盐酸小檗碱

盐酸小檗碱 实验十八 黄连中黄连素的提取及其紫外光谱 A 黄连中黄连素的提取与鉴定 一、实验目的 1(通过从黄连中提取黄连素，掌握回流提取的方法。 2(通过对小檗碱的鉴定，掌握一般生物碱的鉴别方法。 二、实验原理 黄连为我国名产药材之一，抗菌力很强，对急性结膜炎、口疮、急性细菌性痢疾、急性肠胃炎等均有很好的疗效。黄连中含有多种生物碱、除以黄连素(俗称小檗碱Berberine)为主要有效成分外，尚含有黄连碱、甲基黄连碱、棕榈碱和非洲防已碱等。随野生和栽培及产地不同，黄连中黄连素的含量约4%~10%。含黄连素的植物很多，如黄柏、三颗针、伏牛花、白屈菜、南天竹等均可作为提取黄连素的原料，但以黄连和黄柏含量为高。 小檗碱有季铵式、醛式、醇式3种能互变的结构式，以季铵式最稳定。小檗碱的盐都是季铵盐，于硫酸小檗碱的水溶液中加入计算量的氢氧化钡，生成棕红色强碱性游离小檗碱，易溶于水，难溶于乙醚，称为季铵式小檗碱。如果于水溶性的季铵式小檗碱水溶液中加入过量的碱，则生成游离小檗碱的沉淀，称为醇式小檗碱。如果用过量的氢氧化钠处理小檗碱盐类则能生成溶于乙醚的游离小檗碱，能与羟胺反应生成衍生物，说明分子中有活性醛基，称为醛式小檗碱。小檗碱的提取方法主要有溶剂法(包括水或水,有机溶剂法、醇,酸水,有机溶剂法、碱化有机溶剂法)、离子交换树脂法、沉淀法等，通过生物碱特有的沉淀反应和显色反应对其进行鉴别。 黄连素是黄色针状体，微溶于水和乙醇，较易溶于热水和热乙醇中，几乎不溶于乙醚。黄连素的结构式以较稳定的季铵碱为主，其结构式为: 在自然界黄连素多以季铵盐的形式存在，其盐酸盐、氢碘酸盐、硫酸盐、硝酸盐均难溶于水，易溶于热水，且各种盐的纯化都比较容易。 三、实验装置 见图回流装置 四、实验试剂与仪器 1.仪器与材料 100mL园底烧瓶、冷凝管、50mL、100mL烧杯各1只，10mL、25mL量筒各1个，铁架台1个、漏斗1个、滤纸若干、滴管1个、蒸发皿、小试管三支等。 2. 试剂与原料 黄连粉3.0g，无水乙醇、浓HCl、醋酸、蒸馏水、碘化铋钾试液、碘碘化钾试液、硅钨酸试液等。 五、实验步骤 1(黄连素的提取 称取10g中药黄连切碎、磨烂，放入250ml圆底烧瓶中，加入100ml乙醇，装上回流冷凝管，热水浴加热回流0.5h，冷却,静置，抽滤。滤渣重复上述操作处理两次，合并三次所得滤液，在水泵减压下蒸出乙醇(回收)，直到棕红色糖浆状。 2(黄连素的纯化 加入1%醋酸(约30~40ml)于糖浆状中。加热使溶解，抽滤以除去不溶物，然后于溶液中滴加浓盐酸，至溶液混浊为止(约需10ml)，放置冷却(最好用冰水冷却)，即有黄色针状体的黄连素盐酸盐析出(如晶体不好，可用水重结晶一次)，抽滤，结晶用冰水洗涤两次，再用丙酮洗涤一次，加速干燥，烘干称量。产品待鉴定。 3. 黄连素的鉴定 于三个试管中加入黄连素产品，分别加入几滴碘化铋钾试液、碘碘化钾试液、硅钨酸试液，观察现象，并给予解释。 六、注意事项 1(黄连素的提取回流要充分 2(滴加浓盐酸前，不溶物要去除干净，否则影响产品的纯度。 七、实验结果与讨论 纯黄连素为黄色针状晶体。产品用电子天平称量。 八、思考 黄连素为何种生物碱类的化合物, B 黄连素的紫外光谱分析 一、实验目的 1(学习掌握紫外吸收光谱的原理和应用范围 2(了解紫外可见分光光度计的工作原理，学习仪器的使用方法。 二、实验原理 分子吸收紫外或可见光后，能在其价电子能级间发生跃迁。有机分子中有三种不同性质的价电子:成键 ,,,,,,,,,,,,,,、n、、n的。不同分子因电子结构不同而有不同的电子能级和能级差，能吸收不同 波长的紫外光，产生特征的紫外吸收光谱。所以，紫外及可见吸收光谱能用于有机化合物结构鉴定，它主要能提供有机物中电子结构方面的信息。在相同的测定条件下，指定波长处的吸光度值与物质的浓度成正比，因此紫外吸收光谱也能用于定量分析。有关紫外吸收光谱的基本原理请参阅4.2.2节。 检测和记录紫外及可见吸收光谱的仪器称作紫外可见光谱仪或紫外可见分光光度计(只能检测紫外光区域的仪器称作紫外光谱仪或紫外分光光度计)。一般的紫外可见分光光度计检测范围在190~800nm。由于 ,,,,,、n、,,两种电子跃迁所需的能量较大，只能吸收波长较短(小于200nm)的远紫外光，不能为普通的紫外可见分光光度计所检测。所以紫外光谱有较大的局限性，绝大部分饱和化合物在紫外和可见区域不产生吸收信号，但具有共轭双键的化合物或芳香族化合物能产生强吸收，是紫外光谱主要研究对象。黄连素的分子结构中含有取代的苯环和异喹啉环，所以能用紫外光谱法测定。 三、仪器和试剂 1(TU-1800PC紫外可见分光光度计或其他型号的紫外光谱仪。 2(1cm石英吸收池，不锈钢样品刮刀，卷筒纸等。 3(样品和试剂:实验十八A中提取的黄连素样品、去离子水。 四、实验及步骤 1(开启紫外光谱仪 按4.2.2有关章节开启仪器，并进入“WinUV”窗口。选择“光谱测量”方式，打开“光谱测量”工作窗口。 2(设定参数 设定波长扫描范围为开始波长600nm，结束波长200nm;扫描速度:中速;测光方式:Abs(即吸光度)等。 3(制样及采集样品谱图 以水为溶剂测定黄连素::将去离子水注入石英吸收池，用卷筒纸轻轻擦干吸收池的外壁，然后将其插入样品池架，单击命令条上的“base line”键，作基线校正。然后，取出吸收池，用样品刮刀蘸取少量黄连素样品加入，搅拌均匀。重新将吸收池插入样品池架。单击命令条上的“Start”键。采集样品的光谱图。 4(谱图处理和打印 在所采集的紫外光谱图上标注最大吸收波长并设置打印格式。做法为选择菜单【数据处理】?【峰值检出】(或单击相应的工具按钮)，弹出峰值检出对话框，同时显示当前通道的谱图及峰和谷的波长值。可在对话框的“坐标”，“页面设置”等栏目中设置想要的谱图格式。需要打印时，按对话框中的“打印”即可。 五、谱峰的归属 根据紫外光谱的基本原理和黄连素的分子结构，解释黄连素紫外光谱图中各个吸收带是由哪种电子跃迁产生的什么吸收带。 六、注意事项 1(在测定样品的紫外吸收光谱之前，必须对空白样品(即纯溶剂)进行基线校正，以消除溶剂吸收紫外光的影响。用同一种溶剂连续测定若干个样品时，只需做一次基线校正。因为校正数据能自动保存在当前内存中，可供反复使用。 2(紫外光谱的灵敏度很高，应在稀溶液中进行测定，因此测定时加样品应尽量少。 3(取、放吸收池时，尽量不接触吸收池的透光面，以免将其磨毛;吸收池在插入样品池架前，需将其外壁体擦干，否则水或其他溶剂带入样品池室会使其腐蚀。 七、思考题 1(紫外光谱适合于分析哪些类型的化合物,你合成过的化合物中哪几个能用紫外光谱分析，哪几个不能用紫外光谱分析，为什么, 2(在正己烷和环己烷的分析纯实际中常常含有痕量的苯，请你一个用紫外光谱法验证的实验。