天然產(chǎn)物化學(xué)第五章 天然藥物_第1頁
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1、1第五章第五章天然藥物天然藥物2 天然藥物是藥物的重要組成部分,主要來源于植物、動(dòng)物、礦物、微生物及海洋生物等,并以植物來源為主。 天然藥物資源種類約有一萬余種,我國(guó)目前應(yīng)用的天然藥物有五六千種,常用的天然藥物約七八百種。在我國(guó),天然藥物又稱為中草藥。3 天然藥物中往往含有多種乃至上百種化學(xué)成分,其中某些化學(xué)成分經(jīng)藥理實(shí)驗(yàn)證明具有生物活性,并且在臨床上可防治疾病,即具有醫(yī)療價(jià)值,通常稱為有效成分或活性成分,無生物活性的則稱為無效成分。有效成分在化學(xué)上能用分子式和結(jié)構(gòu)式表示,是具有一定物理常數(shù)的單體化合物。而具有生物活性的混合成分稱為有效部位。4第一節(jié) 天然藥物化學(xué)研究概況 從天然藥物中提取活性

2、成分始于19世紀(jì),第一個(gè)天然活性成分是1805年由德國(guó)藥師塞圖爾從阿片中提取的嗎啡堿,此后的100多年中從天然藥物中相繼發(fā)掘了大量的天然活性成分,如吐根堿、馬錢子堿、奎寧、咖啡因、阿托品、洋地黃毒苷、毒毛旋花子苷等,以生物堿居多,都具有顯著的生物活性,多數(shù)至今仍用作藥物。天然藥物化學(xué)的發(fā)展經(jīng)歷了約200年的歷史,早年由于提取、分離及分析方法落后,單體成分的分離、純化只能用分餾及重結(jié)晶等技術(shù),所以發(fā)展速度緩慢。5 近30年來,隨著現(xiàn)代科學(xué)的發(fā)展,新技術(shù)的應(yīng)用,天然藥物化學(xué)的研究得到了迅速發(fā)展,由常規(guī)柱色譜發(fā)展到快速低壓色譜、高效液相色譜、逆流液滴分溶色譜、氣相色譜等。同時(shí),紅外光譜、核磁共振譜、

3、質(zhì)譜等波譜新技術(shù)的應(yīng)用,使化學(xué)成分的結(jié)構(gòu)研究工作趨向微量、快速和準(zhǔn)確。從而使微量天然新化合物的分離純化簡(jiǎn)便易行。新技術(shù)的興起使研究天然藥物化學(xué)成分的周期大大縮短。6第二節(jié)天然藥物中各類化學(xué)成分簡(jiǎn)介 天然藥物中的化學(xué)成分頗為復(fù)雜,通常含有糖類、氨基酸、蛋白質(zhì)、酶、油脂、蠟、樹脂、鞣質(zhì)、色素、無機(jī)鹽等,有的還含有生物堿、苷類、揮發(fā)油、有機(jī)酸、維生素等。 生物堿、苷類、揮發(fā)油、有機(jī)酸和氨基酸等多具有明顯的生物活性,是天然藥物中的有效成分。而糖類、樹脂、鞣質(zhì)、蠟等,一般臨床用途不大,通常視為無效成分,但在提取有效成分或制備制劑時(shí),往往必須考慮到它們的存在和影響。7一、有機(jī)酸一、有機(jī)酸 有機(jī)酸(orga

4、nic acid)是指分子結(jié)構(gòu)中具有羧基的一類酸性有機(jī)化合物(不包括氨基酸)。廣泛分布于植物界,是植物體中糖類生化分解的中間產(chǎn)物,是果實(shí)中酸味的來源。所以具有酸味的果實(shí)中有機(jī)酸含量一般較高。在植物體中有機(jī)酸一般與鉀、鈉、鈣、鎂等陽離子或生物堿結(jié)合成鹽、脂肪、蠟、酯等狀態(tài)存在,部分以游離狀態(tài)存在。8常見的有機(jī)酸9 有機(jī)酸具有一般羧酸的性質(zhì),八個(gè)碳以下的低級(jí)脂肪酸及不飽和脂肪酸常溫時(shí)多為液體。有機(jī)酸的溶解度與結(jié)構(gòu)有關(guān),在水中的溶解度隨有機(jī)酸分子中極性基團(tuán)(如羧基、羥基等)的增加而增大。一般有機(jī)酸能溶于乙醇或乙醚等有機(jī)溶劑,但難溶或不溶于石油醚。有機(jī)酸顯酸性,能與堿金屬、堿土金屬結(jié)合成鹽,其一價(jià)金屬

5、鹽易溶于水,而二價(jià)或三價(jià)金屬鹽較難溶于水,可利用此性質(zhì)從中藥中提取分離有機(jī)酸。10二 鞣質(zhì) 鞣質(zhì),又稱單寧或鞣酸,是存在于植物中的一類相對(duì)分子質(zhì)量較大、較復(fù)雜的多元酚類化合物。因其可與蛋白質(zhì)結(jié)合成不溶于水的沉淀,能與生獸皮中的蛋白質(zhì)結(jié)合而形成致密、柔韌、不易腐敗又難以透水的皮革,所以稱為鞣質(zhì)。11除去鞣質(zhì)的方法 明膠沉淀法:利用蛋白質(zhì)與鞣質(zhì)在水溶液中形成鞣酸蛋白的原理除去鞣質(zhì)。天然藥物的水提取液,加4%明膠水溶液,至沉淀完全,過濾,濾液減壓濃縮至小體積,加3-5倍乙醇,使過量明膠沉淀,然后濾去沉淀。 生物堿沉淀法:藥材的水提取液,加入生物堿(如1.5%咖啡堿或吡啶等)水溶液至沉淀完全,過濾,濾

6、液堿化后用氯仿振搖萃取,以除去濾液中過量的生物堿。其水層即為除去鞣質(zhì)的藥液12 醋酸鉛沉淀法:中性醋酸鉛可與酸性或酚性物質(zhì)結(jié)合成不溶性鉛鹽,因此可沉淀有機(jī)酸、蛋白質(zhì)、氨基酸、黏液質(zhì)、鞣質(zhì)、酸性皂苷、樹脂、部分黃酮苷等 石灰法:在天然藥物水提取液中加入氫氧化鈣,鞣質(zhì)可與鈣離子結(jié)合產(chǎn)生沉淀,過濾即可。13三、植物色素 植物色素是指普遍分布于植物界的有色物質(zhì),如葉綠素類、葉黃素類、胡蘿卜素類、黃酮類及醌類化合物等。14 除前述物質(zhì)外,植物中還有樹脂、氨基酸、蛋白質(zhì)和酶等。近年來研究發(fā)現(xiàn)許多植物中的蛋白質(zhì)及某些酶具有生物活性,如栝樓根中的抗原性植物蛋白,稱為“天花粉素”,臨床肌注用于中期引產(chǎn),尚可治療

7、惡性葡萄胎和絨癌,天花粉素還具有抗病毒活性及抑制艾滋病毒的作用。15 四、天然藥物化學(xué)成分的溶解性能水乙醇氯仿石油醚淀粉-,+-黏液質(zhì)+-樹膠+-纖維素-有機(jī)酸+-鞣質(zhì)+-水溶性色素+-脂溶性色素-+樹脂-+-氨基酸+-蛋白質(zhì)+-酶+-16藥物中某些成分能否溶于特定的溶劑的影響因素 溶劑的量:溶劑用量加大,本來難溶的成分也 可能被溶解出來; 加熱時(shí)間 加熱溫度 成分本身是否與其他成分共存:各類成分共存可產(chǎn)生增溶或助溶現(xiàn)象;有些成分在植物體內(nèi)以結(jié)合物形式存在,而改變了本身的溶解性能等。17實(shí)例 游離的生物堿不溶于水,但生物堿在植物體內(nèi)往往與有機(jī)酸結(jié)合,常以生物堿鹽的形式存在,所以可用水或酸水從植

8、物中直接提取生物堿; 葉綠素可溶于石油醚,但植物中的葉綠素常與蛋白質(zhì)結(jié)合,因而用石油醚不能從植物中直接提得葉綠素,若在石油醚中加入甲醇,因甲醇可使其結(jié)合物分解,所以用含甲醇的石油醚溶劑可直接從植物中提得葉綠素。18 各類化學(xué)成分的溶解性能,要視該成分的純度、存在狀態(tài)及溶劑性質(zhì)等情況而定,所以從天然藥物中提取、分離各類化學(xué)成分時(shí),必須通過實(shí)踐來選擇最合適的條件。19第三節(jié) 提取分離方法與鑒定技術(shù) 任何一種天然藥物,就成分而言都是一個(gè)復(fù)雜的混合物。它既含有糖類、蛋白質(zhì)等生物體一般成分,又含生物堿或苷類等特殊成分。要研究天然藥物中的有效成分,就必須將其從天然藥物中提取、分離出來,這是研究天然藥物化學(xué)

9、成分的一個(gè)重要步驟。20 以往研究天然藥物的有效成分主要依靠經(jīng)典的溶劑法,而對(duì)微量成分、結(jié)構(gòu)性質(zhì)相似成分及不易結(jié)晶成分的分離,這個(gè)方法受到限制。 20 世紀(jì)40年代后,色譜分離法成為現(xiàn)代天然藥物化學(xué)成分分離的重要手段。隨著現(xiàn)代色譜理論、電子學(xué)、光學(xué)和計(jì)算機(jī)等技術(shù)的發(fā)展,天然藥物有效成分的分離向著高效、微量、快速方向發(fā)展。21天然藥物化學(xué)成分主要類型(一)從物質(zhì)基本類型分:有機(jī)物、無機(jī)物。(二)按元素組成、結(jié)構(gòu)母核分:生物堿、黃酮、苷、醌、甾、萜、苯丙素等。(三)按酸堿性分:酸性、堿性、中性。(四)按溶解性分:非極性(親脂性)、中極性、極性(親水性)22(五)按活性分:有效成分、無效成分具有生物

10、活性,能用分子式和結(jié)構(gòu)式表示,并具有一定的物理常數(shù)的單體化合物,稱為有效成分。與有效成分共存的無生物活性的成分稱為無效成分。(六)按生合成途徑分:一級(jí)代謝產(chǎn)物(如糖、蛋白質(zhì))、二級(jí)代謝產(chǎn)物(如生物堿、黃酮、皂苷)。23提?。豪眠m當(dāng)?shù)娜軇┗蚍椒?,將所要成分盡可能從原料中完全提出的過程。分離:將提取物中所含的各種成分一一分開,并將得到的單體加以精制的過程。2425一、溶劑提取法原理 根據(jù)中藥中各種成分的溶解性不同,選用對(duì)所需成分溶解度大而對(duì)其他成分溶解度小的溶劑,將所需成分從藥材組織中溶解出來的一種提取方法。 選擇溶劑依據(jù)相似相溶原理26 各類型天然藥物化學(xué)成分的極性不盡相同,大體可分為極性(親

11、水性)、非極性(親脂性)、中等極性(既親水又親脂)三類。若兩種成分基本母核相同,其分子官能團(tuán)的極性越大或數(shù)目越多,則整個(gè)分子的極性也越大,親水性越強(qiáng),親脂性越弱;反之,其分子中非極性部分越大或碳鏈越長(zhǎng),則極性越小,親脂性越強(qiáng)而親水性越弱。27 溶劑的性質(zhì)同樣與其分子結(jié)構(gòu)有關(guān)。如甲醇、乙醇的分子比較小,有羥基存在,與水結(jié)構(gòu)有相似處,能夠與水任意混合,是親水性較強(qiáng)的溶劑;而丁醇和戊醇分子中雖都有羥基,但分子碳鏈增長(zhǎng),與水的性質(zhì)也就逐漸疏遠(yuǎn),雖能與水彼此部分溶解,但達(dá)到飽和狀態(tài)后,丁醇和戊醇都能與水分層。氯仿、苯和石油醚是烴類或氯代烴的衍生物,分子中沒有氧,屬于親脂性強(qiáng)的溶劑。28常用的有機(jī)溶劑的極

12、性強(qiáng)弱順序:石油醚苯乙醚氯仿乙酸乙酯正丁醇丙酮乙醇甲醇29 天然藥物化學(xué)成分不同,分子極性就不同。要做到最大限度地將有效成分從藥材組織中提取出來,需遵循“相似相溶”原理。極性成分易溶于極性溶劑,親脂性成分易溶于非極性溶劑。所以在選擇溶劑時(shí),要根據(jù)被提取成分及其共存成分的極性來決定。如從種子中提取苷類時(shí),可先用石油醚除去油脂,然后再用極性溶劑如乙醇提取。30 溶劑的選擇 溶劑提取法的關(guān)鍵是選擇適當(dāng)?shù)娜軇?。根?jù)溶劑的極性和被提取成分及其共存雜質(zhì)的性質(zhì),決定選擇何種溶劑。選擇溶劑要注意以下三點(diǎn): 溶劑對(duì)有效成分溶解度大,對(duì)雜質(zhì)溶解度小;溶劑對(duì)有效成分溶解度大,對(duì)雜質(zhì)溶解度??; 溶劑不與有效成分起化學(xué)

13、反應(yīng);溶劑不與有效成分起化學(xué)反應(yīng); 溶劑要經(jīng)濟(jì)、易得、使用安全、易于濃縮和回收溶劑要經(jīng)濟(jì)、易得、使用安全、易于濃縮和回收等。等。31常用有機(jī)溶劑包括以下三類常用有機(jī)溶劑包括以下三類 水水是一種對(duì)植物細(xì)胞有較強(qiáng)穿透能力的強(qiáng)極性溶劑。天然藥物中親水性成分,如無機(jī)鹽、糖類、鞣質(zhì)、氨基酸、蛋白質(zhì)、有機(jī)酸鹽、生物堿鹽及苷類等都能被水溶出。32 親水性有機(jī)溶劑是指極性大、與水能混溶的有機(jī)溶劑,如乙醇、甲醇、丙酮等,以乙醇最常用。乙醇的溶解性能比較好,對(duì)植物細(xì)胞的穿透能力較強(qiáng)。天然藥物中的親水性成分除蛋白質(zhì)、黏液質(zhì)、果膠、淀粉以及部分多糖、油脂和蠟等外,其余成分在乙醇中皆有一定程度的溶解;一些難溶于水的親脂

14、性成分,在乙醇中的溶解度也較大。而且還可以根據(jù)被提取物質(zhì)的極性大小不同,而采用不同濃度的乙醇進(jìn)行提取。33 親脂性有機(jī)溶劑指與水不能混溶的有機(jī)溶劑,如石油醚、苯、乙醚、氯仿、乙酸乙酯、二氯乙烷等??商崛∮H脂性成分,如揮發(fā)油、油脂、葉綠素、樹脂、游離生物堿、苷元等。這類溶劑選擇性強(qiáng),提出的成分范圍較小。但該類溶劑不易透入植物組織內(nèi),提取時(shí)間長(zhǎng),用量大;且容易揮發(fā),多易燃(氯仿除外),一般有毒,價(jià)格較貴,設(shè)備要求也比較高,操作需要用通風(fēng)設(shè)備。鑒于以上原因,在大量提取天然藥物原料或工業(yè)生產(chǎn)時(shí),直接應(yīng)用這類溶劑有一定的局限性。34化合物的結(jié)構(gòu)與親水性、親脂性的關(guān)系(1)分子結(jié)構(gòu)中親水性基團(tuán)(羧基、羥基

15、、氨基)越多,極性越大,親水性越強(qiáng),反之則親脂性越強(qiáng)。(2)分子中非極性部分越大,碳鏈越長(zhǎng)或結(jié)構(gòu)越大,則親脂性越強(qiáng)。(3)結(jié)構(gòu)母核相同的成分,分子中功能基的極性越大,或極性功能基數(shù)量越多,則整個(gè)分子的極性越大,親水性越強(qiáng),親脂性越弱。35提取方法 提取方法的選擇,要從溶劑的性質(zhì)和被提取成分穩(wěn)定性來考慮。36常用提取方法簡(jiǎn)介 浸漬法:又稱冷漬法,適用于遇熱易破壞成分以及含大量淀粉、樹膠、果膠、黏液質(zhì)等多糖成分的藥材,多用水、乙醇作溶劑。本法提取時(shí)間長(zhǎng),效率不高,特別是在用水作溶劑浸漬時(shí),提取液易發(fā)霉變質(zhì),必要時(shí)可加適量的防腐劑。37 滲漉法:滲漉法是先用適當(dāng)溶劑將藥材浸漬24-48小時(shí),使藥材膨

16、脹,然后將藥材裝入滲漉器中,再不斷添加新溶劑,使其自上而下滲透過藥材,滲漉液從滲漉器下部流出,從而收集浸出液的一種方法。當(dāng)溶劑滲透進(jìn)藥材細(xì)胞內(nèi)溶出成分后,由于其密度加大而向下移動(dòng)時(shí),上層新加入的溶劑便置換其位置,造成良好的濃度差,提取效益比浸漬法高。3839 煎煮法煎煮法是我國(guó)最早使用的傳統(tǒng)的浸出方法,屬熱浸法,提取效率比冷浸法高。 一般將藥材飲片或粗粉置陶瓷、砂罐、銅制器皿或搪瓷罐中,加水浸過藥材表面,加熱煮沸1小時(shí) 左右。加熱時(shí)最好時(shí)常攪拌,避免焦煳。一般煎煮2-3次,第二、三次,可酌情減少時(shí)間。 煎煮法簡(jiǎn)便易行,能煎出大部分有效成分,但煎出液中雜質(zhì)較多,且易發(fā)生霉變,一些不耐熱或揮發(fā)性成

17、分易損失。對(duì)含有多糖類的藥材,煎煮后,藥液黏稠,過濾困難。40 回流提取法使用有機(jī)溶劑加熱提取天然藥物中的有效成分時(shí),需采用回流加熱裝置,以避免有機(jī)溶劑揮發(fā)損失,并減少有毒溶劑對(duì)環(huán)境的污染和對(duì)操作者的毒害。 具體操作:第一次提取以保持沸騰回流約1小時(shí),濾出藥液,藥渣再用新溶劑回流2次,每次約半小時(shí),或通過薄層檢測(cè)有效成分基本提盡為止。此法亦屬熱浸法,提取效率較冷浸法高,對(duì)受熱不穩(wěn)定成分的提取不宜用此法。4142 連續(xù)回流提取法在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)使用揮發(fā)性有機(jī)溶劑提取天然藥物有效成分時(shí),多采用該方法。通常用脂肪提取器或稱索氏提取器來完成。這種提取法,需用溶劑較少,提取成分也比較完全,但一般需數(shù)小時(shí)(常6

18、-8小時(shí)) 才能完成。所以遇熱不穩(wěn)定易變化的天然藥物成分不宜采用此法。MARK4344 超聲波提取法利用超聲波強(qiáng)烈振動(dòng)傳遞巨大能量給浸提藥材和溶劑,從而破壞植物藥材細(xì)胞,加強(qiáng)細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)的釋放、擴(kuò)散和溶解,加速有效成分的浸出。該方法具有提取時(shí)間短(一般只需數(shù)十分鐘),提取效率高,無需加熱等優(yōu)點(diǎn)。但此法對(duì)容器壁的厚度及放置要求較高。目前尚為實(shí)驗(yàn)室小規(guī)模使用。45 微波輔助提取法利用微波能來提高提取效率的技術(shù)。 被提取的天然藥物有效成分在微波電磁場(chǎng)中快速轉(zhuǎn)向及定向排列,從而產(chǎn)生撕裂和相互摩擦引起發(fā)熱,可以保證能量的快速傳遞和充分利用,易于化學(xué)成分的溶出和釋放。46影響提取率的因素影響提取率的因素 藥

19、材的粉碎度粉碎是天然藥物前處理的必要環(huán)節(jié),通過粉碎可增加藥材的表面積,使藥材組織細(xì)胞中的成分(溶質(zhì))或溶劑間產(chǎn)生的滲透、溶解、擴(kuò)散等過程加快,加速藥材中有效成分的浸出。原料的粉碎度應(yīng)從選用的提取溶劑或藥用部位考慮,如用有機(jī)溶劑提取,藥材粉末以過目篩為宜;用水提取最好采用粗粉或薄片;根莖類原料,最好采用粗粉,而全草類、葉類、花類等可用細(xì)粉。47 提取的溫度分子運(yùn)動(dòng)速率和溶劑滲透、擴(kuò)散、溶解的速率隨著溫度的增加而加快,所以冷提取(室溫提?。╇s質(zhì)少,效率低;熱提取效率提高,但雜質(zhì)也相應(yīng)有所增加。另外過高的溫度會(huì)使有些有效成分氧化分解而遭到破壞。一般加熱到60 左右為宜,最好不超過100。48二、水蒸

20、氣蒸餾法 水蒸氣蒸餾法適用于難溶或不溶于水,與水不發(fā)生反應(yīng),能隨水蒸氣蒸餾而不被破壞的天然藥物成分的提取。天然藥物中的揮發(fā)油、某些小分子生物堿、小分子酚性物質(zhì)都可用本法提取。49三、超臨界流體提取法 超臨界流體萃取(supercritical fluid extraction, SFE)技術(shù)是20世紀(jì)60 年代興起的一種新型分離技術(shù)。國(guó)外已廣泛用于香料、食品、石油、化工等領(lǐng)域。由于其選擇性分離效果好,提取率高,產(chǎn)物沒有有機(jī)溶劑殘留,有利于熱敏性物質(zhì)和易氧化物質(zhì)的萃取等特點(diǎn),SFE 技術(shù)自20 世紀(jì)80 年代中期以來逐漸被應(yīng)用于天然藥物有效成分的提取分離,50 SFE技術(shù)是利用流體在超臨界狀態(tài)時(shí)

21、具有密度大、黏度小、擴(kuò)散系數(shù)大等特性而開發(fā)的,它具有提取率高、產(chǎn)品純度好、操作流程簡(jiǎn)單、耗能低等優(yōu)點(diǎn),且其操作溫度低、系統(tǒng)密閉,尤為適合不穩(wěn)定、易氧化的揮發(fā)性成分、脂溶性成分及相對(duì)分子質(zhì)量小的物質(zhì)的提取分離。51 在超臨界CO2 中加入如甲醇、乙醇、丙酮、水等適宜的夾帶劑或改良劑,以及增加壓力等,可改善流體的溶解性質(zhì),從而使SFE技術(shù)在生物堿、黃酮類、皂苷類等極性強(qiáng)、相對(duì)分子質(zhì)量較大的非揮發(fā)性成分中也得到了普遍應(yīng)用。52四、天然藥物化學(xué)成分分離、鑒定的基本方四、天然藥物化學(xué)成分分離、鑒定的基本方法與技術(shù)法與技術(shù) 1. 系統(tǒng)溶劑分離法 選用3-7種不同極性的溶劑,由低極性至高極性分步對(duì)總提取物進(jìn)

22、行提取分離。因總提取物中各類成分的極性不同,可被相應(yīng)極性的溶劑所分離。5354 根據(jù)化合物的極性大小,可以較全面地分離各種極性成分,而且對(duì)于某些無資料可查的成分來說,更加適用。利用此法,可分別獲得不同極性成分的分離物,再根據(jù)試驗(yàn)過程中的溶解現(xiàn)象和各種成分的理化性質(zhì),逐步分離出各種單體。55 此種方法的缺點(diǎn)是操作麻煩、費(fèi)時(shí),并需要大量溶劑,對(duì)化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定,容易引起分解、異構(gòu)化的天然產(chǎn)物應(yīng)特別注意。系統(tǒng)溶劑分離法是早年研究天然產(chǎn)物中有效成分的一種最主要的方法,盡管此法在微量成分、結(jié)構(gòu)性質(zhì)相似成分的分離純化上受到很大限制,但它目前仍是研究成分不明天然產(chǎn)物的最常用的方法。56 2.兩相溶劑萃取法 萃

23、取法是利用提取物中各成分在兩種互不相溶的溶劑中分配系數(shù)的不同而達(dá)到分離的一種方法。分配系數(shù)(K)可用下式表示:LuCCK 式中, Cu表示溶質(zhì)在上相溶劑中的濃度;CL 表示溶質(zhì)在下相溶劑中的濃度?;旌衔镏懈鞒煞衷趦上嗳軇┫到y(tǒng)中的分配系數(shù)差異越大,則分離效果越好。57 實(shí)驗(yàn)室常用的有機(jī)溶劑有石油醚、氯仿、乙醚、乙酸乙酯、正丁醇等。如果從水提取液中欲分離親脂性成分,一般多用石油醚、苯、氯仿或乙醚等與水相進(jìn)行兩相萃??;如果是親脂性較弱的有效成分,則應(yīng)該用親脂性弱的有機(jī)溶劑,如乙酸乙酯、正丁醇等。例如提取黃酮類成分時(shí),多用乙酸乙酯和水作兩相萃??;提取親水性強(qiáng)的皂苷類成分則多選用正丁醇和水作兩相萃取。5

24、8逆流連續(xù)萃取法 逆流連續(xù)萃取法是一種連續(xù)的兩相溶劑萃取法。是利用兩相溶劑密度不同,即密度小的作為分散相逆流連續(xù)穿過密度大的固定相,使某種成分發(fā)生轉(zhuǎn)溶的原理。逆流連續(xù)萃取裝置是用一根或數(shù)根萃取管串聯(lián)制成。管內(nèi)用小瓷圈或小的不銹鋼絲圈填充,以增加兩相溶劑萃取時(shí)的接觸面。5960 三、沉淀法 沉淀法是在天然藥物提取液中,加入某些試劑使產(chǎn)生沉淀,通過過濾將成分分離的方法。依據(jù)加入沉淀劑的不同,沉淀法可分為以下幾種。61 酸堿沉淀法酸堿沉淀法根據(jù)酸(堿)成分與堿(酸)試劑反應(yīng)成鹽而溶于水,再加酸(堿)試劑反應(yīng)重新生成游離酸(堿)從溶液中又析出以達(dá)到分離的目的。 醇沉淀法 在濃縮的水提取液中,加入一定量

25、的乙醇(80%),則難溶于醇乙醇的成分如淀粉、樹膠、黏液質(zhì)、蛋白質(zhì)等從溶液中析出,經(jīng)過濾除去。62 鉛鹽沉淀法:是分離某些天然藥物成分的經(jīng)典方法之一。該法是利用中性醋酸鉛或堿式醋酸鉛水溶液能與多種天然藥物成分生成難溶的鉛鹽或配合物沉淀的原理,利用這種性質(zhì)使有效成分與雜質(zhì)分開。中性醋酸鉛能與含有羧基及鄰二酚羥基的酚酸類成分產(chǎn)生沉淀,如天然藥物中的有機(jī)酸、氨基酸、蛋白質(zhì)、黏液質(zhì)、樹膠、酸性樹脂、酸性皂苷、鞣質(zhì)、部分黃酮苷、蒽醌苷、香豆素苷和某些色素等。堿式醋酸鉛除上述物質(zhì)外,還能沉淀某些大分子中性成分,如中性皂苷、糖類、某些異黃酮及堿性較弱的生物堿等。63 除上述沉淀方法外,還可利用明膠、蛋白溶液

26、沉淀鞣質(zhì);膽甾醇與甾體皂苷作用生成難溶性分子復(fù)合物自醇中析出;生物堿沉淀試劑使生物堿產(chǎn)生沉淀等。沉淀試劑可根據(jù)天然藥物有效成分和雜質(zhì)的性質(zhì),適當(dāng)選用。64四、結(jié)晶與重結(jié)晶法四、結(jié)晶與重結(jié)晶法 結(jié)晶法是分離純化固體成分最常用的方法之一。它是利用混合物中各種成分對(duì)某種溶劑溶解度的差別達(dá)到分離的方法。對(duì)天然產(chǎn)物成分分離純化的過程常常就是結(jié)晶的過程。一般情況下,結(jié)晶的形成標(biāo)志著化合物的純度達(dá)到了相當(dāng)程度,故獲得結(jié)晶并制備成單體純品,是鑒定天然產(chǎn)物成分,研究分子結(jié)構(gòu)關(guān)鍵的一步。65運(yùn)用結(jié)晶法的步驟 除去干擾結(jié)晶的雜質(zhì)經(jīng)過溶劑提取和初步分離后所得到的成分,大多仍是混合組分?;旌衔镏屑词勾嬖谏倭炕蛭⒘侩s質(zhì),

27、也能延緩或阻礙結(jié)晶形成。所以在制備結(jié)晶時(shí)必須盡可能除去雜質(zhì),免除其對(duì)結(jié)晶的干擾。除去雜質(zhì)有很多方法,可選用溶劑溶出雜質(zhì)或只溶出所需的成分;可用少量活性炭等脫色處理除去有色雜質(zhì);沉淀法、透析法、超濾法和色譜法也是常用的除去雜質(zhì)的方法,其中色譜法是分離制備單體純品常用的有效方法。66 結(jié)晶溶劑的選擇選擇合適的溶劑是形成結(jié)晶的關(guān)鍵。最好它能對(duì)所需成分的溶解度隨溫度不同而有顯著的差別,即熱時(shí)溶解,冷時(shí)析出。溶劑的沸點(diǎn)不宜太高,一般常用甲醇、乙醇、丙酮、氯仿、乙酸乙酯等 當(dāng)選擇不到合適的單一溶劑時(shí),可選用兩種或兩種以上溶劑組成混合溶劑。一般先將化合物溶于易溶的溶劑中,再在室溫下滴加適量的難溶的溶劑,直至

28、溶液微呈渾濁,并將此溶液微微加溫,使溶液完全澄清后放置。67 制備結(jié)晶的操作通常將化合物溶于適當(dāng)溶劑中,過濾,濃縮至適當(dāng)體積后,塞緊瓶塞,靜置或在低溫下放置,使原來溶解的溶質(zhì)成為有一定幾何形狀的固體(晶體)析出,析出晶體后的溶液仍是飽和溶液,又稱母液。68 重結(jié)晶和分步結(jié)晶習(xí)慣上,將非結(jié)晶狀的物質(zhì)通過處理得到結(jié)晶的過程稱結(jié)晶,其結(jié)晶為粗結(jié)晶。將第一次結(jié)晶得到的粗結(jié)晶,用溶劑溶解再次結(jié)晶,這個(gè)過程叫重結(jié)晶。在制備結(jié)晶時(shí),通常將濾出第一批結(jié)晶后的母液置于干凈的容器中,母液放置后可以得到第二批結(jié)晶,如此下去可以得到各級(jí)結(jié)晶。另外,結(jié)晶經(jīng)重結(jié)晶后所得的母液,通常經(jīng)上述處理后也有可能得到第二批、第三批結(jié)

29、晶。這種方法稱為分步結(jié)晶法或分級(jí)結(jié)晶法。69 其他分離方法還有透析法、升華法、分餾法等。70天然藥物化學(xué)成分色譜分離法 色譜法(Chromatography)是分離純化和定性定量鑒定天然藥物成分的有效方法之一。色譜技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展,對(duì)天然藥物各類成分的分離鑒定起到了巨大的推動(dòng)作用。一些性質(zhì)相近、結(jié)構(gòu)類似的化合物,采用經(jīng)典的溶劑法和結(jié)晶法不能很好分離的,使用色譜法往往可以收到很好的分離效果。71 色譜法的基本原理是利用混合物中的各組分在互不相溶的兩“相”溶劑之間的分配系數(shù)(分配色譜)不同,待分離物對(duì)吸附劑吸附能力不同(吸附色譜),分子的大小差異(凝膠色譜)或其他親和作用的差異進(jìn)行反復(fù)地吸附或分配

30、,從而使混合物中的各組分達(dá)到分離。72 色譜法是由固定相(可以是固體或液體)和流動(dòng)相(流動(dòng)的溶液或氣體)兩種不同的相組成。 流動(dòng)相為液體的稱為液相色譜,流動(dòng)相為氣體的稱為氣相色譜。根據(jù)各組分在固定相中的作用原理不同又可分為吸附色譜、分配色譜、離子交換色譜、凝膠色譜等。根據(jù)操作條件和載體的不同,又可分為紙色譜、薄層色譜、柱色譜、氣相色譜、高效液相色譜等。73 一、吸附色譜 吸附色譜法(absorption chromatography)是利用吸附劑對(duì)混合物中的各種成分的吸附能力不同而使各成分達(dá)到分離的方法。此法特別適用于脂溶性、中等相對(duì)分子質(zhì)量成分的分離。一般不適用于高相對(duì)分子質(zhì)量成分如蛋白質(zhì)、

31、多糖或離子型親水性化合物的分離。吸附色譜法分離效果如何,完全由吸附劑、溶劑和被分離物質(zhì)的性質(zhì)決定。74 吸附劑:常用的吸附劑有硅膠、氧化鋁、活性炭、硅酸鎂、聚酰胺、硅藻土等。除活性炭為非極性吸附劑外,其余均為極性吸附劑。吸附劑的吸附作用主要是因?yàn)槠浔砻嬗形街行?,吸附中心的多少及其吸附能力的?qiáng)弱直接影響吸附劑的性能。75 硅膠 是使用最廣泛的吸附劑。硅膠是多孔性物質(zhì),分子表面有很多硅醇基,能通過氫鍵吸附水分。硅膠的吸附作用,是由硅醇基產(chǎn)生的,吸附作用的強(qiáng)弱與游離硅醇基數(shù)目有關(guān)。 市售硅膠牌號(hào):硅膠G (含煅石膏14%-22%)、硅膠H(沒有黏合劑和熒光物質(zhì))、硅膠S(含淀粉)、硅膠F(在吸附劑中加入有254nm或365nm波長(zhǎng)下能發(fā)生熒光的物質(zhì))76洗脫劑 用吸附色譜法分離天然產(chǎn)物成分,溶劑的選擇對(duì)有效成分分離效果影響極大。習(xí)慣上將柱色譜所用的溶劑稱為洗脫劑,將用于薄層色譜或紙

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