中草药有效成分的分离与精制

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1、中草药有效成分的分离方法中草药有效成分的分离方法 分离的主要目的是分离的主要目的是 ? 中草药有效成分的分离与精制 分离的主要目的是要将分离的主要目的是要将有效成分与非有效有效成分与非有效成分分离成分分离；分离的另一重要任务是将上一；分离的另一重要任务是将上一步分离出的步分离出的总有效提取物中将有效成分逐总有效提取物中将有效成分逐一分开一分开。 中草药有效成分的分离与精制（一）根据物质溶解度差别进行分离一、利用温度不同引起溶解度的改变：一、利用温度不同引起溶解度的改变：结晶法结晶法 1 关关于于结结晶晶和和重重结结晶晶概概念念：结结晶晶是是指指由由非非结结晶晶状状态态到到形形成成结结晶晶的的操

2、操作作过过程程。重重结结晶晶指指由由纯纯度度低低结结晶晶处处理理成成纯纯度度高高结结晶晶的的操操作作过过程程。二二者者从从操操作作角角度差别是起始物不同。度差别是起始物不同。 中草药有效成分的分离与精制2 结晶和重结晶操作：结晶和重结晶操作： 提取或分离物提取或分离物 溶溶于于选选择择的的溶溶剂剂，加加热热成成饱和溶液，过滤饱和溶液，过滤 溶液溶液 放置（冷藏）析晶，过滤放置（冷藏）析晶，过滤 粗结晶粗结晶 重复上述操作（重结晶）重复上述操作（重结晶） 结晶结晶中草药有效成分的分离与精制3 影响结晶的因素影响结晶的因素 ： 1）结晶用溶剂的选择是最重要因素之一。）结晶用溶剂的选择是最重要因素之

3、一。一般应符合下列条件：一般应符合下列条件： （1）要要对对被被结结晶晶成成分分热热时时溶溶解解度度大大、冷冷时时溶溶解解度度小小；对对杂杂质质或或冷冷热热时时都都溶溶解解，或或冷冷热热时都不溶解。时都不溶解。 （2）与被结晶成分不发生化学反应。）与被结晶成分不发生化学反应。 （3）沸点不宜太高。）沸点不宜太高。 除用单一溶剂外，中药成分的结晶常用一除用单一溶剂外，中药成分的结晶常用一定比例的混合溶剂定比例的混合溶剂。中草药有效成分的分离与精制2）纯度：）纯度： 3）被被结结晶晶成成分分的的类类型型：分分子子小小易易结结晶晶；分分 子大、含糖多，不易结晶。子大、含糖多，不易结晶。 4）溶溶液液

4、浓浓度度：溶溶液液浓浓结结晶晶快快，但但结结晶晶细细碎碎，杂质多；反之结晶慢，但晶形大、纯度高。杂质多；反之结晶慢，但晶形大、纯度高。 5）结结晶晶温温度度和和时时间间：温温度度低低、时时间间长长，结结晶好。晶好。中草药有效成分的分离与精制二、改变溶剂极性分离指于中草药提取液中加入某些溶剂，从而指于中草药提取液中加入某些溶剂，从而改变溶剂极性，改变溶剂极性，使某些成分沉淀而使所要使某些成分沉淀而使所要成分与杂质分离的方法。成分与杂质分离的方法。中草药有效成分的分离与精制依据加入溶剂不同，分为：依据加入溶剂不同，分为：1）水提取醇沉淀法，）水提取醇沉淀法，本法是先以水为溶剂本法是先以水为溶剂提取

5、药材有效成分，再将提取液浓缩至约提取药材有效成分，再将提取液浓缩至约1ml相当于原药材相当于原药材12g，再用不同浓度的，再用不同浓度的乙醇沉淀去除提取液中杂质的方法。乙醇沉淀去除提取液中杂质的方法。中草药有效成分的分离与精制工艺依据工艺依据1、根据药材中各种成分在水和乙醇中的溶解性。通过水和不同浓度的乙醇交替处理，可保留生物碱盐类、甙类、氨基酸、有机酸盐等有效成分；去除蛋白质、糊化淀粉、粘液质、油脂、脂溶性色素、树脂、树胶、部分糖类等杂质。通常认为，料液中含乙醇量达到50%60%时，可去除淀粉等杂质，当含醇量达75%以上时，除鞣质、水溶性色素等少数无效成分外，其余大部分杂质均可沉淀而去除。2

6、、根据工业生产的实际情况。因为中药材体积大，若用乙醇以外的有机溶剂提取，用量多，损耗大，成本高，且有些有机溶剂不利于安全生产。中草药有效成分的分离与精制操作时应注意的问题。药液的浓缩 水提取液应经浓缩后再加乙醇处理，这样可减少乙醇的用量，使沉淀完全。浓缩时最好采用减压低温，特别是经水醇反复数次沉淀处理后的药液不宜用直火加热浓缩。浓缩前后可视情调节pH值，以保留更多的有效成分，尽可能除去无效物质 中草药有效成分的分离与精制加醇方式通常可分二种方式，一为分次醇沉，即每次回收乙醇后再加乙醇调至规定含醇量，使含醇量逐步提高，这样有利于除去杂质，减少杂质对有效成分的包裹一起沉出损失。二为梯度递增法醇沉，

7、即逐步提高乙醇浓度，最后才回收乙醇，其操作方便，但乙醇用量大。不管用何种加醇方式，操作时皆应将乙醇慢慢地加入到浓缩药液中，边加边搅拌，使含醇量逐步提高，杂质慢慢分级沉出。中草药有效成分的分离与精制冷藏与处理加乙醇时药液的温度不能太高，加至所需含醇量后，将容器口盖严，以防止乙醇挥发。该含醇药液慢慢降至室温后，再移置冷库中，于510下静置1224小时（加速胶体杂质凝聚），若含醇药液降温太快，微粒碰撞机会减少，沉淀颗粒较细，难于滤过。待充分静置冷藏后，先虹吸上清液，可顺利滤过，下层稠液再慢慢抽滤，并以同浓度乙醇适量洗涤沉淀，以减少药液成分的损失。中草药有效成分的分离与精制2）醇提取水沉淀法，本法为于

8、醇提取浓缩）醇提取水沉淀法，本法为于醇提取浓缩液中加入液中加入10倍量以上水，以倍量以上水，以除去提取液中除去提取液中杂质的方法杂质的方法。中草药有效成分的分离与精制适用于蛋白质、粘液质、多糖等杂质较多的药材的提取和精制，使它们不易被醇提出。但由于先用乙醇提取，树脂、油脂、色素等杂质可溶于乙醇而被提出，故将醇提取液回收乙醇后，再加水搅拌，静置冷藏一定时间，待这些杂质完全沉淀后滤过去除。中草药有效成分的分离与精制3）醇/醚、醇/丙酮法乙醇提取液中加入数倍量乙醚或丙酮，使皂苷析出，从而与脂溶性杂质分离的方法中草药有效成分的分离与精制三、三、 酸碱沉淀法：酸碱沉淀法： 1、酸提取碱沉淀：用于生物碱的

9、提取分离。、酸提取碱沉淀：用于生物碱的提取分离。 2、碱碱提提取取酸酸沉沉淀淀：用用于于酚酚、酸酸类类成成分分和和内内酯类成分的提取、分离。酯类成分的提取、分离。中草药有效成分的分离与精制四四 专属试剂沉淀法专属试剂沉淀法某某些些试试剂剂能能选选择择性性地地沉沉淀淀某某类类成成分分，称称为为专专属属试试剂剂沉沉淀淀法法。如如雷雷氏氏铵铵盐盐能能与与水水溶溶性性生生物物碱碱类类生生成成沉沉淀淀，可可用用于于分分离离水水溶溶性性生生物物碱碱与与其其它它生生物物碱碱；胆胆甾甾醇醇能能和和甾甾体体皂皂苷苷沉沉淀淀，可可使使其其与与三三萜萜皂皂苷苷分分离离；明明胶胶能能沉沉淀鞣质，可用于分离或除去鞣质等

10、。淀鞣质，可用于分离或除去鞣质等。中草药有效成分的分离与精制（二）根据物质在根据物质在两相溶剂中的分配比不同两相溶剂中的分配比不同进行分离进行分离 1 原原理理：利利用用混混合合物物中中各各单单体体组组分分在在两两相相溶溶剂剂中中的的分分配配系系数数（K）不不同同而而达达到到分分离离的的方法。方法。 溶溶剂剂分分配配法法的的两两相相往往往往是是互互相相饱饱和和的的水水相相与与有有机机相相。混混合合物物中中各各成成分分在在两两相相中中分分配系数相差越大，则分离效果越高。配系数相差越大，则分离效果越高。中草药有效成分的分离与精制（二）根据物质在根据物质在两相溶剂中的分配比不同两相溶剂中的分配比不同

11、进行分离进行分离分离难易与分离因子分离因子：A、B两种溶质在同一溶剂系统中分配系数的比值。=KA/KB(KA KB)100,一次萃取基本分离 100 10,须萃取10-12次 2，须萃取100次以上KA KB，无法分离中草药有效成分的分离与精制（二）根据物质在根据物质在两相溶剂中的分配比不同两相溶剂中的分配比不同进行分离进行分离分配比与pH值pH12，酸性物质呈解离态、碱性呈非解离态中草药有效成分的分离与精制 2 方法：方法： 1）简简单单萃萃取取法法：仪仪器器，实实验验室室用用分分液液漏漏斗斗或或下下口口瓶瓶。一一般般在在水水和和亲亲脂脂性性有有机机溶溶剂剂中中进进行行，根根据据情情况况，也

12、也可可用用酸酸水水或或碱碱水水。中中药药中中成成分分比比较较复复杂杂，一一般般一一次次萃萃取取分分离离不不出出来来纯纯品品，需需要要再再配配合合其他方法。其他方法。 由由于于成成分分的的复复杂杂性性及及相相互互作作用用，萃萃取取中中易易发发生生乳乳化化。破破坏坏乳乳化化的的方方法法有有：（1）加加热热敷敷；（2）将乳化层抽滤；（将乳化层抽滤；（3）长时间放置（）长时间放置（24小时以上）。小时以上）。中草药有效成分的分离与精制 2）pH度度萃萃取取法法：是是分分离离酸酸性性或或碱碱性性成成分分的的常常用用方方法法。以以pH成成梯梯度度的的酸酸水水溶溶液液依依次次萃萃取取以以亲亲脂脂性性有有机机

13、溶溶剂剂溶溶解解的的碱碱性性成成梯梯度度的的混混合合生生物物碱碱，或或者者以以pH成成梯梯度度的的碱碱水水溶溶液液依依次次萃萃取取以以亲亲脂脂性性有有机机溶溶剂剂溶溶解解的的酸酸性性成成梯度的混合酚、酸类成分，使后者分离的方法。梯度的混合酚、酸类成分，使后者分离的方法。 中草药有效成分的分离与精制3）逆流分溶法：采用连续萃取器萃取。利）逆流分溶法：采用连续萃取器萃取。利用两溶液比重不同自然分层和分散相液滴用两溶液比重不同自然分层和分散相液滴穿过连续相溶剂时发生传质。此法可克服穿过连续相溶剂时发生传质。此法可克服用分液漏斗多次萃取操作的麻烦。用分液漏斗多次萃取操作的麻烦。适用于中等极性，不稳定物

14、质的分离。适用于中等极性，不稳定物质的分离。试样极性过大过小，试样极性过大过小，K受浓度、温度影响大、受浓度、温度影响大、易乳化的萃取溶剂系统不宜易乳化的萃取溶剂系统不宜中草药有效成分的分离与精制液液萃取纸色谱PC主要用于选择液液萃取分离物质的最佳方案利用PC（纸色谱）求分离因子（同一溶剂系统）K有机相/水相=1/r（Rf/1-Rf）=Rfa(1-Rfb)/Rfb(1-Rfa)Rfa Rfb,r为纸色谱定数，当色谱滤纸湿重为干重的1.5倍时，r=2中草药有效成分的分离与精制液液分配柱色谱定义：将两相中的一相涂覆在多孔载体（如硅胶等）上，作为固定相，填充在色谱管中，加入流动相（和固定相不相容的另

15、一相）冲洗色谱柱，使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，这种方法，叫液液分配柱色谱法。中草药有效成分的分离与精制液液分配柱色谱正相色谱：固定相极性大于流动相极性，用于分离水溶性或极性较大的成分如生物碱、苷类、糖类、有机酸等反相色谱：固定相极性小于流动相极性，用于分离脂溶性成分常利用薄层色谱选择液液分配柱色谱的最佳分离条件反相色谱的条件为硅胶经化学修饰，键合上长度不同的烃基形成亲脂性表面而成。中草药有效成分的分离与精制液液分配柱色谱为改善液液分配柱色谱的柱效低，耗时长，达到提高分离速度，缩短分离时间，常施加压力；依压力大小不同，分为：快速色谱（2.02x105

16、Pa），低压液相色谱（ 20.2x105Pa)各种色谱柱的大体分离规模见教材25页图1-15中草药有效成分的分离与精制 4）液液滴滴逆逆流流分分配配法法（DCCC法法）：是是利利用用流流动动相相形形成成液液滴滴，通通过过作作为为固固定定相相的的液柱而达到分离纯化的目的。液柱而达到分离纯化的目的。特特点点：不不易易乳乳化化、无无不不可可逆逆吸吸附附消消耗耗、无无试试样样变变性性污污染染、无无色色谱谱峰峰畸畸形形拖拖尾尾、试试样样可定量回收可定量回收用用于于：皂皂苷苷、生生物物碱碱、酸酸性性化化合合物物、蛋蛋白白质、糖类的分离精制质、糖类的分离精制 中草药有效成分的分离与精制（三）根据物质的吸附性

17、差别进行分离吸附：物理、化学、半化学吸附物理吸附：也叫表面吸附，因构成溶液的分子（含溶质及溶剂）与吸附剂表面分子的分子间力的相互作用引起。特点：无选择性、吸附与解吸附过程可逆、速度快。实际工作中用的最多。（如硅胶、氧化铝、活性炭吸附色谱）中草药有效成分的分离与精制（三）根据物质的吸附性差别进行分离1、物理吸附的基本规律：相似者易于吸附吸附过程三要素：吸附剂、溶质、溶剂极性吸附剂（硅胶、氧化铝）特点：1）对极性物质亲和力强，极性强的溶质优先吸附2）溶剂极性弱，吸附剂对溶质表现出强的吸附力，溶剂极性增强，吸附剂对溶质的吸附力减弱3）溶质被即使被硅胶、氧化铝吸附，但一旦加入极性较强的溶剂，又可被后者

18、置换洗脱下来。4）非极性吸附剂（如活性炭则相反）中草药有效成分的分离与精制（三）根据物质的吸附性差别进行分离2、极性强弱的判断：极性：分子中电荷不对称的程度。极性强弱是支配物理吸附过程的主要因素。1）、官能团的极性强弱，P28表1-32）、化合物的极性由分子中所含官能团的种类、数目、排列方式等综合因素决定极性强弱顺序决定化合物的吸附行为及柱色谱的洗脱规律3）、溶剂的极性大小可据介电常数的大小判定P29表1-5中草药有效成分的分离与精制（三）根据物质的吸附性差别进行分离3、可用简单吸附进行物质的浓缩与精制4、吸附色谱柱用于物质的分离 吸吸附附柱柱色色谱谱 是是利利用用吸吸附附剂剂对对被被分分离离

19、化化合合物物分分子子的的吸吸附附能能力力的的差差异异，而而实实现现分分离离的的一一类色谱。类色谱。中草药有效成分的分离与精制（三）根据物质的吸附性差别进行分离 硅硅胶胶、氧氧化化铝铝柱柱色色谱谱：二二者者均均为为最最常常用用的的吸吸附附剂剂。硅硅胶胶是是一一种种中中等等极极性性的的酸酸性性吸吸附附剂剂，适适用用于于中中性性或或酸酸性性成成分分的的层层析析。氧氧化化铝铝有有弱弱碱碱性性，主主要要用用于于碱碱性性或或中中性性亲亲脂脂性性成成分分的的分分离离，如如生生物物碱碱、甾甾、萜萜类类等等成成分分；对对于于生生物物碱碱类类的的分分离离颇颇为为理理想想。但但是是碱碱性性氧氧化化铝铝不不宜宜用用于

20、于醛醛、酮酮、酸酸、内内酯酯等等类类型型的化合物分离。的化合物分离。 吸附柱色谱用于物质分离的注意事项：吸附柱色谱用于物质分离的注意事项：中草药有效成分的分离与精制1）吸附剂的用量一般为试样量的30-60倍，试样极性小、难以分离者，可提高至100-200倍。吸附剂细的颗粒，分离效果好。2）硅胶、氧化铝吸附柱色谱，应尽可能选用极性小的溶剂装柱和溶解试样，以利试样在吸附柱上形成狭窄的原始谱带。如试样在所选溶剂中不溶，可加极性较大溶剂溶解后，再用吸附剂吸收拌匀，60 加热挥尽溶剂，干燥研粉后再上柱。中草药有效成分的分离与精制3）洗脱用溶剂的极性宜逐步增加，但跳跃不能太大。混合溶剂中强极性溶剂的影响较

21、大，不可随意将记性差别很大的两种溶剂混合在一起使用。4）为避免发生化学吸附，酸性物质宜用硅胶、碱性物质宜用氧化铝进行分离。分离酸性（碱性）物质时，洗脱溶剂中可加入适量乙酸（氨、吡啶、二乙胺），以防止拖尾、促进分离。5）吸附柱色谱也可用加压方式进行，溶剂系统可通过TLC进行筛选，一般TLC的Rf为0.2-0.3时为柱色谱分离该组分的最佳溶剂系统中草药有效成分的分离与精制中草药有效成分的分离与精制中草药有效成分的分离与精制（三）根据物质的吸附性差别进行分离活性炭：是一种非极性吸附剂，对非极性活性炭：是一种非极性吸附剂，对非极性物质吸附强。活性炭主要用于分离水溶性物质吸附强。活性炭主要用于分离水溶性

22、成分，如氨基酸、糖类及某些甙。活性炭成分，如氨基酸、糖类及某些甙。活性炭的吸附作用，在水中最强，在有机溶剂中的吸附作用，在水中最强，在有机溶剂中则较低弱。故水的洗脱能力最弱，而有机则较低弱。故水的洗脱能力最弱，而有机溶剂则较强。溶剂则较强。中草药有效成分的分离与精制（三）根据物质的吸附性差别进行分离化学吸附：具有选择性，吸附十分牢固，有时甚至不可逆，用得比较少。（如：黄酮等酚酸性物质被碱性氧化铝吸附，生物碱被酸性硅胶吸附）半化学吸附：化合物之间的氢键吸附，介于物理吸附与化学吸附之间。如聚酰胺色谱中草药有效成分的分离与精制（三）根据物质的吸附性差别进行分离聚聚酰酰胺胺柱柱色色谱谱：其其与与化化合

23、合物物间间主主要要为为氢氢键键吸吸附附。主主要要用用于于酚酚类类、醌醌类类如如黄黄酮酮类类、蒽蒽醌类及鞣质类等成分的分离。醌类及鞣质类等成分的分离。聚聚酰酰胺胺为为高高分分子子聚聚合合物物，不不溶溶于于水水及及常常用用有机溶剂，対碱稳定，对酸不稳定。有机溶剂，対碱稳定，对酸不稳定。吸吸附附原原理理：酰酰胺胺羰羰基基与与酚酚类类、黄黄酮酮类类化化合合物物的的酚酚羟羟基基，酰酰胺胺键键上上游游离离胺胺基基与与醌醌类类、脂脂肪肪羧羧酸酸上上的的羰羰基基形形成成氢氢键键缔缔合合而而产产生生吸吸附。附。中草药有效成分的分离与精制（三）根据物质的吸附性差别进行分离聚聚酰酰胺胺在在含含水水溶溶剂剂中中对对一

24、一般般化化合合物物的的吸吸附附的规律：的规律： 化化合合物物中中能能形形成成氢氢键键的的基基团团（酚酚羟羟基、羧基、羰基）多，吸附强；基、羧基、羰基）多，吸附强； 能能形形成成氢氢键键的的基基团团数数目目相相同同，处处于于对位和间位的吸附力强于邻位的。对位和间位的吸附力强于邻位的。 芳香环和双键多，吸附力强芳香环和双键多，吸附力强中草药有效成分的分离与精制（三）根据物质的吸附性差别进行分离聚酰胺与酚类、醌类化合物形成氢键的能聚酰胺与酚类、醌类化合物形成氢键的能力在水中最强，在含水醇中随醇浓度的增力在水中最强，在含水醇中随醇浓度的增高而减弱，在高浓度醇或其他有机溶剂中高而减弱，在高浓度醇或其他有

25、机溶剂中几乎不缔合。通常用水装柱，用不同浓度几乎不缔合。通常用水装柱，用不同浓度的醇溶液洗脱，也可以用甲酰胺、二甲基的醇溶液洗脱，也可以用甲酰胺、二甲基甲酰胺、尿素水溶液洗脱。甲酰胺、尿素水溶液洗脱。聚酰胺的再生：用聚酰胺的再生：用10%乙酸、乙酸、3%氨水、氨水、5%NaOH水溶液水溶液中草药有效成分的分离与精制（三）根据物质的吸附性差别进行分离溶剂在聚酰胺柱上的洗脱能力（弱溶剂在聚酰胺柱上的洗脱能力（弱强）：强）：水水-甲醇甲醇- NaOH水溶液水溶液-甲酰胺甲酰胺-二甲基甲二甲基甲酰胺酰胺-尿素水溶液尿素水溶液聚酰胺色谱柱的应用：酚类、黄酮类化合聚酰胺色谱柱的应用：酚类、黄酮类化合物的制

26、备分离（原因：吸附可逆）物的制备分离（原因：吸附可逆）脱鞣：吸附不可逆脱鞣：吸附不可逆中草药有效成分的分离与精制大孔吸附树脂大孔吸附树脂 1 结结构构与与组组成成：大大孔孔吸吸附附树树脂脂为为白白色色或或淡淡黄黄色色球球形形颗颗粒粒状状，粒粒度度多多为为2060目目。组组成成为为苯苯乙乙烯烯，二二乙乙烯烯苯苯，或或-甲甲基基丙丙烯烯酸酸酯酯型型。其其中中苯苯乙乙烯烯，二二乙乙烯烯苯苯型型为为非非极极性性树树脂脂，2-甲甲基基丙丙烯烯酸酸酯酯型型为为中中极极性性树树脂脂。大大孔孔吸吸附附树树脂脂的的结结构中包含了许多微观小球组成的网状孔穴结构。构中包含了许多微观小球组成的网状孔穴结构。 中草药有

27、效成分的分离与精制2 特性：特性： 理化性质稳定，不容于酸、碱及有机溶剂。理化性质稳定，不容于酸、碱及有机溶剂。 对有机物选择性较好。对有机物选择性较好。 吸附速度快。吸附速度快。 再生处理方便。再生处理方便。3 3 吸附原理：（吸附性和分子筛性结合）吸附原理：（吸附性和分子筛性结合） 吸吸附附性性：大大孔孔吸吸附附树树脂脂本本身身具具有有吸吸附附性性，是是由由范德华力或氢键吸附的结果。范德华力或氢键吸附的结果。 分分子子筛筛性性原原理理：是是由由大大孔孔吸吸附附树树脂脂本本身身的的多多孔孔性性所所决决定定的的。通通过过孔孔径径的的化化合合物物根根据据分分子子量量的的大大小小的不同具有一定的选

28、择性的不同具有一定的选择性 中草药有效成分的分离与精制中草药有效成分的分离与精制4 4 影响大孔吸附树脂分离效果的因素：影响大孔吸附树脂分离效果的因素： 1 1） 化化合合物物分分子子极极性性大大小小：一一般般来来说说，大大孔孔树树脂脂的的色色谱谱行行为为具具有有反反相相的的性性质质。被被分分离离物物质质的的极极性性大大先先流出色谱柱。流出色谱柱。 2 2） 分分子子体体积积大大小小：在在一一定定条条件件下下，化化合合物物体体积积越大，吸附力越强。越大，吸附力越强。 3 3）吸吸附附剂剂的的表表面面性性质质：如如比比表表面面积积、表表面面电电性性、能否与化合物形成氢键、树脂的极性和空间结构。能

29、否与化合物形成氢键、树脂的极性和空间结构。 4 4）洗洗脱脱剂剂：对对非非极极性性大大孔孔树树脂脂，洗洗脱脱剂剂极极性性越越小小，洗洗脱脱能能力力越越强强，对对中中极极性性大大孔孔树树脂脂及及极极性性较较大大化化合合物物，则极性较大溶剂洗脱力强。则极性较大溶剂洗脱力强。 一一般般上上样样后后先先用用水水（或或酸酸、碱碱水水）洗洗去去杂杂质质，然然后后用不同浓度的含水醇、甲醇、乙醇、丙酮等依次洗脱。用不同浓度的含水醇、甲醇、乙醇、丙酮等依次洗脱。 中草药有效成分的分离与精制5）pH值得影响（成分具有酸碱性时）碱性物质在碱性溶液中吸附，在酸性溶液中解吸，酸性物质在酸性溶液中吸附，在碱性溶液中解吸6

30、）温度 为物理吸附，低温不利于吸附7）其他因素 预处理、洗脱机流速、柱的高度、树脂的粒径中草药有效成分的分离与精制5 5 大孔吸附树脂的预处理与再生大孔吸附树脂的预处理与再生预处理的原因：含有未聚合单体、致孔剂、预处理的原因：含有未聚合单体、致孔剂、分散剂、防腐剂分散剂、防腐剂预处理方法：先用甲醇、乙醇、丙酮连续洗预处理方法：先用甲醇、乙醇、丙酮连续洗涤至加水无白色浑浊，再用蒸馏水洗至无醇涤至加水无白色浑浊，再用蒸馏水洗至无醇味。味。再生的原因：吸附的杂质多，会降低吸附能再生的原因：吸附的杂质多，会降低吸附能力。力。再生：用有机溶剂（乙醇、丙酮）洗涤再生：用有机溶剂（乙醇、丙酮）洗涤中草药有效

31、成分的分离与精制6 洗脱液的选择：洗脱液可使用甲醇、乙醇、乙酸乙酯、丙酮等 一般：对非极性大孔树脂，洗脱剂极性越小，一般：对非极性大孔树脂，洗脱剂极性越小，洗脱能力越强，对中极性大孔树脂及极性较洗脱能力越强，对中极性大孔树脂及极性较大化合物，则极性较大溶剂洗脱力强。大化合物，则极性较大溶剂洗脱力强。中草药有效成分的分离与精制7 大孔吸附树脂的选择：大孔吸附树脂的选择：由于选用的骨架材料和引入的基团不同，由于选用的骨架材料和引入的基团不同，大孔树脂有选择性吸附的性能。大孔树脂有选择性吸附的性能。在实际应用中，要达到满意的分离效果，在实际应用中，要达到满意的分离效果，必须根据被分离物的性质选用与之

32、适合的，必须根据被分离物的性质选用与之适合的，一定型号的树脂。一定型号的树脂。有研究表明，对吸附量真正起作用的是体有研究表明，对吸附量真正起作用的是体积比表面积，即每毫升湿树脂所具有的比积比表面积，即每毫升湿树脂所具有的比表面积。表面积。中草药有效成分的分离与精制 大孔吸附树脂在中药研究中的应用大孔吸附树脂在中药研究中的应用1 1 单味药材成分的分离纯化单味药材成分的分离纯化1.1 1.1 苷、皂苷类成分的提取分离苷、皂苷类成分的提取分离主要为总苷的提取，如从白芍中分离白芍总苷主要为总苷的提取，如从白芍中分离白芍总苷 ，甜叶菊中甜菊苷的提取甜叶菊中甜菊苷的提取 ，天麻中天麻苷的分离；，天麻中天

33、麻苷的分离；苷与糖的分离，如赤芍中赤芍苷与糖的分离；苷与糖的分离，如赤芍中赤芍苷与糖的分离；苷与苷元的分离，如薄盖灵芝中尿嘧啶和嘧啶核苷与苷元的分离，如薄盖灵芝中尿嘧啶和嘧啶核苷的分离。苷的分离。中草药有效成分的分离与精制大孔吸附树脂在中药研究中的应用大孔吸附树脂在中药研究中的应用过去药材中皂苷类成分的提取主要采用溶过去药材中皂苷类成分的提取主要采用溶剂萃取法，但此法大量使用有机溶剂，不剂萃取法，但此法大量使用有机溶剂，不但污染环境，而且使皂苷损失较多，并易但污染环境，而且使皂苷损失较多，并易产生严重的乳化现象，不利于分离，因此产生严重的乳化现象，不利于分离，因此现多采用大孔树脂法。现多采用大

34、孔树脂法。中草药有效成分的分离与精制大孔吸附树脂在中药研究中的应用大孔吸附树脂在中药研究中的应用实验证明，用大孔树脂法精制皂苷，可达实验证明，用大孔树脂法精制皂苷，可达到较高的提取率。到较高的提取率。如用大孔树脂法精制三七总皂苷，提取率如用大孔树脂法精制三七总皂苷，提取率在在88%以上以上 ；将西洋参茎叶的粗制品经过大孔树脂分离将西洋参茎叶的粗制品经过大孔树脂分离富集后，可制得含量达富集后，可制得含量达90%的精制皂苷；的精制皂苷；采用大孔吸附树脂法制得的蒺藜总皂苷，采用大孔吸附树脂法制得的蒺藜总皂苷，其得量明显高于传统溶剂萃取法。其得量明显高于传统溶剂萃取法。 中草药有效成分的分离与精制大孔

35、吸附树脂在中药研究中的应用大孔吸附树脂在中药研究中的应用若适当改变吸附或解吸条件，则有可能进若适当改变吸附或解吸条件，则有可能进一步提高药材提取液中有效成分的含量。一步提高药材提取液中有效成分的含量。在提取绞股蓝皂苷时发现，在碱性溶液中在提取绞股蓝皂苷时发现，在碱性溶液中有较好的吸附；有较好的吸附；提取人参总皂苷时，若在提取液中加入适提取人参总皂苷时，若在提取液中加入适量的无机盐，则可显著增加树脂对皂苷的量的无机盐，则可显著增加树脂对皂苷的吸附速度和吸附容量，提取率可从未加盐吸附速度和吸附容量，提取率可从未加盐的的70%增至增至90%以上。以上。中草药有效成分的分离与精制大孔吸附树脂在中药研究

36、中的应用大孔吸附树脂在中药研究中的应用极性大的皂苷不易被大孔树脂吸附，可被极性大的皂苷不易被大孔树脂吸附，可被水洗脱。水洗脱。提取刺玫果中的皂苷，水洗大孔树脂除去提取刺玫果中的皂苷，水洗大孔树脂除去多糖等杂质，再用多糖等杂质，再用95%乙醇洗脱，由薄层乙醇洗脱，由薄层色谱检识可知色谱检识可知95%醇洗脱液中无皂苷，而醇洗脱液中无皂苷，而水洗液中有皂苷。水洗液中有皂苷。因此水洗多糖等杂质时，洗的次数不能太因此水洗多糖等杂质时，洗的次数不能太多，以免把极性大的皂苷洗下，在实际工多，以免把极性大的皂苷洗下，在实际工作中应用薄层色谱随时监控。作中应用薄层色谱随时监控。中草药有效成分的分离与精制大孔吸附

37、树脂在中药研究中的应用大孔吸附树脂在中药研究中的应用1.21.2生物碱类物质的提取分离生物碱类物质的提取分离八十年代初就有应用大孔吸附树脂从三棵八十年代初就有应用大孔吸附树脂从三棵针中提取生物碱的报道，其提取率可达针中提取生物碱的报道，其提取率可达97%。生物碱成盐后，在树脂上吸附弱，。生物碱成盐后，在树脂上吸附弱，极易被水洗脱，因此生物碱回收率高。极易被水洗脱，因此生物碱回收率高。中草药有效成分的分离与精制大孔吸附树脂在中药研究中的应用大孔吸附树脂在中药研究中的应用有人从树脂的筛选，到吸附和解吸条件的有人从树脂的筛选，到吸附和解吸条件的确定，较全面的研究了用树脂法提取喜树确定，较全面的研究了

38、用树脂法提取喜树碱。碱。实验表明，实验表明，pH3时，喜树碱易从沉淀中析时，喜树碱易从沉淀中析出；出；pH10，不稳定。，不稳定。pH 3的氯仿的氯仿-甲醇（甲醇（1：1）混合溶剂为一种）混合溶剂为一种较好的洗脱溶剂系统。较好的洗脱溶剂系统。中草药有效成分的分离与精制大孔吸附树脂在中药研究中的应用大孔吸附树脂在中药研究中的应用以前川芎中生物碱的提取多使用乙醇，并以前川芎中生物碱的提取多使用乙醇，并用酸碱处理以分离，但此方法得率低，不用酸碱处理以分离，但此方法得率低，不适用于工业化生产。适用于工业化生产。而用大孔树脂法制得含川芎嗪和阿魏酸的而用大孔树脂法制得含川芎嗪和阿魏酸的川芎提取物，含量可达

39、川芎提取物，含量可达2595%以上以上。中草药有效成分的分离与精制大孔吸附树脂在中药研究中的应用大孔吸附树脂在中药研究中的应用1.3 黄酮类物质的提取分离曾有人介绍用曾有人介绍用DA-型大孔树脂提取四季青总型大孔树脂提取四季青总黄酮和从化橘红及其幼果中分离柚苷（二黄酮和从化橘红及其幼果中分离柚苷（二氢黄酮苷类），报道最多的是银杏叶提取氢黄酮苷类），报道最多的是银杏叶提取物（物（GBE）的制备。）的制备。GBE的制备现多用大的制备现多用大孔树脂或聚酰胺树脂对黄酮醇苷进行吸附孔树脂或聚酰胺树脂对黄酮醇苷进行吸附和解吸。和解吸。中草药有效成分的分离与精制大孔吸附树脂在中药研究中的应用大孔吸附树脂在中

40、药研究中的应用应用应用D101吸附树脂精制得含黄酮吸附树脂精制得含黄酮38%的的GBE产品；产品；在银杏叶提取液中加入絮凝剂，滤液在碱在银杏叶提取液中加入絮凝剂，滤液在碱性条件下再次进行沉淀处理，所得滤液在性条件下再次进行沉淀处理，所得滤液在酸性条件下上柱，用酸水和酸性酸性条件下上柱，用酸水和酸性25%乙醇乙醇洗脱，可得到质量合格而稳定的洗脱，可得到质量合格而稳定的GBE，其，其黄酮和内酯含量分别达到黄酮和内酯含量分别达到26%和和6%以上。以上。中草药有效成分的分离与精制大孔吸附树脂在中药研究中的应用大孔吸附树脂在中药研究中的应用有研究表明，弱极性有研究表明，弱极性AB-8型树脂对银杏叶型树

41、脂对银杏叶黄酮具有较大的吸附容量，易吸附，易解黄酮具有较大的吸附容量，易吸附，易解吸，性能优于其他几种树脂；吸，性能优于其他几种树脂；选用一定比例（体积比为选用一定比例（体积比为1：1）的）的D101与与聚酰胺混合树脂，选择性与吸附率均得到聚酰胺混合树脂，选择性与吸附率均得到改善，产品得率提高约改善，产品得率提高约1.，黄酮醇苷纯，黄酮醇苷纯度大于度大于24%。中草药有效成分的分离与精制大孔吸附树脂在中药研究中的应用大孔吸附树脂在中药研究中的应用 中药复方制剂的纯化、制备中药复方制剂的纯化、制备中药提取纯化研究是改变中药制剂中药提取纯化研究是改变中药制剂“粗、粗、大、黑大、黑”外观和服用剂量过

42、大的关键，也外观和服用剂量过大的关键，也是复方中药制剂现代化研究的热点和难点，是复方中药制剂现代化研究的热点和难点，对中药制剂的革新发挥着积极的推动作用。对中药制剂的革新发挥着积极的推动作用。中草药有效成分的分离与精制大孔吸附树脂在中药研究中的应用大孔吸附树脂在中药研究中的应用有实验证明以一定型号的树脂分离纯化复有实验证明以一定型号的树脂分离纯化复方中药，其纯化后有效成分的保留率大于方中药，其纯化后有效成分的保留率大于75%，有效成分或有效部位的含量可提高，有效成分或有效部位的含量可提高1014倍，临床用药剂量下降倍，临床用药剂量下降67倍，有明倍，有明显显“去粗取精去粗取精”的作用。的作用。

43、中草药有效成分的分离与精制大孔吸附树脂在中药研究中的应用大孔吸附树脂在中药研究中的应用有实验证明以一定型号的树脂分离纯化复有实验证明以一定型号的树脂分离纯化复方中药，其纯化后有效成分的保留率大于方中药，其纯化后有效成分的保留率大于75%，有效成分或有效部位的含量可提高，有效成分或有效部位的含量可提高1014倍，临床用药剂量下降倍，临床用药剂量下降67倍，有明倍，有明显显“去粗取精去粗取精”的作用。的作用。中草药有效成分的分离与精制大孔吸附树脂在中药研究中的应用大孔吸附树脂在中药研究中的应用将龟鹿补肾液的生产工艺由原来的醇沉法将龟鹿补肾液的生产工艺由原来的醇沉法改为树脂法，以壳聚糖絮凝，树脂吸附

44、达改为树脂法，以壳聚糖絮凝，树脂吸附达到除杂质目的，制得各项指标均明显升高到除杂质目的，制得各项指标均明显升高的口服液；的口服液；用大孔树脂用大孔树脂D1300精制右龟煎液的工艺，考精制右龟煎液的工艺，考察了影响其精制工艺的主要因素；察了影响其精制工艺的主要因素；用大孔吸附树脂法和普通法制备双黄连注用大孔吸附树脂法和普通法制备双黄连注射液，前法成品中黄芩苷含量明显高于后射液，前法成品中黄芩苷含量明显高于后法。法。中草药有效成分的分离与精制大孔吸附树脂在中药研究中的应用大孔吸附树脂在中药研究中的应用四川泰华制药厂采用四川泰华制药厂采用WLD型树脂吸附为主，型树脂吸附为主，配合其他的提取工艺，制得

45、精制六味地黄配合其他的提取工艺，制得精制六味地黄胶囊和藿香正气胶囊，通过临床观察，疗胶囊和藿香正气胶囊，通过临床观察，疗效可靠，服用量小，携带方便，现在，两效可靠，服用量小，携带方便，现在，两产品已在香港、新加坡注册，并由四川医产品已在香港、新加坡注册，并由四川医保公司出口到香港及东南亚地区。保公司出口到香港及东南亚地区。中草药有效成分的分离与精制大孔吸附树脂在中药研究中的应用大孔吸附树脂在中药研究中的应用相对单味中药的提取分离而言，大孔吸附相对单味中药的提取分离而言，大孔吸附树脂用于复方制剂的研究起步较晚，应用树脂用于复方制剂的研究起步较晚，应用大孔树脂纯化制备复方中药制剂，应进行大孔树脂纯

46、化制备复方中药制剂，应进行如下基础性试验研究：如下基础性试验研究：中草药有效成分的分离与精制大孔吸附树脂在中药研究中的应用大孔吸附树脂在中药研究中的应用在中医药理论指导下，针对具体品种，在中医药理论指导下，针对具体品种， 调研采用树脂分离纯化该品种的研究资料调研采用树脂分离纯化该品种的研究资料 和数据和数据. 在单味中药中有被纯化物的保留率，在单味中药中有被纯化物的保留率，复方则应有定量、定性指标或药效学指标，复方则应有定量、定性指标或药效学指标，说明采用树脂纯化工艺的可行性、可靠性说明采用树脂纯化工艺的可行性、可靠性与合理性。与合理性。中草药有效成分的分离与精制大孔吸附树脂在中药研究中的应用

47、大孔吸附树脂在中药研究中的应用 讨论各类有效成分在树脂上的吸附模型讨论各类有效成分在树脂上的吸附模型（多分子层吸附或单分子层吸附），拟合（多分子层吸附或单分子层吸附），拟合必要的数学模型指导实际操作。必要的数学模型指导实际操作。 复方制剂复方制剂中有效成分复杂，在相同的纯化工艺条件中有效成分复杂，在相同的纯化工艺条件下，不同成分宜用不同洗脱剂解吸，如含下，不同成分宜用不同洗脱剂解吸，如含有的不同生物碱，用有的不同生物碱，用50%乙醇可洗脱小蘗乙醇可洗脱小蘗碱，但不能洗脱同时存在的延胡索乙素。碱，但不能洗脱同时存在的延胡索乙素。中草药有效成分的分离与精制大孔吸附树脂在中药研究中的应用大孔吸附树脂

48、在中药研究中的应用 考察影响吸附和解吸附的各种可能因素。考察影响吸附和解吸附的各种可能因素。除考察单味中药中应考察的预处理、除考察单味中药中应考察的预处理、pH值值的调节等因素外，复方制剂中有多种成分的调节等因素外，复方制剂中有多种成分共存，在树脂上存在竞争吸附位点等相互共存，在树脂上存在竞争吸附位点等相互间的影响，因此考察影响因素时不能完全间的影响，因此考察影响因素时不能完全与单方制剂等同。与单方制剂等同。 加强工业生产上的放大试验研究，以适加强工业生产上的放大试验研究，以适用于工业化生产。用于工业化生产。中草药有效成分的分离与精制大孔吸附树脂在中药研究中的应用大孔吸附树脂在中药研究中的应用

49、 大孔吸附树脂法与其他方法的联用大孔吸附树脂法与其他方法的联用 3.1 3.1 大孔吸附树脂吸附与超滤联用大孔树脂可吸附精制药液中的有机小分子，大孔树脂可吸附精制药液中的有机小分子，而多糖成分不能被吸附，为了保留多糖，而多糖成分不能被吸附，为了保留多糖，将树脂流出液以超滤法截流多糖类成分。将树脂流出液以超滤法截流多糖类成分。中草药有效成分的分离与精制大孔吸附树脂在中药研究中的应用大孔吸附树脂在中药研究中的应用经考察大孔吸附树脂与超滤技术联用精制经考察大孔吸附树脂与超滤技术联用精制六味地黄丸，认为该联用技术既吸附精制六味地黄丸，认为该联用技术既吸附精制了小分子有效成分，又保留了多糖类等大了小分子

50、有效成分，又保留了多糖类等大分子强极性有效成分，使精制后的提取物分子强极性有效成分，使精制后的提取物重量只有原药材的重量只有原药材的4.6%，可有效的减少服，可有效的减少服用量。用量。中草药有效成分的分离与精制大孔吸附树脂在中药研究中的应用大孔吸附树脂在中药研究中的应用3.2 3.2 大孔树脂法与重结晶法联用大孔树脂法与重结晶法联用该联用法可进一步纯化药液，提高得率。该联用法可进一步纯化药液，提高得率。单用单用DA-201型树脂从甘草浸膏中制备甘草型树脂从甘草浸膏中制备甘草酸，两次过柱洗脱物中甘草酸含量为酸，两次过柱洗脱物中甘草酸含量为75%左右，回收率在左右，回收率在60%以上，若需含量在以

51、上，若需含量在80%以上，可结合冰醋酸重结晶法进一步以上，可结合冰醋酸重结晶法进一步精制。精制。中草药有效成分的分离与精制大孔吸附树脂在中药研究中的应用大孔吸附树脂在中药研究中的应用3.3 3.3 大孔树脂法与分析方法联用为排除其他成分的干扰，准确、快速的用为排除其他成分的干扰，准确、快速的用化学或仪器分析法测定复方中药制剂中的化学或仪器分析法测定复方中药制剂中的有效成分的含量，可先用大孔树脂吸附进有效成分的含量，可先用大孔树脂吸附进行富集纯化。行富集纯化。该方法简便、灵敏，重现行好，结果准确。该方法简便、灵敏，重现行好，结果准确。HPLC法测定淫羊藿苷，用大孔吸附树脂预法测定淫羊藿苷，用大孔

52、吸附树脂预分离，结果平均回收率为分离，结果平均回收率为98.05%，RSD=1.25%。 中草药有效成分的分离与精制大孔吸附树脂在中药研究中的应用大孔吸附树脂在中药研究中的应用3.4 3.4 不同柱色谱的联用在红景天苷的提取工作中，首次将聚酰胺、在红景天苷的提取工作中，首次将聚酰胺、反相大孔树脂、硅胶及葡聚糖凝胶四种柱反相大孔树脂、硅胶及葡聚糖凝胶四种柱色谱联合使用，成功的从大花红景天的乙色谱联合使用，成功的从大花红景天的乙醇提物中分离制备出克级水平的红景天苷。醇提物中分离制备出克级水平的红景天苷。中草药有效成分的分离与精制大孔吸附树脂在中药研究中的应用大孔吸附树脂在中药研究中的应用4 4 结

53、论结论由此可见，大孔吸附树脂是提取分离中草由此可见，大孔吸附树脂是提取分离中草药中水溶性成分的一种有效方法，小分子药中水溶性成分的一种有效方法，小分子糖和无机盐类在水洗过程中被除去，并可糖和无机盐类在水洗过程中被除去，并可用稀醇除去中药中的蛋白质等杂质，因此用稀醇除去中药中的蛋白质等杂质，因此大孔吸附树脂能除去糖等水溶性杂质及大大孔吸附树脂能除去糖等水溶性杂质及大部分脂溶性杂质。部分脂溶性杂质。中草药有效成分的分离与精制大孔吸附树脂在中药研究中的应用大孔吸附树脂在中药研究中的应用在中草药化学成分的提取分离，复方中药在中草药化学成分的提取分离，复方中药制剂的纯化和制备等方面大孔吸附树脂确制剂的纯

54、化和制备等方面大孔吸附树脂确有其独特的作用，它具有传统分离纯化方有其独特的作用，它具有传统分离纯化方法无法比拟的优势：法无法比拟的优势：中草药有效成分的分离与精制大孔吸附树脂在中药研究中的应用大孔吸附树脂在中药研究中的应用操作简便，树脂再生容易；操作简便，树脂再生容易；可重复操作，产品质量稳定，得率恒定；可重复操作，产品质量稳定，得率恒定；既能选择性吸附，又便于溶媒洗脱，并且既能选择性吸附，又便于溶媒洗脱，并且不受无机盐的干扰；不受无机盐的干扰；一般不用有机溶媒，既可保持传统的中医一般不用有机溶媒，既可保持传统的中医理论用药特色，又能最大限度的保留了其理论用药特色，又能最大限度的保留了其有效成

55、分。有效成分。中草药有效成分的分离与精制大孔吸附树脂在中药研究中的应用大孔吸附树脂在中药研究中的应用大孔树脂有着广泛的应用前景，它不仅为中药制大孔树脂有着广泛的应用前景，它不仅为中药制剂的质量控制和中药现代化研究提供更有效、更剂的质量控制和中药现代化研究提供更有效、更可靠的纯化手段，对中药制剂的革新也起到积极可靠的纯化手段，对中药制剂的革新也起到积极的推动作用。的推动作用。但大孔树脂在中药研究、生产中应用的时间不长，但大孔树脂在中药研究、生产中应用的时间不长，用来制备复方中药制剂才刚刚起步，因此，对它用来制备复方中药制剂才刚刚起步，因此，对它的应用还有一个不断发展和完善的过程，对存在的应用还有

56、一个不断发展和完善的过程，对存在的一些问题还需要作进一步的探讨和解决。的一些问题还需要作进一步的探讨和解决。相信在今后的科研工作中，会不断总结出新的应相信在今后的科研工作中，会不断总结出新的应用规律，进而推动天然产物的分离和纯化工作的用规律，进而推动天然产物的分离和纯化工作的发展。发展。中草药有效成分的分离与精制根据物质分子大小差别进行分离天然有机化合物分子大小差别大，分子量从几十到几百万，可据此进行分离。常用分离方法有透析法、凝胶滤过法、超滤法、超速离心法。透析法、凝胶滤过法为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：分子大小不同，扩散速度不同。超速离心法：超速离心作用下

57、具有不同的沉降性或浮游性中草药有效成分的分离与精制根据物质分子大小差别进行分离透析法、超滤法、超速离心法主要用于水溶性大分子化合物，如蛋白质、核酸、多糖的脱盐精制及分离。凝胶滤过法可用分离分子量1000以下的化合物。中草药有效成分的分离与精制 1 凝胶过滤法凝胶过滤法凝胶过滤法也叫凝胶过滤色谱、分子筛滤过、凝胶过滤法也叫凝胶过滤色谱、分子筛滤过、 排阻色谱。排阻色谱。 原理主要是分子筛（或反筛子）原理主要是分子筛（或反筛子）作用、根据凝胶的孔径和作用、根据凝胶的孔径和被分离化合物分子的被分离化合物分子的大小而达到分离目的。大小而达到分离目的。 样品样品凝胶凝胶中草药有效成分的分离与精制凝胶是具

58、有多孔隙网状结构的固体物质，被分离凝胶是具有多孔隙网状结构的固体物质，被分离物质的分子大小不同，它们能够进入到凝胶内部物质的分子大小不同，它们能够进入到凝胶内部的能力不同，当混合物溶液通过凝胶柱时，比凝的能力不同，当混合物溶液通过凝胶柱时，比凝胶孔隙小的分子可以自由进入凝胶内部，而比凝胶孔隙小的分子可以自由进入凝胶内部，而比凝胶孔隙大的分子不能进入凝胶内部，只能通过凝胶孔隙大的分子不能进入凝胶内部，只能通过凝胶颗粒间隙。因此移动速率有差异，分子大的物胶颗粒间隙。因此移动速率有差异，分子大的物质不被迟滞质不被迟滞(排阻排阻)，保留时间则较短，分子小的，保留时间则较短，分子小的物质由于向孔隙沟扩散

59、，移动被滞留，保留时间物质由于向孔隙沟扩散，移动被滞留，保留时间则较长，而达到分离。则较长，而达到分离。 中草药有效成分的分离与精制洗脱体积与组分分子量的关系为：Ve=k1-k2lgMk1、k2 为常数，洗脱体积（Ve）取决于分子量（M）大小。 M越大， Ve越小， M越小Ve越大（凝胶滤过的洗脱规律）中药中多糖类、蛋白质、苷和苷元中药中多糖类、蛋白质、苷和苷元的分离可用凝胶色谱。的分离可用凝胶色谱。中草药有效成分的分离与精制 商品凝胶的种类很多，常用的是商品凝胶的种类很多，常用的是葡聚糖凝胶葡聚糖凝胶(Sephadex G) (Sephadex G) 和和 羟丙基葡聚糖凝胶羟丙基葡聚糖凝胶(

60、Sephadex LH-20)(Sephadex LH-20) 葡聚糖凝胶葡聚糖凝胶(Sephadex G)(Sephadex G)：系由平均分子量：系由平均分子量一定的葡聚糖及交联剂（如环氧氯丙烷）交一定的葡聚糖及交联剂（如环氧氯丙烷）交联聚合而成。网孔的大小取决于交联剂的数联聚合而成。网孔的大小取决于交联剂的数量及反应条件。交联剂越多，网孔越小，吸量及反应条件。交联剂越多，网孔越小，吸水少。反之亦然。水少。反之亦然。 Sephadex G-25 Sephadex G-25，G G为凝胶，后附数字为凝胶，后附数字= =吸水吸水率率x10x10，吸水率为：，吸水率为：2.5mL/g2.5mL/

61、g中草药有效成分的分离与精制羟丙基葡聚糖凝胶羟丙基葡聚糖凝胶(Sephadex LH-20)(Sephadex LH-20)为为Sephadex G-25Sephadex G-25经羟丙基化处理后得到的产经羟丙基化处理后得到的产物，除保留物，除保留Sephadex G-25Sephadex G-25原有的分子筛特原有的分子筛特性，还可起到反相分配色谱的效果。性，还可起到反相分配色谱的效果。处理：处理：中草药有效成分的分离与精制膜分离技术原理：选择性透过膜为分离介质，当膜两则存在某种推动力（压力差、浓度差、电位差）时，原料则组分选择性的透过膜，以达到分离、提纯的目的。中草药有效成分的分离与精制膜

62、分离技术特点：1、分离时无相变，特别适用于中药中热敏性物质的分离、浓缩；2、不耗用有机溶媒，可缩短生产周期、降低有效成分的损失，减少环境污染。3、选择性高4、适用范围广5、可实现连续化和自动化操作6、易与其他生产过程匹配中草药有效成分的分离与精制膜分离技术类型：按功能分为微滤（ 0.1um）、超滤（10-100nm）、纳滤（1-10nm）、反渗透（ 1nm）中草药有效成分的分离与精制膜分离技术微滤膜：是最早使用的膜技术。以多孔薄膜为过滤介质，使不溶物浓缩过滤的操作。截留的范围约为0.1-10um。应用截留颗粒物、液体澄清、大部分细菌的去除、超滤和反渗透的前处理。中草药有效成分的分离与精制膜分离

63、技术超滤： 超滤是一种以静压差为推动力，根据相对分子质量的不同来进行分离的膜技术。它的孔径范围为10-100nm。他的分离原理近似机械筛。中草药有效成分的分离与精制膜分离技术超滤技术的优势：超滤技术的优势：（l）减少工序，缩短周期，节约原料（尤其）减少工序，缩短周期，节约原料（尤其是乙醇），降低成本，生产安全性提高。是乙醇），降低成本，生产安全性提高。（2）能在保持原配方成分的基础上提高有效）能在保持原配方成分的基础上提高有效成分的含量成分的含量中草药有效成分的分离与精制膜分离技术（3）去杂质效果好，能显著提高注射剂和口）去杂质效果好，能显著提高注射剂和口服液的澄明度，改善贮存稳定性。服液的澄

64、明度，改善贮存稳定性。（4）除热原效果好。）除热原效果好。（5）除菌效果好。超滤代替加热灭菌，可避）除菌效果好。超滤代替加热灭菌，可避免药液受热分解，并可除去部分色素免药液受热分解，并可除去部分色素中草药有效成分的分离与精制膜分离技术2.2.应用实例应用实例（1）分离纯化，降低药效成分的损失，并可）分离纯化，降低药效成分的损失，并可有效地除去非药效成分。有效地除去非药效成分。（2）浓缩，提高药效成分浓度，减少剂量。）浓缩，提高药效成分浓度，减少剂量。（3）制剂生产，包括制备注射液、口服液等。）制剂生产，包括制备注射液、口服液等。中草药有效成分的分离与精制膜分离技术2.12.1在提取中药有效部位

65、和有效成分中在提取中药有效部位和有效成分中 的应用的应用提取黄芩苷可选用截留分子量为提取黄芩苷可选用截留分子量为600020000的超滤膜，产率可达的超滤膜，产率可达6.937.68，比传统工艺高出近一倍比传统工艺高出近一倍甜菊苷可采用超薄型板式过滤器和截留分甜菊苷可采用超薄型板式过滤器和截留分子量为子量为1万的万的CA膜，脱色性能和除杂效果膜，脱色性能和除杂效果均较好能很好地解决生产中所出现的沉均较好能很好地解决生产中所出现的沉淀和灌装时起泡的问题。淀和灌装时起泡的问题。中草药有效成分的分离与精制膜分离技术2.2 2.2 在去除中药注射剂热原中的应用在去除中药注射剂热原中的应用 1982年研

66、制的复方丹参、生脉和茵栀黄等年研制的复方丹参、生脉和茵栀黄等三种超滤的注射液，留样至今澄清度尚好。三种超滤的注射液，留样至今澄清度尚好。用超滤法制备丹参注射液和复方丹参注射用超滤法制备丹参注射液和复方丹参注射液，通过化学分析、药效及毒性试验表明，液，通过化学分析、药效及毒性试验表明，超滤法主要成分阿魏酸含量明显高于原工超滤法主要成分阿魏酸含量明显高于原工艺，同时可除去杂质，提高药效，且工艺艺，同时可除去杂质，提高药效，且工艺流程缩短了流程缩短了57天天中草药有效成分的分离与精制膜分离技术2.3 2.3 在制备中药口服液中的应用在制备中药口服液中的应用据报道，将口服液用截留分子量为据报道，将口服

67、液用截留分子量为7000的的膜进行超滤后，再进行灌装，则产品质量膜进行超滤后，再进行灌装，则产品质量大为改观。不仅澄明度大为提高，口服液大为改观。不仅澄明度大为提高，口服液中有效部位的含量也有明显提高。中有效部位的含量也有明显提高。中草药有效成分的分离与精制膜分离技术2.42.4在制备中药浸膏中的应用在制备中药浸膏中的应用采用截留分子量采用截留分子量5万以下超滤膜，能够富集万以下超滤膜，能够富集中药的有效成分，从而提高了浸膏中有效中药的有效成分，从而提高了浸膏中有效成分的含量和药效。成分的含量和药效。中草药有效成分的分离与精制膜分离技术3 技术要点技术要点 膜的选择膜的选择（1）在选择膜时需要

68、充分考虑膜材质和截留分子量）在选择膜时需要充分考虑膜材质和截留分子量等因素。等因素。（2）膜材质的选择应考虑膜材质表面性质，膜表面）膜材质的选择应考虑膜材质表面性质，膜表面的极性、溶液的的极性、溶液的PH值等，上述因素对膜的分离效值等，上述因素对膜的分离效率影响很大。率影响很大。（3）恰当地选择膜的孔径或截留分子量的范围。）恰当地选择膜的孔径或截留分子量的范围。中草药有效成分的分离与精制膜分离技术纳滤介于传统分离范围的超滤和反渗透之间，是一种新型的分子级分离技术，它能使90的NaCl透过膜，而使99的蔗糖被截留。由于该膜在渗透过程截留率大于95的最小分子约为 1nm（非对称微孔膜平均孔径为 2

69、 nrn），故被命名为“纳滤膜” 中草药有效成分的分离与精制膜分离技术纳滤膜恰好填补了超滤与反渗透之间的空白，它能截留透过超滤膜的那部分相对分子质量小的有机物，透析被反渗透膜所截留的无机盐。中草药有效成分的分离与精制膜分离技术纳滤膜的分离性能、特点：纳滤膜的分离性能、特点： 纳滤膜通常是带电荷的，荷电纳滤膜可通纳滤膜通常是带电荷的，荷电纳滤膜可通过静电斥力排斥溶液中与膜上所带电荷相过静电斥力排斥溶液中与膜上所带电荷相同的离子，因此，荷电膜对物质的分离性同的离子，因此，荷电膜对物质的分离性能主要是基于荷电效应和膜的纳滤及微孔能主要是基于荷电效应和膜的纳滤及微孔的分子筛效应。的分子筛效应。中草药有

70、效成分的分离与精制膜分离技术纳滤膜技术的特点有纳滤膜技术的特点有: :(1) 具有离子选择性具有离子选择性(2)操作压力低操作压力低中草药有效成分的分离与精制膜分离技术纳滤膜的应用纳滤膜的应用1.1.纳滤膜在食品工业中的应用纳滤膜在食品工业中的应用 在食品工业中，膜分离技术主要是用来对在食品工业中，膜分离技术主要是用来对样品进行浓缩、脱盐、脱色、调味和脱除样品进行浓缩、脱盐、脱色、调味和脱除杂质。在植物油加工中，可以用一种纳滤杂质。在植物油加工中，可以用一种纳滤膜将含有游离脂肪酸的大豆油从膜将含有游离脂肪酸的大豆油从2%浓缩到浓缩到45，同时将溶剂正己烷可回收循环使用，同时将溶剂正己烷可回收循

71、环使用并将部分酸脱除，该方法较用正己烷直接并将部分酸脱除，该方法较用正己烷直接蒸发法节能蒸发法节能50。中草药有效成分的分离与精制膜分离技术纳滤膜在生物化学和制药工业中的应纳滤膜在生物化学和制药工业中的应用用在氨基酸生产中的应用在氨基酸生产中的应用 在发酵法生产氨基酸工艺中，透过液经纳在发酵法生产氨基酸工艺中，透过液经纳滤膜或反渗透膜进行浓缩，可获得高纯度滤膜或反渗透膜进行浓缩，可获得高纯度的氨基酸产品，同时节约菌种培养费和降的氨基酸产品，同时节约菌种培养费和降低能耗。又可减少污染。低能耗。又可减少污染。中草药有效成分的分离与精制膜分离技术抗生素的回收和纯化抗生素的回收和纯化NF膜可通过两种途

72、径回收和纯化抗生素。膜可通过两种途径回收和纯化抗生素。一种是先用溶剂萃取，再用一种是先用溶剂萃取，再用NF膜浓缩，该膜浓缩，该过程由于溶剂循环使用，可节约过程由于溶剂循环使用，可节约80%的成的成本；本；另一种是先用膜浓缩，再用溶剂萃取，这另一种是先用膜浓缩，再用溶剂萃取，这一方法可提高萃取设备的生产能力，降低一方法可提高萃取设备的生产能力，降低溶剂用量。溶剂用量。中草药有效成分的分离与精制膜分离技术多肽的浓缩和纯化多肽的浓缩和纯化目前，用目前，用NFNF膜如膜如MPTMPT膜将肽和多肽直接浓缩，膜将肽和多肽直接浓缩，不但可以克服用色谱柱纯化而引发样品被不但可以克服用色谱柱纯化而引发样品被破坏

73、的不足，而且还可除去小分子化合物破坏的不足，而且还可除去小分子化合物和盐。和盐。 NFNF膜还可用在维生素膜还可用在维生素B B1212 的回收、浓缩及青霉的回收、浓缩及青霉素制剂的制备等许多生化工程方面。素制剂的制备等许多生化工程方面。中草药有效成分的分离与精制膜分离技术纳滤膜在染料工业中的应用纳滤膜在染料工业中的应用在在 18 MPa的压力下，用一种管式聚矾膜的压力下，用一种管式聚矾膜可将相对分子质量为可将相对分子质量为781的一种染料溶液脱的一种染料溶液脱色，对该染料的截留率可达色，对该染料的截留率可达 9799，通量达通量达 0608立方米。立方米。中草药有效成分的分离与精制膜分离技术

74、反渗透为借助外加压力的作用使溶液的溶剂透过半透膜而阻留某些溶质，它是分离、浓缩、提纯的有效手段。它的孔径范围一般为1nm。能有效除出微粒、胶体、细菌、热原、有机物和大部分离子。中草药有效成分的分离与精制膜分离技术基本原理基本原理当纯水和盐水被理想半透膜隔开，理想半透膜只允许水通过而阻止盐通过，此时膜纯水侧的水会自发地通过半透膜流入盐水一侧，这种现象称为渗透，若在膜的盐水侧施加压力，那么水的自发流动将受到抑制而减慢，当施加的压力达到某一数值时，水通过膜的净流量等于零，这个压力称为渗透压力，当施加在膜盐水侧的压力大于渗透压力时，水的流向就会逆转，此时，盐水中的水将流入纯水侧，上述现象就是水的反渗透

75、（RO）处理的基本原理。 中草药有效成分的分离与精制中草药有效成分的分离与精制膜分离技术RO（Reverse Osmosis）反渗透技术是利用压力差为动力的膜分离过滤技术，源于美国二十世纪六十年代宇航科技的研究，后逐渐转化为民用，目前已广泛运用于科研、医药、食品、饮料、海水淡化等领域。 中草药有效成分的分离与精制膜分离技术RO反渗透膜孔径小至纳米级（1纳米=10-9米），在一定的压力下，H2O分子可以通过RO膜，而源水中的无机盐、重金属离子、有机物、胶体、细菌、病毒等杂质无法通过RO膜，从而使可以透过的纯水和无法透过的浓缩水严格区分开来。 中草药有效成分的分离与精制膜分离技术一般的自来水经过R

76、O膜过滤后的纯水电导率5s/cm（RO膜过滤后出水电导=进水电导除盐率，一般进口反渗透膜脱盐率都能达到99%以上，5年内运行能保证97%以上。对出水电导要求比较高的，可以采用2级反渗透，再经过简单的处理，水电导能小于1s/cm）, 符合国家实验室三级用水标准。再经过原子级离子交换柱循环过滤，出水电阻率可以达到18.2M .cm，超过国家实验室一级用水标准（GB 668292）。 中草药有效成分的分离与精制膜分离技术目前的主要困难是研制价格便宜、稳定、长期受压无损的反渗透膜 。中国从21世纪初开始掌握自主反渗透膜生产技术，在国家的大力支持下，将该计划列入国家计委高新技术产业化重点发展专项计划，由

77、国家海洋局下的杭州水处理研究开发中心的子公司杭州北斗星膜制品有限公司承担并研发成功。目前反渗透膜市场95为进口膜，国产膜只占据了5%左右的市场，中国的反渗透技术还有很长的路要走。 中草药有效成分的分离与精制膜分离技术应用范围应用范围主要应用制备各种高品质的医用水、注射用水、医用透析水，也可用于脱盐 纯化太空水、纯净水、蒸馏水等制备； 酒类制造及降度用水； 医药、电子等行业用水的前期制备； 化工工艺的浓缩、分离、提纯及配水制备； 锅炉补给水除盐软水； 海水、苦咸水淡化； 造纸、电镀、印染等行业用水及废水处理。 中草药有效成分的分离与精制中草药有效成分的分离与精制根据物质离解程度不同进行分离根据物

78、质离解程度不同进行分离 离子交换色谱离子交换色谱 。 离离子子交交换换反反应应的的原原理理是是树树脂脂与与被被交交换换成成分分间间同同种种电电荷荷离离子子的的等等当当量量替替代代作作用用。以以离离子子交交换换树树脂脂为为固固定定相相，水水或或酸酸水水、碱碱水水为为流流动动相相，在在流流动动相相中中的的离离子子性性物物质质与与树树脂脂进进行行交交换换而而被被吸吸附附，再再用用适适合合溶溶剂剂将将被被交交换换成成分分从从树树脂脂上上洗洗脱脱下来即可。下来即可。 中草药有效成分的分离与精制根据物质离解程度不同进行分离根据物质离解程度不同进行分离利用离子交换剂与溶液中的离子发生交换作用而使离子分离的方

79、法，称为离子交换分离法。20世纪初期，工业上就开始用天然的无机离子交换剂泡沸石来软化硬水。但这类无机离子交换剂的交换能力低，化学稳定性和机械强度差，应用受到很大限制。近年来合成了有机离子交换剂离子交换树脂，基本上克服了无机离子交换剂的缺点因此离子交换分离法在生产和科研各方面得到了广泛的应用。中草药有效成分的分离与精制根据物质离解程度不同进行分离根据物质离解程度不同进行分离离子交换树脂的结构和性质（一）结构离子交换树脂是具有网状结构的复杂的有机高分子聚合物。网状结构的骨架部分一段很稳定，不溶于酸、碱和一般溶剂。在网状结构的骨架上有许多可被交换的活性基团。根据活性基团的不同、离子交换树脂可分为阳离

80、子交换树脂和阴离子交换树脂两大类。中草药有效成分的分离与精制根据物质离解程度不同进行分离根据物质离解程度不同进行分离离子交换树脂的结构和性质1. 阳离子交换树脂阳离子交换树脂具有酸性基团，如应用最广泛的强酸性磺酸型聚苯乙烯树脂，它是以苯乙烯和二乙烯苯聚合，经浓硫酸磺化而制得的聚合物。这种树脂的化学性质很稳定，具有耐强酸、强碱、氧化剂和还原剂的性质，因此应用非常广泛。中草药有效成分的分离与精制根据物质离解程度不同进行分离根据物质离解程度不同进行分离各种阳离子交换树脂含有不同的活性基团、常见的有磺酸基(-SO3H)、羧基(-COOH)和羟基(-OH)等。根据活性基团离解出H+能力的大小不同，阳离子

81、交换树脂分为强酸性和弱酸性两种。例如含-SO3的为强酸性阳离子交换树脂，常用R-SO3H表示(R表示树脂的骨架)，合-COOH和-OH的弱酸性阳离子交换树脂，分别用R-COOH和R-OH表示。中草药有效成分的分离与精制根据物质离解程度不同进行分离根据物质离解程度不同进行分离强酸性阳离子交换树脂应用较广泛，弱酸性阳离子交换树脂的H+不易电离，所以在酸性溶液中不能应用，但它的选择性较高而且易于洗脱。 中草药有效成分的分离与精制根据物质离解程度不同进行分离根据物质离解程度不同进行分离2. 阴离子交换树脂阴离子交换树脂与阳离子交换树脂具有同样的有机骨架，只是所联的活性基团为碱性基团。如含季胺 -N(C

82、H3)3的树脂的OH-易电离，称为强碱性阴离子交换树脂，含伯胺基(-NH2)、仲胺基(-NHCH3)和叔胺基(-N(CH3)2)的树脂为弱碱性阴离子交换树脂。这些树脂水化后分别形成R-NH3OH、R-NH2CH3OH、R-NH(CH3)2OH 和R-N(CH3)3OH等氢氧型阴离子交换树脂，所联的OH-可被阴离子交换和洗脱中草药有效成分的分离与精制根据物质离解程度不同进行分离根据物质离解程度不同进行分离阴离子交换树脂的化学稳定性及耐热性能都不如阳离子交换树脂稳定。 中草药有效成分的分离与精制根据物质离解程度不同进行分离根据物质离解程度不同进行分离(二)性质1交联度 离子交换树脂的骨架是由各种有

83、机原料聚合而成的网状结构，例如强酸性阳离子交换树脂的合成过程，是先由苯乙烯聚合而成为长的链状分子，再由二乙烯苯把各链状分子联成立体型的网状体。这里二乙烯苯称为交联剂，树脂中所含交联剂的百分率称为交联度。如二乙烯苯在原料总量中占10%。则称该树脂的交联度为10。中草药有效成分的分离与精制根据物质离解程度不同进行分离根据物质离解程度不同进行分离树脂的交联度越大，则网眼越小，交换时体积大的离子进入树脂便受到限制。但提高了交换的选择性：另外，交联度大时，形成的树脂结构紧密，机械强度高。但是如果交联度过大则对水的膨胀性能差(一般要求1克干树脂在水中能膨胀至1.5-2cm3为宜)，交换反应的速度慢，因此要

84、求树脂的交联度一般为4-14。中草药有效成分的分离与精制根据物质离解程度不同进行分离根据物质离解程度不同进行分离2. 交换容量 离子交换树脂交换能力的大小，可用交换容量表示。理论上的交换容量是指每克干树脂所含活性基团的物质的量，而实际交换容量是指在实验条件下，每克干树脂能交换离子的物质的量。交换容量的大小取决于网状结构内所含活性基团的数目，交换容量可通过实验测得。中草药有效成分的分离与精制根据物质离解程度不同进行分离根据物质离解程度不同进行分离强酸性阳离子交换树脂交换容量的测定如下：称取干树脂1克，置于250mL锥形瓶中、准确加入0.1mol/LNaOH标准溶液100mL,振荡后放置过夜，用移

85、浓管吸取上层清液25mL，加酚酞指示剂1滴，用0.1mol/L标准HCl溶被滴定至红色消失，设用去标准HCl溶液14mL，树脂的交换容量可以计算为5.6 mmol/g。 中草药有效成分的分离与精制根据物质离解程度不同进行分离根据物质离解程度不同进行分离二、离子交换亲和力离子交换反应和其他化学反应一样，完全服从质量作用定律。树脂对离子亲合力的大小，与离子的水合离子半径大小和带电荷的多少有关。经实验证明，在低浓度、常温下，离子交换树脂对不同离子的亲合力顺序有下列规律。中草药有效成分的分离与精制根据物质离解程度不同进行分离根据物质离解程度不同进行分离(一)强酸性阳离子交换树脂1. 不同价态的离子，电

86、荷越高亲合力越大Th4+A13+Ca2+Na+2. 相同价态离子的亲合力顺序Ag+Cs+Rb+K+NH4+Na+H+Li+Ba2+Pb2+Sr2+Ca2+Ni2+Cd2+Cu2+Co2+Zn2+Mg2+UO22+La3+Ce3+Pr3+Eu3+Y3+Se3+A13+中草药有效成分的分离与精制根据物质离解程度不同进行分离根据物质离解程度不同进行分离(二)弱酸性阳离子交换树脂与强酸性阳离子交换树脂相同，只是对于H+亲合力大于其他阳离子。(三)强碱性阴离子交换树脂Cr2O72-SO42-I-NO3-CrO42-Br-CN-C1-OH-F-Ac-(四)弱碱性阴离子交换树脂OH-SO42-CrO42-N

87、O3-AsO43-PO43-Ac-I-Br-C1-F-中草药有效成分的分离与精制根据物质离解程度不同进行分离根据物质离解程度不同进行分离三、离子交换色谱法 以强酸性阳离子交换树脂分离K+和Na+为例。当混合溶液从柱上方加入时，水相中的K+和Na+就与树脂活性集团中的H+发生交换，从而进入树脂相。交换过程可表示为：R- H+ + K+ = R- K+ + H+R- H+ + Na+ = R- Na+ + H+中草药有效成分的分离与精制根据物质离解程度不同进行分离根据物质离解程度不同进行分离如再向交换柱上方加入稀盐酸溶液，此时树脂相中的K+和Na+又将与溶液中的H+发生交换，重新进入溶液。这一过程

88、称为洗脱。洗脱过程可表示为：R- K+ H+=R- H+ + K+R- Na+ + H+ =R- H+ + Na+ 中草药有效成分的分离与精制根据物质离解程度不同进行分离根据物质离解程度不同进行分离四、离子交换分离的操作方法在分析工作中，为了分离或富集某种离子。一般采用动态交换。这种交换方法在交换柱中进行，其操作过程如下。中草药有效成分的分离与精制根据物质离解程度不同进行分离根据物质离解程度不同进行分离(一)树脂的选择和处理在化学分析中应用最多的为强酸性阳离子交换树脂和强碱性阴离子交换树脂。生产上出厂的交换树脂颗粒大小往往不够均匀，故使用时应当先过筛以除去太大和太小的颗拉，也可以用水泡胀后用筛

89、在水中选取大小一定的颗粒备用。中草药有效成分的分离与精制根据物质离解程度不同进行分离根据物质离解程度不同进行分离一般商品树脂都含有一定量的杂质，所以在使用前必须进行净化处理。对强碱性和强酸性阴阳离子交换树脂，通常用4mol/LHCl溶液浸泡1-2天，以溶解各种杂质，然后用蒸馏水洗涤至中性。这样就得到在活性基团上含有可被交换的H+或Cl-的氢型阳离子交换树脂或氯型阴离子交换树脂。如果需要钠型阳离子交换树脂，则用NaCl处理氢型阳离子交换树脂。 中草药有效成分的分离与精制根据物质离解程度不同进行分离根据物质离解程度不同进行分离(二)装柱进行离子交换通常在离子交换柱中进行。离子交换柱一般用玻璃制成，

90、装置交换柱时，先在交换柱的下端铺上一层玻璃丝，灌入少量水，然后倾入带水的树脂，树脂就下沉而形成交换层。装柱时应防止树脂层中存留气泡，以免交换时试液与树脂无法充分接触。树脂高度一般约为柱高的90%。为防止加试液时树脂被冲起，在柱的上端亦应铺一层玻璃纤维。交换柱装好后，再用蒸馏水洗涤，关上活塞，以备使用。应当注意不能使树脂露出水面，因为树脂露于空气中，当加入溶液时，树脂间隙中会产生气泡，而使交换不完全。交换柱也可以用滴定管代替。中草药有效成分的分离与精制根据物质离解程度不同进行分离根据物质离解程度不同进行分离(三)交换将试液加到交换柱上，用活塞控制一定的流速进行交换。经过一段时间之后，上层树脂全部

91、被交换、下层未被交换，中间则部分被交换，这一段称为“交界层”。随着交换的进行，交界层逐渐下移，至流出液中开始出现交换离子时，称为始漏点(亦称泄漏点或突破点)，此时交换柱上被交换离子的物质的量数称为始漏量。在到达始漏点时，交界层的下端刚到达交换柱的底部，而交换层中尚有未被交换的树脂存在，所以始漏量总是小于总交换量。中草药有效成分的分离与精制根据物质离解程度不同进行分离根据物质离解程度不同进行分离(四)洗脱当交换完毕之后，一般用蒸馏水洗去残存溶液，然后用适当的洗脱液进行洗脱。在洗脱过程中、上层被交换的离子先被洗脱下来，经过下层未被交换的树脂时，又可以再度被交换。因此最初洗脱液中被交换离子的浓度等于

92、零，随着洗脱的进行，洗出液离子浓度逐渐增大，达到最大值之后又逐渐减小，至完全洗脱之后，被洗出之离子浓度又等于零。中草药有效成分的分离与精制根据物质离解程度不同进行分离根据物质离解程度不同进行分离对于阳离子交换树脂常采用HCl溶液作为洗脱液，经过洗脱之后树脂转为氢型；阴离子交换树脂常采用NaCl或NaOH溶液作为洗脱液，经过洗脱之后，树脂转为氯型或氢氧型。因此洗脱之后的树脂已得到再生，用蒸馏水洗涤干净即可再次使用。中草药有效成分的分离与精制根据物质离解程度不同进行分离根据物质离解程度不同进行分离四、离子交换法的应用(一)纯水的制备天然水中常含一些无机盐类，为了除去这些无机盐类以便将水净化，可将水

93、通过氢型强酸性阳离子交换树脂，除去各种阳离子。如以CaCl2代表水中的杂质，则交换反应为：2R-SO3H+Ca2+(R-SO3)2Ca+2H+再通过氢氧型强碱性阴离子交换树脂，除去各种阴离子。RN(CH3)3OH+C1-RN(CH3)3Cl+OH-交换下来的H+和OH-结合成H2O，这样就可以得到相当纯净的所谓“去离子水”，可以代替蒸馏水使用。中草药有效成分的分离与精制根据物质离解程度不同进行分离根据物质离解程度不同进行分离(二)干扰离子的分离1. 阴阳离子的分离 在分析测定过程中，其他离子的存在常有干扰。对不同电荷的离子，用离子交换分离的方法排除干扰最为方便。例如用BaSO4重量沉淀法测定黄

94、铁矿中硫的含量时，由于大量Fe3+、Ca2+的存在，造成BaSO4沉淀的不纯，因此可先将试液通过氢型强酸性阳离子交换树脂除去干扰离子，然后再将流出液中的SO42-沉淀为BaSO4进行硫的测定，这样便可以大大提高测定的准确度。中草药有效成分的分离与精制根据物质离解程度不同进行分离根据物质离解程度不同进行分离2. 同性电荷离子的分离 如果要使几种阳离子或几种阳离子分离开，可以根据各种离子对树脂的亲和力不同，将它们彼此分离。例如欲分离Li+、Na+、K+三种离子，将试液通过阳离子树脂交换柱，则三种离子均被交换在树脂上,然后用稀HCl洗脱，交换能力最小的Li+先流出柱外，其次是Na+而交换能力最大的K

95、+最后流出来。中草药有效成分的分离与精制根据物质离解程度不同进行分离根据物质离解程度不同进行分离(三)微量组分的富集以测定矿石中的铂、钯为例来说明。由于铂、钯在矿石中的含量一般为10-5-10-6，即使称取10克试样进行分析，也只含铂、钯0.1微克左右。因此，必须经过富集之后才能进行测定。中草药有效成分的分离与精制根据物质离解程度不同进行分离根据物质离解程度不同进行分离富集的方法是：称取10-20克试样，在700灼烧之后用王水溶解，加浓HCl蒸发，铂、钯形成PtCl62-和PdCl42-络阴离子。稀释之后，通过强碱性阴离子交换，即可将铂富集在交换柱上。用稀HCl将树脂洗净之，取出树脂移入瓷钳锅

96、中，在700灰化，用王水溶解残渣，加盐酸蒸发。然后在8mol/LHCl介质中，钯(II)与双十二烷基二硫代乙二酰胺(DDO)生成黄色络合物，用石油醚-三氯甲烷混合溶剂萃取，用比色法测定钯。铂(IV)用二氯化锡还原为铂(II)，与DDO生成樱红色螯合物可进行比色法测定。 中草药有效成分的分离与精制根据物质离解程度不同进行分离根据物质离解程度不同进行分离中药中的碱性成分可用阳离子交换树脂交中药中的碱性成分可用阳离子交换树脂交换换,酚酚酸性成分可用阴离子交换树脂交换酸性成分可用阴离子交换树脂交换,然后将交换后的树脂通过调整酸碱环境使然后将交换后的树脂通过调整酸碱环境使吸附物游离吸附物游离,选择适当溶

97、剂将吸附物溶解出选择适当溶剂将吸附物溶解出即可。即可。 由于被交换的混合物成分的酸性或碱性由于被交换的混合物成分的酸性或碱性不同而解离度不同，与同一离子交换树脂不同而解离度不同，与同一离子交换树脂的交换能力不同而被分离。的交换能力不同而被分离。中草药有效成分的分离与精制第四节 结构研究法 从天然物中分离到化合物单体后从天然物中分离到化合物单体后,需进需进行结构鉴定行结构鉴定,方法有波谱法方法有波谱法,化学法化学法,文献调文献调研等。研等。1) 纯化和干燥化合物的样品纯化和干燥化合物的样品2) 通过文献调研，理化常数和化学定性分通过文献调研，理化常数和化学定性分析等初步判断结构类型析等初步判断结

98、构类型 物理常数的测定（熔点、沸点、比旋度、折光率和比重）中草药有效成分的分离与精制第四节 结构研究法3) 由波谱法等确定分子式，分子量，不饱由波谱法等确定分子式，分子量，不饱和度；和度；4、进一步推出结构官能团推出结构片、进一步推出结构官能团推出结构片断或骨架推出平面结构确定其构型，断或骨架推出平面结构确定其构型，构象构象。中草药有效成分的分离与精制二. 中药有效成分的波谱测定1. 紫外光谱（紫外光谱（UV）紫外吸收光谱是分子中最外层价电子在不同能级轨紫外吸收光谱是分子中最外层价电子在不同能级轨道上跃迁而产生的，它反映了分子中价电子跃迁时道上跃迁而产生的，它反映了分子中价电子跃迁时的能量变化

99、与化合物所含发色基团之间的关系，紫的能量变化与化合物所含发色基团之间的关系，紫外光谱的研究对象是共轭体系，虽然紫外吸收带的外光谱的研究对象是共轭体系，虽然紫外吸收带的数目少，峰宽且平，对结构的敏感性差，但在测定数目少，峰宽且平，对结构的敏感性差，但在测定具有共轭的多重键的分子结构时仍然重要的很有用具有共轭的多重键的分子结构时仍然重要的很有用的工具。紫外光谱中总结的一些经验规律可用于推的工具。紫外光谱中总结的一些经验规律可用于推断共轭系统及发色团的存在，或用于验证用其它方断共轭系统及发色团的存在，或用于验证用其它方法推演的结构。紫外分光光度计应用广泛，是常规法推演的结构。紫外分光光度计应用广泛，

100、是常规测试仪器之一，操作简单，方便易行。测试仪器之一，操作简单，方便易行。 中草药有效成分的分离与精制紫外谱图的特征首先取决于分子中含有的紫外谱图的特征首先取决于分子中含有的双键的数目、不饱和基团之间的共轭程度双键的数目、不饱和基团之间的共轭程度和分子的几何排列情况，其次取决于分子和分子的几何排列情况，其次取决于分子中的双键与未成键电子的共轭与未成键电中的双键与未成键电子的共轭与未成键电子的共轭情况以及它们周围存在的饱和基子的共轭情况以及它们周围存在的饱和基团的种类和数目，这主要提供了分子内共团的种类和数目，这主要提供了分子内共轭体系的结构信息。轭体系的结构信息。 中草药有效成分的分离与精制紫

101、外吸收谱一般无法判断官能团的存在，紫外吸收谱一般无法判断官能团的存在，但它能够提供化合物的结构骨架、构型和但它能够提供化合物的结构骨架、构型和构象，因此，至今仍是一项重要的测试分构象，因此，至今仍是一项重要的测试分子结构的有用和方便的工具子结构的有用和方便的工具。用于判断结构中的共轭系统、结构骨架用于判断结构中的共轭系统、结构骨架（如香豆素、黄酮等）（如香豆素、黄酮等）UV一致，不一定是一个化合物。一致，不一定是一个化合物。 中草药有效成分的分离与精制2. 红外光谱（红外光谱（IR）产生产生 IR 必须具备必须具备 2 个条件：个条件：（1）分子振动或转动时具有瞬时耦极矩；）分子振动或转动时具

102、有瞬时耦极矩；（2）分子的振动频率与吸收的）分子的振动频率与吸收的IR频率相同。频率相同。例例1 同核双原子分子：同核双原子分子：H2、O2、N2 等，等，=0，瞬，瞬时时=0。无。无IR例例2 异核线性分子：异核线性分子：O=C=O =0； 瞬时瞬时 0，有，有 IR 。提供各种官能团的信息提供各种官能团的信息如：芳香环如：芳香环: 1600-1480cm-1， OH: 3000 cm-1, C=O : 1700 cm-1.IR相同者为同一化合物相同者为同一化合物中草药有效成分的分离与精制3. 质谱（质谱（MS）（）（质谱分析是将样品转化为运动的带电气质谱分析是将样品转化为运动的带电气态离子

103、碎片，于磁场中按质荷比态离子碎片，于磁场中按质荷比(m/z)大小分离并记录大小分离并记录的分析方法。）的分析方法。）给出分子量给出分子量(M+), 计算分子式计算分子式(HR-MS);MS图一致图一致(同一型号仪器同一型号仪器,同一条件同一条件)一般为同一化合物一般为同一化合物;碎片峰碎片峰: 给出基团或片段信息给出基团或片段信息;EI-MS: 糖苷不能给出分子离子峰糖苷不能给出分子离子峰;FD-MS, FAB-MS, ESI-MS用于糖苷用于糖苷,肽肽,核酸类核酸类,可确定可确定分子量分子量二二. 中药有效成分的波谱测定中药有效成分的波谱测定中草药有效成分的分离与精制1）.提供的信息提供的信

104、息:(1)化学位移化学位移: (用于判断用于判断H的类型的类型);(2)偶合常数偶合常数: J (Hz)(3)积分强度积分强度(积分面积积分面积): 确定确定H的数目的数目.2）.化学位移化学位移(1)常见基团的常见基团的 值值: 烷烃烷烃 ：0-2， 连连O, N的烷烃的烷烃 ：3-5.5, 炔烃炔烃 ：3-5, 烯烃烯烃 ： 4-6, 4. 核磁共振氢谱核磁共振氢谱（1H-NMR）中草药有效成分的分离与精制2）.化学位移化学位移(1)常见基团的常见基团的 值值: 芳烃芳烃 ：6-8, -CHO ：9.8 -CH3 ：1-1.5, C=C-CH3,COCH3, ArCH3 ：1.9-2.5

105、OCH3 ：3.5-4.0, COOCH3与与ArOCH3 ：3.7-4.0中草药有效成分的分离与精制2）.化学位移化学位移 (2) (2)化学位移影响因素化学位移影响因素 化学位移值与电子云密度有关。电子云密度降低化学位移值与电子云密度有关。电子云密度降低, ,去屏蔽作用增强去屏蔽作用增强, ,向低场位移向低场位移, , 增大。增大。1 1）诱导效应）诱导效应2 2）共轭效应）共轭效应3 3）磁各向异性效应）磁各向异性效应4 4）氢键缔合）氢键缔合5 5）范德华效应）范德华效应中草药有效成分的分离与精制3）.偶合常数偶合常数(J) 说明说明: a.偶合裂分是有原子核引起的偶合裂分是有原子核引

106、起的,通过化学键传递通过化学键传递; b.偶合互依偶合互依,相互偶合的相互偶合的H核其核其J值相同值相同; c.峰的裂分遵循峰的裂分遵循n+1规律规律(一级图谱一级图谱); d.归属归属H核核,判断排列情况判断排列情况.(1)偕偶偕偶(Jgem) sp3 J=10-15Hz; sp2 C=CH2 J=O-2Hz, N=CH2, J=7.6-17Hz中草药有效成分的分离与精制3).3).偶合常数偶合常数( (J J) )(2)(2)邻偶邻偶(Jvic)(Jvic)饱和型饱和型: : 自由旋转自由旋转J J=7Hz=7Hz构象固定构象固定:0-18Hz,:0-18Hz,与两面角有关与两面角有关,

107、,J 9090=0Hz, =0Hz, J 180 Jo (7.5Hz);烯型：烯型：J顺顺= 6-14Hz(10), J反反= 11-18Hz(15)芳环芳环: J邻邻=6-9Hz, J间间=1-3Hz, J对对=0-1Hz.( ( 3) 远程偶合远程偶合: 如烯丙偶合如烯丙偶合 J4=0-3Hz中草药有效成分的分离与精制1 1）. .特点特点 (1) (1)共振频率不同于共振频率不同于1 1H H 磁旋比磁旋比 ( (1313C)=1/4 C)=1/4 ( (1 1H)H) 如如1 1H-NMR(300MHz), H-NMR(300MHz), 1313C-NMR(75Hz)C-NMR(75H

108、z) (2) (2)灵敏度低灵敏度低 S/N S/N ( ( 3 3H H0 02 2NI)/TNI)/T 13 13C C的的 小小, ,为为1 1H H的的1/4; 1/4; 1313C C自然丰度低自然丰度低( ( 1313C 1.1%, C 1.1%, 1 1H 99.88%); H 99.88%); 驰豫时间长驰豫时间长(3)(3)总宽度大总宽度大( (1313C C 0-250; 0-250; 1 1H H 0-20 ) 0-20 ) 5、核磁共振碳谱、核磁共振碳谱（13C-NMR）中草药有效成分的分离与精制2 2）. .结构信息结构信息(1)(1)化学位移化学位移(2)(2)峰高

109、峰高: :一般不与碳数成正比一般不与碳数成正比(3)(3)偶合常数偶合常数: :用门控去偶技术可测用门控去偶技术可测J JC-HC-H(4)(4)驰豫时间驰豫时间: :归属一些难归属的碳信号归属一些难归属的碳信号 5、核磁共振碳谱、核磁共振碳谱（13C-NMR）中草药有效成分的分离与精制 3 3）. .常见的化学位移常见的化学位移 (1) (1)脂肪脂肪C:C: 5050 (2) (2)连杂原子连杂原子C:C-O,C-N,C-S C:C-O,C-N,C-S ：50-10050-100 C-OCH C-OCH3 3 ：55; 55; 糖端基糖端基C C ：95-10595-105 (3) (3)

110、芳香碳芳香碳, ,烯碳烯碳: : 98-160 98-160 连氧芳碳连氧芳碳 140-165140-165 (4)C=O: (4)C=O: ：168-220168-220 醛酮醛酮: : ：195-215,195-215,酸酯、酰胺酸酯、酰胺 ：155-185155-185 5、核磁共振碳谱、核磁共振碳谱（13C-NMR）中草药有效成分的分离与精制4 4）. .影响化学位移的因素影响化学位移的因素 (1) (1)化学键的杂化程度化学键的杂化程度 spsp3 3 sp sp sp sp2 2 10-100 10-100 70-13070-130 100-200 100-200 (2) (2)碳

111、核的电子云密度碳核的电子云密度: : 电子云密度电子云密度 , , 5、核磁共振碳谱、核磁共振碳谱（13C-NMR）中草药有效成分的分离与精制(3)(3)诱导效应诱导效应a.a.引起引起 变化的情况变化的情况, ,随相隔键的数目增加而减随相隔键的数目增加而减弱弱; ;b.b.取代基数目取代基数目 , ,影响影响 , , ; ;c.c.取代基电负性取代基电负性 , , . .(4)(4)立体效应立体效应( ( 效应效应) )当取代基与当取代基与 -C-C呈邻位交叉时呈邻位交叉时, , -C-C向高场位移向高场位移; ;呈对位交叉呈对位交叉, ,影响不大影响不大. . 5、核磁共振碳谱、核磁共振碳

112、谱（13C-NMR）中草药有效成分的分离与精制(5)(5)共轭效应共轭效应a.a.与双键共轭与双键共轭, ,双键端基双键端基C C , ,中间中间C C ; ;b.b.与羰基共轭与羰基共轭,C=O,C=O的的(6)(6)分子内部作用分子内部作用分子内氢键使分子内氢键使C=OC=O的的 5、核磁共振碳谱、核磁共振碳谱（13C-NMR）中草药有效成分的分离与精制6.6.常见的常见的13C-NMR谱的类型及二维谱谱的类型及二维谱(1)全氢去偶谱全氢去偶谱(COM), 噪音去偶谱噪音去偶谱(PND),宽带去宽带去偶谱偶谱(BBD)特点特点:图谱简化图谱简化,所有信号均呈单峰所有信号均呈单峰.(2)偏共

113、振去偶谱偏共振去偶谱(OFR)特点特点: 由于部分保留由于部分保留1H的偶合影响的偶合影响,可识别伯、仲、可识别伯、仲、叔、季碳。叔、季碳。CH3, q， CH2, t， CH, d， C, s。中草药有效成分的分离与精制6.6.常见的常见的13C-NMR谱的类型及二维谱谱的类型及二维谱(3)(3)DEPTDEPT谱谱改变照射改变照射1H1H核的脉冲宽度核的脉冲宽度( ( ),),使不同类型使不同类型1313C C信号呈单峰分别朝上或向下信号呈单峰分别朝上或向下, ,可识别可识别CH3，CH2，CH，C.脉冲宽度脉冲宽度 =135=135CH3,CH , CH2 =90CH , , =45=4

114、5CH3, CH2 , CH 季季C无信号出现无信号出现中草药有效成分的分离与精制6.6.常见的常见的13C-NMR谱的类型及二维谱谱的类型及二维谱(4)(4)二维核磁共振二维核磁共振(2D-NMR)(2D-NMR)1 1H-H-1 1H COSYH COSY( (相互偶合的氢核给出交叉峰相互偶合的氢核给出交叉峰) )NOESYNOESY( (空间相近的氢核的关系空间相近的氢核的关系) )HMQCHMQC( (1313C-C-1 1H COSY) H COSY) 1313C,C,1 1H H 直接相关谱直接相关谱1 1J JCHCHHMBCHMBC( (远程远程1313C-C-1 1H COSY) H COSY) 1313C,C,1 1H H 远程相关谱远程相关谱 2 2J JCHCH, , 3 3J JCHCH中草药有效成分的分离与精制7、旋光光谱(ORD)和圆二色谱(CD)：手性 分子8、X-射线衍射法（分子结构、健长、 健角、 构象、绝对构型）中草药有效成分的分离与精制1、常见官能团的极性？2、常用溶剂的极性顺序？ 3、硅胶、聚酰胺、葡聚糖凝胶、离子交换树脂、大孔树脂等层析法的吸附规律？4、UV、IR、MS、NMR四大光谱法的解析原理及规律？中草药有效成分的分离与精制中草药有效成分的分离与精制