第一章 總論緒論(提取分離)

天然藥物化學(xué)汪俊松中國藥科大學(xué)天然藥物化學(xué)教研室2023/2/12第一章總論31323緒論提取分離的方法結(jié)構(gòu)研究方法2023/2/13第三章

提取分離方法一、概述

(一)中草藥化學(xué)成分的構(gòu)成特點(二)提取分離前的文獻調(diào)研二、中草藥有效成分的提取

(一)常用提取方法(二)溶劑提取法三、中草藥有效成分的分離與精制

(一)根據(jù)物質(zhì)溶解度差別進行分離

(二)根據(jù)物質(zhì)分配系數(shù)差異進行分離

(三)根據(jù)物質(zhì)吸附能力差異進行分離

(四)根據(jù)物質(zhì)分子大小差異進行分離

(五)根據(jù)物質(zhì)解離程度差異進行分離四、提取與分離中草藥有效成分的注意點

(一)光照的影響

(二)酸堿的影響

(三)溫度的影響

(四)溶劑的影響

(五)層析的影響2023/2/14一、概述(一)中草藥化學(xué)成分的構(gòu)成特點

1.同種植物含有多種結(jié)構(gòu)類型的化學(xué)成分苦參2.總成分含量少而種類多長春花黃酮類生物堿貝母生物堿萜類甾醇類3.有效成分含量低總生物堿含量1/千分離生物堿單體68種長春堿

3/萬長春新堿

3/百萬美登堿

2/千萬人參三萜苷黃酮類多糖類2023/2/15

相關(guān)概念（1）一次代謝產(chǎn)物：也叫營養(yǎng)成分。指存在于生物體中的主要起營養(yǎng)作用的成分類型；如糖類、蛋白質(zhì)、脂肪等。（2）二次代謝產(chǎn)物：也叫次生成分。指由一次代謝產(chǎn)物代謝所生成的物質(zhì)，次生成分是植物來源中藥的主要有效成分。（3）單體：

即化合物,指具有一定分子量、分子式、理化常數(shù)和確定的化學(xué)結(jié)構(gòu)式的化學(xué)物質(zhì)。（4）有效成分:具有生物活性且能起到防治疾病作用的化學(xué)成分。

（5）無效成分：沒有生物活性和防病治病作用的化學(xué)成分。

2023/2/16（6）有效部位：在中藥化學(xué)中，常將含有一種主要有效成分或一組結(jié)構(gòu)相近的有效成分的提取分離部分，稱為有效部位。如人參總皂苷、苦參總生物堿、銀杏總黃酮等。

（7）有效部位群：含有兩類或兩類以上有效部位的中藥提取或分離部分。

2023/2/17一、概述(二)提取分離前的文獻調(diào)研

1.立題著眼點

1)為什么要立題

2)怎樣做

2.了解前人的研究工作

1)做過研究沒有?2)研究的深度和廣度

3.原植物的鑒定

1)原植物的拉丁學(xué)名

2)采集地點和時間

3)藥及部位

4)民間藥用情況2023/2/18二、中草藥有效成分的提取(一)常用提取方法

溶劑法、蒸餾法、升華法、壓榨法壓榨法溶劑法蒸餾法原理：與水蒸氣產(chǎn)生共沸點范圍：揮發(fā)油升華法原理：相似者相溶范圍：所有化學(xué)成分原理：遇熱揮發(fā)，遇冷凝固范圍：游離蒽醌原理：機械擠壓范圍：新鮮藥材、種籽植物油2023/2/19溶劑提取法溶劑溶點介電常數(shù)(20oC)溶解度溶劑/水%水/溶劑%石油醚環(huán)己烷30-12080.71.892.02苯乙醚氯仿醋酸乙酯正丁醇

803561771182.294.344.816.0217.8

0.1756.040.8156.077.45

0.0631.4650.0722.9820.5丙酮乙醇甲醇水

567865100

20.724.332.680.4任意混合石油醚>環(huán)己烷>苯>氯仿>乙醚>乙酸乙酯>丙酮>乙醇>甲醇>水1.常用溶劑的性質(zhì)2023/2/110提取溶劑性能特點適宜提取成分提取方法強極性溶劑溶解范圍廣生物堿鹽穿透能力強苷類水易得、安全糅質(zhì)煎煮法糖類滲漉法有些脂溶性成分溶解不完全氨基酸有些苷類成分的酶解蛋白質(zhì)水提液易發(fā)霉、變質(zhì)水溶性雜質(zhì)多，過濾困難沸點高，濃縮困難1.常用溶劑的性質(zhì)2023/2/111親水性有機溶劑（和水可任意混溶）除去多糖、溶解范圍廣（不同濃度乙醇）蛋白質(zhì)外滲濾法（稀醇）水溶性雜質(zhì)溶出少的大多數(shù)浸漬法乙醇可抑制酶的活性化學(xué)成分回流法提取液不易發(fā)霉、變質(zhì)均可連續(xù)回流法大部分可回收利用但有揮發(fā)性、易燃燒甲醇溶解特點與乙醇相似，但有毒丙酮溶解性能同乙醇，但沸點低、易揮發(fā)，作為提取溶劑不常用；但對色素溶解性能好，在分離、精制時常用。2023/2/112親脂性有機溶劑對化合物溶解選擇性較強，水溶性雜質(zhì)少、易純化，游離生物堿回流法揮發(fā)性大、易燃燒、有毒，苷元連續(xù)回流法價格昂貴，對提取設(shè)備要求高，某些苷類穿透力較弱，提取時間長，作為提取溶劑不常用。乙醚bp.35℃，極易燃氯仿bp.61℃、d1.480，不易燃，毒性大對生物堿溶解性好苯bp.80.1℃，毒性大石油醚沸程30~60℃、60~90℃、90~120℃脫脂、脫色常用于甲醇、乙醇不能任意混溶2023/2/113植物成分極性強弱植物成分結(jié)構(gòu)類型適于提取溶劑親脂性強葉綠素、脂肪油、揮發(fā)油石油醚親脂性較強游離生物堿、苷元、甾類、萜類、某些有機酸乙醚、氯仿中等極性中偏小某些苷類(如強心苷等)氯仿-乙醚(2:1)中等某些苷類(如黃酮苷類)乙酸乙酯中偏大某些苷類(如蒽醌苷、皂苷等)正丁醇親水性較強極性大的苷、糖類、氨基酸等丙酮、乙醇、甲醇親水性強蛋白質(zhì)、粘液汁、糖類、氨基酸、無機鹽、苷類水溶劑提取法2.天然藥物各類成分的極性與提取溶劑的關(guān)系2023/2/1143.選擇溶劑注意點

1)對有效成分溶解度大,對雜質(zhì)溶解度小

2)不與化學(xué)成分起化學(xué)變化

3)經(jīng)濟、易得、使用安全4.常見溶劑提取工藝

1)浸漬法

2)滲濾法

3)煎煮法

4)熱回流提取法影響提取效率的因素

1)原料粉碎度

2)提取時間

3)提取溫度

4)設(shè)備條件溶劑提取法2023/2/115(一)根據(jù)物質(zhì)溶解度差別進行分離

1.原理:相似者相溶

2.方法:1)重結(jié)晶法利用溫度差異對樣品溶解度的不同達到分離

2)混合溶劑法H2O-EtOH、EtOH–H2O、EtOH-Et2O粗組份

少量易溶樣品溶劑樣品溶液

滴加難溶樣品溶劑放置結(jié)晶3)pH調(diào)整法4)沉淀法樣品

酸水液無機酸鹽H2OH2S有機酸鹽重金屬硫化物有機酸有機溶劑萃取有機溶劑萃取生物堿三、中草藥有效成分的分離與精制2023/2/116(二)根據(jù)物質(zhì)分配系數(shù)的不同進行分離

1.原理:利用物質(zhì)在兩種互不相溶的溶劑中的分配系數(shù)的不同達到分離

2)分離因子（b值）與分離難易的關(guān)系K=CU/CLb=KA/KBK值與萃取次數(shù)成反比，即K值越大，萃取次數(shù)越少，反之越多b值越大，越易分離；b1時，無法分離1)分配系數(shù)（K值）與萃取次數(shù)的關(guān)系兩相溶劑萃取法2023/2/117B.Ka

與pKa

表示酸堿性化合物酸堿性強弱,而pH值變化則可改變化合的存在狀態(tài)。3)酸堿度（pH值）對分配比的影響A.游離型與解離型

1.原理:物質(zhì)因素KapKapH<3pH>12親脂溶劑親水溶劑酸性物質(zhì)越大越小游離型解離型游離型化合物分配比大解離型化合物分配比大堿性物質(zhì)越小越大解離型游離型(二)根據(jù)物質(zhì)分配系數(shù)的不同進行分離液-液萃取法操作注意事項2023/2/118分配色譜法液-液萃取與紙色譜以濾紙作為支持體，依靠樣品在兩相間的分配系數(shù)不同而達到分離目的。液-液分配柱色譜類型固定相流動相應(yīng)用正相色譜水>BAW系統(tǒng)極性、中極性物質(zhì)分離（以PPC為例）反相色譜ODS<甲醇-水、乙腈-水最廣泛，非極性、中極性各類物質(zhì)的分離2023/2/119(三)根據(jù)物質(zhì)吸附能力差異進行分離1.吸附層析的種類

2.物理吸附

1）基本規(guī)律：“相似者易于吸附”

2）基本特點：無選擇性、可逆吸附、快速

3）基本原理：吸附與解吸附的往復(fù)循環(huán)

4）

三要素—吸附劑、溶質(zhì)(被分離物)、溶劑物理吸附半化學(xué)吸附化學(xué)吸附固—液吸附吸附再吸附解吸再解吸直至分離吸附劑溶質(zhì)溶劑強弱強強中弱弱中中極性吸附劑吸附劑的吸附力一定時，溶質(zhì)極性越強，洗脫劑的極性也應(yīng)越強。非極性吸附劑吸附劑的吸附力一定時，溶質(zhì)極性越強，洗脫劑的極性越弱。2023/2/1202.物理吸附

5）極性強弱的判斷(與功能基的種類、數(shù)目多少和排列方式有關(guān))(1)親水性基團與極性成正比，親脂性基團與極性成反比；

(2)游離型化合物極性弱、具親脂性，解離型化合物極性強、具親水性；

6）溶劑的極性—依據(jù)介電常數(shù)來決定(三)根據(jù)物質(zhì)吸附能力差異進行分離2023/2/121①官能團的極性強弱2023/2/122②化合物的極性化合物的極性則由分子中所含官能團的種類、數(shù)目及排列方式等綜合因素所決定。極性基團的數(shù)目愈多，化合物的極性越大，被吸附的性能就會更大些，在同系物中碳原子數(shù)目少些，被吸附也會強些?？傊?，只要兩個成分在結(jié)構(gòu)上存在差別，就有可能分離，關(guān)鍵在于條件的選擇。

2023/2/1233.半化學(xué)吸附

1）基本特點：介于物理吸附和化學(xué)吸附之間

2）基本原理：以氫鍵的形式產(chǎn)生吸附1）4.化學(xué)吸附基本特點：有選擇性、不可逆吸附

2）基本原理：產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)

(1)酸性物質(zhì)與Al2O3發(fā)生化學(xué)反應(yīng)

(2)堿性物質(zhì)與硅膠發(fā)生化學(xué)反應(yīng)

(3)Al2O3容易發(fā)生結(jié)構(gòu)的異構(gòu)化

3）應(yīng)盡量避免2023/2/124吸附色譜

吸附劑分離原理吸附規(guī)律應(yīng)用硅膠吸附原理弱酸性、極性吸附劑廣泛（酸、堿及化合物極性越大、中性成分均可）吸附能力強（難洗脫）溶劑極性越小，吸附力越強

氧化鋁吸附原理堿性、極性吸附劑堿性、中性成分吸附規(guī)律同上（酸性成分與鋁絡(luò)合）活性炭吸附原理非極性吸附劑從稀水溶液中富集微量物質(zhì)吸附規(guī)律與上相反脫色（脂溶性色素）2023/2/125原理：氫鍵吸附及“雙重色譜”

聚酰胺柱層析：吸附色譜聚酰胺吸附層析--洗脫劑的洗脫力由小到大為:水<甲醇<丙酮<NaOH液<甲酰胺<尿素水液2023/2/126(四)根據(jù)物質(zhì)分子大小差異進行分離1.基本原理

利用分子篩的原理分離物質(zhì)

2.應(yīng)用

類型原理溶脹溶劑應(yīng)用

葡聚糖凝膠分子篩（大→小）水多糖、多肽、

SephadexG）蛋白質(zhì)分離羥丙基葡聚糖凝膠分子篩（糖苷）水、極性有機溶劑適于不同類型（SephadexLH-20）吸附原理（苷元）或二者的混合溶劑化合物分離凝膠色譜2023/2/127(五)根據(jù)物質(zhì)解離程度差異進行分離1.基本原理

利用酸、堿化合物在解離狀態(tài)時與陰、陽離子樹脂產(chǎn)生離子交換的原理達到分離的方法。2.應(yīng)用

樹脂類型原理應(yīng)用陽離子交換樹脂離子交換從酸水溶液中吸附堿性成分（生物堿）強酸性（R-SO3-H+）（陽離子）（除去酸性、中性成分）弱酸性（-COO-H+）陰離子交換樹脂離子交換從堿水溶液中吸附酸性成分（有機酸）強堿性（RN+(CH3)3CI-）（陰離子）（除去堿性、中性成分）弱堿性(伯、仲、叔胺)離子交換吸附樹脂常用色譜法小結(jié)分配層析吸附層析排阻層析離子交換層析原理分配系數(shù)差異極性差異分子大小差異解離度差異要素溶質(zhì)溶解度極性分子量酸堿性溶劑固定相/流動相(互不相溶的液體;恒定不變)依溶質(zhì)和吸附劑極性而變;可變,由小到大恒定(洗脫劑)恒定(氨基酸pH可變)(流動/交換)載體√√吸附劑√(活性)*化學(xué)吸附固定相√(陰、陽樹脂)相關(guān)因素K值、b因子pH值極性（活性）氫鍵（聚酰胺）交聯(lián)度（分子大?。┙宦?lián)度（交換當量）應(yīng)用CC、TLC、PC、HPLCCC、TLCHPLCCCCC2023/2/129

加壓液相色譜類型壓力（Pa）分離