《天然药物化学实验讲义》
实验须知
天然药物化学实验教学是天然药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，掌握天然药物有效成分提取、分离和检定的基本操作技能，提高学生分析和解决问题能力。养成严密科学态度和良好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，明确实验内容，了解实验的基本原理和方法，安排好当天计划，争取准时结束。实验过程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。
3．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，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。
4．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。严格药品用量。
5．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。
实验一 薄层板的制备、活度测定及应用
一、目的要求
1．掌握硅胶薄层板的制备及薄层层析的操作方法 2．掌握硅胶薄层活度的测定方法 3．应用薄层层析法检测识中草药化学成分 二、实验材料
薄层层析用硅胶G，硅胶F，羧甲基纤维素钠，0.01%二甲基黄（Dimethy-yellow. P-Dimethylaminoazobenzene），苏丹红（Sudan Ⅲ），靛酚蓝（Indophenol blue 4-Tapnthoquinone-4-dimethyl aminoaniline），苯，微量点样管，10×20cm玻璃板20块，碾钵7套。 三、实验操作 （一）薄层板的制备 1．硅胶薄层的制备
（1）硅胶G薄层 取硅胶G或硅胶GF一份，置烧杯中加水约5份混合均匀，放置片刻，随即用药匙取一定量，分别倒在一定大小的玻璃片上（或倒入涂布器中，推动涂布），均匀涂布成0.25~0.5mm厚度，轻轻振动玻璃板，使薄层面平整均匀，在水平位置放置，待薄层发白近干，于烘箱中100℃活化0.5~1小时，冷后贮于干燥器内备用。活化温度和时间可依需要调整，一般检识水溶性成分或一些极性大的成分时，所用薄层板只在空气中自然干燥，不经活化即可贮存备用。
（2）硅胶（H）羧甲基纤维钠（CMC-Na）薄层 CMC-Na系碳水化合物，调制时应在水浴上进行。羧甲基纤维素钠的溶液一般用0.5~1%浓度（常用0.8%），宜预先配制后静置，取其上层澄清溶液应用，则所制备的薄层表面较为细腻平滑。
取薄层层析用硅胶，按1：3~3.5的比例加入羧甲基纤维素钠溶液顺时针方向搅拌混合并排除气泡，按照硅胶G薄层涂布法制备薄层，让其自然阴干，100℃下活化30分钟。活化温度不应过高，防止碳化。冷后于干燥器内备用。 注：国内青岛海洋化工厂出售薄层层析用的硅胶在吸附剂名称之后加几个字标明的意思是：硅胶G（G是Gypsum石膏的缩写。表示加了石膏），硅胶H（H表示不加石膏），硅胶GF254（F254表示加石膏和波长254显绿色荧光的硅酸锌锰）。硅胶GF365（表示加石膏和波长365nm显黄色荧光的硫化锌镉）。 2．特殊薄层的制备
根据分离工作的特殊需要，可制成以下几种特制薄层。 （1）酸、碱薄层和pH缓冲薄层
为了改变吸附剂的酸碱性，以改进分离效果，可在吸附剂中加入稀酸溶液（如0.1~0.5N草酸溶液）代替水制成酸性氧化铅薄层使用，硅胶微呈酸性，可在铺层
时用稀碱溶液（如0.1~0.5N氢氧化钠溶液）代替水制成碱性的硅胶薄层。当用醋酸钠、磷酸盐等不同pH的缓冲液代替水铺层，制成一定pH缓冲的薄层。 （2）络合薄层
硝酸银薄层的制法，可在吸附剂中加入5~25%硝酸银水溶液代替水制成均匀糊状，再按常法铺成薄层，制成薄层避光阴干，于105℃活化半小时后避光贮存，制成的薄层以不变成灰色为好，在三天内应用。也可先把硝酸银用少量水溶解，再用甲醇稀释成10%溶液，把预先制好的硅胶G薄层浸入此溶液中约1分钟，取出避光阴干，按上法活化，贮存。 （二）、吸附剂的活度测定 1．硅胶活度的测定
一般选用三种染料的薄层层析法进行测定。
欧洲药典1969年记载用0.01%二甲基黄（Dimethy-yellow. P-Dimethylaminoazobenzene）。苏丹红（Sudan Ⅲ），靛酚蓝（Indophenol blue 4-Tapnthoquinone-4-dimethyl aminoaniline）的苯溶液各10μl点滴于硅胶G或硅胶H薄层上，以苯为展开剂，展开10cm（约20分钟），三种染料应明显分离，靛酚蓝斑点接近于起始线。二甲基黄斑点在薄层的当中。苏丹红斑点与二甲基黄斑点之间，则认为薄层板活性符合要求。 2．氧化铝活度的测定
一般可用4~5种偶氮染料以薄层层析法进行测定。
染料试剂的配制：取偶氮苯（Azobenzene）50mg，对甲氧基偶氮苯（P-Methoxyuzobenzene）,苏丹黄（Sudan I, Benzeneazo-β-naphthol），苏丹红（Sudan Ⅲ Tetrazobenzol-β-naphthol），对氨基偶氮苯（P-Aminoazobenzene）各20mg，分别溶于50ml重蒸馏的四氯化碳（经氢氧化钠干燥）中。
常法制备不含粘合剂氧化铝薄层，以铅笔尖或毛细管尖在薄层板一端2~3 cm处间隔1cm左右轻轻点上5个可以看清的小点，各吸取约0.02ml染料试剂分别点滴于原点上，以四氯化碳为展开剂，展开时薄层板与容器底部交角为10~40°之间，展开后测出各斑点的Rf值，从表1确定氧化铝的活度（一般高活性氧化铝Ⅰ~Ⅲ级活度使用本法时，结果往往偏低）。
另取不含粘合剂氧化铝薄层板一块，置于水蒸汽饱和容器内，2~3小时后取出，按上述方法测定活度。观察有无变化。
表1 氧化铝活度与偶氮染料外值关系
偶氮染料 偶氮苯
氧化铝活度级Rf值 二级 0.59
三级 0.72 0.45
四级 0.85 0.69
五级 0.95 0.89
对甲氧基偶氮苯 0.16
苏丹黄 苏丹红 对氨基偶氮苯
0.02 0.00 0.00
0.25 0.10 0.05
0.87 0.35 0.08
0.98 0.50 0.19
（三）、薄层层析的应用
薄层层析法在天然药物化学成分的研究中，主要应用于化学成分的预试、化学成分的鉴定及探索柱层分离的条件。用薄层层析进行中草药化学成分检识，可依据各类成分性质及熟知的条件有针对性地进行。由于在薄层上展开后，可将一些杂质分离，选择性高，可使预试结果更为可靠，不仅可通过显色获知成分类型，而且可初步了解主要成分的数目及其极性大小。 实验操作：蒽醌类成分的鉴别 三、思考题
1. 为何在铺板之前，色谱用的玻璃板要完全洗净并干燥？ 2. 为何铺好的TLC板用前要在烘箱中干燥？
试验二 大黄中蒽醌类成分的提取分离和鉴定
（一）概述
大黄记载于《神农本草经》等许多文献中，用于泄下、健胃、清热、解毒等。 自古以来，大黄在植物性泻下药中占有重要位置，是一位很早就被各国药典所收载的世界性生药。大黄的种类繁多，优质大黄是蓼科植物掌叶大黄（Rheum palmatclm L），大黄（R. officinale Baill）及唐古特大黄（R. tangutium Maxim.et Regll）的根茎及根，大黄中含有多种游离的羟基蒽醌类化合物以及它们与糖所形成的苷。已经知道的羟基蒽醌主要有下列五种：
OHOOHR1OR2 晶 形 黄色针晶 橙色细针晶
熔 点 318~320℃ 206~208℃ 196℃ 256~257℃ 207℃
R1 -H -H -H -CH3 -CH3
R2 -COOH -CH2OH -CH3 -OH -
名 称 大黄酸(Rhein) 芦荟大黄素(Aloe-emodin)
大黄酚(Chyrsophanol) 金色片状结晶 大黄素(Emodin) 大黄素甲醚(Physcion)
橙色针晶 砖红色针晶
大黄中蒽醌苷元，其结构不同，因而酸性强弱也不同。大黄酸连有-COOH，酸性最强；大黄素连有β-OH，酸性第二；芦荟大黄素连有苄醇-OH，酸性第三；大黄素甲醚和大黄酚均具有1,8-二酚羟基，前者连有-OCH3和-CH3，后者只连有-CH3，因而后者酸性排在第四位。 （二）实验目的和要求
1．学习缓冲纸色谱的基本操作技术，并能根据色谱结果，设计液液萃取法分离混合物的实验方案。
2．掌握PH梯度法的原理及操作技术。 3．学习蒽醌类化合物鉴定方法。 （三）实验方法 实验试剂及试药：
大黄药材粗粉2Kg，氯仿500ml 10瓶，浓硫酸2瓶，浓盐酸2瓶，冰醋酸，苯，乙酸乙酯，碳酸钠（5% Na2CO3溶液3000ml），碳酸氢钠（5% NaHCO3溶液3000ml），氢氧化钠（5% NaOH溶液1000ml），氢氧化钾，醋酸镁试剂等。 实验仪器设备：
500ml圆底烧瓶10个，冷凝回流管10只，500ml分液漏斗10只，500ml烧杯20只，100-250ml量筒10只，常压漏斗（5-10cm斗径10只），定性滤纸（10cm）2盒，毛细管点样器1盒，玻璃喷瓶4套，广谱PH试纸5盒，纱布一卷，多孔水浴锅5台，旋转蒸发仪2台
1．大黄总蒽醌苷元的提取
大黄粗粉50g
加20%的硫酸水溶液100ml，加氯仿250ml，水浴回流2小时，过滤，测量滤液体积
残渣 氯仿溶液
注意：①大黄中的蒽醌类成分大部分与糖结合，以蒽醌的形式存在于植物组织中。所以要用酸水解使其生成苷元。蒽醌苷元可溶于氯仿、苯及乙醚等有机溶剂，用苯时应注意苯蒸气的挥发，严防中毒；②所得的氯仿液中如带有酸水液，应该用分液漏斗分出弃去，并用蒸馏水回洗一次除去酸性以免影响梯度萃取。氯仿提取液放置中如有沉淀析出，可滤取之，该沉淀多为大黄素，余液进行下一步分离试验用。
2．总蒽醌苷元的分离与精制 大黄酸的分离与精制
天然药物化学实验讲义汇总
