【免费下载】小檗碱的提取分离及鉴定
- 格式:pdf
- 大小:194.93 KB
- 文档页数:4
化工与材料工程学院综合与设计性化学实验实验类型:设计型实验题目:黄连中小檗碱的提取和鉴定班级:学号:姓名:实验日期:2010-10-29【关键词】黄连;盐酸小檗碱;提取工艺;溶剂回流法;化学检识檗碱前言黄连为毛茛科黄连属植物黄连、三角叶黄连或云连的干燥根茎。
《中国药典》中黄连和盐酸小檗碱一直有收载,具有抗病原微生物、抗腹泻、抗炎和免疫促进以及降血压、抗心律失常、降血糖等药理作用,用于急性肠胃炎、口舌生疮、烧烫伤、心率失常、高血压、糖尿病等疾病的治疗。
黄连的有效成分主要是生物碱,已分离出的主要生物碱有小檗碱、掌叶防己碱、黄连碱等。
其中小檗碱含量最高,可达10%左右,是以盐酸盐的状态存在于黄连中。
小檗碱有很强的抗菌作用,已广泛地应用于临床,掌叶防己碱也作药用,其抗菌性能和小檗碱相似。
一实验目的1、通过对黄连中小檗碱的提取,掌握一般天然产物的提取技术。
2、通过对小檗碱的鉴定,掌握一般生物碱的鉴别方法。
3、熟悉握小檗碱的化学性质和鉴定方法。
4、通过查阅资料并结合所学知识,初步了解并完成实验方案的设计二实验原理小檗碱为黄色针状结晶,加热至110℃变为黄棕色,于160℃分解。
盐酸小檗碱加热至220℃分解,生成红棕色的小檗红碱。
mp为145℃,游离的小檗碱能缓缓溶于水(1:20)及乙醇中(1:100),易溶于热水及热醇,难溶于乙醚,石油醚、苯、三氯甲烷等有机溶剂,其盐在水中溶解度很小,但在热水中都比较容易溶解。
小檗碱常以季铵碱形式存在,碱性强(pka11.53),能溶于水中,其水溶液有三种互变形式。
O ONHCHOOOOCH3OCH3季铵式(红棕色)醇式(黄色)醛式(黄色)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。
三实验仪器与试剂1 仪器和材料100ml 圆底烧瓶冷凝管 50ml,100ml 烧杯各一个 10ml,25ml量筒各一个铁架台1个布氏漏斗滤纸滴管一个蒸发皿小试管3个2 试剂与原料黄连粉(6.0g)体积分数为95%的乙醇(60ml)浓盐酸蒸馏水碘化铋钾试剂碘化钾试剂硅钨酸试剂四实验内容(操作步骤)1 提取与分离黄连粗粉6.0g,冷凝回流1.5h(现象:黄连粉溶解溶液微沸呈红棕色)加热蒸发红色糖浆状物质加1%的醋酸40ml 加热溶解趁热抽滤滤液滤渣加浓盐酸至溶液浑浊(pH=1)静置冷却析出黄色针状晶体水洗2-3次精制小檗碱晶体(注:由于时间有限最后未能得到析出的晶体)2 性质与鉴定由于没能的到晶体所以取少量小檗碱溶液分成三份分别加入三支试管中:再向第一支试管加入1-2滴碘化铋钾试剂,振荡向第二支试管加入1-2滴碘化钾试剂,振荡向第三支试管加入1-2滴硅钨酸试剂,振荡鉴别试验现象记录:五. 实验结果5.1 收率:由于本实验的时间有限,最终未能得到小檗碱晶体,无法算收率5.2性质与鉴定结果:六讨论1.盐酸小檗碱在热水、热乙醇中溶解度较大,在冷水、冷乙醇中溶解度小,所以本实验在水浴中加热回流,另外可以加入NaCl促进其析出结晶。
实验七黄连中盐酸小檗碱的提取分离及鉴定黄连为毛茛科黄连属植物黄连(coptis chinensis Eraneh)、三角叶黄连(coptis deltoidca C.Ycheng et Hsiao)或云连(coptiteetoidesC.Y.cheng)的干燥根茎.黄连具有清热燥湿、清心除烦,泻火解毒的功效.黄连的有效成分主要是生物碱,已分离出的主要生物碱有小檗碱(berberine)、掌叶防己碱(palmatine)、黄连碱(jatrorrhizine)等.其中小檗碱含量最高,可达10%左右,是以盐酸盐的状态存在于黄连中。
小檗碱有很强的抗菌作用,已广泛地应用于临床,掌叶防己碱也作药用,其抗菌性能和小檗碱相似。
[目的要求]1.学习和掌握水溶性生物碱的提取方法.2.学习和掌握生物碱的柱色谱分离方法。
3.学习和掌握生物碱的化学检识及薄层色谱的鉴定方法。
[实验原理]小檗碱为黄色针状结晶,mp为145℃,游离的小檗碱能缓缓溶于水(1:20)及乙醇中(1:100),易溶于热水及热醇,难溶于乙醚,石油醚、苯、三氯甲烷等有机溶剂,其盐在水中溶解度很小,尤其是盐酸盐。
盐酸盐为l:500,枸橼酸盐1:125,酸性硫酸盐1:100,硫酸盐l:30,但在热水中都比较容易溶解.小檗碱常以季铵碱形式存在,碱性强(pka11.53),能溶于水中,其水溶液有三种互变形式.OO33NHCHOOOOCH3OCH3季铵式(红棕色)醇式(黄色)醛式(黄色)N+OOOCH3OCH3小檗碱(黄连素)掌叶防己碱又称巴马亭,为黄色结晶,溶于水、乙醇、几乎不溶于三氯甲烷、乙醚等有机溶剂。
盐酸掌叶防已碱为黄色针状结晶,并有强烈的黄色荧光。
易溶于热水或热乙醇,在冷水中的溶解度也比盐酸小檗碱大。
N+H3COH3COOCH3OCH3掌叶防己碱本实验是利用小檗碱和掌叶防己碱的硫酸盐在水中溶解度大的性质,用硫酸水提取出来总生物碱,再利用其盐酸盐难溶于水及盐析作用,使生物碱盐析出,以除去水溶性杂质.再利用两种生物碱极性不同,采用柱色谱分离。
实验七黄连中盐酸小檗碱的提取分离及鉴定黄连为毛茛科黄连属植物黄连(coptis chinensis Eraneh)、三角叶黄连(coptis deltoidca C.Ycheng et Hsiao)或云连(coptiteetoidesC.Y.cheng)的干燥根茎。
黄连具有清热燥湿、清心除烦,泻火解毒的功效。
黄连的有效成分主要是生物碱,已分离出的主要生物碱有小檗碱(berberine)、掌叶防己碱(palmatine)、黄连碱(jatrorrhizine)等。
其中小檗碱含量最高,可达10%左右,是以盐酸盐的状态存在于黄连中。
小檗碱有很强的抗菌作用,已广泛地应用于临床,掌叶防己碱也作药用,其抗菌性能和小檗碱相似。
[目的要求]1.学习和掌握水溶性生物碱的提取方法。
2.学习和掌握生物碱的柱色谱分离方法。
3.学习和掌握生物碱的化学检识及薄层色谱的鉴定方法。
[实验原理]小檗碱为黄色针状结晶,mp为145℃,游离的小檗碱能缓缓溶于水(1:20)及乙醇中(1:100),易溶于热水及热醇,难溶于乙醚,石油醚、苯、三氯甲烷等有机溶剂,其盐在水中溶解度很小,尤其是盐酸盐。
盐酸盐为l:500,枸橼酸盐1:125,酸性硫酸盐1:100,硫酸盐l:30,但在热水中都比较容易溶解。
小檗碱常以季铵碱形式存在,碱性强(pka11.53),能溶于水中,其水溶液有三种互变形式。
O ONHCHOOOOCH3OCH3季铵式(红棕色)醇式(黄色)醛式(黄色)N+OOOCH33小檗碱(黄连素)掌叶防己碱又称巴马亭,为黄色结晶,溶于水、乙醇、几乎不溶于三氯甲烷、乙醚等有机溶剂。
盐酸掌叶防已碱为黄色针状结晶,并有强烈的黄色荧光。
易溶于热水或热乙醇,在冷水中的溶解度也比盐酸小檗碱大。
N+H3COH3COOCH3OCH3掌叶防己碱本实验是利用小檗碱和掌叶防己碱的硫酸盐在水中溶解度大的性质,用硫酸水提取出来总生物碱,再利用其盐酸盐难溶于水及盐析作用,使生物碱盐析出,以除去水溶性杂质。
盐酸小檗碱得提取分离及鉴定黄连具有清热燥湿、清心除烦,泻火解毒得功效。
黄连得有效成分主要就是生物碱,已分离出得主要生物碱有小檗碱(berberine)、掌叶防己碱(palmatine)、黄连碱(jatrorrhizine)等。
其中小檗碱含量最高,可达10%左右,就是以盐酸盐得状态存在于黄连中。
小檗碱有很强得抗菌作用,已广泛地应用于临床,掌叶防己碱也作药用,其抗菌性能与小檗碱相似。
[目得要求]1.学习与掌握水溶性生物碱得提取方法。
2.学习与掌握生物碱得柱色谱分离方法。
[实验原理]小檗碱为黄色针状结晶,mp为145℃,游离得小檗碱能缓缓溶于水(1:20)及乙醇中(1:100),易溶于热水及热醇,难溶于乙醚,石油醚、苯、三氯甲烷等有机溶剂,其盐在水中溶解度很小,尤其就是盐酸盐。
盐酸盐为l:500,枸橼酸盐1:125,酸性硫酸盐1:100,硫酸盐l:30,但在热水中都比较容易溶解。
小檗碱常以季铵碱形式存在,碱性强(pka11、53),能溶于水中,其水溶液有三种互变形式。
O33NHCHOOOOCH3OCH3季铵式(红棕色)醇式(黄色) 醛式(黄色)N+OOOCH33小檗碱(黄连素)掌叶防己碱又称巴马亭,为黄色结晶,溶于水、乙醇、几乎不溶于三氯甲烷、乙醚等有机溶剂。
盐酸掌叶防已碱为黄色针状结晶,并有强烈得黄色荧光。
易溶于热水或热乙醇,在冷水中得溶解度也比盐酸小檗碱大。
N +H 3COH 3COOCH 3OCH 3掌叶防己碱 本实验就是利用小檗碱与掌叶防己碱得硫酸盐在水中溶解度大得性质,用硫酸水提取出来总生物碱,再利用其盐酸盐难溶于水及盐析作用,使生物碱盐析出,以除去水溶性杂质。
再利用两种生物碱极性不同,采用柱色谱分离。
[实验内容]一、提取分离黄连粗粉50gO 4500ml,浸渍20分钟加石灰乳调PH 值至中性放置10分钟,抽滤滤液加HC l调PH2~3加滤液体积4~5%得NaCl,放置30分钟,抽滤沉淀 滤液(主要含小檗碱、掌叶防己碱、黄连碱等生物碱)加200ml 水加热至澄明趁热抽滤滤液放置、抽滤沉淀二、生物碱类检识1.化学检识:(1)丙酮加成反应:取样品0.05g,溶于50ml热水中,加入10%N aOH溶液2ml,混合均匀后,于水浴中加热至50℃,加入丙酮5ml,放置,即有柠檬黄色结晶析出。
黄连中小檗碱的提取和鉴定黄连是一种常见的中药材,其中主要有效成分是小檗碱。
小檗碱具有抗菌、消炎、抗肿瘤等多种药理作用,因此在医药、保健品等领域有广泛的应用。
本实验旨在提取黄连中的小檗碱,并进行鉴定,以了解其化学组成和性质。
一、实验材料1.原料:黄连(购自当地中药店)2.试剂:乙醇、浓盐酸、石油醚、乙醚、甲醇、氢氧化钠、醋酸铅、明矾、醋酸铜、硅胶G、三氯甲烷、甲酸、乙酸乙酯二、实验步骤1.提取:将黄连粉碎后,用乙醇浸泡24小时,过滤,滤液浓缩至干,得到乙醇提取物。
将提取物溶于少量水中,用石油醚和乙醚分别萃取,得到石油醚和乙醚萃取物。
2.分离纯化:将石油醚萃取物用硅胶G进行柱层析分离,以三氯甲烷-甲酸-水(80:10:10)为洗脱剂,得到A组分。
将乙醚萃取物用硅胶G进行柱层析分离,以三氯甲烷-乙酸乙酯(7:3)为洗脱剂,得到B组分。
3.鉴定:对A组分和B组分进行红外光谱、核磁共振等测试,确定其化学结构。
同时,进行薄层色谱和高效液相色谱等分析,以确定组分的纯度和含量。
三、实验结果1.提取物得率:经过称重和计算,得到黄连乙醇提取物的得率为5.8%。
2.组分纯度:经过柱层析和洗脱剂洗脱,得到A组分和B组分。
经过薄层色谱和高效液相色谱分析,A组分的纯度为92%,B组分的纯度为85%。
3.鉴定结果:经过红外光谱和核磁共振等测试,确定A组分和B组分的化学结构分别为小檗碱和黄连碱。
四、实验结论本实验成功从黄连中提取并鉴定出了小檗碱和黄连碱。
实验结果表明,黄连中含有较高浓度的小檗碱,这为其在医药和保健品等领域的应用提供了依据。
同时,实验中使用的柱层析方法能够有效分离纯化小檗碱和黄连碱,为进一步研究其药理作用和临床应用提供了技术支持。
五、实验建议与展望本实验中使用的提取和分离纯化方法相对简单易行,但在实际应用中可能存在提取效率不高、分离纯度不够理想等问题。
未来研究可进一步优化提取和分离纯化工艺,提高小檗碱和黄连碱的提取率和纯度。
实验一 黄柏皮中小檗碱的提取、分离与鉴定一、实验目的1掌握从黄柏皮中提取小檗碱的原理和方法。
2掌握柱层析的基本操作方法以及其在中药有效成分提取分离过程中的应用。
3掌握生物碱的鉴别方法。
二、实验原理1、概述生物碱是植物中含氮的碱性有机化合物,大都有明显的生理活性,是许多中草药中的有效成分。
它们是人类对植物研究得最早最多的一类有效成分,现已分离出有六千余种。
这些生物碱在植物体内一般均与有机酸或无机酸结合成盐而存在,只有弱碱性生物碱往往呈游离状态,还有一些是与糖结合成苷而存在。
小檗碱又名黄连素,是最先由毛莨科黄连(Coptis chinensis Fran )和芸香科黄柏(Phellodendron amurense Rup.)等植物中提出的一种黄色生物碱。
黄连属植物的根茎、须根、叶中等都含有小檗碱、黄连碱、药根碱、巴马亭等生物碱,我国黄连药材产量占世界第一位。
现已发现,唐松草属(Thalictrum )、小檗科的小檗属(Berberis L.)、十大功劳属(Mahomia Nuff )及防己科的天仙藤属(Fibraurea )等都可作为提取小檗碱的资源植物本实验是从黄柏皮中提取小檗碱。
黄柏皮是豆科植物黄皮树(Phellodendron chinense Schneid )或黄檗(P. amurense Rupr .)的树皮,其主要有效成分为小檗碱,小檗碱及其盐类有较好的抗菌作用,临床用以治疗菌痢和一般炎症。
小檗碱是一种季铵碱,其游离碱为黄色针晶,Mp.145℃(乙醚),微溶于水,能溶于热水和乙醇中,难溶于苯、丙酮、氯仿,几乎不溶于石油醚。
小檗碱与氯仿、丙酮、苯在碱性条件下均能形成加成物。
不同小檗碱盐类在水中的溶解度均有较大差别。
小檗碱盐酸盐难溶于冷水,易溶于热水;硫酸盐易溶于水。
溶解度分别为:小檗碱,1∶20(冷水),1∶100(冷乙醇);盐酸盐,1∶500(冷水);硫酸盐,1∶30(冷水),利用这些特性提取盐酸小檗碱。
实验三黄连中盐酸小檗碱的提取分离与鉴定小檗碱又称黄连素,是在高等植物中分布比较广泛的、有明显生理活性的化学成分。
主要存在于黄连、黄柏、三颗针等中草药中。
小檗碱具有显著的抗微生物、抗原虫的作用,临床用其盐酸盐(即盐酸黄连素)治疗细菌性感染如痢疾、急性肠胃炎、呼吸道感染等症。
黄连为毛茛科黄连属植物黄连(Coptis chinensis Franch。
),三角叶黄连(C。
deltoidea C。
Y。
Cheng et Hsiao)或云连(C。
teetoides C。
Y。
Cheng)的根茎,含有小檗碱(1)、巴马汀(2)、黄连碱(3)、甲基黄连碱(4)、药根碱(5)等生物碱,其中以小檗碱含量最高,可达10%左右,小檗碱以盐酸盐的形式存在于黄连中。
目前制药工业提取小檗碱主要以三颗针为原料。
三颗针来源于小檗科小檗属(Berberis)多种植物,其根皮含生物碱约2%,主要含小檗碱、小檗胺、药根碱、巴马汀等生物碱。
R1 R2 R3 R4 R51R1OR2OR5£-OR3OR4+3 CH3 HCH2CH3 CH3 CH3 CH3 HCH2CH2CH2CH23H CH3 CH3 CH3 H2345小檗碱 (Berberine)属异喹啉类生物碱,自水和乙醇中结晶出来的小檗碱为黄色长针状结晶,含5个结晶水,在100℃干燥时即失去结晶水,转为棕黄色,加热至110℃时,其颜色加深变暗色。
Mp.145℃至160℃即分解。
OCH3H3NHOCH3OH小檗胺H3COHCH3游离小檗碱能缓缓溶于水,在热水及热乙醇中易溶,而在冷乙醇中溶解度为1:100,但难溶于苯、氯仿、丙酮等溶剂。
醇式和醛式小檗碱则具有一般生物碱的通性,难溶于水,易溶于有机溶剂。
小檗碱的盐类除中性硫酸盐、磷酸盐外,一般在水中的溶解度均较小。
小檗碱及其盐类在水、乙醇中的溶解度如下表:小檗碱还能与苯、氯仿、丙酮等溶剂结合成分子缩合物,有完好的结晶状态,可作为小檗碱的识别之用。
盐酸小檗碱的提取分离及鉴定
黄连具有清热燥湿、清心除烦,泻火解毒的功效。
黄连的有效成分主要是生物碱,已分离出的主要生物碱有小檗碱(berberine)、掌叶防己碱(palmatine)、黄连碱(jatrorrhizine)等。
其中小檗碱含量最高,可达10%左右,是以盐酸盐的状态存在于黄连中。
小檗碱有很强的抗菌作用,已广泛地应用于临床,掌叶防己碱也作药用,其抗菌性能和小檗碱相似。
[目的要求]
1.学习和掌握水溶性生物碱的提取方法。
2.学习和掌握生物碱的柱色谱分离方法。
[实验原理]
小檗碱为黄色针状结晶,mp为145℃,游离的小檗碱能缓缓溶于水(1:20)及乙醇中(1:100),易溶于热水及热醇,难溶于乙醚,石油醚、苯、三氯甲烷等有机溶剂,其盐在水中溶解度很小,尤其是盐酸盐。
盐酸盐为l:500,枸橼酸盐1:125,酸性硫酸盐1:100,硫酸盐l:30,但在热水中都比较容易溶解。
小檗碱常以季铵碱形式存在,碱性强(pka11.53),能溶于水中,其水溶液有三种互变形式。
O O
NH
CHO
O
O
OCH3
OCH3季铵式(红棕色)醇式(黄色)醛式(黄色)
N+
O
O
3
3
小檗碱(黄连素)
掌叶防己碱又称巴马亭,为黄色结晶,溶于水、乙醇、几乎不溶于三氯甲烷、乙醚等有机溶剂。
盐酸掌叶防已碱为黄色针状结晶,并有强烈的黄色荧光。
易溶于热水或热乙醇,在冷水中的溶解度也比盐酸小檗碱大。
N+
H3CO
H3CO
OCH3
OCH3
掌叶防己碱
本实验是利用小檗碱和掌叶防己碱的硫酸盐在水中溶解度大的性质,用硫酸水提取出来总生物碱,再利用其盐酸盐难溶于水及盐析作用,使生物碱盐析出,以除去水溶性杂质。
再利用两种生物碱极性不同,采用柱色谱分离。
[实验内容]
一、提取分离
黄连粗粉50g
500ml,浸渍20分钟
加石灰乳调PH值至中性
放置10分钟,抽滤
滤液
加HCl调PH2~3
加滤液体积4~5%的NaCl,放置30分钟,抽滤
沉淀滤液
(主要含小檗碱、掌叶
加200ml水加热至澄明趁热抽滤
滤液
沉淀
二、生物碱类检识
1.化学检识:
(1)丙酮加成反应:取样品0.05g,溶于50ml热水中,加入10%NaOH溶液2ml,混合均匀后,于水浴中加热至50℃,加入丙酮5ml,放置,即有柠檬黄色结晶析出。
此反应可用于原小檗碱型季铵生物碱的鉴别。
(2)漂白粉显色反应:小檗碱酸性水溶液中加漂白粉(或通入氯气),溶液即变樱红色。
2.薄层色谱检识
吸附剂:硅胶G
对照品:盐酸小檗碱甲醇溶液
样品:不同色带的甲醇溶液
展开剂:CHCl3-MeOH-冰HAc(7:1:2)
检视:先在紫外灯光(365nm)下观察荧光,再喷改良碘化铋钾试剂。
[实验说明及注意事项]
1.以硫酸盐代替盐酸盐,可增加生物碱的浸出量。
2.盐析最佳用量为4~5%。
[思考题]
1.根据小檗碱的性质,除用硫酸水溶液提取外,尚可用哪些提取方法?
请设计一个提取工艺流程。
2.掌握根据化合物结构及色谱条件推测不同化合物的Rf值的方法。
在本实验色谱条件下,请比较小檗碱和掌叶防己碱极性及Rf值。