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取:提取:选择选择适宜的溶剂适宜

2、的溶剂和和适当的方法适当的方法,将,将所要的所要的成分成分尽可能完全地从天然药物中提取出来,而杂尽可能完全地从天然药物中提取出来,而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:指根据天然药物中各化学成分的指根据天然药物中各化学成分的溶解性能溶解性能,选,选择择对有效成分溶解度大而对其他成分溶解度小对有效成分溶解度大而对其他成分溶解度小的溶的溶剂,用适当的方法将所需化学成分尽可能完全从药剂,用适当的方法将所需化学成分尽可能完全从药材组织中溶解提出的方法。材组织中溶解提出的方法。在实际工作中应在实际工作中应用最普遍用最普遍67 溶剂溶

3、剂对对药材药材组织细胞不断作往返的扩散、渗透、组织细胞不断作往返的扩散、渗透、溶解,直至药材组织细胞内外溶液中被溶解的溶解,直至药材组织细胞内外溶液中被溶解的化学化学成分成分的浓度达平衡。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”亲脂性的成分易溶于非极性的溶剂中,亲水亲脂性的成分易溶于非极性的溶剂中,亲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石油醚苯石油醚苯(C6H6)乙醚乙醚(Et2O无水无水)氯仿氯仿(CHCl3)乙酸乙酯乙酸乙酯(EtOAc)正丁醇正丁醇(n-BuOH)丙酮丙酮(

4、Me2CO)乙醇乙醇(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极性极性低低亲脂性亲脂性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:为极性最大的溶剂,适用于提取水溶性成分。为极性最大的溶剂,适用于提取水溶性成分。如:苷类、生物碱盐、

5、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。优点:价廉、安全、无毒、对组织穿透力优点:价廉、安全、无毒、对组织穿透力强。强。缺点缺点:提取液易发霉提取液易发霉,蒸发浓缩耗能大,含,蒸发浓缩耗能大,含多糖类原料过滤困难。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):以乙醇最常用。提取范围较广以乙醇最常用。提取范围较广,除蛋白质、粘液质、果胶、淀粉、部分多糖和油脂等外,大多天然药物化学成分能在乙醇中溶解。优点:对组织细胞穿透力强,优

6、点:对组织细胞穿透力强,提取全面提取全面,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:与水不相混溶的与水不相混溶的石油醚、苯、氯仿、乙酸乙酯石油醚、苯、氯仿、乙酸乙酯等有机溶剂。等有机溶剂。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。优点:优点:提取提取专属性强专属性强(提出物较纯,杂质少)(提出物较纯,杂质少),易回收浓缩。易回收浓缩。缺点:缺点:价高、易燃、价高、易燃、有毒、穿透性差、有毒、穿透性差、对设备对设备要求高。要求高。12(四)溶剂

7、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。选择适当的溶剂是提取步骤的关键。主要根据选择适当的溶剂是提取步骤的关键。主要根据溶剂的极性、被分离成分的性质、共存的其它成分溶剂的极性、被分离成分的性质、共存的其它成分(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、浸渍法、浸渍法2、渗漉法、渗漉

8、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141、浸渍法:、浸渍法:将药材用适当的溶剂在将药材用适当的溶剂在常温或温热(常温或温热(40-60)的情况下浸泡一定时间,以溶出其中成分。的情况下浸泡一定时间,以溶出其中成分。15冷浸法:室温(冷浸法:室温(15-25)温浸法:温浸法:40-60多重浸渍法:重复浸提多重浸渍法:重复浸提2-3次次分类分类粉碎好的药材放入提取用的容粉碎好的药材放入提取用的容器中,加入溶剂使没过药面,器中,加入溶剂使没过药面,浸泡。浸泡。滤出溶剂,加入新的溶剂继续滤出溶剂,加入新的溶剂继续提取(多重浸渍)。提

9、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 本法适用于本法适用于有效成分遇热易破坏有效成分遇热易破坏以及含大以及含大量淀粉、树胶、果胶、粘液质等多糖药物的药量淀粉、树胶、果胶、粘液质等多糖药物的药材的提取。材的提取。优点:操作方便,简单易行优点:操作方便,简单易行。缺点:缺点:浸出效率较低浸出效率较低,故对贵重、有效成,故对贵重、有效成分含量低、需制成高浓度制剂的药材的提取不分含量低、需制成高浓度制剂的药材的提取不宜采用;宜采用;耗时长,耗时长,溶剂用量大,水提液易发霉。溶剂用量大,水提液易发霉。浸渍法浸渍法2、渗漉法:、渗漉法:将药材粉末装在渗漉筒渗漉筒中,不断添加

10、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。本法适用于本法适用于有效成分遇热易破坏的药材有效成分遇热易破坏的药材及有及有效成分含量低的药材。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

11、瓷器皿,不宜不宜用铁锅,用铁锅,以免药液变色。适用于有效成分能溶于水适用于有效成分能溶于水且不易被水、热破坏的天然药物的提取。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。缺点:缺点:提出杂质多提出杂质多;不能用于提取含挥发油;不能用于提取含挥发油成分及遇热不稳定性成分的提取;含多糖类丰富的成分及遇热不稳定性成分的提取;含多糖类丰富的药材,因煎液粘稠,难以滤过。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

12、并煎液煎液4、回流提取法:、回流提取法:用用低沸点、易挥发低沸点、易挥发的有机溶剂加热提取天的有机溶剂加热提取天然药物中有效成分时,需采用回流提取法以减然药物中有效成分时,需采用回流提取法以减少溶剂的挥发损失,提高浸出效率。少溶剂的挥发损失,提高浸出效率。22 适用于适用于脂溶性较强脂溶性较强的天然药物化学成分的的天然药物化学成分的提取。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。缺点:缺点:受热时间较长受热时间较长,不能用于热不稳定性成不能用于热不稳定性成分的提取;且分的提取;且溶剂消耗溶剂消耗量仍大量仍大,操作较麻烦。,操作较麻烦。5、连续回流提取法:、连续回流提

13、取法:为了弥补回流提取法中需要溶剂量大,操为了弥补回流提取法中需要溶剂量大,操作较烦琐的不足,可采用连续提取法,即作较烦琐的不足,可采用连续提取法,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: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 (索氏提取索氏提取)优点:优点:提取效率最高,提取效率最高,最节省溶剂。最节省溶剂。缺点:回流时间长缺点:回流时间长(4-10 h),不能用),不能用于热不稳定性成分的于热不稳定性成分的提取。提取。6、超声提取法、超声提取法 原理:利用超声波

14、的空化作用空化作用对细胞膜的破坏,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。提取提取速度快、时间短、收率高、速度快、时间短、收率高、无需无需加热。加热。是一种利用超声波超声波浸提有效成分的方法。261、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 是将含有挥发性

15、成分的药材与水共蒸馏,使挥是将含有挥发性成分的药材与水共蒸馏,使挥发性成分随水蒸气一并馏出,经冷凝分取挥发性成发性成分随水蒸气一并馏出,经冷凝分取挥发性成分的浸提方法。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不溶物质不溶物质 P等于外界大气压的时候,混合物沸腾。因此等于外界大气压的时候,混合物沸腾。因此在常压下应用水蒸气蒸馏,在常压下应用水蒸气蒸馏,能在低于能在低于100的情况的情况下将高沸点组分与水一起蒸出。下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

16、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 该法适用于具有该法适用于具有挥发性、能随水蒸气挥发性、能随水蒸气蒸馏而不被破坏蒸馏而不被破坏的中草药成分的提取。主的中草药成分的提取。主要用于要用于挥发油挥发油的提取。的提取。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 有些固体物质受热后会直接汽化,遇冷后又凝固有些固体物质受热后会直接汽化,遇冷后又凝固为原来的固体化合物,该现象称之为升华。对于具有为原来的固体化合物,该现象

17、称之为升华。对于具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。此法简单易行,但在实际提取时此法简单易行,但在实际提取时很少采用。因为升华所需温度很高,很少采用。因为升华所需温度很高,中草药容易炭化,炭化后产生的挥发中草药容易炭化,炭化后产生的挥发性的焦油状物,容易黏附在升华物上,性的焦油状物,容易黏附在升华物上,不易精制除去;其次,升华不完全,不易精制除去;其次,升华不完全,产率低,有时还伴随有分解现象。产率低,有时还伴随有分解现象。32 超临界流体萃取法(超临界流体萃取法(SFES

18、FE)利用利用超临界流体超临界流体优良的溶解性能对成分进行提优良的溶解性能对成分进行提取和分离的新技术取和分离的新技术。特点:特点:流体密度近似液体,粘度与气体相似。流体密度近似液体,粘度与气体相似。扩散力扩散力和渗透性优于液体,介电常数随压力增大而增加,和渗透性优于液体,介电常数随压力增大而增加,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

19、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耗溶剂量大,消耗溶剂量大,费时长费时长水水直火加热直火加热水溶性成分水溶性成分易挥发、热不易挥发、热不稳定不宜用稳定不宜用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,溶剂量大有机溶剂有机溶剂水浴加热水浴加热节省溶剂、节省溶剂、效率最高效率最高亲脂性较强成分亲脂性较强成分用索氏提取器,用索氏提取器,时间长时间长水水水蒸气蒸水蒸气蒸馏馏挥发性成分,与挥发性成分,与水不相混溶水不相混溶工艺简单,但工艺简单,但适用范围较窄适用范

20、围较窄无无直火直火/水水浴浴/油浴油浴 升华性成分升华性成分操作时间长,操作时间长,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 天然药物粗提液是多种天然药物粗提液是多种物质的混合,需要进行进一物质的混合,需要进行进一步的分离和精制。步的分离和精制。分离精制前需浓缩提取分离精制前需浓缩提取液,减压蒸馏为最常用的液,减压蒸馏为最常用的方法。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

21、/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一、系统溶剂分离法一、系统溶剂分离法 是一种按是一种按极性由小到大极性由小到大的顺序,选用不同极性的的顺序,选用不同极性的溶剂组成溶剂系统,依次分离提取液中各种不同成分,溶剂组成溶剂系统,依次分离提取液中各种不同成分,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。

22、提取液浸膏提取液浸膏/惰性吸附剂惰性吸附剂表表3、天然药物成分及其较适用的提取分离溶剂、天然药物成分及其较适用的提取分离溶剂天然药物成分的极性天然药物成分的极性天然药物成分的类型天然药物成分的类型适用的提取分离溶剂适用的提取分离溶剂强亲脂性强亲脂性挥发油、脂肪油、蜡、脂挥发油、脂肪油、蜡、脂溶性色素、甾醇类、某些溶性色素、甾醇类、某些苷元苷元石油醚、乙烷石油醚、乙烷亲脂性亲脂性苷元、生物碱、树脂、醛、苷元、生物碱、树脂、醛、酮、醇、醌、有机酸、某酮、醇、醌、有机酸、某些苷类些苷类乙醚、氯仿乙醚、氯仿中等极性中等极性小小某些苷类(如强心苷类)某些苷类(如强心苷类)某些苷类(如黄酮苷类)某些苷类(

23、如黄酮苷类)某些苷类(如皂苷、蒽醌某些苷类(如皂苷、蒽醌苷类)苷类)氯仿:乙醇(氯仿:乙醇(2:1)乙酸乙酯乙酸乙酯正丁醇正丁醇中中大大亲水性亲水性极性很大的苷、糖类、氨极性很大的苷、糖类、氨基酸、某些生物碱基酸、某些生物碱丙酮、乙醇、甲醇丙酮、乙醇、甲醇强亲水性强亲水性蛋白质、粘液质、果胶、蛋白质、粘液质、果胶、糖类、氨基酸、无机盐类糖类、氨基酸、无机盐类水水3738 此法是早年研究天然此法是早年研究天然药物有效成分的一种最重药物有效成分的一种最重要的方法,主要用于分离要的方法,主要用于分离提纯含有极性不同的各种提纯含有极性不同的各种化学成分的中药提取液。化学成分的中药提取液。目前目前仍是研

24、究不明成分最仍是研究不明成分最常用的方法常用的方法。此法操作繁琐,此法操作繁琐,相同相同成分可能会散在不同的抽成分可能会散在不同的抽提部位提部位,不易浓集。限制,不易浓集。限制了微量成分、结构性质相了微量成分、结构性质相似成分的分离纯化。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原理:利用混合物中各成分在互不相溶的两相溶剂原理:利用混合物中各成分在互不相溶的两相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、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

25、。举例:举例:A、B两种溶质在两种溶质在CHCl3/H2O中进行分配,如中进行分配,如A、B均均为为1克,克,KA=10,KB=0.1,两相溶剂体积比为,两相溶剂体积比为VCHCl3/VH2O=1,在分液漏斗中作一次振摇分配平衡后,在分液漏斗中作一次振摇分配平衡后,90%以上的溶质以上的溶质A将将分配在上相溶剂(水)中,不到分配在上相溶剂(水)中,不到10%的的A分配到下相溶剂分配到下相溶剂(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时时 一次简单萃取即可将二者分开一次简单萃取即可将二者分开;100 1

26、0时,需萃取时,需萃取1012次次;2宜用逆流分溶法宜用逆流分溶法;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,两种溶质越易分离。两种溶质越易分离。分配比与分配比与pH41 对对酸性、碱性及两性化合物酸性、碱性及两性化合物来说,分配比还受来说,分配比还受溶剂系统溶剂系统pH的影响。的影响。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。一般一般pH 3时,酸性物质多呈非解离状态时,酸性物质多呈非解离状态(HA

27、)、碱性物质则呈解离状态()、碱性物质则呈解离状态(BH+)存在;)存在;但但pH 12,则酸性物质多呈解离状态(,则酸性物质多呈解离状态(A-)、碱)、碱性物质则呈非解离状态(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。药材水提液中亲脂性成分药材水提液中亲脂性成分,可用石油醚、可用石油醚、苯、氯仿、乙醚萃取;中等极性成分用乙酸乙酯苯、氯仿、乙醚萃取;中等极性成分用乙酸乙酯萃取;

28、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。一般在水和亲脂性有机溶剂中进行。452、pH梯度萃取法:梯度

29、萃取法:利用不同成分的酸碱性的差异,利用不同成分的酸碱性的差异,在某一定在某一定pH下,某下,某些成分可以成盐或游离,改变该成分在溶剂系统中的分些成分可以成盐或游离,改变该成分在溶剂系统中的分配系数而与其它成分分离。配系数而与其它成分分离。举例:举例:用用pH梯度萃取法的萃取剂分离某有机溶梯度萃取法的萃取剂分离某有机溶剂中的黄酮类化合物,可依次选用剂中的黄酮类化合物,可依次选用pH由低到高由低到高的碱液如的碱液如5%碳酸氢钠、碳酸氢钠、5%碳酸钠、碳酸钠、0.2%氢氧氢氧化钠、化钠、4%氢氧化钠的水溶液做萃取剂进行萃取,氢氧化钠的水溶液做萃取剂进行萃取,使成盐而达到分离目的使成盐而达到分离目的

30、。3、逆流连续萃取法、逆流连续萃取法原理:利用两相互不相溶的溶剂相对密度的不同,原理:利用两相互不相溶的溶剂相对密度的不同,使相对密度小的液相做为移动相,逆流穿过相对密使相对密度小的液相做为移动相,逆流穿过相对密度大的作为固定相的相液度大的作为固定相的相液,借以交换溶质而达到分,借以交换溶质而达到分离的目的。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,遇瓷圈遇瓷圈撞击而分散成

31、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漏斗中溶入溶质并加入流动相。振摇使两相漏斗中溶入溶质并加入流动相。振摇使两相溶剂充分混合,静置分层后,分出流动相,令其移溶剂充分混合,静置分层后,分出流动相,令其移入入No.1No.1管,再在管

32、,再在No.0No.0管中补加新鲜流动相,再次振管中补加新鲜流动相,再次振摇混合,静置分层并进行转移。如此连续不断地操摇混合,静置分层并进行转移。如此连续不断地操作下去,溶质即在两相溶剂中,不断地重新分配并作下去,溶质即在两相溶剂中,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 指在天然药物的提取液中加入某些试剂,使部指在天然药物的提取液中加入某些试剂,使部分物质分物质生成沉淀生成沉淀或降低溶解性而或降低溶解性而从溶液中析出从溶液中析出,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。酸碱沉淀法酸碱沉淀法试剂沉淀法试剂沉淀法铅盐沉淀法铅盐沉淀法

33、可逆可逆可逆可逆/不可逆不可逆可逆可逆1 1、酸碱沉淀法、酸碱沉淀法50 通过加入酸、碱以调节溶液通过加入酸、碱以调节溶液pH值改变分子的存值改变分子的存在状态,从而在状态,从而改变溶解度改变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)碱水液碱水液(水

34、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、试剂沉淀法:、试剂沉淀法:利用一些成分能与某些试剂利用一些成分能与某些试剂产产生沉淀生沉淀的性质,或利用某些成分在不同溶剂中的性质,或利用某些成分在不同溶剂中溶解度溶解度的的差异,通过加入特定试剂或者溶剂,使生成沉淀,从而差异,通过加入特定试

35、剂或者溶剂,使生成沉淀,从而与其他成分分离。与其他成分分离。举例举例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。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、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

36、。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 结晶和重结晶结晶和重结晶是利用固体混合物中各种成分在是利用固体混合物中各种成分在溶剂中的溶剂中的溶解度溶解度的差别,使所需成分以结晶状态析的差

37、别,使所需成分以结晶状态析出,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。使物质从液态或气态形成晶体的使物质从液态或气态形成晶体的方法即结晶法。方法即结晶法。将不纯的结晶进一步将不纯的结晶进一步精制成较纯的结晶的过程称重结晶。精制成较纯的结晶的过程称重结晶。在溶液中,在溶液中,溶质的过饱和溶质的过饱和是其结是其结晶的驱动力,天然药化最常采用的结晶的驱动力,天然药化最常采用的结晶法为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)对结晶物质的溶解度随温度不同有显著差异,对结晶物质

38、的溶解度随温度不同有显著差异,热时溶解度大,冷时溶解度小;对可能存在的杂质热时溶解度大,冷时溶解度小;对可能存在的杂质溶解度非常大或非常小;溶解度非常大或非常小;(3 3)沸点适中,不宜过高或过低()沸点适中,不宜过高或过低(3513535135)。)。常用溶剂有水、甲醇、乙醇、丙酮、乙酸乙酯、三常用溶剂有水、甲醇、乙醇、丙酮、乙酸乙酯、三氯甲烷等;氯甲烷等;(4 4)若无理想单一溶剂时,还可用混合溶剂。)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

39、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,可考虑如果难于选择一种适宜的溶剂,可考虑选用混合溶剂。选用混合溶剂。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 结晶的条件结晶的条件:溶剂溶剂、杂质的

40、去除杂质的去除、有效成分的含、有效成分的含量、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、薄层色谱法:用三种以上不同展、薄层色谱法:用三种以上不同展开系统,只出现一个斑点时可初步判开系统,只出现一个斑点时可初步判断为单一成分;断为单一成分;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

41、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、透析法五、透析法 利用透析膜具有选择性透过选择性透过特点,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适用于分离纯化天然适用于分离纯化天

42、然药物化学成分中的大药物化学成分中的大分子物质,如皂苷、分子物质,如皂苷、蛋白、多肽、多糖等。蛋白、多肽、多糖等。六、分馏法六、分馏法 利用利用各沸点不同的化合物,在分馏过程中产生高各沸点不同的化合物,在分馏过程中产生高低不同的蒸气压,从而低不同的蒸气压,从而收集到不同沸点温度的收集到不同沸点温度的馏分馏分,达到达到分离的目的分离的目的。65 一般情况下,液体混合物沸点相差一般情况下,液体混合物沸点相差100100以上时,以上时,可用蒸馏法;可用蒸馏法;沸点相差沸点相差2525以下时以下时,需用分馏柱;,需用分馏柱;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

43、用于分离天然药物中得到的沸点相差比较小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。如的液体混合物。如挥发油、一些液体生物碱的分离挥发油、一些液体生物碱的分离。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?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

44、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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