從茶葉中提取物薄層色譜法對APC各組分的分離鑒定

1、廣州大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院本科學(xué)生綜合性實驗報告實驗課程有機化學(xué)實驗實驗項目專業(yè)生物技術(shù)班級142學(xué)號 1414300030姓名徐嘉寬指導(dǎo)教師及職稱開課學(xué)期 2014 至 2015 學(xué)年 2 學(xué)期實驗時間 2015/6/11，2015/6/18實驗序號5.1.3實驗項目5.1.4實驗時間2015/6/112015/6/18從茶葉中提取咖啡因薄層色譜法對APC各組分的分離鑒定實驗室 生化樓633小組成員 徐嘉寬一.目的和要求學(xué)習(xí)天然物的提取技術(shù)和鑒定知識；掌握從茶葉中提取咖啡因的方法、索氏提取器的原理和操作；結(jié)合薄層層析對APC各組分的分離分析，掌握薄層色譜法分離鑒定有機化合物的技術(shù);鞏固回流、蒸餾、

2、升華等基本操作；了解生物堿的應(yīng)用及定性檢驗方法。二實驗項目特點以“抽提一分離分析一定性檢驗”為模式，綜合天然物的提取、檢驗和應(yīng)用等方面：1 .天然物的提取技術(shù)和鑒定；薄層色譜法分離鑒定有機化合物的原理和方法；索氏提取器、回流、蒸餾、升華等原理及操作；4 .生物堿的應(yīng)用和定性檢驗。三.實驗原理：1. APC各成分的介紹；這是一個復(fù)方制劑，內(nèi)含阿司匹林，非那西丁及咖啡因。阿司匹林0IIC-OH阿司匹林的分子結(jié)構(gòu)式普通命名法：乙酰水楊酸，鄰乙酰水楊酸系統(tǒng)命名法：2-（乙酰氧基）苯甲酸分子式：C9H8O4相對分子質(zhì)量：180.1阿司匹林是一種歷史悠久的解熱鎮(zhèn)痛藥，誕生于1899年3月6日。用于治感冒、

3、發(fā)熱、 頭痛、牙痛、關(guān)節(jié)痛、風(fēng)濕病，還能抑制血小板聚集，用于預(yù)防和治療缺血性心臟病、 心絞痛、心肺梗塞、腦血栓形成，應(yīng)用于血管形成術(shù)及旁路移植術(shù)也有效。性質(zhì)描述：白色針狀或板狀結(jié)晶或粉末。熔點135140 C。無氣味，微帶酸味。 在干燥空氣中穩(wěn)定，在潮濕空氣中緩緩水解成水楊酸和乙酸。在乙醇中易溶，在 乙醚和氯仿溶解，微溶于水，在氫氧化鈉溶液或碳酸鈉溶液中能溶解，但同時分 解。該品1g能溶于300ml水5ml醇10-15ml醚或17ml氯仿。生產(chǎn)方法及其他:水楊酸乙?；茫涸诜磻?yīng)罐中加乙酐（加料量為水楊酸總 量的0.7889倍），再加入三分之二量的水楊酸，攪拌升溫，在81-82 C反應(yīng)40-6

4、0min。降溫至81-82 C保溫反應(yīng)2h。檢查游離水楊酸合格后，降溫至13C， 析出結(jié)晶，甩濾，水洗甩干，于65-70 C氣流干燥，得乙酰水楊酸?？Х纫駽H3咖啡因的分子結(jié)構(gòu)式普通命名法：咖啡因，咖啡堿系統(tǒng)命名法：1,3,7-三甲基黃嘌吟分子式：C8H10N4O2相對分子質(zhì)量：194.19性質(zhì)描述：咖啡因?qū)儆诩谆S嘌吟的生物堿。純的咖啡因是白色的，強烈苦味的白色粉末或六角棱柱狀結(jié)晶。它的化學(xué)式是C8H10N4O2。它的化學(xué)名是1,3,7-三甲基黃嘌 吟或3,7-二氫-1,3,7三甲基-1H-嘌吟-2,6-二酮。分子量，194.19。熔點238 C， 178 C 升華。1g咖啡因溶于46ml水

5、、5.5ml 80的水、1.5ml沸水、66ml乙醇、22ml 60的乙 醇、50ml丙酮及5.5ml氯仿等。作用與應(yīng)用：咖啡因是從茶葉、咖啡果中提煉出來的一種生物堿，適度地使用有祛除疲勞、興奮神經(jīng)的作用，臨床上用于治療神經(jīng)衰弱和昏迷復(fù)蘇?？Х纫蛴袝r也與其他藥物混合提高它們的功效?？Х纫蚰軌蚴箿p輕頭痛的藥的功效 提高40%，并能使身體更快的吸收這些藥品縮短起作用的時間。因此，很多非處方治 療頭痛的藥品中包含有咖啡因?？Х纫蛞才c麥角胺一起使用，治療偏頭痛和集束性頭 痛，也能克服由抗組胺劑帶來的困意。不良反應(yīng)：大劑量或長期使用也會對人體造成損害，特別是它也有成癮性，一旦停用 會出現(xiàn)精神萎頓、渾身困

6、乏疲軟等各種戒斷癥狀，雖然其成癮性較弱，戒斷癥狀也不 十分嚴(yán)重.但由于藥物的耐受性而導(dǎo)致用藥量不斷增加時，咖啡因就不僅作用于大腦 皮層，還能直接興奮延髓，引起陣發(fā)性驚厥和骨骼震顫，損害肝、胃、腎等重要內(nèi)臟 器官，誘發(fā)呼吸道炎癥、婦女乳腺瘤等疾病，甚至導(dǎo)致吸食者下一代智能低下，肢體 畸形。另外，由于咖啡因能使胃酸增多，持續(xù)的高劑量攝入會導(dǎo)致消化性潰瘍，糜爛 性食道炎和胃食管反流病。非那西汀非那西汀結(jié)構(gòu)式普通命名法：非那西汀或?qū)σ已趸?N-乙酰苯胺系統(tǒng)命名法：4-乙氧基乙酰苯胺分子式：C10H13NO2相對分子質(zhì)量：179.22藥動學(xué): 本品內(nèi)服易吸收，服后2030min出現(xiàn)藥效，持續(xù)56h。大部

7、分在肝內(nèi)迅速脫去乙基，生成撲熱息痛起解熱鎮(zhèn)痛作用，撲熱息痛與葡萄糖醛酸結(jié)合隨尿排出。小部分脫去乙?；?生成對氨苯乙醚，進(jìn)一步脫乙基生成對氨基酚，后者氧化成亞氨基醍。亞氨基醍能使血紅蛋白變 成高鐵血紅蛋白而失去攜氧能力，造成組織缺氧、紅細(xì)胞溶解而致溶血、黃疸，肝臟損害等。正 常情況下，毒性中間代謝物迅速與谷光甘肽結(jié)合或轉(zhuǎn)化成無毒的硫醚氨酸(meracpturic acid)， 從尿中排出。只有當(dāng)劑量過大或動物缺乏葡萄糖醛酸結(jié)合代謝方式時，才出現(xiàn)中毒反應(yīng)。作用與應(yīng)用:本品對丘腦下部前列腺素的合成與釋放有較強抑制作用，而對外周作用弱，故解熱效果好，鎮(zhèn)痛抗炎效果差。原形及其代謝物撲熱息痛均有解熱作用

8、，藥效強度與阿司匹林相當(dāng)， 作用徐緩而持久。主要用做解熱藥。不良反應(yīng):劑量過大或長期使用，可致高鐵血紅蛋白血癥，損害腎臟，甚至誘發(fā)癌癥。其它可能的不良反應(yīng)包括紫紺反應(yīng)及溶血性貧血引起組織缺氧、發(fā)紺。對貓易引起嚴(yán)重毒性反應(yīng)，不宜應(yīng) 用。咖啡因提取原理；咖啡因又叫咖啡堿，是一種生物堿，存在于茶葉、咖啡、可可等植物中。例如茶葉中含有1% 5%的咖啡因，同時還含有單寧酸、色素、纖維素等物質(zhì)?？Х纫蚴侨鯄A性化合物，可溶于氯仿、丙醇、乙醇和熱水中，難溶于乙醚和苯（冷）。純品熔點 235236C,含結(jié)晶水的咖啡因為無色針狀晶體，在100 C時失去結(jié)晶水，并開始升 華，120 C時顯著升華,178C時迅速升華

9、。利用這一性質(zhì)可純化咖啡因。提取咖啡因的方法有堿液提取法和索氏提取器提取法。TLC介紹；薄層色譜（Thin Layer Chromatography）常用TL C表示，又稱薄層層析，是色譜法中的一種，是 快速分離和定性分析少量物質(zhì)的一種很重要的實驗技術(shù)，屬于固一液吸附色譜。是近來發(fā)展 起來的一種微量、快速而簡單的色譜法。它兼?zhèn)淞酥V和紙色譜的優(yōu)點，一方面適用于少 量樣品（幾到幾十微克，甚至0.01微克）的分離；另一方面在制作薄層板時，把吸附層加厚加 大，將樣品點成一條線，則可分離多達(dá)500mg的樣品。因此，又可用來精制樣品，此法特別適 用于揮發(fā)性較小或較高溫度易發(fā)生變化而不能用氣相色譜分析的

10、物質(zhì)。此外，在進(jìn)行化學(xué)反 應(yīng)時，薄層色譜法還可用來跟蹤有機反應(yīng)及進(jìn)行柱色譜之前的一種“預(yù)試”，常利用薄層色譜 觀察原料斑點的逐步消失來判斷反應(yīng)是否完成。薄層色譜是在被洗滌干凈的玻板（10X3cm左右）上均勻的涂一層吸附劑或支持劑，待干燥、 活化后將樣品溶液用管口平整的毛細(xì)管滴加于離薄層板一端約1cm處的起點線上，晾干或吹干 后置薄層板于盛有展開劑的展開槽內(nèi)，浸入深度為0。5cm。待展開劑前沿離頂端約1cm附近 時，將色譜板取出，干燥后噴以顯色劑，或在紫外燈下顯色。本實驗以茶葉中提取的咖啡因和乙酰水楊酸為標(biāo)準(zhǔn)對市售的APC進(jìn)行鑒定實驗，確定其中 是否含有咖啡因和乙酰水楊酸成分。四.儀器與試劑主要

11、試劑及產(chǎn)物的物理常數(shù)名稱性狀相對分子 質(zhì)量(M)相對密度熔點 (mp/C)沸點 (bp/C)折光率 (nD20)溶解度咖啡因白色針狀晶體194.191.23238178溶于水、醇、酮乙醇無色透 明液體46.070.79-11478041.3614與水任意比例 互溶主要試劑用量及規(guī)格名稱規(guī)格用量備注gmLmol茶葉固體15乙醇95%100生石灰固體6苯液體120份按苯：乙醚：冰醋酸：甲醇=120： 60： 18： 1比例制作展開劑乙醚液體60份冰醋酸液體18份甲醇液體1份3。主要儀器：儀器：蒸餾儀器、索氏提取器、電熱套、玻璃棒、表面皿、玻璃漏斗、棉花、濾紙。薄層板、燒杯、表面皿。五.實驗步驟及現(xiàn)

12、象實驗步驟現(xiàn)象注意事項從茶葉中提取咖啡因：用濾紙制作圓柱狀濾紙筒，稱取 10g茶葉末,裝入濾紙筒中,將開 口端折疊封住，放入提取筒中.將 150 mL圓底燒瓶安裝于電熱套 上,放入2粒沸石,量取95%乙醇 90mL倒入燒瓶，安裝好索氏提取 裝置,打開電源,加熱回流，當(dāng)提取 筒中提取液顏色變得很淺時，說 明被提取物已大部分被提取，停 止加熱,拆除索氏提取器（若提取 筒中仍有少量提取液，傾斜使其 全部流到圓底燒瓶中），安裝冷凝 管進(jìn)行蒸餾，蒸出提取液中的大 部分乙醇，至提取液濃縮至10ml 時，停止蒸餾，趁熱把濃縮液倒入 蒸發(fā)皿中。隨著實驗的進(jìn)行， 圓底燒瓶中的提取 液顏色逐漸變深， 而索氏提取器

13、內(nèi)的 提取液顏色逐漸變 淺。1、茶葉要研成粉末狀，以 增加液體浸潤面積。2、濾紙包茶葉時要嚴(yán)密， 防止茶葉末漏出堵塞虹吸 管，濾紙筒大小、高度要適 宜。3、提取時間主要依據(jù)萃取 溶劑的顏色判斷，當(dāng)顏色較 淺時，說明大部分物質(zhì)已被 萃取到溶劑內(nèi)，此時可停止 萃取。4、加入沸石可防止液體暴 沸。往盛有提取液的蒸發(fā)皿中加入4g 生石灰粉及2粒沸石，攪成漿狀， 放在電熱套上加熱蒸干，使之成粉 狀（不斷攪拌，壓碎塊狀物）。然 后小火加熱，焙炒片刻，除去水分。蒸發(fā)完成后，漿狀 物變?yōu)榉勰睢?、放入2粒沸石，防止?jié){狀 物受熱濺出。2、生石灰起中和作用，以 除去單寧酸等酸性物質(zhì)。3、水分要除盡，若留有水 分

14、，將會在下步升華時產(chǎn) 生一些有色煙霧，污染產(chǎn)品 和器皿。在蒸發(fā)皿上蓋一張刺有許多小孔 且孔刺向上的濾紙，再在濾紙上罩 一個大小適宜的玻璃漏斗，漏斗中 塞一團(tuán)棉花，把蒸發(fā)皿放在電熱套 上加熱，適當(dāng)控制溫度，當(dāng)發(fā)現(xiàn)有 棕色煙霧時，即升華完畢，停止加 熱。冷卻后，取下漏斗，輕輕揭開 濾紙，用刮刀將附在濾紙下面的咖 啡因針狀晶體刮下。有許多白色針狀晶 體密集懸掛在濾紙 下面。11、升華操作是實驗成敗的 關(guān)鍵。在升華過程中始終需 嚴(yán)格控制溫度，若溫度太 低，升華速度較慢，耗時過 長；溫度太高又會使烘焙物 冒煙炭化，導(dǎo)致產(chǎn)品不純和 損失。若升華開始時在漏斗 內(nèi)出現(xiàn)水珠，則用濾紙迅速 擦干并繼續(xù)升華。薄層色

15、譜法對APC各組分的分離鑒定：薄層板的制備。點樣：用不同的毛細(xì)管吸取不 同的點樣液進(jìn)行點樣。點樣前，先 用鉛筆在層析上距末端0.5cm處輕 輕畫一橫線，然后用毛細(xì)管吸取樣 液在橫線上輕輕點樣。左邊為乙酰 水楊酸，中間為APC水樣液，右邊 為咖啡因水樣液。三個樣點間隔均 勻。做好相關(guān)的記錄。展開：吹干樣點，豎直放入盛 有展開劑的燒杯中。展開劑要接觸 到吸附劑下沿，但切勿接觸到樣點。 蓋上表面皿，展開。待展開劑上彳丁 到一定高度（由試驗確定適當(dāng)?shù)恼?開高度），取出薄層板，再畫出展 開劑的前沿線。鑒定：把烘干的薄層板放在紫 外線燈光下照射顯色，用鉛筆畫出 薄層板上的斑點；量出展斑點中心 到起始點的距

16、離及展開劑前沿到起 始點中心的距離，計算各組分的比 移值Rf。根據(jù)Rf值對照文獻(xiàn)可以確 定APC的主要成分。六、粗產(chǎn)品純化流程圖在茶葉中提取咖啡因：薄層色譜法對APC各組分的分離鑒定實驗試劑及相應(yīng)化合物的物理常數(shù)主要試劑：咖啡因、乙酰水楊酸、APC的點樣水溶液；展開劑。化合物Rf值A(chǔ)max熔點/C阿司匹林0.81276135138非那西汀0.60249134136咖啡因0.30273234236薄層色譜法對APC各組分的分離鑒定：阿司匹林，非那西丁，咖哧因，淀粉CH.CU + H.O 分液i水層(上)有淀粉.H2O阿司匹林.菲辨西丁.咖啡因.(H2O)KMgSO產(chǎn)煤過濾濾渣濾液MgSO4.H2

17、O 阿司匹林.ME那西丁.咖哧因七、結(jié)果分析與討論產(chǎn)品外觀：白色針狀晶體1.產(chǎn)品分析及產(chǎn)率計算在從茶葉中提取咖啡因”這個實驗項目中，制得咖啡因0.02g,產(chǎn)品為無色針狀晶體（收集起來略呈 黃色）。理論產(chǎn)量：15g*2.5%=0.375g實際產(chǎn)量：0.02 產(chǎn)率：0.02/0.375*100%=5.3%在薄層色譜法對APC各組分的分離鑒定”實驗中得：比移值Rf的計算公式：Rf咖啡因=dl / DRf阿司匹林=d2 / DAPC： Rf 1Rf 2 Rf 3物質(zhì)移動的距離Rf=溶劑移動的距離樣品斑點距離展開劑距離比移值咖啡因阿司匹林APC（1）APC（2）APC（3）2 .對實驗現(xiàn)象、實驗結(jié);!果的分析及其結(jié)論在“從茶葉中提取咖啡因這個實驗項目中，在升華的