中药中萜类与挥发油类化学成份的提取分离技术

《中药中萜类与挥发油类化学成份的提取分离技术》由会员分享，可在线阅读，更多相关《中药中萜类与挥发油类化学成份的提取分离技术（82页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、山西生物应用职业技术学院山西生物应用职业技术学院 山西生物应用职业技术学院山西生物应用职业技术学院 山西生物应用职业技术学院山西生物应用职业技术学院 山西生物应用职业技术学院山西生物应用职业技术学院中药化学实用技术学习情景五中药中萜类与挥发油类化学成 分的提取分离技术学习目标1掌握中药中萜类与挥发 油类化学成份的提取分 离技术。知识要求2掌握薄荷中挥发油和青 蒿中的青蒿素的提取分 离原理及操作技术； 熟悉当归中挥发油的提 取分离原理及操作技术 ； 了解丁香中挥发油的提 取分离原理及操作技术 。能力要求3熟练进行薄荷中的挥发 油和青蒿中的青蒿素的 提取分离操作； 能进行当归、丁香中挥 发油的提取

2、分离操作。教学内容学习 提示中药中萜类与挥发油类化学成分的结构 、理化性质及提取分离知识实训黄花蒿、薄荷、丁香、当归中萜类与挥 发油类化学成分的提取分离检识任务黄花蒿、薄荷、丁香、当归中萜类与挥 发油类化学成分的提取分离技术挥发油类化学成分的理化性质萜类和挥发油类化学成分的提取分离与检识三二萜类成分的结构与分类一学习提 示萜类定 义萜类化合物（ terpenoids） 是异戊二烯（ C5H8）N首尾 相连的聚合体及 其含氧衍生物。分 布萜类化合物在自 然界分布及其广 泛，其中主要分 布在植物体内， 尤其是被子植物 ，其次是海洋生 物。常见含有萜 类化合物的中药 有：穿心莲、地 黄、吴茱萸、龙

3、胆、薄荷、青蒿 、紫杉、丹参、 人参、雷公藤等 。生物活性萜类化合物具有 抗癌、驱虫、抗 疟、抗菌消炎、 抑制血小板凝集 、促进肝细 胞再生等作用， 有些是香料工业 和化妆品工业的 重要原料。挥发油定 义挥发油（ volatile oils） 又称精油（ essential oils ）,是广泛存在 于植物体中的一 类常温下可挥发 ，具有芳香气味 ，与水不相混溶 的油状液体的总 称。分 布挥发油类成分广 泛分布在植物界 ，我国野生与栽 培的含挥发油的 芳香药用植物有 数百种。常见含 有挥发油的中药 有：木香、苍术 、当归、柠檬、 厚朴、藿香、丁 香、薄荷、柴胡 、川芎、细辛、 姜橙皮等。生物活

4、性挥发油是中药中 很重要的一类有 效成分，具有止 咳、平喘、祛痰 、抗菌、驱虫祛 风、镇痛、解表 等功效。 （一）萜类化合物的分类与分布 分类名称 碳原子数 通式（C5H8）N存在与分布 半萜5n=1 挥发油 植物叶单萜10n=2 挥发油倍半萜15n=3 挥发油 树脂 苦味素二萜20n=4 树脂 苦味素 植物醇二倍半萜25n=5海绵、植物病毒、昆虫代谢 物 三萜30n=6皂苷 树脂 植物乳汁四萜40n=8 植物胡萝卜素多萜 40 n8橡胶 硬橡胶 表6-1 萜类的分类和存在与分布（二）萜类成分的结构类型结构类型 活性成分 主要来源作用与用途 链状单萜 柠檬醛（geranial） 存在于柠檬草油

5、和香茅油等 植物挥发油中。 具有止腹痛 作用 单环单萜胡椒酮（piperitone）扁柏素 （hinokitiol） 存在于胡椒、芸香草等植物 挥发油中存在于台湾产扁柏 （Chamaecyparis taiwanensis）及罗汉柏 （Thujopsis dolabrata） 心材中 具有松弛平滑 肌作用，是治 疗支气管哮喘 的有效成分 具有卓酚酮结 构，多具有抗 菌活性胶 表6-2 萜类成分的结构类型结构类型 活性成分 主要来源作用与用途 双环单萜D-龙脑存在于龙脑香树 的挥发油及其他 多种挥发油中 俗称冰片，具有 发汗、兴奋、解 痉挛、驱虫、抗 缺氧等作用 链状倍半萜麝子油醇 (farne

6、sol) 存在于金合欢花 、玫瑰花、香茅 油等挥发油中 可作为高级香料 的原料 环状倍半萜青蒿素 （ginghaosu） 存在于菊科植物 黄花蒿（ Artemisia annua L.） 的 干燥地上部分 具有预防治疗疟 疾作用薁类莪术醇 （curcumol） 存在于姜科植物 莪术干燥根茎的 挥发油中 具有抗癌活性 结构类型 活性成分 主要来源作用与用途 链状二萜 植物醇（phytol） 是叶绿素的组 成部分 曾作为合成维生 素K和维生素E的 原料 环状二萜 丹参酮A(tanshinoneA)存在于唇形科 植物丹参 Salvia miltiorrhiza Bge 的干燥根 及根茎中具有活血化淤

7、作 用,是治疗心绞 痛的复方丹参片 的有效成分紫杉醇（taxol ）存在于太平洋 红豆衫（ Taxus brevifolia） 的树皮中用于治疗卵巢癌 、乳腺癌和肺癌（三） 萜类成分的性质氧化反应性状 溶解性加成反应较低分子量的萜类成 分如单萜、倍半萜多 为具有挥发性和特殊 香气的油状液体，是 挥发油的组成成分之 一。较大分子量的萜 类化合物多为结晶性 固体，无挥发性。多 数萜类成分具有旋光 性，因萜类成分多味 苦，所以又称其为苦 味素。具有双键和羰 基的萜类成分 ，可与某些试 剂如卤素、卤 化氢、亚硫酸 氢钠等发生加 成反应，多生 成结晶，常应 用此性质进行 萜类成分的纯 化和分离。大多数萜

8、类成 分具有亲脂性 ，难溶于水， 易溶于有机溶 剂，而与糖成 苷后极性增大 ，亲水性增强 ，则溶于水和 醇，难溶于亲 脂性有机溶剂 。脱氢反应环状萜类化合 物以铂或钯为 催化剂，在惰 性气体保护下 ，与S或Se共 热，发生脱氢 反应，生成芳 香族化合物， 此反应对于萜 类化合物结构 研究有重要意 义。萜类成分可 与臭氧、铬 酐、四醋酸 铅、高锰酸 钾等氧化剂 反应，生成 不同产物， 借此判断分 子中双键的 位置和合成 萜的醛或酮 衍生物。 般来说，天然药物化学成分在常温下多半是固体物质，常具有结晶的通性，因此，可根据 溶解度得不同，用结晶法来达到分离、纯化、精制的目的。结晶法是实验室常用的成分

9、纯 化方法。但并不能利用结晶法直接进行提取液的分离和纯化，因为过多的杂质会干扰结晶 的形成，甚至有时少量的杂质也会阻碍结晶的析出，因此，结晶前应尽可能地除去杂质。加成反应 氧化反应 柠檬烯（limonene） 柠檬烯二氢氯化物（四）挥发油的化学组成结构类型 活性成分 主要来源作用与用途 单萜、倍半萜 及其含氧衍生 物桉油精（cineole） 存在于樟油和蛔蒿花蕾等挥 发油中，是桉叶油的主要成 分具有解热消炎 作用和较强的 抗菌防腐能力芳香族化合 物（主要指 苯丙素衍生 物类） 丁香酚 (eugenol) 存在于丁香挥发油中,含量可 达1421%丁香油具有止痛、抗 菌消炎作用表6-3 挥发油的化

10、学组成结构类型 活性成分 主要来源作用与用途 环状倍半萜青蒿素 （ginghaosu） 存在于菊科植物 黄花蒿（ Artemisia annua L.） 的干 燥地上部分具有预防治疗 疟疾作用脂肪族化合 物 甲基正壬酮(methyl nonyketone)存在于三百草科 植物蕨菜（Houtt uynia cardata Thunb. ）的干燥地上部 分具有镇痛镇咳 、抗菌消炎作 用含氮、含硫 等杂原子的 化合物 异硫氰酸丙烯酯存在于十字花科 黑芥子挥发油中 ，是芥子苷的水 解产物 具有抗菌作用 由大蒜中大蒜氨 酸经酶解后产生 的物质具有抗菌、抗 病毒等作用（五） 挥发油的性质化学常数性状 溶解

11、性结晶性多数挥发油 常温下为无 色或淡黄色 油状液体， 少数挥发油 因含有色素 或薁类而具 有颜色。多 具有香味， 少数有臭气 或腥气味， 挥发油的气 味常常是鉴 别挥发油质 量优劣的重 要依据。少数挥发 油低温放 置时含量 高的成分 可析出结 晶，析出 的结晶被 称为“脑” ，如薄荷 脑等，析 出“脑”后 的挥发油 叫“脱脑油 ”。稳定性多数挥发油比 水轻，少数比 水重，如丁香 油。挥发油无 固定沸点，一 般沸程 70300之间 。挥发油具有 光学活性，比 旋度在 +97177。， 折光率在 1.431.61之间 。是表 示挥 发油 质量 的化 学指 标， 包括 ：酸 价、 酯价 、皂 化价

12、 、碘 价。挥发性物理常数挥发油 具有挥 发性， 在常温 下自行 挥发而 不留有 痕迹， 借此进 行挥发 油的提 取和挥 发油与 脂肪油 的鉴别 。挥发油具 有脂溶性 ，不溶于 水，可溶 于醇，在 醇中的溶 解度随醇 的浓度增 大而增大 ，易溶于 其它有机 溶剂，如 石油醚、 苯和乙醚 等。挥发油长时间 与空气、光线 接触，会发生 氧化变质，从 而挥发油颜色 加深，密度增 大，改变原有 的香气，同时 生成树脂样物 质，失去挥发 性。因此，挥 发油应贮存密 闭的棕色瓶内 ，于阴凉低温 处保存。化 学 常 数酯价（酯值） 碘值 是代表挥发油中酯类成分的含量。即一克挥 发油中酯类化合物完全水解所需氢

13、氧化钾的 毫克数。 是代表挥发油中游离羧酸和酚类成分的含量 。即：中和一克挥发油中含有游离羧酸和酚 类所需氢氧化钾的毫克数。 是酸值和酯值的总和 是代表了挥发油中不饱和双键的含量。即指 100克挥发油卤加相当于碘的克数。 酸价（酸值） 皂化价（皂化值） （六） 萜类和挥发油的提取分离与色谱检识水蒸气蒸馏法 萜 类 和 挥 发 油 的 提 取 分 离 与 色 谱 检 识提取方法 分离方法 有机溶剂提取法 冷压法 利用特殊官能团分离结晶法分离一般检查 鉴定方法 分馏法 物理常数和化学常数的测定化学法功能基的鉴定 色谱鉴定 般来说，天然药物化学成分在常温下多半是固体物质，常具有结晶的通性，因此，可根

14、据 溶解度得不同，用结晶法来达到分离、纯化、精制的目的。结晶法是实验室常用的成分纯 化方法。但并不能利用结晶法直接进行提取液的分离和纯化，因为过多的杂质会干扰结晶 的形成，甚至有时少量的杂质也会阻碍结晶的析出，因此，结晶前应尽可能地除去杂质。3.冷压法 因为挥发油具有挥发性，可随水蒸气蒸馏，故可采用水蒸气蒸馏法提取挥发油，此法是提取中药中挥发油最常用的方法。1.水蒸气蒸馏法2.有机溶剂提取法 根据挥发油具有亲脂性，可用亲脂性有机溶剂如乙醚、石油醚等回流提取挥发油，提取液蒸去乙醚即得挥发油。 此法主要适用于挥发油含量较高的新鲜原料中挥发油的提取，如鲜橘、柠檬的果皮，此法所得挥发油保持原有的新鲜香

15、气，但不纯，常混有水分等杂质，并且，挥发油提取的 不完全，往往压榨后再进行水蒸气蒸馏。提取方法 般来说，天然药物化学成分在常温下多半是固体物质，常具有结晶的通性，因此，可根据 溶解度得不同，用结晶法来达到分离、纯化、精制的目的。结晶法是实验室常用的成分纯 化方法。但并不能利用结晶法直接进行提取液的分离和纯化，因为过多的杂质会干扰结晶 的形成，甚至有时少量的杂质也会阻碍结晶的析出，因此，结晶前应尽可能地除去杂质。3.化学法 将某些挥发油于（020）低温放置，其中含量高的成分可析出结晶而与挥发油中其他成分分离。本法操作简便，但分离不完全，适用范围不广泛。 1.结晶法 2.分馏法 挥发油中各成分的沸

16、点由于分子结构中碳原子数目、双键多少和含氧官能团极性不同而不同，因此，可采用分馏法进行分离。为了防止分馏过程中挥发油中成分的结构破坏， 一般采用减压分馏法。挥发油中的酸（碱）性成分可利用它们可与碱（酸）成盐而溶于水，从乙醚液中分离出来，酸化或碱化后，乙醚萃取，蒸去乙醚，即得酸（碱）性成分。然后，将分出酸（碱 ）性成分后的挥发油，用亚硫酸氢钠加成法或吉拉德试剂法将醛或酮类化合物从乙醚液中 分离出。剩下的挥发油中的醇类成分可利用其与邻苯二甲酸酐或丁二酸酐或丙二酸单酰氯 反应生成相应的酸性酯，转溶于碳酸钠溶液，再将用乙醚萃取多次的碳酸钠溶液用盐酸或 硫酸酸化后，乙醚提出单酯，蒸去乙醚，残渣用碱水皂化，乙醚萃取，即得醇类成分。分离方法 般来说，天然药物化学成分在常温下多半是固体物质，常具有结晶的通性，因此，可根据 溶解度得不同，用结晶法来达到分