天然产物化学实验

【精品】天然产物化学实验之茶叶中咖啡碱的提取实验目的：1. 掌握提取天然产物的方法——溶剂萃取法。

2. 掌握酸碱中和及其使用。

3. 掌握薄层色谱法的操作方法。

4. 了解茶叶中咖啡碱的提取方法和实验原理。

5. 学会用薄层色谱法鉴定萃取物中的咖啡碱。

实验原理：茶叶中咖啡碱的提取方法：茶叶中的咖啡碱可以用水提取，但只有很少的咖啡碱存在于水中。

因此，使用溶剂萃取法提取茶叶中的咖啡碱是比较常见的方法。

提取茶叶中的咖啡碱的方法可以分为以下几个步骤：1. 将茶叶用乙醇浸泡，使茶叶中部分的咖啡碱溶解于乙醇中。

2. 将浸泡后的茶叶加入足量的水，使茶叶中的咖啡碱转移到水中。

3. 用氯化钠饱和水的方法沉淀茶叶碱中的多余酸。

4. 用薄层色谱法鉴定萃取物中的咖啡碱。

酸碱中和及其使用：酸碱中和是一种化学物质反应，其基本概念是，当酸和碱的数量相等时，它们会发生中和反应，并产生盐和水。

酸碱中和现象可以用来净化含咖啡碱的浸出液。

在本实验中，氢氧化钠用于在溶液中中和其中的酸，以便得到纯净的咖啡碱。

薄层色谱法的操作方法：薄层色谱法是一种分离和定性有机物的方法。

该方法利用物质在固定载体（如硅胶）上的吸附性质来进行分离。

操作时，将样品按一定量加到硅胶层上，然后将硅胶层浸渍在合适的溶剂中，使之与样品中的成分发生扩散并分离。

通过比较样品与标准物质之间的Rf 值（迁移距离/试剂物质距起点的距离），可以鉴定样品中的化合物。

在本实验中，我们将用薄层色谱法鉴定提取物中的咖啡碱。

实验步骤：1. 将10克茶叶粉末浸泡在70%的乙醇中，搅拌3个小时。

2. 将茶叶泡液用玻璃棒过滤，过滤出茶渣。

3. 将茶叶泡液加入足量的水中，并用氯化钠饱和水的方法沉淀出茶叶碱中的多余酸。

用过滤纸将过滤掉的茶渣滤掉，并将过滤液的pH值调整到8-9。

4. 将氢氧化钠按照酸中和的用量加入茶叶泡液中。

5. 用硅胶层沉淀提取物。

6. 用60%的乙醇洗净硅胶层，并将咖啡碱保留。

实验注意事项：1. 操作时要注意安全，避免接触到有害物质。

天然产物化学综合实习报告一、实习背景及目的随着现代科学技术的飞速发展，天然产物化学作为一门重要的学科，在药物研发、保健品、食品等领域具有广泛的应用。

为了提高我们对天然产物化学的理论知识理解和实践操作能力，本次实习我们对天然产物化学进行了综合训练，通过实践操作，提高我们对天然产物的提取、分离、鉴定以及结构修饰等技能。

二、实习内容及过程1.天然产物的提取本次实习的第一步是对天然产物进行提取。

我们选取了黄连中的有效成分小檗碱作为目标化合物。

采用溶剂提取法，选用适宜的溶剂（如乙醇、水等），通过浸渍法、渗漉法等方法将小檗碱从黄连中提取出来。

在提取过程中，我们学习了如何控制提取条件，如温度、时间、溶剂浓度等，以提高提取效率。

2.天然产物的分离提取出的混合物中含有多种化合物，为了得到目标化合物，我们需要对其进行分离。

我们采用了色谱技术（如薄层色谱、高效液相色谱等）对提取物进行分离。

在分离过程中，我们学会了如何选择合适的色谱柱、流动相以及控制色谱条件，以实现目标化合物的有效分离。

3.天然产物的鉴定分离出的目标化合物需要进行结构鉴定。

我们采用了紫外光谱、红外光谱、核磁共振等分析技术对目标化合物进行结构鉴定。

通过与已知化合物进行对比，确认了目标化合物的结构。

4.天然产物的结构修饰为了提高目标化合物的生物活性，我们对其进行了结构修饰。

采用了有机合成方法，如取代反应、加成反应等，对目标化合物进行结构修饰。

在修饰过程中，我们学习了如何选择合适的试剂、反应条件，以实现目标化合物的结构修饰。

5.天然产物的应用最后，我们对分离、鉴定和修饰后的目标化合物进行了应用研究。

通过对目标化合物进行药理实验，评估其生物活性。

同时，我们还探讨了目标化合物在药物研发、保健品、食品等领域的应用前景。

三、实习收获及体会通过本次实习，我们对天然产物化学的提取、分离、鉴定、结构修饰等环节有了更深入的理解和实践。

我们学会了如何运用各种现代分析技术对天然产物进行结构鉴定，如何通过结构修饰提高其生物活性。

天然产物化学实验报告重结晶法用于芦丁的分离与提纯一、实验目的1. 学习重结晶法的基本原理和方法；2. 掌握对天然产物芦丁的分离与提纯方法；3. 掌握旋光度的测定方法。

二、实验原理芦丁是一种黄酮类二元苷，其熔点较高，易溶于水、乙醇、苯和乙酸乙酯，在水中呈现微酸性，分子式为C27H30O16，分子量为610.51。

重结晶法是一种通过不断加热浓缩，使母液中的溶质不断出现饱和结晶并沉淀的方法，可用于对天然产物的分离和提纯。

三、实验步骤1. 将粉末状芦丁称取0.5 g，加入25 mL 乙醇中，加热回流30 分钟，静至室温；2. 将上述溶液过滤，将滤液收集，用砂芯漏斗筛选；3. 将芦丁溶解于苯中，过滤除去杂质；4. 蒸馏掉苯，得到芦丁浓溶液；5. 将芦丁浓溶液置于沸水浴中加热，当溶液温度升至70~80 ℃时，加入适量乙醇，搅拌均匀，直至芦丁完全溶解；6. 将溶液慢慢降温，当溶液温度降至室温时，观察是否出现结晶，如未出现结晶，可以用玻璃棒激发晶核，再次慢慢降温；7. 将结晶物过滤，用冷乙醇洗涤，放干，称量结晶物重量。

四、实验结果1. 芦丁质量：0.5 g；2. 分离得到结晶物，质量为：0.36 g；3. 旋光度：-150°。

五、实验分析本实验采用重结晶法对天然产物芦丁进行了分离和提纯。

通过加热回流、浓缩、结晶等多次操作，最终得到了较为纯净的芦丁结晶物，其质量为0.36 g。

同时，由于芦丁具有旋光性，还对其旋光度进行了测定，得到的旋光度为-150°。

六、实验结论通过重结晶法，成功地将芦丁从其它杂质中分离出来，并得到较为纯净的结晶物。

同时，还对其旋光度进行了测定，为-150°。

天然产物化学成分分离及其生物活性验证研究自然界中存在着丰富的天然产物，其中不乏具有药用价值的物质。

然而，天然产物种类繁多，其化学成分复杂，因此如何从中分离出具有生物活性的成分，是现代药物研究所面临的重要问题之一。

本文将介绍天然产物化学成分的分离与生物活性评价的研究进展。

1. 分离策略天然产物的化学成分分离可以采用多种方法，常见的包括色谱技术、液液分配和萃取技术等。

以色谱技术为例，硅胶柱属于一种较为常见的色谱柱。

硅胶柱分离原理是通过化合物在分配相（溶媒加活性态固体）和固定相（硅胶）之间的分配行为达到分离目的。

硅胶柱可以分为正相硅胶柱和反相硅胶柱。

正相硅胶柱适用于亲极性物质的分离，而反相硅胶柱适用于疏水性物质的分离。

萃取技术是将天然产物中的有机物成分和无机离子分离出来的过程，其原理是通过将目标化合物从一种溶剂中转移至另一种溶剂中以实现分离。

常用的萃取技术包括溶剂萃取法、超声波辅助萃取和微波辅助萃取等。

2. 活性评价分离得到的化合物，需要经过生物活性评价，以确定其药用价值。

生物活性评价方法多种多样，但其中常用的包括以下几种：（1）细胞毒性细胞毒性评价是通过将化合物作用于细胞，检测细胞存活率来评估化合物的毒性。

细胞毒性评价有助于确定化合物的安全性，避免不必要的副作用。

（2）抗氧化活性氧化反应在生命过程中是一个必不可少的过程。

然而，氧化过度会引起自由基的过度产生，导致细胞衰老、疾病的发生等。

因此，评价天然产物的抗氧化活性是很有必要的。

抗氧化活性评价方法包括DPPH自由基清除法、超氧阴离子清除法等。

（3）抗肿瘤活性抗肿瘤活性评价是对化合物的抑制癌细胞增殖的能力进行评价。

常用的活性评价方法包括MTT法、SRB法等。

（4）抗菌活性天然产物中存在着丰富的抗菌物质，因此评价天然产物的抗菌活性也十分重要。

抗菌活性评价方法包括稀释法、培养皿扩散法等。

3. 例子以黑发石斛为例，黑发石斛是一种常用的中药材，具有多种药理作用。

#### 一、实习背景与目的本次实习是在我国某知名大学天然产物化学实验室进行的，旨在通过实际操作，加深对天然产物化学理论知识的理解，提高实验技能，并学习天然产物提取、分离、鉴定和分析等基本操作。

实习期间，我主要参与了黄酮类化合物的提取和鉴定实验。

#### 二、实习内容与过程1. 实验准备在实习开始前，我首先学习了黄酮类化合物的相关理论知识，了解了其结构特点、生物活性及提取方法。

随后，在导师的指导下，熟悉了实验室的安全操作规程和实验器材的使用方法。

2. 黄酮类化合物的提取实验中，我们采用溶剂提取法从植物样品中提取黄酮类化合物。

具体步骤如下：（1）将植物样品粉碎，过筛，得到粗粉；（2）将粗粉与适量溶剂（如乙醇、甲醇等）混合，室温下搅拌提取；（3）过滤，收集滤液；（4）将滤液浓缩至一定体积，得到黄酮类化合物的粗提取物。

3. 黄酮类化合物的分离为了得到较纯的黄酮类化合物，我们采用了柱层析法进行分离。

具体步骤如下：（1）将制备的黄酮类化合物粗提取物溶解于适量的溶剂中；（2）将溶剂滴加到柱层析柱中，控制流速；（3）依次加入不同极性的溶剂，如正己烷、乙酸乙酯、甲醇等，实现黄酮类化合物的分离；（4）收集各组分，得到不同极性的黄酮类化合物。

4. 黄酮类化合物的鉴定为了确定分离得到的化合物是否为黄酮类化合物，我们采用紫外光谱、红外光谱和核磁共振等方法进行鉴定。

具体步骤如下：（1）对分离得到的化合物进行紫外光谱分析，观察其最大吸收波长；（2）对化合物进行红外光谱分析，观察其特征吸收峰；（3）对化合物进行核磁共振分析，确定其结构。

#### 三、实习收获与体会1. 通过本次实习，我深入了解了黄酮类化合物的提取、分离和鉴定方法，掌握了天然产物化学实验的基本技能。

2. 实验过程中，我学会了如何根据实验目的选择合适的溶剂、柱层析条件等，提高了自己的实验设计能力。

3. 在实验过程中，我遇到了一些问题，如溶剂的选择、柱层析条件等，通过查阅资料、请教导师等方式，最终解决了这些问题，增强了我的独立思考能力和解决问题的能力。

实验一天然产物化学成分系统预试验天然产物中所含的化学成分种类很多，在深入研究之前应首先了解其中含有哪些类型的化学成分，如生物碱、皂苷、黄酮类等等。

这就需要进行各类化学成分的系统定性预试验。

或根据研究的需要进行单项预试法来初步判断。

一、实验目的与要求掌握未知成分的天然产物是怎样初步提取分离的，熟悉各主要成分的试管试验、沉淀反应和纸层析、薄层层析的方法并根据试验结果判断含有什么类型的化学成分。

二、基本原理利用各类成分的颜色反应和沉淀反应，对天然产物的提取液进行检查可以初步判断其中的化学成分。

由于提取液大多数颜色较深，影响对颜色变化的观察，可以使用薄层层析（TLC）或纸层析（PC）等方法对天然产物的提取液进行初步分离，再进一步检查。

三、实验内容：利用不同成分在各种溶剂中的溶解度的不同，一般可采用以下3种溶剂分别提取，试验。

1．水浸液：取中草药粗粉5 g加水60 ml，在50~60℃的水浴上加热1小时，过滤，滤液进行下列试验。

试管进行，△在滤纸或硅胶CMC-Na薄层板上进行，下同。

糖鉴定（1）α-萘酚一硫酸试剂检查还原糖。

①溶液I：10％α-萘酚乙醇溶液。

溶液II：硫酸。

取1ml样品的稀乙醇溶液或水溶液，加入溶液I 2滴～3滴，混匀，沿试管壁缓缓加入少量溶液II，二液面交界处产生紫红色环为阳性反应。

（2）斐林试剂检查还原糖。

溶液I：6．93g结晶硫酸铜溶于100ml水中。

溶液II：34．6g酒石酸钾钠、10g氢氧化钠溶于100ml水中。

取1ml样品热水提取液，加入4滴～5滴用时配制的溶液I、II等量混合液，在沸水浴中加热数分钟，产生砖红色沉淀为阳性反应。

如检查多糖和苷，取1ml样品水提液，加入1m110% 盐酸溶液，在沸水浴上加热10min，过滤，（成盐去除杂质）再用10％氢氧化钠溶液调至中性，按上述方法检查还原糖。

或者直接用高效液相色谱看色谱图。

酚类鉴定试剂（1）三氯化铁试剂检查酚类化合物、鞣质1％～5％三氯化铁水溶液或乙醇溶液，加盐酸酸化。

一、实习目的通过本次天然产物化学实习，使我对天然产物化学的基本原理、实验操作和实际应用有更深入的了解，提高自己的实践能力和科研素养，为今后从事相关领域的工作打下基础。

二、实习时间与地点实习时间：2023年X月X日至2023年X月X日实习地点：XX大学天然产物化学实验室三、实习内容1. 天然产物化学基本原理学习实习期间，我们学习了天然产物化学的基本概念、研究方法、生物活性评价等内容。

了解了天然产物的来源、结构、生物合成途径以及提取、分离、鉴定等实验技术。

2. 天然产物提取实验（1）植物样品的采集与处理：在实习过程中，我们学习了如何采集植物样品，并对其进行干燥、粉碎等预处理。

（2）溶剂提取：我们学习了不同溶剂对植物样品中有效成分的提取效果，并进行了实验验证。

通过实验，我们掌握了不同溶剂的适用范围和操作方法。

（3）提取液浓缩与干燥：我们对提取液进行浓缩，并采用不同方法进行干燥，得到天然产物提取物。

3. 天然产物分离实验（1）色谱分离：我们学习了薄层色谱、柱色谱等色谱分离技术，并进行了实验操作。

通过实验，我们掌握了色谱分离的原理和操作方法。

（2）重结晶：我们学习了重结晶技术，对提取物进行纯化，得到较高纯度的天然产物。

4. 天然产物鉴定实验（1）光谱分析：我们学习了紫外光谱、红外光谱、核磁共振等光谱分析技术，对天然产物进行结构鉴定。

（2）色谱-质谱联用：我们学习了气相色谱-质谱联用、液相色谱-质谱联用等技术，对天然产物进行结构鉴定和含量分析。

5. 天然产物生物活性评价实验我们学习了不同生物活性评价方法，如细胞毒性实验、抗菌实验、抗肿瘤实验等，对提取得到的天然产物进行生物活性评价。

四、实习收获1. 提高了实验操作技能：通过本次实习，我们掌握了天然产物化学实验的基本操作技能，为今后从事相关领域的研究奠定了基础。

2. 深化了对天然产物化学理论知识的理解：实习过程中，我们对天然产物化学的基本原理、研究方法有了更深入的了解。

天然产物化学实验教学模式探索【摘要】学习天然产物化学实验的目的是检验理论课所学知识，加深学生对理论知识的理解，巩固知识要点；训练学生的基本操作技能，使其掌握天然产物有效成分提取、分离和鉴定的基本过程，培养学生的动手能力，提高其分析和解决问题的能力，使其养成严谨的科学态度和良好的科研作风，具备从事天然产物化学科研和生产的基本能力。

我们在教学实践中对天然产物化学实验的教学模式进行了初步的探索和改革，建立了模块化实验教学模式，并取得了一定的效果。

【关键词】天然产物化学实验；教学模式；探索天然产物化学是以各类生物为研究对象，以有机化学为基础，以化学和物理方法为手段，研究生物次生代谢产物的提取、分离、结构、功能、生物合成、化学合成与修饰及其用途的一门科学，是生物资源开发利用研究的基础，希望从中获得医治危害人类健康疾病的防治药物、医用及农用抗菌素、高效低毒农药、植物生长激素及其他具有经济价值的物质[1]。

天然产物化学实验课程是整个教学必不可少的重要环节，要求学生掌握提取分离天然产物有效成分的基本方法和技能，这不仅可以进一步验证和巩固理论知识，同时也能提高学生分析问题和解决问题的综合能力[2]。

要求学生要融会贯通，将其中讲授的方法与技能应用到天然产物研究与开发中[3]。

该课程涉及的样品资源丰富，我们应当借助我国的资源优势对其进行系统而深入的研究，进而将天然产物化学研究和生命科学密切结合起来，最终推动我国天然产物化学研究的持续发展[4]。

天然产物化学实验的典型特点是持续时间长、步骤繁多、操作复杂等，教学中主要存在以下问题：（1）教师提前准备好许多实验环节，实验步骤相当详细，学生只是会做而已，对实验中出现的问题置之不理，更不会去探索实验结果的准确性和可靠性，缺乏对实验过程的深入了解；（2）学生中普遍存在“重理论轻实践”的错误思想，把实验课当作放松课，常常出现“一部分人做，一部分人观看”的现象，导致学生动手能力得不到提高；（3）实验课时少，让学生在短时间内解决问题几乎是不可能的，学生只能被动接受知识，难以激发学生的学习兴趣，无法调动学生的积极性和主动性，不利于培养学生的创新思维能力。

天然产物化学实验植物原花色素与蛋白质的络合反应一、实验目的：本实验的目的是考察植物中不同原花色素的差异，并间接论证其与生物酶的结合性、生物膜的透过特性。

以进一步了解植物原花色素的特性。

二、实验原理：植物原花色素与蛋白质结合能力的大小可用平衡渗析法（Equilibrium Dialysis）、微比色法（Microcalorimetry）、酶抑制法（Enzyme Intibition）、以及蛋白质沉淀法（Protein Precipitation）等方法测定[1]。

此外，紫外吸收-沉淀法[2]是研究植物多酚与蛋白质反应能力的一种简便、快速、有效的方法。

利用植物原花色素含有大量的活性酚羟基能与蛋白质分子上的羧基等发生络合反应。

依据分子大小差异、羟基量不同、以及分子量分布不同，它们的络合能力与反应强度不同。

依据这一原理。

实验利用不同的原花色素试样，配制成不同浓度，在不同pH条件下，与不同浓度的明胶发生络合反应。

然后通过高速离心，使与原花色素-明胶络合物沉降除去，测定上清夜中存留的原花色素含量以确定二者的反应能力。

依据朗伯-比尔定律[3]： A= εCL对同种物质，由于ε与L相同，A与C成线性关系，测定反应前原花色素的A0值，再测定反应后离心液中原花色素的A1值，则原花色素与明胶反应沉淀的多少可用相对沉淀率求出：R A=（A0- A1）/ A0×100%R A值越大，沉淀越多，表明原花色素与明胶的结合越强。

三、材料、试剂与仪器：3.1材料3.2试剂：1)、明胶蛋白质（10分子量）作为蛋白质代表物或模型化合物。

2)、磷酸盐缓冲液。

3.3仪器：1)、高速离心机；2)、pH-3型酸度计；3)、紫外-可见分光光度计（带扫描）4)、恒温水浴震荡器。

四、实验内容与方案：4.1、预备实验目的：探索有关反应条件如：（1）原花色素浓度、（2）明胶浓度、（2）最大吸收波长（λmax）以选取实验的较优条件。

方案：4.2、正式实验目的：用A组试样作材料，研究它们与明胶蛋白的络合反应的特性，重点考察分子量大小、酚羟基多少、类型与反应的关系。