萃取分离技术

成分的材料以及不宜采用热提取法的物料。
液—固萃取的操作方式
浸渍
渗漉
常用操作方式 煎煮 回流提取 连续回流提取
• 通常是用极性不同的溶剂对原料分别进行多次提
取（一般2～3次）
• 具体做法一般为：先用非极性溶剂提取，再用弱 极性溶剂提取，最后用强极性溶剂提取。
• 1. 浸渍：
• 操作方法：将处理（挑选、清洗、粉碎等）过的
→苯-甲醇(95+5)
→苯-乙醚(6+4)
→环己烷-乙酸乙酯(1+1) →氯仿-乙醚(8+2) →氯仿-甲醇(99+1) →苯-甲醇(9+1)
→乙酸乙酯-甲醇(99+1)
→苯-丙酮(1+1) →氯仿-甲醇(9+1)
常用溶剂
溶剂名称 水 甲醇 乙醇 丙酮 乙醚 石油醚 环己烷 苯 甲苯
沸点℃ 100.0 64.7 78.0 56.1 34.6 30—60 60—90 80.8 80.1 110.6
0 2
萃取 n 次后，溶质的残留量 Wn 为：
W
小结： 萃取效率随V 和n 的增大而提高，但n 对 Wn 的影响比 V 大得多，所以，
KV 0 W 0 K V 0 V
在溶剂总量一定时，常采用“少量多次”的原则。
在溶剂总量一定时，n 大，V就小，当n＞5时，二者对Wn的影响就接近 抵消，即［Wn／Wn+1］变化不大。一般多选择萃取3次为宜。 当K=1或K＞1时，说明选择的萃取溶剂不合适。 如果K＜0.1，3次萃取后的萃取效率可达98.8%以上。
胶质
果汁 鱼油 鸦片提取物
稀酸
水 己烷，丁醇，CH2Cl2 CH2Cl2或超临界CO2
胰岛素
肝提取物 低水分水果 脱盐海藻
牛、猪胰腺
哺乳动物的肝 高水分水果 海藻
胰岛素
肽、缩氨酸 水 海盐
酸性醇
水 50%的糖液 稀盐酸
用温水从甜菜中提取糖， 用有机溶剂从大豆、花生等油料作物中提取食用油， 用水或有机溶剂从植物中提取药物、香料或色素等。
由药材提取物制成各种剂型的后期过程各有不同: (1)按一定质量标准加工制成煎膏剂、酒剂、酊剂、浸膏、 流浸膏等剂型； (2)通过浓缩干燥制成一定规格的半成品，以便制成片剂、 冲剂等剂型； (3)通过适当加工，制成软膏、栓剂等其它剂型； (4)需要精制加工，纯化有效成分，制成注射剂等剂型。
化学萃取：常用的为酸碱萃取法 通过改变目标物的存在状态来改变目标物的在 两相中的溶解性能，从而改变目标物的K值。
应用：
选择性除去混合物中少量的酸性或碱性杂质
富集混合物中的酸性或碱性目标物
常用萃取剂： 5% NaOH 、 5% 或 10% Na2CO3 或 NaHCO3、稀HCl、稀H2SO4等。
如中药大黄中的大黄酸、大黄素和大黄酚的分离
密封性检查
加液量的确定：待萃取液为漏斗体积1/3～2/3， 萃取溶剂为待萃取液的1/3 振摇：放气—防冲盖；防乳化和 静置分层：静置时间遵循“先短后长”原则
分液：遵循“先粗后细”
重分：合并提取液→长时间静置→仔细分液
振 荡
分 液 漏 斗 架
萃取分液
倒转分液漏斗
26
图3—21
乳化与破乳
乳化成因：
W1 V0 K W V
V W W 1 KV
0
V V W1 (1 ) W 0 W1W W1W1 KV0 KV0
W 1
W
0
V 1 KV
W
0
KV
0
0
K V 0 V
萃取 2 次以后，原溶液中的溶质残留量为：
W 2 W KV 0 W 0 1 K V 0 V K V 0 V KV
亲脂性
小 中等 极性
乙醚、氯仿
氯仿：乙醇 （ 2： 1 ）
中
大
某些甙类（黄酮甙）
某些甙类（皂甙、蒽醌甙） 极性很大的甙、糖类、氨基酸、某些生 物碱盐 蛋白质、粘液质、果胶、糖类、氨基酸、 无机盐类
乙酸乙酯
正丁醇 丙酮、乙醇、 甲醇 水
亲水性
强亲水性
萃取分离
目的：将目标物选择性地溶集于某一溶剂中，常 用于粗分。
被提取成分的性质 极性（亲水性） 非极性（亲脂性） 中等极性（既有亲水性又有亲脂性） 常见取代基的极性大小顺序： 酸＞酚＞醇＞胺＞醛＞酮＞酯＞醚＞烯＞烷 化合物的结构与亲水性、亲脂性的关系 • （1）分子结构中亲水性基团（羧基、羟基、氨基）越 多，极性越大，亲水性越强，反之则亲脂性越强。 • （2）分子中非极性部分越大，碳链越长或结构越大， 则亲脂性越强。 • （3）结构母核相同的成分，分子中功能基的极性越大， 或极性功能基数量越多，则整个分子的极性越大，亲 水性越强，亲脂性越弱。
煎膏剂 ——药材用水煎煮、去渣浓缩后，加炼蜜或糖而制成的 半流体制剂。
酊 剂——药物用规定浓度的乙醇浸出或溶解而制成的澄清液体 制剂，亦可用流浸膏稀释制成。供口服或外用。 酒 剂——药材用蒸馏酒浸提而制成的澄清液体制剂。
浸膏剂 ——用煎煮法或渗漉法制备，全部煎煮液或渗漉液应低 温浓缩至稠膏状，加稀释剂或继续浓缩至规定的量。 流浸膏 ——将生药的乙醇或水浸出的液体用一定方法浓缩而成 的称为流浸膏。
OH O OH OH O OH OH O OH
COOH O
HO O
CH3 O
CH3
大黄酸 酸性最强 溶于NaHCO3
大黄素 酸性其次 溶于Na2CO3
大黄酚 酸性最弱 溶于NaOH
2、萃取溶剂的选择原则
萃取溶剂与溶液的溶剂互溶性差，两溶剂的密度
差异明显
“相似相溶”，萃取剂对目标物的选择性高
化学性质稳定（洗涤例外）
• 中等极性溶剂 • 乙酸乙酯 ：低毒，麻醉性，对黄酮类及其 它许多天然药物溶解度好。但对植物的渗 透性差，一般不作提取用溶剂，作萃取或 柱层析溶剂。 • 丙酮：低毒 。 • 丁酮 ：低毒，毒性强于丙酮 。
• • • •
强极性溶剂 乙醇 甲醇 水
单一溶剂的极性大小顺序为： 石油醚（小） →环己烷 →四氯化碳 →三氯乙烯 →苯 →甲苯 →二氯甲烷 →氯仿 →乙醚 →乙酸乙酯 →乙酸甲酯 →丙酮 →正丙醇 →甲醇 →吡啶 →乙酸（大）
密度 1.00 0.79 0.79 0.79 0.71 0.68—0.72 0.78 0.88 0.87
溶剂名称 乙酸乙酯 二氧六环 二氯甲烷 二氯乙烷 三氯甲烷 四氯甲烷 硝基甲烷 甲乙酮 乙腈
沸点℃ 77.1 101.3 40.8 83.8 61.2 76.8 120.0 76.6 81.6
密度 0.90 1.03 1.34 1.24 1.49 1.58 1.14 0.81 0.78
液—液萃取和液—固萃取
常用溶剂
• 非极性～弱极性溶剂 • 石油醚：低碳烷烃混合物，市售3种类型（按沸程 30～60℃、60～90℃、90～120℃），无毒、易燃， 反复使用后性质略有变化。 • 乙醚：弱极性，低沸点，易爆，一般不用作工业生 产。 • 苯：非极性，致癌物质，谨慎使用。 • 正己烷：与石油醚性质似，工业价格贵，不用作工 业生产。 • 环己烷：无毒，适用工业生产。
沸点较低，易回收 价格低，毒性小，不易着火。
一个良好的溶剂要满足以下要求：
a. 有很大的萃取容量； b. 良好的选择性； c. 与被萃取的液相（通常是水相）互溶度要小，且粘度低、 界面张力小或适中，有利于相的分散和两相分离； d. 溶剂的回收和再生容易； e. 化学稳定性好，不易分解，对设备腐蚀性小； f. 价廉易得； g. 安全性好，闪点高，对人体无毒性或毒性低。
e. 乳化程度 尽量破坏乳浊液，如轻度乳化，要加热过滤离心（热
敏物质不用加热）；重度乳化，加SDS、溴化十五烷基 吡啶等去乳化剂。
3、萃取方法
3.1 液—液萃 实验室常用仪器：分液漏斗。球形和梨形 萃取方法：
人工手摇 机械振荡 机械搅拌 超声搅拌 连续萃取
漏斗萃取的注意事项
漏斗选择：体积；球型和梨型
（3）亲脂性有机溶剂
优点：对化合物溶解选择性较强、水溶性杂质少、
易纯化。
缺点：挥发性大、易燃烧，有毒、价格昂贵，对提
取设备要求高，穿透力较弱，提取时间长。
植物成分及其较适用的提取溶剂
成分的极性 强亲脂性 （极性小） 植物成分类型 挥发油、脂肪油、蜡、脂溶性色素、甾 醇、某些甙元 甙元、生物碱、树脂、有机酸、醛、酮、 醇、醌、某些甙类 某些甙类 适用的提取溶剂 石油醚、己烷
C1 K C2
C1——化合物在溶剂1中的溶解度； C2——化合物在溶剂2中的溶解度
K＜1的溶质可被溶剂 2有效溶集出来，而K＞1的的溶质则
大部分留在原来的溶剂1中。 影响萃取效率的因素：在温度恒定时，萃取效率的高低与
K值、萃取溶剂的体积（V）和萃取次数（n）有关。
设有V0 mL水溶液，其中含有某有机溶质W0 g 每次用V mL有机溶剂萃取 第1次萃取后，有机溶剂中的溶质量为 W g，残留在水溶 液中的溶质量为W1 g。则有：
产物
咖啡 豆油 大豆蛋白
固体
粗烤咖啡 大豆 豆粉
溶质
咖啡 豆油 蛋白质
溶剂
溶质水 己烷 NaOH溶液，pH 9
香料
蔗糖 维生素B 玉米蛋白质
丁香、胡椒、麝香草
甘蔗、甜菜 碎米 玉米
香料成分
蔗糖 维生素B 玉米蛋白质
80%乙醇
水 乙醇-水 90%乙醇
胶质
果汁 鱼油 鸦片提取物
胶原
水果块 碎鱼块 罂粟
影响提取效率的因素
溶剂类型 原料的粉碎度
提取时间
影响提取效率的因素 提取温度
提取次数
固液比 设备条件
影响萃取操作的因素：
温度↑互溶性增大； a. 温度 温度↓产物稳定性提高，粘度增加，扩散性能减小。