案
课程基本信息
授课时间2015年3月8日-2015年7月3日教案编写时间2015年2月28日
课程名称天然药物化
学实验
课程代码
总学时32
讲课:学时
实验:32 学时
实习:周
学分 2
课程性质
必修课(√)选修课()
理论课()实验课(√)任课教师职称
授课对象专业:制药工程年级:2012级班级:2012本科
教材及主要参考资料教材:
自编
参考资料:
天然药物化学实验中国医药科技出版社杨月主编(2010)
天然药物化学实验与指导中国医药科技出版社梁敬钰主编(2011)天然药物化学实验中国医药科技出版社李嘉蓉主编(2010)
教学目的和教学要求
1、重点掌握中药中各类成分的提取分离、化学鉴定和薄层检视的基本理论和基本方法。
2、熟悉中药所含有效成分的结构鉴定方法。
3、进一步掌握理论所学到的知识。
教学重点和难点
1、各种有效成分结构类型、理化性质。
2、提取分离、鉴定的方法。
3、各类成分提取时的注意事项。
章节备课
实验内容不分先后
蒽醌类成分的提取分离与鉴别
一、教学目的和要求
学习羟基蒽醌类化合物的提取分离和检识,通过实验要求:
1.掌握从大黄中提取和分离游离蒽醌的方法。
2.掌握用pH梯度萃取法分离不同酸性的羟基蒽醌类化合物。
3.掌握蒽醌类化合物的主要检识方法。
4.熟悉蒽醌类化合物的色谱检识方法。二、教学重点和难点
重点:蒽醌类物质的基本性质
难点:pH梯度萃取法的原理和适用性
三、实验方法和原理
本实验是根据大黄中的羟基蒽醌苷经酸水解成游离羟基蒽醌,而游离羟基蒽醌不溶于水,可溶于氯仿、乙醚等亲脂性有机溶剂的性质,用氯仿从水解液中将游离羟基蒽醌提取出来,再利用各游离羟基蒽醌的酸性不同,采用pH梯度萃
取法将其分离。其中大黄酚和大黄素甲醚的酸性十分近似,用pH梯度萃取法难以分离,可利用两者的极性不同,采用硅胶柱色谱法进行分离。
大黄为蓼科植物掌叶大黄Rheum palmatum L.、唐古特大黄Rheum tanguticum Maxim. ex Reg.和药用大黄Rheum officinale Baill.的干燥根及根茎。大黄中含有大黄酸、大黄酚、芦荟大黄素、大黄素、大黄素甲醚及其苷,总含量约3%~5%。
1.大黄酸(rhein) 分子式C15H8O6,分子量284.21。黄色针状结晶(升华法),mp.321~322℃,330℃分解。能溶于碱水、吡啶,略溶于乙醇、苯、氯仿、乙醚和石油醚,几不溶于水。
2.大黄素(emodin) 分子式C15H10O5,分子量270.23。橙色针状结晶(乙醇),mp.256~257℃,能升华。易溶于乙醇、碱水,微溶于乙醚、氯仿,几不溶于水。
3.芦荟大黄素(aloe-emodin) 分子式
C16H10O5,分子量270.23。橙色针状结晶(甲苯),mp.223~224℃。易溶于热乙醇,可溶于乙醚和苯,并呈黄色;溶于碱液呈红色;氨水及硫酸中呈绯红色。
4.大黄酚(chrysophanol) 分子式C 15H 10O 4,分子量254.23。橙黄色六方形或单斜结晶(乙醇或苯),mp.196~197℃,能升华。易溶于沸乙醇,可溶于丙酮、氯仿、苯、乙醚和冰醋酸,极微溶于石油醚、冷乙醇,几不溶于水。
5.大黄素甲醚(physcion) 分子式
C 16H 12O 5,分子量284.26。砖红色单斜针状结晶,mp.203~207℃,溶于苯、氯仿、吡啶及甲苯,微溶于醋酸及醋酸乙酯,不溶于甲醇、乙醇、乙醚和丙酮。
四、实验仪器和材料
仪器:烧杯,研钵,玻棒,滤纸,棉花,纱
布,布氏漏斗,分液漏斗,烧瓶,冷凝管,铁架台,铁圈,双紧丝,烧瓶夹,显色剂喷瓶,薄层层析缸,硅胶GF254薄层板,电炉,水浴锅,循环水真空泵,紫外灯等。。
材料:大黄,硫酸,二氯甲烷,盐酸,缓冲
液(pH8、pH10),碳酸氢钠,氢氧化钾,醋酸O O OH R 2
OH R 1大黄酚 R 1=CH 3 R 2=H
大黄素 R 1=CH 3 R 2=OH
大黄酸 R 1=COOH R 2=H
大黄素甲醚 R 1=CH 3 R 2=OCH 3
镁,石油醚,乙酸乙酯,硅胶GF254,CMC-Na,大黄酸标准品,大黄素标准品,芦荟大黄素标准品,大黄素甲醚标准品,大黄酚标准品等。
五、实验内容
(一)大黄中游离蒽醌的提取
(1)水解:称取大黄粗粉50g,置于500mL 圆底烧瓶中加20%硫酸溶液100ml直火回流40min,冷却后减压滤过,弃去滤液。
(2)萃取:将滤渣于60℃低温干燥30min,置于干燥500mL圆底烧瓶中加入二氯甲烷200mL,40℃水浴回流40min,放冷,用干燥滤器减压滤过。
(二)PH梯度萃取法分离游离蒽醌
1.大黄酸的分离将氯仿提取液置500ml 分液漏斗中,加pH8缓冲液200ml充分振摇,静置至彻底分层,分出碱水层置250ml锥形瓶中,在搅拌下加20%盐酸调pH2,放置沉淀完全,抽滤得大黄酸(A)沉淀。
2.大黄素的分离将分离出大黄酸的氯仿层用pH10缓冲液300ml振摇萃取两次,静置分层,分出碱水层,用20%盐酸调pH2,放置析
出大黄素(B)沉淀。
3.芦荟大黄素的分离将分离出大黄素的氯仿层加5%碳酸钠-5%氢氧化钠(9:1)碱水液200ml萃取两次,静置分层,分出碱水层,用20%盐酸调pH2~3,放置析出芦荟大黄素(C)。
4.大黄素甲醚和大黄酚的分离将分离出芦荟大黄素的氯仿层用1%的氢氧化钠200ml萃取两次,静置分层,分出碱水层,用20%盐酸调pH2~3,放置析出大黄素甲醚和大黄酚的混合物(D)。
(三)大黄中蒽醌类化合物的鉴定
1.化学检识:分别取大黄素、大黄酚等少许,用乙醇溶解,做如下反应:
A.碱液试验:取试液1ml,加20%NaOH 数滴,观察颜色。
B.醋酸镁反应:取试样1ml,加醋酸镁试剂数滴,观察现象。
2.薄层鉴定:
吸附剂:硅胶G-CMC-Na板
展开剂:石油醚(30~60℃)-乙酸乙酯=(15:5)上层溶液。
显色剂:5%KOH喷雾。