Химия природных лекарственных веществ (стр. 12 )

Опыт №4. Аминокислоты из белковых веществ гороха. Семена гороха измельчают и, просеивая через грубое сито, удаляют кожуру. После этого производят тонкий помол и просеивают через шелковое сито. Измельчая горох, надо следить за тем, чтобы не было большого разогревания, которое снижает выход белка.

Выделение белка. В аппарате Сокслета экстрагируют 50 г гороховой муки эфиром до полного удаления жира. Чтобы эфир испарился из обезжиренной муки, ее рассыпают тонким слоем на листе фильтровальной бумаги. Затем муку переносят в стакан, заливают 500 мл 10%-ного раствора хлористого натрия, тщательно перемешивают и оставляют на ночь в холодильнике при температуре не выше 4°С. Вытяжку центрифугируют, прозрачный центрифугат насыщают сульфатом аммония и оставляют на ночь в холодильнике. Выпавший осадок белков центрифугируют или отфильтровывают отсасыванием, суспендируют в воде и подвергают диализу для удаления солей и других низкомолекулярных примесей. Мешочек, в котором проводят диализ, готовят из квадратного тонкого листа целлофана (25x25 см): собирают его по краям вокруг оплавленной стеклянной трубки с чуть расширенным концом и прочно привязывают ниткой. Мешочек укрепляют в штативе, погружают в сосуд с проточной дистиллированной водой, наполняют приготовленной водной суспензией белка, затем приливают несколько капель хлороформа и толуола (в качестве антисептиков). Диализ проводят до полного удаления сульфат-иона (около 2 суток). В процессе диализа белки делятся на фракции, причем альбумины переходят в раствор, а глобулины остаются в осадке. Содержимое мешочка по окончании диализа смешивают с равным количеством ацетона и выпавший осадок белка центрифугируют и высушивают.

Гидролиз белка. В колбочку емкостью 50 мл, снабженную пришлифованным обратным холодильником, помещают 20 мг сухого белка и наливают 20 мл 6 н НС1, следя затем, чтобы весь белок пропитался раствором. Колбочку со смесью нагревают на горячей бане до растворения белка (перемешивать не надо), а затем проводят гидролиз в течение 20 ч на кипящей солевой бане. После этого соляную кислоту удаляют выпариванием досуха в вакууме при 35°С. Остаток, хлоргидраты аминокислот, помещают на ночь в вакуум-эксикатор над углекислым натрием. Затем гидролизат растворяют в теплой воде, фильтруют и вновь упаривают в вакууме досуха. Полученную смесь аминокислот помещают в 2 мл 10%-ного изопропилового спирта. Чтобы определить состав гидролизата, проводят тонкослойную хроматографию, рассчитывают Rf полученных пятен и сравнивают с Rf свидетелей.

6. Литература.

Горяев природных биологически активных веществ. Алма-Ата, 1977, 425с. , , Егорова активные вещества растительного сырья. Бийск: ИИО БТИ АлтГТУ, 2010. . Биоорганическая химия. М., 1987, 815с.

7. Контроль:

Расскажите методику получения L-глутаминовой кислоты из клейковины Как получают цистин из шерсти? Как получают казеин из молока? Получение аминокислот из белковых веществ гороха.

Занятие №15

1. ТЕМА: Полифенолы и вещества разных классов

.

2. Цель: Ознакомить студента с основными методами выделения и анализа полифенолов и веществ разных классов

3. Задачи обучения: Студент должен научиться выделять и проводить анализ полифенолов

4. Основные вопросы темы:

Получение катехина из чая Получение ванилина из лигнина (сырьё - подсолнечная лузга) Госсипол из хлопчатника Хлорофилл из листьев крапивы

5. Методы обучения и преподавания: лабораторная работа

Лабораторная работа

Опыт №1. Получение катехина из чая. Неферментированный (зеленый) чай загружают в коническую колбу емкостью 500 мл, заливают 300 мл горячей воды и нагревают 1 ч на кипящей водяной бане. Раствор отфильтровывают через полотняный фильтр на фарфоровой воронке, а остаток обрабатывают повторно водой. К объединенному экстракту добавляют ацетат свинца до полного осаждения таната свинца. Темный осадок отфильтровывают, промывают водой, обрабатывают 1 %-ным раствором серной кислоты до кислой реакции. Сульфат свинца отфильтровывают, раствор промывают три раза этилацетатом (порциями по 20 мл). Этилацетат отгоняют на водяной бане; остаток высушивают. Полученный танин измельчают в порошок и взвешивают. Выход 3—4 г.

Качественные реакции. Часть танина растворяют в воде, раствор разливают в три пробирки и проводят качественные реакции, доказывающие его принадлежность к дубильным веществам катехинового ряда. 1) С водным раствором хлорного железа — зеленочерное окрашивание. 2) С раствором ванилина в соляной кислоте — малиновое окрашивание. 3) Нагревание пробы с каплей концентрированной соляной кислоты — красный осадок флобафена. 4) Катехин и эпикатехин дают с солями трехвалентного железа на бумаге зеленое окрашивание, эпикатехингаллат — синее.

Опыт №2. Получение ванилина из лигнина. Выделение лигнина. Измельченную подсолнечную лузгу (или древесные опилки) настаивают в смеси спирта и бензола (1 : 1) в течение суток для удаления жиро-восковых примесей (отделение от жиро-восковых примесей ускоряют нагреванием смеси в колбе с обратным холодильником). Раствор отделяют на фильтре, слабо отсасывая, и промывают небольшим количеством чистого растворителя. Высушенный на воздухе остаток переносят в коническую колбу, заливают 50 мл 72%-ной серной кислоты и оставляют стоять 48 ч. Затем в колбу заливают 400 мл воды и кипятят около часа для завершения гидролиза полисахаридов. После охлаждения осадок лигнина отсасывают на фарфоровой воронке, промывают большим количеством воды и высушивают в сушильном шкафу. Выход около 15 г. Лигнин — порошок бурого цвета.

Получение ванилина. В автоклав из нержавеющей стали загружают 10 г лигнина, добавляют 300 мл 2 н. NaOH и 40 мл нитробензола. Автоклав нагревают 3 ч, поддерживая температуру 170°С. После охлаждения содержимое автоклава переносят в фарфоровую чашку и упаривают на водяной бане до половины объема. Раствор ванилата натрия отфильтровывают от примесей и нейтрализуют слегка разбавленной серной кислотой до pH 4,5—5 (бумажка с универсальным индикатором). Чтобы отделить коллоидные примеси, способствующие образованию эмульсии, нейтрализованный раствор центрифугируют (или отстаивают 10—12 ч). Затем ванилин извлекают бензолом. Для этого в колбу наливают 25 мл бензола, присоединяют обратный холодильник и нагревают на водяной бане. Слегка охлажденную смесь переносят в делительную воронку и после встряхивания и отслаивания нижний водный слой сливают. Этот слой повторно обрабатывают бензолом. Объединенную после трех обработок бензольную вытяжку отгоняют досуха (под конец в вакууме водоструйного насоса), а остаток, содержащий загрязненный ванилин, смешивают с насыщенным раствором бисульфита натрия. Ванилин дает хорошо растворимое в воде бисульфитное соединение; смолообразные примеси отделяют центрифугированием. Далее раствор подкисляют 10%-ной серной кислотой и удаляют сернистый газ продуванием воздуха. Ванилин выпадает в осадок, который после подсушивания перегоняют в воротничковой колбочке при 13 мм рт. ст. (т. кип. 163—166°С). Чтобы окончательно очистить ванилин, его растворяют в минимальном количестве воды, нагревая до 50°С. По охлаждении выпадают кристаллы. Выход около 1 г, или 10% от взятого лигнина; т. пл. 82°С.

Опыт №3. Госсипол из хлопчатника. Грубоизмельченную воздушно-сухую кору корней хлопчатника (в коре корней хлопчатника содержится больше госсипола, чем в других частях растения. Отсутствие в коре жира облегчает выделение и очистку госсипола.) перколируют на холоду 1 л эфира, освобожденного от перекиси. Эфирный экстракт концентрируют при небольшом разрежении до 40—50 мл. Добавляют 15 мл ледяной уксусной кислоты, хорошо перемешивают и, не закрывая колбочки, оставляют в холодильнике для кристаллизации. При медленном испарении эфира выпадает госсиполацетат. Первую порцию зеленовато-желтых кристаллов отфильтровывают на стеклянном фильтре и промывают 10 мл смеси эфира и уксусной кислоты (3:1). Фильтрат и промывную смесь объединяют и оставляют в стакане при комнатной температуре, пока не испарится половина объема. В это время выделяется вторая порция кристаллов госсиполацетата. Соединив вместе полученные осадки, их растворяют в 50 мл эфира, добавляют 5 мл уксусной кислоты и оставляют на сутки. Выпадает чистый госсиполацетат. Выход около 3 г.

Получение свободного госсипола. В 50 мл эфира, освобожденного от перекиси, растворяют на холоду 3 г госсиполацетата, и выливают в коническую колбочку, содержащую равный объем 0,4%-ного водного раствора гидросульфита натрия. Эфир отгоняют (температура бани около 60°С) под умеренным вакуумом. По мере испарения эфира на поверхности воды образуется свободный госсипол в виде корочки. Для полноты гидролиза госсиполацетата эту операцию повторяют еще раз, т. е. отфильтрованный осадок снова растворяют в эфире, добавляют равный объем воды, эфир отгоняют. Полученный таким образом госсипол высушивают на воздухе. Выход около 2 г.

Опыт №4. Хлорофилл из листьев крапивы

Получение смеси хлорофиллов. Свежие листья крапивы высушивают в темноте при температуре не выше 50°С и измельчают в тонкий порошок. В высокую воронку со стеклянным фильтром помещают 100 г полученного материала и заливают петролейным эфиром (для удаления каротина). После непродолжительного настаивания фаствор отсасывают в вакууме водоструйного насоса. Отключив вакуум, порошок снова заливают растворителем, настаивают несколько минут и отсасывают раствор. Промывают несколько раз до тех пор, пока стекающий растворитель не станет слабо окрашенным. Затем порошок высушивают просасыванием воздуха. Отключив вакуум, заливают 80%-ный ацетон. После настаивания (15—20 мин) экстракт отсасывают. Такую обработку повторяют до полного извлечения пигментов (5— 6 раз). Ярко окрашенный ацетоновый экстракт переносят в делительную воронку, добавляют равный объем петролейного эфира и столько воды, чтобы наступило четкое расслаивание жидкостей. Во время разбавления ацетона водой хлорофилл переходит в петролейный эфир. Слабо окрашенный водно-ацетоновый слой сливают и продолжают промывать водой до полного удаления ацетона. Верхний слой мутнеет от выделяющегося ксантофилла. Последний удаляют многократным промыванием 85%-ным метиловым спиртом. Оставшийся в воронке петролейный эфир осторожно промывают водой до тех пор, пока не исчезнет флуоресценция и не станет выпадать смесь хлорофиллов. Суспензию после тщательного отделения от воды переносят в холодильник. Когда осядет сине-зеленый порошок, растворитель отделяют сначала декантацией, а затем фильтрованием через маленький фильтр (отсасывание). Чтобы очистить хлорофилл, его растворяют в минимальном количестве эфира и осаждают петролейным эфиром. Выход около 0,5 г.

6. Литература.

, , Шамшурин работы по химии природных соединений. Изд. «Высшая школа», Москва, 1966, 384 с. Горяев природных биологически активных веществ. Алма-Ата, 1977, 425с. , , Егорова активные вещества растительного сырья. Бийск: ИИО БТИ АлтГТУ, 2010.

7. Контроль:

Расскажите как получают катехины из чая и проводят качественные реакции на них. Опишите методику получения ванилина из подсолнечной лузги. Опишите методику получения госсипола из хлопчатника. Опишите методику получения хлорофилла из крапивы.