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1、中药化学执业药师考前辅导,主 编 宋少江副主编 徐绥绪 编者 张梅 董淑华,第一章 总论【学习要点】1.掌握有效成分常用提取方法及特点：溶剂提取法（包括浸渍法、渗漉法、煎煮法、回流提取法、连续回流提取法等）、水蒸气蒸馏法、升华法等。 2.掌握有效成分常用分离纯化方法及特点：结晶法、两相溶剂萃取法、各种柱色谱法（包括硅胶、氧化铝、聚酰胺谱、凝胶柱色谱和大孔树脂吸附色谱等）。 3.熟悉透析法、膜过滤法和分馏法在中药化学成分分离中的应用。 4.熟悉薄层色谱和纸色谱在中药化学成分鉴别中的应用。 5.了解有效成分结构研究中UV 、IR、MS、NMR等波谱方法的含义、原理及应用。,【重点与难点提示】一、有
2、效成分常用提取方法及特点 1溶剂法（1）浸渍法 适用于成分遇热不稳定的或含大量淀粉、树胶、果胶、粘液质中药。（2） 渗漉法 消耗溶剂量大、费时长、操作比较麻烦。（3）回流提取法 是用易挥发的有机溶剂加热提取中药成分的方法，对热不稳定的成分不宜用此法，且溶剂消耗量大，操作繁杂。（4）连续回流提取法 弥补了回流提取法中溶剂消耗量大，操作繁杂的不足，实验室常用索氏提取器来完成本法操作。但此法时间较长。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，且难溶或不溶于水的成分的提取。3升华法：适用于中药中一些具有升华性质的成分，如樟木中的樟脑，茶叶中的咖啡因等。,二、中药有效成分的分离与精制
3、1根据物质溶解度差别进行分离 （1）结晶法 将不是结晶状态的固体物质处理成结晶状态的操作叫结晶；从不纯的结 晶经过进一步精制处理得到较纯的结晶的过程称为重结晶。 （2）在溶液中加入另一种溶剂以改变混合溶剂的极性，使一部分物质沉淀析出，从而实现分离。 如在药材浓缩水提取液中加入数倍量高浓度乙醇，以沉淀除去多糖、蛋白质等水溶性杂质（水/醇法）；或在浓缩乙醇提取液中加入数倍量水稀释，放置以沉淀除去树脂、叶绿素等水不溶性杂质（醇/水法）等。,（3）对酸性、碱性或两性有机化合物来说，常可通过加入酸或碱以调节溶液的pH值，改变分子的存在状态（游离型或离解型），从而改变溶解度而实现分离。例如，一些生物碱类在
4、用酸性水从药材中提出后，加碱调至碱性即可从水中沉淀析出（酸/碱法）。（4）酸性或碱性化合物还可通过加入某种沉淀试剂使之生成水不溶性的盐类等沉淀析出。例如酸性化合物可作成钙盐、钡盐、铅盐等；碱性化合物如生物碱等，则可作成苦味酸盐、苦酮酸盐等有机酸盐或磷钼酸盐、磷钨酸盐、雷氏盐等无机酸盐。得到的有机酸金属盐类（如铅盐）沉淀悬浮于水或含水乙醇中，通入硫化氢气体进行复分解反应，使金属硫化物沉淀后，即可回收得到纯化的游离的有机酸类化合物。,2根据物质在两相溶剂中的分配比不同进行分离 （1）液-液萃取法 液-液萃取与分配系数K值 将两种相互不能任意混溶的溶剂（例如氯仿与水）置分液漏斗中充分振摇，放置后即可
5、分成两相。此时如果其中含有溶质，则溶质在两相溶剂中的分配比（K）在一定的温度及压力下为一常数，可以用下式表示： KCU / C L K：表示分配系数；CU：表示溶质在上相溶剂中的浓度；CL：表示溶质在下相溶剂中的浓度。,分离难易与分离因子分离因子值用来表示分离的难易。分离因子定义为A、B两种溶质在同一溶剂系统中分配系数的比值。 即： = KA / KB （注：KAKB） 一般，100，仅作一次简单萃取就可实现基本分离；但10010，则须萃取1012次；2时，要想实现基本分离，须作100次以上萃取才能完成； 1时，则KA KB，意味着两者性质极其相近，即使作任意次分配也无法实现分离。 分配比与p
6、H 对酸性、碱性及两性有机化合物来说，分配比还受溶剂系统pH的影响。因为pH变化可以改变它们的存在状态（游离型或离解型），从而影响在溶 剂系统中的分配比。 以酸性物质（HA）为例，若使该酸性物质完全离解则pH pKa + 2； 使该酸性物质完全游离，则pH pKa - 2 一般pH12,则酸性物质呈离解状态（A-）、碱性物质则呈非离解状态（B）存在。,（2）液-液分配色谱 将两相溶剂中的一相涂覆在硅胶等多孔载体上，作为固定相，填充在色谱管中，然后加入与固定相不相混溶的另一相溶剂（流动相）冲洗色谱柱。物质在两相溶剂中相对作逆流移动，在移动过程中不断进行动态分配而得以分离的方法。正相色谱与反相色谱
7、 液-液分配柱色谱用的载体主要有硅胶、硅藻土及纤维素粉等。通常，分离水溶性或极性较大的成分固定相多采用强极性溶剂，流动相则用弱极性有机溶剂，称之为正相色谱；但当分离脂溶性化合物时，则两相可以颠倒，固定相可用石蜡油，而流动相则用水或甲醇等强极性溶剂，故称之为反相分配色谱。 常用反相硅胶薄层色谱及柱色谱的填料系将普通硅胶经下列方式进行化学修饰，键合上长度不同的烃基（R）形成亲脂性表面而成。根据烃基（-R）长度分别命名为RP-2、RP-8及RP-18。,3根据物质的吸附性差别进行分离 以固-液吸附用得最多，并有物理吸附、化学吸附及半化学吸附之分。（1）物理吸附基本规律相似者易于吸附 固液吸附时，吸附
8、剂、溶质、溶剂三者统称为吸附过程中的三要素。物理吸附过程一般无选择性，但吸附强弱及先后顺序都大体遵循“相似者易于吸附”的经验规律。硅胶、氧化铝因均为极性吸附剂，故有以下特点：对极性物质具有较强的亲和能力，极性强的溶质将被优先吸附。溶剂极性越弱，则吸附剂对溶质将表现出较强的吸附能力。溶剂极性增强，则吸附剂对溶质的吸附能力即随之减弱。溶质即使被硅胶、氧化铝吸附，但一旦加入极性较强的溶剂时，又可被后者置换洗脱下来。,（2）活性炭 为非极性吸附剂，与硅胶、氧化铝相反，对非极性物质具有较强的亲和能力，在水中对溶质表现出强的吸附能力。溶剂极性降低，则活性炭对溶质的吸附能力也随之降低。 （3）聚酰胺吸附色谱
9、法 属于氢键吸附，是一种用途十分广泛的分离方法，极性物质与非极性物质均可适用，但特别适合分离酚类、醌类、黄酮类化合物。通常在含水溶剂中大致有下列规律： 形成氢键的基团数目越多，则吸附能力越强。成键位置对吸附力也有影响。易形成分子内氢键者，其在聚酰胺上的吸附即相应减弱。 分子中芳香化程度高者，则吸附性增强；反之，则减弱。各种溶剂在聚酰胺柱上的洗脱能力由弱至强，可大致排列成下列顺序：水甲醇丙酮氢氧化钠水溶液甲酰胺二甲基甲酰胺尿素水溶液 （4）大孔吸附树脂 是吸附性和分子筛性原理相结合的分离材料，它的吸附性是由于范德华引力或产生氢键的结果。分子筛性是由于其本身多孔性结构的性质所决定。大孔吸附树脂现在
10、已被广泛应用于天然化合物的分离和富集工作中，如苷与糖类的分离、生物碱的精制。在多糖、黄酮、三萜类化合物的分离方面都有很好的应用实例。,4根据物质分子大小差别进行分离（1）常用的有透析法、凝胶滤过法、超滤法等。前两者系利用半透膜的膜孔或凝胶的三维网状结构的分子筛滤过作用；超滤法则利用因分子大小不同引起的扩散速度的差别。以上这些方法主要用于水溶性大分子化合物，如蛋白质、核酸、多糖类的脱盐精制及分离工作，对分离小分子化合物来说不太适用。（2）凝胶滤过法 主要用于分离分子量1000以下的化合物。也叫凝胶渗透色谱、分子筛滤过、排阻色谱，系利用分子筛分离物质的一种方法。 SephadexG 型只适于在水中
11、应用，且不同规格适合分离不同分子量的物质。 羟丙基葡聚糖凝胶（Sephadex LH-20）不仅可在水中应用，也可在极性有机溶剂或它们与水组成的混合溶剂中膨润使用。5. 根据物质离解程度不同进行分离 具有酸性、碱性及两性基团的分子，在水中多呈离解状态，据此可用离子交换法进行分离。离子交换法系以离子交换树脂作为固定相，用水或含水溶剂装柱。当流动相流过交换柱时，溶液中的中性分子及不与离子交换树脂交换基团发生交换的化合物将通过柱子从柱底流出，而具有可交换的离子则与树脂上的交换基团进行离子交换并被吸附到柱上，随后改变条件，并用适当溶剂从柱上洗脱下来，即可实现物质分离。,三、结构研究方法 1. 质谱（M
12、S） 可用于确定分子量及求算分子式和提供其它结构信息。此外，还可由分子离子丢失的碎片大小或由碎片离子的m/z值以及裂解特征推定或者复核分子的部分结构。2. 红外光谱 分子中价键的伸缩及弯曲振动将在光的红外区域，即4000625cm-1处引起吸收。测得的吸收图谱叫红外光谱。许多特征官能团可据此进行鉴别。某 些情况下，红外光谱可用于区别芳环的取代图式及构型、构象等。 3. 紫外-可见吸收光谱 UV光谱对于分子中含有共轭双键、a, b-不饱和羰基（醛、酮、酸、酯）结构的化合物以及芳香化合物的结构鉴定来说是一种重要的手段。通常主要用于推断化合物的骨架类型；某些场合下，如香豆素类、黄酮类等化合物，它们的
13、UV光谱在加入某种诊断试剂后可因分子结构中取代基的类型、数目及排列方式不同而发生不同的改变，故还可用于测定化合物的精细结构。,4. 核磁共振谱 (1) 1H-NMR 测定中通过化学位移（）、谱线的积分面积以及裂分情况（重峰数及偶合常数J）可以提供分子中1H的类型、数目及相邻原子或原子团的信息，对有机化合物的结构测定具有十分重要的意义。 (2) 13C-NMR 噪音去偶谱（Proton noise ecoupling spectrum）也叫全氢去偶（Proton complete decoupling，COM）或宽带去偶（Broad band decoupling， BBD）。所有的13C信号在
14、图谱上均作为单峰出现，故无法确定其上连接的1H数，对判断13C信号的化学位移十分方便。 DEPT（Distortion1ess enhancement by polarization transfer） DEPT法系通过改变照射1H核的脉冲宽度（）或设定不同的弛豫时间（De1ay time，2D3），使不同类型的13C信号在谱图上呈单峰并分别呈现正向峰或倒置峰，故灵敏度高，信号之间很少重叠，目前已成为13C-NMR谱的一种常规测定方法。,【本章练习题】 一 . A 型题（单选） 1.樟木中樟脑的提取方法采用的是 A .回流法 B.浸渍法 C.渗漉法 D.连续回流 E .升华法 2.高压液相色谱
15、分离效果好的一个主要原因是A压力高 B吸附剂的颗粒小 C流速快 D有自动记录 E操作简单 3.极性最小的溶剂是 A丙酮 B乙醇 C乙酸乙酯 D水 E正丁醇 4.采用透析法分离成分时，可以透过半透膜的成分为A多糖B蛋白质C树脂D叶绿素E无机盐 5.利用氢键缔和原理分离物质的方法是 A硅胶色谱法 BAl2O3色谱法 C凝胶过滤法 D聚酰胺 E离子交换树脂 6.聚酰胺色谱中洗脱能力强的是 A丙酮 B甲醇 C二甲基甲酰 D水 E NaOH水溶液,7.利用中药中各成分沸点的差别进行提取分离的方法是 A分馏 B回流法 C连续回流法 D水蒸气蒸馏法 E升华法 8.纸上分配色谱, 固定相是 A纤维素 B滤纸所
16、含的水 C展开剂中极性较大的溶剂 D醇羟基 E 有机溶剂 9.所有的13C信号在图谱上作为单峰出现采用的是技术 A DEPT法 B全氢去偶技术 C同位素法 D偏共振去偶 E选择氢核去偶 10只适于在水中应用的是 A sephadex G B sephadex LH-20 C硅胶G D聚酰胺 E大孔吸附树脂 11.在大孔吸附树脂色谱柱上被水最先洗脱下来的成分是 A皂苷类 B糖类C生物碱类 D强心苷类E黄酮苷类 12 DEPT谱中，出现倒峰的是(=135o ) A季碳B叔碳C仲碳D伯碳E全部 13自中药中提取含挥发性成分时不宜采用的方法是 A浸渍法 B 渗漉法 C 煎煮法 D 回流提取法 E连续提
17、取法,14用于判断分子结构中是否有无共轭体系的是 A IR B UV C MS D 1H-NMR E 13C-NMR 15两相溶剂萃取法分离混合物中各组分的依据是 A结构类型不同B化学性质不同C极性差异较小D极性差异较大E分配系数不同 16离子交换色谱法，适用于下列（ ）类化合物的分离 萜类 生物碱 淀粉 甾体类 E 糖类 17碱性氧化铝色谱通常用于（ ）化合物的分离 香豆素类生物碱类酸性酯类E黄酮类 18用TLC检测化合物的纯度时，多采用 A一种展开系统B二种展开系统C三种展开系统D四种展开系统E一种展开系统并更换多种显色方式 19不易燃的有机溶剂是A甲醇 B丙酮C乙酸乙酯 D石油醚E四氯化碳 20 与水不能互溶的溶剂是 A甲醇 B 乙醇C丙酮 D正丁醇E冰醋酸,
