天然产物提取工艺学期末复习重点

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1、天然产物提取工艺学期末复习重点天然产物提取工艺:运用化学工程原理和方法对组成生物的化学物质进行提取、分离纯化的过程。第二章 天然产物提取工艺学的要求1. 提取：（浸出、固液萃取）根据各种有效成分在溶剂中的溶解作用。对有效成分溶解度大，对不需要成分溶解度小的溶剂。浸提是通过溶剂与原料接触，互相渗透、溶解、分配以及扩散等一系列复杂过程而完成。浸出溶剂的选择:溶剂可分为水、亲水性有机溶剂和亲脂性有机溶剂。一些常见溶剂的亲脂性的强弱顺序如下：石油醚苯氯仿乙酸乙酯丙酮乙醇甲醇水提取设备:操作方式：间歇式、半连续式、连续式溶剂和固体原料接触的方式：多级接触和微分接触。选择设备:固体原料的形状、颗粒的大小、

2、物理性质、处理难易等。2 萃取法（液-液萃取）:利用混合物中各成分在两种互不相溶的溶剂中的分配系数的不同进行分离的方法。可用于从溶液中提取、分离、浓缩有效成分或除去杂质。萃取时，各成分在两相溶剂中分配系数相差越大则分离效率越高。萃取法的操作温度低，适于对热不稳定成分的分离；3.微波提取法:利用微波能进行物质萃取的一种新技术；微波提取的原理和特点:介于300MHz-30GHz（波长在1cm-1m,介于红外和无线电波之间）之间的电磁波提取过程中，微波加热导致植物细胞内的极性物质吸收微波能，产生热量，破坏细胞膜和细胞壁。特点：投资少、设备简单、应用范围广、无污染等微波提取的装置和条件:装置包括：微波

3、炉装置和提取容器:提取效益：微波提取频率、和时间4.超声波提取：利用超声波（频率高于20KHz ）具有的机械效应、空化效应及热效应，通过增大介质分子的运动速度、增大介质的穿透力以提取生物有效分成的方法。提取原理（1）机械效应：a.辐射压强对物料有很强的破坏作用，使细胞组织变形、植物蛋白质变性；b.产生摩擦力，使生物分子解聚，使细胞壁上的有效成分更快地溶解于溶剂中 (2) 空化效应:介质内部溶解了一些微气泡，这些气泡在超声波的作用下产生振动，当声压达到一定值时，气泡由于定向扩散而增大，形成共振腔，然后突然闭合。产生的高压，形成微激波，可造成植物细胞壁及整个生物体破裂，且在瞬间完成，利于有效成分的

4、溶出。(3) 热效应:声能不断被介质的质点吸收，介质将所吸收能量的全部或大部分转变成热能，从而导致介质本身和药材组织温度的升高，增大药物有效成分的溶解度，加快有效成分的溶解速度。由于内部温度的升高是在瞬间完成，可以使被提取成分的结构和生物活性保持不变。5.过滤 利用多空性介质阻留固体而让液体通过，是固体与液体分离的方法。天然产物传统分离纯化方法.过滤设备：加压叶滤机真空过滤机6.蒸发浓缩:蒸发：溶液表面的水或溶剂分子获得的动能超过溶液内分子间的吸引力之后，脱离表面进入空间的过程。影响因素：温度、蒸发面积、蒸汽压7 沉淀 盐析 利用不同物质在高浓度的盐溶液中溶解度不同来达到分离、提纯的目的。应用

5、：蛋白质、多肽、多糖、核酸优点：成本低，操作简便、安全，对许多生物活性物质具有稳定作用 缺点：需脱盐.影响盐析的因素：离子强度、蛋白质的性质、pH、温度 盐析方法 加入固体盐 加入饱和溶液法 透析平衡法 有机溶剂沉淀:能与水互溶的有机溶剂对许多能溶于水的小分子天然产物以及核酸、多糖、蛋白质等生物大分子都发生能沉淀作用。优点：不用脱盐，过滤比较容易；分辨能力比盐析法高；生化制品生产中应用比较广泛。缺点:对某些具有生物活性的分子(如酯)容易引起变性失活，操作常得在低温下进行。生化制品沉淀首先是能和水混溶，使用较多的是甲醇、乙醇、丙酮等。核酸、核苷酸、糖类和氨基酸等物质，最常用的是乙醇，核酸的沉淀，

6、异丙醇等也常被采用。蛋白质和酶的沉淀，甲醇、乙醇和丙酮都可以。 铅盐沉淀法:(碱式)醋酸铅在水及醇溶剂中能与多种植物成分生成难溶的铅盐。中性醋酸铅 有机酸、蛋白质、氨基酸、酸性皂苷或部分黄酮类化合物等碱式醋酸铅 除了上述能被中性醋酸铅沉淀的成分外，还可以沉淀某些苷类、糖类及一些生物碱等碱性成分。酸碱沉淀法:利用某些成分在酸(或碱)中溶解、在碱(或酸)中沉淀的性质达到分离的方法。如橙皮苷、芦丁、甘草皂苷，均易溶于碱性溶液，当加入酸后，可使之沉淀析出。物碱不溶于水，但遇酸可生成盐类而溶于水中，再加碱碱化会重新生成游离的生物碱，从溶液中析出。其他方法：等电点沉淀、重金属盐沉淀等8.结晶:物质从液态或

7、气态形成晶体的过程。生成结晶的过程叫结晶生长。从比较不纯的结晶，再通过结晶作用精制得到较纯的结晶，这一过程叫再结晶。结晶是在降低物质溶解（度）量的基础上。结晶方法在原理上常分为两大类：第一类：除去一部分溶剂；第二类：加入沉淀剂及降低温度等方法。大致可分为：a.盐析法：用于大分子蛋白质、酶等；b.有机溶剂结晶法：小分子氨基酸等；c.等电点结晶法：多用于两性物质；d.其他：温差法，加入金属离子法等。9.干燥:气流干燥:利用热空气与粉状或颗粒状湿物料在流动过程中充分接触，气体与固体物料间进行传热与传质，从而使湿物料达到干燥的目的。气流干燥特点：干燥时间极短，一般1-5s。干燥强度大，生产能力大。天然

8、产物传统分离纯化方法沸腾干燥:利用流态化技术，即利用热空气使孔板上的粒状物料呈流化沸腾状态，使水分迅速汽化达到干燥目的。怎样才能使粒子处于流态化？干燥时，使气流速度与颗粒的沉降速度相等，当压力降与流动层单位面积的质量达到平衡时(此时压力损失变成恒定)，粒子就在气体中呈悬浮状态，并在流动层中自由地转动，流动层犹如正在沸腾。沸腾造粒干燥:利用流化介质(空气)与料液间很高的相对气流速度，使溶液带进流化床就迅速雾化。这时液滴与原来在沸腾床内的晶体结合，就进行沸腾干燥，故也可看作是喷雾干燥与沸腾干燥的结合。成粒：自我成粒、涂布成粒、粘结成粒喷雾干燥:利用不同的喷雾器，将悬浮液和黏滞的液体喷成雾状，形成具

9、有较大表面积的分散微粒同热空气发生强烈的热交换，迅速排除本身的水分，在几秒至几十秒内获得干燥。雾化系统:压力式喷雾、气流式喷雾、离心式喷雾第三节 分子蒸馏技术分子蒸馏（短程蒸馏）技术:高真空(0.133-1Pa)条件下，蒸发面和冷凝面的间距小于或等于被分离物料蒸汽分子的平均自由程，由蒸发面逸出的分子，既不与残余空气的分子碰撞，自身也不相互碰撞，而是毫无阻碍地到达并凝集在冷凝面上，从而实现液-液分离的技术。根据分子蒸馏装置形成蒸发液膜的不同 降膜式 刮膜式 离心式显著特点：操作温度低，无需沸腾。蒸馏压强低。受热时间短。分离程度更高分子碰撞：当分子接近到一定程度时，由于斥力的作用，两分子发生斥离。

10、这种由于接近而至斥离的过程就是分子的碰撞过程。有效直径：分子在碰撞过程中，两分子质心的最短距离(即发生斥离的质心距离)称为分子有效直径。分子运动自由程：一个分子相邻两次碰撞之间所走的路程。分子运动平均自由程：分子蒸馏基本原理:根据分子运动理论，液体分子受热从液面逸出，不同种类的分子，其m不同；液体混合物为达到分离的目的:首先进行加热，能量足够的分子逸出液面。 轻分子的m大，重分子的m小，若在离液面小于轻分子m而大于重分子m处设置一冷凝面，使得轻分子落在冷凝面上被冷凝，从而破坏了轻分子的动态平衡，使得轻分子继续不断逸出。而重分子因达不到冷凝面，很快趋于动态平衡。分子蒸馏的原理分子蒸馏应满足两个条

11、件:自由程有差异:轻、重分子的平均自由程必须要有差异，且差异越大越好。两面间距:蒸发面与冷凝面的间距必须小于轻分子的平均自由程。分子蒸馏过程四部曲（1）分子从液相主体向蒸发表面扩散：液相中的扩散速度是控制分子蒸馏速度的主要因素，所以应尽量减小液层厚度及强化液层的流动。（2）分子在液层表面上的自由蒸发：蒸发速度随着温度的升高而上升，但分离因素有时却随着温度的升高而降低，所以，应以被加工物质的热稳定性为前提，选择经济合理的蒸馏温度。（3）分子从蒸发表面向冷凝面飞射：而残气分子在两面间呈杂乱无章的热运动状态，故残气分子数目的多少是影响飞射方向和蒸发速度的主要因素。（4）分子在冷凝面上冷凝：只要保证冷

12、热两面间有足够的温度差（一般为70-100），冷凝表面的形式合理且光滑则认为冷凝步骤可以在瞬间完成。分子蒸馏与常规蒸馏的区别在工业化应用上分子蒸馏较常规蒸馏的明显优势：产品品质高，产品能耗小，产品成本低，易于放大分子蒸馏流程的组成单元分子蒸馏实验装置及工艺流程:早期间歇瓶式:由蒸发系统、物料输入、输出系统，加热系统，真空获得系统，控制系统降膜式:流体靠重力在蒸发壁面流动时形成一层薄膜。液膜厚度不均匀, 传质、传热阻力大。优点:液膜厚度小，蒸馏物料可沿蒸发表面流动停留时间短，热分解的危险性较小蒸馏过程可连续进行，生产能力大缺点：很难保证所有的蒸发表面都被液膜均匀覆盖，液体流动时常发生翻滚现象，产

13、生的雾沫也常溅到冷凝面上，影响分离效果离心式:将物料送到高速旋转的转盘中央，并在旋转面扩展形成薄膜，同时加热蒸发，使之与对面的冷凝面凝缩，要求有高速旋转的转盘,又需要较高的真空密封技术。离心式的特点液膜极薄且分布均匀,蒸发速率和分离效率很高。受热时间更短,料液热裂解的几率低。 连续处理量更大, 适合于工业化连续性生产。第五节 色谱分离技术色谱分离技术-基本概念与理论固定相：是色谱分离过程的一个固定介质。流动相：在层析过程中，推动固定相上待分离的物质朝着一个方向移动的液体、气体或超临界流体等都称为流动相。柱层析中一般称为洗脱剂；薄层层析称为展层剂。它是层析分离中的重要影响因素之一。保留时间：待分

14、离物质从进样开始到组分流出浓度最大时所经过的时间，用tR表示。保留体积：待分离物质从进样开始到组分流出浓度最大时所用洗脱液的体积，称为该组分的保留体积。死时间：非保留溶质从进样开始到流出色谱柱所经历的时间，称为死时间；死体积：非保留溶质从进样开始到流出色谱柱所用的洗脱液的体积，称为死体积；调整保留时间：某种物质扣除死时间后的在色谱柱上的保留时间。调整保留体积：某种物质扣除死体积后的在色谱柱上洗脱所用的洗脱剂的体积。容量因子：某一溶质在色谱柱中任意位置达到平衡后，该溶质在固定相中量和在流动相中的量之比。 分配系数：在一定的条件下，某种组分在固定相和流动相中含量（浓度）的比值，常用K表示。迁移率（

15、比移值）:在一定条件下，在相同的时间内某一组分在固定相移动的距离与流动相本身移动的距离之比值，常用Rf表示。迁移率和分配系数的关系？塔板理论 色谱柱的理论塔板数越大，塔板高度越小，色谱柱的分离效率越高。分辨率（分离度）：相邻两个峰的分开程度。Rs=0.8:两峰的分离程度可达89% Rs=1：分离程度98% Rs=1.5：达99.7%（相邻两峰完全分离的标准）操作容量（交换容量）:在一定条件下，某种组分与固定相反应达到平衡时，存在固定相上的饱和容量。根据流动相和固定相的极性程度，分为正相和反相色谱。 正相色谱：流动相的极性小于固定相的极性，适用于极性化合物的分离。其流出顺序是极性小的先流出，极性

16、大的后流出。 反相色谱：流动相的极性大于固定相的极性。它适用于非极性化合物的分离，其流出顺序与正相色谱恰好相反。 根据流动相的形式分类：液相层析：流动相为液体的层析；气相层析：流动相为气体的层析；色谱分离技术-吸附色谱法 原理 吸附色谱为固定相与流动相相对移动过程中，溶质和溶剂分子在吸附剂表面上的活性位点相互竞争的吸附过程。简单的说:依据吸附剂对混合物中各成分吸附性能的不同，使各成分得到分离。 液-固吸附用得最多。氧化铝：由氢氧化铝直接在高温下脱水制得。氧化铝的吸附机理： 表面有铝醇基（Al-OH）羟基的氢键作用而吸附化学物质。氧化铝的活性与含水量密切相关：活化：在高温下去除水分，含水量低，活

17、性增强，称为活化；去活化：加入一定量的水，含水量高，活性降低。硅胶 通常用SiO2 xH2O表示，是一种坚硬、无定型链状和网状结构的硅酸聚合物颗粒。内部-硅氧交联结构-多孔结构表面-硅醇基-氢键作用-吸附活性中心与极性化合物或不饱和化合物形成氢键;吸附的强弱与硅醇基的多少有关色谱分离技术-吸附色谱法;硅醇基能通过氢键形成吸附水分，硅胶的吸附力随吸水量的增加而降低；吸水量超过17%，吸附力较低不能用作吸附剂。活化：一般指将硅胶在110加热30min，增强吸附能力。但当温度升高至500时，硅胶表面的硅醇基脱水缩合转变为硅氧烷键，而丧失因氢键吸水的活性。硅胶是一种酸性吸附剂，适用于中性或酸性成分的层

18、析，如酚类、甾体和萜类等粒度越小，均匀性越好，分离效率越高；硅胶表面积越大，与样品间的相互作用越强，吸附力越强;同时硅胶又是一种弱酸性阳离子交换剂，其表面上的硅醇基能释放弱酸性的氢离子，当遇到较强的碱性化合物，则可因离子交换反应而吸附碱性化合物。聚酰胺:由有机酸和有机胺经聚而成的高分子材料。聚酰胺分子上有许多酰胺基团，形成活性中心。吸附属于氢键吸附，极性物质和非极性物质都适用。化学性质很稳定，不溶于水、醇、丙酮、氯仿、苯、正己烷等各种极性的与非极性的溶剂中。特别适合于对黄酮、酚类、醌类等物质的分离常用的有机溶剂极性由小到大的顺序排列： 正己烷石油醚环己烷四氯化碳苯甲苯氯仿乙醚乙酸乙酯丙酮乙醇甲

19、醇水乙酸甲酸流动相：单一溶剂 二元、三元甚至多元溶剂组分装柱过程：关闭层析柱出水口，装入1/3柱高的溶剂作缓冲液，并将处理好的吸附剂等缓慢倒入柱中，使其沉降约3cm高。打开出水口，控制适当流速，使吸附剂等均匀沉降，并不断加入吸附剂溶液。注意：不可干柱、分层，否则需要重新装柱。柱层析基本操作收集、鉴定及保存洗脱峰不一定能代表一个纯净的组分。在合并一个峰的各管溶液之前，还要进行鉴定。基质的再生 各种基质的再生方法都有各自的方法根据不同的处理方法处理基质再生。吸附薄层层析 薄层层析用的吸附剂与其选择原则：和柱层析相同主要区别在于：薄层层析要求吸附剂的粒度更细，一般应小于10um，粒度均匀,用于薄层层

20、析的吸附剂或预制薄层一般活度要求不宜过高。大孔吸附树脂:是一种不含交换基团的、具有大孔结构的高分子吸附剂。孔吸附树脂多为白色的球状颗粒，分为非极性、中性和极性三大类。常用的为苯乙烯型和丙烯腈型，在树脂合成时根据需要引入极性基团则成为极性树脂从而增强吸附能力。大孔吸附树脂的分离原理:由于吸附和筛选原理，有机化合物根据吸附力的不同及分子量的大小，在大孔吸附脂上经一定的溶剂洗脱而分开。分配色谱:基于混合物各组分在固定相与流动相之间的分配性质不同而实施分离的一种层析方法。分离各种化合物的本质是化合物在两相中因结构不同而产生分配系数的差异。固定相：一般用一种液体或多孔物质牢固吸附和化学键结合的一种液膜作

21、为固定相。色谱分离技术分配层析法 纸层析 固定相：滤纸纤维及其结合的水。流动相：有机溶剂 迁移率和分配系数的关系？双向纸层析： 适用于样品所含溶质较多或某些组分在单相纸层析中的Rf比较接近。反相层析:固定相的极性小于流动相，化合物流出色谱柱的顺序是从大到小的色谱过程称为反相色谱，该色谱通常为分配色谱。固定相：一般以硅胶为基质，键合C18等烷烃的非极性固定相。流动相：甲醇、乙腈、水等。液滴逆流层析基本原理：多个首尾相连的分配萃取管中填充固定相液，而使流动相形成液滴通过此固定相液，在细的分配萃取管中与固定相液有效地接触，不断形成新的表面，从而促进待分离混合物各组分在两相溶剂之间的分配。离子交换层析

22、:以离子交换剂为固定相，依据流动相中的组分离子与交换剂上的平衡离子进行可逆交换时的结合力大小的差别而进行分离的一种层析方法。广泛应用于各种生化物质如氨基酸、蛋白、核苷酸等的分离纯化。离子交换层析的原理:依据各种离子或离子化合物与离子交换剂的结合力不同而进行分离纯化的。固定相：离子交换剂，它是由一类不溶于水的惰性高分子聚合物基质通过一定的化学反应共价结合上某种电荷基团形成的。三部分：高分子聚合物基质-电荷基团-平衡离子（相反离子）平衡离子是结合于电荷基团上的相反离子，能与溶液中其他的离子基团发生可逆的交换反应。阳离子交换剂：平衡离子带正电的离子交换剂能与带正电的离子基团发生交换作用。阴离子交换剂

23、：平衡离子带负电的离子交换剂能与带负电的离子基团发生交换作用。电荷基团对不同的离子有不同的结合力:离子价数越高，结合力越大；Na+Ca2+Al3+Ti4+价数相同时，原子序数越高，结合力越大。 Li+Na+K+Rb+二氢黄酮 不同类性的黄酮类化合物，吸附力大小：黄酮醇黄酮查耳酮二氢黄酮(醇)异黄酮洗脱规律:吸附能力越强，越难洗脱。苷元相同,洗脱先后顺序一般是:三糖苷双糖苷单糖苷苷元 母核上增加羟基，洗脱速度减缓。不同类型黄酮化合物，先后流出顺序一般是：异黄酮二氢黄酮醇黄酮黄酮醇（4）葡聚糖凝胶柱层析双重色谱原理分子筛作用（按分子大小分离）黄酮苷的分离 洗脱顺序：分子由大到小三糖苷双糖苷苷元吸附

24、原理（按极性大小分离）游离黄酮的分离 极性由小到大1-OH2-OH3-OH4-OH常用的洗脱剂有：水溶液：碱性水溶液（0.1mol/L NH4OH)盐水溶液(0.5mol/L NaCl等)。醇及含水醇：如甲醇、甲醇-水（不同比例）丁醇-甲醇(3:1)、乙醇等。其它溶剂：如含水丙酮、甲醇-氯仿等。(5)液滴逆流层析 利用混合物中各组分在两液相中分配系数的差异，移动相形成液滴通过固定相的液柱实现混合物的分离。不需要固体担体，避免不可逆吸附造成的损失;常用的溶剂：氯仿-甲醇-水、氯仿-甲醇-丙酮-水(6) 高效液相色谱法（HPLC）应用：适用于各种黄酮类化合物的分离 原理：反相柱色谱流动相：水-乙腈

25、、水与甲醇不同比例2）pH梯度萃取法 依据：游离黄酮苷元酸性的差异3） 根据分子中某些特定官能团进行分离铅盐法分离 邻二酚羟基（或兼有3-OH、4-羰基或5-OH、4-羰基）黄酮 + 醋酸铅-沉淀 一般酚类黄酮 + 碱性醋酸铅-沉淀脱铅处理：通入H2S进行复分解； 硫酸盐或磷酸盐或阳离子交换树脂。硼酸沉淀法 邻二酚羟基黄酮 + 硼酸-络合物溶于水第九章 皂苷提取工艺二、皂苷的提取工艺特性1.皂苷的提取1）总皂苷的提取稀乙醇浸提法：60的稀乙醇。适用难溶于水的中性皂。乙醇浸提法：适用极性小，难溶水的皂苷；水/碱水提取：对水溶性的，或酸性皂苷可用；水提取法 对极性较大，可溶于水几乎不溶于乙醇的皂苷

26、，可用水浸提。对淀粉含量少，所含皂苷的表面张力小的原料用水或碱性水溶液作浸提溶剂较为合适。中性皂苷用水作浸提溶剂。酸性皂苷用碱水作浸提溶剂稀乙醇浸提法:稀乙醇的浓度一般控制在20-70%之间。常用60%的稀乙醇，这种浸提溶剂较为适合含淀粉高的原料，特别适用于难溶于水的中性皂苷的浸提。用稀乙醇浸提可防止皂苷起泡，同时还可减少水溶性杂质和脂溶性杂质的浸出。乙醇浸提法:对极性较小，难溶于水或很难以稀乙醇浸提的皂苷用乙醇作溶剂浸提。对极性较大的皂苷用水或稀乙醇浸提，杂质太多时可用乙醇浸提。优点：浸提液中水溶液杂质较少缺点：浸提液中脂溶性杂质较多，但这些脂溶性杂质可在回收乙醇，加热将皂苷溶解于水后析出并

27、被除去。2）皂苷元的提取:1、先提总皂苷,再水解；2、植物原料直接酸水解,再用有机溶剂提取。常用的溶剂有：乙醚、氯仿、石油醚等低极性的有机溶剂。注意：在剧烈条件下皂苷元结构发生脱水、环合、双键位移等的变化。2.总皂苷的精制与分离1） 透析法 利用皂苷分子较大，不易透过半透膜的性质而与小分子化合物分离。2） 溶剂萃取法:水浸提的皂苷溶液中含有大量杂质,先将水浓缩到一定小体积，然后用一些极性较大但又可与水分层的有机溶剂，如正丁醇或戊醇把水溶液中的皂苷萃取出来。3）调节溶剂极性沉淀法:利用不同皂苷极性大小不同，在不同极性溶剂中的溶解度不同的性质，改变溶剂的极性，使皂苷沉淀析出。4）铅盐沉淀法：中性醋

28、酸铅：酸性皂苷；碱性醋酸铅：中性皂苷。5）氧化镁吸附法:粗皂苷中的糖、鞣质、色素等杂质可被氧化镁吸附6）胆甾醇沉淀法 利用甾体皂苷能与甾醇生成难溶性的分子复合物7）吉拉尔腙试剂法：羰基与非羰基甾体皂苷元的分离8）乙酰化精制法:将水溶性大的粗皂苷制成酰化物后其亲脂性增大，可溶于低极性溶剂中，脱色、层析、重结晶都比较容易。9） 层析法 吸附色谱法（亲脂性的皂苷元）吸附剂：硅胶和氧化铝 洗脱剂：混合溶剂。分配色谱法（极性较大的皂苷）:一般用水饱和的氧化铝或硅胶作支撑剂，用不同比例的氯仿-甲醇-水或其他极性较大的有机溶剂进行梯度洗脱。 分配柱层析法:以硅胶为支持剂，CHCl3-MeOH-H2O， CH

29、2Cl2-MeOH-H2O或水饱和的正丁醇等溶剂系统洗脱。 反相层析法:以反相键合相RP-18、RP-8或RP-2为填充剂，常用CH3OH-H2O或乙腈-水为洗脱剂。 大孔吸附树脂第七章 生物碱的提取工艺一、生物碱的理化性质1.显色反应显色试剂沉淀的颜色矾酸铵-浓硫酸吗啡棕色；可待因蓝色；莨菪碱红色钼酸钠-浓硫酸乌头碱黄棕色；小柴碱棕绿色;阿托品不显色甲醛-浓硫酸吗啡橙色至紫色;可待因红色至黄棕色浓硫酸乌头碱紫色；小柴碱绿色浓硝酸小柴碱棕红色；秋水仙碱蓝色二、生物碱的提取工艺特性1.总生物碱的提取除个别具有挥发性的生物碱（麻黄碱）可用水蒸汽蒸馏法提取外，一般情况下，总生物碱的提取均采用溶剂法和

30、离子交换树脂法进行提取。1)溶剂法水或酸水-有机溶剂提取法原理：生物碱盐易溶于水，游离生物碱溶于有机溶剂。常用的酸：盐酸、硫酸等。特点：简单易行，但水溶性杂质多，浓缩纯化较困难。醇-酸水-有机溶剂提取法原理：生物碱及其盐类易溶于甲醇或乙醇。碱：氨水或氢氧化钠 酚性生物碱用1-2%碳酸钠或氢氧化钠溶液碱化有机溶剂提取法特点：提取时间长，溶剂毒性大、易燃，有时提取不完全。2）离子交换树脂法3）沉淀法：季铵生物碱 将季铵生物碱水溶液调至弱酸性加入新鲜配制的雷氏铵盐 沉淀溶于丙酮或乙醇滤液中加饱和Ag2SO4 适量氯化钡 滤液即为季铵生物碱的盐酸盐4）大孔吸附树脂法2.生物碱的分离分离依据：生物碱的碱

31、性（弱碱性生物碱的盐不稳定；中强碱在pH9-10时可以游离）,溶解性能的差异 特殊官能团2）单体生物碱的分离（1） 利用生物碱的碱性差异分离（2）生物碱及其盐的溶解度不同进行分离各生物碱单体由于结构和极性的差异，在有机溶剂中的溶解度不相同。 不同生物碱与不同酸生成的盐溶解性也可能不同。 （3）特殊官能团进行分离含羧基的生物碱 碳酸氢钠水溶液萃取分离含酚羟基的生物碱 氢氧化钠水溶液萃取分离。（吗啡和可待因）含内酯或内酰胺结构的生物碱 热的氢氧化钠开环，加酸环合的性质予以分离。4）利用色谱法进行分离吸附柱色谱：吸附剂：多用硅胶、氧化铝流动相：苯、氯仿、乙醚等有机溶剂或混合有机溶剂。分配柱色谱：一些

32、结构相似的生物碱。糖类提取工艺热水浸提法:优点：操作简单缺点：难以完全溶出多糖物质，需反复多次浸提，操作时间长，收率低 注意：易溶于水的多糖，注意温度是否破坏结构。酸浸提法 碱浸提法 酸（碱）浸提法 注意：酸碱浸提由于酸碱浓度因子难以控制 易使部分多糖发生水解，破坏多糖的活性结构，减少得率。酶法:先用蛋白酶分解除去大部分蛋白质，再从溶液中浸提多糖;可以使浓缩工艺和后续的脱蛋白工艺操作变得简易、省时，提高粗多糖的得率。超声波提取法：利用超声波对细胞组织的破碎作用来提高糖类在提取液中的溶解度和浸出率，从而可提高多糖的提取率。原料放入浸提液中，超声波处理一段时间后，过滤，即得糖类提取液。超临界萃取法

33、：对物质活性的保存率很高，但成本较高，目前大多用于价值较高的成分的提取。 3.糖类的分离1.水提醇沉法(常用的多糖提取工艺):利用多糖溶于水或酸、碱、盐溶液而不溶于醇、醚、丙酮等有机溶剂的特点。优点：水对设备要求不高，一次性投入较小；缺点：劳动强度大，工艺繁杂，不能连续生产，生长效率低，所获产品活性损失大；且生产中产生的废料造成污染。2.膜分离法与透析法 膜分离：利用多糖相对分子量大小，在通过半透膜时，实现机械分离，然后再低温浓缩、干燥得粗多糖。优点：采用低温工艺，对多糖体活性保存较好，能耗低，速度快，费用省，在生产过程中不产生污染。缺点：对设备要求高，管理水平要求也高。透析法：利用一定大小孔

34、目的膜，使无机盐或小分子糖透过而达到分离目的的方法。注意：选择合适的膜非常重要。 纤维膜孔小于2-3nm-适用于糖类，可使单糖分子通过；孔目3-5nm-小分子透过加速，多糖留在不透析部分。透析在逆相流水中进行或需经常换水，pH保持在6.0-6.5，时间可达数天，透析液浓缩后可用乙醇沉淀多糖。3.分级沉淀法:利用随聚合度的增大，糖类在醇中的溶解度逐步降低的性质。粗略确定适宜糖类大量析出的醇浓度： 糖的高浓度水溶液中，分次加入乙醇，使醇浓度逐步增加50、100、150900ml/L等, 取出每个醇浓度析出的沉淀，作图。注意：采用此法时，一般应将提取液的pH调至7.0左右； 酸性多糖pH调至2-4。

35、缺点：只适合糖类的粗略分离，要获得均一组分，需反复使用同一种方法或综合使用多种方法。4.活性炭柱层析法:合于分离低聚糖的混合物。通常用活性炭和硅藻土的等量混合物柱层析法进行糖液分离。在此，硅藻土有利于层析时洗脱液的通过.可用40-60目的颗粒状活性炭装柱 ：吸附容量不受糖液浓度或无机盐的影响5.凝胶过滤法:用具有三维网状的多孔性凝胶来进行糖类的分离（凝胶孔径的大小取决于形成凝胶时的交联程度）。特别适用于分离具有不同聚合度的糖。快速、简单、条件温和。6.离子交换树脂层析法:离子交换树脂可用于酸性糖类和中性糖类的分离。中性糖类的多羟基与硼酸络合后，可用离子交换树脂分离。强碱性阴离子交换树脂Dowe

36、x-1对分离双糖有不同的吸附力，可以分离蔗糖、麦芽糖和乳糖等；此方法效率高，但洗脱体积大，后处理麻烦。7.纤维素和离子交换纤维素层析法:维素分离的原理：当糖类混合液流经纤维素柱(已预先用另一种溶剂，如乙醇混悬过)时，多糖会在这种多孔支撑介质上发生析出沉淀，然后用浓度递减的稀醇逐步洗脱，从而使各种多糖溶解洗出。这种方法因接触面积大，优于分级沉淀法。纤维素对糖淀粉的吸附力大于其对胶淀粉的吸附.EAE纤维素是最常用的纤维素交换柱，酸性多糖在pH6附近时易在其上产生吸附。各种糖类在该柱上的亲和力或吸附力的规律是：羧基愈多，亲和力愈强；同系物中的直链多糖，大分子的比小分子的吸附力强；分离淀粉和糊精类时，

37、分子两端的直链多糖比支链多糖吸附力强。中性多糖的吸附力在pH5-6时很弱，在碱性介质中增强。洗脱时可利用下述方法来达到分离目的：相同pH的缓冲液，逐步增加其离子强度进行洗脱：主要用于弱酸性多糖的分离。用碱性洗脱液时，逐渐增加溶液的碱性强度(酸性多糖)；用酸性洗脱液时，逐渐增加溶液的酸性强度(中性多糖）用硼酸络合多糖类，用硼酸盐水溶液洗脱，洗脱时逐渐增大硼酸盐的强度，不能被硼酸络合的糖类首先流出。8.季铵盐沉淀法:多糖游离出来的方法：根据沉淀物的性质，分为三种：沉淀溶于无机盐溶液：沉淀溶于有机溶剂：盐水和有机溶液均不溶：中性多糖：通过逐步增加pH或加入硼酸缓冲液的方法沉淀。中性糖与硼酸形成硼酸络

38、合物的难易依赖于溶液的pH和二元醇的立体位置。通过将十六烷基三甲铵溴化物(CTAB)顺次加入不同pH的多糖水溶液中，就可在酸性、中性、微碱性、强碱性的溶液中分步沉淀出多糖，达到分离目的。9.金属离子沉淀法:铜盐沉淀法:常用的方法为Fehling试剂和醋酸铜乙醇法Fehling试剂法：醋酸铜乙醇法：氢氧化钡沉淀法:特别易使D-甘露聚糖沉淀下来，从而与木聚糖分离开来。 甘露聚糖-氢氧化钡浓度低于0.03mol/L-几乎沉淀完全 阿聚糖、半乳聚糖-任何浓度的Ba(OH)2溶液-均不沉淀10. 糖类提取液除蛋白质和脱色Sevage法:加速蛋白质变性：用pH4-5的缓冲液代替水，并加入少量正丁醇或正戊醇。缺点：重复多次才可除尽蛋白质，损失较大。改进：用酶法除去大部分蛋白质，再用此法除去剩余蛋白质。三氯乙烷法：优点：效率高。缺点：溶剂沸点较低，易挥发，不宜大量应用。三氯乙酸法（TLA）：缺点：会引起某些多糖的降解。