第二章提取与分离
中药化学 第二章 提取分离方法

除去多糖、
溶解范围广(不同浓度乙醇) 蛋白质外
渗滤法(稀醇)
水溶性杂质溶出少
的大多数
浸渍法
可抑制酶的活性
化学成分
回流法
提取液不易发霉、变质
均可
连续回流法
大部分可回收利用
但有挥发性、易燃烧
溶解特点与乙醇相似,但有毒
溶解性能同乙醇,但沸点低、易挥发,作为提取溶剂不常用;
但对色素溶解性能好,在分离、精制时常用。
快速色谱
) 低压液相色谱(LPLC) 差 中压液相色谱(MPLC) 异 高压(效)液相色谱法(HPLC)
K
二.中药化学成分分离与精制方法
溶剂沉淀法:
1.水提醇沉法(水/醇法) 除去多糖、蛋白质等水溶性杂质
溶 2.醇提水沉法(醇/水法) 除去树脂、叶绿素等脂溶性杂质
解 度 差 异
3.醇/醚(丙酮)法 4.酸/碱法 5.碱/酸法
如:乙醚 bp. 35℃,极易燃 氯仿 bp. 61℃、d 1. 480,不易燃,毒性大,对生物碱溶解性好 苯 bp. 80.1℃,毒性大 石油醚 沸程 30~60℃、60~90℃、90~120℃ 脱脂、脱色常用 于甲醇、乙醇不能任意混溶。
中药化学成分的提取
(二)水蒸气蒸馏法
适用于挥发性成分(主要是挥发油)的提取
亲水性有机溶剂(和水可任意混溶)
常用提取溶剂性能特点
提取溶剂 性能特点
适宜提取成分 提取方法
亲脂 性有 机溶剂
对化合物溶解选择性较强;
水溶性杂质少、易纯化 ;
游离生物碱
挥发性大、易燃烧、有毒 ; 苷元
价格昂贵,对提取设备要求高; 某些苷类
穿透力较弱,提取时间长;
作为提取溶剂不常用。
天然药物化学第二章天然药物成分提取分离及结构鉴定方法

天然药物化学第二章天然药物成分提取分离及结构鉴定方法天然药物成分提取、分离及结构鉴定方法是研究天然药物化学的重要环节。
本文介绍了几种常见的方法,包括传统的提取和分离方法以及现代的结构鉴定方法。
首先是天然药物成分的提取方法。
传统的提取方法主要包括研磨法、浸泡法、渗漏法、浸渍法、热水浸提法等。
这些方法在药材的初步处理阶段起着重要作用,能够将有效成分从药材中充分提取出来。
现代化学技术的发展使得提取方法更加多样化,比如超声波提取、微波提取、超临界流体提取等,这些方法能够提高提取效率和提取速度。
接下来是天然药物成分的分离方法。
传统的分离方法主要包括溶剂沉淀法、蒸馏法、萃取法等。
这些方法常用于将药材提取液中的目标成分与杂质分离开来。
现代的分离方法有色谱技术。
色谱技术包括高效液相色谱(HPLC)、气相色谱(GC)、薄层色谱(TLC)等,这些方法能够更加精确地分离和纯化目标成分。
此外,还有一些电泳方法如毛细管电泳、凝胶电泳等,能够对天然药物成分进行分离和鉴定。
最后是天然药物成分的结构鉴定方法。
结构鉴定方法主要包括光谱学和质谱学。
光谱学包括红外光谱(IR)、紫外光谱(UV)、核磁共振(NMR)等,这些方法能够提供分子结构和功能基团的信息。
质谱学通常用于研究分子的质量和质量分布,并且能够确定分子的分子式和分子量。
此外,还有一些其他的结构鉴定方法,如X射线衍射(XRD)、电子显微镜(SEM)等,这些方法能够提供分子的晶体结构和形貌信息。
综上所述,天然药物成分提取、分离及结构鉴定方法涉及到多个技术领域,传统的方法已经得到了很大的发展,同时现代化学技术的进步也为药物化学的研究提供了更多的选择。
可以预见,随着技术的进一步发展,天然药物的研究将会越来越深入,为人类健康做出更大的贡献。
植物化学成分的提取方法

提取溶剂的选择原则
浸渍法、渗漉法、煎煮法、回流提取法、连续回流提取法、 薄膜蒸发连续提取法
提取方法
常压过滤(折叠滤纸) 减压过滤——布氏漏斗接抽滤装置
提取液过滤
蒸发 蒸馏:⑴常压蒸馏 ⑵减压蒸馏
第三节 超临界流体萃取法
原理:
渗透率极强、提取效率高、 提取速度快、不破坏物质结构、 能实现选择性提取。
优点:
溶剂:CO2
第四节 超声技术提取法
原理 利用超声波产生的强烈振动和空化效应加速植物细胞内物质的释放、扩散并溶解进入溶剂中,并保持被提取物质的结构和生物活性不发生变化。 优点 缩短提取时间、消耗溶剂低、浸出率高。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
提取液的浓缩
第二节 水蒸气蒸馏法
意义 水蒸气蒸馏是用来提纯或分离有机物的一种方法。 基本原理 二组分混合的液体,在一定温度下时每种液体都有其各自的蒸气压,其蒸气压的大小与每种液体单独存在时蒸气压力一样。
水蒸气蒸馏法 适用于随水蒸气蒸馏而不被破坏的植物成分的提取,这些化合物与水不相混溶或仅相微溶,且约在100C时有一定的蒸气压。如大蒜素 、丹皮酚 、麻黄碱的提取。 分馏法:沸点不同进行分馏,然后精制纯化 减压蒸馏:降低沸点,减少分解和增加分馏效果,也称真空蒸馏。 注意事项(略)。
第二章 植物化学成分的提取方法
提取分离是研究天然产物的起点。 提取分离即去粗存精 ,根据化学指标、生物指标追踪分离有效成分(生理活性成分)。
第一节 溶剂提取法
对有效成分溶解度大,对其它成分溶解度小。
不与有效成分起化学反应。
第五节 微波辅助提取法
原理
植物样品在微波场中吸收大量的能量,使细胞内部的物质直接与相对冷的萃取剂接触,强化提取过程。
第二章 天然产物提取分离方法和技术

2、设备选型与材料质量试验:
在小试阶段,大部分实验是在小型玻璃仪器中进行, 但在工业生产中,物料要接触到各种设备材料,如微 生物发酵罐、细胞培养罐、固定化生物反应器,多种 层析材料以及产品后处理的过滤浓缩、结晶、干燥设 备等。有时某种材质对某一反应有极大影响,甚至使 整个反应无法进行。故在中试时,要对设备材料的质
含强心苷的药材,用发酵法将低效的多糖苷转化为单 糖苷;需要从原料中提取某种苷的苷元时,用发酵法 或水解法把苷转化为相应的苷元后,再提取。
5、脱脂处理:
油质、蜡、树脂都不溶于水而易溶于乙醚、氯仿、丙 酮、苯及热乙醇中。
脱脂处理的方法:①先用乙醚或苯等亲脂性溶剂单独 或依次加热提取,并反复数次即可达到脱脂的目的。 ②对于树脂,可在乙醚提取液浓缩后,再经氯仿提取 即可以溶出树脂成分。
工厂化生产原料的质量控制方法
(1)形态与性状相结合的鉴别方法 (2)显微粉末鉴定:在显微镜下观察原料粉
末的组织或细微的形态,做出鉴定结论。 (3)化学鉴别法:用薄层层析法或传统的化
学方法进行化学成分的鉴定,并做出鉴定结论。 (4)紫外光谱法:用原料的甲醇或乙醇浸出
液在紫外光谱仪测定其紫外光谱,做出鉴定结 论。
主要是检查生产工艺流程的可行性和存在的问题,并 为中试和正式生产提供科学依据。如果放大实验的结 果较好,可以不再做中间生产实验,如果结果不理想, 可以为中间生产试验创造条件。
著名的化学工业学家L.H.裴克赖(L.H.Baekeland)的名 言:“小试验多摸索,大生产多收获” 。
在小型实验中要对所有工序的物料进行化学分析,并 在每个工序中计算被提取物质的收率和损失,并计算 各种物料的变化和废水、废液和废渣的数量。每次实 验都要总结经验、分析数据、找出问题、提出解决问 题的办法。
天然药物化学 第二章 提取与分离 第一节

溶剂
特点
适用范围
醇溶液
提取效率高。 受热时间长。
对热稳定成分
提取效率比一
亲脂性有机 溶剂
般回流法高, 提取完全。 溶剂用量少。
对热稳定成分
受热时间长。
提取方法
超声波提 取法
溶剂 各类溶剂
特点
提取时间短, 效率高。 无需加热。
适用范围 各种成分
返回
◎适用物质: 1.具有一定的挥发性。 2.能随水蒸气蒸馏而不被破坏。 3.不与水发生反应。 4.不溶或几乎不溶于水。 ◎基本原理(了解):
CH3-CH2-OH 乙醇
CH3C-HC|H3-2C-HCO-OOHH OH
CH3-CH2-CH2-CH2-OH
正丁醇
常用溶剂的极性大小顺序排列如下: 水>甲醇>乙醇>丙酮>正丁醇>乙酸乙酯>
溶剂 极性
特点
适宜提取成分
优点:经济易得,安全。 糖类
氨基酸
蛋白质
水 强 缺点:①易霉变。②粘
鞣质
度大,难过滤。
材不适用)
浸渍法
水、酸水、 操作简单;时间 ①热不稳定成分。
碱水、稀 长,效率低。水 ②含果胶、淀粉。
醇
浸液易霉变。 粘液质、多糖等
成分多的物质
分。②含大量淀
浓度乙醇 间长,
粉、树胶、果胶
药材。
a.渗漉装置
提取方法 回流
提取法
连续回流 提取法
生物碱盐
③苷类成分易酶解。④
有机酸盐
提取液难浓缩。
大多数苷类
亲水性有 机溶剂
极 性
特点 (可与水以任意比例互溶)
适宜提取成分
乙醇 甲醇 丙酮
优点:①穿透力强,溶解
天然产物提取与分离

N R'
RCOR'
RCOOR'
ROR'
小
RX
CHO
R +NH 3 CH
_
COO
氨基酸,极性强
HCOH
HO CH HCOH HCOH
葡萄糖,分 子中多个羟 基,极性强
CH 3(CH 2)6COOH 硬脂酸,长链烃基,极性弱
CH 2OH
分子的极性大小比较
O
O R
O R'' OH
OO
O CH 3 R '
② 未知成分,根据一般性经验选择溶剂。
_____极性小的亲脂性化合物如萜类、甾体等 脂环化合物、芳香类化合物——氯仿、乙 醚溶剂。
α -金 合 欢 烯
O
O C21 甾 类 化 合 物
β -金 合 欢 烯
H 3CO
OCH 3
H
CC
OCH 3
CH 3
α-细 辛 醚 ( α-asarone)
_____糖苷、氨基酸等极性大的成分——水或含水的 醇溶液。
常见溶剂极性大小顺序
水>甲醇>乙醇>正丙醇>丙酮>正丁醇 >乙酸乙酯>氯仿>无水乙醚>苯>四氯 化碳>环己烷>石油醚
思考:如何解释溶剂的极性顺序?
中草药提取如何选择溶剂?
• 选择的溶剂应对目标组分溶解度大,对 杂质成分的溶解度小,不能与提取的物 质起化学反应,安全无毒。
① 提取分离已知成分,根据结构判断极性, 按照“相似相溶”原则选择溶剂。
第一节、提取方法(extraction)
常见提取方法
• 水蒸气蒸馏法 • 升华法 • 超临界流体萃取方法 • 溶剂法
几个方法是相互关联的,有时同时使用。但 溶剂法经典、常用。
第二章 提取分离-色谱法1

可替代的重要作用
7.色谱法(层析法、色离法)
(一)色谱法的定义 ➢ 定义:色谱法 (chromatography),是一种物理或物
理化学的分离分析方法。 ➢ 原理:利用物质在固定相和流动相中的亲和力不同,使
混合物中的各组分分离。 ➢ 对比:以前学过的分离方法有:
活度:分五级 (Ⅰ~Ⅴ) 一般:Ⅱ或Ⅲ
强~弱
活性级别 硅胶含水量%
氧化铝含水量
I
0
0
II
5
3
III
15
6
IV
25
10
V
38
15
概念:
活化:一定条件下,加热吸附剂除去其中的水分, 使其吸附力增强的过程。
脱活化:
极
硅胶:适用于中性和酸性成分分离
性 吸
附
氧化铝:商品氧化铝分三种规格
剂
常用吸附剂
活性炭:非极性吸附剂
聚酰胺:高分子聚合物
硅 胶(SiO2·H2O)
结构:内部——硅氧交联结构→多孔结构
表面——有硅醇基→氢键作用→吸附活性中心
特性:
1)与极性物质或不饱和化合物形成氢键 物质极性↑,吸附能力↑→强极性吸附中心,不易洗脱 吸附活性次序:活泼型>束缚型>游离型
2)吸水→失活 →105~110OC烘干30分钟(可逆失水)→吸附力最大 →500OC烘干(不可逆失水)→活性丧失,无吸附力
之间的相互关系。 5、熟记常见官能团的极性大小顺序
【教学重点】:
1. 色谱法常用术语:相,固定相,流动相,支持剂 2.色谱法的分类 3.吸附色谱法的原理及色谱条件的选择 4.常见官能团极性大小顺序
第二章 提取分离及检识方法

第三章植物化学成分的提取所谓提取,就是用适当的溶剂或适当的方法将植物的化学成分从植物中抽提出来的过程。
任何一种溶剂或任何一种方法提取得到的提取液和提取物,是包含多种化学成分的混合物称为总提取物,尚待进一步分离和精制。
那么,传统的提取方法有哪些呢:溶剂提取法、水蒸气蒸馏法、超临界流体提取法、升华法等。
本节重点掌握:溶剂提取法的原理,化学成分的极性、常用溶剂、极性大小顺序及提取溶剂的选择;常见的提取方法及应用范围。
重点介绍溶剂提取法。
第一节传统的提取方法一、溶剂提取法溶剂提取法的提取原理:根据植物中各成分在溶剂中的溶解度的差异,选用对活性成分溶解度大,对不需要溶出的成分溶解度小的溶剂,而将有效成分从药材组织内溶解出来的方法。
这是植物化学成分提取最常用的方法。
当溶剂加到经适当粉碎的药材中时,溶剂由于溶剂由于扩散、渗透作用逐渐通过细胞壁透入到细胞内,溶解了可溶性物质,而造成细胞内外的浓度差,于是细胞内的浓溶液不断向外扩散,溶剂又不断进入药材组织细胞中,如此多次往返,直至细胞内外溶液浓度达到动态平衡时,将此饱和溶液滤出,继续多次加入新溶剂,就可以把所需要的成分近于完全溶出或大部溶出。
化学成分在某种溶剂中的溶解度大小遵循“相似相溶”的规律:即亲脂性的化学成分易溶于亲脂性的溶剂,难溶于亲水性的溶剂;反之,亲水性的化学合成分易溶于亲水性的溶剂,难溶于亲脂性的溶剂。
这种亲脂性和亲水性的强弱直接与化学成分或溶剂的分子结构相关,我们可通过其极性的大小来估计它的亲脂性或亲水性。
这也是选择提取溶剂最重要的依据。
那么,影响化学成分极性的因素有哪些呢?一般来说:(1)分子大、碳数多,极性小、亲脂性强;分子小、碳数少,极性大、亲水性强。
(2)在化合物基本母核相同或相近情况下,化合物极性大小主要取决于取代基极性大小,取代基的极性越大或数目越多,则整个分子的极性越大,亲水性越强,而亲脂性越弱;其分子非极性部分越大,则极性越小,亲脂性越强,而亲水性就越弱。
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一、两相溶剂萃取法
(三)萃取方法
1、分次萃取法
一、两相溶剂萃取法
(三)萃取方法
2、逆流连续萃取法
二、沉淀法
提取液 加入试剂 沉淀 过滤 (一)铅盐沉淀法 (二)酸碱沉淀法 (三)乙醇沉淀法
产物
二、沉淀法
(一)铅盐沉淀法
利用某些成分在中性醋酸铅或碱 式醋酸铅中生成铅盐或络盐沉淀而分 离的方法。
易酶解苷类成分;
浓缩;
无挥发性,沸点高,难以
提取液中水溶性杂质多。
(2)亲水性有机溶剂
• 适宜提取成分:除多糖、蛋白质、无 机盐外的大多数天然药物。
• 优点:穿透力强,溶解范围广; 不易霉变,易回收。
• 缺点:易燃,易挥发; 选择性低。
(3)亲脂性有机溶剂
• 适宜提取成分:如游离生物碱、苷元、 脂溶性有机酸、挥发油、树脂、油脂等 亲脂性密度:0.791 • 易燃 • 有毒
乙醇(酒精)
• 分子式:C2H5OH • 相对密度:0.790 • 极易燃
丙酮
• 分子式:C3H6O • 相对密度:0.792 • 易燃 • 有刺激性
正丁醇
• 化学式:CH3(CH2)3OH • 相对密度:0.809 • 易燃 • 低毒
三、结晶法
(二)溶剂的选择
• 对被结晶成分热时溶解度大,冷时 溶解度小;对杂质则冷热时都溶解 ,或冷热时都不溶解;
• 与被结晶成分不发生化学反应; • 沸点不宜太高。
四、色谱法
(一)吸附色谱法
1、基本原理 利用吸附剂对混合物中各成
分的吸附能力不同,及展开剂对各 成分的解吸附能力不同达到分离。
四、色谱法
第一节
提取方法和技术
一 溶剂提取法
(一)基本原理 溶剂因渗透作用渗入药材细胞内
溶解有效成分,形成浓度差后促使 有效成分向细胞外扩散,直至细胞 内外浓度达到动态平衡。
一 溶剂提取法
(二)溶剂 1、溶剂的极性
水 >甲醇 >乙醇 >丙酮>正丁醇 >乙酸乙酯>三氯甲烷 >乙醚>苯 >石油醚
水
• 分子式:H₂O • 相对密度:1.00
溶剂用量多,提取时间长。
一 溶剂提取法
(三)提取技术
3、煎煮法
(最常用)
药材 + 水 容器 水提取液
加热
忌用铁锅铁器
3、煎煮法
• 适用范围:适用于遇热稳定的成分。 • 优点:操作方便,简单易行;
提取时间短。 • 缺点:忌用金属器皿;
杂质多,易霉变。
一 溶剂提取法
(三)提取技术
4、连续回流提取法 药材 + 有机溶剂 索氏提取器 提取液
1、超临界流体萃取法 2、升华法 3、超声波提取法
第二节
分离方法和技术
一、两相溶剂萃取法
(一)基本原理
利用混合物中各成分在两种 互不相溶的溶剂中分配系数不同而 达到分离。
一、两相溶剂萃取法
(二)萃取剂的选择
• 与提取液不相混溶; • 有效成分在萃取剂中溶解度大; • 与提取液中成分不发生化学反应。
乙酸乙酯(醋酸乙酯)
• 化学式:CH3COOC2H5 • 相对密度:0.901 • 易燃 • 无毒
三氯甲烷(氯仿)
• 分子式:CHCl3 • 相对密度:1.484 • 不燃 • 有毒 • 对光敏感
乙醚
• 分子式:C4H10O • 相对密度:0.713 • 有毒 • 易燃
苯
• 分子式:C6H6 • 相对密度:0.876 • 有毒 • 易燃
2、影响要素 (1)吸附剂 (2)展开剂 (3)被分离成分
四、色谱法
2、影响要素 (1)吸附剂 • 为固定相,包括极性吸附剂与非极性
吸附剂 • 极性吸附剂最常用的是氧化铝和硅胶 • 极性吸附剂,对极性大的成分吸附能
力强,展开(洗脱)距离短
四、色谱法
2、影响要素 (2)展开剂 • 为移动相 • 使用极性吸附剂进行色谱分离时,
二、沉淀法
(二)酸碱沉淀法
利用某些成分在酸、碱溶液中溶解 度不同而分离的方法。
碱性成分:酸溶碱沉 酸性成分:碱溶酸沉
二、沉淀法
(三)乙醇沉淀法
利用某些成分在水、浓醇中溶解度 不同而分离的方法。
水溶性杂质:水提醇沉 脂溶性杂质:醇提水沉
三、结晶法
(一)基本原理
利用混合物中各成分在溶剂中因 温度改变引起溶解度不同而达到分离。
第二章
提取、分离、检识的方法和技术
学习目标
• 1. 掌握溶剂提取法的原理、常用溶剂极性大小的 顺序及提取溶剂的选择,常见的提取方法及应用 范围;两相溶剂萃取法、色谱法的原理;各类化 学成分的化学检识反应。
• 2. 熟悉水蒸气蒸馏法、沉淀法的原理;薄层色谱 、纸色谱检识法。
• 3. 了解其他提取及分离方法的原理。
展开剂的极性越大,解吸附能力越 强,展开距离越长。
四、色谱法
2、影响要素
(3)被分离成分
被分离成分 的极性
吸附剂 的吸附能力
展开剂 的极性
四、色谱法
3、操作技术 (1)柱色谱法
装柱—加样—洗脱 (2)薄层色谱法
加热
一 溶剂提取法
4、连续回流提取法
• 适用范围:适用于遇热稳定的成分。 • 优点:提取较完全,效率高;
溶剂用量最少。 • 缺点:操作繁琐;
提取时间长。
一 溶剂提取法
(四)提取液的浓缩 1、蒸发 2、蒸馏 (1)常压蒸馏 (2)减压蒸馏
二 水蒸气蒸馏法
适用于挥发性、脂溶性、耐热的 成分
三 其他提取法
药材 + 水或乙醇 密闭
浸出液
常温
1、浸渍法
• 适用范围:适用于遇热易破坏的成分。 • 优点:操作方便,简单易行。 • 缺点:提取时间长,效率低;
易霉变。
一 溶剂提取法
(三)提取技术
2、渗漉法
药材
+
水或乙醇
渗漉筒 常温
渗漉液
2、渗漉法
• 适用范围:适用于遇热易破坏的成分。 • 优点:提取效率高。 • 缺点:操作繁琐;
石油醚
• 相对密度:0.64—0.66 • 易燃 • 有刺激性
一 溶剂提取法
2、溶剂的分类 (1)水 (2)亲水性有机溶剂 (3)亲脂性有机溶剂
(1)水
• 适宜提取成分:如糖类、蛋白质、无机 盐、生物碱盐、苷类、水溶性有机酸、 氨基酸、鞣质等亲水性成分。
• 优点:安全、经济、易得。
• 缺点:易霉变,难以保存;
• 优点:选择性强,与水形成两相;
沸点较低,易回收。
• 缺点:价高、易燃、有毒;
加热。
穿透力弱,需长时间反复
一 溶剂提取法
3、溶剂的选择
“极性相 似相溶
• 对有效成分溶解度大,对杂质溶解度 小;
• 与所提成分不发生化学反应;
• 易回收、安全、低毒、价廉、环保。
一 溶剂提取法
(三)提取技术
1、浸渍法