模塊九皂苷教案

1、中藥化學實用技術教 案 首 頁課題模塊九 中藥中皂苷類化學成分的提取分離技術結構和理化性質(zhì)班級課時4課型理論課教學目標1能夠認識皂苷類化合物的結構，并根據(jù)結構判斷其類型；2理解皂苷的性狀、溶解性；3能夠利用發(fā)泡性和溶血性鑒別皂苷類化合物。德育滲透培養(yǎng)學生嚴肅認真的工作態(tài)度教學方法講授、討論教學媒體多媒體教學設備新知識新技術或參閱資料泡沫分離技術雙語教學 Saponins 皂苷類化合物課后小結皂苷類化合物雖然是首次接觸，但同學們專心聽講教學效果良好。教案授課人： 課題模塊九 中藥中皂苷類化學成分的提取分離技術結構和理化性質(zhì)時間地點教室教學目標1能夠認識皂苷的結構，并根據(jù)結構判斷其類型；2理解皂苷

2、的性狀、溶解性；3能夠利用發(fā)泡性和溶血性鑒別皂苷類化合物。學生情況班級：人數(shù)：出勤：教學設計教學內(nèi)容及過程一、皂苷的結構類型皂苷（saponins）是一類結構比較復雜的苷類化合物。它的水溶液經(jīng)振搖后能產(chǎn)生大量持久性、似肥皂樣的泡沫，故名皂苷。分類：糖鏈數(shù)目不同：單糖鏈皂苷、雙糖鏈皂苷、三糖鏈皂苷是否含有羧基：酸性皂苷、中性皂苷、酯皂苷次皂苷：原生苷被部分降解的產(chǎn)物苷元化學結構：甾體皂苷、三萜皂苷（一）甾體皂苷甾體皂苷元共有27個碳原子組成:基本骨架為螺旋甾烷和異螺旋甾烷。螺旋甾烷 異螺旋甾烷時間50min教法教具講授比較歸納教學設計教學內(nèi)容及過程結構特點：1分子中含有A,B,C,D,E,F六個

3、環(huán)，A,B,C,D為甾體母核-環(huán)戊烷多氫菲， E、F環(huán)以螺縮酮的形式相連。 2A/B環(huán)為順或反式，B/C環(huán)和C/D環(huán)均為反式3C27為直立鍵時，為-構型，絕對構型為S型，稱為螺旋甾烷；C27為平伏鍵時，為-構型，絕對構型為R型，即為異螺旋甾烷。4分子常含羥基、羰基和雙鍵，一般C3連-羥基并與糖結合成苷。5分子中一般不含羧基，又叫中性皂苷。（二）三萜皂苷三萜皂苷元由30個碳原子組成，一般含羧基，又叫酸性皂苷。根據(jù)苷元結構，分為四環(huán)三萜和五環(huán)三萜。1四環(huán)三萜基本骨架：環(huán)戊烷并多氫菲（1）達瑪烷型：C18甲基連在 C8位（2）羊毛脂烷型：C18甲基連在C13位羊毛脂烷型 達瑪烷型 2五環(huán)三萜（1）達

4、瑪烷型：基本母核為多氫蒎。C23、C24 和C29、C30均為偕二甲基分別連接在C4 和C20位，C25、C26 與C27、C28分別連接在C10、C8、C14、C17位，一般C3連-型羥基，并與糖結合成苷。時間教法教具講授比較歸納教學內(nèi)容及過程（2）羊毛脂烷型：與-香樹脂烷型不同之處是E環(huán)上C29、C30甲基分別連接在C19（-構型）、C20（-構型）上。（3）羊毛脂烷型：與-香樹脂烷型不同之處是E環(huán)為五元環(huán)，在C19位上有-構型的異丙烯基或異丙烷取代，大多以苷元形式存在。 -香樹脂烷型 -香樹脂烷型 羽扇豆烷型二、理化性質(zhì)（一）性狀多為無色或白色無定形粉末，皂苷多具吸濕性，味苦而辛辣，對黏

5、膜有刺激性。少數(shù)皂苷如甘草皂苷有顯著甜味，對黏膜刺激性也弱。（二）溶解性一般可溶于水，易溶于熱水、含水稀醇、熱甲、乙醇，難溶于丙酮、乙醚、苯等親脂性有機溶劑。皂苷在含水正丁醇或戊醇中溶解度較大。皂苷的水溶性強弱因分子中連接的糖數(shù)目不同而有差別。時間60min教法教具講授比較歸納教 學設計教學內(nèi)容及過程皂苷有表面活性作用，有一定的助溶性，可促進其他成分在水中的溶解。（三）發(fā)泡性多數(shù)皂苷水溶液經(jīng)強烈振搖后能產(chǎn)生大量持久性泡沫，不因加熱而消失（少數(shù)皂苷泡沫較少，如甘草皂苷）。注意：蛋白質(zhì)水溶液也可產(chǎn)生泡沫，但是加熱后因蛋白質(zhì)凝固而泡沫消失，而皂苷產(chǎn)生的泡沫不因加熱而消失。區(qū)別甾體皂苷與三萜皂苷：取兩

6、支試管分別加入HCl及NaOH，再各加中藥水提液3滴，振搖1min，如兩管的泡沫持久性、高度相同，則含三萜皂苷；如堿液管的泡沫比酸液管的泡沫高數(shù)倍，且持續(xù)時間長，則含甾體皂苷。（四）溶血性大多數(shù)皂苷能破壞紅細胞而具有溶血作用。溶血指數(shù)是指皂苷對同一動物來源的紅細胞稀懸浮液，在同一等滲、緩沖條件及恒溫下造成完全溶血的最低濃度。溶血指數(shù)越小，溶血作用越強。（五）水解性皂苷的苷鍵可被酶、酸或堿水解。時間40min教法教具講授比較歸納新知識新信息：泡沫分離技術：泡沫分離是根據(jù)吸附的原理，向含表面活性物質(zhì)的液體中鼓泡，使液體內(nèi)的表面活性物質(zhì)聚集在氣液界面上，在液體主體上方形成泡沫層，將泡沫層和液相主體分

7、開，就可以達到濃縮表面活性物質(zhì)和凈化液相主體的目的。人們通常把凡是利用氣體在溶液中鼓泡，以達到分離或濃縮目的的這類方法總稱為泡沫吸附分離技術，簡稱泡沫分離技術。成都中醫(yī)藥大學楊明等用泡沫分離法分離重樓皂苷，認為此技術綠色環(huán)保，操作簡便，運行成本低，分離效果好，應用前景廣闊。講解討論作業(yè)1皂苷類化合物按化學結構可分為哪幾類？2皂苷類化合物具有哪些性質(zhì)，如何利用發(fā)泡性和溶血性對其堿性鑒別。課后小結參考文獻姚新生主編 天然藥物化學 人民衛(wèi)生出版社 2002 第三版王憲楷主編 天然藥物化學 人民衛(wèi)生出版社 1988肖崇厚主編 中藥化學 上?？萍汲霭嫔?1997楊其蘊主編 天然藥物化學 中國醫(yī)藥科技出版

8、社 1996中藥化學實用技術教 案 首 頁課題模塊九中藥中皂苷類化學成分的提取分離技術提取與分離班級課時4課型理論課教學目標1能夠選用適宜的方法提取皂苷及皂苷元；2學會皂苷類化合物分離精制方法；3能夠鑒別皂苷類化合物。德育滲透培養(yǎng)學生克服困難、戰(zhàn)勝困難的勇氣教學方法講授、討論教學媒體多媒體設備新知識新技術或參閱資料 微波提取技術雙語教學Saponins 皂苷類化合物課后小結提取和分離方法同學們不是第一次接觸，接受起來較容易，教學效果良好。教案授課人： 課題模塊九中藥中皂苷類化學成分的提取分離技術結構與性質(zhì)時間地點教室教學目標1能夠選用適宜的方法提取皂苷及皂苷元；2學會皂苷類化合物分離精制方法；

9、3能夠鑒別皂苷類化合物。學生情況班級：人數(shù)：出勤：教學設計教學內(nèi)容及過程一、皂苷類化合物的提?。ㄒ唬┰碥盏奶崛?采用不同濃度的甲醇、乙醇作為提取溶劑，提取液回收溶劑，將殘渣溶于水，濾除不溶物，水溶液再用石油醚、苯等親脂性有機溶劑萃取，除去脂溶性雜質(zhì)，水溶液再用正丁醇進行萃取，皂苷轉溶于正丁醇中，取正丁醇溶液，回收溶劑，即得粗總皂苷。也可以先用石油醚或苯對藥材進行脫脂處理，再用甲醇或乙醇為溶劑加熱提取，提取液冷卻后，多數(shù)皂苷難溶于冷甲醇或冷乙醇，沉淀析出?；驅⒋继崛∫哼m當濃縮，再加入適量的丙酮或乙醚，皂苷也可沉淀析出。酸性皂苷可先加堿水溶解，再加酸酸化后沉淀析出而與雜質(zhì)分離。（二）皂苷元的提取

10、皂苷元易溶于苯、三氯甲烷、石油醚等親脂性強的有機溶劑，難溶于水。時間40min教法教具講授比較歸納教學內(nèi)容及過程一般可將粗皂苷加酸加熱水解后，再用親脂性有機溶劑萃??；也可直接將藥材酸水解，使皂苷水解生成皂苷元，再用親脂性有機溶劑提取。注意：劇烈的酸水解條件下，皂苷元可能發(fā)生異構化；酸水解前先用酶水解，不但能縮短酸水解時間，還能提高皂苷元得率。二、皂苷類化合物的分離（一）溶劑沉淀法（分段沉淀法） 皂苷在醇中溶解度大，在丙酮、乙醚中溶解度小的性質(zhì)，將不同極性的皂苷初步分離。先將粗總皂苷溶于適量甲醇或乙醇中，逐滴加入丙酮、乙醚或丙酮-乙醚（11）的混合溶液至混濁，放置產(chǎn)生沉淀，濾過得極性較大的皂苷。

11、濾液繼續(xù)滴加丙酮或乙醚，至析出沉淀，可得極性較小的皂苷。（二）膽甾醇沉淀法 甾體皂苷可與膽甾醇生成難溶性的分子復合物，利用此性質(zhì)可分離精制甾體皂苷。先將粗皂苷溶于少量乙醇中，加入膽甾醇的飽和乙醇溶液，直至不再析出沉淀為止，將沉淀干燥，用乙醚連續(xù)回流提取，此時甾體皂苷與膽甾醇形成的分子復合物受熱后分解，膽甾醇溶于乙醚中，殘留物（沉淀）即為皂苷。（三）鉛鹽沉淀法 分離酸性皂苷、中性皂苷可分別和中性醋酸鉛、堿性醋酸鉛形成沉淀。在粗皂苷乙醇溶液中，先加入過量的飽和中性醋酸鉛，濾出沉淀，濾液再加過量的飽和堿性醋酸鉛，中性皂苷產(chǎn)生沉淀。將沉淀分別進行脫鉛處理，脫鉛后濾液減壓濃縮，殘渣溶于乙醇，滴加乙醚至產(chǎn)

12、生沉淀，可分離得到酸性皂苷和中性皂苷。時間40min教法教具講授比較歸納教學設計教學內(nèi)容及過程（四）色譜法1分配色譜法支持劑：水飽和的硅膠洗脫劑：三氯甲烷-甲醇-水等溶劑系統(tǒng)2吸附色譜法吸附劑:常用硅膠洗脫劑：苯、三氯甲烷、甲醇等混合溶劑梯度洗脫3高效液相色譜法多采用反相色譜柱，以甲醇-水或乙腈-水等為流動相。4大孔樹脂吸附法：用于皂苷的分離。皂苷水溶解，上大孔吸附樹脂柱，用乙醇梯度洗脫，得到不同組分的皂苷混合物。三、皂苷類化合物的檢識（一）顯色反應皂苷在無水條件下，與濃酸或某些Lewis酸作用，會出現(xiàn)顏色變化或呈現(xiàn)熒光。1醋酐-濃硫酸反應（Liebermann-Burchard反應） 試劑：

13、醋酐-濃硫酸現(xiàn)象：三萜皂苷：黃 紅 紫 褪色甾體皂苷：黃 紅 紫 藍 綠色 褪色 2三氯甲烷-濃硫酸反應（Salkowski反應） 試劑：三氯甲烷、濃硫酸后現(xiàn)象：三氯甲烷層呈紅或藍色硫酸層呈現(xiàn)綠色熒光。3三氯醋酸反應（Rosen-Heimer反應） 試劑：25三氯醋酸乙醇溶液，現(xiàn)象：甾體皂苷加熱至60，呈紅色漸變?yōu)樽仙圃碥占訜岬?00才顯色，生成紅色漸變?yōu)樽仙?。應用：紙色譜顯色劑。時間20min30min教法教具講授比較歸納教 學設計教學內(nèi)容及過程4五氯化銻反應（Kahlenberg反應）試劑：五氯化銻的三氯甲烷溶液現(xiàn)象：紅、棕或紫色。5冰醋酸-乙酰氯反應（Tschugaeff反應） 試劑

14、：冰醋酸、乙酰氯數(shù)氯化鋅現(xiàn)象：淡紅色或紫色。（二）色譜檢識1薄層色譜 親水性強的皂苷用分配色譜效果較好。展開劑：水飽和的正丁醇、正丁醇-醋酸乙酯-水等。皂苷元和親脂性強的用吸附色譜或分配色譜均可。展開劑：苯-醋酸乙酯（11）、苯-丙酮（11）等。顯色劑：三氯醋酸、濃硫酸或50硫酸、三氯化銻或五氯化銻、醋酐-濃硫酸及磷鉬酸等試劑。2紙色譜 親水性強的皂苷固定相：水展開劑：水飽和的正丁醇、正丁醇-乙醇-水（929）、正丁醇-醋酸-水（451）。親水性弱的皂苷固定相：甲酰胺，展開劑：甲酰胺飽和的三氯甲烷或苯顯色劑：常用磷鉬酸、三氯化銻或五氯化銻。時間30min教法教具講授比較歸納新知識新信息：微波萃

15、取技術，即微波輔助萃取，是用微波能加熱與樣品相接觸的溶劑，將所需化合物從樣品體中分離，進入溶劑中的過程。微波萃取技術是近年以傳統(tǒng)溶劑浸提法原理為基礎發(fā)展的新型萃取技術。該技術具有選擇性高、耗時少、能耗低、排污量少等優(yōu)點，可克服傳統(tǒng)提取方法的缺陷，與其他方法比較適用面更廣且設備投資低。如用乙醇溶液浸泡并加入表面活性劑后用微波加熱提取皂苷為提取柴胡皂苷的新方法。講解討論作業(yè)1簡述皂苷及皂苷元的提取方法。2簡述皂苷的分離方法有哪些。3簡述如何鑒別皂苷類化合物。課后小結參考文獻姚新生主編 天然藥物化學 人民衛(wèi)生出版社 2002 第三版王憲楷主編 天然藥物化學 人民衛(wèi)生出版社 1988肖崇厚主編 中藥化

16、學 上?？萍汲霭嫔?1997楊其蘊主編 天然藥物化學 中國醫(yī)藥科技出版社 1996中藥化學實用技術教 案 首 頁課題模塊九中藥中皂苷類化學成分的提取分離技術任務一 人參中皂苷類成分的提取分離技術班級課時4課型習題課教學目標1.掌握典型實例人參中人參皂苷的提取分離方法2.學會查閱相關文獻設計提取皂苷類化學成分的提取工藝德育滲透學會借助各種網(wǎng)絡資源庫，提高獨立查閱文獻資料的能力。教學方法指導、討論教學媒體無新知識新技術或參閱資料人參的臨床應用雙語教學人參（ Panax ginseng C.A.Mey.）課后小結人參為我國傳統(tǒng)藥材，學生學習興趣較大，教學效果良好。教案授課人： 課題模塊九中藥中皂苷類

17、化學成分的提取分離技術任務一 人參中皂苷類化學成分的提取分離技術時間地點教室教學目標1.掌握典型實例黃芩中黃芩苷的提取分離方法2.學會查閱相關文獻設計提取黃酮類化學成分的提取工藝學生情況班級人數(shù)出勤教 學設計教學內(nèi)容及過程一、人參皂苷的提取技術人參：五加科人參屬植物人參的干燥根。人參中含有皂苷、多糖和揮發(fā)油等多種化學成分，其中人參皂苷為主要有效成分之一。人參總皂苷提取流程如下：時間30min教法教具講授比較歸納教學內(nèi)容及過程流程說明：人參總皂苷的提取以醇為提取溶劑，回收醇后用水溶解，分別用乙醚、正丁醇萃取除去雜質(zhì)，得人參總皂苷?？傇碥赵偻ㄟ^硅膠柱色譜進行分離，溶劑系統(tǒng)采用氯仿-甲醇-水、正丁醇

18、-醋酸乙酯-水等，最終得到各人參皂苷的單體。二、必備知識（一）人參皂苷的結構 苷元結構、名稱人參皂苷糖R1R2A型20(S)-原人參二醇Rb1glc21glcglc61glcRb2glc21glcglc61arab吡喃糖Rcglc21glcglc61arab呋喃糖Rdglc21glcglcRh2glcglcB型20(S)-原人參三醇Reglc21rhamglcRfglc21glcHRg1glcglcRg2glc21rhamHRh1glcHC型齊墩果烷型Ro葡萄糖醛酸21glcglc時間50min30min教法教具講授比較歸納教學內(nèi)容及過程（二）人參皂苷的性質(zhì)白色無定形粉末或無色結晶，味微甘苦，有吸濕性；易溶于水、醇，可溶于正丁醇、醋酸，不溶于乙醚、苯。（三）人參皂苷的提取分離根據(jù)人參皂苷的溶解性，選擇甲醇或乙醇為提取溶劑，提取液減壓濃縮后加水溶解，用親脂性溶劑萃取除脂溶性雜質(zhì)，用正丁醇萃取除水溶性雜質(zhì)，回收正丁醇得粗人參總皂苷，再利用人參皂苷的極性不同，采用硅膠柱色譜分離得到各人參皂苷。時間20min20min講解討論新知識新信息：人參的臨床應用人參為五加科多年生草本植物，味甘、微苦，性溫，歸脾、肺、心、腎經(jīng)。能夠大補元氣、復脈固脫、補脾益肺、生津養(yǎng)血，安神益智?，F(xiàn)代科學研究結果表明，人參具有的多方面的功效：具有調(diào)節(jié)中樞神經(jīng)系統(tǒng)的作用，能夠提高體力和腦力勞動的能力，并有抗疲勞作