中草藥中各類化學(xué)成分提取分離方法

中草藥中各類化學(xué)成分

提取分離方法中草藥中各類化學(xué)成分簡介一、有效成分1.堿性化合物：

生物堿小檗堿2.酸性化合物：結(jié)構(gòu)中含有酚羥基的化合物——黃酮、醌類、苯丙素（香豆素、木脂素）及其苷類結(jié)構(gòu)中含有羧基的化合物——有機(jī)酸、葡萄糖醛酸黃酮蒽醌香豆素木脂素3.兩性化合物：結(jié)構(gòu)中既有堿性基團(tuán)也有酸性基團(tuán)氨基酸、蛋白質(zhì)4.中性化合物：分子結(jié)構(gòu)中既無堿性基團(tuán)也無酸性基團(tuán)的化合物，如萜類和揮發(fā)油、甾體等。二、無效成分

1.脂溶性蠟－高級不飽和脂肪酸（16－30碳）和高級一元醇結(jié)合的酯脂肪油－不飽和脂肪酸（鏈長短不一）與丙三醇形成的甘油酯，通常稱為混合甘油酯。

葉綠素及胡蘿卜素

2.水溶性

多糖類－淀粉、纖維素、樹膠、果膠、粘液質(zhì)多元酚類化合物－鞣質(zhì)中草藥有效成分的提取

一、溶劑提取法二、水蒸汽蒸餾法三、升華法一、溶劑提取法是根據(jù)天然藥物中各種成分在溶劑中的溶解性質(zhì)，選用對有效成分溶解度大，而對不需要溶出成分溶解度小的溶劑，將有效成分從藥材組織中溶解出來的辦法。溶劑可分為：水、親水性和親脂性有機(jī)溶劑常用溶劑：極性由弱到強(qiáng)依次排序?yàn)槭兔眩妓穆然迹急剑级燃淄椋悸确拢家颐眩家宜嵋阴ィ颊〈迹急家掖迹技状迹妓蝗芙馕镔|(zhì)也有親水性及親脂性之分。溶質(zhì)在溶劑當(dāng)中的溶解遵循相似相溶的原理，親水性的化學(xué)成分易溶于水或親水性的有機(jī)溶劑中，親脂性的成分易溶于親脂性的有機(jī)溶劑中。

石油醚→油脂、、蠟、葉葉綠素、、揮發(fā)油油、游離離甾體及及三萜類類化合物物氯仿或醋醋酸乙酯酯→游離生生物堿、、有機(jī)酸酸及黃酮酮、香豆豆素的苷苷元丙酮或乙乙醇、甲甲醇→苷類、、生物堿堿鹽、鞣鞣質(zhì)等水→氨基酸酸、糖類類、無機(jī)機(jī)鹽等常用的溶溶劑提取取法（一）冷冷提法1.浸漬漬法2.滲漉漉法（二）熱熱提法1.煎煮煮法2.回流流提取法法3.連續(xù)續(xù)回流提提取法冷提法1.浸漬法：是用水水或醇浸浸漬藥材材一定時時間，然然后合并并提取液液，并將將其減壓壓濃縮的的方法。。該法因因?yàn)橐话惆愣际窃谠诘蜏叵孪逻M(jìn)行的的，不用用加熱，，所以適適合于揮揮發(fā)性成成分及受受熱易分分解成分分的提取取。但提提取的時時間較長長，效率率低。用用水浸提提時還要要注意提提取液的的防腐問問題。2.滲漉法：是將藥材裝裝入滲漉筒筒中，先用用水或醇浸浸漬數(shù)小時時，然后從從滲漉筒的的下口使提提取液流出出，上口不不斷地加入入新的溶劑劑，此方法法因?yàn)樗幉牟呐c溶劑之之間能夠始始終保持較較大的濃度度差，因此此提取效率率較高。該該法同樣適適用于揮發(fā)發(fā)性及受熱熱易破壞分分解的成分分的提取。。但是有溶溶劑耗費(fèi)量量較大的缺缺點(diǎn)。熱提法1.煎煮法法：該方法是我我國中醫(yī)中中藥最早使使用的傳統(tǒng)統(tǒng)的提取方方法。是將將藥材用水水加熱煮沸沸提取，在在提取過程程當(dāng)中大部部分成分可可被不同程程度的提取取出來，但但是對于揮揮發(fā)性成分分及加熱易易被破壞的的成分不宜宜使用。2.回流提取法法：是用有機(jī)溶溶劑作為提提取溶劑，，在回流裝裝置中對藥藥材進(jìn)行加加熱回流提提取，該方方法提取效效率較高，，但因?yàn)殚L長時間加熱熱，所以不不適合受熱熱易破壞分分解的成分分。3.連續(xù)回流提提取法：是回流提取取法的發(fā)展展，具有消消耗溶劑量量更小，提提取效率更更高的優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)。常用索索氏提取器器或連續(xù)回回流裝置。。水－是一種種強(qiáng)極性溶溶劑。無機(jī)機(jī)鹽、糖類類、分子不不太大的多多糖、鞣質(zhì)質(zhì)、氨基酸酸、蛋白質(zhì)質(zhì)、有機(jī)酸酸鹽、生物物堿鹽和極極性苷類等等都能被水水溶出。以以水作為提提取溶劑的的缺點(diǎn)是：：提出的雜雜質(zhì)多。冷提法提出出的雜質(zhì)少少且對熱不不穩(wěn)定的成成分較適宜宜，提取效效率低；而而熱提法的的效率高，，但對熱不不穩(wěn)定的成成分不適宜宜，特別不不適于揮發(fā)發(fā)性成分和和淀粉、粘粘液質(zhì)多的的藥材的提提取。親水性有機(jī)機(jī)溶劑－也也就是一般般所說的與與水能混溶溶的有機(jī)溶溶劑，如乙乙醇、甲醇醇、丙酮等等，其中以以乙醇最為為常用。具具有經(jīng)濟(jì)、、安全、無無毒；對細(xì)細(xì)胞的穿透透能力強(qiáng)；；大多數(shù)天天然成分都都可溶解等等優(yōu)點(diǎn)，常常稱為萬能能溶劑。二、水蒸汽汽蒸餾法適用于具有有揮發(fā)性、、能隨水蒸蒸汽蒸餾餾而不被破破壞、難溶溶或不溶于于水的成分分的提取，，如揮發(fā)油油、小分子子的香豆素素類、小分分子的醌類類成分。三、升華法法固體物質(zhì)受受熱不經(jīng)過過熔融，直直接汽化，，遇冷后又又凝固為固固體化合物物，稱為升華。中草藥中中有一些成成分具有升升華的性質(zhì)質(zhì)，可以利利用升華法法直接自中中草藥中提提取出來。。如樟腦、、咖啡因。。中草藥有效效成分的分分離與精制制根據(jù)物質(zhì)的的溶解度差差別進(jìn)行分分離根據(jù)物質(zhì)在在兩相溶劑劑中的配比比不同進(jìn)行行分離根據(jù)物質(zhì)的的吸附性能能差別進(jìn)行行分離根據(jù)物質(zhì)分分子大小差差別進(jìn)行分分離根據(jù)物質(zhì)離離解程度不不同進(jìn)行分分離一、根據(jù)物物質(zhì)的溶解解度差別進(jìn)進(jìn)行分離1.結(jié)晶及及重結(jié)晶法法：利用溫度變變化引起溶溶解度的改改變使物質(zhì)質(zhì)得以分離離。2.溶劑分分離法：a.通過加入另另一種溶劑劑以改變?nèi)苋軇┑臉O性性，使一部部分物質(zhì)沉沉淀析出，，從而實(shí)現(xiàn)現(xiàn)分離。如如：水提醇醇沉法b.酸性、堿性性或兩性化化合物，通通過加入酸酸或堿來調(diào)調(diào)節(jié)溶劑的的PH值，改變分分子的存在在狀態(tài)（游游離型或離離解型），，從而改變變?nèi)芙舛榷鴮?shí)現(xiàn)分離離。3.沉淀法：酸性或堿性性化合物通通過加入某某種沉淀試試劑使之生生成水不溶溶性的鹽類類等沉淀析析出而實(shí)現(xiàn)現(xiàn)分離。如生物堿加加入有機(jī)酸酸可生成不不溶于水的的有機(jī)酸鹽鹽沉淀，酸酸性化合物物可加入鈣鈣鹽、鉛鹽鹽、鋇鹽等等生成不溶溶性的沉淀淀。二、根據(jù)物物質(zhì)在兩相相溶劑中的的分配比不不同進(jìn)行分分離液-液分配配的基本原原理1.分配系系數(shù)K值:一種溶質(zhì)在在兩相溶劑劑中的分配配比。K值在一定的的溫度和壓壓力下為一一常數(shù)。K=CU/CL2.分離因因子β：：兩種種溶溶質(zhì)質(zhì)在在同同一一溶溶劑劑系系統(tǒng)統(tǒng)中中分分配配系系數(shù)數(shù)的的比比值值。。β=KA/KB(KA>KB)β≥≥100，，一次次萃萃取取就就可可實(shí)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)基基本本分分離離100≥≥ββ≥≥10，，需萃萃取取10~12次次β≤≤2，，需萃萃取取100次次以以上上β≌≌1，無無法法實(shí)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)分分離離3.分分配配比比與與PH：：溶劑劑系系統(tǒng)統(tǒng)PH的變變化化影影響響酸酸性性、、堿堿性性、、及及兩兩性性有有機(jī)機(jī)化化合合物物的的存存在在狀狀態(tài)態(tài)（（游游離離型型或或離離解解型型）），，從從而而影影響響在在溶溶劑劑系系統(tǒng)統(tǒng)中中的的分分配配比比。。游離離型型————極極性性小小的的溶溶劑劑離解解型型————極極性性大大的的溶溶劑劑一般般PH<3，，酸性性物物質(zhì)質(zhì)多多呈呈非非離離解解狀狀態(tài)態(tài)（（HA））、、堿性性物物質(zhì)質(zhì)則則呈呈離離解解狀狀態(tài)態(tài)（（BH+）；；PH>12，，則酸酸性性物物質(zhì)質(zhì)呈呈離離解解狀狀態(tài)態(tài)（（A－）、、堿性性物物質(zhì)質(zhì)以以非非離離解解狀狀態(tài)態(tài)（（B））存在在。。4.液液-液液萃萃取取與與紙紙色色譜譜紙色色譜譜與與液液-液液萃萃取取的的分分離離原原理理都都是是分配配。Rf值與與K值之之間間有有下下列列關(guān)關(guān)系系Kor/w=1/r(Rf/1-Rf)當(dāng)層層析析濾濾紙紙濕濕重重（（W濕）為為干干重重（（W干）的的1.5倍倍時時，，r=2設(shè)A、、B兩種種（（或或兩兩組組））物物質(zhì)質(zhì)的的Rf值分分別別為為Rfa及Rfb。。β=Rfa(1-Rfb/1-Rfa)（（Rfa＞＞Rfb））當(dāng)β＞＞50時，簡簡單萃萃取即即可，，β＜50時，則則需采采用逆逆流分分溶法法。主要分分離方方法1.簡簡單的的液-液萃萃取法法2.逆逆流分分溶法法（CCD）3.液液滴逆逆流色色譜法法（DCCC））4.高速逆逆流色色譜法法（HSCCC）5.紙色譜譜法（（PC））6.氣-液液分配配柱色色譜法法（GLC）7.液-液液分配配柱色色譜法法（LLC）紙色譜譜法支持劑劑：纖纖維素素固定相相：纖纖維素素上吸吸附的的水展開劑劑：與與水不不相混混溶的的有機(jī)機(jī)溶劑劑或水水飽和的有有機(jī)溶溶劑Rf值：極極性大大，Rf值??；；極性性小，，Rf值大。。應(yīng)用：：適合合于親親水性性較強(qiáng)強(qiáng)的物物質(zhì)。。液-液液分配配柱色色譜法法柱色譜譜：在色譜譜管中中完成成的化化合物物之間的分分離過過程稱稱為柱柱色譜譜。柱色譜譜分：：常壓柱柱色譜譜、加加壓柱柱色譜譜載體（（支持持劑））：硅膠、、硅藻藻土及及纖維素等等按洗脫脫順序序分：：正相色色譜、、反相相色譜譜正相色色譜：：固定相相：水水、緩緩沖溶溶液流動相相：氯氯仿、、乙酸酸乙酯酯、丁丁醇等等弱極極性有有機(jī)溶溶劑洗脫順順序：：極性性小的的化合合物先先出柱柱，極極性性大大的后后出柱柱。應(yīng)用：：適用用于水水溶性性或極極性較較大的的化合合物物，如如生物物堿、、苷、、糖類類、有有機(jī)酸酸等。。反相色色譜：：固定相相：石石蠟油油，化化學(xué)鍵鍵合相相（如如十八八烷基基硅膠膠鍵合合相））流動相相：水水、甲甲醇、、乙腈腈等強(qiáng)強(qiáng)極性性有機(jī)機(jī)溶劑劑洗脫順順序：：極性性大，，先出出柱；；極性性小，，后出出柱。。應(yīng)用：：適合合于脂脂溶性性成分分，如如高級級脂肪肪酸、、油脂脂、游游離甾甾體等等目前液液-液液分配配柱色色譜中中的固固定相相主要要為化化學(xué)鍵鍵合相相。反相液液-液液分配配柱色色譜法法是當(dāng)當(dāng)前應(yīng)應(yīng)用最最為廣廣泛的的一種種柱色色譜分分離、、分析析方法法。三、根根據(jù)物物質(zhì)的的吸附附性差差別進(jìn)進(jìn)行分分離固-液液吸附附應(yīng)用用的最最多吸附類類型：：1.物理吸吸附（溶液液分子子與吸吸附劑劑表面面分子子的分分子間間作用用力））：硅硅膠、、氧化化鋁及及活性性炭為為吸附附劑的的吸附附色譜譜。2.化學(xué)吸附附：如黃酮酮等酚酸酸性物質(zhì)質(zhì)被堿性性氧化鋁鋁吸附，，生物堿堿被酸性性硅膠吸吸附等。。3.半化學(xué)吸吸附：如聚酰酰胺與黃黃酮類、、蒽醌類類等化合合物之間間的氫鍵鍵吸附。。介于物物理吸附附與化學(xué)學(xué)吸附之之間。物理吸附附基本規(guī)規(guī)律→相似者者易吸附附固液吸附附三要素素：吸附劑、、溶質(zhì)、、溶劑1.極性性吸附劑劑（氧化鋁鋁、硅膠膠）特點(diǎn)點(diǎn)：a.對極性強(qiáng)強(qiáng)的物質(zhì)質(zhì)吸附能能力強(qiáng)b.溶劑極性性減弱，，則吸附附劑對溶溶質(zhì)的吸吸附能力力增強(qiáng)；；反之，，則減弱弱。c.溶質(zhì)即使使被硅膠膠、氧化化鋁吸附附，一旦旦加入極極性較強(qiáng)強(qiáng)的溶劑劑時，又又可被置置換洗脫脫下來。。ABⅠCHCl3：MeOH(7:3)ⅡCHCl3：MeOH(3:7)2.非極極性吸附附劑（活性炭炭）：對非極性性物質(zhì)親親和能力力強(qiáng)，溶溶劑極性性降低，，則活性性炭對溶溶質(zhì)的吸吸附能力力也隨之之降低；；反之，，則提高高。極性及其其強(qiáng)弱判判斷：極性強(qiáng)弱弱是支配配物理吸吸附過程程的主要要因素極性就是指分分子中電電荷的不不對稱程程度，并并大體上上和分子子的偶極極距、極極化度及及介電常常數(shù)等概概念相對對應(yīng)。1.主要要官能團(tuán)團(tuán)的極性性由弱到到強(qiáng)排序序?yàn)椋骸狢H2—CH2—＜—CH2=CH2—＜—OCH3＜—COOR＜>C=O（（CHO）＜—NH2＜—OH＜—COOH2.化合合物的極極性則由由分子中中所含官官能團(tuán)的的種類、、數(shù)目及及排列方方式等綜綜合因素素所決定定。3.溶劑劑極性大大小則大大體上由由介電常常數(shù)決定定，常用用溶劑介介電常數(shù)數(shù)及其極極性由弱弱到強(qiáng)排排序?yàn)椋海涵h(huán)己烷（（1.88），，苯（2.29），無無水乙醚醚（4.47）），氯仿仿（5.20）），乙酸酸乙酯（（6.11），，乙醇（（26.0），，甲醇（（31.2），，水（81.0）極性不完完全等同同于親水水性親水性強(qiáng)強(qiáng)，則極極性強(qiáng)；；極性強(qiáng)強(qiáng)，則親親水性并并不一定定強(qiáng)。AB親水性A>B極性B>A吸附柱色色譜用于于物質(zhì)的的分離：：1.選用極性性小的溶溶劑裝柱柱和溶解解樣品或或用極性性稍大的的溶劑溶溶解樣品品后，以以少量吸吸附劑拌拌勻揮干干，上柱柱。2.溶劑系統(tǒng)統(tǒng)可用TLC進(jìn)行篩選選。以TLC展開時使使組分Rf值達(dá)到0.2~0.3的溶劑系系統(tǒng)作為為最佳溶溶劑系統(tǒng)統(tǒng)進(jìn)行洗洗脫。3.為避免化化學(xué)吸附附，酸性性物質(zhì)宜宜用硅膠膠、堿性性物質(zhì)宜宜用氧化化鋁作為為吸附劑劑進(jìn)行分分離。通通常在分分離酸性性（或堿堿性）物物質(zhì)時，，洗脫溶溶劑中常常加入適適量的醋醋酸（或或氨、吡吡啶、二二乙胺）），以防防止拖尾尾，改善善分離效效果。聚酰胺吸吸附色譜譜法：屬于氫鍵鍵吸附（（半化學(xué)學(xué)吸附））特別適適合分離離酚類、、醌類、、黃酮類類化合物物。1.聚酰胺的的吸附原理：：通過分子中的的酰胺羰基與與酚類、黃酮酮類化合物的的酚羥基，或或酰胺鍵上的的游離胺基與與醌類、脂肪肪酸上的羰基基形成氫鍵締締合而產(chǎn)生吸吸附。固定相移動相2.吸附強(qiáng)弱弱規(guī)律（含水水溶劑中）a.形成氫鍵的基基團(tuán)數(shù)目越多多，則吸附能能力越強(qiáng)。b.成鍵位置對吸吸附也有影響響。易形成分分子內(nèi)氫鍵的的化合物，其其吸附性能減減弱。c.分子中芳香化化程度越高，，則吸附性能能越強(qiáng)。3.各種溶劑劑在聚酰胺柱柱上的洗脫能能力由弱至強(qiáng)強(qiáng)排序?yàn)椋核状肌鷼溲趸c水溶液→→甲酰胺→二甲甲基甲酰胺→→尿素水溶液液4.應(yīng)用：a.特別適合于酚酚類、黃酮類類化合物的制制備和分離b.對生物堿、萜萜類、甾體、、糖類、氨基基酸等其它極極性與非極性性化合物的分分離也有著廣廣泛應(yīng)用。c.用于提取物的的脫鞣質(zhì)處理理。大孔吸附樹脂脂法分為極性和非非極性1.原理：吸吸附和分子篩篩以苯乙烯為母母體，二乙烯烯苯為交聯(lián)劑劑（非極性））2.影響因素素：a.一般非極性化化合物在水中中易被非極性性樹脂吸附，，極性化合物物在水中易被被極性樹脂吸吸附。b.物質(zhì)在溶劑中中的溶解度大大，樹脂對此此物質(zhì)的吸附附力就小，反反之就大。c.分子量小、極極性小的化合合物與非極性性大孔吸附樹樹脂吸附作用用強(qiáng)；反之，，與極性大孔孔吸附作用強(qiáng)強(qiáng)。能與大孔孔吸附樹脂形形成氫鍵的化化合物易吸附附。3.應(yīng)用：廣泛應(yīng)用于天天然化合物如如苷、糖類、、生物堿、多糖糖、黃酮、三三萜類化合物物的分離和富集集工作。4.洗脫液的的選擇：最常常用的水、乙乙醇，此外甲醇、丙丙酮、乙酸乙乙酯也被應(yīng)用用。四、根據(jù)物質(zhì)質(zhì)分子大小差差別進(jìn)行分離離常用方法：超濾法、超速離心法、透析法、凝膠濾過法等。主要用于于水溶性大分分子化合物的的分離和精制制，而凝膠濾濾過法還可用用于分離分子子量1000以下的化合合物。1.凝膠濾過過法分離原理理：反分子篩凝凝膠為在水水中可膨脹的的球形顆粒，，具有有三維空間的的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。。大分子在顆顆粒間隙移動動，較早流出出；小分子則則自由滲入并并擴(kuò)散到凝膠膠顆粒內(nèi)部，，通過色譜柱柱時阻力增大大，較晚流出出。因而，化化合物按分子子量由大到小小順序得到分分離。2.凝膠種類：常用凝膠主要要有兩種a.葡聚糖凝膠（（sephadexG））：只適用于水中中應(yīng)用，不同同規(guī)格分離不不同分子量范范圍的化合物物。b.羥丙基葡聚糖糖凝膠（sephadexLH-20）該類凝膠不但可在水中中用，也可在在有機(jī)溶劑中中或在水與有有機(jī)溶劑的混混合溶劑中使使用，在由極性和非非極性溶劑組組成的混合溶溶劑中常起到到反相分配色色譜的作用。。應(yīng)用范圍更更廣泛。網(wǎng)孔的大小與與交聯(lián)度有關(guān)關(guān)交聯(lián)度高，孔孔隙小，吸水水時膨脹就小??；反之，交交聯(lián)度小，膨膨脹的幅度大大，孔隙大。。3.常用溶劑劑：a.堿性水溶液（（0.1mol/LNH4OH）含鹽水溶液（（0.5mol/LNaCl