天然产物化学-提取分离专题(精选)
第二章 天然产物化学成分提取分离方法
一种具有大孔结构的高分子吸附剂，分为非极性与 极性两类。性质稳定，不溶于酸、碱及有机溶剂，对有机 物选择性好，所以在中药化学成分的分离中被广泛应用。
四、根据物质分子大小进行分离
透析法、凝胶过滤法: 利用半透膜的膜孔或凝胶的三维网 状结构的分子筛的过滤作用；
第二章
天然产物化学成分的提取 分离与结构鉴定
本章内容
天然产物化学成分 的提取
天然产物化学成分 的分离与纯化
天然产物化学成分 的结构鉴定与测定
2-1 天然产物化学成分的提取
概述
1. 天然产物化学成分的构成特点 同种植物含有多种结构类型的化学成分 总成分含量少、种类多 有效成分含量低
2.提取分离前的文献调研
（五）吸附法（氧化铝、氧化镁、活性炭等）
（六）沉淀法
铅盐法: 利用乙酸铅在水或稀醇溶液中能与许多物质 生成难溶性的铅盐。
脱铅方法: 硫化氢气体
（七）盐析法（提取液中加入无机盐）
（八）透析法
利用小分子物质在溶液中可通过半透膜, 大分子 物质不能通过的性质达到分离的方法。
三、天然产物化学成分的现代提取方法 （强化溶剂提取法）
液-液萃取法
液-液分配柱色谱法
将两相溶剂中的一相涂覆在硅胶等多孔载体上,作 为固定相,填充在色谱管中,然后加入与固定相不相混溶 的另一相溶剂 (流动相)冲洗色谱柱。这样,物质同样可 在两相溶剂中相对作逆流移动,在移动过程中不断进行 动态分配而得以分离。这种方法称之为液-液分配柱色 谱法。
三、根据物质的吸附性差别进行分离
一、天然产物化学成分的结构鉴定与测定 的一般程序和方法
天然产物化学的提取分离
3. 煎煮法
操作方法 将天然物原料 粗粉加水加热煮 沸，使其成分提 取出来的方法。 特点 此法简便，原料中大部 分成分被不同程度地提出， 但含挥发性成分及有效成 分遇热易破坏的原料不宜 用此法，对含有多糖类原 料，煎煮后，溶液比较粘 稠，过滤比较困难
4. 回流提取
操作方法和特点 装置图
操作方法：用易挥发 的有机溶剂加热回流提取。
操作技术——显色
观察方法：日光、荧光、显色 通常可先在日光下观察，标出色斑并确定 其位置，然后在紫外光下观察和标记，必 要时再选择显色剂显色观察 若薄层板为硬板，采用喷雾法将显色剂直 接喷洒；软板可选用碘蒸气法、压板法 三用紫外灯
显色喷雾瓶
操作技术——计算比移值
0.2-0.8
Rf值越大，化合物的极性？
二、 水蒸气蒸馏法
适用范围
装置图
具有挥发
性，能随水蒸气蒸出而 不被破坏与水不发生反
应；难容或不溶于水
三、升华法
适用范围 某些固体物质（如水杨酸、 苯甲酸、樟脑等）受热后， 在低于其熔点的温度下， 不经过熔化就可以直接转 化为蒸汽，蒸汽遇冷又凝 结为固体称为升华 装置图
四、超临界流体萃取
原理
物质在不同温度和压力的条件下，可以以不同 的形态存在，如固体，液体，气体，超临界流体等。 在超临界流体中，不同的物质有不同的溶解度，溶 解度大的物质溶解在超临界流体中，与不溶解或者 溶解度小的物质分开。然后，通过升高温度，降低 压力或者吸附的方法，使萃取物与超临界流体分离， 而得到所需的物质。 在临界区附近，压力和温度的微小变化，会引起 流体密度的大幅度变化，从而影响其溶解能力。
吸附薄层色谱
分类
分配薄层色谱
常用的吸附剂——硅胶
天然产物的分离提取
分离技术与天然产物有效成分提取化学实验中化合物的分离纯化是一项很重要的技术，除了常用的沉淀、重结晶、升华等方法外，还包括溶剂萃取法、离子交换法、膜分离法及柱层析等。
1. 溶剂萃取法溶剂萃取是指在被分离物质的水溶液中，加入与水互不混溶的有机溶剂，借助于萃取剂的作用，使一种或几种组分进入有机相，而另一些组分仍留在水相，从而达到分离的目的。
萃取体系的水相和有机相基本不互溶，且有一定的密度差异。
要被萃取的物质叫被萃物，它在萃取过程中由水相转移到有机相。
对于无机金属离子，在有机相中需要加入萃取剂，它是能与被萃物发生化学作用形成易溶于有机相的萃合物的有机试剂，分中性、酸性、螯合、胺类等，常用的萃取剂有磷酸三丁酯(TBP)、甲基异丁酮(MIBK)、氯代三烷基甲胺(N263)、噻吩甲酰三氟丙酮(HTTA)、二(2－乙基己基磷酸)(P204)等，它们一般与被萃取的金属离子形成络合物而被萃取到有机相中。
溶剂萃取法在铀矿中铀的分离富集、稀有金属离子的分离及湿法冶金中发挥了很重要的作用。
一般常用分配比(D)、分离系数(β)、相比(R)及萃取率(E)等参数来表示萃取分离时的好坏。
分配比D 是指当萃取体系达到平衡时，被萃物在有机相的总浓度与在水相中的总浓度之比，表示被萃物在两相中的实际分配情况，D 值越大，说明被萃物越易进入有机相。
分配比不是一个常数，它随被萃物的浓度、萃取剂的浓度、溶液的酸度、稀释剂的性质、盐析剂的浓度等而改变。
分离系数(β)是指两种被分离的元素在同一萃取体系内，在同样萃取条件下分配比的比值。
令A 表示易萃元素，B 表示难萃元素，则β值的大小表示A、B 两种元素分离效果的好坏，β值越大，分离效果越好，即萃取剂对某元素的选择性越高。
若D A＝D B，β＝1，说明该萃取剂不能把A、B 两元素分离。
相比(R)是指在一个萃取体系中，有机相和水相体积之比。
在生产上，还往往用萃取率(E)来表示一萃取剂对某物的萃取能力，计算萃取的效果。
第一章天然产物有效成分的提取和分离（已做）（5篇）
第一章天然产物有效成分的提取和分离（已做）（5篇）第一篇：第一章天然产物有效成分的提取和分离(已做)第一章总论——天然产物有效成分的提取和分离习题一、选择题（选择一个确切的答案）1、液相色谱分离效果好的一个主要原因是：Ａ、压力高Ｂ、吸附剂的颗粒小Ｃ、流速快Ｄ、有自动记录2、蛋白质等高分子化合物在水中形成：Ａ、真溶液Ｂ、胶体溶液Ｃ、悬浊液Ｄ、乳状液3、纸上分配色谱，固定相是：Ａ、纤维素Ｂ、滤纸所含的水Ｃ、展开剂中极性较大的溶剂Ｄ、醇羟基4、利用溶剂较少提取有效成分较完全的方法是：Ａ、连续回流法Ｂ、加热回流法Ｃ、透析法Ｄ、浸渍法5、某化合物用氯仿在缓冲纸层桥上展开，其 Rf 值随pH 增大而减小这说明它可能是Ａ、酸性化合物Ｂ、碱性化合物Ｃ、中性化合物Ｄ、两性化合物6、离子交换色谱法，适用于下列（）类化合物的分离Ａ、萜类Ｂ、生物碱Ｃ、淀粉Ｄ、甾体类7、碱性氧化铝色谱通常用于（B）的分离，硅胶色谱一般不适合于分离（）Ａ、香豆素类化合物Ｂ、生物碱类化合物Ｃ、酸性化合物Ｄ、酯类化合物二、判断题1、不同的甾醇混合，熔点往往下降特别多。
（错）2、苦味素就是植物中一类味苦的成分。
（对）3、天然的甾醇都有光学活性。
（对）。
4、两个化合物的混合熔点一定低于这两个化合物本身各自的熔点。
（错）5、糖、蛋白质、脂质、核酸等为植物机体生命活动不可缺少的物质，因此称之为一次代谢产物。
(对)6、利用 13C-NMR 的门控去偶谱，可以测定 13C-1H 的偶合数。
（对）7、凝胶色谱的原理是根据被分离分子含有羟基数目的不同．达到分离，而不是根据分子量的差别。
(错)三、用适当的物理化学方法区别下列化合物用聚酰胺柱层分离下述化合物，以稀甲醇—甲醇洗脱，其出柱先后顺序为（C）→（A）→（D）→（B）OHOHOOHOOOHOHOOHOHOCH3OABOOOOHOHHOOOOOgluORhaCD答：A 是黄酮类 B 是黄酮醇类 C 是二氢黄酮类 D 是二氢黄酮类，其缘由为：(1)聚酰胺吸附机理是一类结构中含有重复单位酰胺键(-CO-NH-)的高分子聚合物，酰胺基团上的O、N原子在酸性介质中结合质子而带正电荷，以静电引力形成吸附溶液中的阴离子，故可与酚类、酸类、醌类、黄酮类等富含酚羟基的化合物形成氢键而被吸附，与不能形成氢键的化合物分离。
天然产物化学天然产物的提取与分离讲课文档
SLNS-快速渗漉提取浓缩机组
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煎煮法：煎煮法是我国最早使用的传统的浸出方法。所用容 器一般为陶器、砂罐或铜制、搪瓷器皿，不宜用铁锅，以免 药液变色。直火加热时最好时常搅拌，以免局部药材受热太 高，容易焦糊。有蒸汽加热设备的药厂，多采用大反应锅、 大铜锅、大木桶，或水泥砌的池子中通入蒸汽加热。还可将 数个煎煮器通过管道互相连接，进行连续煎浸。
4. 半化学吸附
1）基本特点：介于物理吸附和化学吸附之间
2）基本原理：以氢键的形式产生吸附
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硅胶 氧化铝：极性吸附
活性炭：非极性吸附
聚酰胺：氢键吸附
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硅胶
硅胶的化学组成是：SiO2. xH2O 具有多孔性的硅氧环及－Si－O－Si－的交链结构，其骨
架表面的硅醇基团能过氢键与极性或不饱和的分子相互作 用
植物成分极性强弱
植物成分结构类型
适于提取溶剂
亲脂性强
叶绿素、脂肪油、挥发油
石油醚
亲脂性较强
游某离些生有物机碱酸、苷元、甾类、萜类、乙醚、氯仿
中等 极性
中偏小 某些苷类 (如强心苷等) 中 等 某些苷类 (如黄酮苷类) 中偏大 某些苷类 (如蒽醌苷、皂苷等)
氯仿-乙醚 (2:1) 乙酸乙酯 正丁醇
亲水性较强 极性大的苷、糖类、氨基酸等
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超滤的工作原理：
在外压p作用下，当含有高、
低分子化合物溶质的溶液通过
p
膜表面时，溶剂和小分子（水
、无机盐类）将通过薄膜，作
为透过物被收集。膜另一侧的
高分子溶液（如有机胶体）被
薄膜截留作为浓溶液被收集起
来。
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第2章天然产物的提取分离和结构鉴定课件
➢ 因此大孔吸附树脂在干燥状态下其内部具有较
高的孔隙率，且孔径较大，在100～1000nm之间，
故称为大孔吸附树脂。
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大孔吸附树脂优势
➢ 表面积较大，且交换速度较快 ➢ 机械强度高 ➢ 抗污染能力强，可重复使用 ➢ 理化性质稳定，热稳定好 ➢ 在水溶液和非水溶液中都能使用
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(4) 根据物质的分子大小差别进行分离
5
石油醚－苯－氯仿－乙醚－乙酸乙酯－丙酮－乙醇－甲醇－水
----亲水性强的化合物在水中溶解度较大,亲脂性 强的化合物在油中的溶解度较大。这种亲水性或亲 脂性的强弱是和化合物的结构直接相关。简言之, 在多数情况下凡化合物与水的结构相似,就具有亲 水性,与油脂的结构相似,就具有亲脂性。这就是所 谓 “相似相溶”原则。
VaporLeabharlann Boiling flask containing high-density extracting solvent and extracted solute
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Lower-density solvent extraction
Condensate
Extracting solvent
High-density solution being extracted
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➢ 影响液滴逆流分配的主要因素有： ➢ 被分离成分在两相溶剂间的分配系数要大； ➢ 形成大小合适的移动相液滴，这与两相间的界面 张力、密度差、输液管口径和萃取管材料等有关， 可以采用数根萃取管预试液滴的形成情况而确定； ➢ 液滴间的间隔，与泵的送液速度有关，送液速度 过快，液滴间几无间隔变成线流通过固定相，通常 也可经过小样探索而定。
1. 天然产物化学成分的预试验 p11, 天然产物化学成分的预试验流程
天然产物化学成分提取分离方法
3、调节pH
调节溶液的pH值，改变分子的存在状态（游离型或 解离型），从而改变溶解度而实现分离。
4、盐析沉淀 通过加入某种沉淀试剂使之生成不溶于水的盐类沉
•3.混合溶剂提取——采用两种或两种以上混合溶 剂进行提取，有时会提高提取效率。
二、天然产物化学成分的传统提取方法
（一）溶剂提取法
•提取原理:根据天然产物化学成分与溶剂间“极性相 似相溶”的原理，依据各类成分溶解度的差异，选择
对所提成分溶解度大、对杂质溶解度小的溶剂，依据 “浓度差”原理，将所提成分从天然材料中溶解出来。
1.系统预试验——根据各成分极性的不同，选择不同极 性的溶剂，将天然产物化学成分系统的分成几个不同的 部分，然后再利用显色反应或沉淀反应或结合纸色谱、 薄层色谱定性判断各部分中可能含有的化合物成分类型。
2.单项预试验——
生物碱：在酸性条件下与碘化铋钾显棕黄色或橘 红色沉淀。
黄酮：黄酮类化合物的乙醇溶液中加入镁粉，滴 入浓盐酸后振荡，泡沫显桃红色。
（四）分馏法 （利用沸点不同）
（五）吸附法（氧化铝、氧化镁、活性炭等）
（六）沉淀法
铅盐法：利用乙酸铅在水或稀醇溶液中能与许多物质 生成难溶性的铅盐。
脱铅方法：硫化氢气体
（七）盐析法（提取液中加入无机盐）
（八）透析法
利用小分子物质在溶液中可通过半透膜，大分子 物质不能通过的性质达到分离的方法。
三、天然产物化学成分的现代提取方法 （强化溶剂提取法）
(1)溶剂的分类: 强极性溶剂——水、酸水、碱水 亲水性有机溶剂——甲醇、乙醇、丙酮(可与水 任意混溶) 亲脂性有机溶剂——乙醚、氯仿、苯、石油醚 等(不与水混溶)
天然产物提取与分离
➢ 一般分子中官能团的极性越大或极性官能团的数量 越多，整个分子的极性就越大，亲水性就越强；
➢ 分子中非极性部分越大或碳链越长，分子的极性就 越小，分子的亲脂性就越强。
官能团的极性顺序
大
极 性
小
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
• 温度升高可使原料中的蛋白质凝固、酶破坏、 增加浸提液的稳定性。（优点）
• 浸提温度过高，热不稳定成分被破坏，浸 提液品质劣变，提取的杂质含量增高，给 后续精制带来困难； （缺点）
• 一般浸出温度控制在60-100°C。
分子极性概念
• 极性是一种抽象概念，用以表示分子中电 荷不对称（assymmetry)的程度，大体上与 偶极矩(dipole moment)、极化度 (polarizability)及介电常数(dielectric constant)等概念相对应。
__________（课本pp25-27)
影响分子极性的因素
了解
4．超临界CO2流体萃取特点
• CO2的临界温度31.1°C，临界压力7.32MPa。 • 萃取条件温和，适于具有热敏性或易于氧化成分，
萃取介质可循环使用。 • 超临界CO2 萃取效率高，绿色环保。 • CO2化学性质稳定，无腐蚀，无毒性，不易燃，
不易爆，萃取后容易从分离成分中脱除，不会造 成污染，适于食品及医药行业。
➢ 分子的极性与分子结构及分子大小有关；
——分子结构指分子中所含官能团的种类、数目及 排列方式等综合因素。
——分子大小指分子碳链长度、骨架大小，与分子 量相关。