天然藥物提取方法

1、.基本操作技術(shù)與應(yīng)用2010年2月23日-3月9日.基本操作技術(shù)與應(yīng)用天然藥物活性成分的研究（了解內(nèi)容）天然產(chǎn)物的提取方法（掌握內(nèi)容）天然產(chǎn)物的分離方法（掌握內(nèi)容）色譜分離法（掌握內(nèi)容）天然產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)測(cè)定（熟悉內(nèi)容）.研究途徑臨床調(diào)查收集原料成分提取分離成分預(yù)試驗(yàn)活性篩選文獻(xiàn)資料調(diào)研結(jié)構(gòu)確定動(dòng)物試驗(yàn)臨床試驗(yàn).提取的基本知識(shí) 什么是提?。?提取的思路（已知成分、未知成分） 提取前預(yù)處理（一般過(guò)2號(hào)篩為宜，同時(shí)注意酶的影響） 基本原理相似相溶 影響因素（溶劑的選擇、方法選擇、時(shí)間、溫度、粉碎度等） 極性.極性 常用溶劑極性排列順序： 石油醚苯無(wú)水乙醚氯仿乙酸乙酯正丁醇丙酮乙醇甲醇水 官能團(tuán)的極性排

2、列順序： 烷烴鹵代烴醚酯酮醛酰胺胺醇水酚羧酸.溶劑分類與特點(diǎn)（一）水：價(jià)廉，安全，對(duì)細(xì)胞的穿透能力強(qiáng)。 適用于無(wú)機(jī)鹽、糖類、鞣質(zhì)、氨基酸與蛋白質(zhì)、有機(jī)酸鹽、生物堿鹽、苷類化合物的提取。親水性有機(jī)溶劑：甲醇、乙醇、丙酮等。特點(diǎn)：可與水任意比混溶，毒性低、價(jià)廉、回收方便，對(duì)細(xì)胞的穿透能力強(qiáng)。1. 適用于多種成分的提取，其中，乙醇又稱為“萬(wàn)能溶劑”。.溶劑分類與特點(diǎn)（二）親脂性有機(jī)溶劑：石油醚、乙醚、苯、氯仿、乙酸乙酯等。特點(diǎn)：選擇性強(qiáng)、回收方便、但易燃、有毒、價(jià)貴。1. 適用于揮發(fā)油、油脂、葉綠素、樹(shù)脂、游離生物堿、苷元等成分的提取。.提取技術(shù)與方法（一）溶劑法：僅限于低分子量、含量高的成分的提取

3、。根據(jù)“相似相溶”的原則進(jìn)行提取。（二）其他方法 根據(jù)化合物的特殊性質(zhì)選擇特殊的提取方法。水蒸氣蒸餾法1. 升華法共9種方法.溶劑提取法浸漬法滲漉法煎煮法回流法連續(xù)回流法超聲提取法超臨界流體萃取法.浸漬法 分為冷浸法（室溫）和溫浸法（4060）。 常用溶劑：水、酸水、堿水、稀醇等。 適用于遇熱易被破壞的成分或含大量淀粉、粘液質(zhì)、果膠、樹(shù)膠等多糖類成分的提取。 缺點(diǎn)：提取時(shí)間長(zhǎng)、溶劑用量大、提取效率低、用水作溶劑時(shí)易發(fā)霉。.滲漉法 適用范圍與提取溶劑同浸漬法。 步驟：浸潤(rùn)、裝筒、排氣、浸漬、滲漉。 優(yōu)點(diǎn)：提取效率較高。 缺點(diǎn)：提取時(shí)間長(zhǎng)、溶劑用量大。.煎煮法 藥房及家庭中最為常用的中藥提取方法。

4、 常用溶劑：水 適用于對(duì)熱穩(wěn)定的成分的提取。 含多糖類成分量大的藥材因煎煮后呈糊狀，不宜用本法。.回流法 最常用的提取方法。 對(duì)熱不穩(wěn)定的成分不適用。 提取效率較高。 選擇什么試劑？適用于什么成分？.連續(xù)回流法 浸漬法和回流法的特點(diǎn)兼有。 對(duì)熱不穩(wěn)定的成分慎用。 提取時(shí)間長(zhǎng)。.超聲提取法 利用超聲波振動(dòng)產(chǎn)生的能量在提取液中產(chǎn)生“空化現(xiàn)象”提取有效成分。 優(yōu)點(diǎn)：操作簡(jiǎn)便，幾乎適用于各種溶劑的提取，提取時(shí)間短，效率高。.超臨界流體萃取法 超臨界流體（supercritical fluid，SF）：當(dāng)某物質(zhì)處于臨界溫度和臨界壓力以上時(shí)可形成一種既非液體又非氣體的單一相態(tài)，將這一狀態(tài)的物質(zhì)稱為超臨界流

5、體。 目前最常用的是CO2-SFE技術(shù)。.水蒸氣蒸餾法 適用于具有揮發(fā)性，可與水蒸氣一起蒸餾出來(lái)，與水不反應(yīng)，又難溶于水的化合物的提取。.升華法 適用于有升華性，升華溫度適當(dāng)，遇熱較穩(wěn)定的化合物的提取。 可分為常壓升華和減壓升華兩種。.關(guān)于提取問(wèn)題小結(jié) 極性（溶劑的極性、化合物的極性） 提取溶劑的分類與特點(diǎn) 提取的原理 提取的方法與適用范圍.分離方法（一）分離前處理（二）結(jié)晶與重結(jié)晶（三）分離方法系統(tǒng)溶劑分離法兩相溶劑萃取法沉淀法 6.透析法 9.色譜法吸附法 （補(bǔ)充） 7.分餾法1. 鹽析法（補(bǔ)充） 8.升華法.分離前處理提取液一般體積較大，目標(biāo)成份濃度低，需要先濃縮提高濃度，然后再進(jìn)行分離

6、工作。濃縮的方法常壓蒸餾減壓蒸餾1. 薄膜蒸發(fā).常壓蒸餾 適用于有效成分受熱不易分解，低沸點(diǎn)有機(jī)溶劑（氯仿、乙醚、石油醚等）的提取液的濃縮。.減壓蒸餾 適用于溶劑沸點(diǎn)高，有效成分受熱易分解的提取液的濃縮。.薄膜蒸發(fā) 濃縮效率高，受熱時(shí)間短，特別適用于濃縮水或稀醇為溶劑的提取液。.結(jié)晶與重結(jié)晶（一）結(jié)晶的條件（掌握)（二）結(jié)晶溶劑的選擇 (熟悉）（三）制備結(jié)晶的方法 1.晶核的形成 2.晶鏈的延長(zhǎng)（四）結(jié)晶純度的判斷(重點(diǎn)掌握）.結(jié)晶的條件 被分離化合物純度高； 呈過(guò)飽和狀態(tài)； 最適結(jié)晶溫度：510； 充分放置。.結(jié)晶溶劑的選擇（理想溶劑）一不與結(jié)晶物質(zhì)起化學(xué)反應(yīng)；雜質(zhì)與結(jié)晶物質(zhì)在溶劑中的溶解度

7、相差大；目的物在溶劑中的溶解度隨溫度不同有顯著差別；溶劑沸點(diǎn)不宜太高或太低（可在60 ）；溶劑沸點(diǎn)低于化合物的熔點(diǎn)；溶劑沸點(diǎn)低于結(jié)晶溫度；能給出較好的晶形，無(wú)劇毒。.結(jié)晶溶劑的選擇 二 常用溶劑：甲醇、乙醇、丙酮、氯仿、乙酸乙酯等。 其他不常用溶劑： 二甲基亞砜、乙腈、甲酰胺、二甲基甲酰胺、冰醋酸等。 混合溶劑 ？如何選擇與使用如何選擇與使用 水-乙醇；乙醇乙醚；石油醚苯；水丙酮；乙醚乙酸乙酯乙醇等。.結(jié)晶純度的判斷一定的晶形、均勻的色澤；有固定的熔點(diǎn)，熔距較??；TLC ：經(jīng)過(guò)三種以上展開(kāi)劑展開(kāi)得均一圓形的斑點(diǎn)。.系統(tǒng)溶劑分離法 目前是研究成分不明的天然產(chǎn)物的最常用方法。 選擇34種不同極性的

8、溶劑，由低極性到高極性分步對(duì)粗提物進(jìn)行分離。 手續(xù)復(fù)雜、對(duì)化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定，容易引起分解、異構(gòu)化的產(chǎn)物應(yīng)特別注意。.兩相溶劑萃取法（一）基礎(chǔ)知識(shí) 原理 分配系數(shù)與分離因子（二）萃取方法.基礎(chǔ)知識(shí)一、原理 利用混合物中各成分在兩種互不混溶的溶劑中分配系數(shù)不同而達(dá)到分離的目的。二、分配系數(shù)與分離因子分配系數(shù)（K）K=C有機(jī)相/C水相1. 分離因子（） =KA/KB.假設(shè)KA=10，KB=0.1，則=100 當(dāng)100時(shí)，一次簡(jiǎn)單的萃取就可以完成分離； 當(dāng)10100，需萃取1012次； 當(dāng)2時(shí)，需要完成100次以上的萃?。?當(dāng)1時(shí)，理論上無(wú)法完成萃取分離的目的。.萃取方法簡(jiǎn)單萃取法（掌握）pH梯度萃取法

9、（重點(diǎn)掌握）（補(bǔ)充）逆流連續(xù)萃取法（了解）逆流分溶法（counter current distribution CCD)（了解）液滴逆流分配法（droplet counter current chromatogrophy DCCC）（了解）.簡(jiǎn)單萃取法 適用于分離因子較大的情況的分離。 提取液的密度最好在1.11.2。 “等量多次”原則（掌握） 乳化現(xiàn)象（熟悉）.等量多次原則證明 設(shè)Vml水中含有Wg溶質(zhì)，用Sml有機(jī)溶劑萃取后，在水中尚有W1g溶質(zhì)沒(méi)有被萃取出來(lái)，則分配系數(shù)KD為：VWSWWDK11)(SKVVWWD1整理得.22SKVVWWDnDnSKVVWW第2次再用Sml有機(jī)溶劑萃取水

10、中的溶質(zhì)后仍有W2g沒(méi)有被萃取出來(lái)，則因此，若每次用Sml有機(jī)溶劑萃取，最后剩在Vml水中的溶質(zhì)Wn為nSKVVWWD若一次用nSml有機(jī)溶劑萃取，剩余在水中的溶質(zhì).結(jié)論 用總量相同的溶劑，分多次萃取的效率要比1次萃取的效率高。WWn.乳化現(xiàn)象產(chǎn)生原因天然產(chǎn)物中含有皂苷、蛋白質(zhì)、植物膠質(zhì)、鞣質(zhì)等表面活性物質(zhì)；兩相互不相溶的溶劑；振搖；1. 少量輕質(zhì)的沉淀等。.解決方案較長(zhǎng)時(shí)間靜置；2.將乳狀液分出，再換新溶劑萃??；3.將乳狀液加溫或冷凍；4.將乳狀液抽濾；5.加入少量電解質(zhì)（如 NaCl等）；6.加入少量低級(jí)醇（如乙醇、戊醇等）。.pH梯度萃取法 是分離酸性、堿性、兩性有機(jī)化合物常用的手段。

11、原理：由于溶劑系統(tǒng)PH的改變，改變了化合物的存在狀態(tài)（游離型或解離型），從而改變了化合物在溶劑系統(tǒng)中的分配系數(shù)。 酸性化合物：pH=pka-2 游離； pH=pka+2 解離。 堿性化合物相反。.以酸性化合物HA為例OHAHAOH32HAOHAKa3HAApHPKalogHAApKapHlog酸性化合物在水中電離：電離常數(shù)取負(fù)對(duì)數(shù).逆流連續(xù)萃取法 操作簡(jiǎn)便； 萃取完全，不易乳化； 適合于兩相互不混溶的溶劑的密度相差較大的系統(tǒng)的分離。.逆流分溶法（CCD) 適用于性質(zhì)相似的異構(gòu)體或同系物的分離。 特點(diǎn)：條件溫和，樣品易于回收。 注意：溶質(zhì)濃度越低分離效果越好。.液滴逆流分配法（DCCC） CCD

12、的改進(jìn)方法，不易乳化。 特別適用于皂苷類化合物的分離。 需要?jiǎng)恿Ρ谩?沉淀法可以分為酸堿沉淀、試劑沉淀、鉛鹽沉淀。酸堿沉淀：適用于酸性、堿性物質(zhì)的分離。試劑沉淀 沉淀試劑沉淀 有機(jī)溶劑沉淀3.鉛鹽沉淀 中性醋酸鉛 堿性醋酸鉛.吸附法 （補(bǔ)充） 選擇適宜吸附劑（如硅膠、Al2O3、活性炭）去除雜質(zhì)或選擇性篩選目標(biāo)成分。 如用活性炭去除在提取液中的葉綠素等脂溶性成分。.鹽析法（補(bǔ)充） 在水提液中加入NaCl、MgCl2等無(wú)機(jī)鹽促進(jìn)極性稍大組分析出的方法。 如鹽酸小檗堿易溶于熱水，在冷水中溶解度小，但在結(jié)晶冷卻過(guò)程中不易析出結(jié)晶，可通過(guò)加入NaCl固體的方法促進(jìn)析晶。.透析法.色譜法吸附色譜(ads

13、orption chromatography)分配色譜/液相色譜(patition chr.)離子交換色譜(ion exchange chr.)大孔吸附樹(shù)脂法(macro-reticular resine method)凝膠色譜法(gel filtration chr.)氣相色譜法(gas chromatography)高效液相色譜（high performance liquid chromatography) .吸附色譜基本原理：利用混合物中不同組分分子、溶劑分子與吸附劑表面分子間的作用力不同，引起不同的吸附性能而進(jìn)行分離。吸附劑色譜結(jié)果操作方式. 極性吸附劑：硅膠、氧化鋁 吸附劑 非極性吸

14、附劑：活性炭 聚酰胺硅膠：微酸性，不宜直接用于堿性物質(zhì)的分離。顆粒表面的硅醇基起吸附作用，需在105110 活化。氧化鋁：微堿性，不宜直接用于含醛基、羰基、酯基化合物的分離。1. 活性炭：多用于水提液中脂溶性雜質(zhì)的分離。.4、聚酰胺：酰胺基可以與羥基、羧基、硝基等形成氫鍵。分離規(guī)律（P67） ：氫鍵越多，吸附越牢，Rf越小。如易形成分子內(nèi)氫鍵， Rf增大。芳香化程度越高，吸附越牢。a) 各種溶劑的洗脫能力：水甲醇丙酮NaOH水溶液甲酰胺二甲基甲酰胺270nm,弱吸收；可隨溶劑極性的不同而移動(dòng)。K帶：共軛結(jié)構(gòu)，強(qiáng)吸收。B帶：芳香化合物，似掌狀，256nm左右，弱吸收。1. E帶：芳香化合物，強(qiáng)吸

15、收，可分為E1（180nm)和E2(200nm)兩個(gè)峰。.紅外光譜廣泛用來(lái)鑒定化合物的結(jié)構(gòu)，簡(jiǎn)單迅速，可靠。用波長(zhǎng)2.5-15um（4000-667cm-1）的光波為光源依次照射樣品，以波數(shù)（或波長(zhǎng)）為橫坐標(biāo)，百分透光度為縱坐標(biāo)繪制的譜圖。與紫外光譜的區(qū)別：IR為振動(dòng)-轉(zhuǎn)動(dòng)光譜適用范圍廣1. 特征性強(qiáng).IR的九個(gè)重要區(qū)段： 37503000cm-1 : -OH,-NH 33003000cm-1 : CH,=CH,Ar-H 30002700cm-1 :飽和CH,-CHO 24002100cm-1 :-CC,-CN 19001650cm-1 :C=O 16751500cm-1:C=C,C=N 14

16、751300cm-1:CH 13001000cm-1:C-O(酚、醇、醚）1.1000650cm-1：=CH.影響峰位的因素 誘導(dǎo)因素：如吸電子誘導(dǎo)效應(yīng)使峰向高頻方向移動(dòng)。 共軛因素：使峰向低頻方向移動(dòng)。 氫鍵：使峰向低頻方向移動(dòng)。.核磁共振 用60cm300m波長(zhǎng)的無(wú)線電波照射樣品，只能引起原子核的自旋能級(jí)的躍遷。1H-NMR、13C-NMR、二維核磁共振譜 （N+1)律 峰位：烷基H 1ppm，ArH 7ppm等。.質(zhì)譜主要特點(diǎn)：靈敏度高分析速度快測(cè)定對(duì)象廣主要用途：測(cè)定準(zhǔn)確的分子量鑒定化合物1. 測(cè)定分子中Cl,Br等原子數(shù).光譜解析練習(xí)一 某未知化合物的分子式為C14H14,通過(guò)光譜解析推測(cè)結(jié)構(gòu)。.光譜解析練習(xí)二 化合物分子式如下，指出下列各峰歸屬。 1.2 CH2CH3 2.0 COCH3 4.0 OCH2CH3 6.87.6 C6H4 9.8 N