天然產(chǎn)物化學(xué)全套提取分離方法

關(guān)于天然產(chǎn)物化學(xué)全套提取分離方法第1頁，講稿共51頁，2023年5月2日，星期三ChemistryofNaturalProducts第一章

總論（Generation）第2頁，講稿共51頁，2023年5月2日，星期三

本章內(nèi)容第一節(jié)緒論第二節(jié)生物合成第三節(jié)提取分離方法第四節(jié)結(jié)構(gòu)研究方法第3頁，講稿共51頁，2023年5月2日，星期三第三節(jié)提取分離方法一、提取法：1.溶劑提取法（extractionwithsolvent）

原理：相似相溶常用提取溶劑極性順序：

環(huán)己烷、甲苯<石油醚（30~60℃、60~90℃）<乙醚<氯仿（CHCl3，常用二氯甲烷代替）<乙酸乙酯（EtOAc）<正丁醇（BuOH）<丙酮<乙醇（EtOH）<甲醇（MeOH）<水

補P17第4頁，講稿共51頁，2023年5月2日，星期三理想溶劑（idealsolvents）：（1）對有效成分溶解度大；（2）對無效成分溶解度?。唬?）與有效成分不起化學(xué)反應(yīng)；（4）安全，成本低，易得。

注意：多種成分之間存在助溶作用，常用小極性溶劑脫脂，然后再使用溶劑法提取。如：脫葉綠素等第5頁，講稿共51頁，2023年5月2日，星期三1)冷提：適用于受熱不穩(wěn)定的成分。浸漬法(Maceration)滲漉法（Percolation）第三節(jié)提取分離方法滲漉法裝置圖工業(yè)生產(chǎn)用的滲漉裝置P18第6頁，講稿共51頁，2023年5月2日，星期三2)熱提：煎煮法（Decoction）

回流（Refluxing）

連續(xù)回流（ContinuousRefluxing）SimplerefluxingassemblyAssemblyofSoxhletextractor第三節(jié)提取分離方法P18第7頁，講稿共51頁，2023年5月2日，星期三3)超臨界流體萃取法（supercriticalfluidextractionSFE)

利用溶劑在超臨界條件下特殊的流體性能對樣品進行提取，為20世紀80年代迅速發(fā)展起來的一種提取方法。穩(wěn)定的純物質(zhì)都可以有超臨界狀態(tài)（化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，在達到臨界溫度不會分解）。用這種技術(shù)提取芳香揮發(fā)油，具有防止氧化、熱解及提高品質(zhì)的突出優(yōu)點。

P18第8頁，講稿共51頁，2023年5月2日，星期三超臨界流體（SF）：處于臨界溫度（Tc）和臨界壓力（Pc）以上，介于氣體和液體之間的流體.密度與液體相近，粘度與氣體相近，擴散系數(shù)比液體大100倍對許多物質(zhì)有很強的溶解能力。常用CO2，N2O、

乙烷、丙烷等，無色、無毒、無味，不易燃，化學(xué)惰性，價廉。優(yōu)點：提取效率高；成分不被破壞（不需加熱）；無殘留溶劑；可選擇性分離第9頁，講稿共51頁，2023年5月2日，星期三CO2鋼瓶PCO2冷溫槽恒溫箱流量計接收瓶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小試實驗裝置圖實驗裝置－小試實驗裝置第10頁，講稿共51頁，2023年5月2日，星期三上世紀50年代初進入試驗階段，如從石油中脫瀝青70、80年代，SFE越來越多的用于食品、香料的提取90年代，開始從植物藥中提取成分，如蛇床子、茵陳蒿、桑白皮中提取成分。中小型SFE裝置圖第11頁，講稿共51頁，2023年5月2日，星期三為物理過程，無化學(xué)反應(yīng)，生物活性不減。大能量的超聲波產(chǎn)生的極大壓力造成植物物細胞壁及整個生物體破裂，胞內(nèi)物質(zhì)的釋放、擴散及溶解。4).超聲提取法（ultrasonicextraction)實驗室用小型超聲儀第三節(jié)提取分離方法P19第12頁，講稿共51頁，2023年5月2日，星期三工業(yè)生產(chǎn)用超聲儀第13頁，講稿共51頁，2023年5月2日，星期三5).微波提取法（microwaveextraction）具有穿透力強、選擇性高、加熱效率高等顯著特點，而且其操作簡便、快速、節(jié)能、高效。缺點：工業(yè)化設(shè)備少、成分變化、生物活性變化。工業(yè)生產(chǎn)用微波提取罐第三節(jié)提取分離方法第14頁，講稿共51頁，2023年5月2日，星期三2.水蒸氣蒸餾法（water-steamdistillation）

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。Simplewater-steamdistillation

refluxingassembly第三節(jié)提取分離方法P19第15頁，講稿共51頁，2023年5月2日，星期三3.升華法（sublimation）

用于具有升華性的成分提取，如部分香豆素，蒽醌，樟腦等。第三節(jié)提取分離方法P19第16頁，講稿共51頁，2023年5月2日，星期三藥材原料提取液提取濃縮回收溶劑（浸膏）提取物分離單體化合物第17頁，講稿共51頁，2023年5月2日，星期三第三節(jié)提取分離方法二、分離方法1.根據(jù)溶解度差別進行分離

1.1結(jié)晶法（純化時常用）條件：濃度；合適的溶劑；1.2沉淀法：a溶劑沉淀法：改變極性，如水提醇沉法b酸堿沉淀法：改變pH，處理酸、堿、兩性成分；c沉淀試劑：如鉛鹽沉淀法，酸性、酚性成分加中性PbAc2，形成沉淀。P20第18頁，講稿共51頁，2023年5月2日，星期三2.1影響分離的因素①分配系數(shù)KK=CU/CL（CU,CL被分離物質(zhì)在上相和下相中濃度）②分離因子β

β=KA/KBKA>KB,

根據(jù)β值的大小可決定分離采用的方法:β≥100，簡單的一次萃取，可基本分離.100＞β≥10，約10次以上萃取。β≤2，約100次以上萃取。第三節(jié)提取分離方法2.

根據(jù)物質(zhì)在兩相溶劑中的分配比不同進行分離P20P21第19頁，講稿共51頁，2023年5月2日，星期三2.1影響分離的因素③pH值對于酸性、堿性、兩性化合物，pH值可改變它們的存在狀態(tài)（游離型和解離型），分配比受pH值的影響，因為HA達到99%解離時，pH≈pKa+2HA達到99%游離時，pH≈pKa-2第三節(jié)提取分離方法P21第20頁，講稿共51頁，2023年5月2日，星期三第三節(jié)提取分離方法（MethodsofExtractionandIsolation）pH值的進一步應(yīng)用—pH-梯度萃取法

按酸堿性強弱不同分離酸性、堿性、中性物質(zhì)，改變pH值使酸堿成分呈不同狀態(tài)。

第21頁，講稿共51頁，2023年5月2日，星期三液-液萃取分離常用方法：1.逆流分溶法(CCD)：是一種多次連續(xù)的液-液萃取分離過程。特點：條件溫和，樣品易回收，適用于中等極性、不穩(wěn)定物質(zhì)的分離。四、提取分離方法0123n

CCD法的分離過程示意圖P22第22頁，講稿共51頁，2023年5月2日，星期三2.紙色譜法（PC）：也叫紙分配色譜（PPC，PaperPartitionChromatography）。第三節(jié)提取分離方法P23補固定相：濾紙纖維中含有的5-7%水流動相：有機溶劑h1h2Rf=h2/h1注意：如果流動相為緩沖鹽溶液，則PC為非極性吸附色譜（纖維素色譜）第23頁，講稿共51頁，2023年5月2日，星期三3.液-液分配柱色譜①正相色譜：固定相極性大，如水、緩沖液等；流動相極性小，如氯仿、乙酸乙酯等。載體：硅膠（含水可達17%），硅藻土，纖維素等。分離極性大或水溶性成分，如苷類、糖、生物堿等。洗脫順序：極性小的物質(zhì)先被洗脫出來。第三節(jié)提取分離方法（MethodsofExtractionandIsolation）P24補第24頁，講稿共51頁，2023年5月2日，星期三②反相色譜：固定相極性小于流動相。如HPLC反相柱，反相TLC薄層色譜。固定相：硅膠硅醇基結(jié)合烷基，如RP-2，RP-8，RP-18（ODS）。親脂性：RP-18>RP-8>RP-2。

第三節(jié)提取分離方法（MethodsofExtractionandIsolation）P24流動相(洗脫劑)：MeOH-H2O，CH3CN-H2O洗脫順序：分離極性大的成分，極性大者先洗脫下來第25頁，講稿共51頁，2023年5月2日，星期三流動相(洗脫劑)：MeOH-H2O，CH3CN-H2O③加壓液相柱色譜法普通柱色譜：固定相粒徑大柱效低耗時長溶劑用量大加壓柱色譜：固定相粒徑小柱效高時間短溶劑用量小P24第26頁，講稿共51頁，2023年5月2日，星期三加壓液相色譜：a).中低壓液相色譜：lobar柱b).高壓（效）液相色譜：HPLCc).超高效液相色譜法：UPLC泵檢測器第27頁，講稿共51頁，2023年5月2日，星期三

④液滴逆流色譜(DCCC)：

一種液-液分配色譜，流動相呈液滴形式垂直上升或下降，通過固定相的液柱，實現(xiàn)物質(zhì)的逆流色譜分離。

特點：不易乳化，樣品可定量回收，分離效果好，特別適合于分離皂苷等水溶性成分。第三節(jié)提取分離方法（MethodsofExtractionandIsolation）液滴逆流色譜(DCCC)示意圖P26第28頁，講稿共51頁，2023年5月2日，星期三⑤高速逆流色譜（HSCCC）

第三節(jié)提取分離方法（MethodsofExtractionandIsolation）

通過特定的高速行星式旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的離心力場作用，使無載體支持的固定相穩(wěn)定地保留在蛇形管內(nèi)，并使流動相單向、低速通過固定相，實現(xiàn)連續(xù)逆流萃取分離物質(zhì)的目的。用于各種物質(zhì)的分離，包括蛋白、酶、三萜、生物堿、皂苷等。P26第29頁，講稿共51頁，2023年5月2日，星期三3.1吸附分類：物理吸附：相似相吸，吸附－解析發(fā)生迅速。吸附劑如硅膠、氧化鋁、活性炭等；化學(xué)吸附：不可逆性。如堿性氧化鋁對酚酸性成分的吸附，硅膠對生物堿的吸附等。半化學(xué)吸附：聚酰胺對酚酸類、醌類的氫鍵吸附。第三節(jié)提取分離方法3.

根據(jù)物質(zhì)的吸附性差別進行分離——吸附色譜法P27第30頁，講稿共51頁，2023年5月2日，星期三物理吸附：吸附原理：相似相吸影響吸附過程的三要素：吸附劑（固定相）溶質(zhì)（被分離物質(zhì)）溶劑（洗脫劑，展開劑，流動相）第三節(jié)提取分離方法P28第31頁，講稿共51頁，2023年5月2日，星期三3.2硅膠、氧化鋁：

極性吸附劑：載樣量大，吸附力強

硅膠：應(yīng)用最廣，適用于各類成分分離

氧化鋁：有中性、酸性、堿性氧化鋁。堿性氧化鋁不適合于分離酸性成分，多用于分離生物堿。第三節(jié)提取分離方法P28第32頁，講稿共51頁，2023年5月2日，星期三3.2硅膠、氧化鋁：

①被分離物質(zhì)吸附力與結(jié)構(gòu)的關(guān)系

被分離物質(zhì)極性大，吸附力強，Rf值小，洗脫難，后被洗脫下來。官能團極性大小相對一般排列順序：-COOH>Ar-OH>R-OH>R-NH2,RNHR',RNR'R">R-CO-NR'R">RCHO>RCOR'>RCOOR'>ROR'>RH第三節(jié)提取分離方法P28②溶劑(洗脫劑)的極性與洗脫力的關(guān)系洗脫劑極性越大,洗脫力越強.第33頁，講稿共51頁，2023年5月2日，星期三

練習(xí):從黃花夾竹桃果仁中分離到七種強心苷成分,比較極性大小和硅膠柱上洗脫順序.名稱RR’黃夾苷ACHO(D-Glc)2黃夾苷BCH3(D-Glc)2黃夾次苷ACHOH黃夾次苷BCH3H黃夾次苷CCH2OHH黃夾次苷DCOOHH第三節(jié)提取分離方法第34頁，講稿共51頁，2023年5月2日，星期三第三節(jié)提取分離方法答案：1.極性大?。狐S夾苷A＞黃夾苷B＞次苷D＞次苷C＞次苷A＞次苷B2.硅膠柱上的出柱順序：后先第35頁，講稿共51頁，2023年5月2日，星期三3.3活性炭——非極性吸附劑①吸附力與結(jié)構(gòu)的關(guān)系被分離物質(zhì)極性越小，吸附越牢固。②洗脫力與溶劑的關(guān)系100%醇>含水醇>H2O③應(yīng)用:脫色等。第三節(jié)提取分離方法P28第36頁，講稿共51頁，2023年5月2日，星期三3.4聚酰胺(Polyamide)色譜法：是由己酰胺聚合成的一類高分子化合物。第三節(jié)提取分離方法分離原理：主要通過酰胺鍵與酚羥基、酸、醌等形成氫鍵，產(chǎn)生吸附作用。吸附力取決于形成氫鍵締合的能力。P31第37頁，講稿共51頁，2023年5月2日，星期三

3.4聚酰胺①吸附力與結(jié)構(gòu)的關(guān)系

a.形成氫鍵的基團數(shù)目越多,吸附力越強;

b.形成分子內(nèi)氫鍵者,吸附力減少;

第三節(jié)提取分離方法P31第38頁，講稿共51頁，2023年5月2日，星期三

c.芳香化程度越高或共軛鍵越多,吸附力越強;第三節(jié)提取分離方法②溶劑的洗脫能力水<醇<丙酮<NaOH<甲酰胺P32第39頁，講稿共51頁，2023年5月2日，星期三3.4聚酰胺

③常用溶劑：H2O，EtOH/H2O，EtOH

④應(yīng)用:分離黃酮類;除鞣質(zhì).第三節(jié)提取分離方法第40頁，講稿共51頁，2023年5月2日，星期三練習(xí):

某植物中分得3個黃酮化合物，結(jié)構(gòu)如下,比較它們的極性大小及在硅膠TLC和聚酰胺薄膜上Rf值大小順序.A:R1=R2=HB:R1=H,R2=RhamC:R1=Glc,R2=Rham極性大小:SiO2-TLCRf:PolyamideTLC,Rf:第三節(jié)提取分離方法第41頁，講稿共51頁，2023年5月2日，星期三極性大小:C>B>ASiO2-TLCRf:A>B>CPolyamideTLC,Rf:C>B>A第三節(jié)提取分離方法答案：第42頁，講稿共51頁，2023年5月2日，星期三3.5大孔吸附樹脂(macro-reticularresin)①組成:苯乙烯，二乙烯苯和致孔劑②分離原理:吸附(范德華力和氫鍵)和分子篩作用(多孔性結(jié)構(gòu))

③樹脂類型:非極性、中極性和極性三種。

非極性：由苯乙烯和二乙烯苯縮合而成，故又稱芳香吸附樹脂。如D101型

弱極性：如AB-8型。

極性：含酰氨基、氰基、酚羥基等含氮、氧、硫不同極性功能的吸附樹脂。第三節(jié)提取分離方法P32第43頁，講稿共51頁，2023年5月2日，星期三3.5大孔吸附樹脂

④洗脫劑:H2O及不同比例的含水醇。洗脫分離:H2O洗:糖,水溶性色素30%EtOH/H2O:極性大的成分50-75%EtOH:皂苷類95%EtOH:極性小成分⑤應(yīng)用:除多糖,水溶性色素,富集苷類成分第三節(jié)提取分離方法第44頁，講稿共51頁，2023年5月2日，星期三透析法:半透膜,分子篩濾過作用超濾法:分子大小不同,擴散速度不同超速離心法:溶質(zhì)在超速離心作用下具有不同的沉降性或浮游性

凝膠濾過法:分子篩的作用(凝膠滲透色譜,分子篩濾過,排阻色譜),被分離物質(zhì)按分子由大到小的順序流出色譜柱.4.根據(jù)物質(zhì)分子大小差別進行分離—凝膠濾過法第三節(jié)提取分離方法4.1主要的幾種方法P34第45頁，講稿共51頁，2023年5月2日，星期三被分離物質(zhì)按分子量由大到小的順序流出色譜柱.第46頁，講稿共51頁，2023年5月2日，星期三4.2凝膠種類:①葡聚糖凝膠(SephadexG):只適于在水中應(yīng)用,分離多糖、蛋白質(zhì)等.②羥丙基葡聚糖凝膠(SephadexLH-20)：適用于各類化合物的分離，除具有分子篩的特性外，還起