第2章天然藥物化學(xué)成分的提取與分離

第二章

天然藥物化學(xué)成分提取分離

和鑒定的方法與技術(shù)導(dǎo)學(xué)情景情景描述

小林是中職藥劑專業(yè)的一年級學(xué)生，這天去奶奶家做客，奶奶患有心臟病，醫(yī)生給開了某品牌的心血康膠囊，只見里面的藥品說明書是這么寫的“規(guī)格：每粒含甾體總皂苷100mg（相當(dāng)于甾體總皂苷元35mg）”。小林心生疑慮，皂苷這藥名之前老師都沒介紹過，到底對奶奶的病情有否幫助呢？學(xué)前導(dǎo)語該品牌心血康膠囊是以天然藥物中的薯蕷科植物黃山藥為原料，經(jīng)提取得到其主要成分甾體總皂苷，可用于治療冠心病、心絞痛等疾病。那么如何從天然藥物中提取得到相應(yīng)的主要成分？

植物成分按其溶解性可以分類如下：植物成分水溶性成分醇溶性成分脂溶性成分游離生物堿、苷元、非水溶性有機酸、樹脂、揮發(fā)油、脂溶性色素、油脂和蠟（除少數(shù)外，僅熱時可溶于醇）蛋白質(zhì)、黏液質(zhì)、單糖和低聚糖、氨基酸、水溶性有機酸、鞣質(zhì)、苷類及水溶性色素、生物堿鹽其他成分淀粉（冷水不溶、熱水不溶、在有機溶劑中均不溶）無機成分植物細(xì)胞壁成分分離混合物提取粗粉有效成分本章內(nèi)容

第一節(jié)提取方法和技術(shù)第二節(jié)分離精制和鑒定的方法與技術(shù)

第一節(jié)：提取方法和技術(shù)教學(xué)目標(biāo)：

1、理解溶劑提取法的原理2、掌握各種溶劑提取法的特點、適用范圍和操作要領(lǐng)3、熟悉水蒸氣蒸餾法、超臨界流體萃取法的原理、特點及應(yīng)用范圍天然藥物中有效成分的提取分離存在兩種情況：欲提取物為已知成分或化學(xué)結(jié)構(gòu)類型；從天然藥物中尋找未知有效成分或有效部位。提取的概念：指用選擇的溶劑和適當(dāng)?shù)姆椒ǎ瑢⑺某煞秩芙獬鰜聿⑼烊凰幬锝M織脫離的過程。常用的方法有：溶劑提取法、水蒸氣蒸餾法、升華法和超臨界流體萃取法。應(yīng)用最多的提取方法是溶劑提取法

一、溶劑提取法1概念

溶劑提取法：是指根據(jù)天然藥物中各種化學(xué)成分的溶解性能，選擇對有效成分溶解度大而對其他成分溶解度小的溶劑，用適當(dāng)?shù)姆椒▽⑺杌瘜W(xué)成分盡可能完全地從藥材組織中溶解提出的方法。2提取原理根據(jù)“相似相溶”的原理過程：“滲透溶解擴散”動力：在細(xì)胞內(nèi)外液的“濃度差”

3提取前預(yù)處理粉碎：考慮藥材質(zhì)地、溶劑性質(zhì)、提取方法等。脫脂：用壓榨法或石油醚溶出藥材中的強親脂性雜質(zhì)，如：種子類藥材中有效成分的提取。4影響因素溶劑的選擇：關(guān)鍵提取的方法藥材的粉碎度溫度時間濃度差

5溶劑的極性（見表2-1）與介電常數(shù)有關(guān)，溶劑的介電常數(shù)越大，極性越強，介電常數(shù)小的溶劑極性小。如：己烷為1.9，氯仿為5.2，水為80。親水性：是指近于水而疏于油的性質(zhì)。親脂性：是指近于油而疏于水的性質(zhì)。極性大?。核?H2O)＞甲醇(MeOH)＞乙醇(EtOH)＞丙酮（Me2CO）＞正丁醇(n-BuOH)＞乙酸乙酯(EtOAc)＞乙醚(Et2O)＞氯仿(CHCl3)＞苯（C6H6)＞四氯化碳(CCl4)＞正己烷≈石油醚(Pet.et)。6常用的提取溶劑及溶劑的選擇(1)常用提取溶劑的分類與極性1）分類：水親水性有機溶劑親脂性有機溶劑水：是一種強極性溶劑，無臭、無味、無毒，不燃燒，使用安全。包括冷水、熱水、酸水、堿水親水性有機溶劑：是指與水能以任意比例互溶的，放置后不會分層的溶劑。包括甲醇、乙醇、丙酮。親脂性有機溶劑：是指與水不能互溶或僅能部分互溶的溶劑，放置后與水分為兩層。這三類溶劑間互溶情況：水和親水性有機溶劑可完全互溶，水和親脂性有機溶劑不能完全互溶，有機溶劑間除甲醇和石油醚不互溶外，其它均互溶。溶劑極性與穿透力沸點℃相對密度與水混溶情況

30～60(常用)0.7不混溶(分層)石油醚小60～9090～120苯(C6H6)80.10.879不混溶(分層)乙醚(無水,Et2O)34.60.713不混溶(分層)氯仿(CHCl3)61.21.484不混溶(分層)醋酸乙酯(EtOAC)77.10.902不混溶(分層)正丁醇(n-BuOH)117.70.810不混溶(分層)丙酮(Me2CO)56.30.792混溶乙醇(EtOH)78.40.789混溶甲醇(MeOH)64.60.791混溶水(H2O)大1001.00

根據(jù)上表，說出哪些是親水性有機溶劑？哪些是親脂性有機溶劑？

課堂活動溶劑極性與穿透力沸點℃相對密度與水混溶情況

30～60(常用)0.7不混溶(分層)石油醚小60～9090～120苯(C6H6)80.10.879不混溶(分層)乙醚(無水,Et2O)34.60.713不混溶(分層)氯仿(CHCl3)61.21.484不混溶(分層)醋酸乙酯(EtOAC)77.10.902不混溶(分層)正丁醇(n-BuOH)117.70.810不混溶(分層)丙酮(Me2CO)56.30.792混溶乙醇(EtOH)78.40.789混溶甲醇(MeOH)64.60.791混溶水(H2O)大1001.00親脂性親水性水：冷水、熱水、酸水、堿水等優(yōu)點：為極性最大的溶劑，也最常用。其穿透能力強，可溶解苷類、生物堿鹽、糖類、蛋白質(zhì)、氨基酸、鞣質(zhì)、小分子有機酸、有機酸鹽、水溶性色素、無機鹽等成分。且具有安全、經(jīng)濟、易得等優(yōu)點。其中蛋白質(zhì)不溶于熱水。缺點：①水提取液（特別是含糖及蛋白質(zhì)等）易霉變，不易保存；②含果膠、黏液質(zhì)類成分較多的天然藥物，其水提取液黏度大、不易過濾；③含淀粉量多的天然藥物，沸水煎煮時，藥材中的淀粉易糊化，過濾困難；④苷類成分含量較高的天然藥物，水提取液在減壓濃縮時，常會產(chǎn)生大量泡沫，使?jié)饪s困難。故含淀粉量多的天然藥物，不宜磨成細(xì)粉后加水煎煮。親水性有機溶劑：以乙醇最常用。乙醇的溶解性能比較好。親水性的成分除蛋白質(zhì)、粘液質(zhì)、果膠、淀粉和部分多糖等外，大多能在乙醇中溶解。優(yōu)點：應(yīng)用范圍廣，天然藥物中的化學(xué)成分多可溶于乙醇中，且易過濾，不霉變，易濃縮回收。缺點：價高、易燃，有些溶劑毒性較強。親脂性有機溶劑：溶劑的選擇性強，用于親脂性成分的提取，如游離生物堿、苷元、揮發(fā)油等。優(yōu)點：選擇強，提取物純度較高，溶劑易回收。缺點：價高、易燃、有毒，穿透性差；對設(shè)備要求高，使用時應(yīng)注意安全。注意：藥材細(xì)胞是植物性的，親脂性有機溶劑對藥材組織的穿透能力較弱，須增大溶劑的用量或延長時間才能提取完全。旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀化學(xué)成分的極性被提取成分的極性是選擇提取溶劑最重要的依據(jù)。(1)影響化合物極性的因素：①化合物分子母核大小(碳原子數(shù)多少)：分子大、碳原子數(shù)多，極性小；分子小、碳原子數(shù)少，極性大。②取代基極性大?。涸诨衔锬负讼嗤蛳嘟闆r下，化合物極性大小主要取決于取代基極性大小。常見基團極性大小順序如下：－CH3,－CH2－＜－CH＝CH－＜－OCH3,－O－CH2－＜－NO2＜－N(CH3)2＜－COOR＜－C=O＜－CHO＜－SH＜－NH2＜－NH－＜－COCH3＜－OH＜Ar－OH＜－COOH

③結(jié)構(gòu)中雙鍵或共軛雙鍵數(shù)目增加，化合物極性增大。舉例：判斷下列各組化合物極性大小。

ABC

麻黃堿蝙蝠葛堿天然藥物化學(xué)成分?jǐn)?shù)量繁多，結(jié)構(gòu)千差萬別。所以極性問題很復(fù)雜，但依據(jù)以上三點，一般可以判定。需要大家判斷的大多數(shù)是母核相同或相近的化合物，此時主要依據(jù)取代基極性大小。(2)常見天然藥物化學(xué)成分類型的極性極性較大的：苷類、生物堿鹽、糖類、蛋白質(zhì)、氨基酸、鞣質(zhì)、小分子有機酸、水溶性色素等。極性小的：游離生物堿、苷元、揮發(fā)油、樹脂、脂肪、大分子有機酸、脂溶性色素等。以上情況不是絕對的，具體成分的溶解性與其結(jié)構(gòu)有關(guān)，要具體問題具體分析。7提取溶劑的選擇原則

①對欲提取成分溶解度要盡可能大，對共存的雜質(zhì)溶解度要盡可能小。②不與欲提取成分起化學(xué)反應(yīng)③溶劑應(yīng)價廉、易得、使用安全。相似相溶原則

為什么用花生醬能去除粘在頭發(fā)上的口香糖？

課堂活動（一）浸漬法適用于：有效成分遇熱易破壞及含淀粉、果膠、粘液質(zhì)、樹膠等多糖物質(zhì)較多的中藥。提取方法(提取技術(shù)）浸漬法：是將藥材粗粉以適當(dāng)溶劑在常溫或溫?zé)釛l件下浸泡一定時間，浸出有效成分的一種方法。1）操作技術(shù)：根據(jù)溫度不同，可分為冷浸法和溫浸法。①冷浸法：藥材粗粉，加入一定量溶劑如水、酸水、堿水或稀乙醇等，時時振搖或攪拌，在室溫條件下浸漬1～2天或規(guī)定時間，使有效成分浸出，濾過，用力壓榨殘渣，合并濾液，靜置濾過即得。②溫浸法：操作與冷浸漬法基本相同，但浸漬溫度一般在40～60℃之間，浸漬時間較短，能浸出較多有效成分。由于溫度較高，浸出液冷卻后旋轉(zhuǎn)貯存常析出沉淀，為保證質(zhì)量，應(yīng)濾去沉淀。2）適用范圍：適于成分遇熱易破壞或含多糖（如：淀粉、果膠、黏液質(zhì)、樹膠等）較多的天然藥物的提取。3）特點：操作方便，簡單易行，但效率低，提取時間長，水提取液易發(fā)霉，提取液體積大。4）提示：為保證成分充分提出，應(yīng)提取2～3次，第2、3次浸提的時間可縮短，合并浸出液，濾過，經(jīng)濃縮后可得提取物。必要時須加適量防腐劑如甲苯、甲醛或氯仿等。

（二）滲漉法：是將天然藥物粗粉裝于滲漉筒中，連續(xù)不斷添加溶劑使?jié)B過藥粉，從滲漉筒中自上而下端不斷流動，浸出有效成分的一種動態(tài)浸提方法。1）操作技術(shù)：①粉碎：將藥材粉碎成粗粉。②浸潤：根據(jù)藥粉的性質(zhì)，用規(guī)定量的溶劑（一般為每1000g藥粉約用600～800ml溶劑）潤濕，密閉放置15分鐘至6小時，使藥粉充分溶脹。③裝筒：取適量脫脂棉墊于滲漉筒底部，用相同的溶劑濕潤，然后分次裝入已潤濕好的藥粉，每次裝粉后用木槌壓平，力求松緊適宜，藥粉裝量一般以不超過滲漉筒體積的2/3為宜，藥面上蓋濾紙或紗布，再均勻覆蓋一層清潔的細(xì)石塊。④排氣：裝筒完畢后，打開滲漉筒下部的出口，緩緩加入適量溶劑，使藥粉間隙中的空氣受壓由下口排出。⑤浸漬：待氣體排盡后，關(guān)閉出口，流出的滲漉液倒回筒內(nèi)，繼續(xù)加溶劑使保持調(diào)出液面浸漬。⑥滲漉：浸漬時間24～48小時，即可開始滲漉，控制流速，《藥典》規(guī)定一般以1000g藥材每分鐘流出1～3ml為慢速，3～5ml為快速，實驗室?？刂圃诿糠昼?～5ml之間，大量生產(chǎn)時，可調(diào)至每小時漉出液約為滲漉器容積的1/48～1/24。⑦收集滲漉液：一般收集的滲漉液約為藥材重量的8～10倍，或以有效成分的鑒別試驗決定是否滲漉完全，最后，經(jīng)濃縮后得到提取物。裝置如圖：優(yōu)點：適用于熱敏物質(zhì)，操作簡單缺點：提取效率低，溶劑用量大2）適用范圍：遇熱易破壞成分。3）特點：溶液濃度差較大，浸出效果好，提取效率高于浸漬法，且成分不破壞。缺點為溶液體積大，提取時間長。4）提示：常溫提取。多用水、酸水、堿水及不同嘗試的乙醇等。

工業(yè)生產(chǎn)用的滲漉裝置（三）煎煮法適用于：能溶于水且遇熱穩(wěn)定成分的提取。煎煮法：為天然藥物水提取最常用的方法。將天然藥物粗粉用水加熱煮沸，保持一定時間，成分即可浸出。1）操作技術(shù)：藥材加水，置適當(dāng)容器中，加水浸沒藥材，煮沸，保持微沸，煎煮一定時間后，分離煎煮液，藥渣加水繼續(xù)煎煮提取數(shù)次，合并各次煎煮液，濃縮即得。一般提取2～3次，小量提取時，第一次煮20～30分鐘，大量提取，第一次煮1～2小時，第2，3次煎煮時間可酌減。2）適用范圍：適用于有效成分能溶于水且不易被水、熱破壞的天然藥物的提取。3）特點：操作簡單，提取效率高于冷浸法。4）提示：不宜用于有揮發(fā)性及遇熱易破壞成分的提取，且含多糖豐富的藥材，因提取液黏稠過濾困難，不宜使用。提取有效成分時忌用鐵器，否則提取液顏色較深。

（四）回流提取法：用于以有機溶劑加熱提取成分。1）操作技術(shù)：將藥材粗粉置于圓底燒瓶中，加溶劑至蓋過藥材面1～2cm，接冷凝管，通入冷水冷凝，于水浴上加熱回流一定時間，濾出提取液，藥渣再添加新溶劑回流2～3次，合并濾液，回收有機溶劑后得濃縮液。2）適用范圍：適用于脂溶性較強的天然藥物化學(xué)成分的提取。3）特點：優(yōu)點為提取效率高，但受熱易破壞成分不宜用此法。缺點為溶劑消耗量大，需回流設(shè)備，需幾次提取方可提取完全，操作麻煩。4）提示：由于受熱時間較長，故對熱不穩(wěn)定成分的提取不宜采用。（五）連續(xù)回流法：本法是使用連續(xù)回流裝置用有機溶劑進行提取的一種方法1）操作技術(shù)：實驗室提取時用索氏提取器由冷凝管、提取器、燒瓶三部分組成應(yīng)用時將藥材粗粉裝入濾紙袋中，放入提取器內(nèi)，高度不能超過虹吸管頂端高度，燒瓶內(nèi)的溶劑經(jīng)水浴加熱氣化，通過提取器旁的蒸汽上升管上升，在冷凝管冷卻為液體，滴入濾紙筒中，對藥材進行浸泡提取，當(dāng)提取器內(nèi)溶劑液面高度超過虹吸管高度時，由于虹吸作用，使提取器內(nèi)的提取液（含成分）全部虹吸流入燒瓶中；燒瓶內(nèi)的溶劑受熱部分氣化（化學(xué)成分仍留在燒瓶中），沿蒸氣上升管上升重復(fù)上述提取，如此反復(fù)多次，直至藥材中的成分提取完全為止。本法由于藥材不斷接觸新溶劑，能始終保持較高的濃度差，所以提取比較完全。索氏提取器樣品虹吸管濾紙?zhí)淄舱羝仙芾淠魇咸崛∑鳂悠泛缥転V紙?zhí)淄舱羝仙芾淠?）適用范圍：適用于脂溶性較強的天然藥物化學(xué)成分的提取。藥量少時用此法提取。3）特點：提取效率高，溶劑用量少，但提取時間長，受熱破壞成分不能用此法。4）提示：為了防止長時間受熱成分被破壞，可在1～2小時后更換新溶劑繼續(xù)提取。大量生產(chǎn)所用其他各種連續(xù)回流提取器的原理與索氏提取器相同。浸漬法滲濾法煎煮法回流提取法連續(xù)回流提取法溶劑提取法傳統(tǒng)的提取方法總結(jié)現(xiàn)代的提取方法提取超聲提取法ASE超臨界流體萃取法超聲提取法：利用超聲波浸提有效成分的方法。原理：利用超聲波的空化作用，破壞植物藥材的細(xì)胞，使溶劑易于滲入細(xì)胞內(nèi)，同時超聲波的強烈振動能傳遞巨大能量給浸提的藥材和溶劑，使它們作高速運動，加強了胞內(nèi)物質(zhì)的釋放、擴散和溶解，加速有效成分的浸出，極大的提高提取效率。1）操作技術(shù)：將藥材粉末置適宜容器內(nèi)，加入定量溶劑，密閉后置超聲提取器內(nèi)，選擇適量超聲頻率提取一段時間后即得。2）適用范圍：適用于遇熱不穩(wěn)定的提取。3）特點：優(yōu)點為提取時間短，提取效率高，無需加熱等優(yōu)點。超臨界提取法（SFE）概念：利用超臨界流體代替有機溶劑提取有效成分的方法。任何一種物質(zhì)都存在氣相、液相和固相三種相態(tài)。三相平衡態(tài)共存的點稱三相點。液、氣兩相成平衡狀態(tài)的點稱臨界點。在臨界點時的溫度和壓力稱為臨界溫度(Tc)和臨界壓力(Pc)。高于臨界溫度和壓力而接近臨界點的狀態(tài)稱為超臨界狀態(tài)。處于超臨界狀態(tài)的流體稱為超臨界流體(SF)。超臨界流體的特點：具有氣液兩相的雙重特性，在超臨界狀態(tài)時具有高密度、低黏度、擴散系數(shù)比液體大100倍左右，因此對物料有較好的滲透性和較強的溶解能力。物質(zhì)不同，其臨界點所要求的壓力和溫度也各不相同。SF具有選擇性溶解物質(zhì)的能力隨超臨界條件(溫度、壓力)的改變而改變。SF在超臨界狀態(tài)下與待分離的物質(zhì)接觸，使其選擇性地溶解其中的某些成分。注意：由于SF的密度和介電常數(shù)隨著密閉體系中壓力的增加而增高，因此利用程序升壓可將不同極性成分進行分步提取。對應(yīng)各壓力范圍所得到的萃取物不可能是單一的，但可以通過控制條件得到最佳比例的混合成分。基本原理：通過控制溫度或壓力，引起SF獨特的物理化學(xué)性質(zhì)的顯著變化，從而引起待萃取物質(zhì)的溶解度發(fā)生變化達到萃取的目的。然后經(jīng)過減壓、升溫或吸附的方法使SF變成普通的氣體，讓被萃取的物質(zhì)分離析出，以達到分離提純的目的。

控溫面板高壓泵超臨界CO2萃取實驗裝置示意圖原料萃取柱玻璃珠脫脂棉超臨界萃取實驗裝置與實驗方法CO2鋼瓶PCO2冷溫槽恒溫箱流量計接收瓶小試實驗裝置圖實驗裝置組分減壓閥適用范圍：揮發(fā)性成分、脂溶性成分、高熱敏性及易氧化分解成分的提取。

特點：易于操作，可調(diào)節(jié)范圍廣，選擇性和溶解性好，通過調(diào)節(jié)壓力、溫度，可改變流體的極性和密度，使萃取成分易于富集，無溶劑殘留，產(chǎn)品純度高，萃取速度快，從萃取到分離全步完成。與GC、IR、MS等聯(lián)用可快速有效地對天然物質(zhì)進行提取、分離和測定，實現(xiàn)提取與質(zhì)量分析一體化。提示：對極性大或分子量大的成分萃取較難，需加入與溶劑親和力大的夾帶劑（如水、乙醇、甲烷、戊醇等）以提高溶解度，或需要在很高的壓力下進行提取，設(shè)備要求較高，應(yīng)用有局限。水蒸氣蒸餾法裝置：一是水蒸氣蒸餾裝置，二是共水蒸餾裝置。操作技術(shù)：將藥材粗粉置于蒸餾燒瓶中，加水使藥材充分浸潤，體積不超過容器容積的2/3，然后通入水蒸氣進行蒸餾。藥材中的揮發(fā)性成分隨水蒸氣被蒸餾帶出，經(jīng)冷凝后，收集于接收瓶中，至餾出液由渾濁變澄清透明即蒸餾完全。適用范圍：即適用于提取具有揮發(fā)性，能隨水蒸氣蒸餾不被破壞，不溶或難溶于水，與水不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)成分的提取。天然藥物中主要用于揮發(fā)油、某些揮發(fā)性生物堿、少數(shù)揮發(fā)性蒽醌苷元、香豆素苷元的提取。4.接收器1.水蒸汽發(fā)生器2.蒸餾瓶3.冷凝管儀器裝置特點：工藝簡單，操作簡便，實用性強，不需特殊設(shè)備，易推廣。提示：蒸餾過程中需保溫，蒸餾完成后應(yīng)先打開三通管，使與大氣壓相通后再關(guān)火源或電源，以免發(fā)生倒吸現(xiàn)象。對于某些在水中溶解度稍大的成分，可加適量無機鹽鹽析或再蒸餾一次，以提高收得率和純度。

提取具有揮發(fā)性，能隨水蒸氣蒸餾而不被破壞的成分，如揮發(fā)油。藥材+水冷凝揮發(fā)油測定適用范圍：揮發(fā)性成分、脂溶性成分、高熱敏性及易氧化分解成分的提取。

特點：易于操作，可調(diào)節(jié)范圍廣，選擇性和溶解性好，通過調(diào)節(jié)壓力、溫度，可改變流體的極性和密度，使萃取成分易于富集，無溶劑殘留，產(chǎn)品純度高，萃取速度快，從萃取到分離全步完成。與GC、IR、MS等聯(lián)用可快速有效地對天然物質(zhì)進行提取、分離和測定，實現(xiàn)提取與質(zhì)量分析一體化。提示：對極性大或分子量大的成分萃取較難，需加入與溶劑親和力大的夾帶劑（如水、乙醇、甲烷、戊醇等）以提高溶解度，或需要在很高的壓力下進行提取，設(shè)備要求較高，應(yīng)用有局限。升華法原理：利用化合物的升華性進行提取。升華：天然藥物中的某些固體成分在受熱低于其熔點的溫度下，不經(jīng)液態(tài)直接成為氣態(tài)，經(jīng)冷卻后又成為固態(tài)，從而與天然藥物組織分離的性質(zhì)提取有效成分的方法。

操作技術(shù)：藥材粉碎后置于升華器皿中鋪均勻，在容器上面放一冷凝器，加熱升華器皿，使被提取物質(zhì)升華，升華物經(jīng)冷凝后析出于冷凝器底部表面即得。適用范圍：適用于有升華性的某些生物堿類、香豆素類、羥基蒽醌類、有機酸類的提取。特點：操作時間長，溫度較高，成分損失較大，藥材易炭化產(chǎn)生的焦油狀物質(zhì)難以除去，有時還會有成分分解等。提示：本法由于升華不完全，效率低，有時還伴隨成分的分解現(xiàn)象等缺點，故較少采用。實驗室中主要用于有效成分的純化和鑒定。什么是ASE？定義原理特點應(yīng)用應(yīng)用領(lǐng)域?qū)?、速度快、使用溶劑少可用各種不同極性的溶劑10g樣品僅用15mL溶劑，僅約15min提?。ˋcceleratedSolventExtraction）加速溶劑萃取的縮寫是用溶劑對固體、半固體的樣品進行提取的技術(shù)選擇合適的溶劑、并增加溶劑的溫度（40℃~200℃）和壓力（1500psi）來提高提取過程的效率索氏提取、超聲提取、微波提取、超臨界提取、煮沸、手工振搖等傳統(tǒng)提取方法所適用的領(lǐng)域ASE復(fù)習(xí)思考題1.什么是溶劑提取法？2.影響溶劑提取法提取的因素有哪些？3.化合物的極性與哪些因素有關(guān)？4、用溶劑提取法提取天然藥物中的化學(xué)成分時常用的提取技術(shù)有哪些？5、水蒸氣蒸餾法和超臨界流體萃取法的適用范圍分別是哪些？本章內(nèi)容

第一節(jié)提取方法和技術(shù)第二節(jié)分離精制和鑒定的方法與技術(shù)

第二節(jié)分離精制和鑒定的方法與技術(shù)一、系統(tǒng)溶劑分離法二、兩相溶劑萃取法三、沉淀法四、結(jié)晶與重結(jié)晶法五、透析法六、分餾法七、色譜法學(xué)習(xí)目標(biāo)：1熟悉系統(tǒng)溶劑分離法的原理、特點及適用范圍2掌握簡單萃取法、沉淀法、結(jié)晶法的原理、特點及適用范圍3熟悉透析法、分餾法的原理、特點及適用范圍

一、系統(tǒng)溶劑分離法是一種按極性由小到大的順序選用不同極性的溶劑組成溶劑系統(tǒng)，依次分離提取液中的各種不同成分，使各溶解度有差異的成分得到分離的方法。操作技術(shù)：提取液適當(dāng)濃縮，或拌入適量隨性吸附劑如粗硅膠、纖維素粉、硅藻土等，低溫或自然干燥后，依次選用3～7種不同極性的溶劑（石油醚或苯、乙醚、三氯甲烷、乙酸乙酯、丙酮、乙醇、水），由低極性至高極性分步對總提取物進行提取分離。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。也可以選擇其中的三、四種不同極性的溶劑組成溶劑系統(tǒng)，按極性由低到高分步進行抽提，分成若干部位。

適用范圍：適用于有效成分尚未明確的天然藥物提取液的分離。特點：操作繁瑣，相同成分會分散在不同的抽提部位，不易收集。微量成分、結(jié)構(gòu)相似成分的純化分離受限制。提示：在研究不明成分中最為常用。天然藥物成分極性天然藥物成分類型適用的提取溶劑強親脂性 揮發(fā)油,脂肪油,蠟,甾醇類,石油醚,已烷脂溶性色素,某些苷元 親脂性 苷元,生物堿,樹脂,醛,酮,乙醚,氯仿醇,酯,有機酸,某些苷類 中等極性 某些苷類（如強心苷等） 氯仿:乙醇(2:1)

某些苷類（如黃酮苷等）乙酸乙酯 某些苷類（如皂苷、蒽醌苷等）正丁醇親水性 極性很大的苷,糖類,丙酮,乙醇,甲醇氨基酸,某些生物堿鹽 強親水性 蛋白質(zhì),黏液質(zhì),果膠,糖類,水氨基酸,無機鹽類 二、兩相溶劑萃取法(液-液萃取法、萃取法）1概念：是指在提取液中加入一種與其不相混溶的溶劑配成兩相溶劑系統(tǒng)，利用混合物中各種成分在兩相溶劑中分配系數(shù)不同而將所需成分萃取出來的分離方法。

2基本原理：利用混合物中各成分在兩相溶劑中的分配系數(shù)（K）不同而達到分離的方法。分配系數(shù)***：是指在一定溫度和壓力下，某物質(zhì)溶解在兩種不相混溶的溶劑中，當(dāng)達到動態(tài)平衡時，根據(jù)分配定律，該物質(zhì)在兩相溶劑中濃度的比值為一常數(shù)，稱為分配系數(shù)（K），即：K=C上

/C下實驗室液液萃取過程兩相溶劑萃取法兩相溶劑萃取法的“兩相”一般是指互相飽和的水相與親脂性有機溶劑相，混合物中各成分在兩相溶劑中分配系數(shù)差別越大，則越容易分離，分離效果越高。3萃取溶劑的選擇萃取溶劑的選擇應(yīng)遵循下列原則：(1)萃取溶劑應(yīng)與原溶劑不相混溶或僅能部分混溶，振搖、靜置后，應(yīng)能較好地分層。(2)有效成分(或雜質(zhì))在萃取溶劑中應(yīng)有較大的溶解度，而雜質(zhì)（或有效成分）在萃取溶劑中的溶解度要小，即二者的分配系數(shù)應(yīng)有一定的差別，差別越大越容易分離。注：兩相溶劑的極性應(yīng)有一定差異，極性差別太小或太大，分離效果都不好。酸、堿性成分常用pH梯度萃取法分離。

pH梯度萃取法（梯度調(diào)節(jié)pH，每次改變一種成分的存在狀態(tài)，依次分離）利用混合物中各成分酸(或堿)性強弱不同，相應(yīng)改變?nèi)芤簆H值使成分相繼成鹽或游離，改變其在溶劑系統(tǒng)中的分配系數(shù)而與其他成分達到分離的方法。如：黃酮苷元的分離。利用黃酮類化合物酸性強弱不同，先將其苷元溶于有機溶劑，然后依次用pH值由低到高的堿液萃取，使黃酮類成分與堿成鹽后被依次萃取而分離。又如：生物堿的分離。生物堿多具有堿性，可用酸水進行提取，然后用pH由低到高的堿調(diào)節(jié)溶液pH值，使生物堿按堿性強弱不同依次游離，再用有機溶劑依次進行萃取而達分離。舉例藥材+酸水溶液酸水提取液生物堿鹽生物堿具有親脂性，不溶或難溶于水，可溶于有機溶劑。因結(jié)構(gòu)中含有氮原子，具有堿性，提取時常用酸水為溶劑進行，酸水提取液堿化后，用有機溶劑進行萃取，從而與水溶性雜質(zhì)達到分離。用堿水調(diào)節(jié)溶液pH值至堿性(堿化),使生物堿轉(zhuǎn)為游離狀態(tài)后再用氯仿等有機溶劑進行萃取。水溶性雜質(zhì)（留在水中）舉例特點：操作簡便，設(shè)備簡單，實驗室常用。但溶劑用量大、易乳化。適用范圍：適用于分配系數(shù)差異較大成分的分離。(一)簡單萃取法

(分次萃取)：是常用的一種萃取方法，小量萃取可使用分液漏斗進行。萃取技術(shù)操作流程：操作中應(yīng)注意檢漏、排氣、振搖、靜置等過程。分離液層時，先打開玻塞，下層液體應(yīng)經(jīng)活塞放出，關(guān)閉活塞，上層液體應(yīng)從上口倒出，重復(fù)萃取數(shù)次，合并萃取液，加入適量的干燥劑進行干燥，后置于蒸餾瓶蒸去溶劑，即得萃取產(chǎn)物。提示：①若分離水提取液中的成分，則水提取液濃度不可過稀或過濃。過稀，萃取溶劑用量過大；過濃，兩相溶劑不易充分接觸，影響萃取效果。一般水提取液比重在1.1～1.2之間為宜；②萃取溶劑與提取液應(yīng)保持一定比例，第一次萃取一般為提取液的1/3～1/2，以后用量為1/6～1/4；③分配系數(shù)差別較大時，一般萃取3～4次即可。若親水性成分不易轉(zhuǎn)入有機溶劑層時，需要增加萃取的次數(shù)或更換新的萃取溶劑；④防止乳化。堿性水提取液，用氯仿萃取時，易發(fā)生乳化現(xiàn)象，萃取時應(yīng)盡量防止乳化，如：采用旋轉(zhuǎn)混合方式，避免強烈振搖，或改用氯仿和乙醚混合溶劑作萃取劑，或延長萃取時間等。

⑤若已經(jīng)形成乳化層，采用破乳措施：較長時間放置；輕度乳化可用細(xì)金屬絲或細(xì)玻棒在乳化層中攪動；加入食鹽飽和水溶液，增加水的密度；滴入數(shù)滴戊醇,改變其表面張力，使乳化層破壞；乳化嚴(yán)重時可分出乳化層，用加熱、冷凍、將乳化層抽濾或更換新溶劑進行萃取等方法處理；根據(jù)實際情況不同，還可以加入其他破壞乳化的物質(zhì)，如乙醇、磺化蓖麻油等。⑥中量萃取可使用下口瓶，工業(yè)生產(chǎn)上大量萃取可在密閉的萃取罐內(nèi)進行。(二)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，即相對密度小的作為分散相（流動相）逆流連續(xù)穿過相對密度大的固定相，在相對運動中,使提取液中的不同成分因分配系數(shù)差異分溶于兩相溶劑中而達到分離。操作技術(shù)：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的接觸面。裝置見圖：例如：用氯仿從川楝樹皮的水浸液中萃取川楝素將氯仿（固定相）裝于萃取管內(nèi)，開啟活塞，則水（流動相）提取液在高位壓力下流入萃取管，遇瓷圈撞擊而分散成細(xì)粒，使與氯仿接觸面增大、萃取就比較完全。如果用的是比水輕的溶劑如苯、乙酸乙酯等進行萃取，則水提取需裝在萃取管內(nèi)，而苯、乙酸乙酯貯于高位容器內(nèi)。萃取過程中可用薄層色譜、紙色譜及顯色反應(yīng)或沉淀反應(yīng)隨時檢查萃取是否完全。適用范圍：各種密度的溶劑萃取。特點：操作簡便，萃取較完全。提示：可以避免乳化現(xiàn)象產(chǎn)生。舉例(三)逆流分溶法（CCD)：是一種在加樣量一定，容量也一定的兩相溶劑中，經(jīng)多次移位萃取分配而使混合物中的各種成分分離的方法。也稱逆流分配、逆流分布或反流分布法等。適用范圍：中等極性、分離因子較小（β＜50）及不穩(wěn)定的物質(zhì)。工作原理：多次、連續(xù)的液液萃取特點：避免手工操作，分離效率高，操作條件溫和，試樣回收容易。但溶劑用量大，機械操作導(dǎo)致破損、漏液、易乳化。提示：混合物各成分的分配系數(shù)很接近時，一般方法不易分離時可用此法。但操作繁瑣，消耗溶劑多，含量微小的成分易損失于大體積的溶液中，易乳化等，極性過大或過小的成分，或分配系數(shù)受溫度或濃度影響過大及易乳化的溶劑系統(tǒng)均不宜采用此法。

(四)液滴逆流分配法(DCCC)：是利用流動相形成液滴，通過作為固定相的液柱而達到分離純化的目的?？捎行Х乐谷榛F(xiàn)象的產(chǎn)生。流動相液滴垂直上下，經(jīng)過固定相液體操作技術(shù)：裝置：分為三個部分。微型泵、移動相溶液貯槽和試樣液注入品組成輸液部分；第二部分由300-500根內(nèi)徑約2mm、長度為20-40cm的萃取管連接而成；第三部分由檢出器和分步自動收集儀組成。操作：先將選擇好的兩相溶劑中的固定相充入全部萃取管內(nèi)，然后從加樣口注入已溶于（1:1）兩相溶劑中的待分離試樣，再由微型泵注入移動相，移動相在萃取管中形成液滴，不斷地與固定相有效地接觸、摩擦形成新的表面，促使演技在兩相溶劑中實現(xiàn)充分的分配，獲得很高的分離效果。不易乳化或產(chǎn)生泡沫，若用氮氣驅(qū)動流動相，可避免被分離成分的氧化。從萃取管中流出的移動相通過檢出器進行分部收集，完成液滴逆流分配的全過程。適用范圍：皂苷類化學(xué)成分的分離。特點：使用溶劑較少，可定量回收試樣，分離效果比CCD法好。提示：廣泛用于分離純化多種天然藥物化學(xué)成分，如：皂苷、生物堿、蛋白質(zhì)、多肽、酸性成分及糖類等。分離效果好！三、沉淀法：沉淀法：指在提取液中加入某些試劑，使某些成分產(chǎn)生沉淀，而其他成分可以溶解、濾過，將所需的成分沉淀出來，從而達到分離的目的。（一）酸堿沉淀法：利用某些成分在酸、堿溶液中的溶解度不同而分離。（含生物堿或內(nèi)酯）原料用（酸或堿）水提取再加堿或酸（使游離或成環(huán)）使沉淀析出（生物堿或內(nèi)酯化合物）分為：酸溶堿沉法、堿溶酸沉法

四、結(jié)晶法結(jié)晶法：是利用混合物中各成分在某種溶劑中溶解度的差異，使某單一成分以結(jié)晶狀態(tài)析出而與其他成分分離的一種方法。1結(jié)晶和重結(jié)晶概念結(jié)晶：是指由非結(jié)晶狀態(tài)到形成結(jié)晶的操作過程。重結(jié)晶：指由純度低結(jié)晶處理成純度高結(jié)晶的操作過程。原理：根據(jù)混合物中各成分在某種溶劑中溶解度的差異。先加熱溶液，蒸發(fā)溶劑成飽和溶液，此時降低熱飽和溶液的溫度，溶解度隨溫度變化較大的溶質(zhì)就會呈晶體析出。

結(jié)晶溶劑的選擇關(guān)鍵溶劑應(yīng)符合下列條件：①不與有效成分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。②對欲結(jié)晶的成分在熱時溶解度大，冷時溶解度小，差別越大越好。③對可能存在的雜質(zhì)冷熱時溶解度均大，這樣當(dāng)溶液放冷時，有效成分析出結(jié)晶，而雜質(zhì)仍留在母液中；或雜質(zhì)在冷熱時溶解度均極小，可先濾過除去。④有一定的揮發(fā)性，沸點不宜過高或過低。過高時，附著于結(jié)晶表面的溶劑不易除去；過低時，則有效成分溶解度冷熱時變化不大，不利于結(jié)晶。常用的溶劑有水、甲醇、乙醇、丙酮、乙酸乙酯、氯仿、苯、石油醚等。使用乙醚時應(yīng)注意乙醚易燃，且易沿瓶壁爬行揮發(fā)，而使結(jié)晶析出于瓶壁上，影響結(jié)晶的純度。操作：(1)制備結(jié)晶溶液(2)趁熱過濾，除去不溶性雜質(zhì)(3)將濾液放冷，使析出結(jié)晶(4)抽氣過濾，將結(jié)晶從母液中分出(5)重結(jié)晶(6)晶體的干燥結(jié)晶和重結(jié)晶操作：

提取或分離物

↓溶于選擇的溶劑，加熱成飽和溶液，過濾溶液

↓放置（冷藏）析晶，過濾粗結(jié)晶

↓重復(fù)上述操作（重結(jié)晶）結(jié)晶適用范圍：分離純化固體化學(xué)成分。特點：分離純化固體成分的重要方法之一，可獲得較純單體。提示：結(jié)晶溶劑的選擇是結(jié)晶法成敗的關(guān)鍵；注意影響結(jié)晶的其他條件。影響結(jié)晶的因素：(1)結(jié)晶溶劑的選擇是最重要因素之一，應(yīng)符合一定條件。(2)雜質(zhì)的存在會影響結(jié)晶的形成，應(yīng)盡可能除去。(3)有效成分的含量高時容易形成結(jié)晶，溶液應(yīng)盡可能純化。(4)溶液濃度：應(yīng)考慮溶液的濃度高是有效成分含量高還是雜質(zhì)較多。一般地，溶液濃結(jié)晶快，但結(jié)晶細(xì)碎，雜質(zhì)多；反之，結(jié)晶慢，但晶形大、純度高。(5)結(jié)晶溫度和時間：溫度低、時間長，結(jié)晶較好。(6)被結(jié)晶成分的類型：分子小易結(jié)晶；分子大、含糖多，不易結(jié)晶。故：在制備結(jié)晶時，一般是用較稀溶液在較低溫度下長時間放置，使其緩慢析出結(jié)晶，這樣形成的晶體大而且純。促使結(jié)晶形成的方法：用玻棒摩擦容器壁；加入晶種（同型化合物的微小顆粒）；

1、怎樣選擇結(jié)晶所用的溶劑？2、當(dāng)結(jié)晶不易析出時應(yīng)采取什么措施？3.什么是重結(jié)晶？4.結(jié)晶的操作包括哪些步驟？

課堂活動五、透析法透析法：是利用透析膜的選擇性透過作用，提取液中的小分子物質(zhì)可通過半透膜，而大分子物質(zhì)不能通過的性質(zhì)，使分子量差異較大的物質(zhì)達到分離的方法。1操作技術(shù)：實驗室操作常用市售的玻璃紙或動物半透膜扎成袋狀，外面用尼龍網(wǎng)袋加以保護，將欲透析的樣品液小心加入半透膜袋內(nèi)，懸掛在清水容器中。透析過程中需要經(jīng)常更換清水，使透析膜內(nèi)外溶液的濃度加大，以加快透析速度。透析法分離的速度較慢，為了加快透析速度，可采用電透析法，電透析法可使帶電離子的透析速度增加10倍以上。透析法示意圖：

2適用范圍：適用于分離純化蛋白質(zhì)、多肽、多糖、皂苷等分子量較大的成分時，常采用本法除去無機鹽、單糖、雙糖等小分子雜質(zhì)。反之，如果雜質(zhì)是大分子的蛋白質(zhì)、淀粉、樹脂等，采用此法將其留在半透膜內(nèi)，而將所要的小分子成分通過半透膜進入膜外溶液中，從而加以分離精制。3特點：操作簡便，分離完全。4提示：透析膜有多種規(guī)格，需根據(jù)欲分離成分的分子量大小來選擇。透析是否成功與透析膜的規(guī)格關(guān)系很大。常用的透析膜有動物性膜、火棉膠膜、羊皮紙膜（硫酸紙膜）、蛋白膠膜及玻璃紙膜等。六、分餾法分餾法：是利用混合物中各成分的沸點不同，在分餾過程中產(chǎn)生高低不同的蒸氣壓，收集不同溫度的餾份，借以分離液體混合物的一種方法。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常用此法分離。分餾法是將多次蒸餾的復(fù)雜操作集中在一支分餾柱中完成。1操作技術(shù)：操作時將待分餾樣品放入圓底燒瓶中，加入沸石，安裝好裝置，在分餾柱的外圍盡量用石棉繩包住，選擇合適的熱浴加熱。當(dāng)瓶內(nèi)深一開始沸騰時，就要注意調(diào)節(jié)溫度，使蒸氣緩慢升入分餾柱。當(dāng)蒸氣走入分餾柱時，由于柱外空氣的冷卻，部分蒸氣凝成液體，高沸點的組分較易被冷凝，隨著分餾柱管的升高，愈向上混合蒸氣中所含高沸點成分的組分越少，到一定高度時，可獲得某一純的組分。待低沸點組分蒸餾完后，再逐漸升高溫度，如此進行操作，使不同沸點的組分逐一分餾出來。2適用范圍：適用于分離天然藥物中沸點差異較小的液體混合物，如揮發(fā)油、液體生物堿等。3特點：操作簡便，但加熱時可能會破壞某些成分。4提示：注意保持柱內(nèi)適當(dāng)?shù)臏囟忍荻龋话阌檬捱M行保溫，嚴(yán)格控制熱源的溫度。第二節(jié)分離精制和鑒定的方法與技術(shù)一、系統(tǒng)溶劑分離法二、兩相溶劑萃取法三、沉淀法四、結(jié)晶與重結(jié)晶法五、透析法六、分餾法七、色譜法學(xué)習(xí)目標(biāo)：掌握薄層色譜法、紙色譜法的概念；分離原理和操作技術(shù)。2.熟悉比移值的計算方法。3.了解高效液相色譜法和氣相色譜法的應(yīng)用和適用范圍

。1.概念：色譜法又稱層析法利用混合物中各成分的物理和化學(xué)性質(zhì)差異，使各成分得到分離的一種方法。廣泛地應(yīng)用于天然藥物化學(xué)成分的分離、純化和鑒定。結(jié)構(gòu)類似的化合物的分離，效果良好。分離、分析的重要工具！2基本原理利用混合物中各成分在固定相和移動相中吸附、分配及其親和力的差異而達分離。七、色譜法色譜分離法命名：分離方法為“色譜法”玻璃管稱：“色譜柱”碳酸鈣稱：“固定相”石油醚稱：“流動相”植物色素分離圖示3

分類：(1)按移動相狀態(tài)不同分類：

液-固色譜①液相色譜液-液色譜氣-固色譜（GSC）很少應(yīng)用②氣相色譜氣-液色譜（GLC）(2)按原理分類

①吸附色譜

②分配色譜

③離子交換色譜（IEC）

④凝膠色譜（GFC）

(3)按操作形式的不同分類①柱色譜（吸附柱色譜LSC、分配柱色譜LLC）②紙色譜（PC）③薄層色譜（TLC）4應(yīng)用按被分離成分性質(zhì)和各色譜法的特點進行選擇。(一)柱色譜法柱色譜法（columnchromatography）：常用,也是色譜法最早出現(xiàn)的形式。它將分離材料均勻地加入到一定規(guī)格的玻璃柱中，再以適當(dāng)?shù)南疵搫┻M行洗脫，使結(jié)構(gòu)性質(zhì)不同的成分達到分離。特點：分離樣品量大，多為制備性分離。分類：按分離機理不同可分為吸附柱色譜、分配柱色譜、離子交換色譜和凝膠色譜等。1吸附柱色譜法吸附柱色譜法是一種在柱狀容器中，利用吸附劑對混合物中各成分吸附能力的差異而進行分離的方法。(1)基本原理利用吸附劑對混合物中各成分的吸附能力的差異，以及流動相對各成分解吸附能力的差異，而使各成分得以分離。過程：當(dāng)流動相流過吸附劑時，各成分在吸附劑和流動相之間連續(xù)地發(fā)生“吸附、解吸附、再吸附、再解吸附”。被吸附劑吸附力大的成分難被流動相解吸附，遷移速度慢,而被吸附劑吸附力小的成分易被流動相解吸附，遷移速度快，最后，由于各成分的遷移速度不同而達到分離。(2)吸附劑吸附劑是吸附色譜法中的固定相，在吸附色譜中的重要因素。吸附劑應(yīng)具備的條件：①吸附劑應(yīng)具有較大的表面積和足夠的吸附能力，顆粒要均勻，具有一定的細(xì)度；②不與流動相、溶劑及樣品中各成分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)；③在流動相及所用的溶劑中不溶解。吸附劑對成分的吸附作用可分為：化學(xué)吸附、半化學(xué)吸附和物理吸附?；瘜W(xué)吸附：具有選擇性，吸附劑與成分之間吸附能力強，難洗脫。如用酸性硅膠分離生物堿和用堿性氧化鋁分離酸性的黃酮等，分離時應(yīng)盡量避免使用。半化學(xué)吸附：介于化學(xué)吸附與物理吸附之間，有一定的選擇性，如聚酰胺與黃酮類化合物的氫鍵吸附，結(jié)合力較弱，過程可逆，可以使用。物理吸附：是一種表面吸附，無選擇性，過程可逆，吸附強弱及物質(zhì)的遷移速度與成分的極性有關(guān)，遵循“相似者易吸附”的原則，是主要的分離方式。吸附劑的吸附能力與吸附劑本身的性質(zhì)、有效表面和含水量有關(guān)。吸附劑按其本身的性質(zhì)可分為兩大類：

極性吸附劑****：對極性大的成分吸附能力強，吸附劑如：硅膠,氧化鋁等。非極性吸附：對非極性成分吸附能力強，如：活性炭。常用的吸附劑：硅膠、氧化鋁、硅藻土、氧化鎂、碳酸鈣、聚酰胺和活性炭等。1）硅膠硅膠是一種弱酸性*吸附劑。用SiO2?XH2O表示，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。其吸附作用是由硅醇基產(chǎn)生的，吸附作用的強弱與游離硅醇基數(shù)目有關(guān)。被分離成分因極性和不飽和程度不同，與硅醇基相互作用的程度也不同，因而得以分離。硅膠的分離效率與其粒度、孔徑和表面積有關(guān)。硅膠的粒度越小，均勻性越好，分離效率越高；硅膠的表面積越大，與樣品相互作用越強，吸附力越強。此外，還與其含水量有關(guān)。硅膠分子中硅醇基通過氫鍵吸附水分達到飽和（當(dāng)含水量達17％以上）時，硅膠便失去了吸附活性，不能再作吸附劑，但可作分配色譜中的支持劑。若用加熱方法除去硅醇基上的水分，可使硅膠恢復(fù)吸附力。活化：是加熱除去吸附劑中部分水分，使其吸附力增強的過程稱為活化。硅膠活化：100～110℃，30min當(dāng)溫度升高至500℃時，由于硅膠結(jié)構(gòu)內(nèi)的水（結(jié)構(gòu)水）不可逆地失去，使表面硅醇基也脫水縮合轉(zhuǎn)為硅氧烷醚結(jié)構(gòu)，從而導(dǎo)致其吸附能力顯著下降，不再有吸附劑的性質(zhì)，再用水處理也不能恢復(fù)其吸附性，因此，硅膠的活化不宜在較高溫度下進行。適用范圍：硅膠為酸性吸附劑，適用于中性和酸性成分的分離。樣品與硅膠用量比：一般為1:30～1:60,對較難分離者，可用到1:500～1:1000。市售硅膠的型號：硅膠G（含有煅石膏14～22％）、硅膠或硅膠H（既不含黏合劑，也不含熒光物質(zhì)）、硅膠S（含有淀粉）、硅膠F（是在吸附劑中加入有254nm或365nm波長下能發(fā)生熒光的物質(zhì)），如硅膠F254或硅膠F365。2）氧化鋁

色譜用的氧化鋁是由氫氧化鋁在400～500℃灼燒而成，因制備和處理方法的差異，可分為堿性、中性和酸性3種。氧化鋁是極強的親水性吸附劑，其中又以堿性氧化鋁吸附力最強,其活性也和含水量有關(guān)，含水量愈多、吸附能力愈弱。①堿性氧化鋁（pH9～10）適于生物堿，甾醇類等堿性或中性成分的分離。堿性氧化鋁有時會與醛、酮、酯和內(nèi)酯類成分發(fā)生異構(gòu)化、氧化和消除化反應(yīng)。故不宜用于醛、酮、酯和內(nèi)酯類成分的分離。②中性氧化鋁（pH6.5～7.5），主要適用于萜、醛、酮、皂苷等中性或?qū)λ釅A不穩(wěn)定的成分的分離。③酸性氧化鋁（pH4～5）適用于有機酸、氨基酸等酸性成分以及對酸穩(wěn)定的中性成分的分離。樣品與氧化鋁用量比：在1:20～1:50之間，極性弱的碳?xì)浠衔?，可增?:100～1:200。粒度要求：柱色譜用的氧化鋁，其粒度要求在100～160目之間。市售規(guī)格：氧化鋁因黏合劑或熒光劑不同可分為氧化鋁或氧化鋁H、氧化鋁G、氧化鋁HF254、氧化鋁GF365等不同類型。

氧化鋁、硅膠活度與含水量關(guān)系

3）聚酰胺聚酰胺：又稱綿綸、尼龍，是由酰胺聚合而成的一類高分子化合物。種類較多，色譜常用聚已內(nèi)酰胺（綿綸6）難溶于水及乙醇,可溶于濃鹽酸和甲酸。其結(jié)構(gòu)式為：

影響聚酰胺與被分離成分形成氫鍵的因素有：①被分離成分的結(jié)構(gòu)化合物分子能形成氫鍵的基團（如酚羥基、羧基、醌基等）越多，則被聚酰胺吸附越強，洗脫時越難洗脫。如：

與形成氫鍵的基團所處位置不同，其被吸附的強度也不同。一般對位、間位酚羥基被吸附的強度要大于鄰位酚羥基。分子內(nèi)芳香化程度越高、共扼雙鍵越多,則被吸附性越強，如：

能形成分子內(nèi)氫鍵者被吸附強度小，如：

②溶劑的種類聚酰胺與各種成分一般在水中形成氫鍵締合能力較強，在有機溶劑中較弱，在堿性溶劑中最弱。各種溶劑在聚酰胺柱上的洗脫能力，由弱至強的順序**為：水<

甲醇或乙醇(濃度由低至高)<丙酮<

稀氫氧化鈉水溶液或稀氨溶液

<

甲酰胺<甲基甲酰胺<

尿素水溶液4）活性炭活性炭：非極性吸附劑，有較強的吸附能力，特別適合于水溶性物質(zhì)的分離。可分三類：①粉末狀活性炭顆粒極細(xì)、呈粉末狀，比表面積大，故吸附力及吸附容量也大，是活性炭中吸附力最強的一類。但在柱色譜過程中流速較慢，需加壓或減壓操作。常需加入適量硅藻土作助溶劑一并裝柱，以免流速太慢。②顆粒狀活性炭顆粒較前者大，比表面積則相應(yīng)減少,吸附力和吸附容量也均小于前者，但在色譜過程中流速較快易于控制，是色譜最常選用的活性炭。③錦綸活性炭以錦綸為黏合劑，將粉末狀活性炭制成粒狀活性炭。比表面積介于上述二者之間，吸附力比兩者皆弱。用于分離酸性和堿性氨基酸效果良好。適用范圍：活性炭柱色譜主要用于分離氨基酸、糖類及某些苷類等水溶性成分?；钚蕴繉Σ煌镔|(zhì)的吸附力也不一樣。對極性基團多的化合物吸附力大，而對極性基團少的化合物則吸附力小；對芳香族化合物的吸附力大于脂肪族化合物；對分子量大的化合物的吸附力大于分子量小的化合物。例如對多糖的吸附力大于對單糖的吸附力；對羥基脯氨酸的吸附力大于脯氨酸的吸附力?？衫没钚蕴繉ι鲜鰩最惢衔镂搅Σ顒e而將它們分開。活性炭在水溶液中吸附力最強，在有機溶劑中較弱。故：水洗脫能力最弱，而有機溶劑則較強，堿性溶劑的洗脫能力最強。(3)移動相（洗脫劑、展開劑）習(xí)慣上將柱色譜所用的溶劑稱洗脫劑，用于薄層色譜或紙色譜的溶劑稱展開劑。用吸附色譜法分離混合物時，移動相的選擇對分離效果影響極大。移動相應(yīng)該具備以下條件***：①具備較高純度，不含水分；②與樣品、吸附劑不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)；③對被分離成分有一定的溶解度；④黏度?。虎菀讚]散等。

洗脫劑的選擇應(yīng)根據(jù)被分離物質(zhì)的極性和吸附劑的性質(zhì)綜合考慮。分離極性強的成分，宜選用極性溶劑為洗脫劑；分離極性弱的成分，宜選用弱極性溶劑為洗脫劑。中等極性成分則選用中間條件進行分離。一般地，溶劑極性與其洗脫能力成正比。常用單一溶劑的極性順序為：石油醚<

環(huán)已烷<二硫化碳<四氯化碳<三氯乙烷<苯<

甲苯<

二氯甲烷<

氯仿<

乙醚<

乙酸乙酯<

正丁醇<丙酮<

乙醇<

甲醇<

吡啶<

酸<

水。單一溶劑為洗脫劑，分離重現(xiàn)性好，組成簡單，但往往分離效果不佳。故在實際工作中常采用二元、三元或多元溶劑系統(tǒng)作洗脫劑。洗脫時應(yīng)該由小極性溶劑開始，逐漸增大洗脫劑的極性。如果極性增大過快，往往不亦獲得滿意的分離效果。(4)被分離成分

吸附色譜的三要素：被分離成分、吸附劑和洗脫劑共同構(gòu)成。在吸附劑與洗脫劑已定情況下，各成分的分離直接與被分離成分的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)有關(guān)。對硅膠、氧化鋁等極性吸附劑來說，被分離成分的極性越大，被吸附劑吸附就越牢固，洗脫就越困難?；瘜W(xué)成分的極性大小，與成分的結(jié)構(gòu)有關(guān)。①化合物分子母核大小和碳鏈的長短：分子大、碳原子數(shù)多，極性小，被極性吸附劑吸附不牢固，容易洗脫；分子小、碳原子數(shù)少，極性大，被極性吸附劑吸附牢固，不易洗脫。②取代基極性大?。寒?dāng)母核相同或相近時，成分的極性小主要取決于取代基極性。取代基極性越大或極性取代基數(shù)目越多，成分的極性也越大。常見基團極性大小順序如下：－CH3，－CH2－＜－CH＝CH－＜－OCH3，－O－CH2－＜－NO2＜－N(CH3)2＜－COOR＜C=O＜－CHO＜－SH＜－NH2＜－NH－＜－COCH3＜－OH＜Ar－OH＜－COOH

③結(jié)構(gòu)中雙鍵或共軛雙鍵數(shù)目增加，化合物極性增大。被分離成分結(jié)構(gòu)不同其極性也不相同，只要極性有差別就有可能獲得分離，關(guān)鍵在于條件的選擇：要根據(jù)被分離成分的極性來選擇吸附劑與洗脫劑*。在實際工作中常常是在吸附劑和固定相已確定的情況下，根據(jù)各成分的極性來判斷它們遷移速度（即Rf值）的大小。在吸附劑、移動相和溫度等色譜條件一定的情況下，根據(jù)不同成分的遷移速度不同、同種成分的遷移速度相同這一性質(zhì)，可以對化學(xué)成分進行分離和定性鑒別。色譜三要素之間存在以下關(guān)系：

(5)操作技術(shù)1)選擇色譜柱內(nèi)徑與柱長比一般用1:15～1:20之間。難分離成分可適當(dāng)增加柱長。2)裝柱①測定吸附劑的活度。②粒度：用前過篩，一般在100～160目。③用量比：多為1:30～1:60，對難分離成分增加用量比至1:100～1:200。④裝柱方法：有干法裝柱和濕法裝柱兩種方法。3)上樣（樣品上柱、加樣）①濕法上樣：易溶于洗脫的成分用此法上樣。②干法上樣：不易溶于洗脫劑的成分應(yīng)先用甲醇、丙酮等低沸點溶劑先溶解后，加用少量吸附劑拌勻，蒸干、研細(xì)、加至吸附劑頂端。4)洗脫①梯度洗脫（溶劑極性由小至大）使成分分離。洗脫時注意控制流速（柱長為40cm時，約3～4ml/min）。②洗脫液收集一般地，吸附劑用50g,每份收集約50ml；如被分離成分結(jié)構(gòu)相似或洗脫劑極性大時，每份收集液量應(yīng)減少。③檢測。（5）特點①硅膠為酸性、親水性吸附劑，具有吸附容量大，機械強度好，分離范圍廣等優(yōu)點被廣泛使用，但不宜用于堿性成分的分離。②氧化鋁具有分離效果好，再生容易，對雜質(zhì)的吸附能力及分離樣品的用量比硅膠大等優(yōu)點，但與某些酸性、酚性物質(zhì)及色素等成分可發(fā)生異構(gòu)化、氧化和消除等次級反應(yīng)，故對醛、酮、酯、內(nèi)酯等成分的分離不宜使用。③活性炭價廉易得，樣品上柱量大，分離效果好。④聚酰胺在分子表面及其內(nèi)部均可形成氫鍵吸附，具有吸附容量大，分離效果好的優(yōu)點。（6）適用范圍①硅膠適用于酸性或中性親脂性成分的分離；②氧化鋁適用于堿性或中性親脂性成分的分離；③活性炭適用于親水性成分的分離；④聚酰胺適用于黃酮、蒽醌、酚類成分的分離及粗提取物中鞣質(zhì)的除去。(7)提示①硅膠有時具有吸附和分配的雙重性質(zhì)，甚至還有極弱的離子交換作用；②由于目前尚無活性炭吸附活度級別測定的理想方法，其吸附力不易控制，故具體應(yīng)用有一定限制；③聚酰胺分離成分的容量較大，分離時吸附劑與樣品的用量比多為1:10～1:20；如果洗脫劑為含水溶劑系統(tǒng)，則用水裝柱，用水、從稀至濃的乙醇液（10%、30%、50%、75%、95%）依次洗脫；如果洗脫劑為非極性溶劑系統(tǒng)，則以系統(tǒng)中極性較低的溶劑裝柱；如果以三氯甲烷裝柱，上樣時先放出底層的三氯甲烷后，立即加樣，然后用一層脫脂棉或玻璃珠壓緊柱頂；如果操作中需要關(guān)閉活塞，則應(yīng)放出頂層的三氯甲烷，以防聚酰胺浮起擾亂色帶。2分配柱色譜法分配色譜是在柱狀容器中，利用被分離成分在固定相和流動相兩相間的分配系數(shù)不同進行分離的色譜方法。(1)基本原理由于各成分在固定相(液)和流動相(液)中的分配系數(shù)不同,當(dāng)流動相流經(jīng)固定相時，各成分就在兩相之間連續(xù)不斷地發(fā)生“分配”，易溶于流動相中的成分(在流動相中分配的多)，移行快；易溶于固定相中的成分(在固定相中分配的多)，移行慢。

(2)支持劑支持劑又稱載體、擔(dān)體。作為分配色譜的支持劑應(yīng)為中性多孔的粉末，無吸附作用，不溶于兩相溶劑中，與被分離的物質(zhì)不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，并能吸著一定量的固定相，流動相能自由通過而不改變其組成。常用的載體有：①硅膠含水量17%以上的硅膠已失去吸附性，可作為載體。硅膠可吸收其本身重量的50%的水分，而不顯濕狀。②硅藻土是現(xiàn)在應(yīng)用最多且效果很好的一種載體?？晌障喈?dāng)于自身重量的100%的水分。③色譜濾紙或纖維素粉

是一種常用的支持劑，靠濾紙上的纖維素可吸收自身重量100%的水分。反相分配色譜多采用碳十八烷基(-C18H37)、辛基(-C8H17）或乙基（-C2H5）鍵合硅膠作固定相。

正相分配色譜固定相：常用的有水、各種水的酸、堿、鹽的緩沖溶液、甲醇、甲酰胺等；流動相：用與水不相混溶（或很少混溶）的有機溶劑，如石油醚、苯、丁醇、戊醇等。適用范圍：分離親水性成分和弱親脂性成分。反相分配色譜固定相：用與水不相混溶（或很少混溶）的有機溶劑，如石油醚、苯、丁醇、戊醇等；流動相：常用的有水、各種水的酸、堿、鹽的緩沖溶液、甲醇、甲酰胺等。適用范圍：分離強親脂性成分時,須采用反相分配色譜法。（3）溶劑系統(tǒng)分配色譜中的固定相和移動相一般由二元或三元甚至三元以上溶劑按一定比例組成復(fù)合的兩相溶劑系統(tǒng)。選擇適當(dāng)?shù)娜軇┫到y(tǒng)可提高分離效率。一般用紙色譜法選擇分離的條件，尋找合適的溶劑系統(tǒng)。

根據(jù)固定相與流動相的相對極性大小，分配色譜可分為正相分配色譜和反相分配色譜。

（4）被分離成分一般在正相色譜中，因移動相極性比固定相小，被分離成分中極性較小的的成分遷移速度較快；在反相色譜中則相反。（5）操作技術(shù)1）裝柱；2）加樣；3）洗脫（6）特點應(yīng)用廣泛，分離效果好。（7）適用范圍正相色譜法常用于分離極性較大的成分。反相色譜法主要用于親脂性成分的分離，但分離效果不如吸附色譜。（8）提示操作前，必須使固定相和移動相預(yù)先飽和；使用過程中保持恒定溫度；合理控制上樣量。3離子交換色譜法以離子交換樹脂為固定相，以水或含水溶劑為流動相，由于各成分與樹脂的交換能力不同而分離。應(yīng)用：酸性、堿性及兩性基團，在水中多呈解離狀的成分。（1）基本原理

離子交換樹脂本身含有解離的陽離子或陰離子，可與水溶液中相同電荷的離子發(fā)生交換作用，而被吸附到柱上，再用適當(dāng)流動相洗脫，即可分離混合物中離子型的化合物。陽離子交換樹脂

陰離子交換樹脂

式中R-H+、R+OH-分別代表陽離子和陰離子交換樹脂，可交換的基團是H+

和OH-。

(2)離子交換樹脂的類型

性質(zhì)：離子交換樹脂外觀為球形顆粒，不溶于水，但可在水中膨脹。組成：離子交換樹脂由樹脂母核和離子交換基團。母核部分是苯乙烯通過二乙烯苯交鏈而成的大分子網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。網(wǎng)孔大小用交聯(lián)度（即加入交聯(lián)劑的百分?jǐn)?shù)）表示。交聯(lián)度越大，則網(wǎng)孔越小，質(zhì)地越緊密，在水中不易膨脹；反之亦然。不同交聯(lián)度適于分離不同大小的分子。根據(jù)離子交換樹脂中交換離子的性質(zhì)不同，離子交換樹脂分兩大類。1）陽離子（酸性）交換樹脂含有活潑的酸性基團，能交換陽離子。分為：強酸型：R-SO3H；中等酸型：R-COOH，R-PO3H2；弱酸型：R-SH。2）陰離子（堿性）交換樹脂含有活潑的堿性基團，能交換陰離子。分為：強堿型：R-NR1R2R3OH；弱堿型：R-NH3OH，R-NH2R-OH，R-NHR1R2OH；中等堿性主體結(jié)構(gòu)上既結(jié)合有強堿型離子交換基團，又含有弱堿性離子交換基團。

離子交換樹脂的交換能力（交換容量），取決于離子交換基團數(shù)量，其單位是毫摩爾/克（mmol/g）。強酸性陽離子交換樹脂如強酸1×7，表示交聯(lián)度為7%,其交換容量為4.5mmol/g，對分子量為166的麻黃堿來說，1g上述陽離子交換樹脂，理論上應(yīng)能交換166×4.5mg的麻黃堿。樣品與樹脂的用量比，需根據(jù)交換容量來計算，對陽離子交換樹脂來說，樣品的用量為總交換量的1/2；對陰離子交換樹脂來說，樣品用量為交換容量的1/4～1/3。(3)操作技術(shù)1）樹脂的預(yù)處理：①溶脹②洗除雜質(zhì)③樹脂的轉(zhuǎn)型2）上樣3）洗脫4）再生(4)特點：應(yīng)用范圍廣，樹脂可反復(fù)使用。(5)適用范圍：酸性、堿性或酸堿兩性化合物的分離。(6)提示：試樣的用量由所選擇的樹脂的交換容量決定，若用陽離子交換樹脂，樣品量可加至全交換容量的1/2，若使用陰離子交換樹脂，樣品量可加全交換容量的1/4～1/3。4凝膠濾過柱色譜法凝膠色譜法也稱凝膠滲透色譜法、分子篩過濾色譜及排阻色譜法等。是以凝膠為固定相，選擇適當(dāng)溶劑進行洗脫，使混合物中分子量大小不同的物質(zhì)分離的方法。（1）基本原理：分子篩原理凝膠是一種多孔性球形顆粒，具網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，不溶于水，但可在水中膨脹的高分子化合物。當(dāng)凝膠用水膨脹裝柱后，加樣品入樣品，用同一溶劑洗脫時，由于各種化合物的分子量不同，受凝膠網(wǎng)孔半徑限制也不同，大分子不能滲入凝膠顆粒凝膠部，隨溶劑在顆粒間移動先被洗脫；內(nèi)小分子因可自由滲入并擴散到凝膠顆粒內(nèi)部中，受到的阻力增大，流速減慢，故后被洗脫。這樣混合物就按分子量由大到小先后流出而得到分離。(2)凝膠的類型

常用葡聚糖凝膠，由葡聚糖和交聯(lián)劑（如環(huán)氧氯丙烷）交聯(lián)聚合而成。凝膠顆粒網(wǎng)孔大小，取決于制備凝膠時所加交聯(lián)劑的數(shù)量和反應(yīng)條件，交聯(lián)劑加入的越多，網(wǎng)孔越緊密，孔徑越小，吸水膨脹也越??；交聯(lián)劑加入越少，網(wǎng)孔越大，吸水膨脹也越大。市售的凝膠型號是按交聯(lián)度大小分類，并以吸水量多少表示。如：G-25，G為凝膠，后附的數(shù)字表示吸水量乘以10，即G-25表示此葡聚糖凝膠的吸水量為2.5ml/g。(3)操作技術(shù)1）凝膠的選擇：根據(jù)實際工作需要選擇2）凝膠的浸泡溶脹3）裝柱4）上樣5）洗脫6）再生

(4)特點設(shè)備簡單，易于操作，分離效果好，但分離速度較慢。(5)適用范圍分子量大小不同的化合物的分離。(6)提示

5大孔吸附樹脂(1)結(jié)構(gòu)與組成：大孔吸附樹脂為白色或淡黃色球形顆粒狀，粒度多為20～60目。組成為苯乙烯，二乙烯苯，或а-甲基丙烯酸酯型。其中苯乙烯,二乙烯苯型為非極性樹脂，2-甲基丙烯酸酯型為中極性樹脂。大孔吸附樹脂的結(jié)構(gòu)中包含了許多微觀小球組成的網(wǎng)狀孔穴結(jié)構(gòu)。(2)分離原理①吸附性：大孔吸附樹脂本身具有吸附性，是由范德華力或氫鍵吸附的結(jié)果。②篩選性原理：是由大孔吸附樹脂本身的多孔性所決定的。(3)特性①理化性質(zhì)穩(wěn)定，不溶于酸、堿及有機溶劑；②對有機物選擇性較好；③吸附速度快；④再生處理方便。大孔樹脂色譜法吸附原理——范德華引力＋分子篩大孔樹脂具有吸附性及分子篩的雙重作用，可分離天然藥物中相對分子量大小及吸附力強弱不同的化學(xué)成分分離。

(4)影響大孔吸附樹脂分離效果的因素①化合物分子極性大小：一般來說，大孔樹脂的色譜行為具有反相的性質(zhì)。被分離物質(zhì)的極性大先流出色譜柱。②分子體積大?。涸谝欢l件下，化合物體積越大，吸附力越強。(5)洗脫劑對非極性大孔樹脂，洗脫劑極性越小，洗脫能力越強，對中極性大孔樹脂及極性較大化合物，則極性較大溶劑洗脫力強。一般上樣后先用水(或酸、堿水)洗去雜質(zhì)，然后用不同濃度的含水醇、甲醇、乙醇、丙酮等依次洗脫。

(二)薄層色譜法薄層色譜法（thinlayerchromatography，TLC）是一種快速、簡便、靈敏的分離檢識方法。即將吸附劑均勻地鋪在玻璃板上，把欲分析的樣品點加到薄層上，然后用合適的溶劑展開而達到分離、鑒定和定量目的方法。該方法不僅對分離鑒定天然產(chǎn)物成分起到了獨特的作用，在分析化學(xué)、藥物化學(xué)、染料、農(nóng)藥等領(lǐng)域，均