天然藥物化學(xué)提取分離技術(shù)

第2章天然藥物化學(xué)成分提取分離和鑒定的方法及技術(shù)2021/3/29星期一1第2章提取方法與技術(shù)分離精制鑒定方法與技術(shù)2021/3/29星期一2第1節(jié)提取方法與技術(shù)溶劑提取法浸漬法滲漉法煎煮法連續(xù)回流提取法超聲提取法其它提取方法2021/3/29星期一3一、溶劑提取法概述浸漬法滲漉法煎煮法連續(xù)回流提取法超聲提取法2021/3/29星期一4（一）概述天然藥物中含有的化學(xué)成分豐富多樣，既有有效成分，也有無(wú)效成分。得到單一的成分或有效成分的途徑:提取——分離——鑒定（結(jié)構(gòu)解析）選擇正確的提取、分離和鑒定的方法和技術(shù)，獲得活性成分，將有利于天然藥物資源的進(jìn)一步研究、開發(fā)和利用。2021/3/29星期一5提取分離的情況目的物已知成分目的物未知成分2021/3/29星期一61.目的物是已知成分采用單項(xiàng)預(yù)試驗(yàn)法即采用先查閱相關(guān)資料，收集相關(guān)提取方案，最終優(yōu)化得到提取分離的方法。如提取麻黃中的麻黃堿，則查閱麻黃堿的提取方法，尋找適用于麻黃堿的提取方法提取，再進(jìn)行提取分離等。2021/3/29星期一72.目的物是未知成分目的是尋找有效成分采用系統(tǒng)分離方法即采用不同極性的溶劑分別進(jìn)行提取，再對(duì)各提取部位進(jìn)行定性推測(cè)。系統(tǒng)預(yù)試法通常在科研中應(yīng)用較多。溶劑極性大小如何系統(tǒng)分離？2021/3/29星期一8溶劑的極性大小按溶劑的介電常數(shù)(ε)大小排列(極性漸大):

ε親脂性有機(jī)溶劑親水性有機(jī)溶劑

石油醚環(huán)己烷苯無(wú)水乙醚CHCl3EtOAc正丁醇丙酮乙醇甲醇水1.801.882.294.475.206.1117.521.526.031.280.02021/3/29星期一9選擇合適的溶劑進(jìn)行提取，是提取分離工作成功的重要因素和先決條件提取是分離的前提，如果提取溶劑選擇不合適，則會(huì)給分離帶來(lái)很大的困擾和難度，很難得到純品。因此雖說(shuō)提取、分離是兩個(gè)程序，但通常并在一塊說(shuō)“提取分離”。2021/3/29星期一10一、溶劑提取法概念基本原理提取前的預(yù)處理影響因素溶劑的極性2021/3/29星期一11（一）概念根據(jù)天然藥物中各種成分的溶解性能，選擇對(duì)有效成分溶解度大，對(duì)雜質(zhì)（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。2021/3/29星期一12是在滲透、擴(kuò)散作用下，溶劑滲入藥材組織內(nèi)部，溶解可溶性物質(zhì)，造成細(xì)胞內(nèi)外溶質(zhì)的濃度差，從而帶動(dòng)溶質(zhì)作不斷往返的運(yùn)動(dòng)，直至細(xì)胞內(nèi)外溶液中被溶解的化學(xué)成分的濃度達(dá)到平衡，提出所需化學(xué)成分。（二）基本原理2021/3/29星期一13（二）溶劑提取法原理原理：相似相溶親水性成分易溶于極性溶劑親脂性成分易溶于非極性有機(jī)溶劑例如萜類、甾體：氯仿、乙醚等提??；糖苷、氨基酸：水、含水醇提取；酸性、堿性及兩性化合物：不同pH下的溶劑提取。2021/3/29星期一14通常將藥材原料粉碎成粗粉；種子類藥材，常先脫脂后粉碎，可選用壓榨法或石油醚來(lái)脫去大量油脂；含纖維素、淀粉豐富的根莖類藥材，將藥材切成小段、薄片或粉碎成粗顆粒苷類成分采用乙醇或沸水處理，抑制或殺滅酶的活性。苷元或次生苷，要保留酶的活性等。（三）提取前的預(yù)處理2021/3/29星期一15溶劑的選擇提取的方式藥材的粉碎度溫度、時(shí)間、濃度差等四、影響因素2021/3/29星期一16（一）溶劑的選擇選擇溶劑前需判斷提取物的極性大小了解兩個(gè)內(nèi)容——常見官能團(tuán)的極性大小化合物的極性大小判斷2021/3/29星期一171.常見官能團(tuán)極性比較

羧基＞酚羥基＞醇羥基＞氨基＞酰氨基＞醛、酮＞酯基＞醚基＞烯基＞烷基

2021/3/29星期一182.化合物的極性判斷

影響官能團(tuán)極性的因素種類數(shù)目排列方式分子較小，極性基團(tuán)多的物質(zhì)——

親水性較強(qiáng)—易溶于親水性溶劑分子較大，極性基團(tuán)少的物質(zhì)——

親脂性較強(qiáng)—易溶于親脂性溶劑2021/3/29星期一193.常用溶劑介紹溶劑按照極性大小可分水親水性有機(jī)溶劑親脂性有機(jī)溶劑2021/3/29星期一203.常用溶劑介紹——水水提取的優(yōu)點(diǎn)極性強(qiáng)，穿透力大，對(duì)植物細(xì)胞穿透能力較強(qiáng)對(duì)許多成分的溶解性能好，提取完全毒性低，價(jià)格便宜等。如氨基酸、糖類、無(wú)機(jī)鹽、鞣質(zhì)、有機(jī)酸鹽、生物堿鹽等均可用水提取。2021/3/29星期一213.常用溶劑介紹——水水提取的缺點(diǎn)易霉變，難以保存，特別是含糖類及蛋白質(zhì)的提取物。2021/3/29星期一223.常用溶劑介紹—親水性有機(jī)溶劑親水性有機(jī)溶劑指的是甲醇、乙醇、丙酮等與水能任意比例混溶的有機(jī)溶劑，其中以乙醇最為常用。2021/3/29星期一233.常用溶劑介紹—親水性有機(jī)溶劑提取優(yōu)點(diǎn)是具有較強(qiáng)的穿透力，對(duì)一些親脂性成分也具有很好的溶解性能，因此提取范圍廣，效率高；提取液較易保存、濾過(guò)、回收缺點(diǎn)多數(shù)有機(jī)溶劑毒性較強(qiáng)價(jià)格較高易于燃燒2021/3/29星期一243.常用溶劑介紹—親脂性有機(jī)溶劑親脂性有機(jī)溶劑與水不能任意混溶的溶劑，如石油醚、苯等。常用來(lái)提取不溶于水易溶于有機(jī)溶劑的物質(zhì)如揮發(fā)油、油脂、葉綠素、樹脂、內(nèi)酯、某些生物堿及一些苷元。2021/3/29星期一253.常用溶劑介紹—親脂性有機(jī)溶劑提取特點(diǎn)沸點(diǎn)低，濃縮回收方便；易燃有毒價(jià)貴設(shè)備要求較高穿透藥材組織的能力較差,有局限性。2021/3/29星期一264.溶劑提取順序

溶劑極性遞增的順序石油醚或汽油油脂、蠟、葉綠素、揮發(fā)油、游離甾體及三萜類化合物

氯仿或乙酸乙酯游離的生物堿、有機(jī)酸、黃酮、香豆素等苷元甲醇、乙醇、丙酮苷類、生物堿鹽、鞣質(zhì)水——氨基酸、糖類、無(wú)機(jī)鹽2021/3/29星期一27

二、溶劑提取法選用的提取

方法與技術(shù)浸漬法滲漉法煎煮法回流提取法連續(xù)回流提取法超聲提取法其他提取方法2021/3/29星期一28（一）浸漬法一、定義浸漬法是將藥材用適當(dāng)?shù)娜軇┰诔鼗驕責(zé)岬臈l件下浸泡一定時(shí)間，浸出有效成分的一種方法。分為冷浸法和熱浸法2021/3/29星期一29（一）浸漬法——冷浸法藥材粗粉，置適量容器中，加入一定量的溶劑，密閉，并實(shí)施攪拌或振搖，在室溫條件下浸漬1-2天或規(guī)定的時(shí)間，使有效成分浸出，濾過(guò)，用力壓榨殘?jiān)?，得到濾液，并將濾液濾過(guò)即得。2021/3/29星期一30溫度在40～60℃，操作同冷浸法。使用范圍遇熱易破壞及含多糖物質(zhì)較多的天然藥物。特點(diǎn)操作簡(jiǎn)單,但時(shí)間長(zhǎng)、效率低,易霉變可重復(fù)浸提2～3次，第2、3次時(shí)間可縮短，合并提取液，濾過(guò)，濃縮即得。（一）浸漬法——溫浸法2021/3/29星期一31（二）滲漉法滲漉法是將藥材置滲漉裝置中，連續(xù)添加溶劑使?jié)B過(guò)藥粉，自上而下流動(dòng)，浸出有效成分的一種動(dòng)態(tài)浸提方法。2021/3/29星期一32滲漉法操作技術(shù)2021/3/29星期一33粉碎——粗粉；浸潤(rùn)一般每1000g藥粉用600-800ml溶劑，密閉放置15min-6h，使藥分充分溶脹。裝筒脫脂棉用用溶劑浸潤(rùn)后，墊在滲漉桶底部，裝入藥粉，壓勻，不超過(guò)滲漉桶的2/3，要藥面上蓋上濾紙或脫脂棉，再覆蓋一層清潔的細(xì)石塊。2021/3/29星期一34排氣打開滲漉桶開關(guān)，緩緩加入溶液排氣。浸漬將排氣留出的液體倒回桶內(nèi)，繼續(xù)加溶劑使保持高出液面滲漉——控制適當(dāng)流速，收集一般收集滲漉液為藥材重量的8-10倍，或經(jīng)試驗(yàn)鑒別以確定是否結(jié)束收集。2021/3/29星期一35（二）滲漉法適用范圍提取遇熱易破壞的成分。特點(diǎn)保持良好的濃度差，提取效率高溶劑消耗多，時(shí)間長(zhǎng)。2021/3/29星期一36（三）煎煮法定義是將藥材加水加熱煮沸，濾過(guò)，去渣后取煎煮液的一種傳統(tǒng)提取方法。操作技術(shù)藥材飲片或粗粉置適當(dāng)容器(不可用鐵鍋)中，加水浸沒(méi)藥材，加熱煮沸，保持微沸一定時(shí)間后，取濾液，濾渣同法煎煮，取濾液，將數(shù)次濾液合并濃縮即得。2021/3/29星期一37（三）煎煮法煎煮次數(shù)一般以2-3次為宜；第一次煎煮時(shí)間為20-30分鐘，2、3次煎煮時(shí)間可適量減少。適用范圍有效成分能溶于水且不易被水、熱破壞的天然藥物的提取。不宜用于提取含揮發(fā)油成分、遇熱易破壞、含多糖豐富的藥材2021/3/29星期一38四、回流提取法使用低沸點(diǎn)有機(jī)溶劑與藥材持久的接觸，通過(guò)加熱浸出液，使溶劑受熱蒸發(fā)，經(jīng)冷凝后變?yōu)橐后w流回浸出器，如此反復(fù)至浸出完全的一種熱提取方法。特點(diǎn)溶劑不易揮發(fā)，損失少?；亓魈崛〉难b置？操作注意事項(xiàng)？2021/3/29星期一39四、回流提取法2021/3/29星期一40四、回流提取法適用范圍適用于脂溶性較強(qiáng)的成分提取特點(diǎn)提取效率高但溶劑消耗量仍較大，操作較麻煩。提示對(duì)熱不穩(wěn)定成分的提取不宜采用此法2021/3/29星期一41五、連續(xù)回流提取法(索氏提取法)是在回流提取法基礎(chǔ)上改進(jìn)的，能用少量溶劑進(jìn)行連續(xù)循環(huán)回流提取，充分將有效成分浸出完全的方法。操作技術(shù)2021/3/29星期一42五、連續(xù)回流提取法(索氏提取法)2021/3/29星期一432021/3/29星期一44五、連續(xù)回流提取法(索氏提取法)

適用范圍：適用于脂溶性化合物，藥量少。特點(diǎn)：提取效率高，溶劑用量少不適用對(duì)熱不穩(wěn)定的成分提示：可在提取1~2小時(shí)后更換新溶劑繼續(xù)提取。2021/3/29星期一45六、超聲提取法

定義利用超聲波浸提有效成分的方法。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(shí)超聲波的強(qiáng)烈振動(dòng)能傳遞巨大能量給浸提的藥材和溶劑,使它們作高速運(yùn)動(dòng),加強(qiáng)細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)的釋放、擴(kuò)散和溶解,使有效成分的加速浸出,而提高提取效率2021/3/29星期一46補(bǔ)充——超聲波頻率高于20000赫茲的聲波。2021/3/29星期一47補(bǔ)充—超聲波空化作用是指存在于液體中的微氣核空化泡在聲波的作用下振動(dòng)，當(dāng)聲壓達(dá)到一定值時(shí)發(fā)生的生長(zhǎng)和崩潰的動(dòng)力學(xué)過(guò)程即超聲波在液體中傳播時(shí)，由于