制药工程专业实验.doc

制药工程专业实验制药工程专业实验为制药工程专业的核心课程之一,它改革了原来各专业课单独开设实验课的方式,将基本操作实验技术、化学合成药物制备、生物药物制备、工业制剂等实验内容有机地结合形成综合性的制药工程专业实验。通过本课程的教学,使学生加深巩固对工业制剂、药物及中间体合成制备及质量控制的专业知识,理论联系实际,同时在有机化学实验的基础上,提高药物及中间体合成制备的实验技能。培养分析和解决实际问题的能力,为毕业论文及将来的工作打下一定的实验基础,成为掌握一定实验技能的专业技术人才。本课程面对制药工程专业四年级学生,总学时为 64学时, 4学分。实验一快速柱色谱从混合物中分离出单一的化合物,至今仍然是化学工作者的基本任务之一。在开始对某种物质从化学的角度进行考察之前,通常首先需要获得足够量的纯物质。有许多分析方法在进行实际分析之前,同样首先要求把各个组分从试样中分离出来。自然界中的许多物质,主要以混合物的形式存在;例如,我国的中草药, 每味药内大多含有多种成分;合成产品和许多化学反应的产物通常也不尽是单一的物质,反应过程中除主要反应外还常伴随着副反应,甚至有的原料可能就是一种混合物,得到的产物非常复杂;而科学研究和工业生产大多要求从天然或合成产物中分离出纯物质;因此,化学工作者最经常进行的工作之一,就是把复杂的混合物分离成各个单一的纯物质。有关分离的历史已很悠久,分离方法也较多,如沉降、澄清、沉淀、过滤、萃取、升华、重结晶、蒸发、蒸馏、精馏和色谱等。但对于结构与性质十分相似的各组分的分离,大多数分离方法是无能为力的,而色谱法则是非常有效的分离方法。色谱法又分为吸附色谱、分配色谱、离子交换色谱、凝胶色谱、亲和色谱、气相色谱、液相色谱、薄层色谱和柱色谱等。这里对常用的快速硅胶柱色谱的实验方法与技巧进行讲解。一、实验目的要求 1、熟悉色谱的基本原理。 2、掌握快速柱色谱的基本操作与技巧。二、实验原理色谱(又称层析)是一种物理的分离方法。它的分离原理是使混合物中各组分在两相间进行分配,其中一相是不动的,称为固定相,另一相是携带混合物流过此固定相的流体,称为流动相。当流动相中所含混合物经过固定相时,就会与固定相发生作用。由于各组分在性质和结构上有差异,与固定相发生作用的大小、强弱也有差异,因此在同一推动力作用下,不同组分在固定相中的滞留时间有长有短,从而按先后不同的次序从固定相中流出。这种借助在两相间分配差异而使混合物中各组分分离的技术,称为色谱法。(一)薄层色谱薄层色谱( TLC )是一种简单实用的实验技术,属固液层析。一般薄层色谱的固定相是硅胶或氧化铝,属吸附层析。在层析过程中,吸附剂对样品中各组分的吸附力不同,当展开剂流过时,各组分被展开剂从吸附剂上解析下来的难易程度不同,从而造成各组分移动时的速度差别,而达到分离的目的。薄层色谱可以用来分离混合物、鉴定精制化合物、测量混合物中各组分的含量、测定样品纯度。其展开时间短,几十分钟就能达到分离目的,分离效率高, 还可用制备板分离几毫克到几百毫克的样品。在药物合成实验中,还常用来跟踪反应进程和确定反应的终点。薄层色谱特别适用于挥发性小的化合物以及在高温下化学性质不稳定的化合物的分析。(二)柱层析色谱柱层析色谱是通过层析柱来实现分离的,主要用于大量化合物的分离。层析柱内装有固体吸附剂,也就是固定相,如氧化铝或硅胶等。液体样品从柱顶加入, 在柱的顶部被吸附剂吸附,然后从柱的顶部加入有机溶剂也就是展开剂进行洗脱。由于吸附剂对各组分的吸附能力不同,各组分以不同速度下移,被吸附较弱的组分在流动相里的含量较高,以较快的速度下移。各组分随溶剂按一定顺序从层析柱下端流处,分段收集流出液,再用薄层色谱来鉴定各组分。柱层析的分离条件可以套用该样品的薄层色谱条件,分离效果亦相同。快速柱色谱是 1978 年 Still 等提出将快速柱色技术用于有机化合物的分离制备。它具备以下特点。(1)设备简单,操作容易,流动相由低压( - )压缩空气或氮气驱动。( 2)可与薄层色谱配合使用,通过薄层色谱寻找合适的展开剂,作为快速色谱的冲洗剂。( 3)用硅胶或键合硅胶装短柱,一般高于 7-15cm ,具有中等分离度。在薄层上?R f≥值 - 的组分,在快速色谱柱上都可以很好地分开。(4)色谱柱的材料多为玻璃或石英,易于观察洗脱状态。三、实验方法(一)装柱在色谱柱(直径 5cm, 长 50cm )中,湿法装入 150mL 硅胶。(二)加样 邻硝基苯胺与 对硝基苯胺用 2mL 乙酸乙酯溶解。(三)冲洗冲洗液:石油醚/乙酸乙酯=6 : 1。(四)收集产品先洗出的为邻硝基苯胺,后洗出的为对硝基苯胺。思考题: 影响快速柱色谱分离效果的主要因素有哪些? 实验二丙二酸亚异丙酯的合成丙二酸