生物工程实验讲义

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1、天然产物分离与纯化实验指导（生命科学系内部资料）天然产物分离与纯化实验指导实验须知  天然产物分离与纯化实验教学是天然产物分离与纯化技术课程的重要组成部分，是使学生进一步理论联系实际，掌握天然产物有效成分提取、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

2、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，提取纯化所得产物包好，贴上标签（日期、样品名称、纯度、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

3、。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。 前言天然产物分离与纯化是运用现代科学理论与方法研究天然产物中生物活性成分的一门学科。其主要内容是研究各类天然有机化合物（主要是植物）的化学成分(主要是生物活性成分或药效成分)的结构特征、理化性质、提取、分离、检识以及主要类型化学成分的结构鉴定知识等。此外，还将涉及中草药制剂的成分分析等内容。本课程设置了提取分离、鉴定技术的大量实验操作内容，以期通过对知识的学习与操作练习，使同学们充分了解技术原理并熟练掌握

4、天然产物中有效成分的提取、分离与鉴定的常用方法。设置的相应方法有：溶剂提取法(对比了浸渍法、回流提取和连续回流提取法)；层析法(设置了薄层层析、柱层析、HPLC法的组合对比实验)；物质鉴定方法(对比了化学法、色谱法和光谱法)；含量测定(设置了分光光度法与HPLC法)。同时，针对高年级同学已系统学习过有机化学、分析化学、物理化学和生物化学等课程，为进一步培养和锻炼同学们运用理论知识、独立操作、分析思考和解决问题的能力，本课程将实验内容中提取、纯化部分设置为需自行摸索最适条件的探讨型试验，这是和以往实验教材最大的不同之处，目的是使同学们在开放的

5、实验环境下，充分发挥主观能动性，摸索试验条件，解决具体问题，培养应用基本理论去分析和解决实际问题的能力。我们希望通过这些实验和探索，让同学们获得天然产物分离与纯化最基本的实验技术训练，为今后独立科研和工作打下扎实的基础。1.相关基础知识1.1有效成分提取常见方法有效成分提取常见方法：溶剂法，水蒸气蒸馏法1.1.1溶剂提取法(1)浸渍法：将处理过的药材，用适当的溶剂在常温或温热(60～80℃)的情况下浸渍以溶出其中成分。本法适用于有效成分遇热易破坏以及含多量淀粉、树胶、果胶、粘液质的药的提取。但浸出效率差。(2)渗漉法：向粗药粉中，不断添加浸

6、出溶剂使其渗过药粉，从渗漉筒下端出口流出浸出液的方法。溶剂消耗量大、费时长。(3)煎煮法：加水加热煮沸。但含挥发性成分、有效成分遇热易破坏的药材不易用此法。(4)回流提取法：如用易挥发的有机溶剂加热提取植物材料时，需采用此法。遇热易破坏的成分不易用此法，且溶剂消耗大、操作较烦。(5)连续提取法：为弥补回流提取法中需要溶剂量大，操作较烦的不足，可采用连续提取法，采用索氏抽提器，遇热易破坏的成分不易用此法。1.1.2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，与水不发生反应，且难溶或不溶于水的成分的提取。此类成分的沸点多在100度

7、以上，并在100度左右有一定的蒸气压。挥发油、某些小分子生物碱如麻黄碱、烟碱、槟榔碱、某些小分子酚性物质如牡丹酚等的提取可采用水蒸气蒸馏。水蒸气蒸馏装置1.1.3其它提取方法除以上方法外，提取的方法还有升华法、超临界流体萃取法、超声波法和微波萃取法等。升华法：某些固体物质如水杨酸、苯甲酸、樟脑等受热在低于其熔点的温度下，不经过熔化就可直接转化为蒸气，蒸气遇冷后又凝结为固体。但药材中的物质可升华的很少。超临界流体萃取法：当一种物质处于其临界温度与临界压力以上的状态下，形成既非液体又非气体的单一相态，称为超临界流体(supercrictical

8、fluid)。密度近似液体，粘度有气体数倍，扩散力比液体大增，介电常数也随压力的增大而增加，其浸透性优于液体，有更佳的溶解性，有利于溶质的萃取。利用一种物质在超临界区域形成的流体