第二章天然產(chǎn)物提取方法和技術(shù)33

1、第二章第二章 天然產(chǎn)物的提取方法和技術(shù)天然產(chǎn)物的提取方法和技術(shù)第一節(jié)第一節(jié) 天然產(chǎn)物開發(fā)利用方案確天然產(chǎn)物開發(fā)利用方案確定定大致可分為：大致可分為：選定研究對(duì)象、生物材料采集選定研究對(duì)象、生物材料采集和品種鑒定、文獻(xiàn)資料調(diào)研、化學(xué)成分預(yù)試和品種鑒定、文獻(xiàn)資料調(diào)研、化學(xué)成分預(yù)試驗(yàn)、活性提取部位和活性化合物跟蹤分離和驗(yàn)、活性提取部位和活性化合物跟蹤分離和結(jié)構(gòu)鑒定、構(gòu)效關(guān)系、藥理、毒理、制劑工結(jié)構(gòu)鑒定、構(gòu)效關(guān)系、藥理、毒理、制劑工藝、臨床實(shí)驗(yàn)、中試、正式生產(chǎn)等步驟。藝、臨床實(shí)驗(yàn)、中試、正式生產(chǎn)等步驟。根據(jù)研究目的的不同：根據(jù)研究目的的不同：一、研究對(duì)象的確定一、研究對(duì)象的確定根據(jù)古代醫(yī)學(xué)典籍、民族醫(yī)

2、學(xué)實(shí)踐提供的根據(jù)古代醫(yī)學(xué)典籍、民族醫(yī)學(xué)實(shí)踐提供的 資料或民間經(jīng)驗(yàn)和臨床觀察；資料或民間經(jīng)驗(yàn)和臨床觀察；根據(jù)當(dāng)?shù)刂参飿悠冯S機(jī)選?。桓鶕?jù)當(dāng)?shù)刂参飿悠冯S機(jī)選?。桓鶕?jù)天然產(chǎn)物成分信息確定；根據(jù)天然產(chǎn)物成分信息確定；根據(jù)已有的天然產(chǎn)物、醫(yī)藥學(xué)及相關(guān)科學(xué)根據(jù)已有的天然產(chǎn)物、醫(yī)藥學(xué)及相關(guān)科學(xué) 研究成果的基礎(chǔ)上，通過大量的文獻(xiàn)檢索研究成果的基礎(chǔ)上，通過大量的文獻(xiàn)檢索根據(jù)市場(chǎng)商品要求確定研究對(duì)象。根據(jù)市場(chǎng)商品要求確定研究對(duì)象。n傳統(tǒng)中醫(yī)藥有其豐富的醫(yī)藥學(xué)和文化內(nèi)涵。傳統(tǒng)中醫(yī)藥有其豐富的醫(yī)藥學(xué)和文化內(nèi)涵。n根據(jù)古今記載的臨床有效處方，收集整理臨根據(jù)古今記載的臨床有效處方，收集整理臨床治病的單秘驗(yàn)方的單味藥或復(fù)方藥

3、進(jìn)行研床治病的單秘驗(yàn)方的單味藥或復(fù)方藥進(jìn)行研究，篩選活性天然產(chǎn)物。究，篩選活性天然產(chǎn)物。如：冬凌草如：冬凌草冬凌草冬凌草(Rabdosia rubescens (Hemls.) Hara)為唇形科香茶菜屬藥用植物廣布于我國(guó)黃河為唇形科香茶菜屬藥用植物廣布于我國(guó)黃河長(zhǎng)江流域，河南濟(jì)源長(zhǎng)江流域，河南濟(jì)源民間用于治療食管癌，民間用于治療食管癌，賁門癌賁門癌的民間藥物；研究發(fā)現(xiàn)它的有效化學(xué)的民間藥物；研究發(fā)現(xiàn)它的有效化學(xué)成分是一個(gè)二萜類化合物，成分是一個(gè)二萜類化合物，冬凌草素。冬凌草素?；钚愿櫦兓钚愿櫦兓?dāng)歸蘆薈丸：當(dāng)歸蘆薈丸：臨床具有瀉肝作用；臨床具有瀉肝作用；中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院用其治療白血病，也

4、有好效果。中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院用其治療白血病，也有好效果。處方中：除去麝香后，療效仍有；處方中：除去麝香后，療效仍有；但除去青黛和蘆薈后，則無一例有效；但除去青黛和蘆薈后，則無一例有效；再進(jìn)行小鼠篩選：再進(jìn)行小鼠篩選：發(fā)現(xiàn)青黛是抗白血病的活性植物。發(fā)現(xiàn)青黛是抗白血病的活性植物。繼續(xù)研究：繼續(xù)研究：發(fā)現(xiàn)青黛的有效成分為靛玉紅，發(fā)現(xiàn)青黛的有效成分為靛玉紅，研制出研制出抗慢性粒細(xì)胞白血病的有效新藥?？孤粤＜?xì)胞白血病的有效新藥。生物親緣關(guān)系確定研究對(duì)象生物親緣關(guān)系確定研究對(duì)象 如：苦木苦味素類成分的研究如：苦木苦味素類成分的研究從苦木科鴉膽子屬抗痢鴉膽子從苦木科鴉膽子屬抗痢鴉膽子（B. antidysen

5、terica Mill)植物中得到有顯著抗腫瘤活性的化合物鴉膽丁；植物中得到有顯著抗腫瘤活性的化合物鴉膽丁；后從苦木科后從苦木科16屬屬35種植物中也得到了約種植物中也得到了約140個(gè)苦木苦個(gè)苦木苦味素類成分，其中味素類成分，其中30個(gè)有不同程度的抗腫瘤活性。個(gè)有不同程度的抗腫瘤活性。鴉膽子鴉膽子與天然產(chǎn)物提取分離有關(guān)的期刊雜志主要有：與天然產(chǎn)物提取分離有關(guān)的期刊雜志主要有：Natural Product Report，1984年開始出版年開始出版（英國(guó)皇家化學(xué)會(huì)），刊登天然產(chǎn)物研究方（英國(guó)皇家化學(xué)會(huì)），刊登天然產(chǎn)物研究方面的熱點(diǎn)研究領(lǐng)域綜述性文章。面的熱點(diǎn)研究領(lǐng)域綜述性文章。Journal

6、of Natural Product，美國(guó)化學(xué)會(huì)與美國(guó)化學(xué)會(huì)與美國(guó)生藥學(xué)會(huì)合辦，刊登藥用活性天然產(chǎn)物美國(guó)生藥學(xué)會(huì)合辦，刊登藥用活性天然產(chǎn)物研究的原始研究論文。研究的原始研究論文。二、查閱文獻(xiàn)資料和收集信息二、查閱文獻(xiàn)資料和收集信息期刊雜志主要有：期刊雜志主要有：Phytochemistry，國(guó)際植物生物化學(xué)與天然國(guó)際植物生物化學(xué)與天然有機(jī)化學(xué)的專業(yè)期刊，刊登天然產(chǎn)物、植物有機(jī)化學(xué)的專業(yè)期刊，刊登天然產(chǎn)物、植物分子生物學(xué)等研究的原始論文。分子生物學(xué)等研究的原始論文。Journal of Asian Natural Product Research，中國(guó)與日本合辦，發(fā)表亞洲國(guó)家天然產(chǎn)物分中國(guó)與日本

7、合辦，發(fā)表亞洲國(guó)家天然產(chǎn)物分離、結(jié)構(gòu)鑒定、合成、生物轉(zhuǎn)化、生藥學(xué)和離、結(jié)構(gòu)鑒定、合成、生物轉(zhuǎn)化、生藥學(xué)和藥理評(píng)價(jià)方面的原始研究論文。藥理評(píng)價(jià)方面的原始研究論文。化學(xué)文摘（化學(xué)文摘（C. A.) 收錄收錄1967年以后的內(nèi)容，年以后的內(nèi)容， 可通過中國(guó)科技信息研究所可通過中國(guó)科技信息研究所（http:/www.C)實(shí)現(xiàn)檢索實(shí)現(xiàn)檢索 美國(guó)化學(xué)會(huì)網(wǎng)站美國(guó)化學(xué)會(huì)網(wǎng)站， （) 收錄幾十種主辦的化學(xué)類刊物，收錄幾十種主辦的化學(xué)類刊物，英國(guó)皇家化學(xué)會(huì)網(wǎng)站，英國(guó)皇家化學(xué)會(huì)網(wǎng)站， ()收錄英國(guó)皇家化學(xué)會(huì)的刊物收錄英國(guó)皇家化學(xué)會(huì)的刊物

8、數(shù)據(jù)庫(kù)主要有：數(shù)據(jù)庫(kù)主要有：天然產(chǎn)物生產(chǎn)工藝資料；天然產(chǎn)物生產(chǎn)工藝資料；生物資源、組織特性、地理分布；生物資源、組織特性、地理分布；化學(xué)成分和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)等資料；化學(xué)成分和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)等資料；有效成分體內(nèi)代謝變化的資料；有效成分體內(nèi)代謝變化的資料；有效成分的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和生物活性等方面有效成分的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和生物活性等方面的資料；的資料；結(jié)構(gòu)相似化學(xué)成分的各種研究資料等等。結(jié)構(gòu)相似化學(xué)成分的各種研究資料等等。文獻(xiàn)內(nèi)容可包括：文獻(xiàn)內(nèi)容可包括：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：1.1.觀察項(xiàng)目的可比性觀察項(xiàng)目的可比性: :實(shí)驗(yàn)條件控制的要非常嚴(yán)格，否則實(shí)驗(yàn)結(jié)果實(shí)驗(yàn)條件控制的要非常嚴(yán)格，否則實(shí)驗(yàn)結(jié)果將不可靠。將不可靠。同一個(gè)

9、實(shí)驗(yàn)要重復(fù)多次，以觀察它的精確度、同一個(gè)實(shí)驗(yàn)要重復(fù)多次，以觀察它的精確度、重現(xiàn)性和可靠性。重現(xiàn)性和可靠性。若差別較大時(shí)，還需對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)處理，若差別較大時(shí)，還需對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)處理，以計(jì)算它們的實(shí)驗(yàn)誤差和可信性。以計(jì)算它們的實(shí)驗(yàn)誤差和可信性。三、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和工藝流程的選擇三、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和工藝流程的選擇實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：2.2.選擇測(cè)試指標(biāo)：選擇測(cè)試指標(biāo)： 在實(shí)驗(yàn)中所使用的分析方法測(cè)定速在實(shí)驗(yàn)中所使用的分析方法測(cè)定速度快，結(jié)果要精確可靠；度快，結(jié)果要精確可靠；三、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和工藝流程的選擇三、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和工藝流程的選擇3.3.不能直接搬用植物化學(xué)的提取方法作為不能直接搬用植物化學(xué)的提取方法作為工業(yè)

10、生成的方法？工業(yè)生成的方法？植物化學(xué)提取的目的：新化合物、鑒定結(jié)構(gòu)、植物化學(xué)提取的目的：新化合物、鑒定結(jié)構(gòu)、發(fā)現(xiàn)新成分、不計(jì)算成本、收率、經(jīng)濟(jì)效益；發(fā)現(xiàn)新成分、不計(jì)算成本、收率、經(jīng)濟(jì)效益；天然產(chǎn)物生產(chǎn)提取目的：要考慮收率、成本和天然產(chǎn)物生產(chǎn)提取目的：要考慮收率、成本和經(jīng)濟(jì)效益等；經(jīng)濟(jì)效益等；在生產(chǎn)天然產(chǎn)物提取物時(shí)使用植物化學(xué)或中草在生產(chǎn)天然產(chǎn)物提取物時(shí)使用植物化學(xué)或中草藥化學(xué)中的有效成分提取分離方法是不經(jīng)濟(jì)的，藥化學(xué)中的有效成分提取分離方法是不經(jīng)濟(jì)的，在技術(shù)上也是不行的。在技術(shù)上也是不行的。u因此，因此，不能直接搬用植物化學(xué)的提取方法作為不能直接搬用植物化學(xué)的提取方法作為工業(yè)生產(chǎn)的方法。工業(yè)生

11、產(chǎn)的方法。仍必須大量參考有關(guān)的植物化學(xué)提取流程和仍必須大量參考有關(guān)的植物化學(xué)提取流程和被提取有效成分的結(jié)構(gòu)及其物理化學(xué)性質(zhì)。被提取有效成分的結(jié)構(gòu)及其物理化學(xué)性質(zhì)。必要時(shí)以這些資料作為科學(xué)依據(jù)，根據(jù)這些必要時(shí)以這些資料作為科學(xué)依據(jù)，根據(jù)這些資料做實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。資料做實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。做天然產(chǎn)物提取生產(chǎn)工藝的實(shí)驗(yàn)研究時(shí)，一做天然產(chǎn)物提取生產(chǎn)工藝的實(shí)驗(yàn)研究時(shí)，一定要從工業(yè)生產(chǎn)的要求和實(shí)驗(yàn)情況出發(fā)，定要從工業(yè)生產(chǎn)的要求和實(shí)驗(yàn)情況出發(fā)， * *以經(jīng)濟(jì)的觀點(diǎn)設(shè)計(jì)生產(chǎn)工藝：流程簡(jiǎn)單、經(jīng)以經(jīng)濟(jì)的觀點(diǎn)設(shè)計(jì)生產(chǎn)工藝：流程簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)可行，收率高、產(chǎn)品質(zhì)量高和成本低。濟(jì)可行，收率高、產(chǎn)品質(zhì)量高和成本低。1.1.分離純化的早期：分

12、離純化的早期：由于提取液中的成分復(fù)雜、目的物濃度較稀、由于提取液中的成分復(fù)雜、目的物濃度較稀、與目的物理化性質(zhì)相似的雜質(zhì)多，所以與目的物理化性質(zhì)相似的雜質(zhì)多，所以不宜不宜選擇分辨能力較高的純化方法；選擇分辨能力較高的純化方法；宜采用萃取、沉淀、吸附等分辨能力低的方宜采用萃取、沉淀、吸附等分辨能力低的方法有利；法有利；這些方法負(fù)荷能力大，分離量多兼有分離提這些方法負(fù)荷能力大，分離量多兼有分離提純和濃縮作用，為進(jìn)一步分離純化創(chuàng)造良好純和濃縮作用，為進(jìn)一步分離純化創(chuàng)造良好的基礎(chǔ)。的基礎(chǔ)。工藝流程中注意事項(xiàng)：工藝流程中注意事項(xiàng)：1.1.分離純化的早期：分離純化的早期：總的來說，早期分離方法的選擇原則是

13、從總的來說，早期分離方法的選擇原則是從低分辨能力到高分辨能力，而且負(fù)荷量較低分辨能力到高分辨能力，而且負(fù)荷量較大者較為合適大者較為合適2.2.安排純化順序：安排純化順序：考慮到有利于減少工序、提高效率；考慮到有利于減少工序、提高效率；如：在鹽析后采取吸附法，必然會(huì)因離如：在鹽析后采取吸附法，必然會(huì)因離子過多而影響吸附效果，如增加透析除子過多而影響吸附效果，如增加透析除鹽，則使操作大大復(fù)雜化。鹽，則使操作大大復(fù)雜化。如果倒過來進(jìn)行，先吸附，后鹽析就比如果倒過來進(jìn)行，先吸附，后鹽析就比較合理。較合理。3.3.分離操作的后期：分離操作的后期：必須注意避免產(chǎn)品的損失，主要是器皿的吸必須注意避免產(chǎn)品的損

14、失，主要是器皿的吸附，樣品液體殘留，空氣氧化及無法了解的附，樣品液體殘留，空氣氧化及無法了解的原因。原因。為取得足夠量的樣品，常需要加大原材料的為取得足夠量的樣品，常需要加大原材料的用量，并在后期純化工序中注意保持樣品溶用量，并在后期純化工序中注意保持樣品溶液由較高的濃度，以防止制備物在稀溶液中液由較高的濃度，以防止制備物在稀溶液中的變性，的變性，n一個(gè)制備物是否純，常以一個(gè)制備物是否純，常以“均一性均一性”表表示示n均一性是指所獲得的制備物只具有一種均一性是指所獲得的制備物只具有一種完全相同的成分。完全相同的成分。n均一性的評(píng)價(jià)需經(jīng)過數(shù)種方法的驗(yàn)證才均一性的評(píng)價(jià)需經(jīng)過數(shù)種方法的驗(yàn)證才能肯定。

15、能肯定。n純度的鑒定方法很多，常用的有：溶解純度的鑒定方法很多，常用的有：溶解度法、結(jié)晶法、熔點(diǎn)法、色譜法、質(zhì)譜度法、結(jié)晶法、熔點(diǎn)法、色譜法、質(zhì)譜法等多種法等多種進(jìn)入新實(shí)驗(yàn)研究階段：進(jìn)入新實(shí)驗(yàn)研究階段： 即小型或放大生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)階段即小型或放大生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)階段 這個(gè)階段的主要任務(wù)這個(gè)階段的主要任務(wù)：檢查生產(chǎn)工藝流程：檢查生產(chǎn)工藝流程的可行性和存在的問題，并為中間生產(chǎn)實(shí)的可行性和存在的問題，并為中間生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)或正式工業(yè)生產(chǎn)提供科學(xué)依據(jù)。驗(yàn)或正式工業(yè)生產(chǎn)提供科學(xué)依據(jù)。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和工藝流程的選擇二、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和工藝流程的選擇小實(shí)驗(yàn)：小實(shí)驗(yàn)：原料用量少，使用設(shè)備以玻璃儀原料用量少，使用設(shè)備以玻璃儀器為主，參加實(shí)

16、驗(yàn)人少；器為主，參加實(shí)驗(yàn)人少；放大實(shí)驗(yàn)：放大實(shí)驗(yàn)：投料量大，設(shè)備多用小型工業(yè)投料量大，設(shè)備多用小型工業(yè)設(shè)備，參加實(shí)驗(yàn)人多；設(shè)備，參加實(shí)驗(yàn)人多； 小實(shí)驗(yàn)為放大實(shí)驗(yàn)小實(shí)驗(yàn)為放大實(shí)驗(yàn)提供數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn)提供數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn)，可可節(jié)約節(jié)約放大實(shí)驗(yàn)所需要的放大實(shí)驗(yàn)所需要的時(shí)間、人力、時(shí)間、人力、物力的投入物力的投入。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和工藝流程的選擇二、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和工藝流程的選擇進(jìn)入中試前的考慮：進(jìn)入中試前的考慮：1.1.產(chǎn)率達(dá)到一定的穩(wěn)定程度，質(zhì)量可靠；產(chǎn)率達(dá)到一定的穩(wěn)定程度，質(zhì)量可靠；2.2.工藝路線及操作步驟確定，建立和確定工藝路線及操作步驟確定，建立和確定產(chǎn)品、中間體及原料的分析方法；產(chǎn)品、中間體及原料的分析方法；

17、3.3.確定和鑒定產(chǎn)品的生物材料的資源；確定和鑒定產(chǎn)品的生物材料的資源；四、天然產(chǎn)物提取中試設(shè)計(jì)四、天然產(chǎn)物提取中試設(shè)計(jì)進(jìn)入中試前的考慮：進(jìn)入中試前的考慮：3.3.確定和鑒定產(chǎn)品的生物材料的資源；確定和鑒定產(chǎn)品的生物材料的資源；4.4.物料的衡算，物料的衡算，“三廢三廢”的處理方法；的處理方法；5.5.中試規(guī)模及原料的規(guī)格和數(shù)量；中試規(guī)模及原料的規(guī)格和數(shù)量；6.6.安全生產(chǎn)措施和方法。安全生產(chǎn)措施和方法。四、天然產(chǎn)物提取中試設(shè)計(jì)四、天然產(chǎn)物提取中試設(shè)計(jì)n天然產(chǎn)物提取中試放大工藝特點(diǎn)：中天然產(chǎn)物提取中試放大工藝特點(diǎn)：中試放大是由小試轉(zhuǎn)入工業(yè)化生產(chǎn)的過試放大是由小試轉(zhuǎn)入工業(yè)化生產(chǎn)的過渡性研究工作，

18、對(duì)小試工藝能否成功渡性研究工作，對(duì)小試工藝能否成功地進(jìn)入規(guī)模生產(chǎn)至關(guān)重要地進(jìn)入規(guī)模生產(chǎn)至關(guān)重要n研究工作主要圍繞著如何提高收率、研究工作主要圍繞著如何提高收率、改進(jìn)操作、提高質(zhì)量、形成生產(chǎn)等方改進(jìn)操作、提高質(zhì)量、形成生產(chǎn)等方面進(jìn)行。面進(jìn)行。n一個(gè)一個(gè)工藝研究項(xiàng)目的最終目的是能在工藝研究項(xiàng)目的最終目的是能在生產(chǎn)上采用。生產(chǎn)上采用。1.1.原輔材料規(guī)格的過渡試驗(yàn)；原輔材料規(guī)格的過渡試驗(yàn)；小試時(shí)：一般采用的原輔材料規(guī)格較高。小試時(shí)：一般采用的原輔材料規(guī)格較高。 目的：目的：是為了排除原料中所含雜質(zhì)的不是為了排除原料中所含雜質(zhì)的不良影響，確保實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性。良影響，確保實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性。大規(guī)模生產(chǎn)時(shí)：應(yīng)改為

19、生產(chǎn)時(shí)容易獲得的大規(guī)模生產(chǎn)時(shí)：應(yīng)改為生產(chǎn)時(shí)容易獲得的原輔材料進(jìn)行過渡性實(shí)驗(yàn)。原輔材料進(jìn)行過渡性實(shí)驗(yàn)。轉(zhuǎn)入中試放大生產(chǎn)的過渡性試驗(yàn)：轉(zhuǎn)入中試放大生產(chǎn)的過渡性試驗(yàn)：2.2.設(shè)備選型與材料質(zhì)量試驗(yàn)；設(shè)備選型與材料質(zhì)量試驗(yàn)；n小試階段：大部分實(shí)驗(yàn)時(shí)在小型玻璃儀器小試階段：大部分實(shí)驗(yàn)時(shí)在小型玻璃儀器中進(jìn)行；中進(jìn)行；n中試階段：要對(duì)設(shè)備材料的質(zhì)量和設(shè)備的中試階段：要對(duì)設(shè)備材料的質(zhì)量和設(shè)備的選型進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，為工業(yè)化生產(chǎn)提供數(shù)據(jù)。選型進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，為工業(yè)化生產(chǎn)提供數(shù)據(jù)。轉(zhuǎn)入中試放大生產(chǎn)的過渡性試驗(yàn)：轉(zhuǎn)入中試放大生產(chǎn)的過渡性試驗(yàn)：3.3.反應(yīng)條件限度實(shí)驗(yàn)；反應(yīng)條件限度實(shí)驗(yàn)； 目的目的: :找到最適宜的工藝條件（如培養(yǎng)

20、基找到最適宜的工藝條件（如培養(yǎng)基種類、反應(yīng)溫度、壓力、種類、反應(yīng)溫度、壓力、pHpH等），一般等），一般均勻一個(gè)許可范圍。均勻一個(gè)許可范圍。轉(zhuǎn)入中試放大生產(chǎn)的過渡性試驗(yàn)：轉(zhuǎn)入中試放大生產(chǎn)的過渡性試驗(yàn)：4.4.原輔材料、中間體及產(chǎn)品質(zhì)量分析方法研究原輔材料、中間體及產(chǎn)品質(zhì)量分析方法研究 中間體和新產(chǎn)品均無現(xiàn)成分析方法，須研究中間體和新產(chǎn)品均無現(xiàn)成分析方法，須研究他們的鑒定方法，制定簡(jiǎn)便易行、準(zhǔn)確可靠他們的鑒定方法，制定簡(jiǎn)便易行、準(zhǔn)確可靠的檢驗(yàn)方法。的檢驗(yàn)方法。轉(zhuǎn)入中試放大生產(chǎn)的過渡性試驗(yàn)：轉(zhuǎn)入中試放大生產(chǎn)的過渡性試驗(yàn)：5.5.下游工藝研究下游工藝研究 上游工藝：以生物材料資源生產(chǎn)為核心的研究?jī)?nèi)容

21、；上游工藝：以生物材料資源生產(chǎn)為核心的研究?jī)?nèi)容；下游工藝：以產(chǎn)品的后處理為研究?jī)?nèi)容的操作。下游工藝：以產(chǎn)品的后處理為研究?jī)?nèi)容的操作。 必須研究盡量簡(jiǎn)化下游工藝操作，采用新工必須研究盡量簡(jiǎn)化下游工藝操作，采用新工藝、新技術(shù)和新設(shè)備，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降藝、新技術(shù)和新設(shè)備，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低成本。低成本。轉(zhuǎn)入中試放大生產(chǎn)的過渡性試驗(yàn)：轉(zhuǎn)入中試放大生產(chǎn)的過渡性試驗(yàn)： 中試放大的方法：中試放大的方法： 1.1.經(jīng)驗(yàn)法：經(jīng)驗(yàn)法：主要是憑借經(jīng)驗(yàn)通過逐級(jí)放大主要是憑借經(jīng)驗(yàn)通過逐級(jí)放大(小試裝置中間裝小試裝置中間裝置中型裝置大型裝置置中型裝置大型裝置)來摸索反應(yīng)器的特征。它也是目來摸索反應(yīng)器的特征。它也是目前

22、藥物合成中采用的主要方法。前藥物合成中采用的主要方法。 2.2.相似法：相似法：主要是應(yīng)用相似原理進(jìn)行放大。此法有一定局限主要是應(yīng)用相似原理進(jìn)行放大。此法有一定局限性，只適用于物理過程放大。而不適用于化學(xué)過程的放大。性，只適用于物理過程放大。而不適用于化學(xué)過程的放大。 3. 3.數(shù)學(xué)模型法數(shù)學(xué)模型法: :是應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)的放大，它是今后發(fā)展的方是應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)的放大，它是今后發(fā)展的方向。向。 中試放大的研究主要內(nèi)容：中試放大的研究主要內(nèi)容：1，工藝路線和單元反應(yīng)操作方法的最終確定。特別當(dāng)原來選定的路線和單元反應(yīng)方法在中試放大階段暴露出難以解決的重大問題時(shí)，應(yīng)重新選擇其他路線，再按新路線進(jìn)行中試

23、放大。2，設(shè)備材質(zhì)和型號(hào)的選擇。對(duì)于接觸腐蝕性物料的設(shè)備材質(zhì)的選擇問題尤應(yīng)注意。3，攪拌器型式和攪拌速度的考察。反應(yīng)很多是非均相的，且反應(yīng)熱效應(yīng)較大。在小試時(shí)由于物料體積小，攪拌效果好，傳熱傳質(zhì)問題不明顯，但在中試放大時(shí)必須根據(jù)物料性質(zhì)和反應(yīng)特點(diǎn)，注意攪拌型式和攪拌速度對(duì)反應(yīng)的影響規(guī)律，以便選擇合乎要求的攪拌器和確定適用的攪拌速度。中試放大的研究主要內(nèi)容：中試放大的研究主要內(nèi)容：4. 反應(yīng)條件的進(jìn)一步研究。試驗(yàn)室階段獲得的最佳反應(yīng)條件不一定完全符合中試放。5. 工藝流程和操作方法的確定。要考慮使反應(yīng)和后處理操作方法適用工業(yè)生產(chǎn)的要求。特別注意縮短工序，簡(jiǎn)化操作，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。從而最終確定生產(chǎn)

24、工藝流程和操作方法。 6. 進(jìn)行物料衡算。當(dāng)各步反應(yīng)條件和操作方法確定后，就應(yīng)該就一些收率低，副產(chǎn)物多和三廢較多的反應(yīng)進(jìn)行物料衡算。反應(yīng)產(chǎn)品和其他產(chǎn)物的重量總和等于反應(yīng)前各個(gè)物料投量量的總和是物料衡算必須達(dá)到的精確程度。以便為解決薄弱環(huán)節(jié)。挖潛節(jié)能，提高效率，回收副產(chǎn)物并綜合利用以及防治三廢提供數(shù)據(jù)。對(duì)無分析方法的化學(xué)成分要進(jìn)行分析方法的研究。中試放大的研究主要內(nèi)容：中試放大的研究主要內(nèi)容：7.原材料，中間體的物理性質(zhì)和化工常數(shù)的測(cè)定。為了解決生產(chǎn)工藝和安全措施中的問題，必須測(cè)定某些物料的性質(zhì)和化工常數(shù)，如比熱，黏度，爆炸極限等。 8.原材料中間體質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的制訂。小試中質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)有欠完善的要根據(jù)

25、中試實(shí)驗(yàn)進(jìn)行修訂和完善。 9 .消耗定額，原材料成本，操作工時(shí)與生產(chǎn)周期等的確定。在中試研究總結(jié)報(bào)告的基礎(chǔ)上，可以進(jìn)行基建設(shè)計(jì)，制訂型號(hào)設(shè)備的選購(gòu)計(jì)劃。進(jìn)行非定型設(shè)備的設(shè)計(jì)制造，按照施工圖進(jìn)行生產(chǎn)車間的廠房建筑和設(shè)備安裝。在全部生產(chǎn)設(shè)備和輔助設(shè)備安裝完畢。如試產(chǎn)合格和短期試產(chǎn) 穩(wěn)定即可制訂工藝規(guī)程，交付生產(chǎn)。第二節(jié)第二節(jié) 原料細(xì)胞結(jié)構(gòu)與提取工藝特性原料細(xì)胞結(jié)構(gòu)與提取工藝特性一、原料與天然產(chǎn)物提取工藝特性一、原料與天然產(chǎn)物提取工藝特性1.1.植物材料：根、莖、干果、花、葉等植物材料：根、莖、干果、花、葉等 根：如人參、丹參等用有機(jī)溶劑乙醇浸出；根：如人參、丹參等用有機(jī)溶劑乙醇浸出； 莖莖: :可

26、用有機(jī)溶劑加熱浸出可用有機(jī)溶劑加熱浸出 干果：可用有機(jī)溶劑浸出干果：可用有機(jī)溶劑浸出 花：是由果膠類物質(zhì)組成，需用酶或發(fā)酵的花：是由果膠類物質(zhì)組成，需用酶或發(fā)酵的方法處理后再用溶劑提??；方法處理后再用溶劑提??； 葉：多數(shù)不用處理，直接用溶劑提?。蝗~：多數(shù)不用處理，直接用溶劑提??；2.2.動(dòng)物材料與天然產(chǎn)物提取工藝特性動(dòng)物材料與天然產(chǎn)物提取工藝特性角類和骨類：加工前需要粉碎細(xì)一些；角類和骨類：加工前需要粉碎細(xì)一些；皮類：應(yīng)用新鮮材料，加工前先破碎；皮類：應(yīng)用新鮮材料，加工前先破碎；3.3.海洋生物材料與天然產(chǎn)物提取工藝特性海洋生物材料與天然產(chǎn)物提取工藝特性 海藻：抗腫瘤、防心血管疾病等；海藻：抗

27、腫瘤、防心血管疾病等； 腔腸動(dòng)物：?？舅?；腔腸動(dòng)物：海葵毒素； 軟體動(dòng)物：抗病毒、抗腫瘤等；軟體動(dòng)物：抗病毒、抗腫瘤等； 棘皮動(dòng)物：海膽毒素；棘皮動(dòng)物：海膽毒素；4.4.微生物與天然產(chǎn)物提取工藝特性微生物與天然產(chǎn)物提取工藝特性 細(xì)菌細(xì)菌 放線菌放線菌 藍(lán)細(xì)菌藍(lán)細(xì)菌 真菌（霉菌和酵母菌）真菌（霉菌和酵母菌）二、生物細(xì)胞的結(jié)構(gòu)與天然成分的浸出二、生物細(xì)胞的結(jié)構(gòu)與天然成分的浸出 活性成分或有效成分存在活性成分或有效成分存在細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞質(zhì)中。中。 細(xì)胞有：細(xì)胞壁和細(xì)胞膜細(xì)胞有：細(xì)胞壁和細(xì)胞膜細(xì)胞有細(xì)胞有細(xì)胞壁和細(xì)胞膜細(xì)胞壁和細(xì)胞膜；細(xì)胞膜類似于半透膜，具有超濾作用，即細(xì)胞膜類似于半透膜，具有超濾作用，

28、即對(duì)細(xì)胞外的物質(zhì)的透過有分子篩作用，篩對(duì)細(xì)胞外的物質(zhì)的透過有分子篩作用，篩孔有一定的大小，透過物質(zhì)的分子較小時(shí)孔有一定的大小，透過物質(zhì)的分子較小時(shí)容易透過，較大的分子不易透過；容易透過，較大的分子不易透過；活性成分活性成分/有效成分是存在細(xì)胞質(zhì)中有效成分是存在細(xì)胞質(zhì)中細(xì)胞壁主要由纖維素、半纖維素和果膠細(xì)胞壁主要由纖維素、半纖維素和果膠物質(zhì)組成，細(xì)胞壁上有許多小孔叫孔壁，物質(zhì)組成，細(xì)胞壁上有許多小孔叫孔壁，不過，不影響水溶性物質(zhì)的出入；不過，不影響水溶性物質(zhì)的出入；對(duì)外界物質(zhì)的進(jìn)入或細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)的外出對(duì)外界物質(zhì)的進(jìn)入或細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)的外出有決定作用的是有決定作用的是細(xì)胞膜細(xì)胞膜?；钚猿煞只钚猿煞?有效

29、成分是存在細(xì)胞質(zhì)中有效成分是存在細(xì)胞質(zhì)中植物原料外表面如葉、果實(shí)皮、莖皮等植物原料外表面如葉、果實(shí)皮、莖皮等的表面組織上有蠟浸細(xì)胞壁，是蠟浸入的表面組織上有蠟浸細(xì)胞壁，是蠟浸入細(xì)胞的纖維素壁中，形成蠟層。細(xì)胞的纖維素壁中，形成蠟層。蠟層是由蠟醇和脂肪酸組成，使得蠟層是由蠟醇和脂肪酸組成，使得細(xì)胞細(xì)胞壁有很強(qiáng)的疏水性壁有很強(qiáng)的疏水性。有效成分的提取，要設(shè)法有效成分的提取，要設(shè)法破壞一般細(xì)胞破壞一般細(xì)胞的細(xì)胞膜的細(xì)胞膜，改變細(xì)胞膜的通透性，使浸，改變細(xì)胞膜的通透性，使浸出溶劑進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，并把有效成分提取出溶劑進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，并把有效成分提取出來。出來。對(duì)有蠟浸細(xì)胞壁組織表面的原料需對(duì)有蠟浸細(xì)胞壁組織表

30、面的原料需破壞破壞其蠟浸細(xì)胞壁，改變細(xì)胞壁的通透性其蠟浸細(xì)胞壁，改變細(xì)胞壁的通透性。二、生物細(xì)胞的結(jié)構(gòu)與天然成分的浸出二、生物細(xì)胞的結(jié)構(gòu)與天然成分的浸出 活性成分或有效成分存在活性成分或有效成分存在細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞質(zhì)中。中。 破壞破壞細(xì)胞膜和細(xì)胞壁，細(xì)胞膜和細(xì)胞壁， 使有效成分提取出來。使有效成分提取出來。三、破壞細(xì)胞壁和細(xì)胞膜的方法三、破壞細(xì)胞壁和細(xì)胞膜的方法1.1.風(fēng)干法風(fēng)干法2.2.加熱干燥法加熱干燥法3.3.機(jī)械法機(jī)械法 4.4.非機(jī)械法非機(jī)械法5.5.化學(xué)法化學(xué)法 在通風(fēng)良好不見直射陽(yáng)光的條件下開始時(shí)，在通風(fēng)良好不見直射陽(yáng)光的條件下開始時(shí)，由于外界空氣的蒸汽壓或相對(duì)濕度較低，細(xì)胞由于外界空

31、氣的蒸汽壓或相對(duì)濕度較低，細(xì)胞壁先失水，隨后細(xì)胞質(zhì)的液泡也失水，細(xì)胞液壁先失水，隨后細(xì)胞質(zhì)的液泡也失水，細(xì)胞液的濃度增高，使?jié)q壓減低萎蔫，終致細(xì)胞破壞的濃度增高，使?jié)q壓減低萎蔫，終致細(xì)胞破壞到死亡。失水收縮，但不產(chǎn)生質(zhì)壁分離，是機(jī)到死亡。失水收縮，但不產(chǎn)生質(zhì)壁分離，是機(jī)械傷害。改變膜的超濾性和滲透性，細(xì)胞內(nèi)的械傷害。改變膜的超濾性和滲透性，細(xì)胞內(nèi)的物質(zhì)易于被溶劑浸出。物質(zhì)易于被溶劑浸出。 風(fēng)干法，對(duì)有效成分損害?。伙L(fēng)干法，對(duì)有效成分損害小；1.1.風(fēng)干法風(fēng)干法原料的細(xì)胞組織用風(fēng)干法不易破壞的，且原料的細(xì)胞組織用風(fēng)干法不易破壞的，且有效成分在加熱時(shí)沒有重大影響有效成分在加熱時(shí)沒有重大影響的條件下

32、，的條件下，可用加熱法破壞原料組織結(jié)構(gòu)；可用加熱法破壞原料組織結(jié)構(gòu)；a.a.在浸出有效成分時(shí)，使細(xì)胞質(zhì)和蛋白質(zhì)在浸出有效成分時(shí)，使細(xì)胞質(zhì)和蛋白質(zhì)凝集、變性、收縮，致使細(xì)胞膜和細(xì)胞壁凝集、變性、收縮，致使細(xì)胞膜和細(xì)胞壁破壞，提高滲透性，細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)迅速向外破壞，提高滲透性，細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)迅速向外擴(kuò)散；擴(kuò)散；2.2.加熱干燥法加熱干燥法b.b.新鮮原料切片后加熱干燥，水新鮮原料切片后加熱干燥，水分急劇蒸發(fā)，細(xì)胞內(nèi)原生質(zhì)和蛋分急劇蒸發(fā)，細(xì)胞內(nèi)原生質(zhì)和蛋白質(zhì)凝固、變性、細(xì)胞萎縮，破白質(zhì)凝固、變性、細(xì)胞萎縮，破壞細(xì)胞壁和細(xì)胞膜，改變細(xì)胞組壞細(xì)胞壁和細(xì)胞膜，改變細(xì)胞組織的滲透性；織的滲透性；不適合熱不穩(wěn)定性物質(zhì)

33、；不適合熱不穩(wěn)定性物質(zhì)；2.2.加熱干燥法加熱干燥法處理量大，速度快，但需采取冷卻措施。處理量大，速度快，但需采取冷卻措施。a.a.球磨法球磨法: :將細(xì)胞組織懸浮液與玻璃小珠、將細(xì)胞組織懸浮液與玻璃小珠、石英砂或氧化鋁一起快速攪拌或研磨，石英砂或氧化鋁一起快速攪拌或研磨，使細(xì)胞破碎；使細(xì)胞破碎；b.b.高壓勻漿：高壓勻漿：利用高壓迫使細(xì)胞懸浮液利用高壓迫使細(xì)胞懸浮液通過針形閥，由于突然減壓和高速?zèng)_擊通過針形閥，由于突然減壓和高速?zèng)_擊而造成細(xì)胞破裂；壓力、溫度和通過勻而造成細(xì)胞破裂；壓力、溫度和通過勻漿閥的次數(shù)；漿閥的次數(shù)；3.3.機(jī)械法：機(jī)械法：處理量大，速度快，但需采取冷卻措施。處理量大，

34、速度快，但需采取冷卻措施。c.Xc.X-press-press法：法：改進(jìn)的高壓方法；改進(jìn)的高壓方法；d.d.超聲波法：超聲波法：在在151525KHz25KHz頻率下操作，頻率下操作，利用超聲波的空穴作用，利用超聲波的空穴作用，不適用于大規(guī)不適用于大規(guī)模操作模操作；3.3.機(jī)械法：機(jī)械法：適于微生物的破碎，包括酶解、滲透壓沖擊、凍結(jié)和適于微生物的破碎，包括酶解、滲透壓沖擊、凍結(jié)和融化、熱處理和化學(xué)法溶胞等；融化、熱處理和化學(xué)法溶胞等；酶解：酶解：利用酶的反應(yīng)分解破壞細(xì)胞壁上特殊的鍵，達(dá)利用酶的反應(yīng)分解破壞細(xì)胞壁上特殊的鍵，達(dá)到破壞目的，到破壞目的，有專一性強(qiáng)，條件溫和的優(yōu)點(diǎn)有專一性強(qiáng)，條件溫

35、和的優(yōu)點(diǎn)；滲透壓沖擊：滲透壓沖擊：滲透壓的突然變化，水迅速進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，滲透壓的突然變化，水迅速進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，引起細(xì)胞壁破裂；引起細(xì)胞壁破裂；適用于細(xì)胞壁較脆弱的菌適用于細(xì)胞壁較脆弱的菌；凍結(jié)和融化：凍結(jié)和融化：在低溫下突然冷凍和室溫下融化，對(duì)此在低溫下突然冷凍和室溫下融化，對(duì)此達(dá)到破壞細(xì)胞壁作用；達(dá)到破壞細(xì)胞壁作用；適合細(xì)胞壁較弱的胞體適合細(xì)胞壁較弱的胞體；4.4.非機(jī)械法非機(jī)械法如：如：酸堿及表面活性劑處理；酸堿及表面活性劑處理； 可以使蛋白質(zhì)水解、細(xì)胞溶解或使可以使蛋白質(zhì)水解、細(xì)胞溶解或使 某些組分從細(xì)胞內(nèi)提取出來；某些組分從細(xì)胞內(nèi)提取出來；脂溶性溶劑也可用于化學(xué)處理，脂溶性溶劑也可用于化學(xué)

36、處理， 如丁醇、丙酮、氯仿等；如丁醇、丙酮、氯仿等； 但這些溶劑常易引起生化物質(zhì)破壞，但這些溶劑常易引起生化物質(zhì)破壞， 同時(shí)還帶來分離和回收化學(xué)物質(zhì)的問題。同時(shí)還帶來分離和回收化學(xué)物質(zhì)的問題。5.5.化學(xué)法化學(xué)法三、破壞細(xì)胞壁和細(xì)胞膜的方法三、破壞細(xì)胞壁和細(xì)胞膜的方法選擇合適的破碎方法，考慮下列因素：選擇合適的破碎方法，考慮下列因素：細(xì)胞的數(shù)量；細(xì)胞的數(shù)量；所需要的產(chǎn)物對(duì)破碎條件所需要的產(chǎn)物對(duì)破碎條件的敏感性的敏感性 如：溫度、化學(xué)試劑、酶等的敏感性；如：溫度、化學(xué)試劑、酶等的敏感性；達(dá)到的破碎程度及破碎所需的速度等；達(dá)到的破碎程度及破碎所需的速度等；盡可能采用溫和的方法。盡可能采用溫和的方法

37、。1.1.形態(tài)與性狀相結(jié)合的鑒別方法：形態(tài)與性狀相結(jié)合的鑒別方法：按按生物分類學(xué)形態(tài)生物分類學(xué)形態(tài)鑒定的方法，依照鑒定的方法，依照各部分的形態(tài)，確定其所屬分類學(xué)的各部分的形態(tài)，確定其所屬分類學(xué)的科、屬、種科、屬、種；再再按其利用部位按其利用部位進(jìn)行形態(tài)學(xué)與性狀鑒進(jìn)行形態(tài)學(xué)與性狀鑒定相結(jié)合的方法，做出鑒定結(jié)論。定相結(jié)合的方法，做出鑒定結(jié)論。四、原料的質(zhì)量控制四、原料的質(zhì)量控制2.2.顯微粉末鑒定：顯微粉末鑒定：在顯微鏡下觀察其組織或細(xì)在顯微鏡下觀察其組織或細(xì) 微的形態(tài)，做出鑒定結(jié)論；微的形態(tài)，做出鑒定結(jié)論；3.3.化學(xué)鑒別法：化學(xué)鑒別法：根據(jù)被鑒定原料的化學(xué)成分，根據(jù)被鑒定原料的化學(xué)成分， 利用

38、利用TLC法或傳統(tǒng)化學(xué)方法進(jìn)法或傳統(tǒng)化學(xué)方法進(jìn) 行成分鑒定行成分鑒定 四、原料的質(zhì)量控制四、原料的質(zhì)量控制4.4.紫外光譜法：紫外光譜法：原料可用乙醇或甲醇浸出液在原料可用乙醇或甲醇浸出液在 紫外光譜儀上測(cè)定紫外光譜；紫外光譜儀上測(cè)定紫外光譜； 可靠、簡(jiǎn)單；可靠、簡(jiǎn)單；四、原料的質(zhì)量控制四、原料的質(zhì)量控制5.5.有效成分的含量測(cè)定：有效成分的含量測(cè)定：GC： 分析和鑒定各成分，且同時(shí)確定定性分析和鑒定各成分，且同時(shí)確定定性和定量的結(jié)果，適用于芳香油、香豆和定量的結(jié)果，適用于芳香油、香豆素、脂肪酸等；素、脂肪酸等；四、原料的質(zhì)量控制四、原料的質(zhì)量控制5.5.有效成分的含量測(cè)定：有效成分的含量測(cè)定

39、：HPLC：分離效果更好的分析方法，比分離效果更好的分析方法，比GC還還 要廣泛，比要廣泛，比TLC分離效果更好；分離效果更好； 需要儀器設(shè)備需要儀器設(shè)備高壓液相色譜儀高壓液相色譜儀； 紫外吸收光譜掃描；紫外吸收光譜掃描； 既可以定性分析，又可以定量分析既可以定性分析，又可以定量分析 且結(jié)果較為理想。且結(jié)果較為理想。四、原料的質(zhì)量控制四、原料的質(zhì)量控制五、原料的前處理五、原料的前處理原料前處理的依據(jù)，原料前處理的依據(jù)，要根據(jù)要根據(jù): :原料組織的化學(xué)成分、原料組織的化學(xué)成分、有效成分的性質(zhì)和生物化學(xué)的性質(zhì)、有效成分的性質(zhì)和生物化學(xué)的性質(zhì)、原料的組織和細(xì)胞結(jié)構(gòu)進(jìn)行處理。原料的組織和細(xì)胞結(jié)構(gòu)進(jìn)行處

40、理。1.1.除雜、洗滌、切割除雜、洗滌、切割: :需要在新鮮狀態(tài)進(jìn)行除雜和洗滌，需要在新鮮狀態(tài)進(jìn)行除雜和洗滌，原料處理按生產(chǎn)工藝的要求，原料處理按生產(chǎn)工藝的要求，選擇采收原料的時(shí)間，制定除雜方法；選擇采收原料的時(shí)間，制定除雜方法；五、原料的前處理五、原料的前處理2.2.原料的干燥：原料的干燥：目的是為了便于貯藏和運(yùn)輸，有破壞細(xì)胞目的是為了便于貯藏和運(yùn)輸，有破壞細(xì)胞膜和細(xì)胞壁的作用，利于浸出的順利進(jìn)行；膜和細(xì)胞壁的作用，利于浸出的順利進(jìn)行；需采用不同的干燥方法進(jìn)行干燥；需采用不同的干燥方法進(jìn)行干燥； 2.2.原料的干燥：原料的干燥：例如：對(duì)例如：對(duì)熱不穩(wěn)定性的藥材熱不穩(wěn)定性的藥材，多用，多用風(fēng)干

41、法風(fēng)干法。 中藥材多用中藥材多用曬干法曬干法，在日光的直接照，在日光的直接照射下，干燥速度較快、細(xì)胞膜破壞較好，射下，干燥速度較快、細(xì)胞膜破壞較好，但但不適合光不穩(wěn)定性的有效成分的干燥不適合光不穩(wěn)定性的有效成分的干燥；如：小檗根，含有雙卞基異喹啉生物堿，如：小檗根，含有雙卞基異喹啉生物堿，對(duì)光不穩(wěn)定，易發(fā)生結(jié)構(gòu)改變，不適用于對(duì)光不穩(wěn)定，易發(fā)生結(jié)構(gòu)改變，不適用于曬干法，適合風(fēng)干法干燥。曬干法，適合風(fēng)干法干燥。目的：目的：增加原料的表面積，提高浸出速度。增加原料的表面積，提高浸出速度。原料的粉碎程度同原料的種類和性質(zhì)相關(guān)：原料的粉碎程度同原料的種類和性質(zhì)相關(guān)： 草類原料，粉碎粗一些；草類原料，粉碎

42、粗一些； 木質(zhì)類原料，粉碎細(xì)一些；木質(zhì)類原料，粉碎細(xì)一些； 較粗的根、莖和果實(shí)以及種子類原料，較粗的根、莖和果實(shí)以及種子類原料， 需粉碎的更細(xì)。需粉碎的更細(xì)。3. 粉碎：粉碎：4.4.發(fā)酵和水解處理法：發(fā)酵和水解處理法：5.5.脫脂處理：脫脂處理：原料中含較多的油、脂或蠟原料中含較多的油、脂或蠟6.6.含揮發(fā)油類原料的處理：含揮發(fā)油類原料的處理： 宜在新鮮狀態(tài)處理，防止成分改變；宜在新鮮狀態(tài)處理，防止成分改變；7.7.以酶和蛋白質(zhì)為主要成分的原料處理：以酶和蛋白質(zhì)為主要成分的原料處理：同同6 6，需在新鮮狀態(tài)處理，以免變性或失活。，需在新鮮狀態(tài)處理，以免變性或失活。六、生理活性物質(zhì)的保護(hù)措施六

43、、生理活性物質(zhì)的保護(hù)措施對(duì)一些對(duì)一些生物大分子生物大分子如蛋白質(zhì)、酶和核酸，如蛋白質(zhì)、酶和核酸，主要的保護(hù)措施：主要的保護(hù)措施：1.1.緩沖系統(tǒng)：緩沖系統(tǒng)：如磷酸鹽溶液、檸檬酸溶液等；如磷酸鹽溶液、檸檬酸溶液等； 目的是目的是防止提取過程中某些酸堿基團(tuán)的解離，防止提取過程中某些酸堿基團(tuán)的解離，造成活性物質(zhì)的變性；造成活性物質(zhì)的變性；2.2.加入保護(hù)劑：加入保護(hù)劑：防止某些生理活性物質(zhì)基團(tuán)和酶防止某些生理活性物質(zhì)基團(tuán)和酶的活性中心收到破壞。的活性中心收到破壞。3.3.抑制水解酶的破壞抑制水解酶的破壞4.4.其他一些特殊要求的保護(hù)其他一些特殊要求的保護(hù)第三節(jié)第三節(jié) 天然產(chǎn)物傳統(tǒng)分離純化方法天然產(chǎn)物

44、傳統(tǒng)分離純化方法提取法提取法萃取法萃取法微波提取微波提取超聲波提取超聲波提取過濾過濾蒸發(fā)濃縮蒸發(fā)濃縮沉淀法沉淀法結(jié)晶結(jié)晶干燥干燥一、提取法一、提取法1. 1. 提?。海ㄓ址Q浸出、固液萃?。┨崛。海ㄓ址Q浸出、固液萃?。?是應(yīng)用有機(jī)或無機(jī)溶劑將固體原料中的是應(yīng)用有機(jī)或無機(jī)溶劑將固體原料中的可溶性組分溶解，使其進(jìn)入液相，再將可溶性組分溶解，使其進(jìn)入液相，再將不溶性固體和溶液分開的操作不溶性固體和溶液分開的操作。溶質(zhì)：提取原料的可溶性組分；溶質(zhì)：提取原料的可溶性組分；溶劑：用于溶解溶質(zhì)的液體，或稱提取劑。溶劑：用于溶解溶質(zhì)的液體，或稱提取劑。n提取所得的含有溶質(zhì)的溶液稱為溢流液、提取所得的含有溶質(zhì)的溶

45、液稱為溢流液、浸出液或上清液；浸出液或上清液；n提取后的載體和殘余的少量溶液稱為殘?zhí)崛『蟮妮d體和殘余的少量溶液稱為殘?jiān)蛱崛≡?。渣或提取渣。n溶劑提取法根據(jù)植物中各種有效成分在溶溶劑提取法根據(jù)植物中各種有效成分在溶劑中的溶解作用，劑中的溶解作用，選用對(duì)有效成分溶解度選用對(duì)有效成分溶解度大，對(duì)不需要成分溶解度小的溶劑，大，對(duì)不需要成分溶解度小的溶劑，而將而將有效成分從植物組織內(nèi)提取出來。有效成分從植物組織內(nèi)提取出來。一、提取法一、提取法n浸提浸提是通過溶劑與原料接觸，互相滲透、是通過溶劑與原料接觸，互相滲透、溶解以及擴(kuò)散等一系列復(fù)雜過程而完成。溶解以及擴(kuò)散等一系列復(fù)雜過程而完成。n由于植物原料的

46、結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，提取的由于植物原料的結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，提取的物質(zhì)又是多組分混合物，因此統(tǒng)一的浸物質(zhì)又是多組分混合物，因此統(tǒng)一的浸提理論難以確定。提理論難以確定。n一般包括：一般包括：滲透、溶解、分配和擴(kuò)散等滲透、溶解、分配和擴(kuò)散等 （1 1）滲透）滲透 浸提開始時(shí)，浸提開始時(shí)，滲透隨被浸提植物原料滲透隨被浸提植物原料的情況不同而異。的情況不同而異。 如：如：對(duì)干原料，首先要濕潤(rùn)，一般新對(duì)干原料，首先要濕潤(rùn)，一般新鮮的植物材料中水分占鮮的植物材料中水分占80%左右，原左右，原料料與疏水性的石油醚溶劑接觸時(shí)更為與疏水性的石油醚溶劑接觸時(shí)更為困難，為了加快滲透，需添加少量的困難，為了加快滲透，需添加少量的

47、極性溶劑如乙醇或丙酮等。極性溶劑如乙醇或丙酮等。（2 2）溶解）溶解 溶劑滲入細(xì)胞后，溶劑滲入細(xì)胞后，可溶解的成分按可溶解的成分按溶解度大小先后溶解到溶劑中去溶解度大小先后溶解到溶劑中去。 對(duì)于干原料，以溶解過程為主。對(duì)于干原料，以溶解過程為主。 在細(xì)胞原生質(zhì)中，溶劑和細(xì)胞液是分層在細(xì)胞原生質(zhì)中，溶劑和細(xì)胞液是分層的，精油在兩相中都能溶解。的，精油在兩相中都能溶解。 若在若在兩相中溶質(zhì)濃度不平衡兩相中溶質(zhì)濃度不平衡，則在相互，則在相互接觸時(shí)，將在相與相之間進(jìn)行分配，即接觸時(shí)，將在相與相之間進(jìn)行分配，即為為有效成分從細(xì)胞液的液相轉(zhuǎn)入溶劑相有效成分從細(xì)胞液的液相轉(zhuǎn)入溶劑相中，直到有效成分在細(xì)胞原生

48、質(zhì)液和溶中，直到有效成分在細(xì)胞原生質(zhì)液和溶劑兩個(gè)液相內(nèi)達(dá)到完全平衡劑兩個(gè)液相內(nèi)達(dá)到完全平衡。 （3）分配）分配 K=C1/C2 （在一定條件下）（在一定條件下）K分配系數(shù)分配系數(shù)C1兩相平衡時(shí)被浸提組分在浸提液中的濃度兩相平衡時(shí)被浸提組分在浸提液中的濃度C2兩相平衡時(shí)被浸提組分在被浸提混合物中的濃度兩相平衡時(shí)被浸提組分在被浸提混合物中的濃度 溶劑的量比細(xì)胞原生質(zhì)中液體的量要大得溶劑的量比細(xì)胞原生質(zhì)中液體的量要大得多，因此浸提比較完全。多，因此浸提比較完全。 但是，但是，這種分配現(xiàn)象對(duì)某些粉碎的植物原這種分配現(xiàn)象對(duì)某些粉碎的植物原料的浸提料的浸提可能就不是主要因素，而可能就不是主要因素，而以溶解

49、以溶解占主導(dǎo)作用。占主導(dǎo)作用。（4 4）擴(kuò)散：）擴(kuò)散：從植物原料中浸提精油時(shí)，溶劑經(jīng)滲從植物原料中浸提精油時(shí)，溶劑經(jīng)滲透浸入含有精油的原料內(nèi)，在細(xì)胞內(nèi)透浸入含有精油的原料內(nèi)，在細(xì)胞內(nèi)生成一種溶液。生成一種溶液。 根據(jù)分配原則，精油溶解到與之根據(jù)分配原則，精油溶解到與之接觸的溶劑中之后，引起溶劑中接觸的溶劑中之后，引起溶劑中溶質(zhì)濃度的上升；溶質(zhì)濃度的上升；另一方面，溶劑本身將透入含高濃度溶質(zhì)的另一方面，溶劑本身將透入含高濃度溶質(zhì)的細(xì)胞原生質(zhì)溶液，濃度差稱為擴(kuò)散的動(dòng)力，細(xì)胞原生質(zhì)溶液，濃度差稱為擴(kuò)散的動(dòng)力，擴(kuò)散作用一直進(jìn)行到細(xì)胞內(nèi)溶液成分的濃度擴(kuò)散作用一直進(jìn)行到細(xì)胞內(nèi)溶液成分的濃度和細(xì)胞外浸提液中

50、成分的濃度達(dá)到相等時(shí)為和細(xì)胞外浸提液中成分的濃度達(dá)到相等時(shí)為止，即擴(kuò)散濃度差等于零時(shí)為止。止，即擴(kuò)散濃度差等于零時(shí)為止。浸提過程只能浸提過程只能更新溶劑，才能重新開始更新溶劑，才能重新開始，直，直到新的濃度平衡時(shí)停止。到新的濃度平衡時(shí)停止。（4 4）擴(kuò)散：）擴(kuò)散：擴(kuò)散系數(shù)公式：擴(kuò)散系數(shù)公式：D=(RT/N)(1/6r) R氣體常數(shù)氣體常數(shù) (8.31107 erg/度）度） T熱力學(xué)溫度熱力學(xué)溫度 r擴(kuò)散粒子的半徑擴(kuò)散粒子的半徑 N阿伏加德羅常數(shù)阿伏加德羅常數(shù) 擴(kuò)散液內(nèi)部的摩擦因數(shù)，即介質(zhì)的黏度擴(kuò)散液內(nèi)部的摩擦因數(shù)，即介質(zhì)的黏度2.2.影響提取的因素影響提取的因素n溶劑浸提成功與否，溶劑浸提成

51、功與否，關(guān)鍵在選擇合適的關(guān)鍵在選擇合適的溶劑和提取方法。溶劑和提取方法。n原料的粉碎度原料的粉碎度n提取時(shí)間、溫度等也影響提取效率。提取時(shí)間、溫度等也影響提取效率。樣品粉碎越細(xì)，表面積越大，浸出過程快；樣品粉碎越細(xì)，表面積越大，浸出過程快；但同樣由于粉碎度過高，樣品顆粒表面積過但同樣由于粉碎度過高，樣品顆粒表面積過大，吸附增強(qiáng)，反而影響過濾速度。大，吸附增強(qiáng)，反而影響過濾速度。一般來說：一般來說：水提?。嚎捎么址郏ㄋ崛。嚎捎么址郏?020目）或薄片目）或薄片有機(jī)溶劑提?。哼^有機(jī)溶劑提?。哼^6060目為宜，目為宜， 全草、花類等以全草、花類等以20-4020-40目為宜目為宜。（1 1）粉碎度

52、）粉碎度（2 2）提取溫度：）提取溫度：一般來說：冷提雜質(zhì)少，效率低；一般來說：冷提雜質(zhì)少，效率低； 熱提雜質(zhì)多，效率高；熱提雜質(zhì)多，效率高； 但溫度不宜過高，但溫度不宜過高， 加熱在加熱在6060左右為宜，左右為宜， 最高不超過最高不超過100100。2.2.影響提取的因素影響提取的因素（3 3）濃度差：）濃度差：溶劑進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，成分溶解后因細(xì)胞內(nèi)外溶劑進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，成分溶解后因細(xì)胞內(nèi)外濃度差，就向外擴(kuò)散，內(nèi)外達(dá)到一定濃度濃度差，就向外擴(kuò)散，內(nèi)外達(dá)到一定濃度時(shí)，擴(kuò)散停止，即到了動(dòng)態(tài)平衡，成分不時(shí)，擴(kuò)散停止，即到了動(dòng)態(tài)平衡，成分不再浸出；再浸出；如果更新溶劑，又開始新的擴(kuò)散，如果更新溶劑，又開始

53、新的擴(kuò)散，反復(fù)多次直至提取結(jié)束。反復(fù)多次直至提取結(jié)束。加熱回流提取法最好，最次為浸漬法加熱回流提取法最好，最次為浸漬法（4 4）提取時(shí)間：）提取時(shí)間：一般來說：提取時(shí)間長(zhǎng)，浸出量大；一般來說：提取時(shí)間長(zhǎng)，浸出量大； 但時(shí)間過長(zhǎng)，無用雜質(zhì)增多；但時(shí)間過長(zhǎng)，無用雜質(zhì)增多；如用熱水加熱提取：如用熱水加熱提?。?每次每次0.5h-1h0.5h-1h為宜，最多不超過為宜，最多不超過3h3h；乙醇回流：每次乙醇回流：每次1h-2h1h-2h為宜；為宜；其他試劑可適當(dāng)增長(zhǎng)其他試劑可適當(dāng)增長(zhǎng)3.3.浸出溶劑的選擇浸出溶劑的選擇植物成分在溶劑中的溶解度直接與溶劑性質(zhì)有關(guān)。植物成分在溶劑中的溶解度直接與溶劑性質(zhì)有

54、關(guān)。溶劑可分為水、親水性有機(jī)溶劑和親脂性有機(jī)溶劑。溶劑可分為水、親水性有機(jī)溶劑和親脂性有機(jī)溶劑。一些常見溶劑的親脂性的強(qiáng)弱順序如下：一些常見溶劑的親脂性的強(qiáng)弱順序如下：石油醚石油醚 苯苯 氯仿氯仿 乙酸乙酯乙酸乙酯 丙酮丙酮 乙醇乙醇 甲醇甲醇 水水一些常見溶劑的親水性的強(qiáng)弱順序如下：一些常見溶劑的親水性的強(qiáng)弱順序如下：石油醚石油醚 苯苯 氯仿氯仿 乙酸乙酯乙酸乙酯 丙酮丙酮 乙醇乙醇 甲醇甲醇 水水3.3.浸出溶劑的選擇浸出溶劑的選擇溶劑選擇的三個(gè)原則：溶劑選擇的三個(gè)原則：浸出速度快；浸出速度快；浸出物的純度高、雜質(zhì)少、質(zhì)量好；浸出物的純度高、雜質(zhì)少、質(zhì)量好；成本低成本低3.3.浸出溶劑的選

55、擇浸出溶劑的選擇提取活性成分時(shí)，可選擇單一溶劑或幾種提取活性成分時(shí)，可選擇單一溶劑或幾種不同極性的溶劑進(jìn)行分布提取，將各成分不同極性的溶劑進(jìn)行分布提取，將各成分依此提取出來。依此提取出來。一般先采用極性低的親脂性溶劑進(jìn)行提取，一般先采用極性低的親脂性溶劑進(jìn)行提取，往往先將植物加適量水濕潤(rùn)，晾干后提取。往往先將植物加適量水濕潤(rùn)，晾干后提取。再用能與水相溶的有機(jī)溶劑如丙酮、乙醇再用能與水相溶的有機(jī)溶劑如丙酮、乙醇和甲醇等，最后用水提取。和甲醇等，最后用水提取。溶劑分類溶劑分類 親水性溶劑親水性溶劑 親脂性溶劑親脂性溶劑 H2O MeOH、EtOH、Me2CO Et2O、CHCl3、PE、苯苯提取對(duì)

56、象提取對(duì)象 苷類、苷類、Alk鹽鹽有機(jī)酸、酚類有機(jī)酸、酚類 除蛋白質(zhì)、多糖外除蛋白質(zhì)、多糖外幾乎所有成分幾乎所有成分親脂性強(qiáng)親脂性強(qiáng)濃濃EtOH親水性強(qiáng)親水性強(qiáng)稀稀EtOH 甾體、萜類、油脂、甾體、萜類、油脂、揮發(fā)油揮發(fā)油 優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn) 價(jià)廉、易得、價(jià)廉、易得、安全、提取時(shí)安全、提取時(shí)間短間短提取成分全面、回提取成分全面、回收容易、穿透力強(qiáng)收容易、穿透力強(qiáng)選擇性強(qiáng)、提取成選擇性強(qiáng)、提取成分較純分較純?nèi)秉c(diǎn)缺點(diǎn) 易發(fā)霉、回收易發(fā)霉、回收困難困難易燃、有毒、成本易燃、有毒、成本較高較高成本高、有毒、易成本高、有毒、易燃、穿透力弱燃、穿透力弱4.4.提取設(shè)備提取設(shè)備固液萃取主要包括：固液萃取主要包括：不溶

57、性固體中所含的溶質(zhì)在溶劑中溶解不溶性固體中所含的溶質(zhì)在溶劑中溶解的過程；的過程；分離殘?jiān)c提取液的過程；分離殘?jiān)c提取液的過程； 在后一個(gè)過程中，不溶性固體與提取液在后一個(gè)過程中，不溶性固體與提取液往往不能分離完全。往往不能分離完全。4.4.提取設(shè)備提取設(shè)備操作方式：間歇式、半連接式、連接式操作方式：間歇式、半連接式、連接式固體原料處理方式：固定床、移動(dòng)床和分固體原料處理方式：固定床、移動(dòng)床和分散接觸式散接觸式溶劑和固體原料接觸的方式：多級(jí)接觸和溶劑和固體原料接觸的方式：多級(jí)接觸和微分接觸。微分接觸。選擇設(shè)備選擇設(shè)備: :固體原料的形狀、顆粒的大小、固體原料的形狀、顆粒的大小、物理性質(zhì)、處理難

58、易及所需的費(fèi)用等。物理性質(zhì)、處理難易及所需的費(fèi)用等。溶劑提取方法溶劑提取方法n浸漬法浸漬法n滲漉法滲漉法n煎煮法煎煮法n回流法回流法n連續(xù)回流提取法連續(xù)回流提取法提取方法提取方法溶劑溶劑操作操作提取效率提取效率使用范圍使用范圍備注備注浸漬法浸漬法水或有機(jī)水或有機(jī)溶劑溶劑不加熱不加熱效率低效率低各類成分，各類成分，尤遇熱不尤遇熱不穩(wěn)定成分穩(wěn)定成分出膏率低，出膏率低，易發(fā)霉，需易發(fā)霉，需加防腐劑加防腐劑滲漉法滲漉法有機(jī)溶劑有機(jī)溶劑不加熱不加熱脂溶性成脂溶性成分分消耗溶劑量消耗溶劑量大，費(fèi)時(shí)長(zhǎng)大，費(fèi)時(shí)長(zhǎng)煎煮法煎煮法水水直火加熱直火加熱水溶性成水溶性成分分易揮發(fā)，熱易揮發(fā)，熱不穩(wěn)定不宜不穩(wěn)定不宜用用回

59、流提取回流提取法法有機(jī)溶劑有機(jī)溶劑水浴加熱水浴加熱脂溶性成脂溶性成分分熱不穩(wěn)定不熱不穩(wěn)定不宜用，溶劑宜用，溶劑量大量大連續(xù)回流連續(xù)回流提取法提取法有機(jī)溶劑有機(jī)溶劑水浴加熱水浴加熱節(jié)省溶劑，節(jié)省溶劑，效率最高效率最高親脂性較親脂性較強(qiáng)成分強(qiáng)成分用索氏提取用索氏提取器，時(shí)間長(zhǎng)器，時(shí)間長(zhǎng)二、萃取法二、萃取法（液（液- -液萃?。┮狠腿。?.1.原理：原理： 兩相溶劑提取稱為萃取法，是兩相溶劑提取稱為萃取法，是利用混合物中利用混合物中 各成分在兩種互不相溶的溶劑中的分配系數(shù)各成分在兩種互不相溶的溶劑中的分配系數(shù) 的不同進(jìn)行分離的方法。的不同進(jìn)行分離的方法。 萃取時(shí)，各成分在兩相溶劑中分配系數(shù)相差越大萃

60、取時(shí)，各成分在兩相溶劑中分配系數(shù)相差越大則分離效率越高，可用于從溶液中提取、分離、則分離效率越高，可用于從溶液中提取、分離、濃縮有效成分或除去雜質(zhì)。濃縮有效成分或除去雜質(zhì)。n萃取法的萃取法的操作溫度低操作溫度低，適于，適于對(duì)熱不穩(wěn)定對(duì)熱不穩(wěn)定成分成分的分離；的分離；n如：水為濃縮液，可用水不相容的溶劑，如：水為濃縮液，可用水不相容的溶劑，石油醚、苯、氯仿、乙酸乙酯等石油醚、苯、氯仿、乙酸乙酯等KD =分配系數(shù)：分配系數(shù)：在定溫定壓下，如果一個(gè)溶在定溫定壓下，如果一個(gè)溶質(zhì)溶解在兩個(gè)同時(shí)存在的互不相溶的液質(zhì)溶解在兩個(gè)同時(shí)存在的互不相溶的液體里，達(dá)到平衡后，設(shè)溶質(zhì)在兩相中濃體里，達(dá)到平衡后，設(shè)溶質(zhì)在