项目二-中药化学成分常用提取分离技术.

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1、中药化学技术,项目二 中药化学成分常用的提取分离技术,学习内容,任务一 中药化学成分常用的提取技术 任务二 中药化学成分常用的分离技术 任务三 中药化学成分色谱分离技术,一、中药有效成分的提取方法,超临界流体萃取法,水蒸气蒸馏法,溶剂提取法,其他方法,任务一、中药化学成分的提取技术,（一）溶剂提取技术 1.基本原理 是根据中药中各化学成分在不同溶剂中的溶解度不同，选用对有效成分溶解度大，对杂质溶解度小的溶剂，将有效成分从药材组织内溶解出来的方法。,一、中药有效成分的提取方法,2.溶剂的选择：,（一）溶剂提取法,首要原则： “相似相溶”,沸点适中、易回收、安全、价廉,化学性质稳定,2.溶剂的选择

2、：,（一）溶剂提取法,水,2.溶剂的选择：,（一）溶剂提取法,亲水性有机溶剂,亲脂性有机溶剂,2.溶剂的选择：,（一）溶剂提取法,3.提取方法,（一）溶剂提取法,冷提法：浸渍法 渗漉法 热提法：煎煮法 回流提取法 连续回流提取法（索氏提取法）,（1）煎煮法 本法是将药材粗粉加水煮沸，是一种传统提取方法。 应用特点：含挥发性成分、热不稳定成分、含多糖类丰富的药材不宜。,（一）溶剂提取法,注：只能以水作为溶剂，忌铁器和铝。,（2）浸渍法 是将药材用适当的溶剂浸泡一定时间，溶出有效成分的一种方法。 多以水或稀醇为溶剂。,（一）溶剂提取法,应用特点：适于遇热易破坏或挥散成分，以及含淀粉或粘液质较多药材

3、的提取。,（3）渗漉法 是将药材粗粉装入渗漉筒中，不断添加浸出溶剂使其渗过药粉，从渗漉筒下口流出浸出液的一种浸提方法.,应用特点：本法提取效率较浸渍法高。适于热不稳定的成分提取。,（一）溶剂提取法,（4）回流提取法 用有机溶剂加热提取。,（一）溶剂提取法,应用特点：本法较浸渍法、渗漉法省时间，提取效率高。热不稳定的成分不宜。,（5）连续回流提取法 回流提取法的改进。 实验室常用索氏提取器。,（一）溶剂提取法,应用特点：提取效率高，溶剂用量少，但浸出液受热时间长。不适用于对热不稳定成分的提取。,1）水浴加热，不用直火 2）溶剂的量 3）烧瓶应置于水浴锅底部 4）冷凝水的连接和流量的控制 5）加沸

4、石 6）药材的高度（滤纸筒） 7）对于沸点较高的溶剂应注意 保温,4、影响溶剂提取的因素 （1）药材的干湿度 （2）药材的粉碎度 （3）提取温度 （4）提取时间 （5）药材细胞内外的浓度差 此外，提取操作方式、溶剂的选择等因素的影响，在设计提取方案时，也需进行优化选择。,超临界流体（SF）是指物质在高于其临界温度和临界压力时所形成的单一相态。最常用为CO2 。,（三）CO2超临界流体提取法,（三）CO2超临界流体提取法,特点 密度液体 粘度气体,优点 1、萃取效率高 2、温度低，热敏性、易氧化分解的物质不易破坏 3、时间短，2-4小时可完成 4、提取物无溶剂残留物 5、提取物质量稳定，标准易控

5、制,（二）水蒸气蒸馏：适用能随水蒸气蒸馏而不被破坏的化合物，且不溶于水。用于挥发油成分。,（四）其它方法 升华法 组织破碎提取法 压榨法 超声提取法,（二）水蒸气蒸馏技术,适用对象：具有挥发性，能随水蒸气蒸馏而不被破坏，与水不发生反应，且难溶于水的成分提取。 优点：提取液杂质少 缺点：受热温度高、时间长，适用对象受限。 注意事项：蒸馏装置的连接。,三、中药化学成分的提取技术,水蒸气蒸馏装置,（一）溶剂萃取技术,分离原理：两相溶剂萃取技术是利用混合物中各成分在两相不相混溶的溶剂中分配系数的不同达到分离的技术。 分配系数：是指在温度、压力一定时，一种物质在两相不混溶的溶剂中，溶解平衡后，两溶剂中溶

6、质浓度的比值。,任务二中药化学成分的分离技术,混合物中各成分在两相溶剂中，分配系数相差越大，分 离效果越好。,1.简单萃取法,此法常用于初步分离。一般是在分液漏斗、下口瓶或萃取罐中进行。 操作时，要避免猛烈振摇，以免发生乳化而影响分层。 为提高萃取效率，应把有机溶剂分成几份，进行多次萃取。萃取 次数取决于物质的分配系数，一般为34次。 消除乳化的方法：（1）长时间放置并用玻璃棒不时搅拌破坏 （2）分出乳化层，再用新的溶剂萃取； （3）将乳化层抽滤； （4）将乳化层加温使之破坏； （5）加入适量氯化钠或滴入数滴戊醇。,任务二中药化学成分的分离技术,2逆流连续萃取法,利用两相溶剂密度不同，将相对密

7、度小的溶剂作为移动相 （分散相），逆流连续穿过相对密度大的固定相（连续相）， 在移动过程中发生萃取使某些成分转溶，从而达到分离的一种 连续萃取法。 逆流连续萃取装置是由一根或数根萃取柱串联组成，柱内 用小瓷环或小不锈钢圈填充，以增加两相溶剂萃取时的接触面 。此法克服了在分液漏斗中多次萃取操作的麻烦，也避免了乳 化现象的发生。,任务二中药化学成分的分离技术,（二）沉淀分离技术,是在中药提取液中加入某些试剂，与其中一些成分产生沉淀或降低溶解性而从溶液中析出的一种分离技术。 如果所需要分离获得的成分生成沉淀，则沉淀反应必须是可逆的；如果是不需要的成分，则将生成的沉淀除去，可以是不可逆的沉淀反应。,任

8、务二中药化学成分的分离技术,此法是在浓缩后的水提取液中，加入一定量的乙醇，使某些难溶于乙醇的成分从溶液中沉淀析出的方法。 过程：浓缩水提液+缓慢加入数倍量乙醇溶剂极性变弱极性大的化合物溶解度下降沉淀 适用对象：淀粉、树胶、黏液质、蛋白质等水溶性杂质。,1.乙醇沉淀法,任务二中药化学成分的分离技术,2.酸碱沉淀法 本法是利用某些成分在酸（或碱）中溶解，而在碱（或酸）中沉淀的性质达到分离的方法。 过程：浓缩酸（碱）水提液+碱（酸）酸性（碱性）化合物的盐转变成游离形式极性变弱，在水中溶解度下降沉淀 适用对象：酸性或碱性亲脂性成分的分离。如碱性的生物碱、酸性的蒽醌、黄酮、有机酸等化合物及含有内酯、内酰

9、胺的化合物。,任务二中药化学成分的分离技术,常用的脱铅方法,（1）通入硫化氢气体法 此法效果好，但所产生的沉淀吸附性强，对有效成分的分离会造成一定的负面影响，且硫化氢有毒，需加热或通入二氧化碳可驱除多余的硫化氢。 （2）硫酸盐或磷酸盐 效果好，操作简单。,任务二中药化学成分的分离技术,4.盐析法 此法是向混合物水溶液中加入易溶于水的无机盐至一定浓度或成饱和状态，使某些中药成分在水中溶解度降低而析出，达到与其他杂质分离的目的。 常用于盐析的无机盐有氯化钠、硫酸钠、硫酸镁等。 有些成分如麻黄碱、苦参碱等水溶性较大，在萃取分离时，亦常先在水提液中加入一定量的食盐，降低这些水溶性成分的溶解度，再用有机

10、溶剂提取。,任务二中药化学成分的分离技术,（四）透析技术,原理：利用小分子物质在溶液中可通过透析膜，而大分子物质不 能通过透析膜的性质达到分离目的。 可以分离纯化皂苷、多糖、多肽、蛋白质等大分子成分，除去无 机盐、单糖、双糖、氨基酸等小分子杂质，反之亦然。,分离的关键：根据欲分离成分的分子量大小选用规格适宜的透析膜。透析膜有动物性膜、火棉胶膜、羊皮纸膜等。,任务二中药化学成分的分离技术,原理：利用混合物中各成分的沸点不同进行分离。 适用对象：完全互溶的液体混合物的分离。如分离挥发 油及一些液体生物碱。 一般来说，液体混合物中各成分沸点相差在25以下 ，则需采用分馏法分离，而沸点相差在100以上

11、，反复蒸馏 ，即可达到分离目的。,任务二中药化学成分的分离技术,（五）分馏技术,色谱技术是中药化学成分分离与检识中最常用的技术，具有分离效能高、快速简便等优点。 色谱技术的分类： 根据分离原理可分为：吸附色谱、分配色谱、凝胶色谱、离子交换色谱等； 根据操作形式可分为：薄层色谱、柱色谱、纸色谱。,7.、色谱技术,1吸附色谱技术,吸附色谱技术主要是指以固体吸附剂作为固定相，以液体作为流动相的液-固色谱分离技术。其基本原理是利用吸附剂对混合物中各组分的吸附能力不同，以及流动相对各成分解吸附能力的不同，使各成分达到分离。 （1）吸附剂 1）硅胶：表面具有硅醇基，微显酸性，能与许多化合物形成氢键，吸附能

12、力较氧化铝稍弱。硅胶机械强度好，吸附容量高，适合中性或酸性成分（包括非极性和极性较小的化合物）分离，但不宜直接用于分离碱性物质。,2）氧化铝：吸附性较强的极性吸附剂。,色谱用氧化铝有碱性、中性和酸性之分，其中以中性氧化铝 使用最多。 由于氧化铝常微显碱性，故主要适用于碱性或中性亲脂性成分的分离，如生物碱、萜类等成分。 氧化铝的吸附性也与含水量有着直接的关系,1吸附色谱技术,3）聚酰胺： 在极性溶剂中，酰胺基可与酚类、酸类或醌类成分形成氢键（极性键）；在非极性或碱性溶液中，氢键无法形成，聚酰胺作为极性吸附剂与被分离物形成范德华作用力而发挥分离作用。,1吸附色谱技术,聚酰胺吸附容量大，适合于制备性

13、分离。商品有聚酰胺薄膜成品，可用于薄层色谱，另有颗粒状聚酰胺用于柱色谱。 不同溶剂在聚酰胺柱色谱中的洗脱能力顺序为：水甲醇或乙醇丙酮稀氢氧化钠液或稀氨溶液甲酰胺或二甲基甲酰胺尿素水溶液,（2）流动相（洗脱剂） 流动相的选择应根据被分离成分的极性和吸附剂的极性 综合考虑。一般来说，流动相的极性应与被分离化合物极性相 似，若被分离成分极性小，选用极性小的溶剂为流动相；反之 ，须选用极性大的溶剂为流动相。,1吸附色谱技术,（3）被分离成分 对硅胶、氧化铝等极性吸附剂来说，对极性大的化合物 吸附强，移动慢；而对极性小的化合物吸附弱；从而使各成 分得以分离。 在吸附色谱中，流动相的解吸附能力与其极性有关

14、。对 于极性吸附剂，流动相的极性越大，其解吸附能力越强，化 合物在色谱中移动的速度就越快。,1吸附色谱技术,常见取代基极性顺序: 烷基（-CH3）烯基（-CHCH-）醚基（-OCH3）硝基（-NO2）酯基（-COOR）酮基（-CO）醛基（-CHO） 巯基（-SH）氨基（-NH2）酰胺基（-NH-COCH3）醇羟基（-OH）酚羟基（Ar-OH）羧基（-COOH）,1吸附色谱技术,化合物极性大小判断原则： （1）分子中极性基团越多，极性越大。 （2）同系物中，分子量越小，极性越大。 （3）在同一母核中，不能形成分子内氢键的化合物比能形成分子内氢键的化合物极性大。,1吸附色谱技术,1.请排列以上化合

15、物的极性大小顺序。 2. 将以上化合物在薄层色谱硅胶G板上，以石油醚：EtOAc（10：1）为展开剂展开，请排列其Rf大小顺序。 （1）极性：GAHBFECD （2）Rf：D C E F B H A G,课堂互动,（4）操作方式：,吸附薄层色谱法（TLC）： 铺板点样展开显色计算比移值（Rf） 吸附柱色谱法： 加样洗脱,干法装柱 湿法装柱,吸附柱色谱法,1吸附色谱技术,2分配色谱技术,分配色谱是一种利用混合物中各成分在互不相溶的流动相与固定相中分配系数的不同，进行分离的色谱技术。 （1）基本原理：属于两相溶剂萃取法。固定相吸着在惰性固体粉末（称为载体）或滤纸上，被分离的物质首先溶解在固定相中，

16、当用流动相展开时，各成分在固定相和流动相之间连续不断地发生分配，由于各成分在两相间分配系数不同，被分离成分如在流动相中分配多，则移动较快，如在固定相中分配多，则移动较慢，从而达到分离目的。,（2）载体（支持剂、担体）：起支持固定相的作用。,特点：不溶于两相溶剂中，对被分离成分无吸附作 用，也不与被分离成分发生化学反应。 常用载体：硅胶、硅藻土、纤维素粉、滤纸等。 硅胶既可做吸附剂又可做分配色谱的载体，当其含水量在17以上时，吸附性下降而成为载体。 硅藻土可吸收相当自身重量100的水，效果很好。,2分配色谱技术,（3）固定相、流动相与被分离成分 在分配色谱中流动相应预先用固定相饱和，否则展开过程中， 流动相可能与固定相部分相溶而影响分离效果。 分类：根据固定相与流动相的极性差别，分配色谱有正相与 反相色谱法之分。正相分配色谱法是流动相的极性小于固定相极 性；反相分配色谱法则正好相反。 适用对象：正相分配色谱法通常适用于分