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1、,第三节 提取分离 (extraction and isolation),从有效成分的提取、分离工作开始 已知成分：一般先查阅有关资料,搜集比较该种或该类成分的各种提取方案,尤其是工业生产方法,再根据具体条件加以选用。 未知有效成分：根据预先确定的目标,在适当的活性测试体系指导下,进行提取、分离并以相应的动物模型筛选、临床验证、反复实践,才能达到目的。,溶剂法 水蒸气蒸馏法 升华法,提取前药材的处理： 1 新鲜药材:应在采集后数小时内投入乙醇中。否则，迅速干燥（低温、通风），防止霉变、酶解。 2干燥药料:须经适当粉碎,。 3在进行提取之前,应对所用材料的基源、产地、药用部位、采集时间与方法等进
2、行考查。确定药材来源的真实性，每次实验之前要将原料药材留样。,一、提取方法,（一）溶剂提取法 选择适当溶剂将中药中的化学成分从药材中提取出来。 （1）对已知物的提取：根据“相似相溶”原则选择溶剂。 （2） 对未知物的提取： 可将固体药材按极性递增方式,用不同溶剂, 依次进行提取.得到的各个馏分经活性测试确定有效部位后再做进一步分离。 另外,也可将药材直接用乙醇、含水乙醇或含水丙酮提取,提取液浓缩成干膏,拌以硅藻土等辅料,减压干燥成粉后,再用上述不同溶剂进行分步处理。,1、溶剂的选择方法,2、提取方法,1. 浸渍法 （1）常用溶剂 水、乙醇。 （2）仪器装置 有盖的容器。 （3）操作过程 将药材
3、粗粉置容器中加入适量的溶剂常温或加热（4080）浸泡（注：浸泡时应将容器盖严，并经常搅拌或振摇），一般浸泡35日或按规定时间倾取上清液过滤提取液。药材可重复浸泡23次。 （4）提取范围 适宜含淀粉、树胶等成分较多的药材以及含挥发性成分、遇热不稳定易分解或被破坏成分的提取。 （5）提取优缺点 操作简便，但提取时间长、溶剂用量大，提取效率不高。水为溶剂易发霉、变质，必要时需加适量的防腐剂。,2渗漉法 （1）常用溶剂 水、乙醇。 （2）仪器装置 渗漉装置。 （3）操作过程 将药材粉末 装于渗漉筒内上端不断添 加新溶剂，使其渗过药粉 （溶出可溶性成分）提取液。 （4）提取范围 适宜对热不稳 定且易分解
4、的成分的提取。 （5）提取优缺点 由于有较大的浓度差，提取效率较高。但溶剂用量大，操作较繁。,3煎煮法 （1）常用溶剂 水。 （2）仪器装置 砂锅、铝锅等。,（3）操作过程 将药材饮片或粗粉加适量水 直火加热煮沸1h左右 过滤提取液。 （4）提取范围 对含挥发性及遇热不稳定的成分的药材不宜用本法。 ， （5）提取优缺点 本法简便易行，提取效率比冷浸法高。但水溶性杂质多，水煎液易发霉,4.回流提取法 （1）常用溶剂 有机溶剂。 （2）仪器装置 回流加热装置。 （3）操作过程 将药材粗粉装于圆底烧瓶中加入适量溶剂水浴中加热回流提取lh过滤（残渣重复提取两次，合并提取液）提取液。 （4）提取范围 不
5、适用于对热不稳定及易分解的成分。 （5）提取优缺点 提取效率比冷浸法高。但装置较复杂。,5.连续回流提取法 （1）常用溶剂 有机溶剂。 （2）仪器装置 连续回流提取装置 （3）操作过程 将药材装于滤纸袋， 放入提取器内连接装置水浴加 热回流提取适当时间提取液。 （4）提取范围 不适于对热不稳定 成分的提取。 （5）提取优缺点 溶剂用量少， 提取效率高。但装置设备要求高。,6.超临界流体萃取法 超临界流体萃取（supercritical fluid extraction SFE）是一种利用某物质在超临界区域形成的流体，对中药中有效成分进行萃取分离的新型技术，集提取和分离于一体。,基本原理: 根据
6、超临界流体（SF）对溶质有很强的溶解能力，且在温度和压力变化时，流体的密度、黏度和扩散系数随之变化，溶质的亲和力也随之变化，从而使不同性质的溶质被分段萃取出来，达到萃取、分离的目的。,临界温度（T c）: 压缩能使气体变为液体时的温度称为T c 。 临界压力（Pc）: 在临界温度下，气体能被液化的最低压力。超临界流体: 当气体的温度高于临界温度、压力低于临界压力时，物质处于气体和液体之间，这个范围之内的流体称为超临界流体（）。,SF的特点：密度大，黏度小，扩散系数大。 因溶质的溶解性能与溶剂的密度、扩散系数成正比，与黏度成反比。因此，SF对很多物质有很强的溶解能力，同时SF的高流动性和扩散能力
7、，有助于所溶 解的各成分之间的分离，并能加速溶解平 衡，萃取效率高。,超临界流体萃取法的应用,20世纪50年代起进入实验阶段； 如从石油中脱沥青等。 70年代以来，大量专利涌现； 咖啡豆中脱咖啡因、烟草中脱尼古丁等。 70年代末，食品工业中的应用日益广泛： 从啤酒花中提取酒花精已形成了生产规模。 80年代以来，广泛地用于香精和香辛料成分的提取。从菊花、梅花、栀子花、米兰花、玫瑰花中提取天然花香剂；从胡椒、肉桂、芫荽、月桂、薄荷等中提取香辛料，对绿茶和红茶进行全成分提取等,从药用植物中提取有效成分，是近几年才开始的。如原联邦德国学者利用SFE技术从植物原料中提取大麻醇、香豆素和咖啡因，日本学者宫
8、地洋等从药用植物蛇床子、茵陈蒿、桑白皮、甘草根和紫草中萃取有效成分。,超临界流体（SF）物质：二氧化碳 由于二氧化碳具有无毒、不易燃易爆、安全、 价廉、有较低的临界压力（Pc7.37mPa）和临 界温度（Tc31.4）、对大部分物质不起反 应，可循环使用等优点，故最常用于植物有效成 分的提取。,夹带剂：在萃取物和超临界流体组成的二元系中加入第三组分，可使原来成分的溶解度得以改善。 CO2-SF通常脂溶性成分可在低压条件下萃取，如挥发油、烃、酯、内酯、醚、环氧化合物等；若成分的极性基团增多则要在较高的压力下才能被萃取；而高分子物（如蜡、蛋白质、树胶等）则很难萃取。 超临界萃取中加入夹带剂可加大溶
9、解度。例如，在2104kPa和70条件下，棕榈酸在CO2-SF中的溶解度是0.25（质量分数）；在同样条件下，于体系中加入10乙醇，棕榈酸的溶解度可 提高到5.0以上。,一般来说，具有很好溶解性能的溶剂，也往往是很好的夹带剂，例如，甲醇、乙醇、丙酮等。通常夹带剂的用量不超过15。,超临界流体萃取的主要设备是萃取器和分离器：,7.超声波提取法 溶剂超声波 用超声波作用于溶剂可产生空化现象（瞬间具有几千个大气压的压力，局部温度可达千度），使植物细胞壁及整个生物体瞬间破裂，溶剂能迅速渗透进去，溶解出化学成分，因而成为一种快速、高效、节能的新型提取方法。 目前，在实验室中有逐渐取代传统提取方法的趋势。
10、,1.药材的粉碎度 粉碎是为了增大与溶剂的接触面积，提高提取效率。但具体提取时粉碎的程度要根据药材质地、提取方法及提取溶剂来决定。 质地坚硬的药材应粉碎较细，而质地轻薄的药材可用粗粉或不用粉碎。含大量黏液质的药材如果粉碎过细，则提出的杂质量增加。以水为溶剂进行提取时药材易膨胀，可用粗粉；以乙醇为溶剂可粉碎较细。用渗漉法提取时，药粉不可过细，否则，会导致渗漉困难。,3、注意事项,2.提取时间 提取需要一定的时间，但当药材组织内外溶液浓度达到平衡后，成分就不再溶出。此时再增加提取时间也无益。 3.提取温度 通常升高温度有利于提取。但提取温度升高，杂质的溶出率也相应增大。同时也易导致对热不稳定成分及
11、挥发性成分的损失。,（二）升华法： 香豆素、少数生物碱、少数木质素、游离 醌类具有升华性，可用于此法提取、精制。 （三）水蒸汽蒸馏法： 水蒸气通入含有挥发性成分的药材中，使药材中挥发性成分随水蒸气蒸馏出来的提取方法。 适用范围： 适用于能随水蒸气蒸馏而不被破坏并难溶于水的成分的提取。常用于挥发油的提取，挥发性生物碱如麻黄碱和槟榔碱亦可用此法提取。 原理：成分的蒸气压水的蒸气压大气压 混合物的沸点降低 仪器装置：,注意事项： 操作时水蒸气发生器内的水量不得超过其容积的23，安全玻璃管应插到发生器的底部以调节内压。蒸馏器内的药材要先加水湿润，通蒸气的导管应插入蒸馏器内的药材底部。蒸馏结束后，首先应
12、打开水蒸气发生器与蒸馏器之间三通下口的螺旋夹，放入空气后，再停止加热。,(四)、微波辅助提取法 (五)、加压逆流提取法 (六)、酶解法 (七)、旋流提取法 (八)、半仿生提取法 (九)、中药动态逆流提取法 中药化学适用技术,二、分离与精制方法,(一) 根据物质溶解度差别进行分离 物质分离的许多操作往往在溶液中进行。实践中可以采用下列方法： l利用温度不同引起溶解度的改变以分离物质,如常见的结晶及重结晶等操作。 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。常见水醇法或醇水法、 醇乙醚法、醇丙酮法等。,多糖、蛋白质等水溶性杂质(水/醇法); 树脂、叶绿素等水不
13、溶性杂质(醇/水法),3酸性、碱性或两性化合物：可通过加入酸、碱以调节溶液的pH,改变分子的存在状态(游离型或解离型),从而改变溶解度而实现分离。 例如,一些生物碱类在用酸性水从药材中提出后,加碱调至碱性，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。 水溶性生物碱雷氏铵盐 沉淀,（二）根据物质在两相溶剂中的分配比不同进行分离 条件：2种互不相溶的溶剂构成1个溶剂系统 1 .影响分离的因素 1 ）分离因子：两种物质分离的难易程度,K=Cu/Cl Cu: 被分离物在上相中的浓度(upper phase) Cl: 被分离物在下相中的浓度
14、(lower phase),=KA/KB KAKB KA: 被分离物质A的K值 KB: 被分离物质B的K值 100 一次萃取可基本分离 10100 10-12次萃取可基本分离 2 100次以上萃取可基本分离,纸色谱(paper partition chromatography)是一种分配色谱(相当于多次萃取），可借助纸色谱求值，并选择理想的分离条件。 K=CO/Cw1/rRf/(1-Rf) r: 纸色谱定数 CO: 在有机相中的浓度 Cw: 在水相中的浓度 =KA/KB=,1/rRfa/(1-Rfa),1/rRfb/(1-Rfb),Rfa/(1-Rfa),Rfb/(1-Rfb),=,Rfa(1
15、-Rfb),Rfb(1-Rfa),=,将纸色谱的Rf值代入即可求出，进行多次纸色谱就可找出最佳分离条件,2 ） pH值,对酸性，碱性，两性化合物，分配比受pH的影响（pH值可改变它们的状态：游离型和解离型),以酸性物质HA为例,HA + H2O A- + H3O+,Ka = A-H3+O/HA,取负对数 pka = pH - lgA-/HA 移项 pH = pka + lgA-/HA,当99为解离型时: lgA-/HA lg(100/1) =2 pH = pKa + 2,当99为游离型时: lgA-/HA lg(1/100) = -2 pH=pKa2 酚类 pka一般9.2-10.8 pH12
16、 解离型 羧酸类pKa 一般为5 pH7 解离型 碱性化合物:pH=pka+lgB/BH+ pHpKa两个单位主要为游离型 pHpKa两个单位主要为解离型,pH梯度萃取法分离流程,2 .分离方法 逆流分溶法 (counter current distribution ，CCD) 液滴逆流色谱 (droplet counter current chromatography ，DCCC) 高速逆流色谱 (high speed counter current chromatography， HSCCC) 分离条件温和，无死吸附，样品易回收，分离效果较好。,CCD法操作条件温和、样品容易回收, 适于中等极性、不稳定物质
