《制药分离工程实验指导定稿.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《制药分离工程实验指导定稿.doc(24页珍藏版)》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、【精品文档】如有侵权,请联系网站删除,仅供学习与交流制药分离工程实验指导定稿.精品文档.四川理工学院制药分离工程实验指导第一版制药工程系 编二一二 年目 录实验一 细胞SOD的提取和分离- 1 -实验二 大枣中多糖的提取分离3实验三 有机溶剂沉淀法制备大豆脲酶5实验四 柱层析法对色素的提取与分离7实验五 质粒的提取及电泳分离9实验六八角茴香油的提取与检识11实验七 秦皮中七叶苷和七叶内酯的提取、分离与鉴定14实验八 大孔吸附树脂分离纯化白头翁皂苷16实验九 重结晶及过滤18实验十 简单蒸馏及分馏3实验一 细胞SOD的提取和分离一、实验目的 1掌握有机溶剂沉淀法的原理和基本操作。2掌握SOD酶提
2、取分离的一般步骤。二、实验原理超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)是一种具有抗氧化、抗衰老、抗辐射和消炎作用的药用酶。它可催化超氧负离子(O2-)进行歧化反应,生成氧和过氧化氢。大蒜蒜瓣和悬浮培养的大蒜细胞中含有较丰富的SOD,通过组织或细胞破碎后,可用pH7.8的磷酸缓冲溶液提取出来。由于SOD不溶于丙酮,可用丙酮将其沉淀析出。有机溶剂沉淀的原理是有机溶剂能降低水溶液的介电常数,使蛋白质分子之间的静电引力增大。同时,有机溶剂的亲水性比溶质分子的亲水性强,它会抢夺本来与亲水溶质结合的自由水,破坏其表面的水化膜,导致溶质分子之间的相互作用增大而发生聚集,从而沉淀析出
3、。三、试剂与仪器1.试剂与材料新鲜蒜瓣 、0.05mol/L磷酸缓冲液(pH7.8) 、氯仿-乙醇混合液:氯仿:无水乙醇=3:5 、丙酮:用前需预冷至4-10 、0.05mol/L碳酸盐缓冲液(pH10.2)、0.1mol/LEDTA溶液 、2mmol/L肾上腺素溶液2. 仪器 恒温水浴锅、冷冻高速离心机、可见分光光度计、研钵、玻棒、烧杯、量筒四、实验步骤1. 组织细胞破碎:称取5g大蒜蒜瓣,置于研钵中研磨。 2. SOD的提取:破碎后的组织中加入2-3倍体积的0.05mol/L磷酸缓冲液(pH7.8),继续研磨20min,使SOD充分溶解到缓冲液中,然后在5000rpm下离心15min,取上
4、清液。 3. 除杂蛋白:上清液加入0.25体积的氯仿-乙醇混合液搅拌15min,5000rpm离心15min,得到的上清液为粗酶液。 4. SOD的沉淀分离:粗酶液中加入等体积的冷丙酮,搅拌15min,5000rpm离心15min,得SOD沉淀。将SOD沉淀溶于0.05mol/L磷酸缓冲液(pH7.8)中,于55-60热处理15min,得到SOD酶液。 5. SOD活力测定 将上述提取液、粗酶液和酶液分别取样,测定各自的SOD活力。 试剂空白管对照管样品管碳酸缓冲液5.05.05.0EDTA溶液0.5肾上腺素溶液肾上腺素溶液蒸馏水0.50.5-样品液-0.5混合均匀,在30水浴中预热5min肾
5、上腺素溶液0.50.5加入肾上腺素后,继续保温2min,然后立即在480nm处测定光密度。对照管和样品管的光密度值分别为A和B。 在上述条件下,SOD抑制肾上腺素自氧化50%所需的酶量定义为一个酶活力单位。即: 酶活力(单位)=2(A-B)N/A 式中,N样品稀释倍数;2抑制肾上腺素自氧化50%的换算系数。 五、实验结果 根据提取液、粗酶液和酶液的酶活力和体积,计算纯化提取率。 六、注意事项 1. 酶液提取时,为了尽可能保持酶的活性,尽可能在冰浴中研磨,在低温中离心。 2. 肾上腺素容易被氧化,故操作时要尽量快。 以对单糖混合液进行分离。以纤维素作为支持物,把它均匀地涂布在玻璃板上成一薄层,然
6、后在此薄层上进行层析即为纤维素薄层层析。纤维素是一种惰性支持物,它与水有较强的亲和力而与有机溶剂亲和力较弱。层析时吸着在纤维素上的水是固定相,而展层溶剂是流动相。当欲被分离的各种物质在固定相和流动相中的分配系七、思考题1.计算出每500g大蒜蒜瓣所制备出的SOD酶的克数。2.讨论有机溶剂沉淀法与盐析法相比的优缺点。实验二 大枣中多糖的提取分离一 、实验目的 1、学习多糖的提取分离方法及工艺 2、熟悉萃取、离心、蒸发、干燥等单元操作 3、掌握苯酚硫酸法鉴定多糖的方法。二 、实验原理 多糖化合物作为一种免疫调节剂,能激活免疫细胞提高机体的免疫功能,对正常的细胞没有毒副作用,在临床上用来治疗恶性肿瘤
7、、肝炎等疾病。大分子植物多糖如淀粉、纤维素等多不溶于水,且在医药制剂中仅用作辅料成分,无特异的生物活性。而目前所研究的多糖,因其分子量较小,多可溶于水,因其极性基团较多,故难溶于有机溶剂。 多糖的提取方法通常有以下三种。 (1)直接溶剂浸提法:这也是传统的方法,在我国已有几千年历史,如中药的煎煮、中草药有效成分的提取。该方法具有设备简单、操作方便、适用面广等优点。但具有操作时间长、对不同成分的浸提速率分辨率不高、能耗较高等缺点。 (2)索氏提取法:在有效成分提取方面曾经有过较为广泛的应用,其提取原理:在索氏提取中,基质总是浸泡在相对比较纯的溶剂中,目标成分在基质内、外的浓度梯度比较大;在回流提
8、取中溶液处于沸腾状态,溶液与基质间的扰动加强,减少了基质表面流体膜的扩散阻力,根据费克扩散定律,由于固体颗粒内外浓度相差比较大,扩散速率较高,达到相同浓度所需时间较短,且由于每次提取液为新鲜溶剂,能提供较大的溶解能力,所以提取率较高。但索氏提取法溶剂每循环一次所需时间较长,不适合于高沸点溶剂。 (3)新型提取方法:随着科学技术的发展,近年出现了一些新的提取方法和新的设备,如超声波提取、微波提取以及与膜分离集成技术,极大地丰富了中草药药用成分提取理论。此外还有透析法、柱色谱法、分子筛分离法及中空纤维超滤法等。 可根据原料及多糖的特点,设计不同的提取工艺。本实验采用直接溶剂浸提法提取大枣多糖。三
9、、试剂与仪器试剂:大枣,无水乙醇,浓硫酸,苯酚(常压蒸馏,收集182馏分),蒸馏水。 仪器:电热恒温水浴锅,磁力搅拌器,电子天平,真空干燥箱,低速离心机,旋转蒸发仪,家用多功能粉碎机;锥形瓶,量筒,容量瓶,试管,移液管,玻璃棒,烧杯、蒸馏头。 四 、实验步骤 (1)大枣多糖的提取 将大枣烘干,粉碎,称取枣粉15g,装入250mL的锥形瓶中,并加入200mL的蒸馏水。 开动磁力搅拌器搅拌,在80恒温水浴提取1h。 将大枣提取液离心,得到上清液,并定容于200mL容量瓶中,从中移取10mL于10mL试管中,以备鉴定。 剩余上清液45在旋转蒸发仪减压浓缩至原提取溶液体积的1/2,浓缩液中加220mL
10、无水乙醇,使溶液乙醇含量达到70%,静置2h后离心分离,收集多糖沉淀,加入多糖沉淀1倍体积的无水乙醇洗涤,离心分离后将沉淀物放入45真空干燥箱,干燥至恒重得大枣粗多糖。 提取率计算 提取率=(干燥大枣粗多糖/原枣粉重量)100%(2)多糖的鉴定 5%苯酚溶液的配制:取苯酚100g,加铝片0.1g和NaHCO3 0.05g,蒸馏收集182馏分,称取此馏分25g,加水475g,置于棕色瓶放入冰箱备用。 移取大枣多糖提取液三份各2.5mL,标为1 #,2#,3 #样,分别定容于50mL、100mL、200mL容量瓶中。 分别移取1 #,2#,3 #多糖溶液1mL于10mL试管中,然后依次加入1.6m
11、L的5%苯酚溶液,7mL浓硫酸,振荡摇匀后室温冷却,观察溶液颜色变化。五、实验结果与讨论 记录试验条件、过程、各试剂用量及产品的重量,并计算大枣多糖的提取率,填写下表。 产品为暗红色固体。观察大枣多糖鉴定过程中的溶液颜色变化,记录试验现象。填写下表1。 表1 大枣中多糖的提取率及鉴定结果组别多糖重量提取率溶液颜色变化1#2#3#六、思考题 1与不同小组的实验结果进行比较,讨论影响多糖提取实验结果的因素都有哪些?2结合糖的性质,分析采用苯酚一硫酸法鉴定大枣多糖的原理,并讨论溶液颜色与多糖含量的关系实验三 有机溶剂沉淀法制备大豆脲酶一、 实验目的1掌握有机溶剂沉淀法的原理和基本操作。2掌握大豆脲提
12、取分离的一般步骤。3.熟悉重结晶操作的方法。二、实验原理脲酶(EC3.5.6.5)广泛存在于微生物和动、植物组织中,1926 年,Sumner J曾用32的丙酮溶液从刀豆粉中提取脲酶,并得到了结晶。该酶相对分子质量为483 000,由6个亚基组成,等电点4.9,溶于水和稀缓冲液,粗酶较稳定,纯酶不太稳定,结晶酶在低温下可稳定1年以上。本实验用乙醇或丙酮从大豆种子中提取脲酶,并用有机溶剂和等电点结合法制备该酶。三、仪器与试剂仪器:家用磨粉机、冰浴设备、离心机、5mL、10mL 、50mL 离心管、1.5mL塑料离心管及其他常规仪器;试剂:新鲜大豆或大豆粉;人造移石(专用于吸附氨Permutin颗
13、粒状人造沸石); 2 醋酸:冰醋酸2mL 用蒸馏水稀释至l00mL ; 64和32丙酮(丙酮原液按体积百分比用蒸馏水配制)。四、实验步骤1.提取(1)称取5g人造沸石,置小烧杯中,用2乙酸浸泡两次,倾去酸,加蒸馏水反复洗涤至中性,沥干备用。(2)称取10g新鲜大豆粉,置入锥形瓶中,加上述人造浮石,加50mL 32丙酮溶液,在冰浴中持续摇动4min5min,4层纱布过滤,收集滤液。(3)将滤渣重新置于锥形瓶中,另加10mL32丙酮,再提取一次。4层纱布过滤,滤液在4,3500rmin - l条件下离心8min10min ,小心倾出上清液,计量体积。取lmL酶液保存,供测酶活力和蛋白质用。2.沉淀
14、脲酶在32的丙酮中可以缓慢聚集而沉淀,但当酶液在等电点附近时,沉淀生成更快。故:(1)将提取的酶液置冰浴中,在缓慢搅拌下,用点滴管逐滴滴加2 醋酸,并不断用精密pH 试纸检测pH 变化,观察产生浑浊的现象,直至pH4.9左右。置4 低温下过夜,可析出沉淀。(2)将沉淀物仔细转入预冷的离心管, 3500rmin - l条件下离心10 min12min。上清液回收丙酮;沉淀即为脲酶粗品。风干后,称重,计算酶的收得率。3.重结晶(1)将所得粗酶溶于少许蒸馏水中,吸取0.2mL0.4mL用于测定酶活力和蛋白质,此即粗酶的活力。(2)酶溶液在冰浴中冷至24,搅拌下缓慢滴入等体积64的预冷丙酮溶液,保持低
15、温条件下让其缓慢析出结晶,需要较长的时间,可得到较好的正方形晶体。如果将溶液调至等电点结晶,则结晶速度较快,但晶形不够规整。结晶干燥后低温保存。五、结果计算酶收得率(%) = (酶干重酶干重 测酶活留取液体体积酶液总体积)样品重100% 酶的比活力Umg-1,( pr.) 总活力总蛋白质报告试验结果及观察到的有关现象记载。酶制备记录表如下:步骤总体积(mL)酶活力蛋白质比活力Umg-1 ( pr. )收得率( % )UmL-1总活力( U )mgmL-1总蛋白质(mg )( l )提取液( 2 )粗酶( 3 )结晶酶六、思考题1、脲酶提取过程中为什么要用人造沸石?2、脲酶提取过程中有二次需要离
16、心,每次离心的目的是什么?离心操作要注意些什么问题?3、实验四 柱层析法对色素的提取与分离一、实验目的1、通过绿色植物色素的提取和分离,了解天然物质分离提纯方法;2、了解柱层析和薄层色谱分离的基本原理,掌握柱层析和薄层色谱分离的操作技术。3、通过柱色谱和薄层色谱分离操作,加深了解微量有机物色谱分离鉴定的原理。二、实验原理石油醚是一种脂溶性很强的有机溶剂。叶绿体中的四种色素在石油醚中的溶解度是不同的:溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快;溶解度低的随层析液在滤纸上扩散得慢。溶解度最高的是胡萝卜素,它随石油醚在滤纸上扩散得最快,叶黄素和叶绿素a的溶解度次之;叶绿素b的溶解度最低,扩散得最慢。这样,四
17、种色素就在扩散过程中分离开来。同样,提取液可用色层分析的原理加以分离。因吸附剂对不同物质的吸附力不同,当用适当的溶剂推动时,混合物中各成分在两相(流动相和固定相)间具有不同的分配系数,所以它们的移动速度不同,经过一定时间层析后,便将混合色素分离。本实验是用活性氧化铝作吸附剂,分离菠菜中胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a和叶绿素b。三、仪器与试剂 仪器:研钵、布氏漏斗、圆底烧瓶(150ML的2个)、色谱柱、抽滤瓶、铁架台、脱脂棉,723分光光度计 ,烧杯(500ml各3个),分液漏斗(250ml,1个)试剂:硅胶 G ,碱性三氧化二铝,石英砂,甲醇(500ml),石油醚( 60-90 ,500ml),丙
18、酮(500ml),乙酸乙酯(500ml),菠菜叶。四、实验步骤1、菠菜色素的提取 取2g 新鲜菠菜叶,与10mL 甲醇拌匀研磨5 分钟,弃去滤液。残渣用10mL 的石油醚-甲醇(3:2)混合液进行提取,共提取两次。合并液用水洗后弃去甲醇层,石油醚层进行干燥、浓缩。2、薄层层析将上述的浓缩液点在硅胶G 的预制板上,分别用石油醚-丙酮(8:2)和石油醚-乙酸乙酯(6:4)两种溶剂系统展开,经过显色后,进行观察并计算比移值。3、柱层析取3g 中性氧化铝进行湿法装柱。填料装好后,从柱顶加入上述浓缩液,用石油醚-丙酮(9:1)、石油醚-丙酮(7:3)和正丁醇-乙醇-水(3:1:1)进行洗脱,依次接收个色
19、素带,即得胡萝卜素(橙黄色溶液)、叶黄素(黄色溶液)、叶绿素a(蓝绿色溶液)以及叶绿素b(黄绿色溶液)。称取12g碱性三氧化二铝加入30mL石油醚搅拌,浸泡10min。在层析柱内加入一团棉花(棉花要尽量薄)在底部再加入0.5cm的石英砂,然后用石油醚半充满柱子,再将浸泡好的三氧化二铝倒入柱内,倒时应该缓慢,重复使用下面的石油醚,直到装完。用石油醚洗柱内壁,顶部加一小团棉花,然后再加入石英砂0.5cm高。样品的分离层析将浓缩液小心地从柱顶部加入。加完后打开活塞,让液面下降到柱中砂层,关闭活塞,加几滴石油醚冲洗内壁,打开活塞,使液面下降如前,在柱顶小心加入约1.52cm高度的石油醚-丙酮洗脱剂,层
20、析即开始进行。先用石油醚-丙酮(9:1)洗涤(配置约50ml的混合液即可),当黄色色带洗出后,改用石油醚-丙酮(7:3)(配置约50ml的混合液即可),继续洗涤。当第一个有色成分即将滴出时,另取一洁净的烧杯收集,得黄色溶液,即胡萝卜素。将洗脱剂换成1:7的石油醚-丙酮混合液,继续洗脱可得到第二色带的黄绿色溶液,即叶绿素a和叶黄素。五、思考题 1. 提取和分离叶绿体中色素的关键是什么?2. 叶绿体中有哪几种色素?滤纸条上的色素带,从上到下是怎样排列的?3. 叶绿体中的色素含量最多和扩散速度最快的是哪一种?实验五 质粒的提取及电泳分离一、实验目的1.掌握提取质粒的方法2.掌握凝胶电泳分离鉴定质粒D
21、NA的方法。二、实验原理采用溶菌酶或EDTA可以破坏菌体细胞壁,十二烷基磺酸钠(SDS)或TritonX-100处理后,细菌染色体DNA回缠绕附着在细胞碎片上,同时由于细菌染色体DNA比质粒大得多,易受机械力和核酸酶等的作用而被切断成不同大小的线性片段。当用强热或酸、碱处理时,细菌的线性染色体DNA变性,而共价闭合环状DNA的两条链不会相互分开,当外界条件恢复正常时,线性染色体DNA片段难以复性,而是与变形的蛋白质和细胞碎片缠绕在一起,而质粒DNA双链又恢复原状,重新形成天然的超螺旋分子,并以溶解状态存在于液相中。二、 仪器与试剂 1.仪器:冷冻高速离心机、恒温震荡摇床、蒸汽灭菌锅、恒温水浴、
22、微量移液器。2.试剂:溶液I:50mmol/L葡萄糖,25mmol/L Tris.CL,10mmol/L EDTA (Ph 8.0) 溶液II: 0.2 mol/L 氢氧化钠,1%SDS 溶液III:5 mol/L KAc 60mL, 冰醋酸11.5mL, 去离子水28.5mL, TE缓冲液:10mmol/L Tris.CL,1mmol/L EDTA (Ph 8.0) 饱和酚、氯仿、异戊醇、琼脂糖凝胶四、实验步骤1. 细菌培养 挑单菌落接种到5 mL含有氨苄青霉素的培养基中37振荡至对数生长后期。2. 细菌收集 取1.5 mL培养液,4000 rpm离心5分钟后倒掉上清液。3. 质粒提取1)加
23、100 L预冷的溶液I,涡旋悬浮后,在冰上放置5分钟。2)加200 L溶液II,轻轻混匀后,冰上放置5分钟。3)加150 L溶液III,充分混合后,冰上放置5分钟。4)4,10000 rpm离心15分钟,把上清液移至新管。4. 抽提 加等体积的氯仿/异戊醇(24:1),混匀,放置片刻。4,10000rpm离心10分钟,把上清液移至新管。5. 质粒沉淀 加入2倍体积的冰乙醇,放置20分钟。4,10000rpm离心15分钟,倒弃上清。6. 洗涤沉淀 加入500 L,70%的乙醇,洗涤沉淀。7. 溶解质粒 4, 7000 rpm离心5分钟,倒弃上清,真空干燥,加入适量(20 L)的TE和0.5L R
24、NA酶溶液。8. 制备凝胶 称1g琼脂糖,放入250 mL三角瓶内,加入100 mL 1TAE电泳缓冲液,加热煮沸等其凉到60左右,倒入封好的电泳板上。9. 上样1)吸取2 L质粒,加入1L上样缓冲液(Loading buffer),混匀。2)将质粒样品点入到琼脂糖凝胶的上样孔中10. 电泳 连接好电泳槽和电泳仪,以5V/cm恒压电泳。11. 染色及脱色 电泳1.5-2 h后,关上电泳仪。取出凝胶,放入染色槽内,加入1滴溴化乙锭(EB)轻轻摇荡15分钟。将染色液倒入储存桶内,在染色槽内加入自来水,轻轻摇荡10分钟。12. 结果观察 将凝胶放到紫外灯下观测。记录观察到的电泳条带。 五、思考题1.
25、说明碱裂法提取质粒的原理?2.电泳结果出现几个条带?各是什么?实验六八角茴香油的提取与检识一、实验目的:1 掌握用水蒸汽蒸馏法提取挥发油的原理和方法。2 学习挥发油的一般检识及挥发油中固体成分的分离方法。3 掌握挥发油中化学成分的薄层点滴定性检识。4 了解挥发油单向二次薄层层析法。二、实验原理:八角茴香为木兰科植物八角茴香的干燥成熟果实。内含挥发油约5%。主要成分是茴香脑,约为总挥发油的80-90%。此外,尚有少量甲基胡椒酚、茴香醛、茴香酸等。其主要化合物的结构式如下:茴香脑甲基胡椒酚茴香醛茴香酸本实验是根据挥发油具有所属挥发性,能随水蒸汽一同蒸出的性质,选用水蒸汽蒸馏法进行提取。挥发油的组成
26、成分比较复杂,常含有烷烃、烯烃、醇、醛、酮、酸、醚等。由于各类化合物都具有其牲官能团,因此,可以用一些检出试剂在薄层板上进行点滴试验,从而了解挥发油各组分化合物的类型。挥发油各组分的极性各不相同,一般结构中不含氧的烃类和萜类化合物极性较小,在薄层层析时可以被石油醚较好的展开;而含氧的烃类和萜类化合物极性较大,不易被石油醚展开,但可被石油醚:乙酸乙酯的混合溶剂较好的展开。为了使挥发油中各组分能在一块薄层板上进行分离,可采用单向二次层析展开法。所谓单向二次展开,是先用极性稍大的展开剂进行第一次展开,当展开剂展至薄层板中部时,取出,立即挥去展开剂。此时,挥发油中极性小的成分被推至展开剂前沿,极性较大
27、的成分已被展开分离。将原来的薄层板改换极性小的展开剂再作第二次展开,直至展开剂展开至薄层板的顶端,此时可使极性小的成分在较小极性的展开剂中得到很好的分离,从而达到在一块薄层板上完成极性大小不同的多种成分分离的目的。所谓双向展开,其方法是用一块方形薄层板进行层析,第一次展开和第二次展开的方向互为90,即用第一种展开剂先展开后,挥尽展开剂,将薄层板转换90角,用第二种展开剂再展开一次,可使挥发油中的各组分得到分离。三、试剂与仪器仪器:圆底烧瓶,长颈圆底烧瓶,直形冷凝管,接液管,量筒,分液漏斗,锥形瓶,布氏漏斗,滤纸,抽滤瓶,电热套等,挥发油测定器,1010cm硅胶CMCNa薄层板,毛细管。药品:八
28、角茴香,乙醇,石油醚(3060沸程),乙酸乙酯,香草醛,硫酸。四、实验步骤1 八角茴香油的水蒸汽蒸馏法:取八角茴香50g,捣碎,置烧瓶中,加适量水浸泡湿润,按一般水蒸汽蒸馏法进行蒸馏。也可将捣碎的八角茴香置于挥发油测定器的烧瓶中,加蒸馏水500mL与玻璃珠数粒,振摇混合后,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。2 分离固体成分:将所得的八角茴香油置冰箱中冷却1小时,即有白色结晶析出,趁冷过滤,压干。结晶主要为茴香脑,滤液为析出茴香脑后的八角茴香油。3 八角茴香油的检识:油
29、斑试验:将八角茴香油1滴,滴于滤纸片上,加热烘烤,观察油斑是否消失。薄层点滴反应:取硅胶CMC-Na薄层板1块,用铅笔在其上划线打格,形成如图所示的方格,进行类似磁点滴板的试验。先将挥发油样品用5-10倍量乙醇稀释后,以毛细管分别滴加于每个格内再将各种试剂用滴管分别滴于各挥发油样品的斑点上,观察颜色变化。所用挥发油除本次实验所提取的八角茴香油外,可同时用桂皮油、丁香油、薄荷油、桉叶油,松节油、樟脑油等进行观察。挥发油的薄层检识:单向二次展开:取1块长约15cm的硅胶CMCNa薄层板,在距底边1.5cm及8cm处分别用铅笔画一起始线和中线。将八角茴香油溶于丙酮,用毛细管点于起始线上,用石油醚(3
30、060沸程):乙酸乙酯85:15的混合液为展开剂,展开至薄层板的中线处,取出,挥去展开剂后,再放入石油醚(3060沸程)中展开,至接近薄层板顶端时取出,挥去溶剂后立即显色。显色剂:分别用下列显色剂喷雾显色。显色剂与挥发油显色情况1%香草醛60%硫酸溶液紫色、红色等多种颜色荧光素溴试剂黄色斑点示有不饱和化合物2,4二硝基苯肼试剂黄色斑点示有醛、酮化合物005%溴甲酚氯乙醇试剂黄色斑点示有本性化合物双向展开:取1010cm硅胶CMCNa薄层板一块,沿起始线的右侧1.5cm处点样(只点1个原点)。先在石油醚中做第一方向展开,待展开至接近薄层板的终点,取出薄层板,挥去溶剂。再将薄层板调转90,置于石油
31、醚(3060):乙酸乙酯(85:15)展开剂中做第二方向展开至接近薄层板终端,取出薄层板,挥去展开剂,同上法显色。根据结果分析挥发油组成情况。五、注意事项1 采用挥发油含量测定装置撮挥发油,可以初步了解该药材中挥发油的含量,但所用的药材量应使蒸出的挥发油量不少于0.5mL为宜。2 挥发油测定装置一般分为两种,一种为适用于相对密度小于1.0的挥发油。另一种用于测定相对密度大于1.0的挥发油。中华人民共和国药典95版规定,测定相对密度大于1.0的挥发油,也在相对密度小于1.0的测定器中进行,可在加热前,预先加入1mL二甲苯于测定器中,然后进行水蒸汽蒸馏,使蒸出的相对密度大于1.0的挥发油溶于二甲苯
32、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。在计算挥发油的含量,扣除加入二甲苯的体积即可。3 提取完毕,须待油水完全分层后,再将油放出,注意尽量避免带出水分。4 起先挥发油单向二次展开层析时,一般先用极性较大的展开剂展开,然后再用极性较小的展开剂展开,所得的分离效果较好。在第一次展开后,应将展开剂完全挥去,再进行第二次展开,否则将影响第二次展开的极性,从而影响分离效果。5 挥发油易挥发逸失,因此进行层析检识时,操作应及时,不宜久放。6 溴甲酚绿试剂显色时,应避免在本性条件下进行。七、思考题1、计算八角茴香中挥发油的含量。(计算公式:挥发油含量(ML/g)=
33、挥发油体积/八角茴香重量100%)2、提取挥发油常用方法有哪几种?哪种方法较好,为什么?3、水蒸气蒸馏装置包括哪几部分?4、水蒸气蒸馏对被提纯物有何要求?实验七 秦皮中七叶苷和七叶内酯的提取、分离与鉴定一、实验目的1. 掌握溶剂法提取分离七叶苷和七叶内酯的技能;2.掌握内酯类化合物的检识方法二、实验原理秦皮中含七叶苷和七叶内酯。七叶苷易溶于热水,可溶于乙醇,微溶于冷水,难溶于乙酸乙酯,不溶于乙醚、氯仿,在稀酸中可水解,水溶液有兰色荧光;七叶内酯易溶于热乙醇和氢氧化钠溶液,可溶于乙醇、乙酸乙酯,几乎不溶于乙醚、氯仿。三、 试剂与仪器试剂:秦皮,无水乙醇,蒸馏水,氯仿,乙酸乙酯,无水硫酸钠,甲醇,
34、氢氧化钠,三氯化铁,浓氨水,甲酸,甲酸乙酯,甲苯。仪器:恒温水浴,布氏漏斗,抽滤瓶,真空泵,旋转蒸发仪,分液漏斗,紫外检测仪,硅胶G薄层板。四、实验步骤1.提取 称取秦皮粗粉100g,加95%乙醇300mL,水浴回流两次,每次1小时,过滤,合并滤液,减压回收至膏状,即得总提取物。2.分离 上述浸膏加40mL蒸馏水,加热溶解,待水液冷却后转移至分液漏斗中,以等体积氯仿洗涤两次。将氯仿洗涤过的水液置水浴上加热除去残留的氯仿。待水液冷却后以等体积的乙酸乙酯萃取两次,合并萃取液。用无水硫酸钠脱水。减压回收溶剂至干,残留物溶于温热甲醇中,浓缩至适量,放置析晶,即有黄色针状结晶析出,滤取结晶,用甲醇重结晶
35、,即得七叶内酯。 将乙酸乙酯萃取过的水层浓缩至适量,放置,即有微黄色晶体析出。用甲醇、水反复结晶,即得七叶苷白色结晶。3.鉴定1)化学检识(1)观察荧光:将七叶苷和七叶内酯甲醇溶液分别滴在一滤纸上,于254nm观察荧光颜色。再喷氢氧化钠溶液,观察荧光变化;(2)三氯化铁试验:取七叶苷和七叶内酯少许,分别置试管中,加1mL乙醇溶解,加1%三氯化铁溶液23滴,观察颜色。再加浓氨水3滴,观察颜色变化。2)薄层鉴定吸附剂:硅胶G 样品:七叶苷和七叶内酯展开剂:甲酸-甲酸乙酯-甲苯 (1:4:5)254nm观察斑点荧光五、思考题1.香豆精提取方法都有哪些?2.分析提取各步骤原理?实验八 大孔吸附树脂分离
36、纯化白头翁皂苷一、实验目的 掌握大孔吸附树脂的性质和使用原理; 学习用大孔吸附树脂分离天然亲水性成分的工艺过程以及工艺参数优化方法。二、实验原理 白头翁(PulsatiLla chinenesis)为常用传统中药,其味苦、性寒,有清热解毒、凉血止痢等功效,现代药理学研究表明其具有抗阿米巴原虫、抗菌、抗滴虫、抗肿瘤作用。白头翁中主要含有皂苷类成分。 大孔吸附树脂是一种不含交换基团的具有大孔结构的高分子吸附剂,是一种亲脂性物质,具有各种不同的表面性质,依靠分子中的亲脂键、偶极离子及氢键的作用,可以有效地吸附具有不同化学性质的各种类型化合物,同时也容易解吸附。大孔吸附树脂按极性强弱分为极性、中极性和
37、非极性三种。大孔吸附树脂具有吸附速度快,选择性好,吸附容量大,再生处理简单,机械强度高等优点。根据反相色谱和分子筛原理,对大分子亲水性成分吸附力弱,对非极性物质吸附力强,适用于亲水性和中等极性物质的分离,可除去混合物中的糖和低极性小分子有机物,被分离组分间极性差别越大,分离效果越好。一般用水、含水甲醇或乙醇、丙酮洗脱,最后用浓醇或丙酮洗脱,再生时用甲醇或乙醇浸泡洗涤即可。 本实验采用D101型大孔吸附树脂提取分离白头翁中的皂苷。三、试剂与仪器 试剂:D101型大孔吸附树脂,乙醇,白头翁粗粉,正丁醇,醋酸,乙醚,蒸馏水,丙酮,活性炭,棉花、硫酸。 仪器:烧杯,漏斗,滤纸,三角烧瓶,球形冷凝管,索
38、氏提取器,电子天平,恒温水浴,硅胶薄层板,毛细管,色谱柱,色谱层析缸。四、实验步骤 (1)大孔吸附树脂的预处理 取D101型大孔吸附树脂100g于500mL索氏提取器中,用150mL乙醇回流3h,待回流液1份加3份水无混浊时,取出树脂沥干乙醇,放入蒸馏水中,浸泡待用。 (2)皂苷的提取 取粉碎后得到的白头翁药材粗粉50g,加入200mL工业酒精回流2h,过滤,再重复提取一次,合并滤液,回收乙醇至10mL,加50mL乙醚沉淀,倒出上清液,过滤,沉淀用水溶解,活性炭脱色、过滤、滤液上柱。 (3)色谱分离 取一玻璃柱,下端塞上棉花,湿法装入已处理好的60g大孔吸附树脂,上端再加少许棉花,取总皂苷液上
39、柱,用水200mL洗脱,再用20%、50%、95%乙醇各200mL洗脱,至洗脱液中不含皂苷,收集各洗脱液。洗脱液20%乙醇、50%乙醇部分各取10mL于水浴加热蒸发浓缩至2mL点样;95%部分于水浴回收至小体积(约30mL)点样用。 (4)产品的薄层色谱鉴定 色谱材料:硅胶薄层板。 点样:20%乙醇浓缩液、50%乙醇浓缩液、95%乙醇浓缩液。 展开剂:正丁醇-醋酸-水(4:1:1)。 展开方式:预饱和后,上行展开。 显色:10%硫酸液105显色。五、实验结果与讨论 记录实验条件、现象、图谱、斑点颜色、各试剂用量及产品的重量。六、注意事项 配制展开剂时要充分摇匀。 用乙醚沉淀时要一边搅拌一边倒入
40、乙醚,使沉淀完全。 乙醚沸点低,要注意安全。七、思考题1大孔吸附树脂法提取分离皂苷的原理是什么?有何特点?2为什么要进行树脂的预处理?实验九 重结晶及过滤一、实验目的:1、学习重结晶法提纯固体有机化合物的原理和方法;2、掌握重结晶的基本操作; 3、练习普通过滤、抽气过滤和热过滤的操作技术;4、练习和掌握固体试剂的取用;5、练习和掌握直接加热、固体的溶解和结晶等操作。 二、实验原理重结晶是纯化固体化合物的重要方法之一。其原理是利用被提纯物质与杂质在某溶剂中溶解度的不同分离纯化的。其主要步骤为:(1)将不纯固体样品溶于适当溶剂制成热的近饱和溶液;(2)如溶液含有有色杂质,可加活性炭煮沸脱色,将此溶
41、液趁热过滤,以除去不溶性杂质;(3)将滤液冷却,使结晶析出;(4)抽气过滤,使晶体与母液分离。洗涤、干燥后测熔点,如纯度不合要求,可重复上述操作。必须注意,杂质含量过多对重结晶极为不利,影响结晶速率,有时甚至妨碍结晶的生成。重结晶一般只适用于杂质含量约在百分之五以下的固体化合物,所以在结晶之前应根据不同情况,分别采用其他方法进行初步提纯,如水蒸气蒸馏,萃取等,然后再进行重结晶处理。 重结晶的关键是选择合适的溶剂,理想溶剂应具备以下条件:(1)不与被提纯物质起化学反应;(2)被提纯物质在温度高时溶解度大,而在室温或更低温度时,溶解度小;(3)杂质在热溶剂中不溶或难溶,在冷溶剂中易溶;(4)容易挥
42、发,易与结晶分离;(5)能得到较好的晶体。除上述条件外,结晶好、回收率高、操作简单、毒性小、易燃程度低、价格便宜的溶剂更佳。常用溶剂,如水、乙醇、丙酮、苯等。三、试剂与仪器 试剂:粗苯甲酸,蒸馏水,活性炭。仪器:烧杯,电热套,保温漏斗,玻璃板,滤纸,电子天平。四、实验步骤1、称1g粗苯甲酸于100mL烧杯中,加入40mL蒸馏水,加热至沸使其溶解,稍冷,加少量活性炭,继续加热煮沸5min;2、趁热进行热过滤,冷却,析晶;3、完全析晶后,抽滤,洗涤2-3次,抽滤至干;4、晾干,称重并计算产率。六、存在的问题和注意事项存在问题:1、加热溶解固体时,溶液未注意补水,成了过饱和溶液;2、热过滤时有晶体析
43、出在滤纸和漏斗颈上;3、活性炭因滤纸破被引入到滤液中;4、冷却析晶不充分,晶体量太少;5、活性炭吸附不充分,得到的晶体发黄;。6、析晶时搅拌溶液,得到的晶体成渣状。注意事项:1、加热过程中应注意补充水分; 2、应使活性炭脱色完全;3、注意热过滤的有关问题;4、静置析晶,使晶体析出完全。七、装置图菊花形滤纸的折叠法热过滤 抽气过滤八、思考题1、简述重结晶的主要步骤及各步的主要目的。2、活性炭为何要在固体物质完全溶解后加入?为什么不能在溶液沸腾时加入?3、对有机化合物进行重结晶时,最适宜的溶剂应具备哪些条件?4、辅助析晶的措施有哪些?5、使用活性炭应注意哪些问题?6、为什么热水漏斗和未过滤的溶液要
44、继续加热? 实验十 简单蒸馏及分馏一、实验目的1、熟悉蒸馏和测定沸点的原理,了解蒸馏和测定沸点的意义;2、掌握蒸馏和测定沸点的操作要领和方法;3、初步掌握蒸馏装置的装配和拆卸技能;4、掌握分馏柱的工作原理和常压下的简单分馏的实验操作方法。二、实验原理液体的分子由于分子运动有从表面逸出的倾向,这种倾向随着温度的升高而增大。如果把液体置于密闭的真空体系中,液体分子不断逸出而在液面上部形成蒸汽,最后使得分子由液体逸出的速度与分子由蒸汽中回到液体中的速度相等,使其蒸汽保持一定的压力。此时液面上的蒸汽达到饱和,称为饱和蒸汽。它对液面所施加的压力称为饱和蒸汽压。实验证明,液体的蒸汽压大小只与温度有关,即液
45、体在一定温度下具有一定的蒸汽压。这是指液体与它的蒸汽平衡时的压力,与体系中存在的液体和蒸汽的绝对量无关。当液体的蒸气压增大到与外界施于液面的总压力(通常是指大气压力)相等时,就有大量气泡从液体内部逸出,即液体沸腾。这时的温度称为液体的沸点。纯粹的液体有机化合物在一定的压力下具有一定的沸点(沸程0.5-1.5 oC)。利用这一点,我们可以测定纯液体有机物的沸点。又称常量法。这对于对鉴定纯粹的液化有机物有一定的意义。(但是具有固定沸点的液体不一定都是纯粹的化合物,因为某些有机化合物常和其它组分形成二元或三元共沸混合物,它们也有一定的沸点。)将液体加热至沸腾,使液体变为蒸汽,然后使蒸汽冷却凝结为液体,这两个过程的联合操作称为蒸馏。蒸馏是提纯液体物质和分离混合物的一种常用方法。通过蒸馏可以将易挥发的物质和不易挥发的物质分离开来,也可将混合液体中各组分的沸点要相差30以上的物质进行分离。蒸馏和分馏的基本原理是一样的,都是利用有机物质的沸点不同,在蒸馏过程中低沸点的组分先蒸出,高沸点的组分后蒸出,从而达到分离提纯的目的。不同的是,分馏是借助于分馏柱使一系列的蒸馏不需多次重复,一次得以完