天然药物化学实验

《天然药物化学实验》

课程代码:

课程名称:天然药物化学实验

学分:  3  学时: 48  (其中实验学时:48)

先修课程:有机化学、天然药物化学

一、目的与任务

目的是促进学生对天然药物化学理论知识的理解,培养他们在天然药物化学方面的实验操作能力。任务是通过本课程有关实验原理的学习和实验过程的操作,使学生掌握天然药物化学成分提取、分离及鉴定的基本原理和实验操作技术,培养学生在实验过程中观察问题、分析问题和解决问题的能力,以及规范的书写实验报告能力,为将来从事相关工作奠定基础。

二、教学内容简介

《天然药物化学实验》课程设置了天然药物化学最经典的有代表性的四个实验(见下表)。实验课程内容涉及不同结构类型的化合物,即黄酮类、蒽醌类(酸性)、萜类(挥发成分)、和生物碱类(碱性)等。实验方法涵盖了天然药物化学成分研究常用的5种提取方法(煎煮法、热回流法、索氏提取法、水蒸气蒸馏法、渗漉法等)以及常用的分离方法(萃取法、色谱法、沉淀法、结晶法等)和常用的鉴定方法(显色反应及薄层色谱鉴定等)。分8周完成,每周2次、每次3学时,共计48学时。

三、考核与成绩评定

考核:采用实验报告和平时考查综合考核方法。

成绩评定:实验报告占60%,实验表现40%(出勤和实验操作),按百分制给出最终成绩。

四、大纲说明

1、本大纲是根据《天然药物化学实验》为基本教材,并适当考虑我校教学要求而制定。

2、本大纲适合本校理工科生物技术、生物工程、化学、应用化学、制药工程、材料化学专业。

五、教材、参考书

参考书:

[1]  杨月主编.天然药物化学实验[M].北京:中国医药科技出版社,20##年

[2]  裴月湖主编.天然药物化学实验指导[M].北京:人民卫生出版社,20##年

[3]  堵年生主编.天然药物化学实验及学习指导[M].北京:科学出版社,20##年

[4]  王军主编.天然产物化学实验教程[M].中山大学出版社,20##年

编写教师:  刘桂艳

责任教授签字:

教学院长签字:

 

第二篇:天然药物化学实验讲义(四实验)

目录

天然药物化学实验须知... 2

天然药物化学实验项目... 7

实验一  黄柏中盐酸小檗碱的提取分离与鉴定... 7

实验二    槐米中芸香苷的提取、分离与鉴定... 11

实验三    八角茴香中挥发油的提取、分离与鉴定... 15

实验四  茶叶中咖啡因的提取、分离与鉴定... 19

天然药物化学基本操作技能... 23


天然药物化学实验

天然药物化学实验须知

(一)实验目的

1.验证理论,加深对理论知识的理解。

2.掌握回流提取、连续回流提取、两相溶剂萃取(分液漏斗法)、溶剂回收、薄层色谱等基本操作技能。

3.熟悉结晶法、柱色谱法、化学成分预试验等实验技术。

4.了解四大光谱(紫外、红外、核磁共振、质谱)的基本操作规程。

5.培养观察、分析和解决问题的实际工作能力以及科研动手能力。

(二)实验要求

1.实验前,认真阅读实验内容及其相关知识,掌握实验原理、各步操作方法以及实验注意事项。

2.天然药物化学实验时间长及操作多,实验前应作好有关实验内容在时间上的计划,尽量做到实验紧凑有序。

3.尊重实验指导老师,听从实验安排。

4.不迟到,不早退。因急事中途离开实验室,必须向老师请假。

6.以科学的实事求是态度,认真及时记录操作步骤、实验现象、有关数据、实验结果等。

7.认真如实地填写实验报告,及时上交。

(三)实验室规则

1.进实验室必须穿工作服。

2.进实验室后,首先清点本次实验所用仪器设备、溶剂、试剂,熟悉存放位置。

3.实验室严禁吸烟、饮食。不做与实验无关的事情。

4.实验室应保持安静,不许在实验室大声谈笑、嬉戏打闹。

5.严格遵守安全规则和各种仪器操作规程。对性能和操作不熟悉以及与本次实验无关的仪器设备,不要随便安装使用,贵重仪器设备,未经老师允许,不得随意动用。

6.正确取用药品、溶剂和试剂,避免交叉污染,确保实验的准确性。

7.实验药品、试剂以及仪器,用后及时归还原位,不要乱拿乱放。

8.保持实验室的干净整洁,实验药渣以及纸屑等固体废弃物投入垃圾箱,易污染环境的废弃液倒入废液缸,有毒、易燃、易挥发的废弃液倒入指定的有盖废液瓶中,一般废弃液冲入下水道。

9.爱护公物,注意节约水电和能源,不浪费药品、试剂。损坏仪器设备,及时向老师报告,并登记。

10.实验完毕后,将所用仪器设备洗涤或擦拭干净,摆放整齐,清点数目。

11.安排值日生打扫实验室。检查关闭水、电、煤气、门窗。

(四)实验室安全规则

1.实验前,熟悉本次实验所用仪器设备的安装、操作方法、注意事项以及药品、试剂、溶剂的有关性能。熟悉有关消防器材的存放位置和使用方法。

2.药品、试剂应远离火源。使用易燃溶剂时,实验室应避免有明火。

3.在实验过程中,应检查仪器管道是否畅通,连接部位是否牢固。温度控制是否适宜。电器及开关是否发热,有无漏电或煤气泄漏现象。

4.实验室应保持空气流通。做有害气体产生的实验,应在难风橱内进行。嗅闻气体要注意正确的方法。

5.不要正面俯视正在加热的物质。加热的容器管口不要对着别人或自己。不要在加热溶液中加放沸石或活性炭。玻璃仪器不要骤冷或骤热,防止爆裂。

6.吸取有害液体,应使用吸球(不能直接用口吸取),使用有毒害药品、溶剂、试剂后,要及时洗手。

7.配制易产热溶液时,应将药品或试剂缓慢向溶剂中加入,边加边搅拌。

8.不要用湿手开闭电闸或电器开关。

9.实验完毕后,及时切断电源,关闭酒精灯,关闭煤气。

(五)实验室安全事故

天然药物化学实验,常以电、煤气、酒精作能源,经常接触对人体有毒害作用的试剂,难免发生一些安全事故。下面介绍几种实验室事故处理措施:

1.       中毒  中毒有呼吸道吸入中毒、口服中毒、皮肤接触中毒三种情况。如发生中毒现象,应迅速将中毒者扶离现场至通风良好的地方,解开衣领,松开裤带,作深呼吸,轻者可慢慢恢复。较重者可饮服高锰酸钾(1:5000)或1%硫酸铜溶液后,压舌催吐,呕吐后,再根据毒物性质不同,选择饮服鸡蛋清、牛奶、淀粉糊、桔子汁、咖啡碱、浓茶等。如发生昏迷、休克,应进行人工呼吸或给氧,并及时送往医院急救。

2.     灼伤  火焰、高温液体、炽热物体、溶剂蒸汽、电热物、化学药品直接作用于人体,引起皮肤或机体的烧、烫伤,称为灼伤。如为火灼伤,忌水洗,可局部涂抹苦味酸、甘油、鸡蛋清、烧(烫)伤膏等。药物灼伤应先用大量水冲洗,再根据药物的性质,采用适宜的方法处理。如酸碱灼伤,先用大量水冲洗后,再用弱碱或弱酸水溶液冲洗,并局部涂凡士林。溴灼伤,用酒粗以及2%硫代硫酸钠分别清洗,接着用蘸有甘油的棉球轻轻擦洗,最后涂抹甘油或烫伤油膏等。酚类灼伤,用温水和5%酒精洗后,用饱和硫酸钠水溶液湿敷。如果试剂溅入眼内,先用在量水淋冲,再点入可的松眼药水等。

3.     触电  如有人发生触电事故,设法使触电者脱离电源是当务之急,方法有:(1)迅速切断电源(2)用木棍或竹竿拨开电线(3)穿胶底鞋或踏木板,戴橡胶手套拉开触电者(切忌不采取措施,徒手直接拉触电者,以免连环触电)。脱离电源后,触电轻微者可立即自行恢复,轻严重者(数秒钟未恢复知觉)须进行人工呼吸,并立即送医院急救。

4.     燃烧  一旦发生燃烧事故,要沉着冷静,切忌手忙脚乱。首先迅速切断电源,关闭煤气,移走火源附近易燃、易爆物品,再根据燃烧物的理化性质,选用适宜物质和方法法扑灭。常用的灭火物质与器材有水、砂土或泡沫、惰性气体、四氯化碳灭火器等。比水轻,与水不混溶的溶剂燃烧,用砂土或泡沫、二氧化碳、四氯化碳灭火器扑灭,切忌用水,以免火势蔓延。比水重,与水不混溶的有机溶剂燃烧,可用喷水的方法扑灭。水溶性溶剂的燃烧,可用砂土、喷水或泡沫、二氧化碳、四氯化碳灭火器等扑灭。不能用水和泡沫灭火器灭火的物质有:钾、钠、钙、锌粉、镁粉、铝粉、硼氢化钠(钾)、氢氧化钠(钾)、五氯化磷、五氧化二磷、过氧化钠(钡)、发烟硫酸等。电器起火,必须迅速切断电源,切忌在有电情况下使用水或泡沫灭火器。

5.     爆炸  产生爆炸的原因一般有三种情况:(1)易爆物在一定条件下发生剧烈的化学反应而爆炸,如多硝基化合物。(2)某物质的蒸气与空气达到一定浓度时,遇火星产生爆炸。(3)加热液体物质时,容器因内压增大而爆炸。爆炸不仅直接伤害人体,损坏仪器设备,而且往往伴随燃烧,危害极大。万一发生爆炸事故,不要惊慌,应根据情况,采取适当方法处理。因爆炸而受伤者,小伤可自行处理,重伤及时送往医院救治。对因爆炸而产生的燃烧,按上述燃烧灭火的方法处理。

天然药物化学实验项目

实验一  黄柏中盐酸小檗碱的提取分离与鉴定

[目的要求]

通过提取分离和鉴定黄柏中的小檗碱,掌握渗漉法、盐析法、结晶法和薄层色谱法的基本操作过程及注意事项,熟悉小檗碱的化学鉴定方法。

[实验内容]

(一)主要成分的结构

黄柏为芸香科植物黄皮树Phellodendron Chinese Schneid.或黄檗Phellodendron amurense Rupr.的干燥树皮。前者习称“川黄柏”,后者习称“关黄柏”。川黄柏主产于四川、贵州、湖北等地。关黄柏主产于辽宁、吉林等地。黄柏具有清热燥湿,泻火除蒸,解毒疗疮等功效。

黄柏中主要含有小檗碱(berberine),基结构如下:

川黄柏含小檗碱约1.37%~5.8%,关黄柏含小檗碱约0.60%~1.64%。

(二)主要成分的性质

小檗碱异名黄连素,分子式[C20H18NO4]+,分子量336.37。自水或稀乙醇中结晶得到的小檗碱为黄色针状结晶,盐酸小檗碱为黄色小针状结晶。小檗碱能缓溶于冷水(1:20),易溶于热水和热乙醇 ,难溶于丙酮、氯仿、苯。盐酸小檗碱微溶于冷水,易溶于热水,不溶于冷乙醇、氯仿和乙醚。

(三)基本原理

利用小檗碱可溶于水,盐酸小檗碱几乎不溶于水的性质,先将药材用石灰乳润湿,使药材吸水膨胀,小檗碱游离,同时可使黄柏中含有的粘液质沉淀。用水渗漉提取小檗碱,再将其转化成盐酸盐而沉淀析出,结合盐析法得到盐酸小檗碱。

(四)操作步骤

1.提取

黄柏粗粉(100g),置1000mL烧杯中,加入15gCa(OH)2,800mL水,静置1小时,用棉花抽滤。滤液加入7%氯化钠,装广口瓶中过夜析出沉淀,抽滤。沉淀即为盐酸小檗碱粗品

3.鉴定

(1)取盐酸小檗碱(自制)约50mg于10mL试管中,加纯化水5mL,加热溶解,加入2滴10%氢氧化钠,显橙色。溶液放冷后,漏斗滤过,滤液中加入数滴丙酮即产生黄色丙酮小檗碱的沉淀。

(2)取盐酸小檗碱(自制)少许于10mL试管中,加稀硫酸2mL振摇半分钟溶解后(不会全溶),加漂白粉少许,显樱红色。

(3)盐酸小檗碱的薄层色谱鉴定

吸附剂:中性氧化铝(软板)

展开剂:氯仿-甲醇(9:1)

显色剂:紫外灯下观察荧光或自然光下观察黄色斑点

试样:0.1%盐酸小檗碱乙醇液(自制)

对照品:0.1%盐酸小檗碱乙醇液

[基本操作注意点]

1.实验原料尽可能选用小檗碱含量较高(1.37%~5.8%)的川黄柏。

2.加入氯化钠的目的是将小檗碱转化成盐酸盐并利用其盐析作用,降低盐酸小檗碱在水中的溶解度。其用量不宜超过10%,否则溶液的比重增大,使盐酸小檗碱结晶呈悬浮状态而难以沉淀,要趁热滤过,防止盐酸小檗碱在滤过时析出结晶,使滤过困难,产量降低。

3.中性氧化铝板自行制备,3g氧化铝加入7mL CMC-Na,铺成两块板

[思考题]

1.     怎样从黄柏中提取分离盐酸小檗碱?原理是什么?

2.     用薄层色谱法检识盐酸小檗碱时,为什么常选用氧化铝作吸附剂?如果选用硅胶作吸附剂,怎样操作才能达到较准确的结果?

实验二    槐米中芸香苷的提取、分离与鉴定

[目的要求]

1.     通过芸香苷的提取与精制,掌握碱溶酸沉法提取黄酮类化合物的原理及操作。

2.     通过芸香苷结构的鉴定,了解苷类结构研究的一般程序和方法。

3.     要求得到芸香苷、槲皮素产品。

[实验内容]

(一)            主要成分的结构及性质

槐米为豆科植物槐Sophora japonica的花蕾,其有效成分为芸香苷,又称芦丁(rutin),芸香苷是由苷元槲皮素与芸香糖(rhaα1→6glc)连接而成的二糖苷,结构及性质见教材第六章第六节“黄酮类化合物提取分离实例”。

(二)            基本原理

提取芸香苷的方法很多,目前我国多采用碱溶酸沉法,提取原理是依据芸香苷结构中含有酚羟基,能与碱成盐而溶于水中,向此盐溶液中加入酸,则芦丁游离析出。芦丁的精制是利用它可溶于热水,难溶于冷水的性质进行的。

(三)            操作步骤

1.     芸香苷的提取  称取槐米粗粉20g,置500mL或1000mL烧杯中,加入0.4%硼砂沸水溶液200mL,在搅拌下加石灰乳,调至PH8~9,加热微沸20分钟(注意保持pH8~9),并随时补充蒸发掉的水分,趁热用双层纱布滤过。收集滤液,药渣按同样操作再提取一次,合并两次滤液。滤液在60~70℃用浓盐酸调至pH3~4,静置过夜使沉淀完全,抽滤,沉淀用蒸馏水洗2~3次,抽干,置空气中晾干,得粗品芸香苷。

2.     芸香苷的精制  称定粗品芸香苷的重量,按约1:200的比例悬浮于蒸馏水中,煮沸10分钟使芸香苷全部溶解,趁热抽滤,冷却滤液,静置析晶。抽滤,置空气中晾干或60~70℃干燥,得精制芸香苷,称重,计算收率。

3.     芸香苷的水解  取芸香苷1g,研细后置于250mL圆底烧瓶中,加入2%硫酸溶液100mL,直火微沸回流约40分钟,至析出的黄色沉淀不再增加为止,放冷抽滤,滤液保留作糖检查,沉淀用少量水洗去酸,抽干水分,晾干称重,得粗制槲皮素,然后用乙醇(95%乙醇约15mL)重结晶即得精制槲皮素。

4.     鉴定

(1)苷和苷元的化学鉴别  取芸香苷3~4mg,加乙醇5~6mL使溶解,分成二份,作以下试验。取槲皮素同样量,同样操作。

1.     盐酸-镁粉反应:取上述溶液1~2mL,加2滴浓盐酸,再加少许镁粉,注意观察颜色变化的情况。

2.     Molisch反应:取上述溶液1~2mL,加10%等体积的α-萘酚乙醇溶液,摇匀,沿管壁加浓硫酸,注意观察两液面间产生的颜色变化。

3.     苷和苷元的薄层色谱鉴定

吸附剂  硅胶G(10~40u)-0.4%CMC水液制板,105~110℃活化1小时

展开剂  氯仿-甲醇-甲酸(15:5:1)

供试品  实验产品1%芸香苷醇溶液及1%槲皮素醇溶液

对照品  1%芸香苷醇溶液及1%槲皮素醇溶液

显色剂  1%FeCl3和1%K3[Fe(CN)6]水溶液,临用时等体积混合

[基本操作注意点]

1.     加入石灰乳既可达到碱溶解提取芸香苷目的,又能使槐米中含有的大理粘液质生成钙盐沉淀除去,但应严格控制在pH8¬9,不得超过10。pH过高,在加热提取过程中可促使芸香苷水解破坏,造成产率明显下降。酸沉时加浓盐酸调pH3~4,不宜过低,否则会使芸香苷生成羊盐溶于水,也会降低收率。

2.     加入硼砂的目的是使其与芸香苷邻二酚羟基络合,这样既保护邻二酚羟基不被氧化破坏,亦保护邻二酚羟基不与钙离子络合,使芸香苷不受损失。同时还有调节碱性水溶液pH值的作用。

3.     芸香苷的提取还可利用芸香苷在冷、热水中的溶解度不同,采用沸水提取法。又据报道将生产工艺改进为95%乙醇回流提取后回收醇得浸膏,然后将粗浸膏除去脂溶性杂质,常水洗净,滤过,干燥即得芸香苷,可提高收率6.96%,并降低了成本。

4.     鉴定所用硅胶G板自行制备,3g硅胶G加入7mL CMC-Na,铺成二块板。

5.     粗制时由于产生的粘液质较多,抽滤之前不要振摇底部固体使成混悬液。抽滤所用时间较长,注意要少量分批抽滤,如果滤纸滤孔被堵住无法滤下,要及时更换滤纸。

[思考题]

1.     根据芸香苷的性质,还可采用何种方法进行提取?试设计槐米中提取芸香苷的另一咱方法,并说明方法原理。

2.     本实验提取过程中应注意哪些问题?

3.     试解释芸香苷水解过程中出现的混浊→澄清→混浊现象。

4.     怎样正角鉴定芸香苷?

实验三    八角茴香中挥发油的提取、分离与鉴定

[目的要求]

通过提取和鉴定八角茴香中的挥发油,学会利用挥发油含量测定器测定和提取药材中押发油的操作方法。能对挥发油中的化学成分进行薄层点滴性检识及单向二次色谱检识。

[实验内容]

(一)主要成分的结构

八角茴香为木兰科植物八角茴香Iuicium verum干燥成熟的果实。含挥发油约5%。主要成分是茴香脑(anethole),约为挥发油的80~90%。此外,尚有少量甲基胡椒酚、茴香醛、茴香酸等。

(二)主要成分的性质

茴香脑为白色结晶,mp.21.4℃,溶于苯、醋酸乙酯、丙酮、二硫化碳及石油醚,几乎不溶于水。

(三)基本原理

依据挥发油具有挥发性,能随水蒸气蒸馏的性质,利用水蒸气蒸馏法提取挥发油。本实验采用挥发油含量测定器提取挥发油。

挥发油的组成成分复杂,常含有烷烃、烯烃、醇、醛、酮、酸等官能团。因此可选择适宜的检识试剂在薄层板上进行点滴试验,从而了解组成挥发油的成分。

挥发油中各类成分的极性不相同,一般不含氧的烃类和萜类化合物极性小,在薄层板上可被石油醚较好地展开;而含氧的烃类和萜类化合物极性较大,可被石油醚与醋酸乙酯的混合溶剂较好地展开。为了使挥发油中各成分能在同一块薄层板上进行分离,可采用单向二次色谱法展开。

(四)操作步骤

1.提取  取八角茴香25g,置挥发油含量测定器烧瓶中,加适量的水,连接挥发油测定器与回流冷凝管。自冷凝管上端加水使充满挥发油测定器的刻度部分,并使溢流入烧瓶时为止。缓缓加热至沸。至测定器中油量不再增加,停止加热,放冷,分取油层计算得率。

2.鉴定

(1)油斑试验:取适量八角茴香油,滴于滤纸片上,常温(或加热烘烤)观察油斑是否消失。

(2)色谱点滴反应:取硅胶G薄层板1块,用铅笔按实验表画线。被检查挥发油用95%乙醇稀释成5~10倍溶液,然后用毛细管分别滴加于各挥发油样品斑点上,观察颜色变化。初步推测每种挥发油中可能含有化学成分的类型。

点滴试剂:

1.三氯化铁试液   2.2,4-二硝基苯肼试液   3.碱性高猛酸钾试液

4.香草醛-浓硫酸试液   5.0.05%溴酚蓝乙醇溶液  6.硝酸铈铵试剂

实验结果推测可参考天然药物化学理论书第243-244页表格

(3)挥发油单向二次展开薄层色谱:取硅胶G薄层板(自制)一块,在距底边0.5cm及5cm处分别用铅笔画出起始线和中线。将挥发油点在起始线上,先在石油醚-醋酸乙酯(85:15)展开剂中展开至薄层板中线时取出,挥去展开剂。再放入石油醚中展开,至接近薄层板顶端时取出,挥去展开剂,用香草醛-浓硫酸显色剂显色,观察斑点的数量、位置及颜色,推测每种挥发油中可能含有化学成分的数量。

[基本操作注意点]

1.挥发油含量测定装置一般分为两种。一种适用于相对密度小于1.0的挥发油测定;另一种用于测定相对密度大于1.0的挥发油。《中国药典》规定,测定相对密度大于1.0的挥发油,也可在相对密度小于1.0的测定器中进行,其法是在加热前,预先加入1mL二甲苯于测定器内,然后进行水蒸气蒸馏,使蒸出的相对密度大于1.0的挥发油溶于二甲苯中,由于二甲苯的相对密度为0.8969,一般能使挥发油与二甲苯的混合溶液浮于水面。计算挥发油含量时,扣除加入二甲苯的体积即可。

2.提取完毕,须待油水完全分层后,再将油放出。

3.进行单向二次展开时,在第一次展开后,应将展开剂完全押去,再进行第二次展开,否则将改变第二次展开剂的极性,从而影响分离效果。

4.挥发油易挥发逸失,应置于冰箱中冷藏保存。进行层析检识时,操作应及时,不宜久放。

5.喷洒香草醛-浓硫酸显色剂时,应于通风橱内进行。

[思考题]

1.     用挥发油含量测定器提取挥发油应注意什么问题?

2.       挥发油的单向二次展开时,为什么先用石油醚与醋酸乙酯的混合溶剂进行第一次展开,再用石油醚进行第二次展开?

实验四  茶叶中咖啡因的提取、分离与鉴定

[目的要求]

1.通过从茶叶中提取咖啡因,掌握一种从天然产物中提取纯有机物的方法。

2.学习使用索氏提取器的原理和方法

3.学习升华的基本操作

[实验原理]

    茶吐中含有多种生物碱,其中以咖啡碱即咖啡因为主。咖啡因约占1~5%,其结构式为:

    其化学名称为1,3,7-三甲基-2,6-二氧嘌呤,属黄嘌呤衍生物。咖啡因是弱碱性化合物。味苦,能溶于氯仿、水、乙醇等溶剂中。咖啡因含结晶水时为白色针状结晶,在100℃时失去结晶水,并开始升华,在120~178℃时升华迅速。纯净的咖啡因为熔点236℃的白色针状结晶。

现在制药工业多用合成方法来制取咖啡因。本实验是用索氏提取器提取,然后浓缩,升华得到咖啡因晶体。

[实验用品]

1.仪器:250mL烧杯,分液漏斗,温度计,100mL蒸馏烧瓶,直形冷凝管,蒸发皿,抽滤装置,锥形瓶,索氏提取器,滤纸

2.试剂:干茶叶,95%乙醇,生石灰,氯酸钾,碘试液,氨水

[操作步骤]

    1.称取干茶叶8g装入滤纸筒中,轻轻压实,放入索氏提取器中,另外在圆底烧瓶中加入100mL95%乙醇,放入一粒沸石,按图1安装好索氏提取装置(脂肪提取器)。

图1  索氏提取器

              1.浸提管  2.通气管  3.虹吸管  4.烧瓶  5.冷凝管

    小火加热至沸腾,连续提取1小时,此时提取液的颜色变得很淡,待提取器中的液体刚虹吸下去时,立即停止加热。

2.按图2装好蒸馏装置,将萃取液倒入蒸馏瓶中蒸除乙醇。当蒸馏瓶中液体剩约8mL时,立即停止蒸馏,将残留液倒入蒸发皿中,加入4g生石灰(起中和及脱水作用)。在蒸气浴上加热,赶尽乙醇,然后将蒸发皿转移至石棉网上焙烧,除尽水分。

图2  蒸馏装置

3.在蒸发皿上盖一张用大头针刺有许多小孔的圆形滤纸,取一个合适的玻璃漏斗罩在滤纸上(图3),在石棉网上小心加热,逐渐升温,尽可能使升华速度慢一些,提高结晶纯度。咖啡因蒸气通过纸孔遇到漏斗内壁冷却,直到冷凝为固体,附着在漏斗内壁和滤纸上。当滤纸上出现大量白色结晶时,停止加热,揭开漏斗和滤纸,观看咖啡因的颜色形状,仔细用小刀将附在其上的咖啡因刮下。

图3  常压升华装置

4.鉴定

(1)2~4mg咖啡因固体于磁皿中,加盐酸1ml溶解,再加0.1g氯酸钾。在通风橱内,置水浴上蒸干残渣后加氨水数滴,残渣显紫色。

(2)2~4mg咖啡因,加入3ml水溶解,配成样品液。取2滴样品液,加碘-碘化钾试液数滴,可见棕色、红紫色或蓝紫色化合物生成。

[思考题]

    1.试述索氏提取器萃取原理,它和一般的浸泡萃取比较有哪些优点?

2.进行升华操作时应注意哪些问题?

  天然药物化学基本操作技能

一.玻璃仪器的洗涤和干燥

(1)玻璃仪器的洗涤是实骊室中经常进行的一项工作,玻璃仪器洗涤是否干净,可直接影响到实验结果。所以洗涤玻璃仪器也是一项重要的实验技术。玻璃仪器的洗涤方法,应根据实验要求、仪器污染程度以及污物的性质来选择。常用的洗涤方法有自来水刷洗、合成洗涤剂洗、酸碱溶液洗、铬酸洗液洗等。如果粘附物是硝酸银,可用稀硝酸或碘-碘化钾(碘1g,碘化钾2g,先混溶于适量水中,再加水至100mL)洗涤。如果是油污,可用有机溶剂洗,再少量多次地用乙醇脱去有机溶剂。如果是氯化银,可用氨水洗。凡用洗液洗涤后的仪器,要用水冲洗干净,最后用少量蒸馏水清洗2~3遍。玻璃仪器是否洗涤干净,可在用蒸馏水清洗之前进行检查,即将容器盛一定量水,慢慢倒出(不要甩),水均匀流出后,容器壁无挂水珠的现象,示已洗干净。

(2)仪器的干燥:仪器是否需要干燥以及干燥的程度,根据实验要求的不同而定。

     1.自然干燥:对于不急用的,不耐高温的,干燥要求不高的以及容量仪器等,在用蒸馏水清洗后,可直接将仪器倒置于洁净的仪器架或柜中,任其自然晾干。

     2.加温干燥:将已洗涤干净的仪器尽量甩出余水(不要用抹布或纸擦拭),置烘箱(或红外线干燥箱)中0.5~110℃烘烤40分钟左右,关闭电源后,待烘箱自然冷却后才能取用。量器、遇热易炸裂仪器不宜烘烤。

     3.吹风干燥:对于急用的或烘箱不能搁置的仪器可用电吹风机吹风干燥,干燥时先用热风吹,再用冷风吹。也可用乙醇、丙酮将基本上无水的仪器,荡洗一遍,倒出溶剂后,先用冷风吹,再用热风吹,最后用冷风吹。

二.加热 

天然药物有效成分提取、溶剂的回收、提高化学反应的温度条件等,都需要用加热。实验加热仪器有煤气炉、酒精灯、电炉、水浴恒温箱、电热板、电热套等。

(1)酒精灯加热:酒精灯一般用于小型仪器的实验加热,如试管、蒸发皿的加热。用试管加热液体时,液体体积一般不能超过试管体积的2/5,加热时庆使液体受热均匀。蒸发浓缩少量液体,一般在蒸发皿中进行(量很少时可在试管中进行)。操作时,蒸发皿应放置在石棉网上,不能直接在火焰上灼烧。

(2)热浴:加热时间长,需要控制温度的液体加热,应用热浴。常用的热浴介质是水、砂、油等。Bp.在80℃以下的物质加热用水浴,80~180℃用油浴,180℃以上用砂浴。水浴多用水浴恒温箱。砂浴、油浴的热源可用煤气炉或电炉,使用煤气炉或电炉加热,要注意使用安全。加热时,明火不能越出隔热容器底部外缘。控制好热浴的温度。更换提取溶剂或停止加热时,先关闭热源,等冷却后再拆御装置。如须趁热过滤,也要稍等片刻,再拆御装置,并用干抹布包裹提取容器。

三.滤过分离

滤过分离有常压滤过和减压滤过(也叫抽滤)。实验室中常压滤过器一般用玻璃漏斗,滤材有滤纸、纱布、棉花、细布等。减压滤过器一般用布氏漏斗,滤材同常压滤过。接收滤液的容器是抽滤瓶。减压抽气用水泵或油泵,需要负压大的用油泵

操作步骤:安装仪器 →在布氏漏斗中铺放滤纸(一般放两层,内径略小于漏斗内径) →开启抽滤泵 →吸贴滤纸(先用溶剂湿润或用吸管滴加溶剂湿润) →加溶液(滤过至完毕) →旋松安全瓶上安全管的螺旋夹 →停泵。

注意事项:1.漏斗下端斜口应正对向抽滤瓶内抽气管口,以免滤液被吸出。2.为防止有机溶剂气体、酸、碱蒸气以及热水蒸气进入油泵,在安全瓶与油泵之间,可串装冷阱或吸收器(塔)。冷阱所用冷却剂常为冰-水、冰-盐或干冰。吸收器所用吸收剂为浓硫酸,无水氯化钙、氢氧化钠固体、活性炭颗粒、石蜡片、分子筛等。如抽滤皂苷等易起泡性物质时,可在抽滤瓶与安全瓶之间安装一防泡球。

相关推荐