内蒙古农业大学：理学院：《天然产物化学）课程实验指导（天然产物化学实验须知、从三棵针中提取、分离小檗碱与小檗胺）.pdf_大学文库

第一章天然产物化学实验须知1天然产物化学实验的基本要求1.1天然产物化学实验须知天然产物化学实验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、分离和鉴定的基本操作技能，提高学生分析和解决问题的能力。是培养学生严谨的科学态度和良好的工作作风必不可少的教学环节。为此，提出下列实验须知：①遵守实验室制度，维护实验室安全，不违章操作，严防爆炸、着火、中毒、触电、漏水等事故的发生。若发生事故应立即报告指导教师。②实验前作好预习，做好预习笔记，明确实验目的，掌握实验原理和方法，了解实验步骤，安排好当天计划，争取准时结束。实验时要遵守实验室制度，按照操作要求认真操作，正确使用各种仪器，努力掌握基本操作技术③实验过程中应养成及时记录的习惯。凡是观祭到的现象和结果及有关的重量、体积、温度或其他数据，应立即如实记录，实验完毕后，认真总结，写好报告，提取纯化所得单体产物包好，贴上标签（日期、样品名称、纯度、mp、bp、TLC、重量）交给老师。④实验室中保持安静，不许大声喧嚏，不许抽烟、不迟到、不随便离开，随时注意反应情况和做好下一步的准备工作。实验台面应保持清洁，使用过的仪器及时清洗干净，存放在实验柜内，废弃的固体和滤纸等丢入废物缸内，绝不能丢入水槽、下水道和窗外，以免堵塞和影响环境卫生。③公用仪器及药品用完后立即返还原处，破损仪器应填写破损报告单，注明原因。节约用水、用电、药用试剂。③保持实验室内整洁，学生采取轮流值日，每次实验完毕，负责整理公用仪器，将实验台、地面打扫干净，倒清废物缸，检查水、电和门窗是否关闭。1.2实验报告格式天然产物化学实验报告的格式不是固定不变的，可以按题目的内容及要求作适当调整。其格式大概如下：学院花专业班级姓名实验组号实验时间1.题目2.目的要求3.基本原理：主要的提取分离及鉴定原理。4.操作：以流程图表示，简明扼要，包括现象记录。5.讨论与思考：包括实验过程中主要注意事项、关键步骤、实验成败的原因及1

1 第一章天然产物化学实验须知 1 天然产物化学实验的基本要求 1．1 天然产物化学实验须知天然产物化学实验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、分离和鉴定的基本操作技能，提高学生分析和解决问题的能力。是培养学生严谨的科学态度和良好的工作作风必不可少的教学环节。为此，提出下列实验须知： ①遵守实验室制度，维护实验室安全，不违章操作，严防爆炸、着火、中毒、触电、漏水等事故的发生。若发生事故应立即报告指导教师。 ②实验前作好预习，做好预习笔记，明确实验目的，掌握实验原理和方法，了解实验步骤，安排好当天计划，争取准时结束。实验时要遵守实验室制度，按照操作要求认真操作，正确使用各种仪器，努力掌握基本操作技术。 ③实验过程中应养成及时记录的习惯。凡是观察到的现象和结果及有关的重量、体积、温度或其他数据，应立即如实记录，实验完毕后，认真总结，写好报告，提取纯化所得单体产物包好，贴上标签（日期、样品名称、纯度、mp、bp、TLC、重量）交给老师。 ④实验室中保持安静，不许大声喧嚷，不许抽烟、不迟到、不随便离开，随时注意反应情况和做好下一步的准备工作。实验台面应保持清洁，使用过的仪器及时清洗干净，存放在实验柜内，废弃的固体和滤纸等丢入废物缸内，绝不能丢入水槽、下水道和窗外，以免堵塞和影响环境卫生。 ⑤公用仪器及药品用完后立即返还原处，破损仪器应填写破损报告单，注明原因。节约用水、用电、药用试剂。 ⑥保持实验室内整洁，学生采取轮流值日，每次实验完毕，负责整理公用仪器，将实验台、地面打扫干净，倒清废物缸，检查水、电和门窗是否关闭。 1．2 实验报告格式天然产物化学实验报告的格式不是固定不变的，可以按题目的内容及要求作适当调整。其格式大概如下：学院专业班级姓名实验组号实验时间 1．题目 2．目的要求 3．基本原理：主要的提取分离及鉴定原理。 4．操作：以流程图表示，简明扼要，包括现象记录。 5．讨论与思考：包括实验过程中主要注意事项、关键步骤、实验成败的原因及

心得体会。可以根据老师的要求，回答各实验中的某些思考题。总之，实验报告要求字迹端正，图表清楚，叙述有条理，尽量做到既有所观察的实验现象又有说明和解释；既有成败的经验教训又有自已的实践体会，甚至改进建议。2天然产物化学实验室的基本知识2.1实验室规则①实验中不准做与实验无关的事。②必须遵守实验室的各项制度，听从教师指导，尊重实验室工作人员的职权。③实验前应清点并检查仪器是否完整，装置是否正确，合格后才能开始实验。④使用仪器时要轻拿、轻放，贵重仪器未经教师充许不得擅自动用。一旦损坏仪器应及时报损、补领，不得乱拿，乱用别人的仪器。③公用仪器和药品，用完后立即归还原处，不可调错瓶塞，以免污染。仪器使用完毕应清理干净。节约用水、用电，节约试剂，严格药品用量。2.2实验室安全注意事项①实验前应检查仪器是否完整无损，装置是否正确。回流、蒸馏时，冷凝水是否通畅，干燥管是否阻塞，在常压下进行蒸馏或回流，仪器装置必须与大气相通。②加热乙醇、乙醚、石油醚、苯等易挥发可燃的液体时，应使用装有冷凝管的烧瓶，且不能使用明火加热。加热前应放入1-2粒沸石，或一端封死的毛细管，防止爆沸冲击，若在加热时未放沸石则应冷却后再加，不可热时追加，添加溶剂时应离开火源，稍冷后再添，并应重新加入沸石。③蒸馏、回流易燃、易挥发、有毒液体时，仪器装置切勿漏气，冷凝管流出液应用弯接管导入接受瓶中，余气应用橡皮管通往室外或水槽里。④使用易燃溶剂时，应在远离火源和通风的地方进行，启封易挥发溶剂瓶盖时，脸要避开瓶口并慢慢启开，以防气体冲到脸上。③有毒、有腐蚀性的药品应妥善保管，操作后立即洗手，勿沾及五官及创口。③使用电器设备及各种分析仪器时，要事先了解电路及操作规程。使用时，注意仪器和电线不要放在潮湿处，手湿不要接触电源。实验室一旦发生火灾事故时，应保持镇静，并采取各种相应措施。首先，要立即断绝火源，切断电源并移开附近的易燃物质。实验过程中，万一遇见溶液着火，应立即用石棉布或其他物品把它盖上，使其隔绝空气而熄灭。2

2 心得体会。可以根据老师的要求，回答各实验中的某些思考题。总之，实验报告要求字迹端正，图表清楚，叙述有条理，尽量做到既有所观察的实验现象又有说明和解释；既有成败的经验教训又有自己的实践体会，甚至改进建议。 2 天然产物化学实验室的基本知识 2．1 实验室规则 ①实验中不准做与实验无关的事。 ②必须遵守实验室的各项制度，听从教师指导，尊重实验室工作人员的职权。 ③实验前应清点并检查仪器是否完整，装置是否正确，合格后才能开始实验。 ④使用仪器时要轻拿、轻放，贵重仪器未经教师允许不得擅自动用。一旦损坏仪器应及时报损、补领，不得乱拿，乱用别人的仪器。 ⑤公用仪器和药品，用完后立即归还原处，不可调错瓶塞，以免污染。仪器使用完毕应清理干净。节约用水、用电，节约试剂，严格药品用量。 2．2 实验室安全注意事项 ①实验前应检查仪器是否完整无损，装置是否正确。回流、蒸馏时，冷凝水是否通畅，干燥管是否阻塞，在常压下进行蒸馏或回流，仪器装置必须与大气相通。 ②加热乙醇、乙醚、石油醚、苯等易挥发可燃的液体时，应使用装有冷凝管的烧瓶，且不能使用明火加热。加热前应放入 1-2 粒沸石，或一端封死的毛细管，防止爆沸冲击，若在加热时未放沸石则应冷却后再加，不可热时追加，添加溶剂时应离开火源，稍冷后再添，并应重新加入沸石。 ③蒸馏、回流易燃、易挥发、有毒液体时，仪器装置切勿漏气，冷凝管流出液应用弯接管导入接受瓶中，余气应用橡皮管通往室外或水槽里。 ④使用易燃溶剂时，应在远离火源和通风的地方进行，启封易挥发溶剂瓶盖时，脸要避开瓶口并慢慢启开，以防气体冲到脸上。 ⑤有毒、有腐蚀性的药品应妥善保管，操作后立即洗手，勿沾及五官及创口。 ⑥使用电器设备及各种分析仪器时，要事先了解电路及操作规程。使用时，注意仪器和电线不要放在潮湿处，手湿不要接触电源。 ⑦实验室一旦发生火灾事故时，应保持镇静，并采取各种相应措施。首先，要立即断绝火源，切断电源并移开附近的易燃物质。实验过程中，万一遇见溶液着火，应立即用石棉布或其他物品把它盖上，使其隔绝空气而熄灭

第二章从三棵针中提取、分离小檗碱与小檗胺三棵针为小檗属(Berberis)植物，种类繁多，是黄连、黄柏的重要代用品。根中含多种生物碱，有季胺类生物碱，如小檗碱(Berberine)1.2一3%，根皮含3一5.5%，少量巴马亭(Palmatine)、药根碱(Jatrorrhigine)、非洲防己碱(Columbamine)、木兰花碱(Magnoflorine)，有叔胺碱，如小檗胺(Berbamine)0.45一3.84%，尖刺碱(Oxyacanthine)，异粉防己碱(1sotetrandrine)等。小檗碱是一种常用的抗菌药，对菌、肠炎、上呼吸道感染等疾病有良好的疗效。小檗胺有升白、降压、利胆及镇咳等作用，对预防和治疗白细胞减少疗效较好。1三棵针中已知生物碱的结构和性质（1）小碱(Berberine)一种异喹啉生物碱。分子式[C20H18NO4]。又称黄连素。存在于小檗科等4科10属的许多植物中。小檗碱从乙醚中可析出黄色针状晶体。熔点145℃。溶于水，难溶于苯、乙醚和氯仿。小檗碱为一种季铵生物碱，与氯仿、丙酮、苯均能形成加成物从水或稀乙醇中析出的晶体带有5.5分子结晶水；若从氯仿、丙酮或苯中结晶，也带有相应的结晶溶剂分子。小檗碱用不同的碱处理，可得到季铵式、醛式和醇式等三种不同形式的小檗碱，其中以季铵式最稳定。小檗碱盐酸盐（BerberineChloride）C20H16O4N·ClH2O，熔点205℃（分解），微溶于冷水，较易溶于沸水，其硝酸盐及氢碘酸盐，极难溶于水（冷水约1：2000）。小檗碱的中性硫酸盐、磷酸盐、醋酸盐在水中溶解度较小，小檗碱的盐类在水中的溶解度：盐酸小檗碱1 : 500硫酸小檗碱1：30（酸性盐1：100)枸橡酸小檗碱1：1251 : 15磷酸小檗碱NOOH_OCH3OCH3小檗碱对溶血性链球菌、金黄色葡萄球菌、淋球菌和弗氏、志贺氏杆菌均有抗菌作用，并有增强白血球吞噬作用。小碱的盐酸盐（俗称盐酸黄连素）已厂泛用于治疗胃肠炎、细菌性痢疾等，对肺结核、猩红热、急性扁桃腺炎和呼吸道感染也有一定疗效。3

3 第二章从三棵针中提取、分离小檗碱与小檗胺三棵针为小檗属(Berberis)植物，种类繁多，是黄连、黄柏的重要代用品。根中含多种生物碱，有季胺类生物碱，如小檗碱(Berberine)1.2—3％，根皮含 3—5.5％，少量巴马亭(Palmatine)、药根碱(Jatrorrhigine)、非洲防己碱(Columbamine)、木兰花碱 (Magnoflorine)，有叔胺碱，如小檗胺(Berbamine)0．45—3.84％，尖刺碱(Oxyacanthine)，异粉防己碱(1sotetrandrine)等。小檗碱是一种常用的抗菌药，对菌痢、肠炎、上呼吸道感染等疾病有良好的疗效。小檗胺有升白、降压、利胆及镇咳等作用，对预防和治疗白细胞减少疗效较好。 1 三棵针中已知生物碱的结构和性质（1）小檗碱(Berberine) 一种异喹啉生物碱。分子式[C20H18NO4]。又称黄连素。存在于小檗科等 4 科 10 属的许多植物中。小檗碱从乙醚中可析出黄色针状晶体。熔点 145℃。溶于水，难溶于苯、乙醚和氯仿。小檗碱为一种季铵生物碱，与氯仿、丙酮、苯均能形成加成物，从水或稀乙醇中析出的晶体带有 5.5 分子结晶水；若从氯仿、丙酮或苯中结晶，也带有相应的结晶溶剂分子。小檗碱用不同的碱处理，可得到季铵式、醛式和醇式等三种不同形式的小檗碱，其中以季铵式最稳定。小檗碱盐酸盐（Berberine Chloride） C20H16O4N·Cl2H2O，熔点 205℃（分解），微溶于冷水，较易溶于沸水，其硝酸盐及氢碘酸盐，极难溶于水（冷水约 1﹕2000）。小檗碱的中性硫酸盐、磷酸盐、醋酸盐在水中溶解度较小，小檗碱的盐类在水中的溶解度：盐酸小檗碱 1﹕500 硫酸小檗碱 1﹕30（酸性盐 1﹕100）枸橼酸小檗碱 1﹕125 磷酸小檗碱 1﹕15 小檗碱对溶血性链球菌、金黄色葡萄球菌、淋球菌和弗氏、志贺氏痢疾杆菌均有抗菌作用，并有增强白血球吞噬作用。小檗碱的盐酸盐（俗称盐酸黄连素）已广泛用于治疗胃肠炎、细菌性痢疾等，对肺结核、猩红热、急性扁桃腺炎和呼吸道感染也有一定疗效。 N o o OCH OCH3 OH 3

（2）小檗胺(Berbamine)白色或无色结晶，难溶于水，易溶于乙醇中，可溶于乙醚，氯仿、石油醚。2实验目的（1）了解小檗碱，小檗胺的结构与性质，掌握提取分离方法。（2）了解小檗碱，小檗胺的鉴识反应及薄层色谱鉴别。3实验原理本实验的提取分离原理是：小檗碱、小檗胺的硫酸盐易溶于水，小檗碱的盐酸盐难溶于水，小檗胺的盐酸盐可溶于水，游离的小檗碱为李胺碱可溶于水，游离的小檗胺是叔胺碱，难溶于水。因此，将植物原料用稀H2SO4溶液浸泡，然后用石灰乳调至pHI2左右，小檗碱游离而溶于水，小檗胺含酚羟基成钙盐也溶于水，粘液质及过量硫酸生成不溶性钙盐而沉淀析出，再加NaCl，并用盐酸调pH8左右时，小檗碱成难溶性的氯化小檗碱而析出，小檗胺游离析出，最后利用氯化小檗碱在热水中溶解度较大的性质与小碱胺分离。4实验材料材料三棵针粗粉、烧杯（1000mL、100mL、50mL）、0.2%H2SO4(V/V)、纱布、石灰乳、8%NaCI(W/V)、浓HCI、乙醇、2%活性炭、5%NaOH、乙醚、浓HNO3、锌粒、浓H2SO4、固体硝酸钠、KMn04、5%HCI、氯仿、甲醇、氨水仪器点滴板、1000mL圆底烧瓶、层析柱、试管、梨形分液漏斗、布氏漏斗、精制棉、循环水泵、旋转蒸发器、水浴锅、电吹风5实验内容（一)小檗碱与小檗胺的提取分离取三棵针粗粉100克，置1000毫升三角瓶内，加700毫升0.2%(V/V)的H2S04溶液浸泡24小时，纱布过滤，再用400毫升酸水同法提取一次，合并两次滤液于塘瓷缸内，搅拌下加人石灰乳至pH至12，静置30分钟，抽滤，滤液中加入计算量（8%W/V)的NaCl，静置，待沉淀完全后，滴加浓HCI至PH至8～8.5，于80℃热水中保温半小时，静置，抽滤，所得沉淀于60℃以下干燥，称重，置100毫升烧杯中，加入30倍量蒸馏水，加热至沸，趁热抽滤，滤液内含小檗碱，沉淀为小檗胺的粗品。(二)精制：趁热向上述滤液中滴加浓盐酸，调pH至2，静置氯化小檗碱沉淀析出，抽滤，60℃以上干燥，称重，计算得率（不得低于0.2%）4

4 （2）小檗胺(Berbamine) 白色或无色结晶，难溶于水，易溶于乙醇中，可溶于乙醚，氯仿、石油醚。 2 实验目的（1）了解小檗碱，小檗胺的结构与性质，掌握提取分离方法。（2）了解小檗碱，小檗胺的鉴识反应及薄层色谱鉴别。 3 实验原理本实验的提取分离原理是：小檗碱、小檗胺的硫酸盐易溶于水，小檗碱的盐酸盐难溶于水，小檗胺的盐酸盐可溶于水，游离的小檗碱为季胺碱可溶于水，游离的小檗胺是叔胺碱，难溶于水。因此，将植物原料用稀 H2SO4 溶液浸泡，然后用石灰乳调至 pHl2 左右，小檗碱游离而溶于水，小檗胺含酚羟基成钙盐也溶于水，粘液质及过量硫酸生成不溶性钙盐而沉淀析出，再加 NaCl，并用盐酸调 pH8 左右时，小檗碱成难溶性的氯化小檗碱而析出，小檗胺游离析出，最后利用氯化小檗碱在热水中溶解度较大的性质与小碱胺分离。 4 实验材料材料三棵针粗粉、烧杯（1000mL、100 mL、50 mL）、0.2％H2SO4(V／V)、纱布、石灰乳、8％NaCl(W／V)、浓 HCl、乙醇、2％活性炭、5％NaOH、乙醚、浓 HNO3、锌粒、浓 H2SO4、固体硝酸钠、KMn04、5％HCl、氯仿、甲醇、氨水仪器点滴板、1000mL 圆底烧瓶、层析柱、试管、梨形分液漏斗、布氏漏斗、精制棉、循环水泵、旋转蒸发器、水浴锅、电吹风 5 实验内容 (一)小檗碱与小檗胺的提取分离取三棵针粗粉 100 克，置 1000 毫升三角瓶内，加 700 毫升 0.2％(V／V)的 H2SO4 溶液浸泡 24 小时，纱布过滤，再用 400 毫升酸水同法提取一次，合并两次滤液于搪瓷缸内，搅拌下加人石灰乳至 pH 至 l2，静置 30 分钟，抽滤，滤液中加入计算量(8％ W／V)的 NaCl，静置，待沉淀完全后，滴加浓 HCl 至 PH 至 8～8.5，于 80℃热水中保温半小时，静置，抽滤，所得沉淀于 60℃以下干燥，称重，置 100 毫升烧杯中，加入 30 倍量蒸馏水，加热至沸，趁热抽滤，滤液内含小檗碱，沉淀为小檗胺的粗品。 (二)精制：趁热向上述滤液中滴加浓盐酸，调 pH 至 2，静置氯化小檗碱沉淀析出，抽滤，60℃以上干燥，称重，计算得率(不得低于 0.2％)