第二章天然药物化学成分提取分离鉴定方法1

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1、第二章第二章天然药物化学成分天然药物化学成分提取分离鉴定的方法与技术提取分离鉴定的方法与技术123鉴定鉴定提取提取分离分离工业生产工业生产科学研究科学研究药品药品化妆品化妆品青蒿素青蒿素白藜芦醇白藜芦醇内内 容容第一节第一节 提取方法与技术提取方法与技术第二节第二节 分离精制方法与技术分离精制方法与技术第三节第三节 结构研究方法与技术结构研究方法与技术4第一节第一节 提取方法与技术提取方法与技术常用的方法有:常用的方法有:一、溶剂提取法一、溶剂提取法(最常用)(最常用)二、水蒸气蒸馏法二、水蒸气蒸馏法三、升华法三、升华法四、超临界流体萃取法四、超临界流体萃取法提提取取:选选择择适适宜宜的的溶溶

2、剂剂和和适适当当的的方方法法,将将所所要要的的成成分分尽尽可可能能完完全全地地从从天天然然药药物物中中提提取取出出来来,而而杂杂质尽可能少地被提出的过程。质尽可能少地被提出的过程。5一、溶剂提取法一、溶剂提取法(一)定义:(一)定义: 指指根根据据天天然然药药物物中中各各化化学学成成分分的的溶溶解解性性能能,选选择择对对有有效效成成分分溶溶解解度度大大而而对对其其他他成成分分溶溶解解度度小小的的溶溶剂剂,用用适适当当的的方方法法将将所所需需化化学学成成分分尽尽可可能能完完全全从从药药材材组组织织中溶解提出的方法。中溶解提出的方法。在实际工作中应在实际工作中应用最普遍用最普遍67 溶溶剂剂对对药

3、药材材组组织织细细胞胞不不断断作作往往返返的的扩扩散散、渗渗透透、溶溶解解,直直至至药药材材组组织织细细胞胞内内外外溶溶液液中中被被溶溶解解的的化学成分化学成分的浓度达平衡。的浓度达平衡。扩散、渗透、扩散、渗透、溶解溶解(二)基本原理(二)基本原理 :“相似相溶相似相溶” 亲亲脂脂性性的的成成分分易易溶溶于于非非极极性性的的溶溶剂剂中中,亲亲水水性的成分易溶于极性的溶剂中。性的成分易溶于极性的溶剂中。(三)溶剂的极性(三)溶剂的极性 8石石油油醚醚苯苯(C6H6)乙乙醚醚(Et2O无无水水)氯氯仿仿(CHCl3)乙乙酸酸乙乙酯酯(EtOAc)正正丁丁醇醇(n-BuOH)丙丙酮酮(Me2CO)乙

4、醇乙醇(EtOH) 甲甲 醇醇(MeOH)水水(H2O)与介电常数与介电常数有关,介电常数越大,极性越大。有关,介电常数越大,极性越大。极性从低到高的顺序依次是:极性从低到高的顺序依次是:9水水水水极性极性低低高高亲脂性亲脂性有机溶剂有机溶剂亲水性亲水性亲水性亲水性有机溶剂有机溶剂有机溶剂有机溶剂与水分层的有机溶剂与水分层的有机溶剂?能与水分层的极性最大的有机溶剂能与水分层的极性最大的有机溶剂?与水可以以任意比例混溶的有机溶剂与水可以以任意比例混溶的有机溶剂?极性最大的有机溶剂极性最大的有机溶剂?极性最小的有机溶剂极性最小的有机溶剂?1 1、水、水: 为为极极性性最最大大的的溶溶剂剂,适适用用

5、于于提提取取水水溶溶性性成成分分。如:苷类、生物碱盐、糖类、蛋白质、氨基酸、鞣质、小分子有机酸、有机酸盐、亲水性色素、无机盐。其中蛋白质不溶于热水。其中蛋白质不溶于热水。 优优点点:价价廉廉、安安全全、无无毒毒、对对组组织织穿穿透力透力强。强。 缺缺点点:提提取取液液易易发发霉霉,蒸蒸发发浓浓缩缩耗耗能能大,含多糖类原料过滤困难。大,含多糖类原料过滤困难。10常见溶剂的适用范围常见溶剂的适用范围2 2、亲水性、亲水性有机溶剂(丙酮、乙醇、甲醇):有机溶剂(丙酮、乙醇、甲醇): 以以乙乙醇醇最最常常用用。提提取取范范围围较较广广,除蛋白质、粘液质、果胶、淀粉、部分多糖和油脂等外,大多天然药物化学

6、成分能在乙醇中溶解。 优优点点:对对组组织织细细胞胞穿穿透透力力强强,提提取取全全面面,毒毒性小,易过滤,不霉变,易浓缩回收。性小,易过滤,不霉变,易浓缩回收。 缺点:价高、易燃,缺点:价高、易燃,需回流设备需回流设备。113 3、亲脂性有机溶剂:、亲脂性有机溶剂: 与与水水不不相相混混溶溶的的石石油油醚醚、苯苯、氯氯仿仿、乙乙酸酸乙乙酯酯等等有有机机溶溶剂剂。用以提取挥发油、苷元、蒽醌类、游离生物碱、黄酮等亲脂性成分。 优优点点:提提取取专专属属性性强强(提提出出物物较较纯纯,杂杂质质少少), ,易回收浓缩。易回收浓缩。 缺缺点点:价价高高、易易燃燃、有有毒毒、穿穿透透性性差差、对对设设备备

7、要求高。要求高。12(四)溶剂选择的原则(四)溶剂选择的原则 13基本要求:基本要求:1 1、对所提取成分的溶解度大,对杂质的溶解度小;对所提取成分的溶解度大,对杂质的溶解度小;2 2、对目标组分不起化学反应;、对目标组分不起化学反应;3 3、经济易得,低毒安全,使用方便;、经济易得,低毒安全,使用方便;4 4、沸点适中,易回收。、沸点适中,易回收。 选选择择适适当当的的溶溶剂剂是是提提取取步步骤骤的的关关键键。主主要要根根据据溶溶剂剂的的极极性性、被被分分离离成成分分的的性性质质、共共存存的的其其它它成成分分(杂质)的性质(杂质)的性质三个方面。三个方面。(五)操作方式(五)操作方式1、浸渍

8、法、浸渍法2、渗漉法、渗漉法3、煎煮法、煎煮法4、回流提取法、回流提取法5、连续回流提取法、连续回流提取法6、超声提取法、超声提取法14根根据据目目标标组组分分的的极极性性、热热稳稳定定性性、挥挥发发性性和和溶溶剂剂的的性质性质等选用合适的方式。等选用合适的方式。1、浸渍法:、浸渍法: 将将药药材材用用适适当当的的溶溶剂剂在在常常温温或或温温热热(40-60)的的情情况况下下浸浸泡泡一一定定时时间间,以以溶溶出出其其中中成分。成分。15冷浸法:室温(冷浸法:室温(15-25)温浸法:温浸法:40-60多重浸多重浸渍法:重复浸提法:重复浸提2-3次次分类分类乙醇乙醇乙醇乙醇( ( ( (最常用最

9、常用最常用最常用) ) ) )水(酸水(酸水(酸水(酸/ / / /碱)碱)碱)碱)粉粉碎碎好好的的药药材材放放入入提提取取用用的的容容器器中中,加加入入溶溶剂剂使使没没过过药药面面,浸泡。浸泡。滤滤出出溶溶剂剂,加加入入新新的的溶溶剂剂继继续续提取(多重浸渍)。提取(多重浸渍)。加入溶剂浸泡加入溶剂浸泡浸泡后浸泡后浸渍法浸渍法17 本本法法适适用用于于有有效效成成分分遇遇热热易易破破坏坏以以及及含含大大量量淀淀粉粉、树树胶胶、果果胶胶、粘粘液液质质等等多多糖糖药药物物的药材的提取。的药材的提取。 优点:操作方便,简单易行优点:操作方便,简单易行。 缺缺点点:浸浸出出效效率率较较低低,故故对对

10、贵贵重重、有有效效成成分分含含量量低低、需需制制成成高高浓浓度度制制剂剂的的药药材材的的提提取取不不宜宜采采用用;耗耗时时长长,溶溶剂剂用用量量大大,水水提提液液易发霉。易发霉。浸渍法浸渍法2、渗漉法:、渗漉法: 将药材粉末装在渗渗漉漉筒筒中,不断添加新溶剂,使其渗透过药材,自上而下从渗漉筒下部流出浸出液的一种浸出方法 。 本本法法适适用用于于有有效效成成分分遇遇热热易易破破坏坏的的药药材材及有效成分含量低的药材。及有效成分含量低的药材。 优点:优点:提取效率较高提取效率较高,浸出液较澄清。,浸出液较澄清。 缺点:缺点:耗时长,耗时长,溶剂用量大溶剂用量大,操作麻烦。,操作麻烦。18动态提取动

11、态提取良好的浓度差良好的浓度差渗漉法渗漉法连续渗漉装置连续渗漉装置粉碎粉碎浸润浸润装筒装筒排气排气浸渍浸渍渗漉渗漉收集收集提取溶剂粉碎药材棉花或纱布渗漉液3、煎煮法、煎煮法(热提取,只能用水(热提取,只能用水做溶剂):做溶剂): 煎煮法是我国最早使用的传统的浸出方法。所用容器一般为陶器、砂罐或铜制、搪瓷器皿,不不宜宜用用铁铁锅锅,以免药液变色。适适用用于于有有效效成成分分能能溶溶于水且不易被水、热破坏的天然药物的提取。于水且不易被水、热破坏的天然药物的提取。 优点:优点: 简便易行。简便易行。 缺缺点点:提提出出杂杂质质多多;不不能能用用于于提提取取含含挥挥发发油油成成分分及及遇遇热热不不稳稳

12、定定性性成成分分的的提提取取;含含多多糖糖类类丰丰富的药材,因煎液粘稠,难以滤过。富的药材,因煎液粘稠,难以滤过。2021煎煮法煎煮法“加水煮沸,去渣取汁加水煮沸,去渣取汁”药材加药材加水浸泡水浸泡 加热加热至沸至沸微沸状态微沸状态一定时间一定时间 滤取滤取煎液煎液 重复重复1-21-2次次 合并合并煎液煎液4、回流提取法:、回流提取法: 用用低低沸沸点点、易易挥挥发发的的有有机机溶溶剂剂加加热热提提取取天天然然药药物物中中有有效效成成分分时时,需需采采用用回回流流提提取取法法以减少溶剂的挥发损失,提高浸出效率。以减少溶剂的挥发损失,提高浸出效率。22乙醇、甲醇、乙醇、甲醇、三氯甲烷、苯三氯甲

13、烷、苯 适用于适用于脂溶性较强脂溶性较强的天然药物化学成的天然药物化学成分的提取。分的提取。23回流提取法回流提取法优点:提取效率较高。优点:提取效率较高。缺缺点点:受受热热时时间间较较长长,不不能能用用于于热热不不稳稳定定性性成成分分的的提提取取;且且溶溶剂剂消消耗耗量仍大量仍大,操作较麻烦。,操作较麻烦。? ? 改进改进 5、连续回流提取法:、连续回流提取法: 为为了了弥弥补补回回流流提提取取法法中中需需要要溶溶剂剂量量大大,操操作作较较烦烦琐琐的的不不足足,可可采采用用连连续续提提取取法法,即即用用最最少量溶剂少量溶剂最大限度地提出有效成分。最大限度地提出有效成分。 适用范围:适用范围:

14、脂溶性化合物脂溶性化合物。 装置:脂肪提取器或称装置:脂肪提取器或称索氏提取器索氏提取器。 2425 连续回流连续回流 (索氏提索氏提取取)优优点点:提提取取效效率率最最高高,最节省溶剂。最节省溶剂。缺缺点点:回回流流时时间间长长(4-10 h),不不能能用用于于热热不不稳稳定定性性成成分分的的提取。提取。6、超声提取法、超声提取法 原理:利用超声波的空空化化作作用用对细胞膜的破坏,有助于有效成分的溶出与释放;超声波使提取液不断震荡,有助于溶质扩散;同时超声波的热效应使水温基本在57,对原料有水浴作用。 提提取取速速度度快快、时时间间短短、收收率高、无需率高、无需加热。加热。 是一种利用超声波

15、超声波浸提有效成分的方法。26助溶助溶1、溶剂性质、溶剂性质2、操作方式(方法)、操作方式(方法)3、药材粉碎度、药材粉碎度4、温度、温度5、时间、时间6、其他因素、其他因素27(六)影响提取的因素(六)影响提取的因素选择合适的溶剂和选择合适的溶剂和操作方式是关键!操作方式是关键!二、其他提取方法二、其他提取方法水蒸气水蒸气蒸馏法蒸馏法28 是是将将含含有有挥挥发发性性成成分分的的药药材材与与水水共共蒸蒸馏馏,使使挥挥发发性性成成分分随随水水蒸蒸气气一一并并馏馏出出,经经冷冷凝凝分分取取挥挥发发性性成成分的浸提方法。分的浸提方法。 道尔顿分压定律:道尔顿分压定律:P = P水水+P不溶物质不溶

16、物质 P等等于于外外界界大大气气压压的的时时候候,混混合合物物沸沸腾腾。因因此此在在常常压压下下应应用用水水蒸蒸气气蒸蒸馏馏,能能在在低低于于100的的情情况况下下将高沸点组分与水一起蒸出。将高沸点组分与水一起蒸出。29水蒸气发生部分水蒸气发生部分蒸馏部分蒸馏部分冷凝部分冷凝部分接收器接收器防止液体倒吸防止液体倒吸和系统堵塞!和系统堵塞!进行水蒸气蒸馏的物质必须具备以下三个条件:进行水蒸气蒸馏的物质必须具备以下三个条件:30 该该法法适适用用于于具具有有挥挥发发性性、能能随随水水蒸蒸气气蒸蒸馏馏而而不不被被破破坏坏的的中中草草药药成成分分的的提提取取。主要用于主要用于挥发油挥发油的提取。的提取

17、。1、不溶或难溶于水;、不溶或难溶于水;2、共沸下与水不发生化学反应;、共沸下与水不发生化学反应;3、在、在100左右时,必须具有一定的蒸气压。左右时,必须具有一定的蒸气压。31升华法升华法 有有些些固固体体物物质质受受热热后后会会直直接接汽汽化化,遇遇冷冷后后又又凝凝固固为为原原来来的的固固体体化化合合物物,该该现现象象称称之之为为升升华华。对对于于具具有有升华性质的有效成分,可采用升华法提取。升华性质的有效成分,可采用升华法提取。 如从如从樟木中提取樟脑樟木中提取樟脑,从,从茶叶中提取咖啡因茶叶中提取咖啡因。 此此法法简简单单易易行行,但但在在实实际际提提取取时时很很少少采采用用。因因为为

18、升升华华所所需需温温度度很很高高,中中草草药药容容易易炭炭化化,炭炭化化后后产产生生的的挥挥发发性性的的焦焦油油状状物物,容容易易黏黏附附在在升升华华物物上上,不不易易精精制制除除去去;其其次次,升升华华不不完完全全,产产率率低低,有有 时时 还还 伴伴 随随 有有 分分 解解 现现 象象 。32超临界流体萃取法(超临界流体萃取法(SFESFE) 利利用用超超临临界界流流体体优优良良的的溶溶解解性性能能对对成成分分进进行行提提取和分离的新技术取和分离的新技术。 特点:特点: 流流体体密密度度近近似似液液体体,粘粘度度与与气气体体相相似似。扩扩散散力力和和渗渗透透性性优优于于液液体体,介介电电常

19、常数数随随压压力力增增大大而而增增加加,有利于溶质的萃取,有利于溶质的萃取,无溶剂残留。无溶剂残留。常用作超临界流体的物质:常用作超临界流体的物质:二氧化碳二氧化碳、氧化亚氮、乙烷、乙烯和甲苯等。、氧化亚氮、乙烷、乙烯和甲苯等。表表1、天然药物提取方法小结、天然药物提取方法小结提取方法提取方法提取方法提取方法溶剂溶剂溶剂溶剂操作操作操作操作提取效提取效提取效提取效率率率率使用范围使用范围使用范围使用范围备注备注备注备注浸渍法浸渍法浸渍法浸渍法水或有机水或有机溶剂溶剂不加热不加热效率低效率低各类成分,尤遇各类成分,尤遇热不稳定成分热不稳定成分出膏率低,易出膏率低,易发霉发霉渗漉法渗漉法渗漉法渗漉

20、法水或有机水或有机溶剂溶剂不加热不加热脂溶性成分脂溶性成分消消耗耗溶溶剂剂量量大大,费时长费时长煎煮法煎煮法煎煮法煎煮法水水直火加热直火加热水溶性成分水溶性成分易易挥挥发发、热热不不稳定不宜用稳定不宜用回回回回流流流流提提提提取取取取法法法法有机溶剂有机溶剂水浴加热水浴加热脂溶性成分脂溶性成分热不稳定不宜热不稳定不宜用,溶剂量大用,溶剂量大连连连连续续续续回回回回流流流流提取法提取法提取法提取法有机溶剂有机溶剂水浴加热水浴加热节节省省溶溶剂剂、效率最高效率最高亲脂性较强成分亲脂性较强成分用用索索氏氏提提取取器器,时间长时间长水水水水蒸蒸蒸蒸气气气气蒸蒸蒸蒸馏法馏法馏法馏法水水水蒸气蒸水蒸气蒸馏

21、馏挥发性成分,与挥发性成分,与水不相混溶水不相混溶工工艺艺简简单单,但但适用范围较窄适用范围较窄升华法升华法升华法升华法无无直火直火/水浴水浴/油浴油浴 升华性成分升华性成分操操作作时时间间长长,物质易分解物质易分解33第二节第二节 分离精制方法与技术分离精制方法与技术34 天天然然药药物物粗粗提提液液是是多多种种物物质质的的混混合合,需需要要进进行行进一步的分离和精制。进一步的分离和精制。 分分离离精精制制前前需需浓浓缩缩提提取取液液,减减压压蒸蒸馏馏为为最最常常用用的方法。的方法。“去其糟粕,取其精华去其糟粕,取其精华”旋转蒸发仪旋转蒸发仪35一、系统溶剂分离法:溶解度差异一、系统溶剂分离

22、法:溶解度差异二、两相溶剂萃取法:分配比差异二、两相溶剂萃取法:分配比差异三、沉淀法:溶解度三、沉淀法:溶解度/ /酸碱度差异酸碱度差异四、结晶与重结晶法:溶解度差异四、结晶与重结晶法:溶解度差异五、透析法:分子大小差异五、透析法:分子大小差异六、分馏法:沸点差异六、分馏法:沸点差异七、色谱法:吸附、分配以及亲和力差异七、色谱法:吸附、分配以及亲和力差异分离依据:共存成分的性质差异分离依据:共存成分的性质差异寻找差异寻找差异寻找差异寻找差异利用差异利用差异利用差异利用差异一、系一、系统溶溶剂分离法分离法 是是一一种种按按极极性性由由小小到到大大的的顺顺序序,选选用用不不同同极极性性的的溶溶剂剂

23、组组成成溶溶剂剂系系统统,依依次次分分离离提提取取液液中中各各种种不不同同成成分分,使各使各溶解度有差异溶解度有差异的成分得到的成分得到分段分离分段分离的方法。的方法。提取液浸膏提取液浸膏/惰性吸附剂惰性吸附剂表表3、天然、天然药物成分及其物成分及其较适用的提取分离溶适用的提取分离溶剂天然天然药物成分的极性物成分的极性天然天然药物成分的物成分的类型型适用的提取分离溶适用的提取分离溶剂强强亲脂性脂性挥发油、脂肪油、蜡、脂油、脂肪油、蜡、脂溶性色素、甾醇溶性色素、甾醇类、某些、某些苷元苷元石油石油醚、乙、乙烷亲脂性脂性苷元、生物碱、苷元、生物碱、树脂、脂、醛、酮、醇、醇、醌、有机酸、某、有机酸、某

24、些苷些苷类乙乙醚、氯仿仿中等极性中等极性小小某些苷某些苷类(如(如强强心苷心苷类)某些苷某些苷类(如黄(如黄酮苷苷类)某些苷某些苷类(如皂苷、蒽(如皂苷、蒽醌苷苷类)氯仿:乙醇(仿:乙醇(2:1)乙酸乙乙酸乙酯正丁醇正丁醇中中大大亲水性水性极性很大的苷、糖极性很大的苷、糖类、氨、氨基酸、某些生物碱基酸、某些生物碱丙丙酮、乙醇、甲醇、乙醇、甲醇强强亲水性水性蛋白蛋白质、粘液、粘液质、果胶、果胶、糖糖类、氨基酸、无机、氨基酸、无机盐类水水3738 此此法法是是早早年年研研究究天天然然药药物物有有效效成成分分的的一一种种最最重重要要的的方方法法,主主要要用用于于分分离离提提纯纯含含有有极极性性不不同

25、同的的各各种种化化学学成成分分的的中中药药提提取取液液。目目前前仍仍是是研研究究不不明明成分最常用的方法成分最常用的方法。 此此法法操操作作繁繁琐琐,相相同同成成分分可可能能会会散散在在不不同同的的抽抽提提部部位位,不不易易浓浓集集。限限制制了了微微量量成成分分、结结构构性性质相似成分的分离纯化。质相似成分的分离纯化。特点特点适用范围适用范围二、两相溶剂萃取法二、两相溶剂萃取法39原原理理:利利用用混混合合物物中中各各成成分分在在互互不不相相溶溶的的两两相相溶溶剂中中分配系数的差异分配系数的差异而达到分离的方法。而达到分离的方法。 分配系数分配系数 K=CU/CL CU、CL 分别为溶质在上相

26、、下相的平衡浓度。 K相差越大相差越大,分离效率越高分离效率越高。举举例例:A、B两两种种溶溶质质在在CHCl3/H2O中中进进行行分分配配,如如A、B均均为为1克克,KA=10,KB=0.1,两两相相溶溶剂剂体体积积比比为为VCHCl3/VH2O=1,在在分分液液漏漏斗斗中中作作一一次次振振摇摇分分配配平平衡衡后后,90%以以上上的的溶溶质质A将将分分配配在在上上相相溶溶剂剂(水水)中中,不不到到10%的的A分分配配到到下下相相溶溶剂剂(氯仿)中。同样的道理,溶质(氯仿)中。同样的道理,溶质B分配将与分配将与A相反。相反。分离难易与分离因子分离难易与分离因子40 100时 一一次次简单萃萃取

27、取即即可可将将二二者者分分开开; 100 10时,需需萃萃取取1012次次; 2宜宜用用逆逆流流分分溶溶法法; 1不能用本法分离。不能用本法分离。定义:定义:A、B 两种溶质在同一溶剂系统中分配系数两种溶质在同一溶剂系统中分配系数的比值的比值(注:注:KAKB )。 分离因子分离因子 =KA/KB 越大越大,两种溶两种溶质越易分离。越易分离。分配比与分配比与pH41 对酸酸性性、碱碱性性及及两两性性化化合合物物来来说,分分配配比比还受受溶溶剂系系统pH的的影影响响。因为pH的变化可以改变它们的存在状态(游离型或解离型),从而影响在溶剂系统中的分配比。 一一般般pH 3时时,酸酸性性物物质质多多

28、呈呈非非解解离离状状态态(HA)、碱碱性性物物质质则则呈呈解解离离状状态态(BH+)存存在在;但但pH 12,则则酸酸性性物物质质多多呈呈解解离离状状态态(A-)、碱性物质则呈非解离状态(碱性物质则呈非解离状态(B)存在。)存在。 ?如何利用如何利用萃取溶剂的选择萃取溶剂的选择42 萃取分离必须满足两个条件:萃取分离必须满足两个条件: (1 1)两相溶剂必须)两相溶剂必须互不相溶互不相溶; (2 2)被分离各成分有)被分离各成分有不同分配系数不同分配系数。举举举举例例例例:药药材材水水提提液液中中亲亲脂脂性性成成分分, ,可可用用石石油油醚醚、苯苯、氯氯仿仿、乙乙醚醚萃萃取取;中中等等极极性性

29、成成分分用用乙乙酸酸乙乙酯酯萃取;亲水性成分可用正丁醇、异戊醇等萃取。萃取;亲水性成分可用正丁醇、异戊醇等萃取。1、简单萃取法、简单萃取法2、pH梯度萃取法梯度萃取法3、逆流、逆流连续萃取法连续萃取法4、逆流分逆流分溶溶法法两相溶剂萃取常用方法与技术两相溶剂萃取常用方法与技术43 1 1、简单萃取法、简单萃取法: :萃取萃取操作操作原则:原则:“少量多次少量多次” 。操作操作注意注意(1 1)水提液的相对密度应)水提液的相对密度应在在1.1-1.21.1-1.2之间。之间。 (2 2)防止乳化。防止乳化。44 实验室用实验室用分液漏斗分液漏斗; 一般在水和亲脂性有机溶剂中进行。一般在水和亲脂性

30、有机溶剂中进行。452、pH梯度萃取法:梯度萃取法: 利利用用不不同同成成分分的的酸酸碱碱性性的的差差异异,在在某某一一定定pH下下,某某些些成成分分可可以以成成盐或或游游离离,改改变该成成分分在在溶溶剂系系统中中的的分分配系数而与其它成分分离。配系数而与其它成分分离。举举例例:用用pH梯梯度度萃萃取取法法的的萃萃取取剂剂分分离离某某有有机机溶溶剂剂中中的的黄黄酮酮类类化化合合物物,可可依依次次选选用用pH由由低低到到高高的的碱碱液液如如5%碳碳酸酸氢氢钠钠、5%碳碳酸酸钠钠、0.2%氢氢氧氧化化钠钠、4%氢氢氧氧化化钠钠的的水水溶溶液液做做萃萃取取剂剂进进行行萃萃取取,使成盐而达到分离目的使

31、成盐而达到分离目的 。3、逆流连续萃取法、逆流连续萃取法原原理理:利利用用两两相相互互不不相相溶溶的的溶溶剂剂相相对对密密度度的的不不同同,使使相相对对密密度度小小的的液液相相做做为为移移动动相相,逆逆流流穿穿过过相相对对密密度度大大的的作作为为固固定定相相的的相相液液,借借以以交交换换溶溶质质而而达达到到分分离的目的。离的目的。优点:操作简单、优点:操作简单、避免乳化避免乳化、溶剂用量小、溶剂用量小、 萃取效率高。萃取效率高。46例如例如:用氯仿从川楝树皮的水浸液中萃取川楝素。将氯仿盛于萃取管内,而比重小于氯仿的水提取浓缩液贮于高位容器内,开启活塞,则水浸液在高位压力下流入萃取管,遇瓷圈遇瓷

32、圈撞击而分散成细粒撞击而分散成细粒,使与氯仿接触面增大,萃取就比较完全。47逆流连续萃取法逆流连续萃取法 如果一种药材的水浸液需要用比水轻的苯、乙酸乙酯等进行萃取,则需将水提浓缩液装在萃取管内,而苯、乙酸乙酯贮于高位容器内。484、逆流分溶法、逆流分溶法 此法相当于多次萃取,对于分离具有非常相似性此法相当于多次萃取,对于分离具有非常相似性质的混合物效果较好。质的混合物效果较好。50时采用。时采用。在在No.0No.0漏斗中溶入溶漏斗中溶入溶质并加入流并加入流动相。振相。振摇使两相使两相溶溶剂充分混合,静置分充分混合,静置分层后,分出流后,分出流动相,令其移相,令其移入入No.1No.1管,再在

33、管,再在No.0No.0管中管中补加新加新鲜流流动相,再次振相,再次振摇混合,静置分混合,静置分层并并进行行转移。如此移。如此连续不断地操不断地操作下去,溶作下去,溶质即在两相溶即在两相溶剂中,不断地重新分配并中,不断地重新分配并达到分离的目的。达到分离的目的。49三、沉淀法三、沉淀法 指指在在天天然然药药物物的的提提取取液液中中加加入入某某些些试试剂剂,使使部部分分物物质质生生成成沉沉淀淀或或降降低低溶溶解解性性而而从从溶溶液液中中析析出出,从从而获得有效成分或去除杂质的方法。而获得有效成分或去除杂质的方法。 分分分分类类酸碱沉淀法酸碱沉淀法试剂沉淀法沉淀法铅盐沉淀法沉淀法可逆可逆可逆可逆/

34、不可逆不可逆可逆可逆1 1、酸碱沉淀法、酸碱沉淀法50 通通过加入酸、碱以加入酸、碱以调节溶液溶液pH值改改变分子的存在分子的存在状状态,从而,从而改改变溶解度溶解度而达到分离的目的。而达到分离的目的。50游离型游离型/ /分子态分子态解离型解离型/ /离子态离子态H H+ +BHBH+ +B BOHOH- -H H+ +A A- -HAHAOHOH- -脂溶性脂溶性水溶性水溶性51A A酸酸/ /碱法(酸提取碱沉淀法)碱法(酸提取碱沉淀法) 生物碱的提取、纯化生物碱的提取、纯化药材药材(B B)药渣药渣酸水提取液酸水提取液稀酸水提取稀酸水提取( BHBH+ + )碱化碱化沉淀沉淀(B B)碱

35、水液碱水液(水溶性杂质)(水溶性杂质)(脂溶性杂质)(脂溶性杂质)52药材(药材(HAHA)药渣药渣碱水提取液碱水提取液碱水提取碱水提取( A A- - )酸化酸化沉淀沉淀(HAHA)酸水液酸水液(水溶性杂质)(水溶性杂质)(脂溶性杂质)(脂溶性杂质)B B碱碱/ /酸法(碱提取酸沉淀法)酸法(碱提取酸沉淀法) 黄酮、蒽醌等酚性成分的提取、纯化黄酮、蒽醌等酚性成分的提取、纯化532、试试剂剂沉沉淀淀法法:利利用用一一些些成成分分能能与与某某些些试试剂剂产产生生沉沉淀淀的的性性质质,或或利利用用某某些些成成分分在在不不同同溶溶剂剂中中溶溶解解度度的的差差异异,通通过过加加入入特特定定试试剂剂或或

36、者者溶溶剂剂,使使生生成成沉沉淀淀,从从而而与与其他成分分离。其他成分分离。 举举例例1 1:在生物碱盐的溶液中,加入某些生物碱沉淀试剂(见生物碱性质下),则生物碱生成不溶性复盐而析出。水溶性生物碱难以用萃取法提取分出,常加入雷氏铵盐使生成生物碱雷氏盐沉淀析出。胆固醇与甾体皂苷生成沉淀;蛋白质与鞣质形成沉淀等。化学反应试剂化学反应试剂化学反应试剂化学反应试剂生成不溶性物质生成不溶性物质生成不溶性物质生成不溶性物质54水提醇沉法:水提醇沉法:除去多糖、蛋白质、淀粉、无机除去多糖、蛋白质、淀粉、无机盐等水溶性杂质。盐等水溶性杂质。醇提水沉法:醇提水沉法:除去脂溶性的油脂、树脂、叶绿除去脂溶性的油脂

37、、树脂、叶绿素等水不溶性杂质。素等水不溶性杂质。天然药物中大多数化学成分易溶于水和醇。天然药物中大多数化学成分易溶于水和醇。加入极性不同试剂加入极性不同试剂加入极性不同试剂加入极性不同试剂改变溶解度改变溶解度改变溶解度改变溶解度举例举例2 2:3 3、铅盐沉淀法铅盐沉淀法55铅盐沉淀法为分离某些中草药成分的经典方法之一。铅盐沉淀法为分离某些中草药成分的经典方法之一。碱式醋酸铅碱式醋酸铅在水及醇溶液中,能与多种中草药成分生成难溶的铅盐或络盐沉淀,故可利用这种性质使有效成分与杂质分离。中性醋酸铅中性醋酸铅可与酸性物质或某些酚性物质结合成不溶性铅盐。脱铅法:(1)硫化氢脱铅法(PbS沉淀) (2)硫

38、酸、磷酸及其钠盐脱铅法 (3)离子交换脱铅法四、结晶和重结晶法四、结晶和重结晶法56 结结晶晶和和重重结结晶晶是是利利用用固固体体混混合合物物中中各各种种成成分分在在溶溶剂剂中中的的溶溶解解度度的的差差别别,使使所所需需成成分分以以结结晶晶状状态态析析出,达到分离精制的目的出,达到分离精制的目的, ,可获得较纯的单体可获得较纯的单体。 使使物物质质从从液液态态或或气气态态形形成成晶晶体体的的方方法法即即结结晶晶法法。将将不不纯纯的的结结晶晶进进一一步步精精制制成成较较纯纯的的结结晶晶的的过过程程称称重重结晶。结晶。 在在溶溶液液中中,溶溶质质的的过过饱饱和和是是其其结结晶晶的的驱驱动动力力,天

39、天然然药药化化最最常常采采用的结晶法为用的结晶法为降温结晶法降温结晶法。结晶溶剂的选择结晶溶剂的选择57(1 1)不与结晶物质发生化学反应;)不与结晶物质发生化学反应;(2 2)对对结结晶晶物物质质的的溶溶解解度度随随温温度度不不同同有有显显著著差差异异,热热时时溶溶解解度度大大,冷冷时时溶溶解解度度小小;对对可可能能存存在在的的杂杂质质溶解度非常大或非常小;溶解度非常大或非常小;(3 3)沸沸点点适适中中,不不宜宜过过高高或或过过低低(3513535135)。常常用用溶溶剂剂有有水水、甲甲醇醇、乙乙醇醇、丙丙酮酮、乙乙酸酸乙乙酯酯、三三氯氯甲烷等;甲烷等;(4 4)若无理想单一溶剂时,还可用

40、混合溶剂。)若无理想单一溶剂时,还可用混合溶剂。采用试验的方法选择合适的溶剂采用试验的方法选择合适的溶剂58例如:例如: 取0.1g目标物质于一小试管中,滴加约1mL溶剂,加热至沸。若完全溶解,且冷却后能析出大量晶体,这种溶剂一般认为合用。如样品在冷时或热时,都能溶于1mL溶剂中,则这种溶剂不合用。 若样品不溶于1mL沸腾溶剂中,再分批加入溶剂,每次加入0.5mL,并加热至沸。总共用4mL热溶剂,而样品仍未溶解,这种溶剂也不合用。若样品溶于4mL以内的热溶剂中,冷却后仍无结晶析出,这种溶剂也不合用。 如果难于选择一种适宜的溶剂,可如果难于选择一种适宜的溶剂,可考虑选用混合溶剂。考虑选用混合溶剂

41、。混合溶剂一般由两种能互相溶解的溶剂组成,目标物质易溶于其中之一种溶剂,而难溶于另一种溶剂。59食盐晶体食盐晶体单晶冰糖单晶冰糖薄荷醇晶体薄荷醇晶体小檗碱晶体小檗碱晶体 结结晶晶的的条条件件:溶溶剂剂、杂杂质质的的去去除除、有有效效成成分分的的含含量、溶液的浓度、温度、时间等量、溶液的浓度、温度、时间等。60判断结晶纯度的方法:判断结晶纯度的方法:1 1、晶形、色泽(初判);、晶形、色泽(初判);2 2、熔点测定:纯品、熔点测定:纯品熔距小;熔距小;3 3、薄薄层层色色谱谱法法:用用三三种种以以上上不不同同展展开开系系统统,只只出出现现一一个个斑斑点点时时可可初初步步判判断为单一成分;断为单一

42、成分;4 4、光谱测定(紫外光谱、红外光谱)、光谱测定(紫外光谱、红外光谱)待待分离分离混合混合物物 饱和饱和溶液溶液 结晶结晶 粗结晶粗结晶溶于选择的溶剂,加热成饱和溶液,溶于选择的溶剂,加热成饱和溶液,热热过滤过滤放置(冷藏)析晶,过滤放置(冷藏)析晶,过滤重复上述操作(重结晶)重复上述操作(重结晶)结晶操作步骤:结晶操作步骤:注水孔:加注水孔:加入水的高度入水的高度为漏斗高度为漏斗高度的的的的3/4-4/5酒精灯加热处酒精灯加热处手手 柄柄铁夹固定处铁夹固定处62热滤漏斗热滤漏斗放入短颈玻璃漏斗和放入短颈玻璃漏斗和菊花形滤纸一起加热菊花形滤纸一起加热热过滤操作示意图热过滤操作示意图63五

43、、透析法五、透析法 利用透析膜具有选选择择性性透透过过特点,使提取液中小分子物质可顺通过透析膜,而大分子物质不能通过,从而使分子量差异较大的物质获得分离的方法。64适适用用于于分分离离纯纯化化天天然然药药物物化化学学成成分分中中的的大大分分子子物物质质,如如皂皂苷苷、蛋白、多肽、多糖等。蛋白、多肽、多糖等。六、分馏法六、分馏法 利利用用各各沸沸点点不不同同的的化化合合物物,在在分分馏馏过过程程中中产产生生高高低低不不同同的的蒸蒸气气压压,从从而而收收集集到到不不同同沸沸点点温温度度的的馏馏分分, ,达到达到分离的目的分离的目的。65 一一般般情情况况下下,液液体体混混合合物物沸沸点点相相差差1

44、00100以以上上时时,可可用用蒸蒸馏馏法法;沸沸点点相相差差2525以以下下时时,需需用用分分馏馏柱柱;沸点相差越小,则需要的分馏装置越精细。沸点相差越小,则需要的分馏装置越精细。 适用于分离天然药物中得到的沸点相差适用于分离天然药物中得到的沸点相差比较小的液体混合物。如比较小的液体混合物。如挥发油、一些液体生物碱挥发油、一些液体生物碱的分离的分离。66简单分馏装置简单分馏装置分馏柱分馏柱七、色谱法(下一次课)七、色谱法(下一次课)67薄层色谱薄层色谱柱色谱柱色谱纸色谱纸色谱思考题思考题1 1、天然药物有效成分的提取方法主要有哪几种?、天然药物有效成分的提取方法主要有哪几种?选择的依据是什么

45、?选择的依据是什么?2 2、溶剂提取的操作方法有哪些?各有何特点?、溶剂提取的操作方法有哪些?各有何特点?3、如何选择合适的重结晶溶剂如何选择合适的重结晶溶剂?4 4、两相溶剂萃取法是依据什么原理进行的?在实、两相溶剂萃取法是依据什么原理进行的?在实际工作中如何选择溶剂?际工作中如何选择溶剂?6869溶剂提取法:相似相溶溶剂提取法:相似相溶水蒸气蒸馏法:挥发性,热稳定性水蒸气蒸馏法:挥发性,热稳定性升华法:升华性升华法:升华性超临界流体萃取:效率高,成本高超临界流体萃取:效率高,成本高提取提取方法方法浸渍法、渗漉法、煎煮法、回流提取法、连续回流提取法,其使用范围及特点见下表:提取方法溶剂操作提取效率使用范围备注浸渍法水或有机溶剂不加热效率低各类成分,尤遇热不稳定成分出膏率低,易发霉,需加防腐剂渗漉法有机溶剂不加热脂溶性成分 消耗溶剂量大,费时长煎煮法水直火加热水溶性成分 易挥发、热不稳定不宜用回流提取法有机溶剂水浴加热脂溶性成分热不稳定不宜用,溶剂量大连续回流提取法有机溶剂水浴加热 节省溶剂、效率最高亲脂性较强成分用索氏提取器,时间长7071谢 谢 !

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