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文檔簡介

模塊二——中藥中化學(xué)成分的常規(guī)分離技術(shù)模塊二——中藥中化學(xué)成分的常規(guī)分離技術(shù)1中藥中化學(xué)成分的常規(guī)分離技術(shù)2掌握常用的濃縮技術(shù);掌握常用的分離技術(shù)原理、適用范圍及使用方法、注意事項知識要求3能力要求學(xué)習(xí)目標(biāo)1掌握中藥中常見的分離技術(shù);掌握萃取法、沉淀法分離有效成分熟練進(jìn)行中藥中有效成分分離;掌握萃取法操作;掌握沉淀法操作中藥中化學(xué)成分的常規(guī)分離技術(shù)2掌握常用的濃縮技術(shù);知識要求32教學(xué)內(nèi)容一提取液的濃縮二分離和精制方法教學(xué)內(nèi)容一分離和精制方法3一提取液的濃縮一4(一)水提液的濃縮敞口蒸發(fā)適用于少量水提液。薄膜蒸發(fā)效率高,適用于大量水或醇提取液。(二)有機(jī)提取液的濃縮常壓蒸餾適用于低沸點有機(jī)溶劑的回收,例如乙醚、丙酮等減壓蒸餾適用于高沸點有機(jī)溶劑的回收,例如乙醇、正丁醇等

【注】加熱有機(jī)溶劑(溶液)必須使用非明火熱源。(一)水提液的濃縮5薄膜蒸發(fā)器薄膜蒸發(fā)器6蒸餾裝置蒸餾裝置7二分離和精制方法分離和精制方法8分離和精制方法

分離和精制方法一二系統(tǒng)溶劑分離技術(shù)三兩相溶劑萃取法五四沉淀法結(jié)晶法其他分離技術(shù)七六課堂練習(xí)分離和精制方法

分離和精制方法一二系統(tǒng)溶劑分離技術(shù)三兩相溶劑9經(jīng)典分離方法系統(tǒng)溶劑分離法、兩相溶劑萃取法、沉淀法、結(jié)晶法、分餾法等現(xiàn)代分離方法色譜法等(一)分離和精制方法經(jīng)典分離方法系統(tǒng)溶劑分離法、兩相溶劑萃取法、沉淀法、結(jié)晶法、10(二)系統(tǒng)溶劑分離技術(shù)原理:根據(jù)相似相溶原理,選用極性大小不同的溶劑,將提取液中成分初步分離。適用范圍:用于分離提純含有極性不同的各種化學(xué)成分的中藥提取液。缺點:如果提取液中所含的有效成分的量很少或結(jié)構(gòu)性質(zhì)

相似成分多,分離純化將很受限制。(二)系統(tǒng)溶劑分離技術(shù)原理:根據(jù)相似相溶原理,選用極性大小不11說明:1.只針對提取后成分的初步分離

2.針對極性差別大的成分間的分離

3.用于摸索分離(尤其用于提取液中所含成分不明確時的分離)應(yīng)用實例:將中藥乙醇或甲醇提取液適當(dāng)濃縮,與某種擔(dān)體(硅藻土,硅膠)混合均勻,干燥后,用不同極性的溶劑,由小到大分別提取。例如分別用石油醚、三氯甲烷、丙酮、乙醇洗脫,并分別回收溶劑,得到不同的提取部分。模塊二--中藥中化學(xué)成分的常規(guī)分離技術(shù)課件12酸堿分離

原理:利用某些成分能在酸或堿中溶解,當(dāng)加堿或加酸調(diào)整pH時,又沉淀析出。

實例:1)內(nèi)酯類不溶于水,遇堿開環(huán)成羧酸鹽溶于水,再加酸進(jìn)行酸化,又重新成內(nèi)酯析出,從而與其他雜志分離;

2)生物堿一般不溶于水,遇酸生成生物堿鹽溶于水,再堿化,又重新生成游離生物堿酸堿分離13(三)兩相溶劑萃取法1.概念:在提取液中加入一種與其不相混溶的溶劑,充分振搖以增加接觸的機(jī)會,使提取液中的某種成分逐漸轉(zhuǎn)溶到加入的溶劑中,而其他成分仍留在原提取液中,如此反復(fù)多次,將所需成分萃取出來的分離方法。(三)兩相溶劑萃取法1.概念:在提取液中加入一種與142.原

理利用混合物中各成分在兩相互不相溶的溶劑中分配系數(shù)(K)的不同進(jìn)行分離的。

K=

混合物中各種成分在同一兩相溶劑系統(tǒng)中分配系數(shù)不同。CuCl(三)兩相溶劑萃取法2.原理利用混合物中各成分在兩相互不相溶的溶15

練習(xí):

A、B兩種物質(zhì)在兩組不同的溶劑相中的分配系數(shù)分別是①KA=1/9,KB=9;②KA=2/3,KB=3/2;

問:哪個溶劑相分離效果好?(三)兩相溶劑萃取法(三)兩相溶劑萃取法16

分配系數(shù)差值越大分離效果越好。分離的難易可用分離因子β來表示。

分離因子β:A、B兩種溶質(zhì)在同一溶劑系統(tǒng)中分配系數(shù)的比值

β=(注:KA>KB)

β>100,萃取1次;100>β>10,萃取10~12次;β≈1,無法完成分離。KAKB(三)兩相溶劑萃取法分配系數(shù)差值越大分離效果越好。KAKB(三)兩相17(三)兩相溶劑萃取法3.影響萃取的因素1)選擇合適的萃取溶劑★從水溶液中分離皂苷等極性大的成分,多用正丁醇萃取?!飶乃芤褐蟹蛛x黃酮等中等極性的成分,多用乙酸乙酯萃?!飶乃芤褐蟹蛛x苷元等極性小的的成分,多用氯仿萃。應(yīng)注意:有機(jī)溶劑的親水性越大,與水作兩相萃取的效果越差(三)兩相溶劑萃取法3.影響萃取的因素18游離型和解離型游離型極性小,易溶于小極性;解離型極性大,易溶于親水性。1)若pH<3(酸性條件)酸性物質(zhì)游離態(tài)(HA),極性?。粔A性物質(zhì)則呈離子態(tài)(BH+),極性大2)若pH>12(堿性條件)酸性物質(zhì)解離形式(A-),極性大堿性物質(zhì)游離狀態(tài)(B),極性小游離型和解離型游離型極性小,易溶于小極性;解離型極性大,易溶19★從親脂性有機(jī)溶液中分離生物堿等堿性成分,多用稀酸水可用pH由高到低的酸性緩沖液按順序萃取,使堿性由強(qiáng)到弱的生物堿分別萃取出來?!飶挠H脂性有機(jī)溶液中分離有機(jī)酸、酚類等酸性成分,多用稀堿水萃取。

可用PH由低到高的堿液,使成鹽而分離。2)萃取溶劑用量,遵循“少量多次”的原則首次,為待萃取溶液的1/3—1/2;以后可以減為1/6—1/4?!飶挠H脂性有機(jī)溶液中分離生物堿等堿性成分,多用稀酸水20(三)兩相溶劑萃取法3)有效避免乳化的發(fā)生★長時間放置;★輕度乳化可用金屬絲在乳化層攪拌使之破壞;★將乳化層抽濾;★將乳化層加熱或冷凍;★分出乳化層,再用新溶劑萃??;★加入少量電解質(zhì),利用鹽析作用破壞乳化或改變某一相的密度;★滴加數(shù)滴表面活性更強(qiáng)的低級醇,代替原有的表面活性物質(zhì),以促破乳;(三)兩相溶劑萃取法3)有效避免乳化的發(fā)生21(三)兩相溶劑萃取法4.操作技術(shù)①簡單萃取法(分液漏斗法)簡便,分離效果較低,易乳化。②逆流連續(xù)萃取法(CCE)操作簡便,萃取較完全,適合各種密度的溶劑萃取,避免了乳化。③逆流分溶法(CCD)高效率,多次,連續(xù);操作繁瑣,溶劑用量大,易乳化。④液滴逆流分配色譜法(DCCC)

分離效果高,簡便,微量,不易乳化。

(三)兩相溶劑萃取法4.操作技術(shù)22簡單萃取法的操作和分離過程連續(xù)萃取裝置簡單萃取法的操作和分離過程連續(xù)萃取裝置23H2OCHCl3KM=2.0KN=0.5(K=CH2O

/CCHCl3

)H2OCHCl3KM=2.0KN=0.5(K=CH24液滴逆流分配裝置示意圖----直徑1-2mm的玻璃管串聯(lián)液滴逆流分配裝置示意圖----直徑1-2mm的玻璃管串聯(lián)255.課堂練習(xí)1.利用在兩相溶劑中分配系數(shù)不同進(jìn)行分離的方法是()A萃取法B結(jié)晶法C沉淀法D色譜法2.下列能與水互溶的溶劑是()A正丁醇B石油醚C異戊醇D丙酮3.AB兩物質(zhì)在氯仿-水中的分離因子為100,則兩者基本分離需要萃?。ǎ?/p>

A10次B100次C1次D20次4.兩相溶劑萃取法的原理是什么?甲成份在互相接觸的兩相溶劑溶解達(dá)平衡時,在水中的濃度為2%,在氯仿中為0.5%,求k值。5.甲成份在乙醚---水中k甲=C乙醚/C水=1/5;K乙=5。試問:誰在水中溶解度大?誰在乙醚中溶解度大?甲乙兩成份可否用水-乙醚作萃取分離,為什么?5.課堂練習(xí)1.利用在兩相溶劑中分配系數(shù)不同進(jìn)265.課堂練習(xí)6.甲乙兩成份在水-氯仿,水--乙醚的k值如下:甲為0.5,乙為2;;甲為7.5,乙為0.75。問:用那個溶劑系統(tǒng)作溶劑萃取效果好?為什么?7.某熱水提取液中含生物堿鹽、酚性甙元、脂溶性色素、游離生物堿,使用萃取法分離它們。8.萃取時,溶劑大量一次效果好還是少量多次效果好?為什么?5.課堂練習(xí)6.甲乙兩成份在水-氯仿,水--乙醚的k值如下:27(四)沉淀法

1.原理往樣品溶液中加入某種溶劑或試劑,降低某種(類)成分的溶解度,或與之反應(yīng)生成難溶物,使從溶液中沉淀出來而達(dá)到分離的目的。沉淀法可分為一般沉淀法和專屬沉淀法,在此僅介紹前者。2.一般沉淀法分類酸堿沉淀法酸溶堿沉法堿溶酸沉法試劑沉淀法水提醇沉法醇提水沉法鉛鹽沉淀法中性醋酸鉛堿式醋酸鉛(四)沉淀法1.原理往樣品溶液中加入某種溶劑或試28(四)沉淀法1)酸溶堿沉法原理:“同離子效應(yīng)”(置換)利用某些成分在酸(或堿)中溶解,繼而又在堿(或酸)中生成沉淀的性質(zhì)達(dá)到分離的方法。適用范圍:具有酸性、堿性或兩性有機(jī)化合物的分離提純。(四)沉淀法1)酸溶堿沉法29(四)沉淀法2)試劑沉淀法原理:利用一些成分能與某些試劑產(chǎn)生沉淀的性質(zhì)或利用某些成分在不同溶劑中溶解度的差異,通過加入特定試劑或溶劑,使生成沉淀,與其他成分分離。適用范圍:(1)發(fā)生沉淀反應(yīng)如:蛋白質(zhì)沉淀鞣質(zhì),生物堿沉淀試劑雷氏銨鹽和水溶性季氨堿膽甾醇與甾體皂苷(四)沉淀法2)試劑沉淀法30(2)改變極性,降低溶解度而沉淀水提醇沉法

主要沉淀水溶性大分子化合物。適用于含蛋白質(zhì)、淀粉、粘液質(zhì)、樹膠等雜質(zhì)的藥材的提取和精制。例如:在濃縮的水提取液加乙醇,使之沉淀而除去多糖、蛋白質(zhì)等水溶性雜質(zhì)。醇提水沉法

主要沉親脂性成分。適用于色素、樹脂、油脂、葉綠素等雜質(zhì)的藥材例如:濃縮的乙醇液中加入水稀釋,放置使沉淀而除去樹脂等水不溶性雜質(zhì)醇提醚沉法(2)改變極性,降低溶解度而沉淀31(四)沉淀法3)鉛鹽沉淀法原理:利用中性醋酸鉛和堿式醋酸鉛在水或稀醇溶液中能與許多天然化學(xué)成分生成難溶性的鉛鹽或鉛絡(luò)合物沉淀的性質(zhì),使有效成分與雜質(zhì)分離。適用范圍:(1)中性醋酸鉛

沉淀有機(jī)酸、蛋白質(zhì)、氨基酸、粘液質(zhì)、鞣質(zhì)、樹脂、酸性皂苷等含羧基或鄰二酚羥基的酸性或酚性物質(zhì);(2)堿式醋酸鉛

沉淀除上述物質(zhì)外,還有某些大分子中性成分、某些異黃酮及其苷、某些堿性較弱的生物堿。(四)沉淀法3)鉛鹽沉淀法32操作過程:

第一步:醋酸鉛沉淀的形成中藥的水或醇提液加入醋酸鉛溶液(不再產(chǎn)生沉淀為止),濾出沉淀,再于濾液中加堿式醋酸鉛飽和溶液至不再發(fā)生沉淀為止。得到:醋酸鉛沉淀物、堿式醋酸鉛沉淀物、母液。

操作過程:第一步:醋酸鉛沉淀的形成33第二步:脫鉛處理

a.硫化氫法將鉛鹽沉淀懸浮于水或稀醇中,通入硫化氫氣體,使其分解并使鉛轉(zhuǎn)為不溶性的硫化鉛沉淀(脫鉛),中藥成分留在母液中,硫化氫法脫鉛徹底,但脫鉛液需通入空氣或二氧化碳以驅(qū)凈剩余的硫化氫。

b.中性硫酸鹽法常加入硫酸鈉等中性硫酸鹽,因生成的硫酸鉛在水中有一定的溶解度,故脫鉛不徹底。

c.陽離子交換樹脂脫鉛快而徹底,但溶液中某些陽離子也可能被交換到樹脂上,且脫鉛后的樹脂再生困難。第二步:脫鉛處理34(四)沉淀法優(yōu)缺點

1.硫化氫法優(yōu):脫鉛徹底缺:同空氣或CO2驅(qū)凈剩余

硫化氫

2.中性硫酸鹽法脫鉛不徹底(生成的硫酸鹽有一的溶解性)

3.陽離子交換樹脂法優(yōu):快、徹底缺:樹脂再生困難(四)沉淀法優(yōu)缺點353.課堂練習(xí)1.可被醇提水沉法沉淀的是()A淀粉B蛋白質(zhì)C多糖D樹脂2.可被中性醋酸鉛沉淀的是()A中性皂甙B游離生物堿C有機(jī)酸D多糖3.在鉛鹽沉淀法中,為什么要進(jìn)行脫鉛處理?常用的脫鉛法是什么?原理、優(yōu)缺點是什么?4.某熱水提取液中含有淀粉、游離生物堿、中性皂苷、鞣質(zhì),分離它們。5.某中藥中含有揮發(fā)油,游離生物堿,生物堿鹽,油脂,分離它們。6.在中藥水提液中加入乙醇達(dá)80%以上,此時析出的沉淀是何種成份?7.內(nèi)酯與游離堿的混合物如何分離?3.課堂練習(xí)1.可被醇提水沉法沉淀的是()36這是純化固體成分最后階段的重要方法。

1.原理

利用混合物中各成分在冷熱結(jié)晶溶劑中溶解度的不同進(jìn)行分離的。非晶形物質(zhì)經(jīng)結(jié)晶操作形成有晶形的過程稱為結(jié)晶。不純的結(jié)晶再次結(jié)純化的過程稱為重結(jié)晶。

(五)結(jié)晶法這是純化固體成分最后階段的重要方法。(五)結(jié)晶法37結(jié)晶的關(guān)鍵:合適的溶劑理想溶劑具備的條件:(1)與被結(jié)晶成分不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。(2)要對被結(jié)晶成分熱時溶解度大、冷時溶解度小。(3)對雜質(zhì)或冷熱時都溶解,或冷熱時都不溶解。(4)沸點不宜太低或太高。二、結(jié)晶溶劑的選擇結(jié)晶的關(guān)鍵:合適的溶劑二、結(jié)晶溶劑的選擇38常用溶劑:水、冰乙酸、甲醇、丙酮、氯仿、乙醇、乙酸乙酯等?;旌先軇翰荒芤环N選擇合適溶劑時,通常選用兩種或兩種以上溶劑組成混合溶劑。如:乙醇-水、丙酮-水、吡啶-水等

重結(jié)晶選用的溶劑相應(yīng)有所不同常用溶劑:水、冰乙酸、甲醇、丙酮、氯仿、乙醇、乙酸乙酯等。39(五)結(jié)晶法

溶解度結(jié)晶溶劑冷時熱時

有效成分雜質(zhì)小大小小大大(五)結(jié)晶法結(jié)晶溶劑冷時熱時小大小小大大40

不溶物(雜質(zhì))樣品樣品溶液濾液濾(母)液(雜質(zhì)+少量有效成分)結(jié)晶(有效成分)

【注】①所得結(jié)晶若不純,可重結(jié)晶進(jìn)一步精制。②適當(dāng)濃縮母液,放冷析晶,所得結(jié)晶確證后決定是否合并。放冷析晶,過濾加適量結(jié)晶溶劑加熱溶解【回流】趁熱過濾【抽濾】2.操作過程放冷析晶,過濾加適量結(jié)晶溶劑加熱溶解【回流】趁熱過濾【抽濾】413.操作注意1).選擇合適溶劑(溶解度、沸點)2).結(jié)晶條件:溶液濃度、粘度、溫度、時間濃度過大,雜質(zhì)濃度和溶液粘度也相應(yīng)增大,會阻礙結(jié)晶的析出。降溫的速度要慢,使結(jié)晶慢慢形成,速度過快,形成的結(jié)晶顆粒小或成無定形粉末。3.操作注意1).選擇合適溶劑(溶解度、沸點)42

4.促進(jìn)結(jié)晶的方法:1.可用玻棒磨擦器壁,或加入晶種,揮去部分溶劑的方法促進(jìn)析晶。2.采用混合溶劑的方法結(jié)晶。3.制備結(jié)晶衍生物。如生物堿制成鹽,羰基化合物制成乙?;衔?,內(nèi)酯開環(huán)成鹽等。4.促進(jìn)結(jié)晶的方法:434.結(jié)晶純度的判斷結(jié)晶外觀的色澤是否均勻、晶形一致程度是否具有一定的熔點和較小的熔距薄層色譜或紙色譜技術(shù),經(jīng)數(shù)種不同的展開系統(tǒng)展開是否均能得到單一近圓形的斑點來判斷結(jié)晶的純度。必要時,可制備衍生物,采用高效薄層色譜、氣相色譜、高效液相色譜來進(jìn)一步確定結(jié)晶的純度。4.結(jié)晶純度的判斷結(jié)晶外觀的色澤是否均勻、晶形一致程度44模塊二--中藥中化學(xué)成分的常規(guī)分離技術(shù)課件45

鹽析法透析法分餾法(六)其他分離方法鹽析法(六)其他分離方法461.鹽析法原理鹽析法是指天然產(chǎn)物的水提液中,加入大量無機(jī)鹽,使其達(dá)到一定濃度或飽和,促使其有效成分在水中溶解度降低而沉淀析出,與其他水溶性較大的雜質(zhì)分離。常用作鹽析的無機(jī)鹽類包括氯化鈉、硫酸鈉、硫酸鎂、硫酸銨等。其中硫酸銨具有鹽析能力強(qiáng)、飽和溶液濃度大、溶解度受溫度影響小、不引起蛋白變性等優(yōu)點,而多用于蛋白質(zhì)等高分子物質(zhì)的鹽析分離。1.鹽析法原理47鹽析法應(yīng)用

從中藥中分離有效成分。分離蛋白質(zhì)等高分子物質(zhì)(通過調(diào)節(jié)硫酸銨的濃度)。鹽析后,濾液和沉淀物均混入無機(jī)離子,可用透析法或離子交換樹脂法進(jìn)行脫鹽處理。鹽析法應(yīng)用從中藥中分離有效成分。482、透析法原理:

是利用提取液中小分子物質(zhì)或能在水、乙醇提取液中解離成離子的物質(zhì)可通過透析膜,而大分子物質(zhì)不能通過透析膜(如多糖、蛋白質(zhì)、鞣質(zhì)、樹脂等不能通過透過透析膜)性質(zhì),借以達(dá)到分離的目的。2、透析法原理:49模塊二--中藥中化學(xué)成分的常規(guī)分離技術(shù)課件50應(yīng)用:此法常用于分離純化皂苷、蛋白質(zhì)、多肽、多糖等大分子成分,以除去無機(jī)鹽、單糖、雙糖等小分子雜質(zhì)。常用的透析膜(需根據(jù)分離成分的分子量大小來選擇)(1)動物膀胱膜(2)火棉膠膜(3)羊皮紙膜(4)再生纖維素膜(5)玻璃紙膜(6)蛋白膠膜應(yīng)用:51操作步驟:(1)將濃縮的中藥水提液或乙醇提取液緩緩加入透析膜袋內(nèi),防止膜破裂,懸于盛有蒸餾水的容器中,水浴加溫透析,并保持一定液面。透析過程中經(jīng)常更換透析袋外的蒸餾水,以保持膜內(nèi)外有較大濃度差。(2)應(yīng)用透析法去除鞣質(zhì)時,可在中藥提取液中加入適量明膠溶液,使其與鞣質(zhì)結(jié)合成大分子而不易透過透析膜。但提取液中若含有黃酮、蒽醌類成分,則不宜加入明膠溶液。操作步驟:52(3)透析速度不僅取決于透析膜孔徑的大小、溶液的溫度及透析膜兩側(cè)溶液的濃度差等因素,還與溶液的電荷有關(guān)。(4)判斷透析是否完全,可用定性反應(yīng)檢查膜內(nèi)藥液有效成分或指標(biāo)成分。(3)透析速度不僅取決于透析膜孔徑的大小、溶液的溫度及透析膜53二、分餾法原理:分餾法是分離液體混合物的一種方法,利用混合物中各成分沸點不同,在分餾過程中產(chǎn)生高低不同的蒸氣壓,借以收集不同溫度的餾分,達(dá)到分離目的。分餾法是將多次蒸餾的復(fù)雜操作在一支分餾柱中完成。一般情況下,液體混合物沸點相差100℃以上時,可用反復(fù)蒸餾法;沸點相差25℃以下時,需用分餾法;沸點相差越小,則需要的分餾裝置越精細(xì)。二、分餾法原理:54模塊二--中藥中化學(xué)成分的常規(guī)分離技術(shù)課件55分餾裝置:多一個分餾柱分餾裝置:56應(yīng)用在天然產(chǎn)物有效成分研究中,揮發(fā)油及一些液體生物堿的分離常用此法。儀器裝置操作技術(shù)應(yīng)用57模塊二--中藥中化學(xué)成分的常規(guī)分離技術(shù)課件58【課堂練習(xí)】(七)課堂練習(xí)1.從藥材中依次提取不同極性成分時溶劑使用的順序是__。(A.水→乙醇→乙酸乙酯→乙醚→石油醚B.石油醚→乙醚→乙酸乙酯→乙醇→水C.乙酸乙酯→乙醇→石油醚→乙醚→水)2.全部為親脂性有機(jī)溶劑的是___。(A.甲醇、丙酮、乙醇B.乙醚、氯仿、苯C.正丁醇、乙醇、乙酸乙酯)3.難溶于水的成分是___。(A.鞣質(zhì)B.蛋白質(zhì)C.苷元D.樹膠)4.往酒精提取液的濃縮液中加入水,可沉淀___。(A.樹膠B.樹脂C.黏液質(zhì)D.鞣質(zhì))【課堂練習(xí)】(七)課堂練習(xí)1.從藥材中依次提取不同極性成分時595.提取中藥化學(xué)成分最常用的方法是___。(A.溶劑法B.升華法C.蒸餾法D.超臨界提取法)6.提取對熱不穩(wěn)定成分宜用___。(A.回流法B.滲漉法C.煎煮法D.連續(xù)回流法)7.SFE適合提取___。(A.極性大的成分B.離子型化合物C.極性小的成分D.易氣化的成分)8.連續(xù)回流法與回流法比較,其優(yōu)越性是___。(A.受熱時間短B.節(jié)省溶劑且效率高C.提取量大D.節(jié)省時間且效率高)5.提取中藥化學(xué)成分最常用的方法是___。(A.溶劑法B609.利用高分子膜以外加力為動力,對混合物進(jìn)行分離的方法是___。(A.升華法B.分餾法C.超濾D.蒸餾法.)10.從中藥水提液中萃取親脂性成分宜選用___為溶劑。(A.乙醚B.乙醇C.甲醇D.正丁醇)11.選擇合適結(jié)晶溶劑的原則是___。(A.對有效成分溶解度大,對雜質(zhì)溶解度小B.對有效成分溶解度小,對雜質(zhì)溶解度大C.對有效成分冷時溶解度小熱時溶解度大,對雜質(zhì)冷熱都溶或都不溶D.對有效成分冷熱時都溶,對雜質(zhì)冷熱時都不溶)12.某混合物中含有酚類(A)、有機(jī)酸(B)、生物堿(C)和油脂(D),經(jīng)下列萃取法諸成分得以分離,試在流程圖中的括號內(nèi)標(biāo)示出它們的存在位置。9.利用高分子膜以外加力為動力,對混合物進(jìn)行分離的方法是__61混合物乙醚溶解稀NaHCO3萃取堿水層()乙醚層()稀NaOH萃取堿水層()乙醚層()稀HCl萃取酸水層()乙醚層()混合物乙醚溶解稀NaHCO3萃取堿水層()乙醚層()稀N62模塊二——中藥中化學(xué)成分的常規(guī)分離技術(shù)模塊二——中藥中化學(xué)成分的常規(guī)分離技術(shù)63中藥中化學(xué)成分的常規(guī)分離技術(shù)2掌握常用的濃縮技術(shù);掌握常用的分離技術(shù)原理、適用范圍及使用方法、注意事項知識要求3能力要求學(xué)習(xí)目標(biāo)1掌握中藥中常見的分離技術(shù);掌握萃取法、沉淀法分離有效成分熟練進(jìn)行中藥中有效成分分離;掌握萃取法操作;掌握沉淀法操作中藥中化學(xué)成分的常規(guī)分離技術(shù)2掌握常用的濃縮技術(shù);知識要求364教學(xué)內(nèi)容一提取液的濃縮二分離和精制方法教學(xué)內(nèi)容一分離和精制方法65一提取液的濃縮一66(一)水提液的濃縮敞口蒸發(fā)適用于少量水提液。薄膜蒸發(fā)效率高,適用于大量水或醇提取液。(二)有機(jī)提取液的濃縮常壓蒸餾適用于低沸點有機(jī)溶劑的回收,例如乙醚、丙酮等減壓蒸餾適用于高沸點有機(jī)溶劑的回收,例如乙醇、正丁醇等

【注】加熱有機(jī)溶劑(溶液)必須使用非明火熱源。(一)水提液的濃縮67薄膜蒸發(fā)器薄膜蒸發(fā)器68蒸餾裝置蒸餾裝置69二分離和精制方法分離和精制方法70分離和精制方法

分離和精制方法一二系統(tǒng)溶劑分離技術(shù)三兩相溶劑萃取法五四沉淀法結(jié)晶法其他分離技術(shù)七六課堂練習(xí)分離和精制方法

分離和精制方法一二系統(tǒng)溶劑分離技術(shù)三兩相溶劑71經(jīng)典分離方法系統(tǒng)溶劑分離法、兩相溶劑萃取法、沉淀法、結(jié)晶法、分餾法等現(xiàn)代分離方法色譜法等(一)分離和精制方法經(jīng)典分離方法系統(tǒng)溶劑分離法、兩相溶劑萃取法、沉淀法、結(jié)晶法、72(二)系統(tǒng)溶劑分離技術(shù)原理:根據(jù)相似相溶原理,選用極性大小不同的溶劑,將提取液中成分初步分離。適用范圍:用于分離提純含有極性不同的各種化學(xué)成分的中藥提取液。缺點:如果提取液中所含的有效成分的量很少或結(jié)構(gòu)性質(zhì)

相似成分多,分離純化將很受限制。(二)系統(tǒng)溶劑分離技術(shù)原理:根據(jù)相似相溶原理,選用極性大小不73說明:1.只針對提取后成分的初步分離

2.針對極性差別大的成分間的分離

3.用于摸索分離(尤其用于提取液中所含成分不明確時的分離)應(yīng)用實例:將中藥乙醇或甲醇提取液適當(dāng)濃縮,與某種擔(dān)體(硅藻土,硅膠)混合均勻,干燥后,用不同極性的溶劑,由小到大分別提取。例如分別用石油醚、三氯甲烷、丙酮、乙醇洗脫,并分別回收溶劑,得到不同的提取部分。模塊二--中藥中化學(xué)成分的常規(guī)分離技術(shù)課件74酸堿分離

原理:利用某些成分能在酸或堿中溶解,當(dāng)加堿或加酸調(diào)整pH時,又沉淀析出。

實例:1)內(nèi)酯類不溶于水,遇堿開環(huán)成羧酸鹽溶于水,再加酸進(jìn)行酸化,又重新成內(nèi)酯析出,從而與其他雜志分離;

2)生物堿一般不溶于水,遇酸生成生物堿鹽溶于水,再堿化,又重新生成游離生物堿酸堿分離75(三)兩相溶劑萃取法1.概念:在提取液中加入一種與其不相混溶的溶劑,充分振搖以增加接觸的機(jī)會,使提取液中的某種成分逐漸轉(zhuǎn)溶到加入的溶劑中,而其他成分仍留在原提取液中,如此反復(fù)多次,將所需成分萃取出來的分離方法。(三)兩相溶劑萃取法1.概念:在提取液中加入一種與762.原

理利用混合物中各成分在兩相互不相溶的溶劑中分配系數(shù)(K)的不同進(jìn)行分離的。

K=

混合物中各種成分在同一兩相溶劑系統(tǒng)中分配系數(shù)不同。CuCl(三)兩相溶劑萃取法2.原理利用混合物中各成分在兩相互不相溶的溶77

練習(xí):

A、B兩種物質(zhì)在兩組不同的溶劑相中的分配系數(shù)分別是①KA=1/9,KB=9;②KA=2/3,KB=3/2;

問:哪個溶劑相分離效果好?(三)兩相溶劑萃取法(三)兩相溶劑萃取法78

分配系數(shù)差值越大分離效果越好。分離的難易可用分離因子β來表示。

分離因子β:A、B兩種溶質(zhì)在同一溶劑系統(tǒng)中分配系數(shù)的比值

β=(注:KA>KB)

β>100,萃取1次;100>β>10,萃取10~12次;β≈1,無法完成分離。KAKB(三)兩相溶劑萃取法分配系數(shù)差值越大分離效果越好。KAKB(三)兩相79(三)兩相溶劑萃取法3.影響萃取的因素1)選擇合適的萃取溶劑★從水溶液中分離皂苷等極性大的成分,多用正丁醇萃取?!飶乃芤褐蟹蛛x黃酮等中等極性的成分,多用乙酸乙酯萃?!飶乃芤褐蟹蛛x苷元等極性小的的成分,多用氯仿萃。應(yīng)注意:有機(jī)溶劑的親水性越大,與水作兩相萃取的效果越差(三)兩相溶劑萃取法3.影響萃取的因素80游離型和解離型游離型極性小,易溶于小極性;解離型極性大,易溶于親水性。1)若pH<3(酸性條件)酸性物質(zhì)游離態(tài)(HA),極性??;堿性物質(zhì)則呈離子態(tài)(BH+),極性大2)若pH>12(堿性條件)酸性物質(zhì)解離形式(A-),極性大堿性物質(zhì)游離狀態(tài)(B),極性小游離型和解離型游離型極性小,易溶于小極性;解離型極性大,易溶81★從親脂性有機(jī)溶液中分離生物堿等堿性成分,多用稀酸水可用pH由高到低的酸性緩沖液按順序萃取,使堿性由強(qiáng)到弱的生物堿分別萃取出來?!飶挠H脂性有機(jī)溶液中分離有機(jī)酸、酚類等酸性成分,多用稀堿水萃取。

可用PH由低到高的堿液,使成鹽而分離。2)萃取溶劑用量,遵循“少量多次”的原則首次,為待萃取溶液的1/3—1/2;以后可以減為1/6—1/4?!飶挠H脂性有機(jī)溶液中分離生物堿等堿性成分,多用稀酸水82(三)兩相溶劑萃取法3)有效避免乳化的發(fā)生★長時間放置;★輕度乳化可用金屬絲在乳化層攪拌使之破壞;★將乳化層抽濾;★將乳化層加熱或冷凍;★分出乳化層,再用新溶劑萃??;★加入少量電解質(zhì),利用鹽析作用破壞乳化或改變某一相的密度;★滴加數(shù)滴表面活性更強(qiáng)的低級醇,代替原有的表面活性物質(zhì),以促破乳;(三)兩相溶劑萃取法3)有效避免乳化的發(fā)生83(三)兩相溶劑萃取法4.操作技術(shù)①簡單萃取法(分液漏斗法)簡便,分離效果較低,易乳化。②逆流連續(xù)萃取法(CCE)操作簡便,萃取較完全,適合各種密度的溶劑萃取,避免了乳化。③逆流分溶法(CCD)高效率,多次,連續(xù);操作繁瑣,溶劑用量大,易乳化。④液滴逆流分配色譜法(DCCC)

分離效果高,簡便,微量,不易乳化。

(三)兩相溶劑萃取法4.操作技術(shù)84簡單萃取法的操作和分離過程連續(xù)萃取裝置簡單萃取法的操作和分離過程連續(xù)萃取裝置85H2OCHCl3KM=2.0KN=0.5(K=CH2O

/CCHCl3

)H2OCHCl3KM=2.0KN=0.5(K=CH86液滴逆流分配裝置示意圖----直徑1-2mm的玻璃管串聯(lián)液滴逆流分配裝置示意圖----直徑1-2mm的玻璃管串聯(lián)875.課堂練習(xí)1.利用在兩相溶劑中分配系數(shù)不同進(jìn)行分離的方法是()A萃取法B結(jié)晶法C沉淀法D色譜法2.下列能與水互溶的溶劑是()A正丁醇B石油醚C異戊醇D丙酮3.AB兩物質(zhì)在氯仿-水中的分離因子為100,則兩者基本分離需要萃?。ǎ?/p>

A10次B100次C1次D20次4.兩相溶劑萃取法的原理是什么?甲成份在互相接觸的兩相溶劑溶解達(dá)平衡時,在水中的濃度為2%,在氯仿中為0.5%,求k值。5.甲成份在乙醚---水中k甲=C乙醚/C水=1/5;K乙=5。試問:誰在水中溶解度大?誰在乙醚中溶解度大?甲乙兩成份可否用水-乙醚作萃取分離,為什么?5.課堂練習(xí)1.利用在兩相溶劑中分配系數(shù)不同進(jìn)885.課堂練習(xí)6.甲乙兩成份在水-氯仿,水--乙醚的k值如下:甲為0.5,乙為2;;甲為7.5,乙為0.75。問:用那個溶劑系統(tǒng)作溶劑萃取效果好?為什么?7.某熱水提取液中含生物堿鹽、酚性甙元、脂溶性色素、游離生物堿,使用萃取法分離它們。8.萃取時,溶劑大量一次效果好還是少量多次效果好?為什么?5.課堂練習(xí)6.甲乙兩成份在水-氯仿,水--乙醚的k值如下:89(四)沉淀法

1.原理往樣品溶液中加入某種溶劑或試劑,降低某種(類)成分的溶解度,或與之反應(yīng)生成難溶物,使從溶液中沉淀出來而達(dá)到分離的目的。沉淀法可分為一般沉淀法和專屬沉淀法,在此僅介紹前者。2.一般沉淀法分類酸堿沉淀法酸溶堿沉法堿溶酸沉法試劑沉淀法水提醇沉法醇提水沉法鉛鹽沉淀法中性醋酸鉛堿式醋酸鉛(四)沉淀法1.原理往樣品溶液中加入某種溶劑或試90(四)沉淀法1)酸溶堿沉法原理:“同離子效應(yīng)”(置換)利用某些成分在酸(或堿)中溶解,繼而又在堿(或酸)中生成沉淀的性質(zhì)達(dá)到分離的方法。適用范圍:具有酸性、堿性或兩性有機(jī)化合物的分離提純。(四)沉淀法1)酸溶堿沉法91(四)沉淀法2)試劑沉淀法原理:利用一些成分能與某些試劑產(chǎn)生沉淀的性質(zhì)或利用某些成分在不同溶劑中溶解度的差異,通過加入特定試劑或溶劑,使生成沉淀,與其他成分分離。適用范圍:(1)發(fā)生沉淀反應(yīng)如:蛋白質(zhì)沉淀鞣質(zhì),生物堿沉淀試劑雷氏銨鹽和水溶性季氨堿膽甾醇與甾體皂苷(四)沉淀法2)試劑沉淀法92(2)改變極性,降低溶解度而沉淀水提醇沉法

主要沉淀水溶性大分子化合物。適用于含蛋白質(zhì)、淀粉、粘液質(zhì)、樹膠等雜質(zhì)的藥材的提取和精制。例如:在濃縮的水提取液加乙醇,使之沉淀而除去多糖、蛋白質(zhì)等水溶性雜質(zhì)。醇提水沉法

主要沉親脂性成分。適用于色素、樹脂、油脂、葉綠素等雜質(zhì)的藥材例如:濃縮的乙醇液中加入水稀釋,放置使沉淀而除去樹脂等水不溶性雜質(zhì)醇提醚沉法(2)改變極性,降低溶解度而沉淀93(四)沉淀法3)鉛鹽沉淀法原理:利用中性醋酸鉛和堿式醋酸鉛在水或稀醇溶液中能與許多天然化學(xué)成分生成難溶性的鉛鹽或鉛絡(luò)合物沉淀的性質(zhì),使有效成分與雜質(zhì)分離。適用范圍:(1)中性醋酸鉛

沉淀有機(jī)酸、蛋白質(zhì)、氨基酸、粘液質(zhì)、鞣質(zhì)、樹脂、酸性皂苷等含羧基或鄰二酚羥基的酸性或酚性物質(zhì);(2)堿式醋酸鉛

沉淀除上述物質(zhì)外,還有某些大分子中性成分、某些異黃酮及其苷、某些堿性較弱的生物堿。(四)沉淀法3)鉛鹽沉淀法94操作過程:

第一步:醋酸鉛沉淀的形成中藥的水或醇提液加入醋酸鉛溶液(不再產(chǎn)生沉淀為止),濾出沉淀,再于濾液中加堿式醋酸鉛飽和溶液至不再發(fā)生沉淀為止。得到:醋酸鉛沉淀物、堿式醋酸鉛沉淀物、母液。

操作過程:第一步:醋酸鉛沉淀的形成95第二步:脫鉛處理

a.硫化氫法將鉛鹽沉淀懸浮于水或稀醇中,通入硫化氫氣體,使其分解并使鉛轉(zhuǎn)為不溶性的硫化鉛沉淀(脫鉛),中藥成分留在母液中,硫化氫法脫鉛徹底,但脫鉛液需通入空氣或二氧化碳以驅(qū)凈剩余的硫化氫。

b.中性硫酸鹽法常加入硫酸鈉等中性硫酸鹽,因生成的硫酸鉛在水中有一定的溶解度,故脫鉛不徹底。

c.陽離子交換樹脂脫鉛快而徹底,但溶液中某些陽離子也可能被交換到樹脂上,且脫鉛后的樹脂再生困難。第二步:脫鉛處理96(四)沉淀法優(yōu)缺點

1.硫化氫法優(yōu):脫鉛徹底缺:同空氣或CO2驅(qū)凈剩余

硫化氫

2.中性硫酸鹽法脫鉛不徹底(生成的硫酸鹽有一的溶解性)

3.陽離子交換樹脂法優(yōu):快、徹底缺:樹脂再生困難(四)沉淀法優(yōu)缺點973.課堂練習(xí)1.可被醇提水沉法沉淀的是()A淀粉B蛋白質(zhì)C多糖D樹脂2.可被中性醋酸鉛沉淀的是()A中性皂甙B游離生物堿C有機(jī)酸D多糖3.在鉛鹽沉淀法中,為什么要進(jìn)行脫鉛處理?常用的脫鉛法是什么?原理、優(yōu)缺點是什么?4.某熱水提取液中含有淀粉、游離生物堿、中性皂苷、鞣質(zhì),分離它們。5.某中藥中含有揮發(fā)油,游離生物堿,生物堿鹽,油脂,分離它們。6.在中藥水提液中加入乙醇達(dá)80%以上,此時析出的沉淀是何種成份?7.內(nèi)酯與游離堿的混合物如何分離?3.課堂練習(xí)1.可被醇提水沉法沉淀的是()98這是純化固體成分最后階段的重要方法。

1.原理

利用混合物中各成分在冷熱結(jié)晶溶劑中溶解度的不同進(jìn)行分離的。非晶形物質(zhì)經(jīng)結(jié)晶操作形成有晶形的過程稱為結(jié)晶。不純的結(jié)晶再次結(jié)純化的過程稱為重結(jié)晶。

(五)結(jié)晶法這是純化固體成分最后階段的重要方法。(五)結(jié)晶法99結(jié)晶的關(guān)鍵:合適的溶劑理想溶劑具備的條件:(1)與被結(jié)晶成分不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。(2)要對被結(jié)晶成分熱時溶解度大、冷時溶解度小。(3)對雜質(zhì)或冷熱時都溶解,或冷熱時都不溶解。(4)沸點不宜太低或太高。二、結(jié)晶溶劑的選擇結(jié)晶的關(guān)鍵:合適的溶劑二、結(jié)晶溶劑的選擇100常用溶劑:水、冰乙酸、甲醇、丙酮、氯仿、乙醇、乙酸乙酯等?;旌先軇翰荒芤环N選擇合適溶劑時,通常選用兩種或兩種以上溶劑組成混合溶劑。如:乙醇-水、丙酮-水、吡啶-水等

重結(jié)晶選用的溶劑相應(yīng)有所不同常用溶劑:水、冰乙酸、甲醇、丙酮、氯仿、乙醇、乙酸乙酯等。101(五)結(jié)晶法

溶解度結(jié)晶溶劑冷時熱時

有效成分雜質(zhì)小大小小大大(五)結(jié)晶法結(jié)晶溶劑冷時熱時小大小小大大102

不溶物(雜質(zhì))樣品樣品溶液濾液濾(母)液(雜質(zhì)+少量有效成分)結(jié)晶(有效成分)

【注】①所得結(jié)晶若不純,可重結(jié)晶進(jìn)一步精制。②適當(dāng)濃縮母液,放冷析晶,所得結(jié)晶確證后決定是否合并。放冷析晶,過濾加適量結(jié)晶溶劑加熱溶解【回流】趁熱過濾【抽濾】2.操作過程放冷析晶,過濾加適量結(jié)晶溶劑加熱溶解【回流】趁熱過濾【抽濾】1033.操作注意1).選擇合適溶劑(溶解度、沸點)2).結(jié)晶條件:溶液濃度、粘度、溫度、時間濃度過大,雜質(zhì)濃度和溶液粘度也相應(yīng)增大,會阻礙結(jié)晶的析出。降溫的速度要慢,使結(jié)晶慢慢形成,速度過快,形成的結(jié)晶顆粒小或成無定形粉末。3.操作注意1).選擇合適溶劑(溶解度、沸點)104

4.促進(jìn)結(jié)晶的方法:1.可用玻棒磨擦器壁,或加入晶種,揮去部分溶劑的方法促進(jìn)析晶。2.采用混合溶劑的方法結(jié)晶。3.制備結(jié)晶衍生物。如生物堿制成鹽,羰基化合物制成乙酰化合物,內(nèi)酯開環(huán)成鹽等。4.促進(jìn)結(jié)晶的方法:1054.結(jié)晶純度的判斷結(jié)晶外觀的色澤是否均勻、晶形一致程度是否具有一定的熔點和較小的熔距薄層色譜或紙色譜技術(shù),經(jīng)數(shù)種不同的展開系統(tǒng)展開是否均能得到單一近圓形的斑點來判斷結(jié)晶的純度。必要時,可制備衍生物,采用高效薄層色譜、氣相色譜、高效液相色譜來進(jìn)一步確定結(jié)晶的純度。4.結(jié)晶純度的判斷結(jié)晶外觀的色澤是否均勻、晶形一致程度106模塊二--中藥中化學(xué)成分的常規(guī)分離技術(shù)課件107

鹽析法透析法分餾法(六)其他分離方法鹽析法(六)其他分離方法1081.鹽析法原理鹽析法是指天然產(chǎn)物的水提液中,加入大量無機(jī)鹽,使其達(dá)到一定濃度或飽和,促使其有效成分在水中溶解度降低而沉淀析出,與其他水溶性較大的雜質(zhì)分離。常用作鹽析的無機(jī)鹽類包括氯化鈉、硫酸鈉、硫酸鎂、硫酸銨等。其中硫酸銨具有鹽析能力強(qiáng)、飽和溶液濃度大、溶解度受溫度影響小、不引起蛋白變性等優(yōu)點,而多用于蛋白質(zhì)等高分子物質(zhì)的鹽析分離。1.鹽析法原理109鹽析法應(yīng)用

從中藥中分離有效成分。分離蛋白質(zhì)等高分子物質(zhì)(通過調(diào)節(jié)硫酸銨的濃度)。鹽析后,濾液和沉淀物均混入無機(jī)離子,可用透析法或離子交換樹脂法進(jìn)行脫鹽處理。鹽析法應(yīng)用從中藥中分離有效成分。1102、透析法原理:

是利用提取液中小分子物質(zhì)或能在水、乙醇提取液中解離成離子的物質(zhì)可通過透析膜,而大分子物質(zhì)不能通過透析膜(如多糖、蛋白質(zhì)、鞣質(zhì)、樹脂等不能通過透過透析膜)性質(zhì),借以達(dá)到分離的目的。2、透析法原理:111模塊二--中藥中化學(xué)成分的常規(guī)分離技術(shù)課件112應(yīng)用:此法常用于

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