《01-中药化学成分的一般研究方法.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《01-中药化学成分的一般研究方法.ppt（52页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第一章 中药化学成分 的一般研究方法,1、中药化学成分提取分离的常用方法。 2、中药化学成分结构鉴定的一般方法。,第一节 中药化学成分简介,1. 糖类 2. 苷类 3. 醌类 4. 香豆素类 5. 黄酮类 6. 萜类和挥发油,糖-苷元（非糖物质）,7. 生物碱 8. 甾体类化合物 9. 三萜类化合物 10. 鞣质,第二节 中药有效成分的提取分离方法,提取中药有效成分 目的：研究中药化学成分 方法选择：应结合被提取成分的主要理化性质和各 种提取分离技术的原理和特点进行选定,提取前药材的处理： 干燥、粉碎、脱脂、除色素 (叶绿素),提取方法的主要类别 溶剂提取法（最常用） 水蒸汽蒸馏法 超临界流体
2、萃取法 其他方法,一、中药有效成分的提取方法,1、溶剂提取法（最常用） 选择依据：根据被提取成分的溶解性能， 选择溶剂和方法 原理：根据中药中各成分在溶剂中溶解度不同， 选用对所需成分溶解度大、对无效成分溶 解度小的溶剂，而将所需成分溶出的方法。,1）溶剂的选择 a、溶质（有效成分） 亲脂性：极性小的化学成分 易溶于亲脂性的有机溶剂 亲水性：极性大的化学成分 易溶于亲水性的有机溶剂和水,b、溶剂 极性：水 亲水性有机溶剂 亲脂性有机溶剂 常用有机溶剂极性大小：,水 甲醇（乙醇） 丙酮 正丁醇 乙酸乙酯 乙醚 三氯甲烷 石油醚,亲水性有机溶剂 （与水互溶）,亲脂性有机溶剂 （与水不互溶，分层）,
3、c、溶剂选择原则 溶解原理：相似相溶原理 选择原则： 溶剂对目标化合物溶解度大，而对杂质不溶 或少溶 溶剂不与目标化合物发生不可逆的化学反应 所选择的溶剂应廉价，易得，毒性小，使用 安全,2）提取方法 煎煮法加水，加热 优：简便 缺：不适合挥发性成分，加热易被破坏成分 注意：只能使用水作为溶剂 不可使用铁制容器 不适合一些加热后会成糊状的物质,浸渍法（冷浸法）加水或醇，浸渍 优：简单易行 适合提取挥发性成分，加热易被破坏成分， 淀粉或粘液质多的药材 缺：效率低 注意：视实验情况决定浸渍时间 渗漉法加水或醇， “浸渍-换新溶剂-浸渍”反复进行 优：同浸渍法，且效率高于浸渍法 缺：溶剂耗量大，时间
4、长，效率较低,回流提取法加有机溶剂，加热回流 优：效率高于渗漉法 提取得到的物质较纯 缺：不适合加热易被破坏成分 溶剂耗量较大 注意：不可用直火加热,连续回流提取法（回流提取法的发展） 优：提取效率高， 溶剂耗量小， 操作不繁琐 缺：不适合加热易被破坏成分 代表装置：索氏提取器,2、水蒸汽提取法 适用范围：能随水蒸汽蒸馏（具有挥发性） 不溶或难溶于水，且不与水反应 在沸腾的温度下，成分不变 原理：当目标化合物与水在一起加热时，其 蒸气压和水的蒸气压总和为一个大气压 时，液体就开始沸腾，水蒸汽将挥发性 物质一并带出。,本方法常用于提取挥发油，此外小分子的生物碱， 小分子的酚性物质也可用本方法提取
5、。,3、超临界流体萃取法(Supercritical Fluid Extraction-SFE) 原理：在较低温度下，不断增加气体的压力时，气体会 转化成液体，当温度增高时，液体的体积增大。 对于某一物质而言，总存在一个临界温度和临界 压力，高于临界温度和临界压力后，该物质不会 成为液体或气体，其状态处于气体和液体之间， 称为超临界流体。,特点：超临界流体具有气体和液体的双重特性 密度与液体接近，有良好的溶剂特性 粘度与气体接近，扩散系数远大于液体 优点：温度低 基本不使用有机溶剂 提取效率高 缺点：成本高,中药提取中，应用最广泛的是CO2。 CO2优点：临界温度、压力比较容易达到，易操作，
6、惰性，价格便宜。 CO2缺点：亲脂，中等极性，易萃取极性较低的化 合物，但对极性较大者萃取较难。 此外，还有NO2，CHCl3，C2H6，N2等也作为流 体物质使用。,4、其他方法 1）升华法适于具有升华性的中药化学成分 2）压榨法粗放，常用于挥发油含量高者 3）组织破碎提取法适于对热不稳定且具有水 溶性的成分 4）吸收法适于贵重挥发油 5）超声提取法、微波提取法不宜推广,例： 下列溶剂中极性最弱的是( ) A 乙醇 B 甲醇 C 丙酮 D 乙酸乙酯 E 正丁醇,适用于含有大量淀粉、树胶、果胶、黏液质的中药提取方 法是 ( ) A 浸渍法 B 水蒸气蒸馏法 C 煎煮法 D 回流提取法 E 连续
7、回流提取法,二、中药有效成分的分离精制方法 1）根据物质溶解度差别 结晶法、溶剂法、 沉淀法等 2）根据物质在两相溶剂中分配比不同 3）根据物质的吸附性差别 色谱分离法 4）根据物质分子大小差别 膜分离法、凝胶过滤法等 5）根据物质解离程度不同 离子交换法 6）根据物质的沸点不同 分馏法、升华法,1、结晶法 原理：利用混合物中各成分在溶剂中溶解度的显著差别而分离的方法。 适用范围：分离和精制固体化学成分，是纯化物质常采用的方法。,关键：选择适宜的结晶溶剂。 常用溶剂：甲醇，乙醇，乙酸乙酯，吡啶等。当单一溶剂无效时，可选用两种或两种以上溶剂。,结晶纯度判断方法： 结晶的形态和色泽：形状均一，色泽
8、均匀 测定熔点、熔距：熔点一定 熔距较短（0.5） 色谱检识：TLC经3个或3个以上溶剂系统展开， 均为一个斑点,可以判断结晶纯度的方法有 ( ) A 均一的晶形 B 均匀的色泽 C 熔点 D 色谱行为 E 熔距,ABCDE,2、溶剂法 1）酸碱溶剂法 原理：利用混合物中各组分酸碱性不同进行分离。 游离生物碱（难溶于水）+ 酸 生物碱盐（易溶于水） 有羧基或酚羟基的酸性成分（较难溶于水）+ 碱 盐（易溶于水） 有内酯或内酰胺结构的成分（难溶于水） 产物（易溶于水）,皂化,pH梯度法 操作：使用酸碱度不同的溶剂，按酸度或碱度 不断递变提取不同碱度或酸度的化合物 原理：“强酸-弱碱”，或“强碱-弱
9、酸”,2、溶剂法 1）酸碱溶剂法,2）溶剂分配法（常用） 原理：利用混合物中各成分在两种互不相溶的溶剂中分 配系数的不同而达到分离的方法。 各成分分配系数相差越大，分离效果越好。,2、溶剂法,a、简单萃取法 溶剂选择： 大 极 性：正丁醇-水 常用溶剂 中等极性：乙酸乙酯-水 小 极 性：三氯甲烷（乙醚）-水,b、系统溶剂萃取法（溶剂极性梯度萃取法） 操作：使用极性不同的溶剂，按极性由小到大 的顺序，对提取物进行萃取,3、沉淀法 定义：基于有些中药化学成分能与某些试剂生成沉淀，或加 入某些试剂后可降低某些成分在溶液中的溶解度而自 溶液中析出的一种方法。,1）专属性试剂沉淀法 利用某些特定试剂与
10、某些化学成分能反应生成可逆的不 溶性沉淀，而与其它化合物分离。 雷式铵盐 生物碱 胆甾醇 甾体皂苷 明胶 鞣质 ,2）分级沉淀法 在混合组分的溶液中加入与该溶液能互溶的溶剂，改变混合组分溶液中某些成分的溶解度，使其从溶液中析出。 可改变加入溶剂的极性或数量，而使沉淀逐步析出。 乙醇沉淀法（常用于分离皂苷类化合物）,3）盐析法 在混合物水溶液中加入易溶于水的无机盐，至 一定浓度或饱和状态，使某些中药成分在水中溶解 度降低而析出，也可用有机溶剂萃取。 常用氯化钠进行盐析。,4、分馏法 利用沸点不同的混合液体各组分在加热过程中产生高低不同的蒸气压而被分离的方法。 适用于沸点不同的液体混合物。,5、膜
11、分离法（中药现代技术，药厂常用） 原理：利用溶剂、小分子物质能通过半透膜，大分子物质不 能通过半透膜，分离大小不同的分子。 半透膜：天然（火棉胶膜、羊皮子膜、玻璃纸膜等） 人工（人工合成高分子膜） 常用技术：反渗透、超滤、微滤、电渗析。 适用范围：多糖，多肽，蛋白质等大分子分离。,6、色谱分离法（常用） 优点：分离效率高，快速简便。 除分离外，色谱还可常用于化合物的鉴定。 主要类型：吸附色谱，凝胶过滤色谱 离子交换色谱，大孔树脂色谱 分配色谱,1）吸附色谱 色谱原理：利用吸附剂对被分离化合物分子吸附能力的差 异，而实现分离。 分离结果：与吸附剂之间吸附作用力小的化合物先于吸附 力大的化合物洗脱
12、。 常用吸附色谱： 硅胶，氧化铝，活性炭，聚酰胺。,2）凝胶过滤色谱 色谱原理：主要为分子筛作用，根据凝胶孔径和被分离 化合物分子的大小而达到分离目的。 分离结果：通常情况下，分子大的物质保留时间短，分 子小的物质保留时间长。 常用凝胶型号：Sephadex LH-20（羟丙基葡聚糖凝胶）,3）离子交换色谱 色谱原理：根据混合物中各成分的解离度差异进行分离。 分离结果： 解离度小的化合物先于解离度大的化合物洗脱。 常用离子交换剂：离子交换树脂、离子交换纤维素、离子 交换凝胶。,4）大孔树脂色谱 色谱原理：通过物理吸附有选择性地吸附有机物质而达到 分离。 分离结果：对于非极性的树脂，洗脱剂的极性
13、越小，其洗脱 能力越强。 非极性：适宜分离极性小的成分 分类 中等极性：适宜分离极性较大的成分 极性：适宜分离极性较大的成分,5）分配色谱 色谱原理：利用被分离成分在固定相和流动相之间的分 配系数的不同而达到分离 a、正相分配色谱 流动相极性 固定相极性 主要用于分离极性及中等极性的分子型物质 常用的固定相有氰基与氨基键合相,b、反相分配色谱 流动相极性 固定相极性 主要用于分离非极性及中等极性的各类分子型物质 常用固定相：十八烷基硅烷（ODS）或C8键合相 常用流动相：甲醇水，乙腈水,一、检验有效成分的纯度 结构鉴定的前提，即是单体化学成分。 因此，在结构鉴定前必须检验有效成分的纯度。 1、
14、未知成分 1）固体： a、重结晶后观察晶型、色泽 b、测定熔点、熔距 当熔距为0.51时，可认为是纯化合物,第三节 中药有效成分化学结构的研究方法,2）液体： 测定沸点、沸程、折光率、旋光度和比重 纯化合物有恒定的沸点，且沸程不超过5 3）固体和液体的通用检测方法 TLC、PC、GC、HPLC等 样品用两种以上溶剂系统或色谱条件进行检测，均显 示单一的斑点或谱峰时，一般可认为是单体化合物。,2、已知成分 无论是固体还是液体，均可取标准品进行上述测试。 若在完全相同的实验条件下，所得数据与标准品相同， 则可认为该化合物和标准品是同一化合物。 例如，熔点相同，混合熔点不降低，TLC或PC色谱中 R
15、f值相同，红外光谱一致等。,二、中药有效成分结构研究的程序 1、物理常数的测定检查纯度 与已知化合物对比 测定内容：熔点，沸点，比旋度，折光率，比重， 旋光光谱（ORD），圆二色光谱(CD)， X射线衍射结构等。,2、分子式的测定 1）元素定性分析确定组成化学成分的元素 2）分子量的测定 质谱法(MS)结合波谱数(IR，NMR等)进行分析，推测 得到化合物分子式。 还可使用高分辨质谱(HR-MS)直接得到化合物分子式。,3、结构骨架与官能团的测定 1）计算不饱和度 公式： 2）通过各类成分的颜色反应等检识方法， 确定化合物的类型 前期文献查阅 中药所含大致成分 理化测试 化合物类别 波谱数据 （主要是NMR数据） 化合物骨架,3）通过波谱等方法，推定结构式 在确定的分子式的基础上，结合理化测试和化合物波 谱数据（主要是IR、NMR数据）进行推测和确定。 必要时，还可以结合化学反应加以验证。,三、波谱数据的测定 1、红外光谱（IR）反应官能团信息 1）已知成分 对照待测化合物和该已知化合物的红外光谱，若二者完 全一致，则可推测二者是同一物质 2）未知成分 红外光谱主要用于确认官能团，芳香环的取代类型等。,2、紫外光谱（
