水溶性天然产物的提取分离技术

水溶性天然产物的提取分离技术
水溶性天然产物的提取分离技术

水溶性天然产物的提取分离技术

制药工程专业王俊20085257

指导教师赵莉

摘要:水溶性天然产物是药物研发中极具潜力的原料资源,分离纯化水溶性天然产物中具有独特生物活性的物质是中药研究的重要基础工作。水溶性天然产物有效成分复杂,含量低,难于富集用传统的分离方法不仅步骤繁琐,能源及材料消耗大,而且产率及纯度不高,尤其难以分离结构和性质相似的组分。随着中药现代化的发展高新技术不断在水溶性天然药物中推广应用。现将近年水溶性天然产物提取分离纯化新技术的进展作一综述。

关键词:水溶性提取技术天然产物

1、传统的提取分离方法

1.1 热水浸提法

热水浸提法即是煎煮法,是中药有效成分提取最早、最常用的方法之一。中国药典1990年版一部和卫生部《药品标准》中药成方制剂1~9 册,共收载中成药1945种,其中采用热水浸提工艺的多达826 种。但是热水浸提法基本上仍停留在经验水平上,热水浸提法的工艺参数,如浸泡时间、煎煮时间、煎出量(药液得量) 等均无最佳量控标准,往往导致产品质量和疗效的显著性差异。一定程度上,应当组织力量从多层次、全方位进行系统研究,选择出适合于各种成药品种的热水浸提工艺的最佳条件和质量控制标准。

1.2 乙醇提取法

乙醇浸提法原理与热水浸提法基本相同,不同之处是用乙醇作溶剂浸出中药有效成分,该法可以有效减少药材中水溶性杂质的浸出,对于这类杂质较多的药材尤为适宜。乙醇浸提法分为冷浸法(渗漏法) 和热提法(回流法) 两种。由于采用乙醇作为溶剂进行提取,某些溶解于乙醇的杂质(如树脂、油脂、色素等) 也会被提取出来。对于这些杂质,可从醇提取液中回收乙醇,加水搅拌,冷藏一段时间,待完全沉淀后过滤除去。冷浸法一般用于提取热敏性成分,但乙醇用量多,回收溶剂量大,生产周期长。热提生产周期短,但杂质含量相对较高,给后继的分离工序增加了成本

2综合提取分离技术。

2.1膜分离技术

膜分离技术以选择性透过膜为分离递质,当膜两侧存在某种推动力(如压力差、浓度差、电位差等)时,原料侧组分选择性的透过膜,以达到分离,提纯目的。膜分离技术具有过程简单、无相变、分离数大、节能、高效、无二次污染、可常温连续操作、可直接放大等优点,是一项高新技术。膜分离技术在中药领域中的应用将推动中药现代化发展进程,同时还能提高我国中药的附加值,有利于中药出口。可以展望,膜分离技术必将在世纪推动中药制药工业的迅速发展,为社会带来巨大的经济效益和社会效益。

高速逆流色谱分离技术

高速逆流色谱分离法是一种不用任何固态载体或支撑体的液液分配色谱技术,该技术分离效率高,产品纯度高不存在载体对样品的吸附和污染,具有制备量大和溶剂消耗少等优点,可广泛应用于生物工程、医学、医药、化工、食品等领域。近年高速逆流色谱分离法在天然药物研究领域独具特色。王凤美等[4]用高速逆流色谱法制备丹酚酸B 化学对照品,所用的溶剂系统为正己烷- 乙酸乙酯- 水- 甲醇(1.5 :5 :5 :1.5)一次分离可制备63.4 mg 丹酚酸B,纯度为98.16%,同步完成复杂样品的分离、纯化和制备。

2.2高效毛细管电泳法

高效毛细管电泳法是近年来迅速发展的一种新型分离分析技术,以高质电场为驱动力以毛细管为分离通道依据样品中各组分之间的迁移速度和分配行为上的差异而实现的类液相分离技术。该技术用于分析中草药,具有以下优势:分离模式多,适合于中草药中存在的各类物质的分析;简化对样品前处理的要求;分析时间一般比HPLC短;由于柱效高,有可能使同一个分离条件适合多种样品中多组分的分析;

HPCE所采用的毛细管柱易于全面清洗,不必担心柱污染而报废;所用的化学试剂少,价廉,分析成本低,特别适合于我国国情。[5]

超声提取

超声提取技术的基本原理主要是利用超声波的空化作用加速植物有效成分的浸出、提取;另外,超声波的次级效应;如机械振动、乳化、扩散、击碎、化学效应等也能加速欲提取成分的扩散释放并使之充分与溶剂混合,利于提取。其热效

应、机械粉碎作用及空化作用成为超声技术在中药提取法应用中的三大理论依据。与常规提取法相比。超声波提取速度快、时间短、收率高、并免去了高温对提取成分的影响,已被许多中药分析过程选为样品处理的手段。陈洪涛等[11]研究超声提取榕树叶总黄酮的工艺条件,结果表明该方法效率高,稳定性好,提取总黄酮含量高。

2.3分子蒸馏技术

分子蒸馏是在高真空度下进行分离操作的连续蒸馏,可使分离混合物的沸点远低于常压,各组分在系统中受热停留时间短,因此适于分离沸点高、黏度大、热敏性的天然物料。翟淑红等[12]利用分子蒸馏技术对茶树油进行精制,结果从粗茶树油中分离出了,61种化合物鉴定出36种组分,占总量的98.67%,其中4-松油醇高达49.56%,并且精制的茶树油符合国际标准。分子蒸馏技术目前面临的主要课题是扩大应用领域,尤其是对一些分离难度大的天然药物的应用。

2.4超临界流体萃取技术

超临界流体技术是一种高新分离技术,以其过程简单、无污染、选择性好而倍受关注,尤其适用于生物资源有效成分的分离,非常符合绿色化学的发展要求。超临界流体萃取就是利用某些溶剂在临界值以上具有的特性来提取混合物中可溶性组分的一门新的分离技术,同传统的溶剂相比,它具有显著的产品回收率和纯度,改进了产品质量,降低能耗。超临界CO2萃取,其原理是在高压超临界状态下,以液态CO2作抽提溶剂进行抽提,然后减压分离,随着压力下降,液态CO2不断汽化,可分离出所要提取物的有效组分,此法具备无有机溶剂残留、天然植物中活性成分和热不稳定成分不易被分解破坏等优点。其适于提取极性低的化合物,如酯、醚、内酯和含氧化合物易萃取,对于黄酮类化合物,由于酚羟基多,极性较大,萃取较难。对此,近年来采用在超临界流体中加入夹带剂的方法予以解决。童胜强等[8]采用超临界流体CO2萃取结香花中的黄酮类成分,在夹带剂的选择上,采用80%乙醇作为夹带剂能最大限度的提高黄酮类化合物的萃取率。萃取压力、萃取时间、萃取温度、萃取时CO2流量对提取率的影响作为最主要因素,选用4因素3水平的L9(3)正交实验方案,优选出萃取温度45℃、萃取压力25MPa、萃取时间60min、动态流量2kg/h为最佳方案。

2.5超声提取技术

超声提取技术的基本原理主要是利用超声波的空化作用加速植物有效成分的浸出、提取。朱小霞等[9]用超声波提取树莓叶中的黄酮类物质时,以提取时间、提取温度、乙醇浓度与料液比为四因素,设计正交试验,选出提取时间为50min,提取温度为60℃,乙醇质量分数为60%,料液比为1:25,此条件下总黄酮物质的得率最高。冯宗帅等[10]采用超声辅助提取青钱柳叶总黄酮,采用单因素试验考察溶剂体积分数、超声处理时间、超声功率和液料比对青钱柳叶总黄酮提取率的影响,再依据单因素试验的结果确定因素水平范围,采用二次回归旋转法组合设计,共进行36次试验加以优选。隋婧等[11]利用超声波辅助技术,获得最大限度提取青蒿中总黄酮的新工艺。用正交设计理论,结合分光光度法、优化超声波辅助醇提法提取青蒿总黄酮工艺中的关键技术参数。杨洪武等[12]对黄连花中黄酮类化合物提取采用水浴与超声两种方法比较,影响黄酮类物质提取的主要条件基本相同,但超声条件下提取效果优于水浴。王丽婷等[13]对金银花叶中黄酮类物质的提取工艺采用了超声波法。

2.6微波提取技术

近年来,微波法因促进反应的高效性和强选择性,以及操作简便、副产物少、产率高、产物易提纯等优点,已经被广泛应用于物质的提取和有机合成、酯化等反应。微波萃取技术原理是物料吸收微波能后,通过偶极子旋转和离子传导两种方式同时加热,加剧了体系中分子的碰撞频率,使分子容易从药材内部扩散到萃取溶剂中,大大缩短了加热时间,提高了萃取效率。高丽威等[14]用微波萃取法提取紫心甘薯总黄酮,研究探讨了紫心甘薯黄酮类化合物微波提取的最佳条件。实验中采用的是微波萃取仪,如果适当改进应用到工业生产,能有效降低生产成本,提高经济效益,而且生产流程简单,安全可靠。

2.7酶法提取技术

提取植物有效成分的过程中,当存在于细胞原生质体中的有效成分向提取介质扩散时,必须克服细胞壁及细胞间质的双重阻力。选用适当的酶作用于药用植物材料,如纤维素酶、果胶酶等,可使细胞壁及细胞间质中的纤维素、果胶质等降解,破坏细胞壁的致密结构,减小细胞壁、细胞间质等传质屏障对有效成分从胞内向提取介质扩散的传质阻力。欧阳娜娜等[15]利用酶解与溶剂联合提取银杏叶中黄酮类化合物。科研人员对酶解原理和作用进行了深入的研究,发现纤维素酶能使

细胞壁疏松、破裂,减小传质阻力,促使黄酮类化合物向溶剂主体扩散,从而完成提取传质过程,提高提取效率。该课题研究了缓冲液pH值、酶解浓度、酶解温度、酶解时间等因素对得率的影响,优选出酶解预处理与溶剂提取相结合的最佳工艺条件,结果得出酶通常在45-55℃下活性最好,温度过低酶活性降低,温度过高却使酶蛋白变性失活,丧失催化能力。

2.8溶剂萃取技术

用水或不同浓度的醇提得到的浸出物成分复杂,往往不能析出黄酮类化合物。需用不同极性溶剂相继萃取,能使苷与苷元分离(或使极性苷元与非极性苷元分离)。钟胜佳等[16]对油松松针中的黄酮类成分的提取,采用等体积的石油醚、氯仿、乙酸乙酯、水饱和正丁醇萃取的分离方法。郑岩等[ 1 7 ]在鸡血藤黄酮类化合物的研究中,将鸡血藤藤茎粗粉10kg,提取后依次用石油醚,醋酸乙酯和正丁醇萃取,得95%乙醇提取物的石油醚萃取物30g,醋酸乙酯萃取物400g,正丁醇萃取物84g,70%乙醇提取物的醋酸乙酯萃取物17g,正丁醇萃取物346g。陈婷婷等[18]选用有机溶剂提取法,通过单因素及正交试验确定了绿豆皮中黄酮类化合物的最佳提取工艺。

2.9聚酰胺技术

聚酰胺对黄酮类化合物有很好的分离效果,且其容量比较大,适合于制备性分离。聚酰胺色谱的分离机理,一般认为是“氢键吸附”,即聚酰胺的吸附作用是通过其酰胺羰基与黄酮类化合物分子上的酚羟基形成氢键缔合而产生的,其吸附强度主要取决于黄酮类化合物分子上的酚羟基的数目与位置,及溶剂与黄酮类化合物或与聚酰胺之间形成氢键缔合能力的大小。溶剂分子与聚酰胺或黄酮类化合物形成氢键缔合能力越强,则聚酰胺对黄酮类化合物的吸附作用将越弱。李俊松等[19]采用聚酰胺吸附法纯化甘草总黄酮,其纯度达45%,总黄酮收率达90%。

2.10大孔吸附树脂技术

大孔树脂是一种不溶于酸、碱及各种有机溶剂的有机高分子聚合物,应用大孔树脂进行分离的技术是20世纪60年代末发展起来的继离子交换树脂后的分离新技术之一。大孔树脂的孔径与比表面积都比较大,在树脂内部具有三维空间立体孔结构,由于具有物理化学稳定性高、比表面积大、吸附容量大、选择性好、吸附速度快、解吸条件温和、再生处理方便、使用周期长、宜于构成闭路循环、

节省费用等诸多优点,近年来广泛用于天然产物的提取分离工作中,得到了普遍认可和重视。近年来,大孔吸附树脂已广泛应用于天然产物中黄酮类化合物的分离纯化。大孔吸附树脂是由聚合单体和交联剂、致孔剂、分散剂等添加剂经聚合反应制备而成的一类有机高聚物吸附剂。从吸附性能来说,它具有理化性质稳定,不溶于酸、碱及有机溶剂,不受无机物影响等众多优点,因而近几年在天然产物的分离纯化中被广泛应用。丁彩丽等[20]采用6种大孔吸附树脂,比较其对款冬花总黄酮的吸附量、解吸率及吸附动力学特性,筛选出较优的款冬花黄酮吸附树脂。陆英等[21]用大孔树脂分离纯化鼠曲草中黄酮类化合物。邓亚宁等[22]用D-101型大孔吸附树脂分离纯化鬼针草总黄酮。游本刚等[23]采用大孔吸附树脂对珍珠菜总黄酮的分离纯化工艺进行研究。王婷婷等[24]研究了AB-8和H103两种大孔吸附树脂对丰城鸡血藤总黄酮的吸附特性,筛选出适合丰城鸡血藤总黄酮分离纯化的树脂,并对其进行了动态吸附特性研究。

2.11固相萃取技术

固相萃取(solid-phase)是一种利用高效、高选择性的固定相对液态或溶解后的固态样品进行萃取、富集、浓缩、净化及相转换等样品处理的简便、经济、快速的新方法。该方法操作简单,所需样品体积较少,显著减少溶剂的用量,样品不易被污染,且固相萃取柱(SPE柱)能够再生,从而成为分析实验中常用的既快速又灵活的一种样品前处理方法。黄丽婕等[25]研究建立了用固相萃取法纯化罗汉果样品液后直接进行HPLC测定的方法。本文仅对在实践中应用广泛的提取分离方法做一综述。

随着科技的不断发展,将会涌现出更多方便、有效的方法,在具体的实验和生产工艺中,应根据实验和生产的许多研究表明,以上这些新技术在天然药物提取分离方面具有广泛的应用前景。现代化提取分离技术的应用对提高天然药物制剂质量,加快新药开发和中药现代化起着至关重要的作用。

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第三章天然产物的提取与分离

第三章天然产物的提取与分离 第一节 类胡萝卜素的提取 一、实验目的 1. 初步了解天然化合物的提取方法。 2. 掌握薄层色谱(TLC)的原理、用途及使用方法。 二、实验原理 番茄和胡萝卜中都含有番茄红素和 β-胡萝卜素,这些都属于类胡萝卜素。它们的分子结构如下。 β-胡萝卜素分子结构 利用类胡萝卜素在乙醇及石油醚中的溶解性,使番茄红素的红色素和 β-胡萝卜素的黄色素得以富集。然后利用薄层色谱使混合物分离。 三、器材及试剂 器材:50 mL(或 100 mL)圆底烧瓶,250 mL 烧杯,球形冷凝管,长颈漏斗,50 mL 锥形瓶,空心塞,20 mL 量筒,2B 铅笔,厚约 2.5 mm、100 mm×30 mm 的载玻片 3 片,150 mL 广口瓶,60 mm×60 mm 载玻片,长方形滤纸,2B 铅笔,直尺。 试剂:番茄酱,95% 的乙醇,石油醚,饱和食盐水,无水硫酸镁,硅胶 G(GF254),0.5% 的羧甲基纤维素钠水溶液,丙酮。

四、实验内容 1.提取 在 50 mL(或 100 mL)圆底烧瓶中称取 4 g 克番茄酱,加入 10 mL 95% 的乙醇,水浴加热回流 3~5 min。冷却后过滤(普通过滤),将滤纸和滤渣转移到烧瓶,再加 10 mL 的石油醚(60~90 ?C)加热回流 3 min,过滤,合并两次的滤液,加 5 mL 饱和食盐水[1]摇匀,分出有机层,加无水硫酸镁干燥。 2.薄层层析 (1)制板。将 5 g 硅胶 G(GF254)在搅拌下慢慢加入到 12 mL 0.5% 的羧甲基纤维素钠水溶液中,调成糊状,然后将其倒在洁净的玻璃片上,用手轻轻振动,使涂层均匀平整,晾干。标准:无纹路,无团粒,看不到玻璃片上薄的涂料点。 (2)活化。薄层板经自然晾干后,再放入烘箱活化,进一步除去水分。 (3)点样。用铅笔(最好用 2B 铅笔)在层析板上距末端 1 cm 处轻轻画一横线[2],然后用毛细管吸取样液在横线上轻轻点样。若颜色浅,可重复点样,需前次样点挥发干后进行。样点直径不应超过 2 mm,否则易拖尾影响测定。样点间距在 1~1.5 cm 为宜,太近易重叠。 (4)展开。缸内壁贴一片环绕缸内 4/5 周长的滤纸,倒入展开剂,液面高度约 5 mm。滤纸下面浸入展开剂(丙酮与石油醚混合液)中,盖好瓶盖,使层析缸被展开剂饱和 5~10 min。待样点干燥后,将层析板点样一端放入层析缸中,样点不得浸泡在展开剂中,再盖好瓶盖[3]。待展开剂上升至前沿约 1 cm 处取出,迅速在展开剂最前沿处画一横线。晾干,量出展开剂和样点移动的距离。 (5)计算比移值 R f。对于一种化合物,当展开条件相同时 R f 值是一个常数。R f 可用作定性分析的依据。 本实验约需 5 h。 五、注释 [1] 食盐水防止乳浊液生成。 [2] 画点样起点线时应尽量避免划破硅胶,且起点线离边缘的距离要大于展开瓶中的展开剂高度,以避免样点浸入展开剂。 [3] 开始展开后,则不能再移动展开瓶。 六、思考题 1. 一根毛细管能否点多个样品?为什么? 2. 展开剂的高度超过点样线,对薄层色谱有什么影响? 3. 如何利用 R f 值来鉴定化合物? 4. 为什么极性大的组分要用极性较大的溶剂洗脱?

天然产物提取分离研究进展

中药资源功能成分利用技术课程论文 姓名:王林 学号:SX20180417 年级:2018级 专业:药用植物资源工程 任课老师:陆英老师 指导老师:程辟老师

天然产物分离提取技术研究进展 随着我国加入WTO,仿制药品必将逐渐受到限制,这将给我国医药行业带来巨大冲击和严峻挑战。我国拥有13亿人口,药品市场潜力股与供给量与日俱增。因此,探索与开发出具有自主知识产权的新药物责任重大。我国自古以来依靠中草药繁衍生息。因此,从天然产物方面着手,研究与开发新药物,将拥有广泛的市场前景与经济效益。天然药物大多来自植物、动物、矿物和微生物,并以植物来源为主。天然药物之所以能够防病治病。其物质基础是其中所含的有效成分。我国地域辽阔,天然产物资源丰富,种类繁多,为新药的开发提供了广阔的资源和得天独厚的条件[1]。 天然产物活性成分包括有黄酮、多酚、萜类等几百种,其分子主要特点有:相对分子质量较低,从几百到几千,具有一定的极性,可溶于许多有机溶剂中。天然活性成分的提取是中药现代化的重要组成部分,但目前中国中药主要是传统的中药丸、散等药剂,经济效益低。而以天然产物为主的保健食品和药物目前具有相当的市场。但由于对中药中真正有效的成分并不了解,或由于分离纯化困难,很难达到和国际接轨的要求。在天然产物分离纯化上有所突破,开发高效的天然产物分离方法对彻底改变中国天然产物开发层次低,生产方式粗放,技术落后有重要作用,对中国中药现代化及改造和提升传统中药行业有重要意义,而且纯化后的天然产物本身可形成新的经济增长点。 天然产物是药物研发中极具潜力的原料资源,分离纯化天然产物

中具有独特生物活性的物质是中药研究的重要基础工作。天然产物有效成分复杂、含量低、难于富集。用传统的分离方法不仅步骤繁琐,能源及材料消耗大,而且产率及纯度不高,尤其难以分离结构和性质相似的组分。随着中药现代化的发展,高新技术不断在天然药物中推广应用。现将近年天然产物提取分离纯化新技术的进展作一概述。 膜分离技术以选择性透过膜为分离递质。当膜两侧存在某种推动力(如压力差、浓度差、电位差等)时,原料侧组分选择性的透过膜,以达至分离、提纯目的。膜分离技术具有过程简单、无相变、分离系数大、节能、高效、无二次污染、可常温连续操作、直接放大等优点。是一项高新技术。膜分离技术在中药领域中的应用将推动中药现代化发展进程。同时还能提高我国中药的附加值,有利于中药出口。可以展望,膜分技术必将在21世纪推动中药制药工业的迅速发展,为社会带来巨大的经济效益和社会效益。 高效毛细管电泳法是近年来迅速发展的一种新型分离分析技术,以高质电场为驱动力以毛细管为分离通道依据样品中各组分之问的迁移速度和分配行为上的差异而实现的类液相分离技术。该技术用于分析中草药,具有以下优势:分离模式多,适合于中草药中存在的各类物质的分析;简化对样品前处理的要求;分析时间一般比HPLC短;由于柱效高,有可能使同一个分离条件适合多种样品中多组分的分析;HPCE所采用的毛细管柱易于全面清洗,不必担心柱污染而报废:所用的化学试剂少、价廉、分析成本低,特别适合于我国国情。 超声提取技术的基本原理主要是利用超声波的空化作用加速植

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天然产物有效成分提取新技术探讨 邬元娟1,王文亮2,岳 晖1,谷小红1,姜国华1,尚燕3 (1山东省农科院中心实验室,济南 250100;2山东省农科院原子能农业应用研究所,济南 250100; 3 莱芜市产品质量监督检验所,莱芜 271100) 作者简介:邬元娟(1977~),女,山东济南人,助理研究员,主要从事食品安全与营养方面的研发。 通讯作者:王文亮 摘要:本文介绍了几种天然产物有效成分提取的新技术,分析了这些新技术在有效成分提取工艺中的研究应用现状,并对它们的应用前景进行了展望。 关键词:天然产物;提取;新技术 中国食物与营养Food and Nutrition in China No.2,2008 2008年第2期 天然产物活性成分是指从再生资源中提取的具有独特功能和生物活性的化合物,其中许多有效成分是疾病防治、强身健体的物质基础。天然产物安全性高,已成为医药、食品及饲料的重要来源。天然产物活性成分包括有黄酮、多酚、萜类等几百种,其分子主要特点有:相对分子质量较低,从几百到几千;具有一定的极性,可溶于许多有机溶剂中。在天然产物分离纯化上取得突破,开发高效的天然产物分离方法对彻底改变中国天然产物开发层次低、生产方式粗放、技术落后等有重要作用,对我国中药现代化及改造和提升传统中药行业有重要意义[1,2]。 1超临界萃取 1.1超临界萃取的原理 超临界萃取技术(Supercritical Fluid Extraction,SFE)一般采用CO2作为萃取剂,具有工艺简单、无有机溶剂残留、操作条件温和、不易破坏有效成分的优点。超临界流体萃取技术是20世纪60年代兴起的一种新型提取分离技术。20世纪80年代中期,超临界萃取技术特别是超临界二氧化碳萃取技术逐步应用于中药有效成分的提取分离及分析,是研究和应用较为成功的一项新技术。其原理是利用超临界流体的独特溶解能力和物质在超临界流体中的溶解度对压力、温度的变化非常敏感的特性,通过升温、降压手段(或两者兼用)将超临界流体中所溶解的物质分离出来,达到分离提纯的目的,它兼有精馏和萃取两种作用[1]。 1.2超临界萃取的特点与应用 超临界二氧化碳萃取技术应用于中草药有效成分的提取具有一系列优点:一是选择性好,可通过对温度、压力的调控改变物质在超临界二氧化碳的溶解度,有针对性地萃取天然产物的有效部位或有效成分。二是操作温度低,能有效防止中药中热敏成分和化学不稳定成分的高温分解和氧化。三是可调节萃取物的粒度,使萃取物达到期望的粒度和粒度分布。四是萃取率高,萃取周期短,溶剂回收方便简单,可循环使用,无污染。 超临界二氧化碳对挥发性成分、低分子质量、低极性和脂溶性成分表现出良好的溶解性能,因而用超临界萃取技术提取上述成分具有明显的优越性。对于相对分子质量较大、极性较强的物质的提取,可以通过在萃取时加人夹带剂,提高这些物质在超临界二氧化碳中的溶解度,提高和维持萃取的选择性。 随着研究的不断深入,发现全氟聚醚碳酸铵能使二氧化碳与水形成分散性很好的微乳液,从而把超临界二氧化碳萃取技术的应用范围扩展到水溶液体系,现已经使强极性化合物蛋白质的提取成为可能。超临界流体萃取设备属高压设备,一次性投资较大,运行成本高,因此这一技术目前在工业生产中较难普及。但随着国产化、工业化超临界二氧化碳萃取生产设备的开发,超临界萃取技术将在中药提取领域发挥巨大的作用[1,2]。 2超声波提取技术 2.1超声波提取的原理

天然产物提取分离新技术

天然产物提取分离新技术 ■常温超高压技术 高压生物化学研究已经证明:压力达到一定值,蛋白质、多糖(淀粉、纤维素)等有机大分子会发生变性,但生物碱、低聚糖、甾、萜、苷、挥发油、维生素等小分子物质则不发生任何变化。 在高压生物化学的研究中还证明了:高压灭菌的机理是,压力作用于微生物,使细胞壁变性、破裂,细胞内容物外泄,从而使微生物致死。在肉、鱼、水果、蔬菜的高压加工中也证实了细胞的这种变化。 超高压提取就是利用了超高压对生物材料的这种作用实现有效成分提取的。植物细胞壁上有很多微孔,因此我们可以把植物细胞壁看作是由许多微孔组成的薄膜。当植物细胞处于溶剂中时,溶剂将通过这些微孔进入细胞内部。 1.升压时: 通过渗透作用,溶剂进入细胞内部;由于我们施加的压力非常大,因此通量很大,细胞内部在短时间内就会充满溶剂。 细胞内部充满溶剂后,细胞壁两侧压力平衡。 2.保压时: 细胞内容物与进入细胞内部的溶剂接触,经过一段时间,有效成分溶于这些溶剂中。 3.泄压时: 细胞外部的压力减小为零,细胞内部的压力仍然保持平衡时的压力,此时压力差与施加压力时方向相反。由于我们施加的是超高压,因此这种反方向的压力差仍然是很大的。 4.在反方向压力作用下,细胞壁变形;如果变形超过了其反向变形极限,细胞壁破坏;于是,溶解了有效成分的溶剂泄出,与其它溶剂汇合。 5.如果在反方向压力作用下细胞壁的变形仍然没有超过其反向变形极限,细胞内部已经溶解了有效成分的溶剂将通过渗透作用排出,与其它溶剂汇合。由于反方向压力差非常大,因此溶解了有效成分的溶剂快速且完全地泄出。

常温超高压提取技术可以使用多种溶剂,包括水、不同浓度的醇和其它有机溶剂,可以从不同的天然产物中提取不同性质(如生物碱、黄酮、皂甙、多糖、挥发油)的有效成分。 ■超声波提取技术 超声波是一种高频率的机械波。超声场主要通过超声空化向体系提供能量。频率范围在15-60kHz的超声,常被用于过程强化和引发化学反应,超声波在天然产物有效成分提取等方面已有了一定作用。其原理主要是利用超声的空化作用对细胞膜的破坏,有助于有效成分的溶出与释放,超声波使提取液不断震荡,有助于溶质扩散,同时超声波的热效应使水温基本在57℃,对原料有水浴作用。超声波提取与传统的回流提取、索氏提取发比较,具有提取速度快、时间短、收率高、无需加热等优点。已被许多天然产物分析过程选为供试样处理的手段。 ■微波辅助提取技术 微波是一种非电离的电磁辐射。微波辅助提取(Microwave Assisted Extract ion,MAE)是利用微波能来提高萃取率的新发展起来的技术。被提取的极性分子在微波电磁场中快速转向及定向排列,从而产生撕裂和相互摩擦引起发热,可以保证能量的快速传递和充分利用,易于溶出和释放。微波辅助提取(以下简称微波提取)的研究表明,微波辐射诱导萃取技术具有选择性高、操作时间短、溶剂耗量少、有效成分收率高的特点,已被成功应用在药材的浸出、中药活性成分的提取方面。它的原理是利用磁控管所产生的每秒24.5亿次超高频率的快速震动,使药材内分子间相互碰撞、挤压,这样有利于有效成分的浸出,提取过程中,药材不凝聚,不糊化,克服了热水提取易凝聚、易糊化的缺点。 微波萃取技术有一定的局限性,只适宜于对热稳定的产物。 ■酶法提取技术 天然植物的细胞壁由纤维素构成,其中的有效成分往往是包裹在细胞壁内。酶法就是利用纤维素酶、果胶酶、蛋白酶等(主要是纤维素酶),破坏植物的细胞壁,以利于有效成分最大限度溶出的一种方法。酶反应可以较温和的将植物组织分解,从而大幅度提高提取效率。 ■分子蒸馏技术

天然产物提取的资料(整合版)

第一、二章 1.天然产物提取工艺学的特点:多学科性、多层次多方位性、复杂性。 2天然产物提取过程的选择:细胞破碎、初步纯化、高度纯化、成品加工。 3天然产物提取利用建议:1)要注意生物资源多样性和用途多功能性,进行综合利用2)充分利用先进科学技术,生产高技术天然产物产品3处理好利用与资源保护、环境保护的矛盾,使其处于良性循环状态4)面向市场生产适销对路产品 4破坏细胞膜和壁的方法:风干法、加热干燥法、机械法、非机械法。 5原料的前处理:除杂、干燥、粉碎、发酵、脱脂、水解。 7提取法原理:提取又称浸出、固液萃取,是应用有机或无机溶剂将固体原料中的可溶性组分溶解,使其进入液相,再将不溶性固体和溶液分开的操作。渗透溶解分配扩散 萃取法原理:是利用混合物中各成分在两种无不相容的溶剂中分配系数的不同进行分离的方法。 微波提取的原理和特点:由于物质分子偶极振动同微波振动具有相似的频率,在快速振动的微波磁场中,被辐射的极性物质分子吸收电磁能,以高速振动而产生热能。 特点:投资少、设备简单、适用范围广、重现性好、选择性高、操作时间短、溶剂耗量少、不产生噪声、不产生污染。 超声波提取的特点:1提取时不需要加热,2提取提高了药物有效成分的提取率3溶剂用量少,节约溶剂4提取时一个物理过程,不影响大多数药物有效成分的生理活性5提取物有效成分含量高有利于进一步精制。提取原理:机械效应空化效应热效应 8结晶的方法:盐析法有机溶剂法等电点结晶法利用温差结晶法 9为什么多孔性固体物质具有吸附能力? 这是因为固体表面分子所处的状态与固体内部分子或原子所处的状态不同。固体内部分子受到邻近四周分子的作用力是对称的,作用力总和为零,所以分子处于平衡状态,但在界面上的分子同时受到不相等的两相等的两相分子的作用力,因此界面分子所受力是不对称的作用力不为零,合力方向指向固体内部,所以处于表面层的固相分子始终受到一种里的作用。 10吸附的三种类型:物理吸附化学吸附交换吸附 第三章 1.固体可分为多孔和非多孔性物质 3.吸附三种类型:物理吸附(吸附剂与吸附物之间作用力是分子间引力),化学吸附(通过生成化学键来吸附),交换吸附(也叫极性吸附,通过带相反电荷离子的交换来吸附) 5.吸附分离:利用适当吸附剂在一定条件下,使提取液中有效成分被吸附然后再用适当洗脱剂将其解吸下来,达到浓缩和提纯的目的。 6.吸附等温线:在等温情况下,吸附剂的吸附量与吸附物质的压力(或浓度)的关系曲线(图及类型见书79) 8.膜的性能:通常指膜的物化稳定性(膜的抗氧化、抗水解性能,膜的耐热性和机械强度)和膜的分离透过性(反渗透膜,超过滤膜,微孔过滤)。 9.膜过滤设备要求:具有尽可能大的有效过滤面积;为膜提供可靠的支撑装置;提供引出滤过液的路径;尽可能清除或减弱浓差极化现象。 11.分子蒸馏原理:依据液体分子受热会从液面逸出,不同种类分子逸出后在气相中其运动平均自由程不同这一性质实现。其特点是:操作温度低、无需沸腾,蒸馏压强低,受热时间短,分离程度高。 12.超临界流体萃取:利用超临界流体即温度和压力略超过或靠近超临界温度和压力,介于气体和液体之间的流体做萃取剂,从固体或液体中萃取成分以达到分离和纯化目的。最常用CO2,原因:临界温接近室温,临界压力处于中等,无毒无味不腐蚀价格便宜。 14.色谱:利用混合物中各组分的物化性质差异,基于被分离物质分子在两相中分配系数的差别进行分离。 15.层析法分类:吸附层析,分配层析,凝胶过滤层析,离子交换层析等。常用吸附剂:氧化铝,硅胶,活性炭,聚酰胺。 16.分配系数:当一种溶质分布在两互不相溶熔剂中在固定相和流动相的浓度之比。

几类类天然产物的提取分离方法

几类类天然产物的提取分离方法

几类类天然产物的提取分离方法 本人总结了一些分离方法,以抛砖引玉! 总述 1)提取前文献查阅综述和药材生药鉴定2)提取方法 ①粉碎成粗粉 ②有机溶剂法和水提法③水蒸气蒸馏法④升华法 3)分离纯化法 ①根据物质溶解度的不同进行分离 a.温度不同,溶解度不同 b.改变溶液的极性去杂 c.酸碱法 d.沉淀法 ②根据物质分配比不同极性分离 a.液-液萃取法 b.反流分布法 c.液滴逆流层析法 d.高速逆流层析法 e.GC法 f.LC法:LC分配层析载体主要有---硅胶,硅藻土,纤维素等;有正反相之分;压力有低、中、高之分;载量有分析、制备之分。 ③根据物质吸附性不同极性分离 a.※极性吸附剂(如SiO2,Al2O3...)极性强,吸附力大 ※非极性吸附剂(如活性炭-对非极性化合物的吸附力强(洗脱时洗脱力随洗脱剂的极性降低而增大)。 b.化合物的极性大小依化合物的官能团的极性大小 而定; 溶剂的极性大小可按其介电常数大小排列 (极性渐大> ): 己烷苯无水乙醚CHCl3 AcOEt 乙醇甲醇水e 1.88 2.29 4.47 5.20 6.11 26.0 31.2 81.0 c.氢键力吸附聚酰胺吸附层析--洗脱剂的洗脱力由小到大为: 水> 甲醇> 丙酮> NaOH液> 甲酰胺> 尿素水液 ④根据物质分子的大小进行分离 如葡萄糖凝胶(Sephadex G and LH-20...)过泸法等 ⑤根据物质解离程度不同的分离法离子交换法: 强酸:-SO3H 强碱:-N+(CH3)3Cl- 弱酸:-CO2H 弱碱:-NH2(NH,N) 一、糖及苷类的提取和分离 1 溶剂处理法 2 铅盐沉淀法 3 大孔树脂处理法 4 柱色谱分离法 二醌类化合物的提取和分离 一提取方法: 一般选用甲醇或乙醇为溶剂,可同时将游离态和成苷的蒽醌类化合物从药材中提取出来,浓缩后再依次用有机溶剂提取(多用索氏提取法),可根据极性大小不同进行初步分离(如将苷和苷元分开)。

【天然产物提取分离新技术】天然产物提取与分离

【天然产物提取分离新技术】天然产物提取与分离 天然产物提取分离新 ■常温超高压技术 高压生物化学研究已经证明:压力达到一定值,蛋白质、多糖(淀粉、纤维素)等有机大分子会发生变性,但生物碱、低聚糖、甾、萜、苷、挥发油、维生素等小分子物质则不发生任何变化。 在高压生物化学的研究中还证明了:高压灭菌的机理是,压力作用于微生物,使细胞壁变性、破裂,细胞内容物外泄,从而使微生物致死。在肉、鱼、水果、蔬菜的高压加工中也证实了细胞的这种变化。 超高压提取就是利用了超高压对生物的这种作用实现有效成分提取的。植物细胞壁上有很多微孔,因此我们可以把植物细胞壁看作是由许多微孔组成的薄膜。当植物细胞处于溶剂中时,溶剂将通过这些微孔进入细胞内部。 1.升压时: 通过渗透作用,溶剂进入细胞内部;由于我们施加的压力非常大,因此通量很大,细胞内部在短时间内就会充满溶剂。

细胞内部充满溶剂后,细胞壁两侧压力平衡。 2.保压时: 细胞内容物与进入细胞内部的溶剂接触,经过一段时间,有效成分溶于这些溶剂中。 3.泄压时: 细胞外部的压力减小为零,细胞内部的压力仍然保持平衡时的压力,此时压力差与施加压力时方向相反。由于我们施加的是超高压,因此这种反方向的压力差仍然是很大的。 4.在反方向压力作用下,细胞壁变形;如果变形超过了其反向变形极限,细胞壁破坏;于是,溶解了有效成分的溶剂泄出,与其它溶剂汇合。 5.如果在反方向压力作用下细胞壁的变形仍然没有超过其反向变形极限,细胞内部已经溶解了有效成分的溶剂将通过渗透作用排出,与其它溶剂汇合。由于反方向压力差非常大,因此溶解了有效成分的溶剂快速且完全地泄出。

几类类天然产物的提取分离方法

几类类天然产物的提取分离方法 本人总结了一些分离方法,以抛砖引玉! 总述 1)提取前文献查阅综述和药材生药鉴定2)提取方法 ①粉碎成粗粉 ②有机溶剂法和水提法③水蒸气蒸馏法④升华法 3)分离纯化法 ①根据物质溶解度的不同进行分离 a.温度不同,溶解度不同 b.改变溶液的极性去杂 c.酸碱法 d.沉淀法 ②根据物质分配比不同极性分离 a.液-液萃取法 b.反流分布法 c.液滴逆流层析法 d.高速逆流层析法 e.GC法 f.LC法:LC分配层析载体主要有---硅胶,硅藻土,纤维素等;有正反相之分;压力有低、中、高之分;载量有分析、制备之分。 ③根据物质吸附性不同极性分离 a.※极性吸附剂(如SiO2,Al2O3...)极性强,吸附力大 ※非极性吸附剂(如活性炭-对非极性化合物的吸附力强(洗脱时洗脱力随洗脱剂的极性降低而增大)。 b.化合物的极性大小依化合物的官能团的极性大小 而定; 溶剂的极性大小可按其介电常数大小排列 (极性渐大> ): 己烷苯无水乙醚CHCl3 AcOEt 乙醇甲醇水e 1.88 2.29 4.47 5.20 6.11 26.0 31.2 81.0 c.氢键力吸附聚酰胺吸附层析--洗脱剂的洗脱力由小到大为: 水> 甲醇> 丙酮> NaOH液> 甲酰胺> 尿素水液 ④根据物质分子的大小进行分离 如葡萄糖凝胶(Sephadex G and LH-20...)过泸法等 ⑤根据物质解离程度不同的分离法离子交换法: 强酸:-SO3H 强碱:-N+(CH3)3Cl- 弱酸:-CO2H 弱碱:-NH2(NH,N) 一、糖及苷类的提取和分离 1 溶剂处理法 2 铅盐沉淀法 3 大孔树脂处理法 4 柱色谱分离法 二醌类化合物的提取和分离 一提取方法: 一般选用甲醇或乙醇为溶剂,可同时将游离态和成苷的蒽醌类化合物从药材中提取出来,浓缩后再依次用有机溶剂提取(多用索氏提取法),可根据极性大小不同进行初步分离(如将苷和苷元分开)。 对于多羟基蒽醌或具有羧基的蒽醌(如大黄酸),在植物体内多以盐的形式存在,难以被有机溶剂溶出,提取前应先酸化使之游离。

天然产物提取工艺学期末复习重点

天然产物提取工艺学期末复习重点 天然产物提取工艺:运用化学工程原理和方法对组成生物的化学物质进行提取、分离纯化的过程。 第二章天然产物提取工艺学的要求 1.提取:(浸出、固液萃取)根据各种有效成分在溶剂中的溶解作用。对有效成分溶解度大,对不需要成分溶解度小的溶剂。浸提是通过溶剂与原料接触,互相渗透、溶解、分配以及扩散等一系列复杂过程而完成。 浸出溶剂的选择:溶剂可分为水、亲水性有机溶剂和亲脂性有机溶剂。 一些常见溶剂的 亲脂性的强弱顺序如下:石油醚>苯>氯仿>乙酸乙酯>丙酮>乙醇>甲醇>水 提取设备:操作方式:间歇式、半连续式、连续式 溶剂和固体原料接触的方式:多级接触和微分接触。 选择设备:固体原料的形状、颗粒的大小、物理性质、处理难易等。 2 萃取法(液-液萃取):利用混合物中各成分在两种互不相溶的溶剂中的分配系数的不同进行分离的方法。可用于从溶液中提取、分离、浓缩有效成分或除去杂质。萃取时,各成分在两相溶剂中分配系数相差越大则分离效率越高。萃取法的操作温度低,适于对热不稳定成分的分离; 3.微波提取法:利用微波能进行物质萃取的一种新技术; 微波提取的原理和特点:介于300MHz-30GHz(波长在1cm-1m,介于红外和无线电波之间)之间的电磁波提取过程中,微波加热导致植物细胞内的极性物质吸收微波能,产生热量,破坏细胞膜和细胞壁。 特点:投资少、设备简单、应用范围广、无污染等 微波提取的装置和条件:装置包括:微波炉装置和提取容器:提取效益:微波提取频率、和时间 4.超声波提取:利用超声波(频率高于20KHz )具有的机械效应、空化效应及热效应,通过增大介质分子的运动速度、增大介质的穿透力以提取生物有效分成的方法。提取原理(1)机械效应:a.辐射压强对物料有很强的破坏作用,使细胞组织变形、植物蛋白质变性;b.产生摩擦力,使生物分子解聚,使细胞壁上的有效成分更快地溶解于溶剂中 (2) 空化效应:介质内部溶解了一些微气泡,这些气泡在超声波的作用下产生振动,当声压达到一定值时,气泡由于定向扩散而增大,形成共振腔,然后突然闭合。产生的高压,形成微激波,可造成植物细胞壁及整个生物体破裂,且在瞬间完成,利于有效成分的溶出。(3) 热效应:声能不断被介质的质点吸收,介质将所吸收能量的全部或大部分转变成热能,从而导致介质本身和药材组织温度的升高,增大药物有效成分的溶解度,加快有效成分的溶解速度。由于内部温度的升高

天然产物提取方法的研究进展

天然产物提取方法的研究进展 姓名:吴震 专业:生药学 学号:201312283018

天然产物提取方法的研究进展 摘要:提取是中药制药的关键环节,影响着最终药物制剂的质量和成本,以及中药制药业的现代化水平。本文着重分析了近些年来中药提取新技术的基本原理、特点、研究和应用进展。这些提取技术包括超声波提取、微波提取、酶法提取法、超临界流体萃取法、组织破碎提取法、半仿生提取法等。 关键词:天然产物;提取技术 中药是中华民族几千年灿烂文化的瑰宝,在继承和发扬中医药优势和特色的基础,充分利用现代科学技术,借鉴国际通行的医药标准规范,提高中药的质量,研究开发进入国际中药市场的中药产品,实现中药的现代化、国际化。而提高中药的质量,让中药进人国际市场,这就对中药的制备加工工艺提出了更高的要求,其中天然产物有效成分的提取分离过程是其重要的关键环节。现将天然产物提取技术进行综述。 1天然产物传统的提取方法 传统中草药提取方法有:溶剂提取法、水蒸汽蒸馏法两种。溶剂提取法有浸渍法、渗流法、煎煮法、回流提取法、连续提取等。但这些方法普遍存在着有效成分提取率不高,杂质清除率,低能耗,高生产周期长等缺点,直接影响了中药制药产业的发展[1]。 2天然产物现代的提取方法 2.1超声波提取技术 超声波是指频率为20千赫-50兆赫的电磁波,它是一种机械波,需要能量载体(介质)来进行传播。超声提取技术是近年来应用在中草药有效成分提取分离方面的一种最新的较为成熟的手段。研究表明,利用超声波产生的强烈振动、高加速度、强烈空化效应、热效应、搅拌作用等,都可以加速药物有效成分进入溶剂,从而提高提取效率,缩短提取时间,节约溶剂,并且免去了高温对提取成分的破坏。 2.1.1超声提取的原理 (1)空化效应空化效应是超声提取的主要动力。液体中往往存在一些真空或含有少量气体或蒸汽的小泡,当一定频率的大量超声波作用在液体时,尺寸适宜的小泡能产生共振现象,它们在声波的稀疏阶段迅速胀大,在声波的压缩阶段又被绝热压缩,直至湮灭。小泡在湮灭过程中,能够产生几千摄氏度的高温和几千个大气压的高压冲击波,这就是空化现象。这种强烈的冲击作用能使物料破碎,也能造成生物细胞壁及整个生物体破裂,从而加速细胞内物质的释放、扩散及溶解。 (2)机械效应超声在传播过程中,会引起介质质点交替的压缩与伸张,构成了压力的变化,这种压力的变化将引起机械效应。对于中药提取过程,这种机械效应包括简单的骚动效应和溶剂与药材组织之间的摩擦。这种骚动效应可使蛋白质变性,细胞组织变形;而超声波引起的介质质点的加速度与超声波振动频率的平方成正比,有时超过重力加速度的数万倍,由于溶剂和药材组织获得的加速度不同,即溶剂分子的速度远大于药材组织的速度,从而使它们之间产生摩擦,这

天然产物提取分离技术综述

天然产物是药物研发中极具潜力的原料资源,分离纯化天然产物中具有独特生物活性的物质是中药研究的重要基础工作。天然产物有效成分复杂,含量低,难于富集,用传统的分离方法不仅步骤繁琐,能源及材料消耗大,而且产率及纯度不高,尤其难以分离结构和性质相似的组分。随着中药现代化的发展,高新技术不断在天然药物中推广应用。现将近年天然产物提取分离纯化新技术的进展作一综述。 1 超临界流体萃取技术 超临界流体萃取是一种以超临界流体代替常规有机溶剂对中药有效成分进行萃取和分离的新型技术。超临界流体是温度与压力均在其临界点之上的流体,性质介于气体和液体之间,有与液体相接近的密度,与气体相接近的黏度及高的扩散系数,故具有很高的溶解能力及好的流动、传递性能,可代替传统的有毒、易燃、易挥发的有机溶剂[1]。超临界流体萃取技术在中药生产领域应用较多。目前,通过调节温度、压力、加入适宜夹带剂等方法,已成功地从中药中提得挥发油、生物碱、苯内素、黄酮类、有机酚酸、苷类、萜类以及天然色素等成分。这项技术不仅可提高提取效率,还可大量保存热不稳定及易氧化成分,可提取含量低的成分,以及选择性地提取目标产品[2]。 2 膜分离技术 膜分离技术以选择性透过膜为分离递质,当膜两侧存在某种推动力(如压力差、浓度差、电位差等)时,原料侧组分选择性的透过膜,以达到分离、提纯目的。膜分离技术具有过程简单、无相变、分离系数大、节能、高效、无二次污染、可常温连续操作、可直接放大等优点,是一项高新技术。膜分离技术在中药领域中

的应用将推动中药现代化发展进程,同时还能提高我国中药的附加值,有利于中药出口。可以展望,膜分离技术必将在21世纪推动中药制药工业的迅速发展,为社会带来巨大的经济效益和社会效益[3]。 3 高速逆流色谱分离技术 高速逆流色谱分离法是一种不用任何固态载体或支撑体的液液分配色谱技术,该技术分离效率高,产品纯度高,不存在载体对样品的吸附和污染,具有制备量大和溶剂消耗少等优点,可广泛应用于生物工程、医学、医药、化工、食品等领域。近年高速逆流色谱分离法在天然药物研究领域独具特色。王凤美等[4]用高速逆流色谱法制备丹酚酸B化学对照品,所用的溶剂系统为正己烷- 乙酸乙酯- 水- 甲醇(1.5∶5∶5∶1.5),一次分离可制备63.4 mg 丹酚酸B,纯度为98.16%,同步完成复杂样品的分离、纯化和制备。 4 高效毛细管电泳法 高效毛细管电泳法是近年来迅速发展的一种新型分离分析技术,以高质电场为驱动力以毛细管为分离通道依据样品中各组分之间的迁移速度和分配行为上的差异而实现的类液相分离技术。该技术用于分析中草药,具有以下优势:分离模式多,适合于中草药中存在的各类物质的分析;简化对样品前处理的要求;分析时间一般比HPLC短;由于柱效高,有可能使同一个分离条件适合多种样品中多组分的分析;HPCE所采用的毛细管柱易于全面清洗,不必担心柱污染而报废;所用的化学试剂少,价廉,分析成本低,特别适合于我国国情[5]。

天然产物提取工艺学复习提纲

天然产物提取工艺学复习提纲 一、名词解释 1、分离:利用混合物中各组分物理或化学性质的差异通过适当的方法将不同组分分开的过程。 2、超临界流体:温度和压力略超过或靠近超临界温度和临界压力,介于气体和液体之间的流体。 3、临界温度:指高于此温度时,该物质处于无论多高压力下均不能被液化时的最高温度。、 4、临界压力:在临界温度时使气体液化所需要的最小压力 5、吸附作用:物质从流体相浓缩到固体表面从而达到分离的过程称为吸附作用。 6、吸附剂:在表面上能发生吸附作用的固体微粒称为吸附剂。 7、溶质:提取原料的可溶性组分称为溶质。 8、吸着:当吸附与吸收两种作用同时存在时就称为吸着。 9、载体:固体原料中的不溶性组分称为载体。 10、精油:也称为“芳香油” ,是存在于植物体的一类可随水蒸汽蒸馏且具有一定香味的挥发性油状液体的总称。 11、生物碱:是生物体内一类重要的含氮有机化合物,它们有类似碱的性质,能和酸结合成盐。 12、盐析:溶质都可以通过在溶液中加入中性盐而沉淀析出,这一过程称为盐析。、盐析: 13、萃取:是利用混合物中各成分在两种互不相溶的溶剂中分配系数的不同进行分离的操作。(是利用物质在两种不互溶溶剂中溶解度或分配比的不同来达到分离、提纯或纯化目的的一种操作。) 14、吸附平衡:在一定的条件下,当流体与固体吸附剂接触时,流体中的吸附物质即被吸附剂吸附,经过足够长的时间,吸附物质在两相中的分配达到一定值,称为吸附平衡。 15、分配系数:在达到吸附平衡时,吸附质在吸附剂中的浓度与溶液中的浓度之比称为分配系数。 16、固定相:是色谱分离过程中的一个固定的介质 17、流动相:在层析过程中,推动固定相上待分离的物质朝着一个方向移动的液体、气体或超临界流体等都称为流动相。 18、黄酮:泛指具有二个酚羟基的苯环通过中央三碳原子相互连接而成的一系列的化合物,其基本母核为2-苯基色原酮 19、多糖:由10个以上的单糖分子聚合而成,通常由几百甚至上千个单糖分子 20、分子蒸馏:指在高真空条件下,蒸发面和冷凝面的间距小于或者等于被分离物料蒸汽分子的平均自由程,由蒸发面逸出的分子,既不与残余空气中的分子碰撞,自身也不相互碰撞,而是毫无阻碍的到达凝集在冷凝面上,从而实现液—液分离的技术 21、天然产物提取工艺:利用化学工程原理和方法对组成生物的化学物质进行提取、分离、纯化的过程 二、填空题 1、根据萜类化合物的结构可以分为单萜、倍半萜、半萜、二萜、三萜、四萜和和多聚萜。 2、破坏细胞膜和壁的方法有风干发加热干燥法机械法和非机械方法等。 3、溶剂提取法的基本过程有渗透、溶解、分配和扩散 4、常用于结晶的溶剂有水、甲醇、乙醇、异丙醇醋酸和吡啶等 5、常用的色谱分析法有吸附层析法、分配层析法等。 6、吸附色谱法中常用的吸附剂有硅胶、分子筛、聚酰胺和活性炭等

天然产物的提取分离技术研究进展

天然产物的提取分离技术研究进展 摘要:本文对天然药物化学成分的传统提取和分离技术进行了简单的介绍,并对近些年来发展起来的新技术,新方法加以总结。 关键词:天然药物中药提取分离 Progress in the Techniques of Separation and Extraction of the Natural Products Abstract:This paper has introduced the natural products chemistry of traditional extraction and separation technology briefly,and summarized the new techniques and new methods developed in recent years. Key words:Natural products;Chinese medicine ;extraction and separation 1引言 中药作为我国传统文化重要的组成部分,在华夏五千年源远流长的文明中起着不可替代的作用,中医传统用药强调炮制和复方,中药的功效在长期的生活实践中被证明是稳定有效的。在当下日益加快的生活节凑中,西药由于其快速、便捷的特点,使其成为人们治疗疾病的首选。但是随着绿色养生的生活理念逐渐走入人们的生活中,中药被更多地现代人所应用。为了使中药能够走出国门,我们对于中药的研究方法必须加以改进和完善,进而更好的为世人服务,而从中药中提取天然产物是中药现代化的一个重要组成部分。天然产物是药物研发中极具潜力的原料资源,分离纯化天然产物中具有独特生物活性的物质是中药研究的重要基础工作。 天然产物中的有效成分复杂,含量低,难于富集,用传统的分离方法不仅步

第2章天然药物化学成分提取、分离和鉴定的方法与技术

第二章天然药物化学成分提取、分离和鉴定的方法与技术【习题】 (一)选择题 [1-210] A 型题 [1-90] 1.不属于亲脂性有机溶剂的是 A. 氯仿 B. 苯 C. 正丁醇 D. 丙酮 E. 乙醚 2.与水互溶的溶剂是 A. 丙酮 B. 醋酸乙酯 C. 正丁醇 D. 氯仿 E. 石油醚 3.能与水分层的溶剂是 A. 乙醚 B. 丙酮 C. 甲醇 AHA12GAGGAGAGGAFFFFAFAF

D. 乙醇 E. 丙酮/甲醇(1:1) 4.下列溶剂与水不能完全混溶的是 A. 甲醇 B. 正丁醇 C. 丙醇 D. 丙酮 E. 乙醇 5.溶剂极性由小到大的是 A. 石油醚、乙醚、醋酸乙酯 B. 石油醚、丙酮、醋酸乙醋 C. 石油醚、醋酸乙酯、氯仿 D. 氯仿、醋酸乙酯、乙醚 E. 乙醚、醋酸乙酯、氯仿 6.比水重的亲脂性有机溶剂是 A. 石油醚 B. 氯仿 C. 苯 D. 乙醚 E. 乙酸乙酯 7.下列溶剂亲脂性最强的是 AHA12GAGGAGAGGAFFFFAFAF

A. Et2 O B. CHCl3 C. C6 H6 D. EtOAc E. EtOH 8.下列溶剂中极性最强的是 A. Et2 O B. EtOAc C. CHCl3(氯仿) D. EtOH E. BuOH (正丁醇) AHA12GAGGAGAGGAFFFFAFAF

9.下列溶剂中溶解化学成分范围最广的溶剂是 A. 水 B. 乙醇 C. 乙醚 D. 苯 E. 氯仿 10.下述哪项,全部为亲水性溶剂 A. MeOH、Me2 CO、EtOH B. n-BuOH、Et2 O、EtOH C. n-BuOH、MeOH、Me2 CO、EtOH D. EtOAc、EtOH、Et2 O E. CHCl3 、Et2 O、EtOAc 11.一般情况下,认为是无效成分或杂质的是 A. 生物碱 B. 叶绿素 C. 鞣质 D. 黄酮 E. 皂苷 12.从药材中依次提取不同极性的成分,应采取的溶剂顺序是 AHA12GAGGAGAGGAFFFFAFAF

《天然产物提取工艺学》实验

《天然产物提取工艺学》《天然产物提取工艺学》实验实验实验指导指导指导书 书编者:徐怀德 西北农林科技大学食品科学与工程学院 二00九年五月

目录 实验室规则 (2) 实验室安全守则 (3) 急救常识 (4) 实验一从辣椒中提取分离辣椒红色素 (5) 实验二从槐米中提取芸香甙与定性反应 (10)

实验室规则 1、实验室所用的溶剂、药品很多是易燃、易爆、有毒、有腐蚀性、刺激性的物质,且实验操作又常在加温或减压情况下进行,需用各种电源、电器及其他仪器,操作不慎会造成火灾、爆炸、中毒、触电、漏水等事故,因此必须遵守实验室各项制度,严格遵守操作规程,听从教师指导,维护实验室安全,如发生事故应立即采取措施并报告教师。 2、实验前应做好预习,明确实验目的、要求、操作步骤、方法和基本原理,做好计划,在不清楚实验目的及每一操作步骤之前,切勿开始做任何实验。 3、实验时要做到整齐、清洁,保持桌面、仪器、水槽、地面四洁。任何固体物质不能投入水槽,切不可将可燃或易挥发的溶剂倒入水槽。 4、实验前应检查仪器、装置是否合格,公用仪器和试剂应在指定地点使用,并保持清洁,不能任意挪动。 5、进入实验室必须穿工作服,实验过程中不能擅自离开,认真做好实验记录,实验室内应保持安静,严禁吸烟。 6、实验过程中要节约水、电、药品,爱护仪器,仪器损坏后应填写报损单,注明原因,由实验教师按规定处理。 7、实验完毕,值日生应将实验室打扫干净,关好水、电、门、窗,方可离开。

实验室安全守则 在实验中,常使用甲醇、乙醇、乙醚、石油醚等易挥发、易燃、有毒的有机溶剂及易碎的玻璃仪器,操作不慎,容易发生事故。常见事故有“火灾”、“爆炸”、“外伤”、“中毒”等,为防止事故发生,必须随时注意以下几点: 1、在使用或存放易燃、易挥发的有机溶剂时,必须远离明火,万一有机溶剂着火,应立即用棉布或其它物品盖住,使之隔绝空气而熄。 2、不得在烘箱内干燥带有有机溶剂的仪器和物品。 3、回流或蒸馏易燃有机溶剂时,瓶内液量不超出三分之二,不能使用明火加热,应根据情况选用水浴、油浴或沙浴,加热前要在溶液内放入沸石,防止暴沸,但在加热途中不得加入沸石或活性炭,否则也会暴沸。 4、实验开始前应检查仪器是否完整无损,装置是否正规;回流、蒸馏时,冷凝水是否通畅,装置各接口是否漏气;若在常压下进行回流或蒸馏,装置必须与大气相通,不能密闭。 5、使用电器设备(如电烘箱、电冰箱、真空泵等)及各种分析仪器时一定要弄清电路及操作规程,不懂就问,切勿自作主张。 6、卤代甲苯、苯、苯胺、甲醇、二硫化碳、汞、铅等均为有毒或剧毒药品,中毒途径一般为消化道、呼吸道及皮肤吸收,因此在取用时,注意不要洒在外面,保持良好的通风状况,切不可随意乱倒。 实验室一旦发生火灾事故,应保持镇静,切勿惊慌失措,应立即采取各种相应措施,减少事故损失。首先要立即断绝火源(如电源等),并移开周围的易燃物质。少量溶剂(几毫升)着火,可任其烧完;小口容器内溶剂着火可用石棉网或湿布盖熄;小火可用湿布或黄沙盖熄;火较大时应根据情况采用下列灭火器:泡沫灭火器、四氯化碳灭火器、二氧化碳灭火器。无论何种灭火器,皆应从火的四周开始向中心扑灭。油浴或有机溶剂着火时绝不可用水浇,否则反而使火势蔓延。若衣服着火,切勿奔跑,赶快脱下衣服或用厚的外衣包裹致熄。较严重者应躺在地上(以免火焰烧向头部)用防火毯紧包致熄,或用水冲淋。

天然产物提取工艺学期末复习考点总结

天然产物提取工艺学期末复习考点总结 1、有机溶剂沉淀法的影响因素: ①温度(操作过程宜在低温下进行,而且最好在同一温度下进行,才能保证工艺的稳定性) ②样品浓度(低浓度样品使用有机溶剂的量大但共沉作用小,利于提高分离效果,样品损失率大,具有生理活性的样品易产生稀释变性。反之,高浓度样品可以节省有机溶剂,减少变性危险,但有共沉作用,分离效果差) ③pH(在样品结构稳定范围下选择溶解度最低处的pH有利于提高沉淀效果) ④金属离子(以特殊方式于许多蛋白质结合,其结果常使蛋白质的溶解度变低) ⑤离子强度(影响溶质在有机溶剂与水混合液中溶解度的一个重要因素,太大太小都对分离不利) 2、色谱法的分离原理 利用混合物中各组分的理化性质差异,各组分不同程度地分布在两相中,一相是固相,另一相是液相,由于被分离混合物中个组分受固定相的作用力不同,在流动相与固定相发生相对移动过程中,当待分离混合物通过固定相时,由于各组分理化性质存在差异,与两相发生相互作用的能力不同,在两相中的分配不同,与固定相相互作用越弱的组分,随流动相移动时受到的阻滞作用越小,向前移动速度越快,反之越慢,如果部分收集流出液,可得到样品中所含的单一组分,从而达到将各组分分离的目的。 3、超声波定义及其基本原理 (1)超声波:频率高于20KHZ、人的听觉阈以外的声波。 (2)超声波提取:利用超声波具有的机械效应、空化效应、热效应,通过增加介质分子的运动速度、增大介质的穿透力以提取生物有效成分的方法。(其他次级效应例如乳化、扩散、击碎、化学效应等)(3)提取原理: ①机械效应:超声波在介质中传播可以使介质质点在其传播空间内产生振动,从而强化介质的扩散,传质。 ②空化效应:介质内的气泡在超声波作用下产生振动,当声压达到一定值时,气泡由于定向扩散而增大,形成共振腔然后突然闭合,形成巨大压力造成植物细胞壁及整个生物体破裂。 ③热效应:超声波在介质传播过程中,不断被介质质点吸收,将所吸收的能量大部分转化为热能,从而导致质点本身和药材组织温度升高,增大药材有效成分的溶解度,加快有效成分的溶解速度。 4、水蒸汽蒸馏的应用范围及要求 简述适合水蒸气蒸馏提取的目标成分的要求及该方法的应用范围?不用考虑。 5、超临界流体萃取的特点: a) 临界温度和临界压力低(Tc=31.1℃,Pc=7.38MPa),操作条件温和,对有效成分的破坏少,因此特别适合于处理高沸点热敏性物质,如香精、香料、油脂、维生素等; b)CO2可看作是与水相似的无毒、廉价的有机溶剂; c)CO2在使用过程中稳定、无毒、不燃烧、安全、不污染环境,且可避免产品的氧化: d)CO2的萃取物中不含硝酸盐和有害的重金量,并且无有害溶剂的残留; e)在超临界CO2萃取时,被萃取的物质通过降低压力,或升高温度即可析出,不必经过反复萃取操作,所以超临界CO2萃取流程简单。 6、微博提取原理 在微波提取过程中,微波加热导致植物细胞内的极性物质,尤其是水分子吸收微波能,产生大量热量,使细胞内温度迅速上升,液态水气化产生压力将细胞膜和细胞壁冲破,形成微小的孔洞。进一

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