天然產(chǎn)物考試.doc

天然產(chǎn)物提取方法及原理一、溶劑提取法：（滲透、溶解、分配、擴散）1溶劑提取法的原理：根據(jù)各種成分在溶劑中的溶解性質(zhì)，選用對活性成分溶解度大，對不需要溶出成分溶解度小的溶劑，而將有效成分溶解出來的方法。l過程滲透：對干原料，首先要濕潤，新鮮的水分占80%左右，原料與疏水性的石油醚溶劑接觸時更為困難，為了加快滲透，需添加少量的極性溶劑如乙醇或丙酮等。溶解：溶劑滲入細胞后，可溶解的成分按溶解度大小先后溶解到溶劑中去。對于干原料，以溶解過程為主。分配：若在兩相中溶質(zhì)濃度不平衡，則在相互接觸時，將在相與相之間進行分配，即為有效成分從細胞液的液相轉(zhuǎn)入溶劑相中，直到有效成分在細胞原生質(zhì)液和溶劑兩個液相內(nèi)達到完全平衡。擴散：從植物原料中浸提精油時，溶劑經(jīng)滲透浸入含有精油的原料內(nèi)，在細胞內(nèi)生成一種溶液。l方法1） 浸漬法：水或有機溶劑，不加熱，效率低，易發(fā)霉發(fā)酵，需加防腐劑。2）滲漉法：有機溶劑，不加熱，提取脂溶性成分，溶劑消耗量大，費時。3）煎煮法：加熱提取水溶性成分，易揮發(fā)，熱不穩(wěn)定。4）回流提取法：應(yīng)用有機溶劑加熱提取，需采用回流加熱裝置，以免溶劑揮發(fā)損失。在水浴中不斷加熱回流至基本提盡有效成分為止。此法提取效率較冷浸法高，大量生產(chǎn)中多采用連續(xù)提取法。5）連續(xù)回流提取法：用索氏提取器需用溶劑量較少，提取成分也較完全。索氏提取器。提取成分受熱時間較長。二、微波提取法：微波是頻率在300MHz至300GHz之間的電磁波，利用微波強烈的熱效應(yīng)，當高頻電磁波穿透萃取媒介，到達被萃取物料的內(nèi)部時，微波能迅速轉(zhuǎn)化為熱能而使細胞內(nèi)部溫度快速上升，促使細胞破裂，有效成分流出。此外微波產(chǎn)生的電磁場可加速被萃取組分向萃取溶劑界面擴散的速率。三、超聲提取法：利用超聲波具有的機械效應(yīng)，空化效應(yīng)以及熱效應(yīng)，通過增大介質(zhì)分子的運動速度，增大介質(zhì)的穿透力以提取生物有效成分。特點：1.不加熱、節(jié)能2.提取率高，溶劑用量少，時間短3、提取物含量高4、噪音大，有游離基生成，對一般植物生產(chǎn)物無影響，對蛋白質(zhì)核酸有影響。l原理：1）機械效應(yīng)：超聲波在介質(zhì)中的傳播可以使介質(zhì)質(zhì)點在其傳播空間內(nèi)產(chǎn)生振動，從而強化介質(zhì)的擴散、傳質(zhì)。a.產(chǎn)生輻射壓強對物料有很強的破壞作用，使細胞組織變形、植物蛋白質(zhì)變性；b.促使介質(zhì)&懸浮體產(chǎn)生摩擦力，使生物分子解聚，使細胞壁上的有效成分更快地溶解于溶劑中；2) 空化效應(yīng)通常情況下，介質(zhì)內(nèi)部或多或少地溶解了一些微氣泡，這些氣泡在超聲波的作用下產(chǎn)生振動，當聲壓達到一定值時，氣泡由于定向擴散而增大，形成共振腔，然后突然閉合，這就為超聲波的空化效應(yīng)?？稍斐芍参颿ell壁&整個生物體破裂，利于有效成分溶出。3) 熱效應(yīng)在介質(zhì)傳播中，其聲能不斷被介質(zhì)的質(zhì)點吸收，介質(zhì)將所吸收能量的全部或大部分轉(zhuǎn)變成熱能，從而導(dǎo)致介質(zhì)本身和藥材組織溫度的升高，增大藥物有效成分的溶解度，加快有效成分的溶解速度。四、水蒸氣蒸餾法：適用于能隨水蒸氣蒸餾而不被破壞的成分的提取。此類成分的沸點多在100以上，與水不相混溶或僅微溶，且在約100時存一定的蒸氣壓。五、升華法：固體物質(zhì)受熱直接氣化，遇冷后又凝固為固體化合物，稱為升華。升華法往往產(chǎn)生揮發(fā)性的焦油狀物，粘附在升華物上，不易精制除去，其次，升華不完全，產(chǎn)率低，有時還伴隨有分解現(xiàn)象。六、壓榨法七、超臨界流體提取法：流體在超臨界區(qū)附近，壓力和溫度的微小變化會引起流體密度的大幅度變化，非揮發(fā)性溶質(zhì)在超臨界流體中的溶解度大致上和流體的密度成正比，利用此特性從固體或液體中萃取出某種成分，從而達到分離純化的目的。要求：萃取劑要具有較高的臨界溫度和臨界壓力，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定（二氧化碳良好），操作溫度和超臨界流體的臨界溫度相近，超臨界流體化學(xué)性質(zhì)和待分離物質(zhì)性質(zhì)相似。飴糖的制備一、飴糖定義：以大米、大麥、小麥、粟或玉米等含淀粉的糧食為原料，經(jīng)糖化作用制成的糖類食品，其主要成分為麥芽糖與糊精。有軟、硬兩種，軟者稱膠飴，硬者稱白飴糖。二、物理性質(zhì)：（1）熔點： 119-121 C (2)比旋光度： 137 C; (c=4, H2O, NH3)(3)水溶解性： 1080 g/L (20 c)(4)軟飴糖為黃褐色粘稠液體；硬者系軟飴糖經(jīng)攪拌，混入空氣后凝固而成，為多孔之黃白 色糖塊(5)甜味溫和，約為蔗糖的30%(6)防維生素C氧化的能力比其他糖類大(7)抑菌能力比蔗糖強(蔗糖的抑菌濃度為60%以上，麥芽糖為40%以上)(8)不易褐變 化學(xué)性質(zhì)：因飴糖主要成分含有麥芽糖，麥芽糖為含醛基的還原糖C12H22O11 ，因此能發(fā)生如下反應(yīng)：（1） 銀鏡反應(yīng)（2）與班氏試劑（用硫酸銅、碳酸鈉或苛性鈉、檸檬酸鈉等溶液配制）共熱生成磚紅色氧化亞銅沉淀（3）能使溴水褪色，被氧化成麥芽糖酸（4）在稀酸加熱或-葡萄糖苷酶作用下水解成2分子葡葡糖三、制備工藝麥芽糖化法 制作方法1、原料：飴糖中所含主要成分為麥芽糖與糊精，系由淀粉經(jīng)過糖化作用而生成的，因此凡是含有淀粉的原料都可作飴糖。日本過去用大米，后因大米原料價格昂貴，現(xiàn)在大部分改為山芋淀粉、馬鈴薯淀粉和玉米淀粉作為生產(chǎn)飴糖的原料。 2、糖化劑：過去一直沿用大麥芽作糖化劑，主要是利用大麥芽中存在大量的、淀粉酶。-淀粉酶亦稱液化型淀粉酶，-淀粉酶亦稱糖化淀粉酶。據(jù)日本報道現(xiàn)在已有采用麩皮中-淀粉酶及脫脂大豆中的-淀粉酶應(yīng)用于飴糖生產(chǎn)。應(yīng)用于飴糖生產(chǎn)。 3、淀粉乳調(diào)制：淀粉加水后用Ca（OH）2中和，用量約為淀粉的0.02 0.08%，要求最適 pH為6.06.5。加入-淀粉酶混合均勻。 4、液化反應(yīng)：要視淀粉種類而定，如用山芋、馬鈴薯淀粉為原料，通常以85液化，最后升溫至120，玉米淀粉采用二段液化法，即分二次加-淀粉酶。5、糖化反應(yīng)：液化后降溫至60左右，加入-淀粉酶保持品溫554小時糖化。 6、過濾：糖化完畢，糖化醪進行過濾去渣，得澄清糖液。7、脫色：糖液用活性炭脫色，大型廠用炭柱脫色。 8、離交：為了凈化糖液，必須通過陽陰組合的離子交換樹脂。 9、脫色：為了得到高白度的飴糖，再經(jīng)脫色一次。 10、濃縮：糖液濃縮時保持680毫米汞柱真空度，使色澤不易加深。按不同飴糖規(guī)格要求，將糖液濃縮至7585%固形物，即為飴糖成品。 粉末飴糖做法 采取噴霧干燥法，將麥芽飴糖干燥，工藝設(shè)備一般同奶粉噴霧干燥。 酸糖化法 將淀粉乳用鹽酸調(diào)pH值為2，在不銹鋼反應(yīng)罐內(nèi)120保持20分鐘，然后加Na2CO3溶液調(diào)pH至4.5，其余工序同麥芽飴糖生產(chǎn)。四、飴糖純度檢驗（蔗糖含量檢驗）高效液相色譜法測定 旋光法 直接滴定法 高錳酸鉀法（1） 鐵氰化鉀法1.原理：樣品中原有的和水解后產(chǎn)生的轉(zhuǎn)化糖都具有還原性質(zhì)，在堿性溶液中能將鐵氰化鉀還原，根據(jù)鐵氰化鉀的濃度和檢驗滴定量可計算出含糖量。其反應(yīng)為下：C6H12O6+6K3Fe(CN)6 + 6KOH (CHOH)4(COOH)2 + 6K4Fe(CN)6+ 4H2O滴定終了時，稍過量的轉(zhuǎn)化糖即將指示劑次甲基蘭還原為無色的隱色體。（二）KMNO4（高錳酸鉀法）阿雪鐵還原為硫酸亞鐵，再用KMNO4溶液滴定硫酸亞鐵，即可標出還原糖的量。（二）直接滴定法（斐林氏溶液法）1. 原理樣品經(jīng)過處理除去蛋白質(zhì)等雜質(zhì)后，加入鹽酸，在加熱條件下使蔗糖水解為還原性單糖，用直接滴定法測定水解后樣品中的還原糖總量。天然產(chǎn)物的開發(fā)利用方案根據(jù)研究的不同目的，確定不同的有效成分，即有不同的的研究步驟，大致要經(jīng)過以下程序：1.確定研究對象；1）根據(jù)古代醫(yī)學(xué)典籍、民族醫(yī)學(xué)實踐提供的資料或民間經(jīng)驗和臨床觀察2）根據(jù)當?shù)刂参飿悠冯S機選取3）根據(jù)天然產(chǎn)物成分信息確定4）根據(jù)已有的天然產(chǎn)物、醫(yī)藥學(xué)及相關(guān)科學(xué)研究成果的基礎(chǔ)上，通過大量的文獻檢索5）根據(jù)市場商品要求確定研究對象2.生物材料采集和品種鑒定及質(zhì)量控制；對生物材料、品種、理化性質(zhì)進行分析。因產(chǎn)地、環(huán)境、部位、品種、采收、干燥、儲存方法不同導(dǎo)致原料質(zhì)量不同，可通過有效成分測定來進行原料質(zhì)量控制。3.原料預(yù)處理：除雜、洗滌、切割:需要在新鮮狀態(tài)進行除雜和洗滌，原料處理按生產(chǎn)工藝的要求，選擇采收原料的時間，制定除雜方法；原料的干燥：目的是為了便于貯藏和運輸，有破壞細胞膜和細胞壁的作用，利于浸出的順利進行；不同原料需采用不同的干燥方法進行干燥；中藥材采后多用曬干法，在日光的直接照射下，干燥速度較快、細胞膜破壞較好，不適合光不穩(wěn)定性的有效成分的干燥；如：小檗根，含有雙卞基異喹啉生物堿，對光不穩(wěn)定，易發(fā)生結(jié)構(gòu)改變，不適用于曬干法，適合風干法干燥；粉碎：目的增加表面積，提高浸出速度；原料的粉碎程度同原料的種類和性質(zhì)相關(guān)：草類原料，粉碎粗一些，木質(zhì)類原料，粉碎細一些，較粗的根、莖和果實以及種子類原料，需粉碎的更細發(fā)酵和水解處理法脫脂處理：原料中含較多的油、脂或蠟含揮發(fā)油類原料的處理：宜在新鮮狀態(tài)處理，防止成分改變；以酶和蛋白質(zhì)為主要成分的原料處理：需在新鮮狀態(tài)處理，以免變性或失活。4.提取純化工藝研究：分離純化的早期：宜選擇分辨能力較低的純化方法；如萃取、沉淀、吸附；安排純化順序：利于減少工序、提高效率；分離后期：避免產(chǎn)品的損失（器皿的吸附，液體殘留，空氣氧化及其他原因等）5.新實驗研究階段：檢查生產(chǎn)工藝流程的可行性和存在問題，并為中間生產(chǎn)實驗或正式工業(yè)生產(chǎn)提供科學(xué)義依據(jù)。6.小實驗階段：原料用量少，參與實驗人員少，為放大實驗提供數(shù)據(jù)及經(jīng)驗，可節(jié)約放大實驗