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芦丁的提取分离及鉴定作者姓名:张娜娜指导老师:胡浩斌学院:化学化工学院班级:07化教(2)班日期:2011年4月2011届本科毕业论文综述本实验以芦丁为例学习黄酮类化合物的提取方法,掌握黄酮类成分的主要性质及黄酮甙,甙元和糖的部分鉴定方法。采用了水提法、碱水(石灰水)提取法、有机溶剂(乙醇)回流法对芦丁进行了提取分离,并对其进行定性分析及色谱鉴定。水提法、碱水(石灰水)提取法、有机溶剂(乙醇)回流法,三种方法均可制的芦丁,且质量合格。从提高芦丁产率和纯度的角度出发,乙醇回流是较理想的提取方法。制得芦丁产率高,且测定方法简单、迅速、灵敏度高。芦丁,又名芸香甙、维生、紫槲成甙,广泛存在于植物界,如芸香、苦荞麦、槐树蕾、楸树叶、蒲公英、番茄茎、赤豆等均含有丰富的芦丁,尤以槐花米(SophorajapoinaL.的花蕾)和荞麦叶中含量最高。芦丁能凉血止血,清肝泻火,具有抗炎作用。还具有抑制醛糖还原酶的作用,用于预防脑溢血,高血压,视网膜出血,急性出血肾炎,治疗慢性气管炎,对糖尿病型白内障也有较好的治疗,而且芦丁对紫外线具有较强的吸收作用,在化妆品中添加10%的芦丁,紫外线的吸收率可达98%以上[9]。本实验主要以槐花米为原料提取芦丁,并以芦丁为例学习黄酮类化合物的性质及部分鉴定方法。二、论文设计全过程芦丁的提取分离及鉴定实验部分鉴定结果分析与讨论一、实验部分1.实验原理芦丁(Rutin)C27H30O16·3H2O,浅黄色针状结晶,mp174~178℃(含三分子水);188℃(无水物)。难溶于冷水(1:8000~10000),可溶于热水(1:180~200),热甲醇(1:10),冷甲醇(1:100),热乙醇(1:60),冷乙醇(1:650);难溶于乙醚、三氯甲烷、石油醚、乙酸乙酯、丙酮,易溶于碱液。OHOHHOOOHOOOHOHOHOOOHOHCH2OOHOOHOHOOHOHOH槲皮素(Quercetin):C15H10O7·2H2O,黄色结晶,mp313~314℃(2分子结晶水),316℃(无水物)。能溶于冷乙醇(1:290),易溶于沸乙醇(1:23),可溶于甲醇、乙酸乙酯、冰醋酸、吡啶、丙酮等;难溶于水、苯、石油醚等溶剂。还含有皂甙,其粗制品为白色粉末,经酸水解后得二种皂甙元及糖部分,这两种皂甙元是白桦酯醇和槐花米双醇,另外还含槐花米甲素、槐花米乙素、槐花米丙素等。本实验是利用芦丁为黄酮苷,分子中具有酚羟基,显酸性,可溶于稀碱液,在酸液中沉淀析出的性质进行提取分离。利用芦丁易溶于热水、热乙醇,较难溶于冷水、冷乙醇的性质选择重结晶方法进行精制。芦丁可被稀酸水解生成槲皮素及葡萄糖、鼠李糖,依此可进行槲皮素的制备。通过纸色谱及紫外光谱进行黄酮及糖的鉴定。2.实验仪器及药品SHZ-D循环水式真空泵(河南省巩义市英峪仪器一厂),电热恒温水浴锅(上海医疗器械五厂),烧杯(1000ml),圆底烧瓶,球形冷凝管,漏斗,托盘天平,抽滤瓶,布氏漏斗滤纸,试管,滴管,新华1号滤纸,铅笔,铁架台,电炉,石棉网,橡皮管。槐花米(2011年购于同仁堂大药房),95%乙醇,浓硫酸,浓盐酸,镁粉,醋酸铅试剂,1-萘酚,正丁醇,醋酸,1%三氯化铝乙醇溶液,无水乙醇,硼砂水,饱和石灰水。3.芦丁的提取A.水提法B.碱水(石灰水)提取法C.有机溶剂(乙醇)回流法4.芦丁的精制重结晶将粗制芦丁研细,加95%乙醇回流溶解(每2g芦丁需加70ml左右乙醇)趁热过滤,取1/2滤液浓缩至原体积的1/3-1/4,放置,析出结晶,抽滤,干燥称重,得精制芦丁,计算得率。芦丁的水解取另1/2量芦丁滤液,加入1mol硫酸(80ml)水浴回流一小时(用聚酰胺薄层检查水解是否完全)待全部水解后,蒸去乙醇,冷却、析出槲皮素、抽滤、滤液内含糖。槲皮素沉淀经水洗、抽干、干燥称重,计算得。再用乙醇重结晶一次,得黄色针晶,为槲皮素精品。二、鉴定1性质实验盐酸-镁粉反应:取芦丁少量,加乙醇数滴溶解,再加浓盐酸5滴,最后加少量镁粉,观察颜色变化。醋酸铅沉淀反应:取芦丁少许溶于热水,加醋酸铅试剂数滴,观察结果。Molish反应:分别取芦丁和槲皮素少量,分别置于两支试管中各加乙醇数滴,加1-萘酚几滴摇匀,倾斜试管,沿管壁滴加浓硫酸5滴,静置,观察二层溶液界面处的颜色变化2.色谱鉴定点样:取新华一号滤纸,距下端3厘米处用铅笔划线,为起始线,隔1.5厘米处点样品。将点好样品的滤纸挂在层析缸中饱和半小时,在上行展开。芦丁乙醇溶液b.精制槲皮素乙醇溶液展开剂:正丁醇-醋酸-水(4:1:5,上层)2.2.2显色:a.可见光下观察色斑,紫外灯下观察荧光斑。1%三氯化铝-乙醇溶液,在观察荧光斑点。3、结果与分析从表3可以看出,在可见光下,芦丁和槲皮素的色斑均呈现黄色,在253.7nm紫外灯下,芦丁呈亮绿色,槲皮素呈亮黄色。再加入1%三氯化铝-乙醇溶液,荧光斑点的亮度更加明显。主要原因是因为芦丁和槲皮素的区别在于芦丁水解后失去了糖苷,其本身的结构发生了变化,故在紫外灯光的照射下呈现出不同的颜色。水提法取20g槐花米按水提法的流程操作,可提取出粗产品,收率仅为5.32%。碱液提取法在加入石灰水中煮沸时,调节不同酸度,得酸度对产品质量的影响(见表4)由表4可知,最佳提取酸度为pH=8~9。pH<9,煮沸时间稍长,可使芦丁水解;pH<8,芦丁溶解不完全。有机溶剂回流法适宜的回流时间为5h~6h,结果见表5三种方法的收率结果见表6。三种方法产品纯度结果见表7三、结果分析与讨论1.水提法装置简单,操作方便,也是平常中药的煎服方法该法不足之处在于产率太低,原料浪费严重。2.用碱水提取可得粗产品,提取效率较水提法有明显提高,但该提取液通常因含有大量粘稠的杂质而难以过滤,而且整个过程对酸度控制要求较高。3.从提高芦丁产率和纯度的角度出发,乙醇回流法要优于以上两种方法,且乙醇可以回收再利用,其回收率达到92.3%。通过实验可得该方法最佳操作条件为:槐花米尽可能研细,加0.8%碳酸氢钠,20倍乙醇,回流4h~5h,浓缩回收溶剂。浓缩液加等量蒸馏水和2%的活性炭,调节使pH=7,冷却、结晶、过滤、烘干,产品收率可达10.1%。此实验中,水提取法制取芦丁的得率为15%,纯度高达80%,所得产物量与张来新等[2]的研究结果基本符合,实际产量相当。实验结果表明。芦丁是重要的黄酮类生物活性物质,槐米中含有丰富的芦丁,通过性质试验及色谱鉴定,能够清楚的表现处黄酮类化合物的一些性质。但与舒晓宏等[12]采用频率20kHz的超声法从槐米中提取芦丁成分及黄汉昌13],胡杰[15]等采用冷碱(Na2SO3与石灰水混合—渗漉提取)酸沉淀法相比较则产率太低,原料浪费比较严重。因此,本研究认为在探索芦丁的提取方法的过程中,特别是在医疗方面[10],我们应尽可能采取更高效率的提取方法,如超声辐射法,热水提大孔吸附树脂纯化法等。无论采用什么方法,在实验的操作过程中,我们必须做到操作规范,严谨细致,实事求是。致谢胡老师在本论文的实验设计、具体细节的把握以及论文的撰写等过程中给予了悉心指导,特此致以我最忠诚的感谢!
本文标题:芦丁的提取分离及鉴定
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