容器中(如金属钠、钾放煤油中,黄磷放水中)。五、急救常识1.玻璃割伤玻璃割伤是常见的事故,如为一般轻伤,应及时挤出污血,用消毒过的镊子取出玻璃碎片,用蒸馏水洗涤伤口,涂上红药水和碘酒后包扎好。如为大伤口,应立即用绷带扎紧伤口上部,使伤口停止出血,急送医院。2.火伤轻伤涂甘油、硼酸或凡士林,重伤送医院。3.试剂灼伤酸液特别是浓硫酸等浓酸液溅在皮肤上时先应用干布如实验服等尽量擦去酸液后,再用稀碱液或大量水冲洗,以免严重灼伤:若为碱液灼伤,先用大量水冲洗,再用1%醋酸洗,最后用水洗,再涂上油膏或凡士林。酸液或碱液溅入眼晴中时,抹去溅在眼晴外面的酸液或碱液,立即用大量水冲洗。若为酸液,再用1%碳酸氢钠溶液冲洗;若为碱液,再用1%硼酸溶液冲洗,最后用水冲洗,滴入葩麻油。酸液或碱液洒在衣服上,先用水冲洗。若为酸液再用稀氨水洗。若为碱液,再用1%醋酸溶液洗涤,然后用氢氧化铵中和多余的醋酸,最后用水洗涤。酸液酒在地板上,先撤石灰粉,再用水冲洗。上述各种急救法,仅为暂时减轻疼痛的措施。若伤势过重,在急救之后应速送医院救治。六、实验报告格式天然药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的调整。除标明实验时间外,一般还包括下列内容:1.题目2.实验目的3.药材中主要成分介绍4.实验原理一一提取分离及鉴定原理。5.实验内容操作一一以流程图表示,简明扼要,包括现象纪录。鉴定一一包括化学鉴别反应的试剂、现象及结论,色谱鉴定条件,结果及结论。产品一一产品颜色、晶形、重量、熔点及收率(%)。讨论一一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。6.思考题一一可以根据老师的要求,回答各实验中的某些思考题。-4-
- 4 - 容器中(如金属钠、钾放煤油中,黄磷放水中)。 五、急救常识 1.玻璃割伤 玻璃割伤是常见的事故,如为一般轻伤,应及时挤出污血,用消毒过的镊子取出玻璃碎片,用 蒸馏水洗涤伤口,涂上红药水和碘酒后包扎好。如为大伤口,应立即用绷带扎紧伤口上部,使伤口 停止出血,急送医院。 2.火伤 轻伤涂甘油、硼酸或凡士林,重伤送医院。 3.试剂灼伤 酸液特别是浓硫酸等浓酸液溅在皮肤上时先应用干布如实验服等尽量擦去酸液后,再用稀碱 液或大量水冲洗,以免严重灼伤;若为碱液灼伤,先用大量水冲洗,再用1%醋酸洗,最后用水洗, 再涂上油膏或凡士林。 酸液或碱液溅入眼睛中时,抹去溅在眼睛外面的酸液或碱液,立即用大量水冲洗。若为酸液, 再用1%碳酸氢钠溶液冲洗;若为碱液,再用1%硼酸溶液冲洗,最后用水冲洗,滴入蓖麻油。 酸液或碱液洒在衣服上,先用水冲洗。若为酸液再用稀氨水洗。若为碱液,再用1%醋酸溶液洗 涤,然后用氢氧化铵中和多余的醋酸,最后用水洗涤。 酸液洒在地板上,先撒石灰粉,再用水冲洗。 上述各种急救法,仅为暂时减轻疼痛的措施。若伤势过重,在急救之后应速送医院救治。 六、实验报告格式 天然药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的调整。除 标明实验时间外,一般还包括下列内容: 1.题目 2.实验目的 3.药材中主要成分介绍 4.实验原理——提取分离及鉴定原理。 5.实验内容 操作——以流程图表示,简明扼要,包括现象纪录。 鉴定——包括化学鉴别反应的试剂、现象及结论,色谱鉴定条件,结果及结论。 产品——产品颜色、晶形、重量、熔点及收率(%)。 讨论——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。 6.思考题——可以根据老师的要求,回答各实验中的某些思考题
实验报告要求字迹端正,图表清楚,叙述有条理;尽量做到既有观察的实验现象,又有说明和解释:既有实验数据又有分析和讨论:既有成败的经验教训又有自已的实践体会,甚至有改进的建议。-5-
- 5 - 实验报告要求字迹端正,图表清楚,叙述有条理;尽量做到既有观察的实验现象,又有说明和 解释;既有实验数据又有分析和讨论:既有成败的经验教训又有自己的实践体会,甚至有改进的建 议
第一章天然药物化学实验技术第一节经典的提取和分离方法一、溶剂法(一)基本概念溶剂提取法是根据中草药中各种成分在不同溶剂中溶解性不同,即“相似者相溶的原理”,通过选择适当溶剂将中药中的化学成分从药材中提取出来。有机化合物分子中,有的亲水性基团多,极性大而亲水性强;有的亲水性基团少,极性小而亲脂性强,这种亲水性和亲脂性的程度大小与化合物的分子结构直接相关。一般来说,基本母核相同的两种成分,其分子中官能团的极性越大或极性官能团数量越多,则整个分子的极性就越大,表现亲水性越强,而亲脂性就越弱;其分子中非极性部分越大或碳链越长,则极性越小,亲脂性越强,而亲水性就越弱。各类溶剂的性质,同样与其分子结构有关。常用的甲醇、乙醇是亲水性比较强的溶剂,它们的分子比较小,并存在羟基,与水分子的结构近似,可和水任意混合。丁醇和戊醇分子中虽亦有羟基,但分子中的碳键逐渐加多,与水性质也就逐渐疏远,所以它们彼此仅能部分互溶,在它们互溶达到饱和状态后,两者都能与水分层。三氯甲烷、苯、石油醚是烃类或氯烃衍生物,属于亲脂性强的溶剂。常见溶剂的极性度强弱顺序可表示如下:石油醚(低沸点一高沸点)<二硫化碳<四氯化碳<三氯乙烯<苯<二氯甲烷<三氯甲烷<乙醚<乙酸乙酯<丙酮<乙醇<甲醇<乙睛<水<吡啶<乙酸。通常按极性化合物易溶于极性溶剂,非极性化合物易溶于非极性溶剂,同类分子或官能团相似的彼此互溶的一般规律来选择,溶剂选择适当,就可以比较顺利地将需要的成分提取出来。一般对溶剂的要求是:(1)溶剂对所需成分的溶解度要大,对杂质溶解度要小,或反之。(2)溶剂不能与中药成分产生化学反应,即使反应亦属于可逆性的。(3)溶剂要经济易得,并具有一定的安全性。(4)沸点宜适中,便于回收反复使用。(二)提取方法用溶剂提取中药成分时,常用浸渍法、渗滬法、煎煮法、回流提取法(见图1-1,1-2)及连续回流提取法等。同时,原料的粉碎程度、提取时间、提取温度以及设备条件等因素也都能影响提取效率,必须加以综合考虑,所用容器一般为玻璃或糖瓷器皿。-6-
- 6 - 第一章 天然药物化学实验技术 第一节 经典的提取和分离方法 一、溶剂法 (一)基本概念 溶剂提取法是根据中草药中各种成分在不同溶剂中溶解性不同,即“相似者相溶的原理”, 通过选择适当溶剂将中药中的化学成分从药材中提取出来。 有机化合物分子中,有的亲水性基团多,极性大而亲水性强;有的亲水性基团少,极性小而 亲脂性强,这种亲水性和亲脂性的程度大小与化合物的分子结构直接相关。一般来说,基本母核 相同的两种成分,其分子中官能团的极性越大或极性官能团数量越多,则整个分子的极性就越 大,表现亲水性越强,而亲脂性就越弱;其分子中非极性部分越大或碳链越长,则极性越小,亲 脂性越强,而亲水性就越弱。各类溶剂的性质,同样与其分子结构有关。常用的甲醇、乙醇是亲 水性比较强的溶剂,它们的分子比较小,并存在羟基,与水分子的结构近似,可和水任意混合。 丁醇和戊醇分子中虽亦有羟基,但分子中的碳键逐渐加多,与水性质也就逐渐疏远,所以它们彼 此仅能部分互溶,在它们互溶达到饱和状态后,两者都能与水分层。三氯甲烷、苯、石油醚是烃 类或氯烃衍生物,属于亲脂性强的溶剂。常见溶剂的极性度强弱顺序可表示如下:石油醚(低沸 点—高沸点)<二硫化碳<四氯化碳<三氯乙烯<苯<二氯甲烷<三氯甲烷<乙醚<乙酸乙酯<丙酮<乙醇 <甲醇<乙腈<水<吡啶<乙酸。通常按极性化合物易溶于极性溶剂,非极性化合物易溶于非极性溶 剂,同类分子或官能团相似的彼此互溶的一般规律来选择,溶剂选择适当,就可以比较顺利地将 需要的成分提取出来。 一般对溶剂的要求是:(1)溶剂对所需成分的溶解度要大,对杂质溶解度要小,或反之。 (2)溶剂不能与中药成分产生化学反应,即使反应亦属于可逆性的。(3)溶剂要经济易得,并 具有一定的安全性。(4)沸点宜适中,便于回收反复使用。 (二)提取方法 用溶剂提取中药成分时,常用浸渍法、渗漉法、煎煮法、回流提取法(见图1-1,1-2)及连 续回流提取法等。同时,原料的粉碎程度、提取时间、提取温度以及设备条件等因素也都能影响 提取效率,必须加以综合考虑,所用容器一般为玻璃或搪瓷器皿
-自-1(b)图1一1索式提取器(a)(c)图1-2回流提取装置(a)是可以隔绝潮气的回流装置(b)是带有吸收反应中生成气体的回流装置(c)为回流时,可以同时滴加液体的装置注:在上述各类回流冷凝装置中,球形冷凝管夹套中的冷却水自下而上流动。可根据烧瓶内液体的特性和沸点的高低选用水浴、油浴、石棉网直接加热等方式。在回流加热前,不要忘记在烧瓶内加入几粒沸石,以免暴沸。回流时应控制液体蒸气上升不超过两个球为宜。二、水蒸气蒸馅法水蒸气蒸馏法适用于具有挥发性的,能随水蒸气蒸馏而不被破坏,且难溶或不溶于水的成分的提取,此类成分的沸点多在100℃以上,并在100℃左右有一定的蒸气压(装置见图1-3)。水蒸气蒸馏原理,简言之,就是当水和不(或难)溶于水的化合物一起存在时,整个体系的蒸气压力根据道尔顿分压定律,应为各组分蒸气压力之和。即:P=P+PA(PA为与不(或难)溶化合物的蒸气压),当P与外界大气压相等时,混合物就沸腾,这时的温度即为它们的沸点,所以混合物的沸点将比任何一组分的沸点都要低一些。而且在低于100℃的温度下随水蒸气一起蒸馏出来。如中药中的挥发油(装置见图1-4),某些小分子生物碱,如麻黄碱、槟榔碱等,以及某些小分子的酸性物质,如丹皮酚等均可应用本法提取。对一些在水中溶解度较大的挥发性成分可采用蒸馏液重新蒸馏的办法,收集最先馏出部分,使挥发油分层,或用盐析法将蒸馏液中挥发性成分分离出来或用低沸点非极性溶剂如石油醚、乙醚将蒸馏液中挥发性成分提取出来。-7-
- 7 - 图1-1 索式提取器 (a) (b) (c) 图1-2 回流提取装置 (a) 是可以隔绝潮气的回流装置 (b) 是带有吸收反应中生成气体的回流装置 (c) 为回流时,可以同时滴加液体的装置 注:在上述各类回流冷凝装置中,球形冷凝管夹套中的冷却水自下而上流动。可根据烧瓶内 液体的特性和沸点的高低选用水浴、油浴、石棉网直接加热等方式。在回流加热前,不要忘记在 烧瓶内加入几粒沸石,以免暴沸。回流时应控制液体蒸气上升不超过两个球为宜。 二、水蒸气蒸馏法 水蒸气蒸馏法适用于具有挥发性的,能随水蒸气蒸馏而不被破坏,且难溶或不溶于水的成分 的提取,此类成分的沸点多在100℃以上,并在100℃左右有一定的蒸气压(装置见图1-3)。 水蒸气蒸馏原理,简言之,就是当水和不(或难)溶于水的化合物一起存在时,整个体系的 蒸气压力根据道尔顿分压定律,应为各组分蒸气压力之和。即:P= P水+ PA (PA为与不(或难) 溶化合物的蒸气压),当P与外界大气压相等时,混合物就沸腾,这时的温度即为它们的沸点,所 以混合物的沸点将比任何一组分的沸点都要低一些。而且在低于100℃的温度下随水蒸气一起蒸 馏出来。如中药中的挥发油(装置见图1-4),某些小分子生物碱,如麻黄碱、槟榔碱等,以及 某些小分子的酸性物质,如丹皮酚等均可应用本法提取。对一些在水中溶解度较大的挥发性成分 可采用蒸馏液重新蒸馏的办法,收集最先馏出部分,使挥发油分层,或用盐析法将蒸馏液中挥发 性成分分离出来或用低沸点非极性溶剂如石油醚、乙醚将蒸馏液中挥发性成分提取出来
出水口进水口图1-3水蒸气蒸馏装置水蒸气蒸馏装置的安装:(1)固定热源一一酒精灯(可调电炉):(2)固定蒸馏瓶,使其离热源的距离如上图所示,并且保持蒸馅瓶轴心与铁架台的水平面垂直。(3)安装蒸馏头,使蒸馅头的横截面与铁架台平行。(4)连接冷凝管。保证上端出水口向上,通过橡皮管与水池相连;下端进水口向下,通过橡皮管与水龙头相连。(5)连接接液管(或称尾接管)。(6)将接收瓶瓶口对准尾接管的出口。常压蒸馏一般用锥形瓶而不用烧杯作接受器,接收瓶应在实验前称重,并做好记录。(7)将温度计固定在蒸馅头上,使温度计水银球的上限与蒸头侧管的下限处在同一水平线上。冷凝管接收器烧瓶挥发油测定器(用于比重小于1.0)挥发油测定器(用于比重大于1.0)图1-4挥发油提取装置三、分馅法分馏法是利用混合物中各组分沸点不同进行分馏,然后精制纯化,对于完全能够互溶的液体系统的分离可采用分馏法。例如在分离毒芹总碱中的毒芹碱和羟基毒芹碱以及石榴皮中的伪石榴-8-
- 8 - 图 1-3 水蒸气蒸馏装置 水蒸气蒸馏装置的安装: (1)固定热源——酒精灯(可调电炉)。 (2)固定蒸馏瓶,使其离热源的距离如上图所示,并且保持蒸馏瓶轴心与铁架台的水平面垂直。 (3)安装蒸馏头,使蒸馏头的横截面与铁架台平行。 (4)连接冷凝管。保证上端出水口向上,通过橡皮管与水池相连;下端进水口向下,通过橡皮管 与水龙头相连。 (5)连接接液管(或称尾接管)。 (6)将接收瓶瓶口对准尾接管的出口。常压蒸馏一般用锥形瓶而不用烧杯作接受器,接收瓶应在 实验前称重,并做好记录。 (7)将温度计固定在蒸馏头上,使温度计水银球的上限与蒸馏头侧管的下限处在同一水平线上。 挥发油测定器(用于比重小于 1.0) 挥发油测定器(用于比重大于 1.0) 图1-4 挥发油提取装置 三、分馏法 分馏法是利用混合物中各组分沸点不同进行分馏,然后精制纯化,对于完全能够互溶的液体 系统的分离可采用分馏法。例如在分离毒芹总碱中的毒芹碱和羟基毒芹碱以及石榴皮中的伪石榴 冷凝管 接收器 烧瓶