挥发油实验报告

1 / 14 挥发油实验报告 关于“菊花挥发油 GC 指纹图谱分析”实验报告 实验组成员：杨蕊、周钰、曹璐、陈琳、张明宇、顾炳琛 指导教师：江明珠 引言： 菊花是一种常用中药 , 为菊科植物。药用菊花在我国栽培历史悠久，形成多个地道产区，产生不同的药材品种 “亳菊”、“滁菊”、“杭菊”与“贡菊”，分别产自安徽省亳州市、滁州市、黄山市及浙江省桐乡市。市场上流通的主流品种还有河南武陟的“怀菊”，四川中江的“川菊”，河北安国的“祁菊”，山东嘉祥的“济菊”，浙江德清的“德菊 ”。其具有散风清热、平肝明目之功效，用于治疗风热感冒、头痛眩晕、目赤肿痛、眼目昏花。 挥发油是菊花抗菌作用的物质基础，其中的樟脑、龙脑则是其发挥抗菌作用的主要成分，具有抑菌、抗肿瘤、平喘、抗炎等作用。菊花挥发油的化学成分包括脂肪族、单萜、倍半萜及含氧衍生物。单萜、倍半萜的含氧衍生物多具有较强的生物活性和香气，是医药、化妆品和食品工业的重要原料。因产地及加工炮制方法的不同，挥发油的成分不同，导致其药效不同。 众多的菊花品种，均作为中药菊花在市场流通，而2 / 14 各品种在药材质量、化学成分和应用上 又不相同，各有侧重点。因此，需要明确这些品种菊花成分差异。对于道地药材质量控制和鉴别，为中医临床提供优质道地药材，提高临床疗效具有重要意义。 一 实验名称：菊花挥发油 GC指纹图谱分析 二 实验目的： 1 菊花挥发油提取 2 菊花挥发油气相色谱指纹图谱的建立； 3 菊花挥发油气相色谱指纹图谱分析及信息挖掘。 三 实验原理： 先用蒸馏装置蒸馏菊花粉末，提取蒸馏所得的挥发油。再用气相色谱仪测定。通过对菊花挥发油 GC 指纹图谱分析来确定菊花挥发油所含成分以及其含量 。 四 实验材料： 菊花，采自全国各地，共 126 个样本。三氯甲烷，无水硫酸钠。 五 实验仪器： 整套蒸馏提取装置， Agilent 气色谱分析仪， DB 1二甲基聚硅氧烷色谱 柱， 5 L 进样器，电子天平 ， DF-15 粉碎机。 六 实验步骤： 1、粉碎：将菊花干燥花序样品置于粉碎机中，室温粉碎，过 80 目筛。 2、提取： 3 / 14 1）用分析天平称取粉碎后的菊花粉末 10 克，将其通过纸漏斗倒入 1000ml 圆底烧瓶中，加入 500 毫升蒸馏水固定在铁架台上， 并与索氏萃取器连接，固定。索氏萃取器的冷凝管下口与自来水管连接用来通入冷凝水，上口连接橡皮管用来排水。接通冷水，检验装置是否连接好。然后开始加热。 2）用电炉加热至圆底烧瓶中悬浊液沸腾，此时开始计时，一小时后关闭电源。冷却 10 分钟左右，取索氏提取器中的冷凝液上层有油状的液体约 2ml 至于一离心管中。然后加入约等量三氯甲烷轻轻且充分振荡混匀，静置至分层。用胶头滴管吸取下层液体将其移入另一离心管中，然后加入适量无水硫酸钠。之后密封粘贴标签，置于温度较低处冷藏，待用。 3、测定：通过多级升温 的方法，测定菊花挥发油的分离情况。 1）色谱柱： DB-1二甲基聚硅氧烷，毛细管柱； 2）检测器：氢焰离子化检测器； 3）检测器温度： 230；空气流量： 300 mL/min； 4） 氢气流量： 30mL/min； 5）载气：氮气； 6）载气流量： 213mL /min； 7）分流比： 50： 1； 8）程序升温：从 50开始加样，依次以 4 /min 升至 80， /min 升至 120， 4 /min 升至 145停留 10min，4 / 14 3 /min 升至 175， 25 /min 升至 230停留 10min;进样量为 1 L。 4、数据采集：经过气相色谱处理的样品数据，并不适宜直接进行指纹图谱分析。因为各方面的因素，包括挥发油的挥发性、样品中挥发油的含量、气相色谱进样口是否漏气等，都会导致进入色谱柱中的挥发油含量的降低，从而导致收集的数据偏小。一些低含量物质的色谱峰，会因为斜率灵敏度过高而不被识别。通过调节气相色谱重新处理选项中的斜率灵敏度，可以来优化样品色谱数据使色 谱峰最大化显示。用编辑选项下的输出功能，将样品数据导出，并以 CDF 格式的信号文件保存。该格式可以 被中药色谱指纹图谱相似度评价系统识别，进而可以用来进行 GC指纹图谱的建立和菊花挥发油相似度的评价。将导出的数据按照附录中的品种信息进行分组，便于后面的分析。 七 实验结果： 下面为怀菊 G C 指纹图谱，其中共有 4 个样品，样品信息如下： S1 为 93 号样品； S2 为 84 号样品； S3 为 80 号样品； S4 为 82 号样品。 怀菊 GC 指纹图谱 序号 80 82 84 93 15 15 15 15 品名 怀菊 怀菊 怀菊 怀菊 5 / 14 加工方法 烘干 阴干 烘干 阴干 产地 河南赵庄村 2 号 河南 1 号样品 河北引种河南怀菊 河北引种河南怀菊 备注 15 15 15 图谱中的 S3、 S4 在 20 22min 和 70min 左右有明显的色谱峰， S1、 S2 在这些时间点并没有出现明显的色谱峰。查看表格可知， S1、 S2 是河北引种河南怀菊， S3、 S4 是采自河南的品种。 下面为施集滁菊 G C 指纹图谱，其中共有 3 个样品。样品信息如下： S1 为 12 号样品； S2 为 13 号样品； S3 为 15号样品。各样品具体信息见下表： 施集滁菊 GC 指 纹图谱 序号 13 12 24 24 施集滁菊 15 24 表 3 7 施集滁菊样品信息 8 品名 施集滁菊 施集滁菊 8 6 / 14 加工方法 产地 备注 12 由表 3 3 可以看出，样品间色谱峰的相似度较高，存在的差异在于色谱峰的峰高，表明挥发油的含量不同， S2 S3 S1。 可以得出结论：不同品种的菊花 G C 指纹图谱差异较大 ，同时，同一品种的菊花，生长在不同地区，品质会发生变化。 实验十 八角茴香中挥发油的检识 【实验目的】 1、熟悉挥发油的化学组成和点滴反应检识方法。 【实验原理】 利用挥发油具有挥发性，可随水蒸汽蒸馏的性质进行挥发油的提取。八角茴香干果中挥发油含量可达 5-8%，包括茴香脑，甲基胡椒酚，茴香醛，茴香酸，麝子油醇，黄樟醚和水芹烯等。其中主要成分茴香脑约占总挥发油的80-90%。 茴香脑为白色结晶，熔点，溶于苯、乙酸乙酯、丙酮、二硫化碳及石 油醚，几乎不溶于水。 【实验材料】 7 / 14 设备 : 薄层色谱装置，细玻棒，毛细滴管 药品 : 八角茴香挥发油、 95%乙醇，三氯化铁溶液，溴酚蓝试液，氨性硝酸银试液， 2,4-二硝基苯肼试液，香草醛 -浓硫酸试液，碱性高锰酸钾试液。 【实验步骤】 1、挥发油薄层板点滴反应 取硅胶 -CMC-Na 薄层板一块，在薄层板上打出格子，点样用的挥发油，均用乙醇稀释成 5-10 倍的溶液，再用细玻棒蘸取各种挥发油乙醇溶液，点在横排的每个小方格内，控制样点的大小不要超格。 再用毛细滴管吸取不同的试剂点在竖排的每个小方格内，控制斑点的大小不要超格，空白对照格也随同各竖排点相同的试剂。立即观察每一方格内颜色的变化，并初步推测该挥发油可能含有成分的类型。 【注意事项】 【实验装置图】 【实验结论】 【实验注意】 天然药物化学实验 实验报告 实验一、槐米中芦丁的提取、精制和鉴定 实验目的要求 1. 制备芦丁，供药用。 8 / 14 2. 通过芦丁的制备，掌握黄酮类化合物的提取分离的原理和操作。 3. 熟悉重结晶技巧。 4. 了解和掌握黄酮类化合物的一些主要性质和鉴定方法。 实验的基本原理 1. 芦丁的提取原理 利用芦丁结构中含有多个酚羟基，呈酚酸性，能在碱水中溶解的性质，可用碱性溶剂进行提取，提取液加酸后可沉淀析出。也可利用芦丁在冷水中溶解度小，在热水中溶解度大的性质进行提取。 2. 芦丁的分离原理 利用芦丁结构在冷乙醇中溶解度小，在热乙醇中溶解度大，以及在 热水中溶解度大，在冷水中溶解度小的性质分离。芦丁用溶剂加热溶解后，趁热抽滤，滤液放冷后能析出而达到分离的目的。也可采用醇溶水沉法进行精制。 3. 芦丁的鉴定原理 利用吸附薄层色谱的分离原理，芦丁与芦丁对照品在同一条件下进行展开，显色，以达到鉴定芦丁的目的。 通过专属的化学显色反应，确定芦丁的成分类型。 实验内容 1. 用碱提法、水提法、醇提法提取槐米中芦丁。 9 / 14 2. 用酸沉法和冷却过饱和法分离芦丁。 3. 溶剂重结晶精制芦 丁。 4. 薄层色谱法和显色反应鉴定芦丁 实验药材仪器与试剂 1. 实验药材 槐米 20g。 2. 仪器：磁力加热搅拌器、旋转蒸发仪、粉碎机、500ml 烧杯， 1000ml 烧杯， 50ml 烧杯， 250ml 园底烧瓶、 500ml园底烧瓶、 100ml 量筒、 50ml 量筒、 100ml 锥形瓶、 50ml 锥形瓶、研钵、移液管、减压过滤装置，布氏漏斗，抽滤瓶、层析缸等。 3. 试剂：硼砂、氧化钙、 HCI、三氯化铝、甲醇、乙醇、乙醚、丙酮、甲酸、滤纸、 PH 试纸等。 实验方法与注意事项 1. 芦丁的提取 方法二称取槐米粗粉 20g，在研钵中研碎后放入500ml 烧瓶中，加水 200ml，用磁力加热搅拌器加热煮沸30min，趁热过滤。残渣同法操作一次，合并两次滤液，放置冰箱中析晶，待全部析出后，。减压抽滤，用少量蒸馏水洗涤芦丁结晶，抽干，得粗制芦丁，干燥，称重，计算得率。 2. 芦丁的精制 方法一取粗制芦丁 1g，置于 250ml 园底烧瓶中，加90%乙醇 30ml 加热回流 15 分钟，趁热抽滤。滤液置 250ml10 / 14 烧杯中，向滤液 中加蒸馏水至溶液呈明显混浊，室温放置，抽滤得精致芦丁。用少量蒸馏水洗涤芦丁结晶，晾干，称重。 3.鉴定 点滴显色反应取芦丁的甲醇溶液分别点在滤纸上，挥去溶剂，然后 分别加下列试剂，观察显色前后颜色及荧光的变化。 供试液： 芦丁的甲醇溶液。 显色剂： 2%三氯化铝乙醇溶液 在紫外灯下 365nm观察显色前后颜色及荧光的 变化 薄层色谱鉴定 吸附剂： 硅胶 GF254 薄层板。 样 品： 自制芦丁 对照品： 芦丁对照品的甲醇溶液。 展开剂： 三氯甲烷 -甲醇 -甲酸 显 色： a.先在可见光下观察，然后在紫外光下观察 b.喷三氯化铝试剂前后观察颜色变化 实验结果记录：观察斑点颜色，记录图谱并计算 Rf值。 总结： 1.实验应细心，耐心，如旋转蒸发时。 2 从失败中总结经验，改进实验的方法，为以后积累11 / 14 经验。 3.实验的过程中，需要团队合作，从不同的方面来注意、分析实验，得到最好的结果。 5 .注意事项 硼砂因能与芦丁中的邻二酚羟基结合，起保护邻二酚羟基，不被氧化破坏的作用。实验证明，提取时加入硼砂，产品的质量会好些。 石灰乳既能达到碱溶解提取芦丁的目的，还可以除去槐米中大量的粘液质和酸性树脂，但 PH 不能过高和长时间煮沸，因为会导致芦丁的水解而开环和形成钙鳌合物，影响产品的质量和产率。 PH 过低会使芦丁形成洋盐而收率降低。 称量芦丁时，先将带滤纸的漏斗称重，再将盛样品的带滤纸的漏斗称重，差重即为样品的重量。 实验二 牡丹皮中丹皮酚的提取 、分离与鉴定 实验目的要求 1.掌握挥发油的一般提取和鉴定方法。 2 掌握用水蒸气蒸馏法从牡丹皮中提取丹皮酚的方法。 3 掌握丹皮酚的色谱检识和定性鉴定方法。 实验的基本原理 利用挥发油与水不相混合，当受热后，二者蒸气压12 / 14 的总和与大气压相等时，溶液即开始沸腾。继续加热，则挥发油可随水蒸气蒸馏出来。丹皮酚具有挥发性，可随水蒸气蒸馏，又因在冷水中难溶，故放冷后析出结晶。 实验内容 1. 用挥发油提取器提取牡丹皮中的丹皮酚。 2.溶剂重结晶或引种结晶纯化丹皮酚。 3 三氯化铁显色反应和薄层色谱法鉴定丹皮酚。 实验药材仪器与试剂 1. 实验药材 牡丹皮 20g。 2. 仪器：水蒸气蒸馏装置、粉碎机、 500ml 烧杯，量筒，减压过滤装置， 滤纸，布氏漏斗，层析缸等。 3. 试剂：氯化钠、三氯化铁、盐酸、乙醇、环己烷、乙酸乙酯等。 4 材料： GF254 硅胶薄层板 实验方法及注意事项 1.丹皮酚的提取 取牡丹皮 20g， 粉碎，置 250ml 圆底烧瓶中，加 100ml水、 2ml 乙醇和 8g 氯化钠，振摇混合后浸润 1h，连接挥发油提取器并加注冷凝水，自冷凝管上端加水使充满测定器的刻度部分，并溢流入烧瓶时为止。，水浴回流收集蒸馏液。将蒸馏液放冷，分层，开启测定器下端活塞使油层下降至其上端与刻度“ 0”线平齐，读取挥发油量，计算百分含量。13 / 14 缓缓放出水分，接收挥发油。挥发油静置过夜，有白色针状结晶析出，滤取结晶，干燥，称重。如结晶不纯，可加入 95%乙醇至全部溶解，抽滤，滤液中加入 4 倍量的蒸馏水，使溶液呈乳白色，静置后则有大量白色针状结晶析出 。 2.丹皮酚的 .鉴定 薄层色谱鉴定 吸附剂： 硅胶 GF254 薄层板。 样 品： 自制样品的乙醇液，丹皮酚对照品乙醇溶液 展开剂：环己烷 -乙酸乙酯 -或环己烷 -三氯甲烷 -无水乙醇 显 色：喷 5%三氯化铁乙醇溶液或盐酸酸化的 5%三氯化铁乙醇溶液，热风吹至斑点显色清晰 实验结果记录：观察斑点颜色，记录图谱并计算 Rf值。 总结： 1.本实验出现问题：温度传感器在瓶中与