天然产物化学实验.ppt

天然产物化学实验,湖南农业大学理学院应用化学系 主讲教师：董新荣，李 霞,一、课程的性质与任务,天然产物化学实验教学是天然产物化学课程的重要组成部分，是使学生进一步理论联系实际，掌握天然产物有效成分提取、分离和检定的基本操作技能；是提高学生分析和解决问题能力，培养学生严密的科学态度和良好的工作作风必不可少的教学环节。,二、实验的目的与基本要求,1. 目的： 通过实验教学，培养学生理论联系实际，掌握天然产物有效成分提取、分离和检定的基本操作技能，提高学生分析和解决问题能力；培养学生的动手能力和严密的科学态度及良好工作作风。使之具有从事天然产物的生产和化学研究的初步能力。,二、实验的目的与基本要求,2. 基本要求： （1）掌握渗滤、回流提取、索氏提取等天然生物活性成分的一般提取方法； （2） 掌握握萃取、色谱分离、重结晶等天然生物活性成分的一般分离与纯化方法； （3）熟悉天然生物活性成分的一般定性检测方法。 （4）培养学生的动手能力和分析及解决实际问题等综合能力。,三、实验考核方式及办法,1. 考核方式 考查。 2实验成绩评分办法 （1） 实验成绩占课程总成绩的10%； （2） 实验成绩由实验课的平时成绩即学生在每次实验中的到课率、操作规范、实验报告等内容记分，不单独进行考查。,四、实验项目一览表,五、实验主讲教师,董新荣 李 霞,六、实验项目的具体内容,1.黄连中小檗碱的提取与鉴定 2.卢丁的提取、鉴定 3.齐墩果酸的提取、分离和鉴定 4.蒽醌类的提取、分离和鉴定,实验一 小檗碱的提取、精制、鉴定及含量测定,一、目的要求 1、从黄连中提取小檗碱的原理和方法。 2、学习渗漉法提取天然产物的方法。 3、熟悉握小檗碱的化学性质和鉴定方法。,实验一 小檗碱的提取、精制、鉴定及含量测定,二、重点、难点 重点：1. 渗漉法提取天然产物的方法； 2. 小檗碱的化学性质和鉴定方法。 三、学时 8学时,实验一 小檗碱的提取、精制、鉴定及含量测定,四、实验原理 小檗碱属于季铵碱，其游离型在水中的溶解度最大。而它们的盐类以含氧酸盐在水中溶解度较大，不含氧酸盐难溶于水，其盐酸盐在水中溶解度则更小。利用此性质结合盐析法，可从黄连中提取小檗碱。,实验一 小檗碱的提取、精制、鉴定及含量测定,五、器与试剂 黄连，1%硫酸溶液，盐酸，饱和石灰水， 粉碎机，渗漉筒，真空干燥箱。,实验一 小檗碱的提取、精制、鉴定及含量测定,1、提取,六、实验内容,实验一 小檗碱的提取、精制、鉴定及含量测定,六、实验内容,实验一 小檗碱的提取、精制、鉴定及含量测定 六、实验内容,3、小檗碱的定与性质实验 （1）取自制精制盐酸小檗碱0.05g溶于50ml热水中，加入10%NaOH溶液2ml，混合均匀后，于水浴上加热至50，加入丙酮5ml，放置，即有柠檬色丙酮小檗碱结晶析出。抽滤，水洗后，干燥，测mp。 （2）取自制精制盐酸小檗碱少许，加稀盐酸2ml待溶解后，加漂白粉少许，即显樱红色。 （3）取自制精制盐酸小檗碱少许，加水1ml待溶解后，加浓硝酸12滴，即产生绿色硝酸小檗碱沉淀。 （4）取自制精制盐酸小檗碱少许，加水1ml待溶解后，加锌粉少许，再分数次加入浓硫酸数滴，每隔10min加1次，观察其黄色是否消退。,实验一 小檗碱的提取、精制、鉴定及含量测定,七、基本操作 1、粉碎； 2、渗漉； 3、洗涤； 4、过滤。,实验一 小檗碱的提取、精制、鉴定及含量测定,八、注意事项 1. 渗漉速度不可太快； 2. 精制时加饱和石灰水后要趁热过滤。,实验一 小檗碱的提取、精制、鉴定及含量测定 九、实验报告,实验报告内容 实验目的 学生姓名 实验地点 实验时间 实验环境 1实验题目 2. 实验原理 3. 实验仪器与试剂 4. 实验内容（操作步骤） 4.1 提取与分离 4.2 性质与鉴定 5. 实验结果 5.1 收率： 5.2性质与鉴定结果 6. 思考题,实验一 小檗碱的提取、精制、鉴定及含量测定,十、思考题 提取分离过程中加NaCl起什么作用？,实验二 碱-酸法提取芦丁,一、目的要求 1、通过芦丁的提取与精制掌握碱-酸法提取黄酮类化 合物的原理及操作。 2、掌握黄酮类化合物的主要性质及黄酮甙、甙元和糖部分的鉴定方法。 3、要获得两个化合物：芦丁、槲皮素。 4、掌握纸色谱和薄层色谱的方法及黄酮类化合物的色谱特点。,实验二 碱-酸法提取芦丁,二、重点难点 1、芦丁的提取方法：碱-酸法提取黄酮类化合物的原理及操作。 2、黄酮类化合物的主要性质及黄酮甙、甙元和糖部分的鉴定方法。 三、学时 10学时,实验二 碱-酸法提取芦丁,四、实验原理 本实验主要利用芸香苷在碱水中成盐而增大溶解能力，用碱水（石灰水）为溶剂煮沸提取，碱水提取液加酸酸化后又可析出芸香苷的结晶，并利用芸香苷对冷水和热水的溶解度相差悬殊的特性进行精制。 芦丁可被稀酸水解，生成槲皮素及葡萄糖、鼠李糖，并能通过薄层层析，纸层析鉴定。芦丁及槲皮素还可通过化学反应及紫外、红外光谱鉴定。并可利用比色法进行含量测定。,实验二 碱-酸法提取芦丁,五、仪器与试剂,实验二 碱-酸法提取芦丁,五、仪器与试剂,实验二 碱-酸法提取芦丁,六、实验内容 1. 提取分离,实验二 碱-酸法提取芦丁,六、实验内容 1. 提取分离,实验二 碱-酸法提取芦丁,2. 芦丁的水解 取精制芦丁2g，研细，置于500ml圆底烧瓶中，加2%H2SO4溶液150ml，于直火上加热微沸30min（要补充蒸发掉的水分），析出的黄色沉淀为檞皮素，趁热抽滤，滤液保留作糖部分的鉴定。沉淀经水洗后再用95%乙醇重结晶1次，得黄色针状结晶，于7080以下干燥，即得精制檞皮素。测mp。 3. 糖的纸色谱鉴定 4. 芦丁、檞皮素的纸色谱鉴定,实验二 碱-酸法提取芦丁,七、基本操作 1、调节Ph值； 2、重结晶； 3、过滤。,八、注意事项,1、芦丁不可粉碎过细，以免过滤时速度过慢。 2、加入石灰乳即可达到碱溶解提取芦丁的目的，还可以除去槐花米中含有的大量多糖类粘液质，但pH值不能过高，否则钙能与芦丁形成鳌合物而沉淀析出。 3、pH过低会使芦丁形成氧盐重新溶解，降低收率（pH最佳为5）,实验二 碱-酸法提取芦丁,4、利用芦丁在冷热水中的溶解度差别来达到重结晶的目的。得到的沉淀要粗称一下，按照芦丁在热水中1：200的溶解度加蒸馏水进行重结晶。也可以用冷、热乙醇进行重结晶、精制。 5、在样品溶液中加入2%ZrOCl2的甲醇溶液后，如溶液呈黄色，示可能有C3OH和或C5OH。如在加入2%枸橼酸甲醇溶液，黄色不褪，示有C3OH；如黄色褪去，加水稀释后转为无色，示无C3OH，但有C5OH（上述两种条件生成的锆络合物对酸的稳定性不同，其中C3OH与4-羰基形成的络合物的稳定性大于C5OH与4-羰基形成的络合物）。,八、注意事项,实验二 碱-酸法提取芦丁,实验报告内容 实验题目 学生姓名 实验地点 实验时间 实验环境 1实验目的 2. 实验原理 3. 实验仪器与试剂 4. 实验内容（操作步骤） 4.1 提取与分离 4.2 性质与鉴定 5. 实验结果 5.1 收率： 5.2 性质与鉴定结果 6. 思考题,九、实验报告,实验二 碱-酸法提取芦丁,十、思考题 1. 苷类水解有几种催化方法？ 2. 怎样确定芦丁分子中只含有一分子葡萄糖及一分子鼠李糖？ 3. 怎样确定芦丁结构中糖基是连接在槲皮素3-O-上？,实验二 碱-酸法提取芦丁,一、目的要求 1、学习索氏提取法提取天然产物的方法； 2、熟悉重结晶法纯化天然产物的操作。 3、要求用溶剂法或柱层析法分离得到齐墩果酸纯品，其熔点和波谱数据应符合文献数据。 4、学习硅胶G-GMC-Na薄层层析板的制备方法。 5、了解本萜类化合物的化学特征和波谱特征在推断结构中的应用。,实验三 齐墩果酸的提取、分离和鉴定,二、重点难点 重点： 1. 学习索氏提取法提取天然产物的方法； 2. 熟悉重结晶法纯化天然产物的操作。,实验三 齐墩果酸的提取、分离和鉴定,实验三 齐墩果酸的提取、分离和鉴定,三、学时 8学时,实验三 齐墩果酸的提取、分离和鉴定,四、实验原理,五、仪器与试剂 石见穿粉，氯仿，苯，95%乙醇，索氏提取器。,实验三 齐墩果酸的提取、分离和鉴定,1、提取分离流程,六、实验内容,实验三 齐墩果酸的提取、分离和鉴定,六、实验内容 2. 鉴定 （1）薄层层析 样品：齐墩果酸 吸附剂：硅胶G-GMC-Na 展开剂：氯仿丙酮（95:5）Rf=0.28 苯乙醚甲醇（5:2:1）Rf =0.52 环乙烷乙酸乙酯（8:2）Rf =0.20 显色剂：10%硫酸乙醇溶液（喷雾后，于105显色） （2）熔点测定,实验三 齐墩果酸的提取、分离和鉴定,七、基本操作 1、索氏提取； 2、浓缩； 3、抽滤； 4重结晶； 5、薄层层析。,实验三 齐墩果酸的提取、分离和鉴定,八、注意事项 1.苯洗涤要少量多次，防止将目标产物洗涤时除去。 2.乙醇反复重结晶时溶剂用量应严控制。,实验三 齐墩果酸的提取、分离和鉴定,实验报告内容 实验目的 学生姓名 实验地点 实验时间 实验环境 1实验题目 2. 实验原理 3. 实验仪器与试剂 4. 实验内容（操作步骤） 4.1 提取与分离 4.2 性质与鉴定 5. 实验结果 5.1 收率： 5.2性质与鉴定结果 6. 思考题,九、实验报告,实验三 齐墩果酸的提取、分离和鉴定,十、思考题,实验三 齐墩果酸的提取、分离和鉴定,一、实验目的 1、学习天然产物的回流提取方法。 2、掌握pH梯度提取法的原理和操作技术。 3、学习用硅胶柱色谱法分离精制大黄素。 4、学习羟基蒽醌类化合物的鉴定方法。,实验四 大黄中大黄素的提取、分离和鉴定,二、重点、难点 酸水解步骤：大黄中蒽醌类化合物分为游离型蒽醌（蒽醌苷元）和结合型蒽醌（蒽醌苷），其中结合型蒽醌的含量远大于游离型蒽醌，为提高蒽醌苷元的含量，可以用稀硫酸将蒽醌苷水解成蒽醌苷元。 回流提取 大黄中游离蒽醌苷元在TLC上的Rf值因极性不同而不同，呈色也不同，通过比较母液与提取过程中组分的TLC，可获得提取进程的信息。,实验四 大黄中大黄素的提取、分离和鉴定,实验四 大黄中大黄素的提取、分离和鉴定,三、学时 8学时,四、实验原理 根据大黄中蒽醌类成分酸性强弱不同的特征，以乙醚提取脂溶性成分后，利用碱度递增的碱水液，自乙醚提取液中萃取酸度递减的游离蒽醌类成分，本实验主要分离其大黄素。,实验四 大黄中大黄素的提取、分离和鉴定,五、仪器与试剂 仪器：天平，250ml烧杯，500ml烧杯，250ml分液漏斗，索氏提取器，布氏漏斗，100ml量筒，250ml圆底烧杯，真空冷凝管，牛角管，250ml锥形瓶，pH试纸。 试剂：乙醚，20%硫酸溶液，盐酸，5%碳酸氢钠溶液，5%碳酸钠溶液，0.25%氢氧化钠溶液，5%氢氧化钠溶液，石油醚（沸程6090），-乙酸乙酯（7：3），石油醚（沸程6090）-乙酸乙酯（15：1）。,实验四 大黄中大黄素的提取、分离和鉴定,1、提取分离流程（1）,六、实验内容,实验四 大黄中大黄素的提取、分离和鉴定,实验四 大黄中大黄素的提取、分离和鉴定,1、提取分离流程（2）,实验四 大黄中大黄素的提取、分离和鉴定,1、提取分离流程（3）,六、实验内容 2. 鉴定 （1）熔点 （2）IR,实验四 大黄中大黄素的提取、分离和鉴定,七、基本操作 1、回流提取操作； 2、萃取操作； 3、硅胶柱填装； 4、硅胶薄层板。,实验四 大黄中大黄素的提取、分离和鉴定,八、注意事项 1、酸水解过程中加热时间应足够长，以保证水解充分。 2、同一碱液提取时可分为几次萃取，以保护增提取充分，可以用薄层色谱作监测。 3、乙醚总提取物要用保鲜膜封严实，防止乙醚挥发。,实验